L’optimisation parfaite pour un système d’éclairage dans un bâtiment doit utiliser au maximum la lumière du jour. Partant de cette constatation, l’idée est que la meilleure façon d’optimiser un système d’éclairage doit en tenir compte. Ce qui suppose au préalable une solution automatisée. Donc un système domotique. Voir au strict minimum une installation en réseau connecté, pour un pilotage par les occupants. Mais c’est le choix le moins intéressant pour une optimisation parfaite. Cette première conclusion vient des Balkans. En effet, une étude financée par des fonds européens a permis à la Bulgarie de trouver la solution idéale. Puis une seconde étude venant d’Allemagne complète le bilan que nous allons évoquer, elle aussi financée par l’Europe.
La commutation automatique des luminaires et la gradation individuelle des sources lumineuses restent les solutions pour réunir les 2 objectifs principaux de cette recherche d’optimisation. Pour rappel, ce sont les économies d’énergie électrique et le confort de vie (ou le bien-être). Les luminaires utilisant des LEDs apportent une 3ème possibilité de maximiser le système. Elle était jusqu’alors incompatible avec la réduction de la consommation électrique : augmenter la qualité de la lumière tout en garantissant la fidélité des couleurs.
Une nouvelle approche du système d’éclairage
Pourquoi choisir de réduire la consommation électrique pour l’éclairage ?
En incluant le résidentiel, le tertiaire et l’industriel dans l’Union européenne, les bâtiments consomment en moyenne jusqu’à 40% de l’énergie totale d’utilisation finale. Dans l’éclairage urbain par exemple, 14% de la consommation d’énergie primaire sont consacrés aux bâtiments publics. Autrement dit, en comparaison de tous les systèmes électriques, l’éclairage est le segment présentant le plus grand potentiel d’économies d’énergie.
Face à ce constat, la bonne nouvelle est que les caciques des solutions domestiques connectées, à l’instar de Delta Dore, Legrand, Somfy, Hager, Schneider Electric avec sa nouvelle gamme Wiser, et de tous les autres, proposent des systèmes automatisés sur ces fonctions. Un grand pourcentage des économies d’énergie est ainsi réalisé avec le délestage, la programmation, etc.
La solution s’optimise d’abord avec des capteurs
L’ensemble des méthodes portées par les marques actuelles représente une nouvelle approche pour l’optimisation de la consommation d’énergie d’éclairage. Surtout avec l’automatisation de l’éclairage intérieur. Outre l’idée initiale de minimiser la consommation d’énergie électrique existant en utilisant efficacement la lumière naturelle et les automatisations, la meilleure solution optimise d’abord le nombre de capteurs nécessaires au bon fonctionnement du système considéré.
Il existe parfois une moins bonne nouvelle, ces technologies modernes de contrôle de l’éclairage peuvent être considérées comme trop chères pour l’usage domestique et les bâtiments publics, selon les marques. Pour un foyer français, une solution complète peut représenter un budget important quand il faut tout changer, dont les moteurs des volets roulants (la gestion de la lumière entrante entre en jeu pour faire des économies).
Choisir le contrôle sans fil
L’émergence des technologies de réseau de capteurs sans fil promet un système d’éclairage économique. L’objectif est de remplacer le câblage coûteux par ces solutions sans fil. Non seulement l’installation de photodétecteurs et de détecteurs de présence bénéficie des technologies de réseau connecté, mais également des interrupteurs et des gradateurs pour l’éclairage peuvent être activés sans fil. Que ce soit dans un bâtiment résidentiel, tertiaire ou industriel, il est devenu simple et peu coûteux de créer des réseaux d’actionneurs pour un contrôle des luminaires plus moderne. Optimiser un système d’éclairage permet donc de réaliser de vraies économies d’énergie.
La seconde solution est dans la gradation de l’éclairage
Pour ce faire, il est important de choisir un système de contrôle d’éclairage approprié. Les plus efficaces utilisent au maximum la lumière du jour. Ils ne la complètent avec un éclairage artificiel, qu’à chaque fois que les niveaux d’éclairement deviennent inférieurs à la norme. La meilleure des solutions voit la lumière artificielle diminuer jusqu’à s’éteindre, ou s ‘allumer et augmenter d’intensité que lorsque le niveau d’éclairage normal est franchi. Outre l’automatisation, la gradation est l’optimisation majeure de tout système d’éclairage.
