Les lampes fluocompactes

Présentation

La « Lampe Fluocompacte » est une lampe à décharge généralement en forme de tube fluorescent de petite dimension replié sur lui-même. Son fonctionnement est similaire à celui d’un tube fluorescent. Souvent appelée « Lampe à économie d’énergie » dans la grande distribution, elle est commercialisée depuis la fin des années 1990, principalement pour remplacer les lampes à incandescence dans les habitations, jugées obsolètes.

Historique

Depuis la généralisation du tube fluorescent après la Seconde Guerre Mondiale, il est très rapidement envisagé de concevoir une lampe de plus petite dimension, reprenant le même principe de fonctionnement. En effet, pour une même quantité de lumière émise, un tube fluorescent consomme environ 2,5 fois moins d’énergie en 1950 (environ 5 fois moins dans les années 2000). Les fabricants de l’époque se heurtent cependant à deux problématiques :

D’une part, un appareillage externe est nécessaire pour amorcer un tube fluorescent. À l’époque, on utilise généralement un starter et un ballast électromagnétique. Ce dernier est notamment très lourd et volumineux (environ la taille d’une brique de lait et pesant parfois 10 kg). La nécessiter d’utiliser un tel appareillage rend la miniaturisation du tube fluorescent sans intérêt.

D’autre part, les poudres fluorescentes de l’époque, adaptées aux tubes fluorescents « T12 » (longueur dont dépend la puissance entre 50 et 150 cm, section de 38 mm), ne conviendraient pas pour des tubes miniaturisés, plus courts, plus fins avec moins de puissance. Celles-ci ne résisteraient pas aux températures plus élevées qui règnent dans le tube de plus petite dimension, et émettraient trop peu de lumière pour des puissances inférieures à 20 Watts.

La mise au point des tubes fluorescents « T8 » de section de 26 millimètres dans les années 1970, utilisant de nouvelles poudres fluorescentes dédiées, est une première avancée. Mais c’est à partir du milieu des années 1990, avec notamment l’apparition des tubes « T5 » dit « à haut rendement » de section de 16 millimètres en 1995, qu’un virage déterminant s’opère. Entre temps, les progrès technologiques ont permis de mettre au point le ballast électronique, qui remplace l’ensemble conventionnel starter couplé au ballast électromagnétique.

À partir de la fin des années 1990, des lampes fluocompactes à appareillage intégré sont utilisées pour remplacer les lampes à incandescence classiques dans les habitations. Les lampes fluocompactes, beaucoup moins énergivores, se généralisent dans les années 2000.

Utilisation contemporaine

Depuis fin 2012 où la lampe à incandescence classique est interdite à la vente, la lampe fluocompacte à appareillage intégré est devenue la source lumineuse la plus utilisée pour éclairer les pièces des habitations. Comme la lampe à incandescence classique à son époque, elle est principalement utilisée :

Sous les abat-jours.

Dans les luminaires encastrés.

Suspendue au plafond ou le long d’un mur.

Bien que la lampe fluocompacte consomme environ 5 fois moins d’énergie qu’une lampe à incandescence pour une même quantité de lumière émise, cette source lumineuse reste controversée au sein du grand public. Sont notamment décriés :

Le prix beaucoup plus élevé à l’achat que celui d’une lampe à incandescence classique.

Le temps de démarrage de la lampe. Les premiers exemplaires, notamment ceux de mauvaise qualité, mettaient parfois plusieurs minutes pour atteindre leur luminosité optimale.

La qualité de la lumière émise, souvent jugée blafarde.

Le bruit parfois émis par la lampe.

La lampe fluocompacte est, à partir du début des années 2010, concurrencée par la lampe à LED.

Constitution

La lampe fluocompacte à appareillage intégré est constituée :

D'une enveloppe tubulaire en verre ou en quartz.

D'une poudre fluorescente, déposé sur les parois intérieures du tube.

De deux électrodes, respectivement placées au niveau de l’embase.

De vapeur de mercure sous basse pression, mélangé à un gaz d'emprisonnement.

Une embase monoculot. Celle-ci contient un circuit électronique jouant le rôle de starter et de ballast intégrés.

Il existe aussi des lampes fluocompactes à appareillage séparé. Dans ces lampes, le starter est intégré, mais un ballast externe doit être utilisé pour les faire fonctionner. Elles sont souvent destinées à équiper des petits luminaires de bureau qui sont équipés d’un ballast électronique dédié.

