ÉCLAIRAGE INDUSTRIEL

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ÉCLAIRAGE DES LOCAUX INDUSTRIELS ÉTAT DE L’ART ET DES PRATIQUES OBJECTIF Un bon éclairage combine une efficacité lumineuse élevée, une durée de vie importante et un rendu des couleurs correct. Indice de Rendu des Couleurs (IRC) On retiendra qu’un indice inférieur à 60 destine les sources de lumière à des zones de stockage, et que l’indice doit être compris entre 60 et 70 pour les ateliers. Type de lampe et efficacité lumineuse D’un point de vue réglementaire, il faut veiller : • au respect des valeurs minimales d’éclairement, • au rapport entre le niveau géné- ral et celui de la zone de travail (d’un facteur 5 minimum), • à la qualité du rendu des couleurs. Exemple de décroissance du flux lumineux dans le temps LAMPES COÛT GAMME DURÉE EFFICACITÉ UTILISATIONS, AMPOULE DE PUISSANCE DE VIE LUMINEUSE CONTRAINTES (C/W INSTALLÉ) (W) (h) (LUMEN/W) (TEMPS ALLUMAGE/RALLUMAGE) INCANDESCENCE STANDARD 3 40 À 1000 1 000 10 À 19 LOCALE 0/0 INCANDESCENCE HALOGÈNE BASSE TENSION 3 100 À 500 2 000 16 À 19 APPOINT 0/0 FLUORESCENTES TUBES STANDARD 7 18 À 58 8 000 60 À 84 0/0 (ATELIERS h<8m) FLUORESCENTES HAUT RENDEMENT 11 18 À 58 16 000* 80 À 93 0/0 (ATELIERS, IDEM) BONS IRC DÉCHARGE - IODURE MÉTALLIQUE 25 250 À 400 10 000 70 À 95 4/15 min (AIRES DE STOCKAGE) DÉCHARGE - SODIUM HAUTE PRESSION 15 35 À 1000 16 000 46 À 138 4/7 min (ATELIERS…) * Avec ballast électronique. La décroissance du flux lumineux dans le temps (due à l’absence de nettoyage et au vieillissement des lampes) nécessite de prendre en compte non pas les valeurs minimales requises pour l’éclairement mais plutôt des valeurs supérieures d’environ 60 %. On retiendra qu’un indice inférieur à 60 destine les sources de lumière à des zones de stockage, et que l’indice doit être compris entre 60 et 70 pour les ateliers. NB : à la consommation de la lampe, il faut ajouter celle de l’appareillage d’alimentation (ballast, starter,…) soit 15 % pour un tube fluorescent de 58 W avec ballast standard ferromagnétique et 5 % environ pour une lampe à décharge (ballon fluorescent, sodium HP). Décroissance du flux lumineux ÉCLAIRAGE DES LOCAUX INDUSTRIELS ÉTAT DE L’ART ET DES PRATIQUES Systèmes de gestion de l’éclairage SYSTÈME COMMENTAIRES MAILLAGE ÉLECTRIQUE À RÉALISER JUDICIEUSEMENT EN FONCTION DU MODE DOCCUPATION ET DE L ÉVOLUTION DES ATELIERS. GESTION EN ATELIER DE TOUT GROUPE > 5 kVA INTERRUPTEURS HORAIRES TEMPS DE RETOUR SUR INVESTISSEMENT FACILE À CALCULER : = COÛT MATÉRIEL ET INSTALL./(GAIN ANNUEL ENGENDRÉ) INTERRUPTEURS CRÉPUSCULAIRES ADAPTÉ AUX BUREAUX ET AUX ATELIERS DISPOSANT DUN ÉCLAIRAGE NATUREL CONSÉQUENT . SEUIL DEXTINCTION ET DALLUMAGE À RÉGLER PRÉCISÉMENT SUIVANT LA SAISON. MONTAGE POSSIBLE AVEC 2 CELLULES À SEUIL DIFFÉRENT SELON LE SCHÉMA CI-DESSOUS. GRADATION PAR VARIATION DE TENSION OU DE FRÉQUENCE. NON RENTABLE DANS LES ATELIERS, ET PLUTÔT DESTINÉ AUX BUREAUX DÉTECTEURS DE PRÉSENCE APPLICATION DANS LES LIEUX DE PASSAGE. TEMPS DE RETOUR DE L INVESTISSEMENT > 2 ANS Exemple de mise en œuvre d’interrupteurs crépusculaires : Maintenance Cette même décroissance du flux lumineux conduit au choix rentable en exploitation de procéder à un remplacement des lampes de façon systématique lorsque le niveau d’éclairement n’est plus que de 60 % de la valeur initiale. La comparaison économique de ce mode d’entretien par rapport à un entretien curatif au coup par coup montre que grâce au temps de pose unitaire plus faible, et tout en garantissant un certain flux lumineux, le choix du remplacement préventif et systématique est préférable pour les tubes fluorescents (gain économique d’environ 50 % pour un changement des tubes à 75 % de leur durée de vie) mais pas pour les ballons. Pour aller plus loin Mieux s’éclairer à coûts maîtrisés (ADEME) Memotech électrotechnique Programmer, concevoir, gérer les bâtiments à hautes performances énergétiques (ADEME). Allumage total Allumage partiel Extinction des luminaires des luminaires des luminaires Seuil 1 Seuil 2 Éclairement naturel NOTES ÉCLAIRAGE DES LOCAUX INDUSTRIELS Eclairement moyen (%) Temps (h)

