Quels sont les différents types d'ampoules ?

L'ampoule électrique est considérée comme l'une des inventions les plus importantes depuis la découverte du feu. Cette innovation remarquable a profondément influencé la révolution industrielle : allongement des heures de travail, sécurité accrue pour les déplacements nocturnes, vie sociale plus organisée après la tombée de la nuit, etc.

Un fait intéressant : bien que l’on nous enseigne en histoire que Thomas Edison a inventé l’ampoule électrique en 1879 , son invention fut en réalité un processus complexe qui impliqua de nombreux inventeurs à travers le monde pendant environ 150 ans . Les premières sources de lumière artificielle remontent au XVIIIe siècle , bien avant la naissance d’Edison.

L'ampoule électrique allait révolutionner le monde ; pourtant, il lui a fallu du temps pour se généraliser dans tous les foyers. Par exemple, il y a un siècle, seulement 50 % des familles américaines avaient accès à l'électricité ; de cette époque jusqu'aux années 1980 , le choix d'une ampoule était simple, car il n'y avait qu'une seule option : l'ampoule incandescente classique.

Des lampes d'intérieur aux plafonniers, en passant par les lanternes de terrasse et les lampes de chevet, il existe une ampoule adaptée à chaque luminaire. Cependant, le choix d'une ampoule appropriée est devenu complexe face à la multitude d'ampoules disponibles.

Notre blog vous fournira les informations de base sur 5 types d'ampoules différents , et vous découvrirez la différence entre les watts et les lumens, puis les couleurs d'éclairage pour chaque type d'ampoule.

5 types d'ampoules

• ampoule incandescente
• Ampoule halogène (ampoules à incandescence améliorées)
• Ampoule fluorescente standard
• CFL (lampes fluorescentes compactes)
• LED (diode électroluminescente)

ampoule incandescente

Qu'est-ce que c'est: L'ampoule à incandescence est une source de lumière électrique qui fonctionne par incandescence, un processus qui produit de la lumière en chauffant un filament. C'est la forme originelle d'éclairage électrique et elle est utilisée depuis plus de 100 ans .

Fonctionnement : Une ampoule à incandescence est en fait une flamme contrôlée, généralement à l'intérieur d'une ampoule en verre. Lorsqu'un courant électrique traverse le culot, l'électricité pénètre et chauffe le filament de tungstène situé à l'intérieur. Le filament s'échauffe alors, et l'incandescence se produit ; c'est ainsi qu'une ampoule à incandescence produit de la lumière grâce à la chaleur. Un phénomène chimique similaire se produit lors de la combustion d'une bûche ou de charbon.

Ampoule halogène (ampoules à incandescence améliorées)

Qu'est-ce que c'est ? L'ampoule halogène est aussi appelée ampoule halogène à quartz ou ampoule halogène à incandescence. Il s'agit avant tout d'une version améliorée de l'ampoule à incandescence. Les ampoules halogènes utilisent une enveloppe de quartz fondu, ce qui explique leurs températures généralement plus élevées que celles des ampoules à incandescence classiques. Autrefois, cette enveloppe contenait une vapeur (initialement de l'iode), mais aujourd'hui, il s'agit généralement de brome.
Comment ça marche : L'ampoule halogène est un type d'ampoule doté d'un filament de tungstène similaire à celui d'une ampoule à incandescence classique ; cependant, à puissance égale, les ampoules halogènes sont beaucoup plus petites et contiennent du gaz halogène. Ce gaz permet au filament de s'évaporer à une température plus élevée, créant ainsi un mélange de tungstène et de vapeur au lieu de se déposer sur l'enveloppe. Ce cycle de régénération confère aux ampoules halogènes une meilleure efficacité énergétique.

Ampoule fluorescente standard

Qu'est-ce que c'est ? Les ampoules fluorescentes dégagent moins de chaleur et sont beaucoup plus économes en énergie que les ampoules à incandescence. Elles produisent de la lumière grâce à la fluorescence d'un revêtement de phosphore ; une ampoule fluorescente est constituée d'un tube de verre rempli d'un mélange de vapeur de mercure et d'argon.