Principe de fonctionnement

La lampe fluocompacte contient généralement de l’argon en tant que gaz d’emprisonnement et du mercure sous basse pression en tant que gaz de travail. Certaines lampes fluocompactes utilisaient une faible quantité de krypton 85 (radioactif) mélangé à de l’argon en tant que gaz d’emprisonnement, afin de faciliter le redémarrage de la lampe à chaud (où la résistance électrique du milieu gazeux est plus élevée). De plus en plus de lampes possèdent aujourd’hui un appareillage intégré suffisamment performant pour redémarrer la lampe même à chaud, permettant ainsi de supprimer le Krypton du mélange gazeux introduit. Le fonctionnement de la lampe fluocompacte est le même que celui du tube fluorescent à l'intérieur du tube à décharge.

La lampe fluocompacte à appareillage intégré utilise un circuit électronique au sein de son embase, qui remplace l’ensemble conventionnel starter et ballast électromagnétique utilisés pour les tubes fluorescents. Celui-ci réalise les mêmes fonctions que le ballast électronique, décrit dans la section « Appareillage » du site.

Les lampes à appareillage séparé sont souvent de lampes à plus forte puissance que celles à appareillage intégré. Elles présentent de ce fait un meilleur rendement lumineux.

Performances

Son rendement lumineux est d'environ 60 lm/W.

Son IRC est compris entre 80 et 89 pour les modèles d’entrée de gamme, supérieur à 90 pour les modèles plus performants.

Sa durée de vie est en moyenne de 10000 heures pour les modèles de bonne qualité.

Dans le commerce

Les lampes fluocompactes sont commercialisées dans un large éventail de puissance. Lorsqu'elles sont apparues, l'indication de la seule puissance électrique réellement consommée (en Watts) pouvait semer la confusion dans l'esprit du consommateur. En effet, les lampes fluocompactes ayant un rendement lumineux environ 5 fois meilleur que les sources lumineuses traditionnelles (lampes à incandescence), 10 Watts environ suffisent pour une lampe fluocompacte pour fournir autant de lumière qu'une lampe à incandescence classique de 50 Watts. Par conséquent, les emballages indiquent généralement trois données :

La puissance réellement consommée (en Watts).

La puissance équivalente qu'une lampe à incandescence classique consommerait pour une même quantité de lumière émise (en Watts). Cette donnée permet aux consommateurs de garder leurs repères.

Le flux lumineux émis (en Lumens). Il s'agit finalement de l’unité qui illustre à elle seule la quantité de lumière diffusée dans l'espace, souvent encore associée au « Watt » dans l’esprit de nombreux consommateurs.

On trouve des lampes fluocompactes dont les puissances réelles vont de 4 et 50 Watts environ, avec un flux lumineux associé allant de 100 à 3000 Lumens environ.

Les lampes fluocompactes prennent différentes formes, diverses et variées. On peut diviser celles-ci en deux catégories, celles « sans enveloppe » et celles « avec enveloppe ». Dans le premier cas, le tube est directement visible. Il peut prendre de nombreuses formes, les formes en « U » (généralement une série de plusieurs « U ») et hélicoïdale (forme spiralée) sont les plus courantes. Dans le second cas, le tube est recouvert par une enveloppe. Celle-ci reprend généralement les formes des lampes à incandescence classiques, le « bulbe », la « flamme » ou une forme hybride, parfois avec un réflecteur incorporé.

Il existe également quelques lampes fluocompactes « de couleur ». Il s’agit en fait de lampes fluocompactes sur lesquelles des pigments colorés sont déposés sur surface extérieure du tube. Ceux-ci sont visibles même quand la lampe est éteinte. La lumière produite à l’intérieur de la lampe est blanche comme dans les lampes fluocompactes traditionnelles, convertie dans la couleur du pigment par synthèse soustractive. Le processus qui génère une lumière colorée est très différent de celui des tubes fluorescents de couleurs, où ce sont les pigments fluorescents à l’intérieur du tube qui donnent directement la couleur de la lumière. Ces tubes sont blancs quand ils sont éteints.

Quelques photos de lampes fluocompactes blanches, sans revêtement :

Quelques photos de lampes fluocompactes blanches avec revêtement coloré :

Dans l'éclairage public

Quelques photos de lampes fluocompactes

Ci-dessous des photos d'une salle de bain éclairée par des lampes fluocompactes de différentes couleurs :