Quand on va au magasin acheter des ampoules, on dit souvent au vendeur : “ Je voudrais une ampoule de 5 watts ”, “ Combien coûte une ampoule de 20 watts ? ”, etc. Mais vous savez quoi ? L’époque où l’on mesurait la luminosité des ampoules en watts est révolue. Désormais, la nouvelle unité de mesure à connaître est le lumen. Je vais vous expliquer pas à pas la relation entre ces deux unités et pourquoi il est préférable d’utiliser les lumens plutôt que les watts.
Étape 1 : Qu’est-ce que Watt ?
Le watt (symbole : W) est une unité de puissance qui reflète le taux d'utilisation et de consommation d'énergie. Ainsi, plus la puissance est élevée, plus la consommation d'énergie de la lampe est élevée. Lorsque nous payons l'électricité, nous payons pour la puissance utilisée. Par exemple, une ampoule de 15 watts signifie que l'ampoule consomme 15 watts d'énergie, ce qui se traduit par une facture d'électricité de 0,015 kilowattheure d'électricité par heure.
Étape 2 : Que sont les lumens ?
Les lumens reflètent la quantité totale de lumière visible émise par une source lumineuse par unité de temps. Ainsi, plus la valeur en lumens est élevée, plus la luminosité est élevée. En raison de problèmes historiques, il faut encore du temps pour que les gens acceptent les lumens comme unité de luminosité.
Étape 3 : Comment calculer l'efficacité lumineuse ?
Après avoir compris les deux problèmes de watts et lumens, il faut ensuite calculer l'efficacité lumineuse. Cela peut nous aider à choisir des lampes à plus faible consommation d'énergie et à plus grande luminosité. Alors, comment calculer l'efficacité lumineuse ?
Je crois que nous savons tous, grâce à la physique, qu'il existe une quantité physique qui représente la puissance optique, qui est le flux lumineux (le symbole est Φ). Les lumens (lm) que nous avons mentionnés plus tôt représentent l'unité. De plus, nous savons également que la lampe perdra une certaine quantité d'énergie lorsqu'elle émet de la lumière. Après avoir combiné les deux, nous pouvons obtenir l'efficacité lumineuse, qui est le rapport entre le flux lumineux et la puissance (lm/W).
Étape 4 : Conservez les lumens efficaces pour obtenir une faible consommation d'énergie et une luminosité élevée
Grâce à l’explication précédente, nous savons que les lampes perdent certainement de l’énergie lorsqu’elles émettent de la lumière, mais l’énergie perdue par différents matériaux est différente.
Par exemple, les lampes à incandescence doivent chauffer le filament avant de pouvoir émettre de la lumière, et le processus de chauffage entraîne un gaspillage de 90% d'énergie. Par conséquent, bien que les lampes à incandescence consomment beaucoup d'énergie, leur luminosité n'est pas élevée et leur efficacité lumineuse est très faible.
Le même problème se pose également avec les lampes telles que les lampes halogènes. Bien qu'elles soient des versions améliorées des lampes à incandescence, leur efficacité lumineuse n'est toujours pas élevée. En effet, les ampoules à incandescence (lampes non directionnelles) émettent de la lumière dans toutes les directions simultanément, ce qui entraîne une répartition uniforme de la luminosité dans différentes directions.
Afin d'obtenir une luminosité plus élevée, il existe des lampes directionnelles (comme les spots GU10), qui projetteront autant de lumière que possible au même endroit, consommant ainsi la même énergie pour obtenir plus de luminosité.
Cependant, toutes les ampoules directionnelles ne présentent pas ce problème. Les ampoules à LED n'ont pas ce problème, car l'angle de faisceau des ampoules LED est toujours directionnel et toute la lumière qu'elles émettent pénètre dans la pièce. De plus, les ampoules LED n'ont pas besoin d'être chauffées pour émettre de la lumière, mais peuvent émettre de la lumière après avoir été mises sous tension, de sorte que la perte d'énergie est bien inférieure à celle des lampes à incandescence.
Afin de permettre à tous d'utiliser des lampes à faible consommation et à forte luminosité, l'Union européenne a introduit l'unité de mesure du flux lumineux utile. Cette unité permet de mesurer la lumière utile émise dans un cône normalisé de 90 degrés. Le flux lumineux utile est généralement inférieur au flux lumineux total, car une partie de la lumière (comme la lumière parasite) est inutile mais est tout de même prise en compte dans le calcul du flux lumineux total.
Pourquoi utilisons-nous des lumens plutôt que des watts ?
Certains pourraient se demander pourquoi nous devons utiliser les lumens, puisque nous sommes habitués à utiliser les watts comme unité de luminosité. Historiquement, le niveau de watts détermine la luminosité des lampes. Les watts ont donc été la principale unité de mesure de la luminosité des lampes au début.
