Evolution de l’éclairage public et les illuminations

les lampes incandescentes

Inventées par Joseph Swan et améliorées par Thomas Edison en 1879, équiperont la plupart des luminaires de la ville de Paris, à partir de 1900 sur le pont Alexandre III, jusqu’à la fin des années soixante. Leur allumage est instantané.

Les lampes incandescentes ont plusieurs inconvénients. La durée de vie de 1000 heures seulement, une grosse consommation en électricité, un apport en lumière de 20% pour 80% de chaleur émise et perdue. La température de couleur est de 2700°K, la lumière est donc de couleur jaune clair (voir tableau). En 1959 apparait la lampe Halogène qui est une incandescente améliorée. Elle produit de la lumière comme une incandescente classique en portant à incandescence un filament de tungstène, mais des gaz (iode, brome) à basse pression ont été introduits dans l’ampoule de verre de quartz supportant les hautes températures et permettant la régénération du filament, ce qui augmente la durée de vie de l’ampoule, soit de 2000 à 4000 heures selon les modèles.

L’efficacité lumineuse augmente de 30%, mais la consommation en électricité aussi. La température de couleur va de 2800°K à 4000°K (blanc pur). Les lampes incandescentes seront petit à petit remplacées par les lampes ballon fluorescents à partir de 1957 à Paris.

Voici quelques types de lampes incandescentes de la collection MEGE.

les lampes à décharge

A Paris à partir des années 1957-58, on commence à remplacer les lampes incandescentes de l’éclairage public par des lampes à décharges. La lampe à décharge est constituée d’un tube ou d’une ampoule en verre remplie de gaz ou de vapeur métallique, sous haute ou basse pression, au travers duquel on fait passer un courant électrique, il s’ensuit une conversion en photons donc de la lumière. La couleur de la lumière dépend du gaz utilisé. Le néon donne une couleur rouge, le mercure s’approche du bleu, le sodium rayonne dans les teintes jaune, le xénon est le gaz qui se rapproche le plus du blanc pur. (voir planches techniques). Il n’y a plus de filament et la durée de vie et le rendement lumineux s’envole!

Les premières lampes à décharge installées à Paris est le ballon fluorescent à vapeur de mercure. Durée de vie entre 8000 et 12000 heures, température de couleur entre 3400 à 4300°K se qui donne une lumière blanche qui a tendance à virer au vert en vieillissant.

Apparait ensuite les lampes à vapeur de sodium. D’abord les basses pressions dès les années 60, rendement maximum, faible consommation électrique, durée de vie entre 12000 et 18000 heures mais rendu des couleurs catastrophique, 1800°K. On les réserve donc pour les souterrains autos et les chaussées couvertes du Boulevard Périphérique.

Pour améliorer le rendu des couleurs, va suivre les lampes sodium haute pression, durée de vie moyenne 16000 heures, 2200°K et les lampes sodium blanc avec une durée de vie de 13000 heures et 2500°K.

La tendance aujourd’hui est de remplacer petit à petit ces lampes par des lampes LEDS.

Les lampes aux iodures métalliques dont la couleur blanche est comprise entre 3200 et 6000°K sont plutôt réservées à l’éclairage des stades et la mise en valeur du patrimoine architectural de la ville. Les tubes fluo et fluo compact s’ils ont un rendu de couleur top niveau, entre 2700°K et 6500°K, une durée de vie excellente entre 8000 et 20000 heures, ils contiennent du mercure très nocif pour les personnes et l’environnement en cas de bris et sont petit à petit abandonnés.

La lampe à induction avait un avenir prometteur avec 60000 heures de durée de vie, une température de couleur de 2700 à 4000°K, mais le développement des LEDS a signé son arrêt de mort pour l’éclairage public.

Voici 2 planches sur le fonctionnement des lampes à décharge et des photos de la collection M.E.G.E (Cliquer sur les images pour les agrandir)

Les diodes électroluminescentes (led)

Une diode électroluminescente (LED) est un composant électronique permettant la transformation de l’électricité en lumière. Pour l’éclairage public et la signalisation, on utilise des lampes constituées de plusieurs LED de forte puissance accolées sur une carte de circuit imprimé. La plupart s’adaptent facilement dans des luminaires déjà existants. Les premières LED misent au point furent les LED rouge dans les années 1980 pour la signalisation routière.

Ce n’est qu’en 2000 que les LED de forte puissance et les LED blanches sont apparues. La technologie LED double en performances tous les 2 ans et les prix diminuent de 20% chaque année.

Avantages des lampes LED: durée de vie sur le terrain 40000 heures. Rendement lumineux jusqu’à 220lumen/W pour les plus performantes. L’allumage est instantané. Elles peuvent fonctionner en très basse tension, 12volts, sous de basses températures, elles chauffent très peu (32°), comparées aux lampes incandescentes (150°) et les fluo compact (70°). Elles sont insensibles aux chocs, n’émettent pas d’UV, ne contiennent pas de mercure et consomment très peu..Les cours carré et Napoléon du musée du Louvre à Paris, quand elles sont passées de la technologie incandescente à la technologie LED, on vu leur consommation électrique diminuée de 73%!

Les dangers des sources LED sont liés à la forte proportion de lumière bleue émise par les éclairages LED de couleur blanc froid et bleu. Éviter de fixer un projecteur LED           de lumière blanche pleine face et à moins de 20 cm, il y a risque d’endommager de manière irréversible les cellules de l’œil. Les ampoules satinées elles, sont sans danger. Si toutes les sources de lumière passaient à la technologie LED, la consommation électrique dans le monde pour l’éclairage diminuerait de moitié. C’est bon pour la planète!

Complément des sources LED dans les installations modernes, LA FIBRE OPTIQUE qui permet de véhiculer la lumière dans des endroits inaccessibles pour d’autres matériels, sans les UV, sans la chaleur ni l’électricité. Par exemple, les bassins d’eau, les fontaines. Il suffit d’équiper les générateurs de fibres optiques de spots LED avec tous ses avantages.

Quelques photos pour illustrer cet article.

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