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Audit énergétique
Jour 2 : Utilisation de l’électricité

2013
Mohamed Ait Hassou
Administrateur
Mohamed.aithassou@ibam.be

Hélène Moureau
Conseiller énergie
Helene.moureau@ibam.be
1
Agenda
Jour 2 : Utilisation de l’électricité : Eclairage
Théorie de l’éclairage
La bureautique
Exercice sur la consommation électrique
Consommations électriques
par secteur en %
Eclairage

Conditionement Refroidissement
d’air

Pompes à
ciculation

Chaufage
Eau chaude

Autres

Hotels et
restaurants

40,7

11,2

16,9

5,5

3,4

22,2

Soins de santé

37,4

32,3

7,8

5,8

3,6

13,1

Ecoles

59,1

19,7

1

9,8

3,3

7,1

Services

68,5

4,5

6,5

3,4

3,7

13,4

Bureaus et
administration

47,2

19,3

1

4,5

3,9

24,1

Commerces

39,8

19,9

23,5

5,5

5,1

6,2

Total secteur
tertiaire

45,8

18,7

11

5,3

4,2

15

Source: Laborelec 2009
L’éclairage
Grandeur

Flux lumineux

Intensité lumineuse

Unité

Lumens
(lm)

Candelas
(cd)

Définition

Application

Puissance
émise par une
lampe

Permet de
comparer
l’efficacité
lumineuse
(lm/W) des
différentes
lampes

Quantité de
flux lumineux
émise dans
une direction
particulière

Permet de
caractériser les
luminaires sur
base de
l’intensité
lumineuse
dans les
différentes
directions
4
L’éclairage
Grandeur

Eclairement

Unité

Lumens par m²
(lm/m² ou lux)

Définition

Application

Quantité de flux
lumineux
éclairant une
surface

Permet en
pratique de
considérer la
qualité de
l’éclairage (par
lumière
incidente)

Température :
T<3.300 K => couleur chaude
T>5.300 K couleur froide

5
L’éclairage
Comment évaluer sa situation ?
• Le luxmètre

• Estimation en fonction de la puissance
installée
6
L’éclairage
• Le niveau d'éclairement recommandé

7
L’éclairage
• Puissance installée des luminaires?

• Eclairage performant 500 lux -> 10-12 W/m2
Soit 2,5 W/m²/100 lux
• Si puissance > 12,5 W/m2 > envisager le
relighting
8
L’éclairage
• Efficacité des luminaires? Propreté réflecteurs?

Luminaire peu efficace
(pertes ≈ 70%)

Réflecteurs propres

• Couleur des murs
• Régulation / partitionnement ?
• Comportement des utilisateurs?
9
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Exemple:
Couleur des parois
Eclairage
P spécifique
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Papier peint Plafonnage
très clair
propre
608
1,99
= 0,70
= 0,70
Papier peint Plafonnage
très clair
usagé
= 0,70
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587

Papier peint Plafonnage
foncé
propre
500
= 0,20
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Source: Energie +

2,07

2,42

Facteurs de réflexion (ρ)
de quelques surfaces
intérieures
Peintures :
blanc
jaune
vert
gris
brun
bleu
rouge
noir

0,70 à 0,80
0,50 à 0,70
0,30 à 0,60
0,35 à 0,60
0,25 à 0,50
0,20 à 0,50
0,20 à 0,35
0,04
10
L’éclairage
• Lampes à incandescence :
Chaleur
95%

Courant électrique
Ampoule
au
repos

Ampoule
incandescente

Lumière
5%

12
L’éclairage
• Lampes à incandescence :
– Flux lumineux varie selon la tension  dimming :
• Mais diminution de la température de couleur
• Et diminution du rendement lumineux

Fin 2012, les lampes à incandescence auront disparu du marché

13
L’éclairage
• Lampes halogènes :
– Principe : idem que la lampe à incandescence
– Amélioration :
• Bulbe rempli d’un gaz halogène
• T° plus élevée du filament > + de lumière
• Durée de vie plus longue

14
L’éclairage
• Types de tubes fluorescents :
Tube

Diamètre
(mm)

Efficacité
lumineuse
(lm/W)

