Réflexion globale sur l’utilisation de la LED en éclairage public

1. Réflexion globale sur l’utilisation de la LED en éclairage public Du composant à l’application Philippe Badaroux mai 2011

2. La gestion des LEDs en EP Point sur la technologie Le déploiement de la LED dans la ville La gestion des éclairages fonctionnels à LED Perspectives pour éclairer autrement Philippe Badaroux mai 2011

3. LED, source miraculeuse? • Rendement énergétique élevé ! • 110, 130, 140 lm/W • Evolution permanente, et demain? • Durée de vie! • 80 000 h / 40 0000 h? • Structure « Solid-state »! • Nouveaux entrants • Espoir de baisse des coûts • Source « froide » ! • 85% de l’énergie est dissipée en chaleur Philippe Badaroux mai 2011

4. Efficacité lumineuse: • Fonction de nombreux paramètres • Longueur d’onde d’émission • Température de couleur finale • Intensité traversante • 90 lm/W @ 400mA  40lm/ @ 1000mA • Température de jonction • Refroidissement • Proximité • Surface du chip Philippe Badaroux mai 2011

5. LED, de plus en plus efficace Philippe Badaroux mai 2011

6. LED en EP, de la gradation • Agir sur le courant d’alimentation • Possible, mais mauvaise linéarité • Allumage brutal au dessus d’une certaine tension • Agir sur le temps de conduction • Procédé « PWM », • Gestion du temps d’allumage/temps d’extinction • Grande linéarité, de 0 à 100% • Nécessité d’une alimentation gradable • Quel protocole de pilotage? • Commande analogique 1-10V • Commande numérique DALI • Commande propriétaire 1 ms ON ON ON ON ON Un potentiel énorme ! Philippe Badaroux mai 2011

7. LED, la réalité ! • Rendement global mesuré : • 40 à 90 lm/W à 3000K • 60 à 100 lm/W à > 4500K • Durée de vie : • ~40 000 h pour le composant seul • Dépend du refroidissement • Durée de vie de l’alimentation ? • Confort d’éclairage • Lumière « blafarde », en progrès • Bonne homogénéité d’éclairement • Luminance / éblouissement • Quelle maintenance? Performance du même ordre que la lampe à décharge Grandes disparités entre produits Philippe Badaroux mai 2011

8. LED, disparités de qualité • Conception optique • Couverture unique / partagée • Eblouissement • Rendement • Rendement du composant • Température de couleur • Domaine de fonctionnement • Refroidissement • Ventilation naturelle / forcée • Pérennité / durabilité • Etanchéité • Vulnérabilité du refroidissement • Robustesse de conception Philippe Badaroux mai 2011

9. LED en EP, les avantages • Rendement énergétique intéressant • Légèrement inférieur à une lampe à décharge • Allumage instantané • Allumages multiples sans dommage pour le composant • Impact sur les alimentations ? • Gradation à 100% • Relation puissance / flux très linéaire • Source ponctuelle • Repenser l’optique? • Homogénéité du flux • Si l’optique est bien conçue • Augmentation de l’inter-distance Philippe Badaroux mai 2011

10. LED en EP, les interrogations • Le composant • Durée de vie, vieillissement ? • Maintien du flux dans la durée ? • Taux de pannes statistique ? • Pièces de rechanges ? • Les alimentations • Durée de vie, robustesse ? • Génération d’harmoniques ? • Rendement énergétique ? • Maintenance du flux dans la durée • Impact ophtalmologique (luminance) Philippe Badaroux mai 2011

11. La LED n’est pas encore la source miraculeuse universelle Mais Elle offre des perspectives intéressantes La « révolution » ne provient pas de son rendement énergétique ! Philippe Badaroux mai 2011

12. La LED n’est pas un but en soi La LED ne rattrape pas un mauvais projet Projet lumière Bilan de pertinence Etude photométrique Alimentation électrique Pilotage/gradation Les mêmes règles habituelles s’appliquent, avec encore plus d’exigence! La Led est un formidable challenge! Philippe Badaroux mai 2011

13. LED Innovation de rupture ! Repenser l’éclairage Repenser le pilotage Les économies d’énergie viendront de ces deux facteurs. Philippe Badaroux mai 2011

14. La LED dans la ville Le déploiement Philippe Badaroux mai 2011

15. La LED dans la ville • Cohabitation avec d’autres sources lumineuses (électrique, visuelle) • Zone piétonne (modulation) • Feu arrière sur piste cyclable (coupure) • Parkings (PMR) • Parcs et jardins (présence aléatoire) • Eclairage Routier • Trémies et Tunnels Doit s’intégrer à l’environnement urbain Philippe Badaroux mai 2011