Cependant, l'apparition des lampes à économie d'énergie et des lampes LED a modifié la perception du public quant à l'utilisation des watts pour mesurer la luminosité. Les lampes LED produisent davantage de lumière tout en consommant moins d'énergie ; d'un point de vue économique et environnemental, cela signifie que l'on dépense moins et que l'on obtient de meilleurs résultats. Alors, pourquoi s'en priver ? Par conséquent, lors de l'achat de lampes, nous recommandons de privilégier les lumens aux watts.
D'un autre point de vue, c'est parce que plus la puissance est élevée, plus la luminosité est élevée, mais plus la consommation d'énergie est élevée. Dans le passé, comme la luminosité des lampes était généralement faible, on pensait qu'il y avait une relation positive entre la puissance et la luminosité de l'ampoule. Autrement dit, plus la puissance est élevée, plus l'ampoule est lumineuse.
Mais maintenant que la luminosité des ampoules augmente de plus en plus, les chercheurs ont découvert que ces ampoules n'ont pas de lien positif avec la puissance. Au contraire, après avoir atteint une certaine luminosité, l'augmentation de la puissance ne peut plus affecter la luminosité de l'ampoule.
Deuxièmement, les changements dans les matériaux affectent également la relation entre les watts et la luminosité. Par exemple, pour produire la même consommation d'énergie de 1000 lm, une lampe à incandescence nécessite 100 W, tandis qu'une Lampe LED ne nécessite qu'environ 12 W. La différence entre les deux est jusqu'à 8 fois, c'est pourquoi il est désormais recommandé de passer à une nouvelle unité de mesure.
Comment convertir les lumens et les watts ?
Bien que des facteurs tels que différents matériaux et formes affectent la relation entre les watts et les lumens, nous avons pris une moyenne pour vous donner une compréhension claire de la conversion des lumens en watts.
| Tableau de conversion des lumens en watts des ampoules à usage général | ||||
| Lumens (lm) | Incandescent(w) | HID(w) | LFC(w) | LED (avec) |
| 100 | 7 | 6 | 5 | 2 |
| 250 | 25 | 18 | 6 | 2-3 |
| 375 | 25 | 20 | 18 | 4 |
| 560 | 40 | 29 | 10 | 3-6 |
| 800 | 60 | 43 | 13 | 7-10 |
| 1100 | 75 | 53 | 18 | 10-15 |
| 1600 | 100 | 72 | 23 | 15-20 |
| 2600 | 150 | 100 | 42 | 20-30 |
| 3000 | 200 | 175 | 120 | 32 |
De combien de lumens ai-je besoin pour ma scène ?
Chaque pièce ou espace nécessite une lumière différente. Par exemple, dans la chambre où nous dormons, nous souhaitons une lumière douce, tandis que dans le salon, au contraire, nous avons besoin d'une lumière plus vive pour réaliser diverses activités. Par conséquent, il est particulièrement important de savoir combien de lumens chaque espace nécessite lors de la conception de votre projet. Voici quelques valeurs que nous avons compilées pour votre référence.
| Zone | Lumens/m² |
|---|---|
| Cuisine | 300-400 |
| Cuisine (Tâche) | 700-800 |
| Salon | 400-500 |
| Couloir | 300 |
| Chambre à coucher | 300-400 |
| Chambre à coucher (Tâche) | 700-800 |
| Salle de bain | 500-600 |
| Salle de bain (lavabo) | 700-800 |
| Espace de lecture | 400 |
| Autour de la piscine | 300 |
| Jardin | 400-500 |
Que signifient les autres propriétés indiquées sur l’ampoule ?
En plus de nos deux valeurs habituelles de watts et de lumens, l'ampoule est généralement également marquée avec les spécifications du support de lampe, la température de couleur et les paramètres de la lampe à indice de rendu des couleurs. Examinons-les un par un.
Spécifications du support de lampe (E)
Si vous ne faites pas attention aux spécifications du support de lampe, l'ampoule que vous achetez risque de ne pas fonctionner correctement. La spécification du support de lampe est le diamètre mesuré à travers le filetage de la fiche de l'ampoule, représenté par E. Par exemple, si le diamètre est de 14 mm, il s'agit d'un support de lampe E14. Les spécifications courantes dans la vie quotidienne sont E10, E12, E14, E17, E27 et E40.
Température de couleur (K)
La couleur émise par l'ampoule est appelée température de couleur, exprimée en K. Plus la valeur est basse, plus la couleur de la lumière sera jaune ou rouge ; plus la valeur est élevée, plus la couleur de la lumière sera blanche ou bleue. En général, si la couleur de l'ampoule est jaunâtre, la valeur de la température de couleur est d'environ 3000, et si l'ampoule est blanche, la température de couleur est d'environ 5000 à 7000.
Indice de rendu des couleurs (Ra/CRI)
L'indice de rendu des couleurs indique si la couleur affichée sous la source lumineuse est similaire à la couleur affichée sous la lumière du soleil. Plus l'indice de rendu des couleurs est élevé, plus la distorsion des couleurs est faible et plus la couleur affichée est proche de la couleur éclairée par la lumière du soleil. Plus l'indice est faible, plus la distorsion des couleurs est importante et plus la couleur affichée s'écarte de la couleur éclairée par la lumière du soleil.
