Le lumen, unité d'éclairage

publication: 13 décembre 2013 / mis à jour 13 décembre 2013

L'éclairage électrique est le principal poste de consommation électrique à bord du camping-car. Si les modèles récents sont équipés en série de lampes à LED, il n'en est rien des modèles de camping-cars plus anciens.

Pour choisir de manière judicieuse un éclairage à la fois efficace et économe, il est intéressant de comprendre cette unité, le lumen, dont la mention est maintenant obligatoire sur tous les emballages des équipements d'éclairage:

• lampes à filament classiques;
• lampes halogènes qui sont une variante améliorée des lampes à filament;
• lampes à fluorescence de tout type;
• lampes au Xénon
• lampes à LED.

Jusquà présent, seule la puissance en Watt était affichée.

Le Watt, une unité à "oublier"

Si on se cantonne aux seules lampes à incandescence, ces anciennes ampoules à filament, la mention en Watt permettait de se faire une idée de la quantité de lumière diffusée.

Dès que sont apparus les nouveaux dispositifs d'éclairage, on comparait leur efficacité par rapport aux lampes à incandescence de puissance équivalente.

Encore maintenant, on peut trouver des lampes fluorescentes qui affichent 16W=75W, en clair: notre lampe consomme 16 Watts électriques et éclaire autant qu'une lampe de 75 Watts à incandescence.

Il nous semble nécessaire d'oublier le Watt comme unité de puissance d'éclairage et cantonner cette unité à son seul vrai rôle: la quantité d'énergie électrique consommée.

Dans la suite de cet article, le Watt sera mentionné comme seule unité de consommation électrique.

Le lumen, une unité à comprendre

Nous allons essayer de vous expliquer cette unité de manière simple. Et c'est loin d'être évident, car en réalité, il n'existe aucun appareil permettant de mesurer la quantité de lumière.

Définition officielle

Par définition, 1 lumen correspond au flux lumineux émis dans un angle solide de 1 stéradian par une source ponctuelle uniforme située au sommet de l'angle solide et dont l'intensité vaut 1 candela.

Aille! Vous avez suivi? Déja deux gros mots dans cette définition: stéradian et candela.

Définition du stéradian

Sa définition française officielle est: l'unité d'angle solide est le stéradian, angle solide d'un cône qui, ayant son sommet au centre d'une sphère, découpe sur la surface de cette sphère une aire égale à celle d'un carré ayant pour côté une longueur égale au rayon de la sphère.

En dessin:

Pour une sphère complète, l'angle solide vaut donc 4π stéradians.

Définition de la Candela

Depuis le 12 octobre 1979, la candela est définie de la façon suivante: La candela est l'intensité lumineuse, dans une direction donnée, d'une source qui émet un rayonnement monochromatique de fréquence 540 ×1012 hertz (correspondant à une longueur d'onde dans le vide de 555 nm) et dont l'intensité énergétique dans cette direction est 1/683 watt par stéradian.

On vous avait prévenu, la définition du lumen est loin d'être simple.

Pour faire court: une bougie standard émet approximativement 1 candela.

En résumé, un lumen est la quantité de lumière émise par 12 bougies (4π = 4x3,14 environ) placées au centre d'une sphère.

Et plus on s'éloigne de la source lumineuse, moins cette source éclaire par unité de surface.

Vous avez tout compris? Non?

Ce n'est pas grave...

Etiquetage des emballages des lampes

Après ce préambule plutôt physico-mathématico-géométrique sur les lumens, stéradians et candelas, on aura compris que plus il y a de lumens, mieux ça éclaire.

C'est cette indication qu'on doit retrouver sur les emballages des lampes actuellement commercialisées:

Dans la photo ci-dessus, nous avons pris à titre de comparaison deux lampes:

• à droite, une lampe halogène 220V qui affiche 1200 lumens;
• à gauche, une lampe à LED 220V qui affiche 196 lumens;

Si la mention de la puissance lumineuse exprimée en lumen ne figure pas sur l'emballage, c'est que le produit est ancien ou importé d'un pays qui ne respecte pas les normes européennes d'étiquetage.

Le rendement lumineux

Pour l'illustration, nous avons pris deux lampes alimentées en 220V. Les explications qui suivent sont valables pour des lampes alimentées en 12V, tension utilisée dans la cellule du camping-car, car alimentée justement par une batterie basse tension.

Si on choisit son éclairage sur le seul critère de la quantité de lumière diffusée, nous choisirions très certainement la lampe qui diffuse le maximum de lumière, c'est à dire la lampe qui diffuse 1200 lumens.

Mauvais choix!

Cette lampe consomme en puissance électrique 70 Watts, alors que sa concurrente à LED ne consomme que 3,6 Watts!

Un peu de calcul primaire: divisons le nombre de lumens par le nombre de watts:

• pour la lampe halogène: 1200 / 70 = 17,15 lumens par watt électrique consommé
• pour la lampe LED: 196 / 3.6 = 54,44 lumens par watt électrique consommé

En utilisant le rapport lumen / Watts, nous obtenons un chiffre assez objectif de comparaison, chiffre très intéressant pour notre éclairage en camping-car.

Avec six lampes à LED du type de celle présente à gauche sur la photo, nous obtiendions approximativement le même résultat qu'avec notre lampe 70 Watts halogène. Allumées simultanément, ces six lampes LED consommeraient ensemble 22 Watts!

Avec une heure de consommation de la lampe halogène, vous pourriez donc éclairer aussi bien avec des lampes à LED pendant près de quatre heures!

Certes, le prix de ces six lampes LED est nettement supérieur au prix d'une lampe halogène, mais:

• rien ne vous oblige à acheter six lampe sà LED. Deux ou trois pour les points nécessitant un éclairage concentré suffisent;
• rien ne vous oblige à allumer ces six lampes LED en même temps;
• les lampes à LED récentes ont un faiseau d'éclairage très directif, donc une qualité d'éclairage intéressante par rapport à la puissance électrique consommée;

Conclusion

Les lampes les moins voraces en Watt sont les lampes à LED. On en trouve en 12 Volts chez tous les vendeurs d'articles de bricolage, rayon électricité, chez IKEA.

Chez IKEA, les lampes à LED sont généralement vendues avec un bloc transformateur intégré à la fiche secteur ou via un petit boîtier additionnel. Les bricoleurs saurons enlever ce bloc de transformation et brancher ces lampes sur le 12V du camping-car.

Si vous achetez des lampes LED pour le camping-car, vérifiez bien qu'elles sont alimentées en 12V. Vous n'aurez pas besoin du bloc transformateur souvent vendu séparément.

Et surtout, regardez bien le nombre de lumens et de watts électriques consommés.

Pour un camping-car ancien, passer à l'éclairage LED est une solution pour augmenter l'autonomie électrique en stationnement prolongé.