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Lundi 24 Avril 2017 9:22 
Les lampes à incandescence classiques






Présentation

La « lampe à incandescence classique » est une lampe constituée d’un filament, directement recouvert par une ampoule et un culot. Elle peut généralement être fixée sur une simple douille dans une installation domestique. Elle émet une couleur « blanc chaud ». Elle fut la principale source lumineuse utilisée dans les habitations tout au long du 20ème siècle. L’apparition de technologies plus économiques au début du 21ème siècle provoque peu à peu sa disparition.


Historique

La « lampe à incandescence classique » se répand dans les habitations à partir du début du 20ème siècle et de la généralisation de l’électricité dans les habitations. Elle présente de nombreux avantages : elle est peu chère à l’achat, peu encombrante, simple d’installation et d’utilisation.

La lampe à incandescence a longtemps été la quasi seule source lumineuse qui était utilisée dans les habitations. Elle était aussi bien utilisée pour être placée sous un abat-jour, pour être fixée à un chandelier, pour être encastrée dans un luminaire à hublot ou bien tout simplement pour être suspendue à nue au niveau d’un plafond. Elle était aussi utilisée pour l’éclairage des lieux publics et professionnels, tels que des chambres et salons d’hôtel, des magasins ou encore des salles de réception. Par abus de langage, nombreux sont ceux qui l’appellent « ampoule ».




Pour l’éclairage public, elle fut la principale source lumineuse utilisée durant l’entre-deux-guerres, avant de décliner au profit des tubes et surtout des ballons fluorescents à partir des années 1950. En 1963, environ 45% des 1,5 millions de points lumineux des rues de France de l’époque étaient encore des lampes à incandescence. L’apparition des lampes à vapeur de sodium sous haute pression en 1967 accélère leur remplacement. À la fin des années 1970, elles ont quasiment toutes disparues des rues du pays. L’éclairage de la Place de la Concorde à Paris a été assuré par des lampes à incandescence jusqu’en 2012.




Au début des années 2000, la généralisation des lampes fluocompactes, dites « à économie d’énergie », marque le début de son déclin. Une lampe fluocompacte consomme environ 5 fois moins d’électricité pour une même quantité de lumière émise. La lampe à incandescence classique est entièrement interdite à la vente depuis fin 2012, en raison de son mauvais rendement lumineux. Cette mesure, contraignant l’utilisateur à se rabattre sur des solutions plus chères à l’achat, reste controversée. La lampe à incandescence classique avait de plus l’avantage émettre une lumière largement reconnue comme agréable, tandis que celle émise par les nouvelles sources d’énergie (fluocompactes et LED) est souvent sujette aux critiques.


Utilisation contemporaine

La lampe à incandescence classique n’est plus autorisée à la vente depuis fin 2012. Certains exemplaires, stockés par les utilisateurs, subsistent depuis cette date mais cette lampe est en voie de disparition.


Constitution

La lampe est constituée des éléments suivants :

  • Une ampoule en verre. Elle joue le rôle d'enveloppe permettant aux constituants intérieurs d’être isolés du dioxygène de l’air.
  • Un gaz noble à basse pression, généralement de l’argon, permettent de ralentir l'évaporation du filament lorsque celui-ci est chauffé.
  • Un filament de tungstène, sous forme de fil métallique spiralé (souvent doublement voire triplement spiralé), lui donnant l'allure d'un ressort. C'est le constituant de la lampe qui émet la lumière lorsque celle-ci est sous tension. On utilise environ 1 mètre de longueur de fil pour réaliser 3 centimètres de longueur de bobine. Le fil a un diamètre inférieur au centième de millimètre. L'intérêt est de chauffer une longueur maximale de fil afin de produire une quantité maximale de lumière dans un espace restreint.
  • Deux fils conducteurs, qui permettent de relier les extrémités du filament aux bornes électriques de la lampe.
  • Deux fils de support et la monture en verre, qui permettent de fixer le filament au centre de la lampe (les fils conducteurs ne faisant que réaliser le contact avec les bornes électriques).
  • Une embase. Dans l’exemple ci-dessus (culot à vis), elle est constituée de deux contacts électriques, que sont le culot métallique et le plot. Ils sont séparés par un isolant, la partie noire de l'ampoule juste au-dessus du plot. Le culot est généralement en forme de pas de vis afin de visser la lampe sur son support. Il existe plusieurs types d’embases, les plus courantes étant les embases de type « E » (culot à vis) et de type « B » (culot à baïonnette).