T12 ou T38

38

40 à 65

T8 ou T26

26

80 à 95

T5 ou T16

16

95 à 105

• Durée de vie : ± 14.000 h à 18.000 h
15
L’éclairage
• Lampes fluocompactes:
– Fonctionnement : idem tube fluorescent
– Amélioration :
• Tube replié  plus compact

Tubes fluorescents

Lampes fluocompactes
16
L’éclairage
• Flux lumineux et efficacité lumineuse chutent
très fort avec la température ambiante
– Ex : lampes ne s’allument plus sous 0°C
– Déconseillées pour l’extérieur

• Durée de vie dépend :
– Du nombre d’allumage
– Du type de ballast
électromagnétique
électronique, etc.
17
L’éclairage
LED = « Light Emitting Diode »
Ou
DEL = « Diode
électroluminescente »

Durée de vie: +/- 50.000h = entre 12 et 15 ans

Faible consommation électrique (-90%)
Absence de chaleur
Pas de rayons ultraviolet ni infrarouge
Excellente résistance mécanique (choc, etc.)
RoHS (restriction de l'utilisation de certaines substances dangereuses dans
les équipements électriques et électroniques)

Pas de plomb, mercure, cadmium, etc.)

En pleine évolution…. Depuis 30 ans, le flux double tout les 2 ans !
18
L’éclairage
Lampe

Puis Flux
s.
(lm)
(W)

Effica
cité
(lm/
W)

Duré Durée
Dimm
e
de vie
able
de
moy. (h)
vie
utile
(h)

Prix
HTVA
(en €)

Application

Incand.
normale

7à
300

21 à
4.850

3 à 19 >1.0
00

1.000

Oui

1 à 11 Domestique

60 à
9.900

12 à
28

>2.0
00

2.000

Oui

2 à 22 Domestique

halogène

5à
500

Tube
fluoresce
nt

4à
140

120 à
8.350

30 à
112

>20.
000

12.000
à
20.000

Oui

3 à 41 Général dans les
commerces, bureaux,
industriel,sportif

Fluocom
pactes

5à
120

250 à
9.000

42 à
82

>10.
000

6.500
à
20.000

oui

3 à 57 Domestique et tertiaire

19
Efficacité lumineuse

Cool White LED

Luminous efficacy [lm/W]

200

150

Metaliodide
100

Warm
White
LED

Fluorescent
Vapeur de mercure
50

Halogène
Incandescent
0
1875

1900

1925

1950
Time [Year]

1975

2000

2025

Source : DOE USA 2008/LABORELEC

20
L’éclairage
• Remplacer les luminaires :
– Puissance à atteindre : 10-12 W/m² : bureaux
– Puissance à atteindre : 7,5 W/m² : classes

• Ex : pour délivrer un flux lumineux de 2.200 lm, il
faut :
– Un tube fluorescent (16 mm) de 21 W
– Ou une lampe à incandescence de 150 W

21
L’éclairage
• Remplacement des tubes fluorescents de 38
mm (T12) par des 26 mm (T8) :
– T12 : 40 à 65 lm/W
– T8 : 80 à 95 lm/W
– T5 : 95 à 105 lm/W
Puissances
Avant
Après
20 W
18 W
40 W
36 W
65 W
58 W

Economie escomptée Temps de retour

± 10 %

± 2 ans
22
L’éclairage
• Remplacement des tubes 26 mm (T8) par des
16 mm (T5) :
– Attention : il faut modifier tout l’équipement du
luminaire (ballast)
Description

T8

T5

Puissance (W) 18
36
58
14
28
35
Longueur (mm) 600 1200 1500 550 1150 1450

– Economie : environ 20 %
23
L’éclairage
• Remplacement des lampes à incandescence
par des lampes halogènes :
– Puissance installée sera conservée mais meilleure
efficacité lumineuse => intéressant si le niveau
d’éclairement n’est pas suffisant
– Durée de vie supérieure
– TRI : ± 2 à 3 ans

24
L’éclairage
• Remplacement des lampes incandescentes par
des fluo-compactes :
– Une lampe de 60 W fonctionnant 2.500 h/an
• Consommation : 60 x 2.500 = 150 kWh/an ou 22,5 €/an