Les marques ont des limites
Dans cette optique de contrôle de l’éclairage, Il existe aujourd’hui de nombreuses stratégies. Les plus communément utilisées sont les commandes de commutation et de gradation. Pour l’usage domestique, énormément de solutions actuelles permettent l’utilisation du Smartphone ou d’une tablette pour atténuer ou augmenter la luminosité d’une lampe. Chacune des méthodes de contrôle a ses avantages et ses inconvénients et son efficacité dépend de nombreux facteurs. Malheureusement certains échappent aux fabricants : la localisation du lieu où elle est utilisée, la construction du bâtiment et de la disponibilité de la lumière naturelle en fonction de la météo.
Est-il vraiment possible de réaliser des économies d’énergie avec l’éclairage ?
Respecter la norme de l’éclairage intérieur
Dans l’univers tertiaire, industriel ou public, l’éclairement de ce qu’il est possible d’appeler des plans de travail, résulte de l’apport lumineux combiné de plusieurs plafonniers. La norme européenne pour l’éclairage intérieur EN-12464 donne les valeurs moyennes de l’éclairement à maintenir sur ces zones de travail en fonction des tâches visuelles effectuées. A titre d’illustration, l’éclairement dans les commerces et zones de vente doit être au minimum de 300 Lux. La valeur minimale passe à 500 Lux aux caisses du magasin.
Dans un bâtiment tertiaire, la nature de l’activité fixe le seuil minimum à maintenir. Un travail sur ordinateur impose 500 Lux, alors que 300 suffisent pour un lieu de classement ou la réception.
Les contraintes de cette norme et de ces consœurs montrent qu’optimiser un système d’éclairage nécessite de pouvoir contrôler le système en faisant converger 2 buts : minimiser la consommation globale d’énergie d’éclairage sans compromettre le confort visuel.
Les résultats de l’étude
La commutation automatique des luminaires et la gradation individuelle des sources lumineuses sont des clés cardinales pour atteindre ce résultat. L’étude bulgare s’est intéressée à une pièce d’un bâtiment tertiaire d’une surface de 52 m², dont la hauteur sous plafond est de 2,8 m. Il bénéficie de 2 fenêtres d’une superficie totale de 14 m2 face à l’ouest et à l’est. Les murs et le plafond sont blancs. Le système d’éclairage de la pièce se compose de 12 luminaires électriques. Cet ensemble est l’unique éclairage artificiel disponible. Chaque luminaire est équipé d’une lampe fluorescente, T5, 35W avec un ballast électronique.
Il est apparu que dans le cas de la stratégie de commande d’éclairage avec gradation des sources lumineuses, qu’une solution automatisée générait systématiquement plus d’économies qu’une gestion manuelle. Bien qu’au printemps et en été, la consommation d’énergie pour s’éclairer est minime. L’optimisation du système d’éclairage est un peu plus intéressant en hiver, apportant environ 19% d’économies. Mais le gain peut être de 41% selon la météo ! C’est du moins le maximum atteint. C’est en automne qu’il apparaît le bénéfice maximal d’optimiser un tel système : 45% d’économie au maximum concernant la consommation électrique pour l’éclairage. La moyenne tombe à 18% environ, soit 1% de moins en comparaison de l’hiver, ce qui est négligeable.
Des économies à intensité variable
Le concept d’un système d’éclairage à intensité variable n’est pas nouveau. Il est apparu en France dans le début des années 1980. A la différence aujourd’hui que les lampes sont beaucoup plus efficaces ! Notamment grâce aux LEDs qui permettent à l’utilisateur de sélectionner un point de chromaticité idéale à son confort. Les luminaires utilisant des LEDs réunissent 2 objectifs jusqu’alors antagonistes : réduire la consommation d’énergie électrique et augmenter la qualité de la lumière. Il s’agit toutefois d’un compromis que d’un accord devenu naturel.
Avec l’automatisation de la gradation, les luminaires LED fournissent 100% de l’éclairage avec un spectre adapté, uniquement quand la situation l’exige. Beaucoup de gestionnaires de bâtiments aimeraient déjà arriver à 19% d’économie, alors à 41 et 45%…
La confirmation que l’objectif économique est réalisable
Une autre étude vient corroborer la conclusion bulgare pour optimiser un système d’éclairage, elle est allemande. Les résultats apportent même d’autres chiffres : en moyenne, une solution à variation d’intensité consomme 25% moins d’énergie que celle construites sur des optimisations de la qualité des couleurs.