Principe de fonctionnement

La lampe à incandescence classique fonctionne à l’électricité. Elle fonctionne en général en étant directement branchée sur le secteur (230 V / 50 Hz). Les deux extrémités du filament sont respectivement reliées à chaque contact de l’embase. La douille relie ensuite chaque contact respectivement à la phase et au neutre du secteur. Dans le cas des culots à vis, la douille relie généralement le plot à la phase et le culot au neutre. Lorsque la lampe est sous tension, un courant électrique traverse le filament de tungstène conducteur et échauffe celui-ci. La température du filament atteint une valeur d’environ +2500°C. Elle permet au filament d’émettre de la lumière, par incandescence. L’absence de comburant (dioxygène) à l’intérieur de la lampe permet au filament de ne pas brûler à cette température.




La durée de vie de la lampe est limitée par la lente vaporisation du filament de tungstène par sublimation, qui se produit d’autant plus rapidement que la température est élevée. Au cours du temps, le filament s’amincit, jusqu’à la rupture. Cette vaporisation provoque également un noircissement de l’ampoule sur une longue durée, suite au dépôt du tungstène vaporisé sur les parois internes. Afin de limiter le phénomène, un gaz noble, généralement de l’argon, est introduit à l’intérieur de la lampe. Afin de limiter les conséquences du dépôt du tungstène, les ampoules des lampes à incandescence classiques sont généralement volumineuses. Celles-ci permettent de réduire la quantité de tungstène déposé par unité de surface. La forme la plus courante qui est commercialisée est le « bulbe ».


Performances

  • L’IRC d’une lampe à incandescence classique est quasi-parfait, proche de 100. Ceci est dû au fait que la composition spectrale de la lumière qu’elle produit comprend toutes les longueurs d’ondes visibles.
  • Son rendement lumineux est compris entre 10 et 20 lm/W. La lampe à incandescence classique est celle ayant le moins bon rendement lumineux de toutes les lampes électriques.
  • Sa durée de vie est d’environ 1000 heures. La lampe à incandescence classique est celle ayant la plus courte durée de vie de toutes les lampes électriques.
  • Le spectre lumineux d'une lampe à incandescence classique est généralement le suivant :



Dans le commerce

Les lampes à incandescence classiques ont été commercialisées dans un large éventail de puissances. On trouvait ainsi des lampes à incandescence classiques de : 25, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500 et 2000 Watts. À partir de 2009, elles sont progressivement interdites à la vente dans l’Union Européenne, dans l’ordre suivant :

  • À partir du 30 juin 2009 : puissances ≥ 100 Watts.
  • À partir du 31 décembre 2009 : puissances ≥ 75 Watts.
  • À partir du 30 juin 2010 : puissances ≥ 60 Watts.
  • À partir du 31 août 2011 : puissances ≥ 40 Watts.
  • À partir du 31 décembre 2012 : puissances ≥ 25 Watts.

Les lampes à incandescence classiques étaient déclinées en fonction de la constitution générale de l’ampoule. On trouvait ainsi :

  • Des lampes à ampoules claires.
  • Des lampes à ampoules satinées.
  • Des lampes à ampoules opales (blanches voire colorées).
  • Des lampes à calotte argentée dont l'utilisation de petits miroirs permet de réaliser des faisceaux plus ou moins concentrés.
  • Des lampes à réflecteur incorporé qui réalisent, seules, de petits projecteurs économiques.

Les ampoules des lampes à incandescence classiques étaient également déclinées en fonction de leur forme. Parmi les plus courantes, on trouvait :

  • Les ampoules en forme de « bulbe ».
  • Les ampoules en forme de « flamme ».
  • Les ampoules sphériques.

On trouve également des lampes vintage, reprenant les formes anciennes. Parmi elles, on peut notamment citer la lampe « mono-watt ». Les lampes à incandescences comptaient également parmi elles des articles spéciaux, parmi lesquelles les lampes à deux culots, appelées « linolite » ou « lampes à incandescence linéaires », notamment utilisées au-dessus des lavabos de salle de bain.




Photos d'installations utilisant des lampes à incandescence classiques

Photo de la Place de la Concorde à Paris, éclairée par des lampes à incandescence classiques :




Lampes à incandescence classiques à surface claire et satinée :







Luminaire appliqué au plafond équipé de lampes à incandescence :




Lampe à incandescence « linolite » :




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