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ÉCLAIRAGE DES LOCAUX INDUSTRIELS

ÉTAT DE L’ART ET DES PRATIQUES

OBJECTIFUn bon éclairage combine uneefficacité lumineuse élevée, unedurée de vie importante et unrendu des couleurs correct.

� Indice de Rendu des Couleurs (IRC)

On retiendra qu’un indice inférieur à 60 destine les sources de lumière à deszones de stockage, et que l’indice doit être compris entre 60 et 70 pour lesateliers.

� Type de lampe et efficacité lumineuse

D’un point de vue réglementaire,il faut veiller :• au respect des valeurs

minimales d’éclairement, • au rapport entre le niveau géné-

ral et celui de la zone de travail(d’un facteur 5 minimum),

• à la qualité du rendu descouleurs.

Exemple de décroissance du flux lumineux dans le temps

LAMPES COÛT GAMME DURÉE EFFICACITÉ UTILISATIONS, AMPOULE DE PUISSANCE DE VIE LUMINEUSE CONTRAINTES

(C€/W INSTALLÉ) (W) (h) (LUMEN/W) (TEMPS ALLUMAGE/RALLUMAGE)INCANDESCENCE STANDARD 3 40 À 1000 1 000 10 À 19 LOCALE 0/0INCANDESCENCE HALOGÈNE BASSE TENSION 3 100 À 500 2 000 16 À 19 APPOINT 0/0FLUORESCENTES TUBES STANDARD 7 18 À 58 8 000 60 À 84 0/0 (ATELIERS h<8m)FLUORESCENTES HAUT RENDEMENT 11 18 À 58 16 000* 80 À 93 0/0 (ATELIERS, IDEM) BONS IRCDÉCHARGE - IODURE MÉTALLIQUE 25 250 À 400 10 000 70 À 95 4/15 min (AIRES DE STOCKAGE)DÉCHARGE - SODIUM HAUTE PRESSION 15 35 À 1000 16 000 46 À 138 4/7 min (ATELIERS…)

* Avec ballast électronique.

La décroissance du flux lumineuxdans le temps (due à l’absence denettoyage et au vieillissement deslampes) nécessite de prendre en

compte non pas les valeursminimales requises pourl’éclairement mais plutôt desvaleurs supérieures d’environ 60 %.

On retiendra qu’un indice inférieurà 60 destine les sources de lumièreà des zones de stockage, et que

l’indice doit être compris entre 60 et 70 pour les ateliers.

NB : à la consommation de la lampe, il faut ajouter celle de l’appareillage d’alimentation (ballast, starter,…) soit 15 % pour un tube fluorescent de 58 W avecballast standard ferromagnétique et 5 % environ pour une lampe à décharge (ballon fluorescent, sodium HP).

� Décroissance du flux lumineux

ÉCLAIRAGE DES LOCAUX INDUSTRIELS

ÉTAT DE L’ART ET DES PRATIQUES

� Systèmes de gestion de l’éclairage

SYSTÈME COMMENTAIRES

MAILLAGE ÉLECTRIQUE À RÉALISER JUDICIEUSEMENT EN FONCTION DU MODED’OCCUPATION ET DE L’ÉVOLUTION DES ATELIERS.GESTION EN ATELIER DE TOUT GROUPE > 5 kVA

INTERRUPTEURS HORAIRES TEMPS DE RETOUR SUR INVESTISSEMENT FACILE À CALCULER := COÛT MATÉRIEL ET INSTALL./(GAIN ANNUEL ENGENDRÉ)

INTERRUPTEURS CRÉPUSCULAIRES ADAPTÉ AUX BUREAUX ET AUX ATELIERS DISPOSANT D’UNÉCLAIRAGE NATUREL CONSÉQUENT.SEUIL D’EXTINCTION ET D’ALLUMAGE À RÉGLERPRÉCISÉMENT SUIVANT LA SAISON.MONTAGE POSSIBLE AVEC 2 CELLULES À SEUIL DIFFÉRENTSELON LE SCHÉMA CI-DESSOUS.

