Potentiel d’économie d’énergie des luminaires LED

Des capteurs correctement réglés et des luminaires en réseau peuvent diviser la consommation par trois

Avec le soutien de SuisseEnergie, la SLG, Schweizer Licht Gesellschaft (association suisse pour l’éclairage) mène l’initiative «energylight» visant à réduire l’énergie consommée par l’éclairage. Dans le cadre de six études de cas, le généreux soutien de nos partenaires industriels a permis de démontrer le considérable potentiel d’économie d’énergie des systèmes d’éclairage. Il est apparu que le «simple» remplacement par des LED ne suffit pas pour exploiter pleinement ce potentiel!

Autrice : Nadine Müller, Photos et graphiques : SLG

Les analyses des mesures effectuées au cours des différentes études de cas démontrent que l’utilisation de systèmes d’éclairage intelligents (luminaires équipés de capteurs et connectés en réseau fonctionnant en essaim) dans des zones de circulation permet de réaliser des économies de 82 à 94 pour cent. Sur les surfaces utiles principales, les économies sont moindres: dans les salles de classe étudiées, elles se montent à 58 pour cent, tandis que, dans le hall industriel, elles sont de 55 pour cent, ce chiffre se rapportant à l’utilisation diurne.

Dans tous les cas étudiés, il a été observé que l’utilisation de capteurs et la mise en réseau des luminaires contribuaient davantage à accroître l’efficacité énergétique que le remplacement de sources lumineuses traditionnelles par des LED. Toutefois, ceci n’est vrai que si les capteurs sont correctement configurés!

Une étude de cas s’est intéressée au quartier «Im Guss» de Bülach qui comprend trois complexes résidentiels de sept étages abritant 490 appartements conformes au standard Minergie-ECO. Dès le départ, un système d’éclairage intelligent de Swisslux a été mis en place dans les cages d’escalier. Les mesures ont été réalisées dans deux cages d’escalier de taille moyenne avec et sans éclairage naturel. La comparaison entre un éclairage avec réglage standard (sans mise en réseau des luminaires et des capteurs) et un éclairage optimisé et mis en réseau a fait apparaître des économies d’énergie de 85% dans les deux cages d’escalier dont la superficie totale était de 440 m2. Les capteurs sont à l’origine de 52% de ces économies tandis que l’optimisation de l'éclairement en représente 33%.

Le parc de stationnement du lotissement Heuried de Zurich comportant 6 niveaux et 360 places de stationnement a également fait l’objet d’une analyse. Auparavant, le parc de stationnement éclairé par des lampes fluorescentes ouvertes était équipé de détecteurs de présence qui éteignaient tout l’éclairage d’un niveau de parking après 15 . Un projet pilote consacré à la transition vers un éclairage intelligent et mené de 2015 à 2018 a rencontré des difficultés initiales, mais, en 2018, le système a fonctionné à la perfection. La conversion progressive de tous les niveaux de parking a été achevée milieu 2021. Les nouveaux luminaires à LED équipés de capteurs à haute fréquence intégrés de Steinel qui communiquent entre eux génèrent un éclairage en essaim parfait. Une application mobile permet de paramétrer l’installation. Les économies d’énergie se montent à 92%, dont 53% sont attribuables aux capteurs et 39% à l’amélioration de l’efficacité de la technique d’éclairage. L’éclairement moyen qui est de 190 lux est supérieur à la valeur précédente de 150 lux. La planification du projet a été confiée à la société WSMAG.

Une autre étude de cas a porté sur SIG allCap à Neuhausen am Rheinfall, une société spécialisée dans la fabrication de couvercles en plastique pour contenants de boissons. Il y a quelques années, les deux halls industriels d’une superficie totale de 6500 m2 ont été équipés de nouveaux luminaires à LED. Les toitures shed offrant beaucoup de lumière naturelle, il a été possible d’installer un système de contrôle de la lumière du jour qui, toutefois, est resté désactivé pour des raisons de sécurité. Mesurées sur une journée complète, les économies d’énergie réalisées grâce au système de détection de la lumière naturelle se montent à 23% dans les deux halls exploités en trois-huit. Si l’on ne tient en compte que des heures où il est possible d’utiliser de la lumière du jour, on réalise des économies de 55%. Cette valeur est une référence pertinente pour des halls similaires avec exploitation normale pendant la journée. Dans le cadre de ce projet, nous avons conclu un partenariat avec la société Zumtobel (planification, fourniture des luminaires et des capteurs).

1. En général, le passage de lampes fluorescentes à des sources lumineuses LED réduit les besoins énergétiques de moitié. Toutefois, une partie des économies potentielles est souvent perdue en raison du surdimensionnement des luminaires présentant un éclairement trop élevé. L’utilisation de ballasts à intensité variable permet de corriger ce défaut.

2. L’utilisation de capteurs de présence et de lumière naturelle permet également de réaliser une division supplémentaire de la consommation d’électricité par deux à condition que les temps de rémanence soient réglés sur une durée aussi courte que possible (généralement 1 minute).

3. La consommation d’électricité peut encore être réduite de moitié grâce à l’utilisation de luminaires en réseau dotés de capteurs (au minimum 1 capteur pour 4 à 6 luminaires). Le système en essaim active uniquement les luminaires situés à proximité de personnes, réduit l’intensité des luminaires environnants à 10% de charge partielle et éteint les luminaires éloignés. Avec des temps de rémanence d’une minute, la lumière se déplace dans la pièce comme un essaim.

Conclusion

Les études de cas démontrent que, si la mise en service est correcte, une réduction impressionnante pouvant atteindre 95% de la consommation d’énergie est envisageable dans des zones de circulation équipées de systèmes d’éclairage basés sur le principe des luminaires connectés et contrôlés par des capteurs. Dans toutes les études de cas, la contribution du système de capteurs aux économies d’énergie a été plus importante que la transition vers les LED. Les descriptions détaillées des projets des études de cas et d’autres recommandations peuvent être consultées sur www.energylight.ch.

L’initiative «energylight»

C’est avec le soutien de SuisseEnergie et en collaboration avec de nombreux partenaires que la SLG, Schweizer Licht Gesellschaft, a lancé l’initiative «energylight». Elle permet de réaliser des projets tels que les études de cas décrites ici qui contribuent à exploiter le potentiel d’économie d’énergie significatif dans le domaine de l’éclairage. Vous trouverez d’autres informations sur l’initiative, les projets de bonnes pratiques ainsi que des guides sur www.energylight.ch