– Remplacée par une lampe fluo compacte de 15 W:
• Consommation : 15 x 2.500 = 38 kWh/an ou 5,7 €/an

–
–
–
–

Durée de vie x 12
Gain de ± 17 €/an
Investissement : ± 8€ (max)
TRI < 1 an
25
L’éclairage

Puissance (W)
Avant
25

9…11
13…15
18…20

100

TR

40 à 70 %

<1 à 3 ans

Après
7

40
60
75

Economie
escomptée

25

26
Régulation de l’éclairage
• Gestion en fonction de l’éclairage :
– Zones éclairées inoccupées ? Eclairage naturel
important ?
– Détection de présence ? Minuterie ? Horloge ?
– Détecteur de 200 € => économie nécessaire de ±
1333 kWh/an (à 0,15 €/kWh) soit :
• Pour 1000 h/an (2,7 h/jour), 1.333 kWh/an correspond à 22
lampes de 60 W allumées

– Gestion en fonction de l’éclairage naturel ?
• 30 % d’économie en fonction des bâtiments

– Envisager le rajout, déplacement d’interrupteurs
27
Régulation de l’éclairage
• Zonage et interrupteurs
• Détecteurs de présence
– PIR – Passive Infra Rouge : Déplacement de l’émission IR du corps
humain
– Ultrason
– Audio

• Minuteries
• Régulation en fonction de l’éclairage naturel

28
Agenda
Jour 3 : Systèmes énergétiques : Eclairage
Théorie de l’éclairage
La bureautique
Exercice sur la consommation électrique
La bureautique
• Appareils bureautiques avec label : ex :
– Label américain « energy star »
– Label écologique européen pour ordinateurs

30
La bureautique
• Quid des écrans plats pour les ordinateurs

31
La bureautique
• Imprimantes et photocopieuses communes
• Installation de multiprises
• Personne responsable de vérifier l’extinction
des appareils communs
• Sensibilisation à l’extinction complète des
ordinateurs personnels à la fin de la journée

32
La bureautique
• Autres appareils :
– Appareils électroménagers avec label écologique
européen ou avec label énergétique A +/++