Faut-il sacrifier les couleurs au profit des économies ?
Une approche avec une température de couleur corrélée, ou CCT (pour Correlated Color Temperature) peut néanmoins compenser efficacement les changements sur une large gamme de températures de couleur de la lumière du jour. On optimise la puissance des luminaires tout en conservant un CCT constant de 4000 K. Elle permet d’obtenir un éclairage à l’échelle de la pièce avec une fidélité des couleurs exceptionnelle. C’est à dire, (Ra≥98) ou 25% d’économies d’énergie significatives si la fidélité des couleurs est légèrement sacrifiée ( Ra≥87).
En conclusion, optimiser un système d’éclairage avec une solution dimmable laisse extrapoler une économie totale de 612,1 kWh par an. Ceci est valable pour un espace de 15 m². Ou 40,8 kWh / m² / an en comparaison d’un système ignorant la lumière du jour. Cette projection n’est toutefois pas universelle, puisque la latitude géographique a un effet important. En revanche, il est universel que les sources lumineuses intelligentes utilisant des LEDs offrent une qualité d’éclairage optimale. Elles offrent aussi d’énormes possibilités pour créer des espaces de vie plus sains tout en respectant notre environnement.
Mise à jour : Juillet 2024
Optimiser l’éclairage dans un espace de vie ou de travail est essentiel pour améliorer le confort, la productivité et l’efficacité énergétique. En 2024, les avancées technologiques et les nouvelles normes en matière d’éclairage offrent des opportunités inédites pour créer des environnements lumineux adaptés à chaque besoin. Que ce soit pour une maison, un bureau ou un espace commercial, il est important de comprendre les différentes options disponibles et comment les intégrer de manière optimale.
Les nouvelles technologies en éclairage
Éclairage LED de dernière génération
Les LED continuent de dominer le marché de l’éclairage grâce à leur efficacité énergétique et leur longue durée de vie. En 2024, les LED de dernière génération offrent une meilleure qualité de lumière, avec des options de température de couleur plus variées et une meilleure reproduction des couleurs. Les innovations incluent également des LED intelligentes, contrôlables via des applications mobiles ou des assistants vocaux, permettant une personnalisation accrue de l’éclairage.
Éclairage connecté et intelligent
L’éclairage connecté est devenu une norme dans les nouvelles constructions et les rénovations. Les systèmes d’éclairage intelligent permettent de contrôler les luminaires à distance, de programmer des scénarios lumineux et d’intégrer des capteurs de présence et de luminosité. Ces technologies contribuent à réduire la consommation d’énergie en ajustant automatiquement l’éclairage en fonction des besoins réels et des conditions environnementales.
Éclairage circadien
L’éclairage circadien, qui imite les variations naturelles de la lumière du jour, gagne en popularité. Ce type d’éclairage aide à réguler les rythmes biologiques, améliorant ainsi le bien-être et la productivité. En 2024, les solutions d’éclairage circadien sont plus accessibles et peuvent être intégrées dans les systèmes d’éclairage existants, offrant des avantages significatifs pour les espaces de travail et les résidences.
Optimisation de l’éclairage dans les différents espaces
Éclairage résidentiel
Dans les espaces résidentiels, l’optimisation de l’éclairage passe par une combinaison de luminaires fonctionnels et décoratifs. Les pièces de vie, comme le salon et la cuisine, bénéficient d’un éclairage modulable, permettant de créer différentes ambiances. Les chambres à coucher profitent d’un éclairage doux et ajustable, favorisant la détente et le sommeil. Les nouvelles solutions d’éclairage intelligent permettent de personnaliser chaque espace selon les préférences des occupants.
Éclairage de bureau
Un bon éclairage de bureau est essentiel pour la productivité et le confort des employés. En 2024, les bureaux adoptent de plus en plus des systèmes d’éclairage dynamique, ajustant la luminosité et la température de couleur en fonction de l’heure de la journée. Les luminaires à intensité variable et les capteurs de présence contribuent à réduire la consommation d’énergie tout en offrant un éclairage optimal pour chaque tâche.
