Rendement lumineux

Rendement lumineux
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Rendement.

Le rendement lumineux d'une source lumineuse est le rapport entre le flux lumineux émis par cette source lumineuse et la puissance absorbée par la source. Il s'exprime donc en lumens par watt (lm/W).

Si on note P \, la puissance reçue par la source, le plus souvent sous forme électrique, et F \, le flux lumineux émis, alors le rendement lumineux \eta \, vaut par définition : \eta = \frac{F}{P}

Sommaire

Contributions au rendement lumineux

On peut distinguer deux contributions dans ce terme :

  • La première contribution est le rendement énergétique de la source, noté \rho \,, qui exprime que toute la puissance reçue n'est pas convertie en rayonnement, mais qu'une partie est perdue en échauffement (conduction et convection). Soit \Phi \, le flux énergétique émis, alors :

\rho = \frac{\Phi}{P}
C'est une grandeur sans dimension car c'est le rapport de deux puissances.

  • La deuxième contribution est l'efficacité lumineuse V \,du rayonnement. Elle traduit le fait qu'une partie seulement du rayonnement est perçue sous forme de flux lumineux, le reste étant une nouvelle perte de chaleur sous forme de rayonnement invisible pour l'œil. V = \frac{F}{\Phi}
    Lorsque la source n'est pas monochromatique mais que sa longueur d'onde appartient à un domaine étendu, le flux énergétique vaut : \Phi = \int \Phi_\lambda d \lambda, où \Phi_\lambda \, est le flux énergétique émis à la longueur d'onde \lambda \,.
    Le flux lumineux vaut lui : F = \int \frac{V_\lambda}{L} \Phi_\lambda d \lambda, où V_\lambda \, est une fonction sans dimension appelée efficacité lumineuse spectrale, exprimant la sensibilité de l'œil aux différentes longueurs d'onde, et L \, est une valeur numérique dont l'inverse 1/L \, vaut 683 lm/W.
    L'efficacité lumineuse se calcule donc par : V = \frac{\int V_\lambda \Phi_\lambda d \lambda}{L \int \Phi_\lambda d \lambda}. Elle a la grandeur de 1/L.

Globalement, le rendement lumineux est le produit de ces deux contributions : \eta = \rho \cdot V

Exemples de valeurs pour différents types de lampes, classés par rendement croissant

Exemples

Le tableau ci-dessous indique pour diverses sources de lumière le rendement lumineux en lm/W et le rendement lumineux en % de la valeur maximale possible :

Catégorie
 
Type
 
Rendement lumineux (lm/W) Rendement lumineux (%) [1]
Combustion Bougie 0.3 [2] 0.04%
Incandescence Lampe incandescente à filament de tungstène de 5 W 5 0.7%
Lampe incandescente à filament de tungstène de 40 W 10.4 1.5%
Lampe incandescente à filament de tungstène de 100 W 13.4 2%
Lampe halogène à enveloppe de verre 16 2.3%
Lampe halogène à enveloppe de quartz 24 3.5%
Lampe incandescente haute température 35 [3] 5.1%
Fluorescent Lampe fluorescent compacte 5 à 24 W 45–60 [4] 6.6%–8.8%
Tube fluorescent 34 W (T12) 50 7%
Tube fluorescent 32 W (T8) 60 9%
Tube fluorescent 36 W (T8) jusqu'à 93 jusqu'à 14%
Tube fluorescent 28 W (T5) 104 15.2%
Diode électroluminescente DEL blanche 26–130 [5],[6],[7] 3.8%–19%
DEL blanche (prototypes) jusqu'à 208[8],[9],[10],[11] jusqu'à 30%
Lampe à arc Lampe au xénon 30–50[12] 4.4%–7.3%
Lampe à arc mercure-xenon 50-55 [12] 7.3%–8.0%
Lampe à décharge Lampe à vapeur de sodium haute pression 150 [13] 22%
Lampe à vapeur de sodium basse pression 183[13]–200 [14] 27%
Lampe au soufre 1400 W 100 15%
maximum théorique lumière monochromatique 540x1012 Hz,
soit approx. 555 nm, vert)
683.002 100%

Remarque

Souvent, cette valeur du rendement lumineux est appelée elle-même efficacité lumineuse, en particulier par la majorité des fabricants de lampes. Cela peut prêter à confusion car, rigoureusement, l'efficacité lumineuse n'est avec le rendement énergétique qu'un des deux facteurs du rendement lumineux global.