33

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  • 1. Audit énergétique Jour 2 : Utilisation de l’électricité 2013 Mohamed Ait Hassou Administrateur Mohamed.aithassou@ibam.be Hélène Moureau Conseiller énergie Helene.moureau@ibam.be 1
  • 2. Agenda Jour 2 : Utilisation de l’électricité : Eclairage Théorie de l’éclairage La bureautique Exercice sur la consommation électrique
  • 3. Consommations électriques par secteur en % Eclairage Conditionement Refroidissement d’air Pompes à ciculation Chaufage Eau chaude Autres Hotels et restaurants 40,7 11,2 16,9 5,5 3,4 22,2 Soins de santé 37,4 32,3 7,8 5,8 3,6 13,1 Ecoles 59,1 19,7 1 9,8 3,3 7,1 Services 68,5 4,5 6,5 3,4 3,7 13,4 Bureaus et administration 47,2 19,3 1 4,5 3,9 24,1 Commerces 39,8 19,9 23,5 5,5 5,1 6,2 Total secteur tertiaire 45,8 18,7 11 5,3 4,2 15 Source: Laborelec 2009
  • 4. L’éclairage Grandeur Flux lumineux Intensité lumineuse Unité Lumens (lm) Candelas (cd) Définition Application Puissance émise par une lampe Permet de comparer l’efficacité lumineuse (lm/W) des différentes lampes Quantité de flux lumineux émise dans une direction particulière Permet de caractériser les luminaires sur base de l’intensité lumineuse dans les différentes directions 4
  • 5. L’éclairage Grandeur Eclairement Unité Lumens par m² (lm/m² ou lux) Définition Application Quantité de flux lumineux éclairant une surface Permet en pratique de considérer la qualité de l’éclairage (par lumière incidente) Température : T<3.300 K => couleur chaude T>5.300 K couleur froide 5
  • 6. L’éclairage Comment évaluer sa situation ? • Le luxmètre • Estimation en fonction de la puissance installée 6
  • 7. L’éclairage • Le niveau d'éclairement recommandé 7
  • 8. L’éclairage • Puissance installée des luminaires? • Eclairage performant 500 lux -> 10-12 W/m2 Soit 2,5 W/m²/100 lux • Si puissance > 12,5 W/m2 > envisager le relighting 8
  • 9. L’éclairage • Efficacité des luminaires? Propreté réflecteurs? Luminaire peu efficace (pertes ≈ 70%) Réflecteurs propres • Couleur des murs • Régulation / partitionnement ? • Comportement des utilisateurs? 9
  • 10. Couleur des parois? Exemple: Couleur des parois Eclairage P spécifique Murs Plafond moyen en lux (W/m²/100 lux) Papier peint Plafonnage très clair propre 608 1,99 = 0,70 = 0,70 Papier peint Plafonnage très clair usagé = 0,70 = 0,40 587 Papier peint Plafonnage foncé propre 500 = 0,20 = 0,70 Source: Energie + 2,07 2,42 Facteurs de réflexion (ρ) de quelques surfaces intérieures Peintures : blanc jaune vert gris brun bleu rouge noir 0,70 à 0,80 0,50 à 0,70 0,30 à 0,60 0,35 à 0,60 0,25 à 0,50 0,20 à 0,50 0,20 à 0,35 0,04 10
  • 11. L’éclairage • Lampes à incandescence : Chaleur 95% Courant électrique Ampoule au repos Ampoule incandescente Lumière 5% 12
  • 12. L’éclairage • Lampes à incandescence : – Flux lumineux varie selon la tension  dimming : • Mais diminution de la température de couleur • Et diminution du rendement lumineux Fin 2012, les lampes à incandescence auront disparu du marché 13
  • 13. L’éclairage • Lampes halogènes : – Principe : idem que la lampe à incandescence – Amélioration : • Bulbe rempli d’un gaz halogène • T° plus élevée du filament > + de lumière • Durée de vie plus longue 14
  • 14. L’éclairage • Types de tubes fluorescents : Tube Diamètre (mm) Efficacité lumineuse (lm/W) T12 ou T38 38 40 à 65 T8 ou T26 26 80 à 95 T5 ou T16 16 95 à 105 • Durée de vie : ± 14.000 h à 18.000 h 15
  • 15. L’éclairage • Lampes fluocompactes: – Fonctionnement : idem tube fluorescent – Amélioration : • Tube replié  plus compact Tubes fluorescents Lampes fluocompactes 16
  • 16. L’éclairage • Flux lumineux et efficacité lumineuse chutent très fort avec la température ambiante – Ex : lampes ne s’allument plus sous 0°C – Déconseillées pour l’extérieur • Durée de vie dépend : – Du nombre d’allumage – Du type de ballast électromagnétique électronique, etc. 17