Éclairage commercial
Dans les espaces commerciaux, l’éclairage joue un rôle clé dans l’attractivité et l’expérience client. Les magasins et les restaurants utilisent des éclairages d’accentuation pour mettre en valeur les produits et créer des ambiances accueillantes. En 2024, les solutions d’éclairage commercial intègrent des technologies intelligentes pour ajuster automatiquement l’éclairage en fonction de l’heure de la journée et de l’affluence, optimisant ainsi l’efficacité énergétique et l’expérience client.
Conseils pour une installation optimale
Planification et conception
La planification est une étape cruciale pour optimiser l’éclairage. Il est important de définir les besoins spécifiques de chaque espace et de choisir les luminaires en conséquence. La conception de l’éclairage doit prendre en compte la disposition des meubles, les sources de lumière naturelle et les activités prévues dans chaque pièce. En 2024, les logiciels de simulation d’éclairage permettent de visualiser et d’ajuster les plans d’éclairage avant l’installation.
Choix des luminaires
Le choix des luminaires est déterminant pour la qualité de l’éclairage. Il est essentiel de sélectionner des luminaires adaptés à chaque type d’espace et d’activité. Les luminaires encastrés, les suspensions, les appliques murales et les lampes de table offrent des options variées pour répondre à tous les besoins. En 2024, les luminaires LED sont privilégiés pour leur efficacité énergétique et leur durabilité.
Installation et maintenance
L’installation de l’éclairage doit être réalisée par des professionnels pour garantir la sécurité et la conformité aux normes en vigueur. En 2024, les systèmes d’éclairage intelligent nécessitent une configuration précise pour fonctionner correctement. La maintenance régulière des luminaires, comme le nettoyage des diffuseurs et le remplacement des ampoules défectueuses, est essentielle pour assurer une performance optimale et prolonger la durée de vie des équipements.
FAQ
Quels sont les avantages des LED par rapport aux ampoules traditionnelles ?
Les LED offrent une meilleure efficacité énergétique, une durée de vie plus longue, une meilleure qualité de lumière et une réduction des coûts de maintenance par rapport aux ampoules traditionnelles.
Comment fonctionne l’éclairage circadien ?
L’éclairage circadien imite les variations naturelles de la lumière du jour pour réguler les rythmes biologiques, améliorant ainsi le bien-être et la productivité.
Qu’est-ce que l’éclairage connecté ?
L’éclairage connecté permet de contrôler les luminaires à distance via des applications mobiles ou des assistants vocaux, et d’intégrer des capteurs pour ajuster automatiquement l’éclairage.
Quels sont les avantages des systèmes d’éclairage intelligent ?
Les systèmes d’éclairage intelligent offrent une personnalisation accrue, une meilleure efficacité énergétique et la possibilité de programmer des scénarios lumineux adaptés aux besoins spécifiques.
Comment choisir la température de couleur des LED ?
La température de couleur des LED se choisit en fonction de l’ambiance souhaitée : les températures plus chaudes (2700-3000K) créent une atmosphère cosy, tandis que les températures plus froides (4000-5000K) sont adaptées aux espaces de travail.
Quels sont les avantages des capteurs de présence dans l’éclairage ?
Les capteurs de présence permettent d’économiser de l’énergie en allumant et éteignant automatiquement les lumières en fonction de la présence des occupants dans une pièce.
Comment intégrer l’éclairage intelligent dans une maison existante ?
Il est possible d’intégrer l’éclairage intelligent dans une maison existante en remplaçant les ampoules traditionnelles par des LED intelligentes et en installant des interrupteurs connectés et des hubs de contrôle.
Quels sont les avantages de l’éclairage dynamique dans les bureaux ?
L’éclairage dynamique ajuste la luminosité et la température de couleur en fonction de l’heure de la journée, améliorant ainsi le confort visuel et la productivité des employés.
Comment optimiser l’éclairage dans un espace commercial ?
Pour optimiser l’éclairage dans un espace commercial, il est important de combiner des éclairages d’accentuation pour mettre en valeur les produits et des éclairages ambiants pour créer une atmosphère accueillante.
Quelle est l’importance de la maintenance des luminaires ?
La maintenance régulière des luminaires, comme le nettoyage des diffuseurs et le remplacement des ampoules défectueuses, est essentielle pour assurer une performance optimale et prolonger la durée de vie des équipements.