Grâce à mon premier billet sur les caractéristiques des ampoules à savoir, tu peux choisir celle qui te convient le mieux en fonction de tes besoins. Plus besoin de s’arracher les cheveux de ce côté. Mais réserve l’autre côté de ton crâne sur un autre facteur essentiel à savoir : le type d’ampoule. Il en existe plein sur le marché et c’est pourquoi je me suis limité volontairement aux quatre technologies les plus courantes dans nos maisons. Chacune avec ses avantages et ses inconvénients (comme toujours).

L’ampoule à incandescence

C’est l’ampoule archi-classique, inventée en 1878 par Thomas Edison, qui a révolutionné le monde. Nos arrières grands-parents l’ont connu mais cela risque de ne plus être le cas pour nos petits-petits-enfants car elle disparaît progressivement du marché. La faute à son très mauvais rendement : 95% de l’énergie qu’elle consomme est transformée en chaleur. Pas étonnant alors que nous nous brûlons les doigts dessus, sachant que la température de l’ampoule peut s’élever jusqu’à 150°C. Malgré cet inconvénient, ce fut la star car elle était la seule technologie disponible jusqu’à maintenant. En plus, elle ne coûtait pas cher, proposait une grande variété de formes et de puissances et offrait un bon indice des couleurs (IRC proche de 100).

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Et comment ça marche ? Enveloppée dans une ampoule en verre sous vide, un filament de tungstène est porté à incandescence par le passage d’un courant électrique. Cela va provoquer une sublimation (passage de l’état solide à l’état de vapeur) du tungstène, d’où une épaisseur du filament de plus en plus fine au cours du temps. Jusqu’au fameux moment où la lampe « pète ». De plus, la vapeur produite se dépose sur les parois de l’ampoule, l’opacifiant alors et réduisant son efficacité lumineuse. Ainsi, la durée de vie moyenne est de 1000 heures, ce qui est court.

L’ampoule halogène haute efficacité

C’est maintenant l’ampoule qui ressemble le plus à l’ampoule à incandescence. la lumière produite est identique (IRC proche de 100 également) et pourtant cette technologie consomme moins d’énergie. Une ampoule halogène 70 Watts éclaire autant qu’une incandescence classique de 100 Watts. Les ampoules halogènes revêtent également toutes les formes possibles, ainsi qu’une variété importante de culots. Néanmoins, les lampes halogènes n’ont pas une durée de vie très longue et elles dégagent encore trop de chaleur (93 % de l’énergie consommée est transformée en chaleur).

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Là encore, un filament de tungstène est porté à haute température pour rayonner dans le visible et produire de la lumière. A la différence près qu’un gaz de la famille des halogènes (fluor, brome ou iode) est ajouté dans l’ampoule en verre. Ce composé se combine avec le tungstène vaporisé et se dépose sur le filament. Ce dernier se renouvelle donc et dure plus longtemps (de 2000 à 4000 heures). L’autre bénéfice est le dépôt moins important de vapeurs de tungstène sur les aprois du verre.

L’ampoule fluocompacte

Plus connues sous le terme « ampoules basse consommation », elles fonctionnent sur le même principe qu’un tube fluorescent (ou tube néon). C’est en effet un tube fluorescent qui est replié sur lui-même, d’où les formes caractéristiques en spirale. Elles durent 6 à 10 fois plus longtemps que les ampoules classiques à incandescence et produisent environ 80 % de lumière pour seulement 20 % de chaleur (70°C). Les risques de brûlures sont alors fortement réduits. Et enfin, elles sont recyclables à 97%. Le principal inconvénient est le temps d’allumage pour obtenir une lumière optimale. Il faudra donc choisir les modèles avec allumage instantanée pour les lieux de passage (couloirs, toilettes, salle de bain). Le rendu des couleurs, cette fois-ci est plus faible, dans les alentours de 80-85.