16. Toujours le même problème… Durée d’allumage Puissance consommée Durée de vie du matériel Philippe Badaroux mai 2011

17. Avec de nouvelles fonctionnalités • Allumage instantané • Maitrise totale de la puissance électrique • Gestion de la temporalité « à la demande » Philippe Badaroux mai 2011

18. La gestion des éclairages fonctionnels à LEDs Exploiter les avantages Philippe Badaroux mai 2011

19. Exploiter les avantages • Allumage instantané • Détection de présence • Impact local ou plus lointain • Gradation à 100% • Eclairage  Balisage • Dynamique de scénarisation de la rue Philippe Badaroux mai 2011

20. Détection de présence • Infra rouge passif • Infra rouge actif • Hyper fréquences • Imagerie vidéo Commande « Tout ou Rien » Gradation dynamique Tout est dans le capteur et sa situation Philippe Badaroux mai 2011

21. Détection de présence • Un capteur pour applications professionnelles • Environnement extérieur • Sureté de détection • Logique de détection, temporisation • Automatisme de gestion • Analyse des résultats Gare aux fausses détections ! Comment contrôler le fonctionnement ? Philippe Badaroux mai 2011

22. Détection de présence • Radar micro ondes Domi 1100 • Longue portée… 8 m • Hauteur d’installation 4 à 7 m • Discrimination entre véhicules et piétons • Temporisation intégrée • Détection du sens d’approche • Perpendiculaire / parallèle • IP 54 / -20 à +55°C • Capteur Infrarouge à double faisceau DA85 • Longue portée… 8 m • Hauteur d’installation 3 m • Discrimination piétons/animaux • IP 55 / -20 à +55°C Des produits adaptés à l’enjeu Philippe Badaroux mai 2011

23. Détection de présence • Logique de pilotage • Commande crépusculaire • Gestion de plusieurs capteurs • Gestion des priorités • Gestion des temporisations • Affichage d’état • Enregistrement de fréquentation Une solution complète Philippe Badaroux mai 2011

24. Gradation des LEDS Ou comment envoyer l’information? Solution lourde Gestion indépendante de chaque point • Gradation point par point • Fil « pilote » • Radio commande • Courants porteurs en ligne • Gradation de groupe • Abaissement de tension Simplicité Robustesse Le luminaire interprète la tension à ses bornes comme une consigne de gradation Philippe Badaroux mai 2011

25. Gradation des LEDS Abaissement de tension • Compatibilité avec les variateurs de tension • Comportement identique aux lampes à décharge + ballasts ferro • Cohabitation avec l’existant • Le réseau véhicule l’information de niveau • Simplicité de mise en œuvre • Pas de fil pilote • Pas de CPL • Pas de parasites • Avantages de la régulation de tension Le luminaire LED est traité comme les autres éclairages Philippe Badaroux mai 2011

26. LPL LED Module double approche • Montage en pied de mât, boitier IP65 • Montage en luminaire, carte nue • Mesure la tension à ses bornes et envoie un signal de consigne à l’alimentation du luminaire • Ou • Télégestion complète par CPL • Valeurs Mini / maxi paramétrables Tout luminaire LED équipé d’un driver 1-10V Philippe Badaroux mai 2011

27. Gradation des LEDS Abaissement de tension LED + LPL 190V = 20% LED + LPL IM + Ferro SHP + Ferro 190V = 50% Une architecture simple et suffisante Philippe Badaroux mai 2011

28. Gradation des LEDS Des performances inégalées • Une nouvelle dynamique de pilotage • Amplitude importante • Eclairage/balisage avec le même luminaire • Allumages à la demande • Détection de présence • Une capacité de gestion très fine pour coller au besoin • Une possibilité d’intégrer l’évolution à l’existant. La LED se prête à tous les automatismes pour des gains en énergie substantiels Philippe Badaroux mai 2011

29. La LED Innovation de rupture ! Une nouvelle approche de la lumière Des opportunités de pilotage fin Pour repenser l’éclairage Tout un programme ! Philippe Badaroux mai 2011

30. Des solutions évolutives pour toutes les configurationsMaîtrise des installations existantesFonctionnement sur toutes sources lumineusesIntégration des nouvelles technologies Une réponse immédiate et durable Philippe Badaroux mai 2011

31. RemerciementsOnt enrichi cette réflexion:Georges Zissis et l’université LaplaceCSTB GrenobleCluster Lumière www.bh-technologies.com BH Technologies est un constructeur français de produits et de solutions de gestion des éclairages urbains Philippe Badaroux mai 2011

32. BH Technologies à Lumivillevous présente ses solutions de gradation de LEDs sur son stand N° 70, Hall 9, Allée D Philippe Badaroux mai 2011

33. BH Technologies Vous convie sur son stand pour un apéritif sur un air de Jazz N° 70, Hall 9, Allée D Philippe Badaroux mai 2011

34. Pour chaque source lumineuse il y a une solution BH Technologies