  • 17. L’éclairage LED = « Light Emitting Diode » Ou DEL = « Diode électroluminescente » Durée de vie: +/- 50.000h = entre 12 et 15 ans Faible consommation électrique (-90%) Absence de chaleur Pas de rayons ultraviolet ni infrarouge Excellente résistance mécanique (choc, etc.) RoHS (restriction de l'utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques) Pas de plomb, mercure, cadmium, etc.) En pleine évolution…. Depuis 30 ans, le flux double tout les 2 ans ! 18
  • 18. L’éclairage Lampe Puis Flux s. (lm) (W) Effica cité (lm/ W) Duré Durée Dimm e de vie able de moy. (h) vie utile (h) Prix HTVA (en €) Application Incand. normale 7à 300 21 à 4.850 3 à 19 >1.0 00 1.000 Oui 1 à 11 Domestique 60 à 9.900 12 à 28 >2.0 00 2.000 Oui 2 à 22 Domestique halogène 5à 500 Tube fluoresce nt 4à 140 120 à 8.350 30 à 112 >20. 000 12.000 à 20.000 Oui 3 à 41 Général dans les commerces, bureaux, industriel,sportif Fluocom pactes 5à 120 250 à 9.000 42 à 82 >10. 000 6.500 à 20.000 oui 3 à 57 Domestique et tertiaire 19
  • 19. Efficacité lumineuse Cool White LED Luminous efficacy [lm/W] 200 150 Metaliodide 100 Warm White LED Fluorescent Vapeur de mercure 50 Halogène Incandescent 0 1875 1900 1925 1950 Time [Year] 1975 2000 2025 Source : DOE USA 2008/LABORELEC 20
  • 20. L’éclairage • Remplacer les luminaires : – Puissance à atteindre : 10-12 W/m² : bureaux – Puissance à atteindre : 7,5 W/m² : classes • Ex : pour délivrer un flux lumineux de 2.200 lm, il faut : – Un tube fluorescent (16 mm) de 21 W – Ou une lampe à incandescence de 150 W 21
  • 21. L’éclairage • Remplacement des tubes fluorescents de 38 mm (T12) par des 26 mm (T8) : – T12 : 40 à 65 lm/W – T8 : 80 à 95 lm/W – T5 : 95 à 105 lm/W Puissances Avant Après 20 W 18 W 40 W 36 W 65 W 58 W Economie escomptée Temps de retour ± 10 % ± 2 ans 22
  • 22. L’éclairage • Remplacement des tubes 26 mm (T8) par des 16 mm (T5) : – Attention : il faut modifier tout l’équipement du luminaire (ballast) Description T8 T5 Puissance (W) 18 36 58 14 28 35 Longueur (mm) 600 1200 1500 550 1150 1450 – Economie : environ 20 % 23
  • 23. L’éclairage • Remplacement des lampes à incandescence par des lampes halogènes : – Puissance installée sera conservée mais meilleure efficacité lumineuse => intéressant si le niveau d’éclairement n’est pas suffisant – Durée de vie supérieure – TRI : ± 2 à 3 ans 24
  • 24. L’éclairage • Remplacement des lampes incandescentes par des fluo-compactes : – Une lampe de 60 W fonctionnant 2.500 h/an • Consommation : 60 x 2.500 = 150 kWh/an ou 22,5 €/an – Remplacée par une lampe fluo compacte de 15 W: • Consommation : 15 x 2.500 = 38 kWh/an ou 5,7 €/an – – – – Durée de vie x 12 Gain de ± 17 €/an Investissement : ± 8€ (max) TRI < 1 an 25
  • 25. L’éclairage Puissance (W) Avant 25 9…11 13…15 18…20 100 TR 40 à 70 % <1 à 3 ans Après 7 40 60 75 Economie escomptée 25 26
  • 26. Régulation de l’éclairage • Gestion en fonction de l’éclairage : – Zones éclairées inoccupées ? Eclairage naturel important ? – Détection de présence ? Minuterie ? Horloge ? – Détecteur de 200 € => économie nécessaire de ± 1333 kWh/an (à 0,15 €/kWh) soit : • Pour 1000 h/an (2,7 h/jour), 1.333 kWh/an correspond à 22 lampes de 60 W allumées – Gestion en fonction de l’éclairage naturel ? • 30 % d’économie en fonction des bâtiments – Envisager le rajout, déplacement d’interrupteurs 27
  • 27. Régulation de l’éclairage • Zonage et interrupteurs • Détecteurs de présence – PIR – Passive Infra Rouge : Déplacement de l’émission IR du corps humain – Ultrason – Audio • Minuteries • Régulation en fonction de l’éclairage naturel 28
  • 28. Agenda Jour 3 : Systèmes énergétiques : Eclairage Théorie de l’éclairage La bureautique Exercice sur la consommation électrique
  • 29. La bureautique • Appareils bureautiques avec label : ex : – Label américain « energy star » – Label écologique européen pour ordinateurs 30
  • 30. La bureautique • Quid des écrans plats pour les ordinateurs 31
  • 31. La bureautique • Imprimantes et photocopieuses communes • Installation de multiprises • Personne responsable de vérifier l’extinction des appareils communs • Sensibilisation à l’extinction complète des ordinateurs personnels à la fin de la journée 32
  • 32. La bureautique • Autres appareils : – Appareils électroménagers avec label écologique européen ou avec label énergétique A +/++ 33