GRADATION PAR VARIATION DE TENSION OU DE FRÉQUENCE.NON RENTABLE DANS LES ATELIERS, ET PLUTÔT DESTINÉAUX BUREAUX

DÉTECTEURS DE PRÉSENCE APPLICATION DANS LES LIEUX DE PASSAGE.TEMPS DE RETOUR DE L’INVESTISSEMENT > 2 ANS

Exemple de mise en œuvre d’interrupteurs crépusculaires :

� Maintenance

Cette même décroissance du fluxlumineux conduit au choix rentableen exploitation de procéder à unremplacement des lampes de façonsystématique lorsque le niveaud’éclairement n’est plus que de60 % de la valeur initiale.La comparaison économique de cemode d’entretien par rapport à unentretien curatif au coup par coup

montre que grâce au temps depose unitaire plus faible, et tout engarantissant un certain flux lumineux,le choix du remplacementpréventif et systématique estpréférable pour les tubesfluorescents (gain économiqued’environ 50 % pour un changementdes tubes à 75 % de leur durée devie) mais pas pour les ballons.

Pour aller plus loin

⌦ Mieux s’éclairer à coûts maîtrisés (ADEME)⌦ Memotech électrotechnique⌦ Programmer, concevoir, gérer les bâtiments à hautes performances

énergétiques (ADEME).

Allumage total Allumage partiel Extinctiondes luminaires des luminaires des luminaires

Seuil 1 Seuil 2 Éclairement naturel

NOTES

ÉCLAIRAGEDES

LOCAUXINDUSTRIELS

Ecla

irem

ent

moy

en

(%)

Temps (h)

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AUTODIAGNOSTIC

OBJECTIFCalculer les valeurs des ratiosénergétiques caractérisantl’efficacité de l’éclairage, afinde les comparer aux valeurs moyennes courammentrencontrées et présentées dansla fiche «retour d’expérience».Il s’agit en outre de mettre enplace une base de donnéespérenne au niveau de la FIEV et en libre accès pour les adhérents.

ÉCLAIRAGE DES LOCAUX INDUSTRIELS

∑ PUISSANCE ÉLECT. ABSORBÉE PAR LES LUMINAIRES D’UN ATELIER

∑ SURFACE DE L’ATELIER

∑ PUISSANCE ÉLECT. ABSORBÉE PAR ATELIER X TEMPS D’ÉCLAIRAGEMOYEN/AN

∑ SURFACE DE L’ATELIER

� Ratio global de puissance installée

La puissance électrique tient compte également de la consommation des auxi-liaires (typiquement, 15 % pour un ballast ferro-magnétique sur tubes fluo de58 W, 3,5 % pour un ballast électronique, etc).

Rappel des valeurs cibles pour ce ratio

VALEUR CIBLE DU RATIO PARAMÈTRES

4 À 7 W/m2 TUBES FLUORESCENTS À 5 M DU SOL AVEC BALLAST ÉLECTRONIQUEÉCLAIREMENT DE 350 LUX

6 À 9 W/m2 TUBES FLUORESCENTS À 5 M DU SOL AVEC BALLAST ÉLECTRONIQUEÉCLAIREMENT DE 350 LUX DANS LES ATELIERS+ 15 % DANS LES BUREAUX (ÉCLAIREMENT SUPÉRIEURAUX ATELIERS)

RETOUR D’EXPERIENCE

ÉCLAIRAGE DES LOCAUX INDUSTRIELS

Les ratios de consommationd’éclairage découlent de la dispersiondu précédent ratio, du rythme defonctionnement de l’usine et de la

gestion de l’éclairage (sondescrépusculaires, finesse du zoning, etc.)qui permettent de réduire directementla consommation.

Relation entre la consommation pour l’éclairage et les heures de production

Des mesures ponctuelles ont montréune plus grande proportion d’usinespour lesquelles le niveau d’éclairement

� Moyens d’éclairage

On retrouve de façon systématiquedes tubes fluorescents pour les locauxde hauteur moyenne (< 6 m) et deslampes ballons fluorescentes ousodium pour les locaux plus haut. Laprésence de ballasts électroniques estrare (5 % des sites).

% DE SITES GAINS MOYENS*VOIES DE PROGRÈS POTENTIELLEMENT (EN % DU POSTE)

CONCERNÉS

GESTION D’ÉCLAIRAGE : ZONING PLUS FIN 9,7 % 3 %GESTION D’ÉCLAIRAGE : 79 % 1,1 %PILOTAGE PAR SONDE CRÉPUSCULAIRE

ADOPTION DE BALLASTS ÉLECTRONIQUES 95 % 8,3 %MAINTENANCE : NETTOYAGE ET

MAINTIENCHANGEMENT DES TUBES 41 %DU CONFORT(SYSTÉMATIQUE)

*Gains énergétiques sur la part énergétique de l’éclairage.