Comment ça marche : Le tube de verre scellé est l'élément essentiel d'une lampe fluorescente. Il contient une petite quantité de mercure et un gaz inerte (généralement de l'argon) sous très basse pression. L'intérieur du tube est recouvert de poudre de phosphore. Deux électrodes, situées à chaque extrémité, sont reliées à un circuit électrique.

Le circuit électrique est ensuite raccordé à une source de courant alternatif (CA). Les électrodes métalliques sont recouvertes d'un oxyde alcalino-terreux, qui cède facilement des électrons. Lorsque le courant électrique traverse le gaz entre les électrodes, ce gaz s'ionise et émet un rayonnement ultraviolet. L'intérieur du tube est recouvert de phosphores, capables d'absorber ce rayonnement ultraviolet et de le restituer sous forme de lumière visible par fluorescence.

CFL (lampes fluorescentes compactes)

Qu'est-ce qu'une lampe fluocompacte ? En matière d'ampoules, l'abréviation CFL désigne une lampe fluorescente compacte. Ce type de lampe est généralement conçu pour remplacer les lampes à incandescence ou halogènes. Une lampe fluocompacte utilise généralement un tube courbé ou replié pour s'adapter à l'espace occupé par une ampoule à incandescence, ainsi qu'un ballast électronique compact intégré à son culot.

Fonctionnement : Les lampes fluorescentes compactes (LFC) sont fonctionnellement identiques aux ampoules fluorescentes classiques. Ce sont également des lampes à décharge gazeuse, utilisant l’électricité produite par les cathodes pour exciter la vapeur de mercure contenue dans l’enveloppe de verre. Les phosphores et un gaz inerte sont également contenus dans cette enveloppe. Lorsque les atomes de mercure émettent des rayons UV , cela provoque la fluorescence et la luminescence du phosphore ; finalement, de la lumière visible est produite.

LED (diode électroluminescente)

Qu'est-ce que c'est: Une LED, ou diode électroluminescente, est un composant semi-conducteur. Les ampoules LED figurent parmi les ampoules les plus économes en énergie. De plus, contrairement à d'autres ampoules, elles ne produisent ni chaleur ni mercure. Surtout, les ampoules LED offrent des performances supérieures en termes de qualité de lumière, de réactivité à la variation d'intensité et de rendu des couleurs.

Fonctionnement : Les LED sont des sources de lumière semi-conductrices qui combinent un semi-conducteur de type P (forte concentration de trous) avec un semi-conducteur de type N (forte concentration d'électrons). L'application d'une tension directe suffisante provoque la recombinaison des électrons et des trous à la jonction PN , libérant ainsi de l'énergie sous forme de lumière. Les ampoules LED sont réputées pour leur efficacité énergétique ; autrement dit, elles consomment moins d'énergie pour produire de la lumière, car elles convertissent directement l'énergie en lumière. Contrairement aux autres sources lumineuses classiques, elles convertissent d'abord l'énergie en chaleur avant de produire de la lumière.

Lumens contre watts

Vous êtes peut-être nombreux à vous interroger sur la différence entre lumens et watts en éclairage LED. Auparavant, nous utilisions généralement les watts comme unité de mesure sur les emballages d'ampoules classiques, comme les ampoules à incandescence et halogènes. Comment comparer alors les lumens et les watts ?

En réalité, ces deux unités mesurent des choses différentes. Les watts indiquent la quantité d'énergie consommée par l'ampoule, tandis que les lumens indiquent sa luminosité, c'est-à-dire le flux lumineux qu'elle émet. Les watts ne donnent pas d'information sur l'intensité lumineuse de l'ampoule, contrairement aux lumens.

Que sont les watts ?

Le watt indique généralement la quantité d'énergie consommée. Concrètement, lorsque nous payons notre facture d'électricité, nous payons pour les watts que nous consommons. Par exemple, une ampoule de 60 watts consomme 60 watts d'énergie. Il est donc clair que le watt ne concerne que l'énergie ou l'électricité consommée.

Les progrès de la technologie LED permettent aux ampoules de produire plus de lumière avec moins d'énergie ; la puissance en watts n'est donc plus pertinente. Il faut désormais utiliser les lumens.

Que sont les lumens ?