Références

  1. Défini en % de la valeur maximale possible.
  2. 1 candela*4π steradians/40 W
  3. Klipstein, Donald L., « The Great Internet Light Bulb Book, Part I », 1996. Consulté le 16 avril 2006
  4. China energy saving lamp. Consulté le 16 avril 2006
  5. Klipstein, Donald L., « The Brightest and Most Efficient LEDs and where to get them », Don Klipstein's Web Site. Consulté le 16 avril 2006
  6. Cree launches the new XLamp 7090 XR-E Series Power LED, the first 160-lumen LED!
  7. CNSPWR70CSS-K1 specification
  8. Improving White LED Efficiency Through Scattered Photon Extraction, Rensselaer Polytechnic Institute. Consulté le 19 avril 2006
  9. Cree Demonstrates 131 Lumens per Watt White LED, Cree, Inc. Press Release, 20 juin 2006. Consulté le 3 décembre 2006
  10. Nichia Corp. claims white LED delivering 150 lumens/Watt efficiency, Nichia Corp. Press Release, 22 décembre 2006. Consulté le 3 décembre 2006
  11. Cree Breaks 200 Lumen Per Watt Efficacy Barrier, Cree, Inc. Press Release, 3 février 2010. Consulté le 3 mars 2010
  12. a et b Technical Information on Lamps, Optical Building Blocks. Consulté le 14 octobre 2007
  13. a et b LED or Neon? A scientific comparison
  14. Why is lightning coloured? (gas excitations)

Voir aussi

Sur les autres projets Wikimedia :


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Rendement lumineux de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Нужен реферат?

Regardez d'autres dictionnaires:

  • rendement lumineux — šviesos našumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. light efficiency; light output ratio; luminous efficiency vok. Lichtausbeute, f rus. световая отдача, f; светоотдача, f pranc. efficacité lumineuse, f; rendement lumineux, m …   Fizikos terminų žodynas

  • rendement — [ rɑ̃dmɑ̃ ] n. m. • 1842; « action de rendre » 1190; de rendre 1 ♦ Rapport entre un résultat obtenu et les moyens mis en œuvre pour le produire. Rendement d une exploitation minière. Spécialt Produit de la terre, évalué par rapport à la surface… …   Encyclopédie Universelle

  • Flux Lumineux — Le flux lumineux est la grandeur visuelle qui correspond à la puissance lumineuse émise par une source. Il ne faut pas confondre le flux lumineux avec le flux énergétique émis par cette même source : en effet, selon sa longueur d onde, un… …   Wikipédia en Français

  • Flux lumineux — Le flux lumineux est la grandeur visuelle qui correspond à la puissance lumineuse émise par une source, soit un nombre de photons par unité de temps. Il ne faut pas confondre le flux lumineux avec le flux énergétique émis par cette même… …   Wikipédia en Français

  • Diode electroluminescente — Diode électroluminescente Pour les articles homonymes, voir DEL et LED. Une diode électroluminescente, abrégée sous les sigles DEL ou, plus couramment, LED (pour light emitting diode) est un composant électronique capable d’émettre de la lumière… …   Wikipédia en Français

  • Diode lumineuse — Diode électroluminescente Pour les articles homonymes, voir DEL et LED. Une diode électroluminescente, abrégée sous les sigles DEL ou, plus couramment, LED (pour light emitting diode) est un composant électronique capable d’émettre de la lumière… …   Wikipédia en Français

  • Diode Électroluminescente — Pour les articles homonymes, voir DEL et LED. Une diode électroluminescente, abrégée sous les sigles DEL ou, plus couramment, LED (pour light emitting diode) est un composant électronique capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est parcouru par …   Wikipédia en Français

  • Diode électro-luminescente — Diode électroluminescente Pour les articles homonymes, voir DEL et LED. Une diode électroluminescente, abrégée sous les sigles DEL ou, plus couramment, LED (pour light emitting diode) est un composant électronique capable d’émettre de la lumière… …   Wikipédia en Français

  • Diode électroluminescente — Pour les articles homonymes, voir DEL et LED. Une diode électroluminescente, abrégée sous les sigles DEL ou LED (de l anglais light emitting diode), est un composant opto électronique capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est parcouru par un… …   Wikipédia en Français

  • Diodes électroluminescentes — Diode électroluminescente Pour les articles homonymes, voir DEL et LED. Une diode électroluminescente, abrégée sous les sigles DEL ou, plus couramment, LED (pour light emitting diode) est un composant électronique capable d’émettre de la lumière… …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”