� Voies de progrès et potentiel de gains

RETOUR D’EXPERIENCE

SOUS-SECTEUR INDUSTRIEL PART DE L’ÉCLAIRAGESUR LA CONSOMMATION TOTALE D’ÉLECTRICITÉ

CAOUTCHOUC 6 %

ÉLECTRONIQUE 10 %

FONDERIE – EMBOUTISSAGE 7 %

MÉCANIQUE ET ÉQUIPEMENTS 9 %THERMIQUES

PLASTURGIE 9 %

TEXTILE 3 %

MOYENNE 8,8 %

ÉCLAIRAGE DES LOCAUX INDUSTRIELS

� Poids énergétique de l’éclairage

� Ratio énergétique spécifique

Ratios d’éclairage globaux observés chez les équipementiers de l’automobile

Ratio de puissance d’éclairage installé en fonction de la hauteur des bâtiments.

Le ratio le plus significatif traduitl’éclairement de la surface detravail. Il s’exprime en puissanceélectrique totale installée dessources lumineuses rapportée à lasurface des ateliers et bureauxéclairés. La dispersion de ce ratio globald’éclairage s’analyse en fonctiondes paramètres suivants :

OBJECTIFDresser, à travers le panel desites étudiés, l’état des existantset de l’exploitation des moyensd’éclairage des locaux industrielsde la profession.

� la nature du travail (exigeant de250 à 600 lux)

� la répartition entre éclairaged’ambiance et éclairage de poste

� le poids de l’éclairage naturel� la nature et la qualité

d’éclairement des luminaires� la hauteur de positionnement des

luminaires� l’entretien des luminaires

(nettoyage et remplacement).

Leurs valeurs globales s’échelonnentdonc entre 15 et 115 kWh/m2/an,avec une moyenne s’établissant à 38 kWh/m2/an.

� Éclairement

d’ambiance (hors poste de travail) esten dessous des préconisations (300 -450 lux). MESURES PONCTUELLES ET CARTOGRAPHIE D’ÉCLAIREMENT

À L’AIDE D’UN LUXMÈTRE

Rappels des valeurs cibles pour ce ratio

VALEUR CIBLE DU RATIO PARAMÈTRES

175 LUX TRAVAIL CONTINU, ÉCLAIREMENT MINIMUM POUR TÂCHE VISUELLE300 LUX TÂCHES INDUSTRIELLES DIVERSES, LECTURE, ÉCRITURE500 LUX TRAVAIL DE BUREAU625 LUX BUREAUX DE DESSIN

L’éclairement peut aussi se calculer, toutefois des tables sont nécessaires :

� Ratio de consommation d’éclairage

Rappel des valeurs cibles pour ce ratio

VALEUR CIBLE DU RATIO PARAMÈTRES

30 À 55 kWh/m2/AN TUBES FLUORESCENTS À 5 M DU SOL AVEC BALLAST ÉLECTRONIQUEÉCLAIREMENT DE 350 LUXFONCTIONNEMENT DES ATELIERS 6000 h/ANSONDE CRÉPUSCULAIRE, ZONING FIN

48 À 72 kWh/m2/AN TUBES FLUORESCENTS À 5 M DU SOL AVEC BALLAST ÉLECTRONIQUEÉCLAIREMENT DE 350 LUXFONCTIONNEMENT DES ATELIERS 8000 h/ANPAS DE SONDE CRÉPUSCULAIRE

E = FLUX / SURFACE * FU

E = éclairement,Flux : flux lumineux en lumens (fonctionde la nature de la lampe : environ 90lumens/ Watt pour un tube fluorescentà haut rendement, (voir tableau «Étatde l’art»)Surface : surface au sol du local éclairéFu : facteur d’utilisation, lui-mêmefonction de la géométrie du local, de lahauteur d’installation des lampes et dela réflexion des parois (plafond, mur,plan utile). Sa valeur peut varier le plussouvent de 0,19 à 0,56.

� Éclairement d’ambiance

Rat

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lair

age

(W

/m2 )

Rat

io d

e co

nsom

mat

ion

d’éc

lair

age

(kW

h/m

2 /an

)

Ratio moyen de consommation

Hauteur moyenne des bâtiments (m)

Temps de fonctionnement de l’usine (h/an)

RATIO DE PUIS. INSTALLÉE = [W/m2]

RATIO CONSO = [Wh/m2]