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Le mode de fonctionnement est très différent de celui des ampoules à incandescence classiques ou halogènes. N’oubliez pas qu’il s’agit d’un tube fluorescent en version miniature et repliée.

1. La base de l’ampoule abrite des composants électroniques qui assurent un éclairage continu, sans quoi la lampe s’éteint et s’allume 100 fois par seconde.
2. À la cathode du tube, un filament de tungstène est chauffé et produit des électrons. Un arc électrique se propage alors à l’intérieur du tube provoquant un va-et-vient régulier d’électrons.
3. Les électrons percutent des atomes de mercure dans le tube, ce qui émet une lumière ultraviolette (UV) invisible à l’œil nu.
4. Les ultraviolets heurtent une couche fluorescente en surface du tube, composé de sels de phosphores. Ceux-ci réagissent aux ultraviolets en émettant une lumière visible blanche.

La présence de mercure dans l’ampoule fluocompacte, métal toxique, nécessite quelques précautions en cas de casse. Si l’inhalation de mercure ne présente aucun risque (entre 1 et 5 milligrammes alors qu’un thermomètre en contenait 500 milligrammes à 2 grammes !), il est conseillé de se protéger les mains pendant le ramassage des débris de verre pour éviter que le mercure ne pénètre dans le sang. D’où la nécessité de les déposer dans un bac spécifique pour leur recyclage. Par contre, les ampoules fluocompactes ont une durée de vie plus élevée (8000 heures en moyenne) mais elles supportent mal les marches/arrêts à répétition.

La lampe à LED

Créées en 1962, les LED (ou DEL en français) sont restées longtemps cantonnées à l’utilisation en tant que voyant lumineux sur un appareil électronique. Aujourd’hui, les progrès techniques ont facilité leur expansion car elles possèdent beaucoup d’avantages par rapport aux ampoules à incandescence. Entre-autres : consommation d’énergie très réduite (rendement de 80%), durée de vie très longue (jusqu’à 100 000 heures), bon rendu de couleurs (plus de 85), nombre de cycles marche/arrêt très élevé, etc. Le prix des ampoules à technologie LED reste aujourd’hui encore élevé, mais ne cesse de baisser suite à leur utilisation massive. A mon humble avis, les LED sont LA technologie de l’avenir pour l’éclairage, du moins pour le moment.

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Et comment fonctionne une LED ? Chaque diode est constituée de deux semi-conducteurs très fins (cathode et anode) qui sont reliés par un fil de liaison. Une fois alimentés par un courant électrique, ils produisent de la lumière grâce au phénomène d’électroluminescence. C’est-à-dire qu’un matériau émet de la lumière en réponse à un courant électrique qui le traverse, contrairement à une ampoule à incandescence qui émet de la lumière en raison de la température. L’anode et la cathode sont situés juste au-dessous de la coupe de réflexion. Celle-ci a pour rôle de diriger les rayons dans l’espace. Tout ce dispositif est protégé par une capsule de résine en époxy. La couleur émise par une LED dépend des matérieux constituant les semi-conducteurs. Par exemple, le phospho-arséniure de gallium est utilisé pour la fabrication de LED orange. Les LED blanches sont généralement composées de phosphores.

Apparemment, il existe un risque sur la vision si nous utilisons des ampoules qui laissent voir des LED apparentes. Celles-ci produiraient une lumière légèrement bleutées qui peut aggraver les DMLA (Dégénérescence Maculaire Liée à l’Age). Dans le doute, il vaut mieux utiliser les ampoules qui ne laissent pas voir les LED. Pour cela, je ne peux que conseiller ce guide complet des ampoules à LED pour faire le bon choix en toute sérénité.

Ouf, c’est fini ! Tout ce condensé de technologies chez nous et dont nous en avons à peine conscience. Qui sait ce que l’avenir nous réservera d’autres lumineuses surprises ? A suivre !

Dossier sur les ampoules
– Comment (bien) choisir son ampoule ?
– Comment (bien) jeter son ampoule ?