L'accent mis aujourd'hui sur les économies d'énergie accélère la demande de luminaires conçus pour atteindre un haut niveau d'efficacité énergétique. Les luminaires peuvent être évalués en fonction de la puissance des bougies du faisceau central du luminaire (candela), des watts d'entrée totaux (W), de l'efficacité (fraction des lumens de la lampe qui sortent du luminaire), de l'indice d'efficacité (lumens/W), du coefficient d'utilisation (CU) et de la comparaison annuelle coût énergétique de la lumière ($/1000 lumens).
Bien que ces mesures fournissent des outils précieux pour comparer l'efficacité des luminaires, il est important de se rappeler que l'efficacité n'est qu'une partie de l'histoire d'un produit d'éclairage et doit être considérée avec la façon dont le luminaire distribue la lumière et à quelle intensité. Il en résultera une sélection de luminaires à la fois performants et susceptibles d'atteindre un bon confort visuel.
L'efficacité du luminaire est le rapport entre la puissance lumineuse émise par le luminaire et la puissance lumineuse émise par ses lampes. Une autre façon de voir les choses : L'efficacité du luminaire est le pourcentage de rendement lumineux produit par les lampes qui sont à leur tour émises par le luminaire.
Toute la lumière produite par les lampes ne sortira pas du luminaire ; certains resteront emprisonnés à l'intérieur et se dissiperont sous forme de chaleur. Les caractéristiques physiques du luminaire affecteront la quantité de lumière qui sortira et celle qui sera dirigée vers le plan de travail.
L'efficacité du luminaire est importante car même si vous pouvez avoir un système lampe-ballast très efficace, si le luminaire lui-même n'est pas efficace pour fournir des lumens, le système d'éclairage dans son ensemble ne l'est pas non plus. Les facteurs qui affectent l'efficacité du luminaire comprennent sa forme, la réflectance de ses matériaux, le nombre de lampes à l'intérieur du luminaire (et leur proximité les unes des autres) et si un matériau de protection tel qu'une lentille ou une persienne est utilisé pour adoucir ou disperser la lumière.
Bien qu'un niveau élevé d'efficacité des luminaires doive être valorisé, le fait de trop l'accentuer peut entraîner une mauvaise qualité d'éclairage et des utilisateurs en colère. Après tout, une lampe nue offre une efficacité de 100 %, mais n'est pas un bon choix. En réalité, les luminaires les plus "efficaces" sont souvent des candidats à l'éblouissement direct, en particulier les luminaires non blindés à distribution directe à des hauteurs de montage inférieures que l'on trouve généralement dans les bureaux, les salles de classe et les applications similaires. Dans de tels cas, la lumière peut sortir du luminaire de manière très efficace, mais le luminaire lui-même est une «bombe éblouissante» et les utilisateurs sont susceptibles de recourir au port de casquettes de baseball.
L'efficacité du luminaire décrit l'efficacité de l'ensemble du luminaire, y compris la source lumineuse, le ballast et les pertes du luminaire. Le Luminaire Efficacy Rating (LER) fournit une mesure permettant de comparer l'efficacité énergétique relative des luminaires fluorescents. Initié en réponse à la loi sur la politique énergétique de 1992, le LER propose une norme d'évaluation volontaire pour plusieurs catégories de luminaires fluorescents commerciaux et industriels tels que les luminaires encastrés à lentilles et à persiennes 2 × 4, les enveloppements en plastique et les réglettes (voir NEMA LE 5-2001 pour plus d'informations). information).
LER s'exprime :
LER = [Efficacité du luminaire (EFF) x Lumens nominaux totaux de la lampe (TTL) x Facteur de ballast (BF)] ÷ [Entrée en watts du luminaire]
Certains fabricants publient le LER dans les rapports photométriques et les fiches techniques de leurs produits. Même sans cela, les concepteurs peuvent facilement calculer eux-mêmes le LER car les informations requises par la formule ci-dessus doivent être généralement disponibles pour le produit.
La métrique du coefficient d'utilisation (CU) nous permet d'examiner l'efficacité du luminaire dans le contexte de l'application réelle. Étant donné que toutes les surfaces de la pièce sont des réflecteurs potentiels de lumière, la pièce elle-même agit comme une extension du système d'éclairage. Un luminaire donné peut émettre une partie de sa lumière directement sur le plan de travail et une partie sur un mur à proximité. Le mur absorbe une partie de la lumière et réfléchit le reste, dont une partie atteint à son tour le plan de travail.
CU nous permet donc de comparer les rendements des luminaires dans un environnement donné. Il montre le pourcentage de flux lumineux produit par les lampes qui atteint le plan de travail après la perte de lumière en raison de l'efficacité du luminaire à transmettre la lumière, des proportions de la pièce et de la capacité des surfaces de la pièce à réfléchir la lumière.
Les fabricants de luminaires fournissent des tableaux CU pour leurs produits dans le rapport de photométrie et les fichiers IES associés téléchargeables pour les calculs de conception et l'analyse à l'aide d'un logiciel. Comme les niveaux de lumière maintenus moyens (fc) = (Lumens x CU x facteurs de perte de lumière) ÷ Superficie (pieds carrés), la CU peut avoir un impact important sur les besoins en capacité d'un projet d'éclairage donné et donc sur ses coûts d'investissement et d'exploitation. . CU montre comment le fait de changer les finitions d'une pièce peut affecter les niveaux d'éclairage.
Le coût énergétique annuel comparatif de la lumière est une autre mesure de comparaison des luminaires créée dans la norme NEMA LE 5-2001 en réponse à la loi sur la politique énergétique de 1992. Il est exprimé sous la forme d'une valeur $/1 000 lumens basée sur la formule ci-dessous :
Coût énergétique = (K/LER) x 1000 Lumens
Où K = 0,24 $/W [(3 000 heures de fonctionnement moyennes par an x 0,08 $/kWh coût énergétique moyen) ÷ 1 000]
Les prescripteurs doivent être prêts à faire les ajustements nécessaires pour adapter la formule à leur projet. Le temps de fonctionnement est en moyenne d'environ 8 heures par jour et s'adapte facilement. Le coût de 0,08 $ par kWh est dépassé en tant que moyenne nationale et peut également être adapté. En octobre 2009, selon le ministère de l'Énergie, le coût moyen national par kWh d'énergie électrique était de 0,1022 $ pour les bâtiments commerciaux, augmentant K à 0,31 $/W, et 0,0668 $ pour les bâtiments industriels, réduisant K à 0,20 $/W.