Rendement lumineux - Définition
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Introduction
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
Contributions au rendement lumineux
On peut distinguer deux contributions dans ce terme :
- La première contribution est le rendement énergétique de la source, noté
C'est une grandeur sans dimension car c'est le rapport de deux puissances.
- La deuxième contribution est l'efficacité lumineuse
Lorsque la source n'est pas monochromatique mais que sa longueur d'onde appartient à un domaine étendu, le flux énergétique vaut :
Le flux lumineux vaut lui :
L'efficacité lumineuse se calcule donc par :
Globalement, le rendement lumineux est le produit de ces deux contributions :
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.
Exemples de valeurs pour différents types de lampes, classés par rendement croissant
- À incandescence 10 à 15 lm/W
- Halogène 15 à 25 lm/W
- Diode électroluminescente 15 à plus de 200 lm/W
- Mercure haute pression 35 à 60 lm/W
- Lampe fluocompacte 50 à 90 lm/W
- Tube fluorescent 60 à 95 lm/W
- Halogénures métalliques 65 à 120 lm/W
- Sodium haute pression 80 à 150 lm/W
- Sodium basse pression 100 à 200 lm/W
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 (%) |
|---|---|---|---|
| Combustion | Bougie | 0.3 | 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 | 5.1% | |
| Fluorescent | Lampe fluorescent compacte 5 à 24 W | 45–60 | 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 | 3.8%–19% |
| DEL blanche (prototypes) | jusqu'à 208 | jusqu'à 30% | |
| Lampe à arc | Lampe au xénon | 30–50 | 4.4%–7.3% |
| Lampe à arc mercure-xenon | 50-55 | 7.3%–8.0% | |
| Lampe à décharge | Lampe à vapeur de sodium haute pression | 150 | 22% |
| Lampe à vapeur de sodium basse pression | 183–200 | 27% | |
| Lampe au soufre 1400 W | 100 | 15% | |
| maximum théorique lumière monochromatique 540x1012 Hz, soit approx. 555 nm, vert) | 683.002 | 100% |
