Courbe photométrique
Introduction
La courbe photométrique est un élément essentiel de l’éclairage et des caractéristiques du luminaire : elle permet en effet d’avoir un aperçu de la répartition de l’éclairement d’un luminaire dans l’espace.
Pour caractériser un luminaire d’un point de vue photométrique, celui-ci est considéré à l’infini et il s’agit d’évaluer l’intensité du flux lumineux dans chaque direction (candela) de l’espace en trois dimensions.
Ceci peut être réalisé de deux manières :
– soit par un logiciel optique approprié, qui ne pourra pas prendre en compte les effets de la température et qui pourra produire un rendement optique,
– soit par un goniophotomètre dans une salle dédiée et climatisée qui pourra prendre en compte les effets de la température et qui produira donc un rendement en service.
Présentation de la répartition de l’éclairement
Dans l’espace (en 3D)
Un plan de référence est déterminé (→ voir le dessin ci-dessous), qui correspond si possible à un plan de symétrie du luminaire (ce qui permet de diminuer le nombre de mesures et également d’établir des calculs d’UGR simplifiés).
Le mode opératoire est alors simple :
a) Sur le premier plan, un « pas de direction (d) » est défini pour déterminer dans quelle direction de ce plan la valeur de l’intensité lumineuse est mesurée.
b) Les mesures sont ainsi effectuées : par exemple, si d=5°, cela correspond à des mesures dans ce plan à 0 – 5° – 10° – … 350°- 355° donc 72 valeurs (360/d).
c) Ensuite, un « pas de plan (p) » est défini pour faire des mesures dans un plan légèrement décalé par rapport au plan précédent.
d) Si le nouveau plan défini ne correspond pas au plan initial, les mesures sont effectuées comme au b). Si par exemple p=10°, cela correspond à des 18 plans différents 0- 10°- 20°-… – 160°-170° (180/p).
e) A la fin de l’opération, il y aura donc dans ce cas 72×18= 1296 valeurs de l’intensité lumineuse réparties dans tout l’espace pour décrire la répartition spatiale de l’éclairement du luminaire.
En résumé, il y a donc (360×180)/(d×p) valeurs d’intensité lumineuse (candela), ce qui permet d’établir une forme autour du luminaire telle que les formes jaunes de la vue 3D issue de Dialux ci-dessous.
En plan (en 2D)
Comme les vue 3D sont difficilement claires sur une impression papier en 2D, il a été défini 2 plans principaux qui correspondent si possible à des plans de symétrie du luminaire comme le montre le dessin ci-dessous :
Les courbes photométriques dans les catalogues des fabricants de luminaires correspondent donc à la répartition de l’intensité lumineuse du luminaire dans ces deux plans. Autrement dit, il s’agit de deux coupes de la forme en 3D plus globale telle que définie ci-dessus suivant deux plans précis du luminaires qui se coupent à 90°. L’unité de ces courbes est généralement le cd/klm (c’est-à-dire en candela pour 1000 lumen), ce qui permet d’adapter l’intensité au flux de la source. Attention, le passage d’un tube T5 de même dimension d’une puissance à l’autre (par exemple du 14 au 24W) par ce système est faux dans la pratique car cela ne prend pas en compte l’influence de la température, → voir la différence entre rendement optique et rendement en service.
Exemples
Ci-après quelques exemples caractéristiques de courbes photométriques :
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Luminaire à grille double parabole pour les pièces avec écrans d’ordinateurs (→ voir norme d’éclairage intérieur) Tube fluorescent Rendement en service et classe photométrique 0,76B |
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Luminaire avec diffuseur opale Tube fluorescent Rendement en service et classe photométrique 0,59D |
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Luminaire avec diffuseur opale LED Classe photométrique D Rendement en service de 100% car source LED* |
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Luminaire avec optique diamanté LED Classe photométrique C Rendement en service de 100% car source LED* |
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Luminaire étroit sans optique spécifique type réglette Tube fluorescent Rendement en service et classe photométrique 0,76H+0,18T |
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Luminaire asymétrique type lèche-mur ou éclairage de tableau Tube fluorescent Rendement en service et classe photométrique 0,78E |
*Il n’existe pas de standard pour les LED comme il existe pour les autres sources qui sont très formatées : certains indicateurs ne sont donc plus pertinents, comme par exemple le rendement optique ou le rendement en service (au profil d’une efficacité globale du luminaire), → voir la page sur la performance énergétique. Ceci explique que les courbes photométriques des luminaires à LED proposent systématiquement un rendement de 100%, ce qui n’a évidemment aucun sens et ne permet aucune comparaison (pour cela, prendre l’efficacité globale du luminaire en lm/w).
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