Le lumen est la seule unité de mesure précise de la luminosité d'une ampoule. Il mesure la quantité de lumière émise par une source lumineuse et permet d'évaluer son intensité, quelle que soit la source. Plus le nombre de lumens est élevé, plus la lumière est intense. Par exemple, on peut imaginer qu'un lumen équivaut à la lumière émise par une bougie d'anniversaire placée à 30 cm de vous.

Quelle est l'efficacité de votre ampoule ?

On peut comparer cela à la consommation d'essence d'une voiture (en kilomètres par litre) ; de même, pour les ampoules LED, nous disposons d'une nouvelle mesure de l'efficacité avec laquelle la lumière convertit l'énergie (en watts) en lumière (en lumens). Autrement dit, ce rapport lumens/watt indique l'efficacité énergétique de votre ampoule.

Les LED sont environ sept fois plus efficaces que les ampoules à incandescence classiques pour produire de la lumière. Prenons l'exemple des ampoules à incandescence, dont l'efficacité lumineuse est d'environ 15 lumens par watt . Ce rendement peut toutefois varier selon l'ampoule et le fabricant ; les ampoules LED, quant à elles, produisent généralement entre 75 et 110 lumens par watt . Pour choisir une ampoule LED en remplacement d'une ampoule à incandescence, basez-vous sur ce rapport de 7:1 .

Connaissez-vous la température de couleur ?

Choisir des ampoules adaptées ne se limite pas à leur luminosité ; il faut aussi tenir compte de leur couleur, c’est-à-dire de leur température de couleur . Aujourd’hui, la plupart des luminaires sont disponibles en différentes températures de couleur. La couleur de votre lumière peut avoir une influence considérable sur votre humeur. Une lumière jaunâtre le soir vous procurera une sensation de détente et de bien-être, tandis qu’une lumière blanche intense, comme celle des centres commerciaux, vous dynamisera et vous enthousiasmera.

Qu'est-ce que la température de couleur ?

La température de couleur, généralement désignée par « CT » dans le jargon de l'éclairage, décrit la tonalité chaude (jaune) ou froide (bleue) de la lumière émise par une ampoule LED. Elle s'exprime en degrés Kelvin (K) et se situe sur une échelle de 1 000 à 10 000 .

2200-2700K : produit une lumière chaude idéale pour les zones peu éclairées où un éclairage ambiant est nécessaire – similaire à celle d’une ampoule à incandescence.

3000-3500K : produit une lumière blanche douce , plus nette que celle à 2700K, similaire à celle des lampes halogènes.

4000-4500K : produit une lumière blanche brillante , idéale pour les cuisines, les bureaux, les espaces de travail et les salles de bain où sont effectuées des tâches nécessitant une grande précision.

5000K et plus : produit une lumière bleuâtre brillante , que l’on trouve principalement dans les lieux commerciaux.

En règle générale, plus la température est élevée, plus la couleur est froide. Par exemple, une ampoule de 5 500 K utilisée dans un hôpital a une lumière plus froide qu'une ampoule de 2 700 K que l'on utilise généralement dans un salon.

La lumière d'une température de couleur de 1800 K est notamment appelée lumière ambrée. Cette lumière ambrée spéciale bloque 99,99 % de la lumière bleue et protège vos yeux de la fatigue oculaire. De plus, elle est fortement recommandée pour la lecture au lit, avant de dormir. La lumière ambrée favorise la production de mélatonine par l'organisme, ce qui contribue à un meilleur sommeil. Si vous aimez lire au lit avant de vous endormir, optez pour une lampe de lecture ambrée adaptée.

À la fin

Il existe cinq principaux types d'ampoules : les ampoules à incandescence, les ampoules halogènes (ampoules à incandescence améliorées), les ampoules fluorescentes standard, les lampes fluorescentes compactes (LFC) et les LED (diodes électroluminescentes). Chacune d'elles possède des caractéristiques et un principe de fonctionnement différents.

Les différents types d'ampoules offrent des performances et un rendu visuel optimaux selon le type de luminaire. Certaines permettent de réaliser des économies d'énergie, comme les ampoules LED , tandis que d'autres, comme les ampoules à incandescence, sont plus abordables. Vous pouvez choisir les ampoules adaptées à vos besoins, mais n'oubliez pas de prendre en compte le flux lumineux (en lumens) et la température de couleur.