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GESTION DE l’ECLAIRAGE DANS LE TERTIAIRE

La problématique :

L’utilisation massive de lampes fluorescentes, fluo compactes ou LED est une mesure certes importante en

terme d’économie d’énergie (gain d’environ 50 %), mais insuffisante dans les faits !

En constat des locaux inoccupés, des couloirs peu fréquentés sont allumés en permanence.

De même, les apports de lumière naturelle ne sont pas compenses par une adaptation de la lumière artificielle.

L’installation de cellules de détection de présence/mesure de luminosité, associée à un automatisme adapté,

est la solution simple à adopter.

L’optimisation de la consommation énergétique du poste éclairage permet de réaliser des économies d’énergie

non négligeables.

La première étape de cette optimisation est le choix d’une source et d’une alimentation performante.

Efficacité lumineuse des

sources

Les lampes fluo ou fluo

compactes qui se

caractérisent par un

rapport Lumen/Watt

parmi les plus

performants, sont

principalement utilisées

pour l’éclairage de

bâtiments tertiaires,

d’ateliers, de parkings,

etc.

Les technologies

Le choix des ballasts électroniques qui permettent de réaliser une économie immédiate de 25 %. Cette

dernière est la conjugaison d’un rendement optimisé du ballast et de la source.

En complément les ballasts électroniques apportent plus de confort : pas de scintillement, pas de

bourdonnement, pas de clignotement en fin de vie, etc.

Depuis 2017, les luminaires fluorescents énergivores (de la classe D à A3) équipés généralement de ballasts

ferromagnétiques sont retirés du marché.

Durée de vie des sources

L’optimisation de la consommation énergétique du poste éclairage consiste à éteindre autant que possible les

luminaires.

La durée de vie des lampes fluorescentes est désignée par l’industrie des lampes par le terme ≪ durée de vie

moyenne nominale ≫ : il s’agit du temps, en heures, à l’issue duquel 50 % des lampes d’un groupe test auront

cessé de fonctionner.

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Un automatisme de gestion de présence ou une démarche éco citoyenne génèrent un nombre de cycles

d’allumage/ extinction élevé entrainant ainsi une diminution significative de la ≪ dure de vie moyenne nominale

≫ des lampes fluorescentes.

Gestion de l’éclairage

Commande traditionnelle

Une installation d'éclairage

traditionnelle raccorde les

luminaires et les commandes par

un réseau de câbles défini une

fois pour toutes.

Commande par bus de communication.

Les récents développements ont ouvert

de nouvelles possibilités : tous les

équipements sont connectés en parallèle

sur un même bus de communication,

chaque lampe, chaque interrupteur

ayant une adresse informatique propre.

Avantages : Une très grande flexibilité au niveau de la commande des luminaires. Il n’y a plus de lien entre le

circuit de puissance et le circuit de commande.

En cas de modification des locaux, d'un déplacement des parois par exemple, il suffit de recomposer les

groupes de luminaires commandés par simple programmation de l'unité centrale de gestion (on modifie les

adresses des luminaires commandés par l'interrupteur) ; aucune modification des câbles et des connexions

électriques n'est nécessaire.

Inconvénients : Investissement initial élevé

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Gérer l’éclairage pour réduire les pertes

La gestion de l’éclairage permet de bénéficier du meilleur compromis entre la ≪ durée de vie moyenne

nominale ≫ des sources fluorescentes et les économies d’énergie.

En journée, l’automatisme de gestion privilégiera des commandes du niveau de gradation a 1 % et non des

commandes d’extinction répétées.

Associée a des dispositifs périphériques (détecteurs de présence ou des cellules de luminosité), la gradation

contribue à la réduction de la facture énergétique jusqu’à 70 %.

Ce que dit la normalisation

Depuis le 1 janvier 2018, l’arrêté du 22 mars 2017 relatif à la performance énergétique des bâtiments existant

s’applique.

Pour tout projet de rénovation supérieur à 100m², un éclairage performant prenant en compte la gradation en

fonction de l’apport de lumière naturelle et la détection de présence doit être mis en place

La gradation

Faire varier le flux d'une lampe peut être réalisée grâce à différentes techniques qui dépendent de la

technologie de la source : la variation à découpage de phase pour lampes halogènes, la réduction de puissance associé à un ballast spécifique pour les lampes à décharge de forte

puissance (c'est-à-dire >150 W) l'augmentation de la fréquence du courant (passage de 40 à 90 000 Hz par exemple) pour

augmenter l'impédance et donc diminuer l'intensité du courant et la puissance pour les lampes à

décharge dont la puissance est ≤150 W La modulation de largeur d’impulsions d’un signal (PWM) des alimentations électroniques graduable

pour les LED.

Tableau récapitulatif :

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La gradation consistant à pouvoir moduler le flux d'une source lumineuse à partir d'un dispositif de commande

manuel (bouton poussoir par exemple) ou automatique (détecteur de luminosité par exemple) : ces deux notions

de gradation et de commande sont indissociables, et les composants et les modes de fonctionnement

s’entremêlent

Les détecteurs

Détecteur de présence : détecteurs infrarouge passifs PIR

- La présence est détectée par des détecteurs infrarouge passifs : ces détecteurs sont sensibles à la

chaleur (portée par les ondes électromagnétiques de longueurs d'onde infrarouge, d'où le nom)

Détecteur de mouvement : détecteurs ultrason US

- Il s'agit là de détecteurs hyperfréquence, c'est-à-dire qu'ils fonctionnent avec des ondes

électromagnétiques de très haute fréquence : ces détecteurs peuvent être utilisés quand le détecteur

infrarouge ne fonctionne pas, c'est-à-dire derrière du verre ou du plastique (dans les hublots par

exemple).

Il existe des détecteurs à doubles technologies.

Ces détecteurs qui combinent les technologies de Infrarouge (IR) et Ultrasons (US) sont appelés "Double

technologie". Cela assure une sensibilité et une couverture maximale dans les applications difficiles, pour une

fiabilité et une économie d'énergie optimale

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Les protocoles de commandes

Tableau de quelque protocole théoriquement adaptable à toutes les techniques de gradation.

Les ballasts électroniques avec

variation sont divisés en deux

technologies :

- analogique (1…10 V)

- ou numérique (DALI).

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Protocole DALI : Le standard pour la gestion de la lumière

DALI est un protocole ouvert et standard (IEC 62386) développé et soutenu par différents constructeurs de

ballasts électroniques, qui permet de gérer une installation d'éclairage par l'intermédiaire d'un bus de

communication à deux fils

La norme DALI garantit l'interchangeabilité des produits des différents constructeurs

La technologie numérique utilisée par DALI permet :

de contrôler individuellement 64 luminaires adressables, pouvant être regroupés pour constituer

jusqu’à 16 groupes

de commander précisément l’intensité lumineuse (gradation de 0,1% à 100% du flux lumineux par

courbe logarithmique)

de mémoriser 16 ambiances d’éclairement (scénarios de commande et de gestion)

de connaître l’état de l’installation : remontées individuelles d’état des lampes

Exemple d’une salle de réunion :

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Le système DALI permet, par l'intermédiaire d'un contrôleur, la mise en marche, l'arrêt, le réglage du niveau

d'éclairement, le traitement des défauts éventuels...

Le câblage :

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La connexion entre les capteurs, le panneau de commande et le contrôleur peut se faire suivant 2 méthodes; le

choix de la méthode de connexion dépend de l'application considérée :

Liaison directe au contrôleur

Liaison par l'intermédiaire du bus DALI

Ce contrôleur permet :

une programmation directe via une interface opérateur écran/clavier

une simplification du câblage par connexion directe capteurs / bus DALI

une augmentation de la capacité du réseau DALI jusqu'à 2048 composants, par l'association de

plusieurs contrôleurs synchronisés (maître + esclaves)

Synoptique d’une architecture DALI