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Les spots LED produisent ils de la chaleur ?
Les lumières LED ont une efficacité élevée par rapport aux sources de lumière conventionnelles. Néanmoins, certaines sources lumineuses LED deviennent très chaudes dans certaines situations. Les lampes GU10 et les spots encastrés, en particulier, génèrent souvent beaucoup de chaleur. Vous trouverez ici les raisons pour lesquelles certains spots LED dégagent beaucoup de chaleur et ce à quoi vous devez faire attention.
Sommaire
Génération de chaleur de spot LED
Par rapport aux anciennes lampes à incandescence et halogènes, la technologie LED est devenue beaucoup plus efficace. Les anciennes sources lumineuses ne pouvaient pas être touchées lorsqu’elles étaient allumées sans brûler.
En raison de la haute efficacité des lampes LED, on pourrait penser qu’elles ne produisent pratiquement aucune chaleur résiduelle. Malheureusement, même avec la technologie LED actuelle, il y a toujours une certaine quantité de chaleur générée.
Dissipation de la chaleur des lampes à incandescence et des LED
Le développement de chaleur des lampes LED est nettement inférieur à celui des anciennes lampes à incandescence. Les lampes à incandescence ne produisent qu’environ 5 % de lumière à partir de l’énergie introduite, les 95 % restants étant transformés en chaleur. Avec les lampes LED actuelles, les choses semblent bien meilleures. Ici, environ 40 % de l’énergie utilisée est convertie en lumière visible et seulement 60 % en chaleur.
Les pourcentages montrent la différence de production de chaleur entre les deux technologies d’éclairage. Cela devient encore plus clair lorsque l’on compare deux lampes de même luminosité :
- Lampe à incandescence de 60W avec 730 lm
- Lampe à LED de 6W avec 730 lm
La lampe à incandescence convertit 95 % de l’énergie utilisée en chaleur. La lampe à LED a un rendement de 35 % et convertit 65 % de l’énergie utilisée en chaleur.
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Exemple : Calcul du rendement thermique
Lampe à incandescence : 60W – 0,95 (95%) = 57W Puissance
LED : 6W – 0,65 (65%) = 3,9W Puissance
La perte de chaleur de la lampe à incandescence est presque 15 fois plus élevée que celle de la LED.
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Les LED génèrent-elles de la chaleur infrarouge ?
Dans l’exemple ci-dessus, la lampe à incandescence génère 57W de perte de chaleur. Celle-ci est émise dans l’environnement sous forme de rayonnement infrarouge invisible. De plus, le verre de la lampe s’échauffe à tel point que vous vous brûleriez immédiatement si vous le touchiez. Les lampes LED ne produisent pas de rayonnement infrarouge. Par conséquent, vous pouvez également toucher des lampes LED lumineuses sans vous brûler.
Mais où est la chaleur perdue ?
La perte de chaleur de 3,9 W de l’exemple est principalement générée dans la diode électroluminescente et, dans une faible mesure, dans le pilote de la LED. La LED est un semi-conducteur. Sa perte de chaleur n’est pas rayonnée par elle-même, mais doit être dissipée par une solution de refroidissement appropriée. Sinon, la LED exploserait de chaleur. Si la température de fonctionnement est trop élevée, la durée de vie de la source lumineuse diminue également.
Les spots LED émettent également de la chaleur
Les spots et éclairages LED ont également un certain développement de chaleur. Toutefois, ce phénomène est beaucoup moins important qu’avec les anciennes sources lumineuses. De plus, la perte de puissance n’est pas rayonnée sous forme de chaleur infrarouge, mais doit être dissipée de la lampe via un dissipateur thermique.
Quelle est l’importance de la chaleur dégagée par les LED ?
Les lampes et les éclairages à LED peuvent chauffer différemment. Cela dépend principalement des points suivants :
- Puissance lumineuse
- Efficacité
- Taille
- Emplacement
La chaleur résiduelle des luminaires à faible puissance est généralement si faible qu’elle peut facilement se dissiper dans l’environnement. Les lampes plus lumineuses avec un flux lumineux plus élevé produisent naturellement plus de pertes de puissance. Un bon refroidissement intégré de la LED est ici très important. Un rendement élevé de la lampe à LED garantit un bon rapport entre le flux lumineux et la dissipation de puissance.
La taille de la source lumineuse LED a également une influence indirecte sur la production de chaleur. Dans les petites sources lumineuses, il y a moins de place pour les dissipateurs de chaleur, c’est pourquoi elles deviennent généralement plus chaudes. L’endroit où la lampe est installée détermine dans quelle mesure la perte de chaleur peut être dissipée dans l’environnement.
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Rétrofit vs LED
Avec les spots LED rétrofit, les anciens luminaires peuvent être facilement remplacés. Plus le design est grand, plus il est facile de dissiper la perte de chaleur. La production de chaleur est donc très faible avec les lampes E27. En revanche, les lampes retrofit pour les culots G4 ou G9 ont un design très petit. Il n’y a pratiquement plus de place pour un dissipateur thermique adéquat.
Malgré la technologie LED, certaines de ces très petites lampes deviennent donc très chaudes et il y a un risque de brûlure en les touchant. En revanche, le développement de la chaleur est moins problématique avec les lampes à LED natives. Ici, les LED sont intégrées dès le départ dans le luminaire. La LED et le luminaire forment une seule unité, ce qui permet de mettre en œuvre un meilleur concept de refroidissement.
La quantité de chaleur générée dépend du type de construction
Dans la pratique, les petits luminaires deviennent plus chauds en raison des moins bonnes possibilités de refroidissement.
Chaleur générée par les lampes LED et les spots encastrés
La chaleur générée par les spots à LED encastrés ou les spots peut devenir problématique dans certaines circonstances. Les spots encastrés, par exemple, sont fixés dans le plafond et peuvent principalement dissiper leur chaleur résiduelle vers le bas dans la pièce. Une bonne construction métallique du projecteur favorise la dissipation de la chaleur.
Afin de maintenir le développement de chaleur des projecteurs à LED aussi bas que possible, le nombre de projecteurs peut être augmenté et la puissance par projecteur réduite. Au lieu de 5 spots de 800 lumens chacun, on peut installer 8 spots de 500 lumens chacun pour la même luminosité. Cela permet de réduire la production de chaleur dans chaque projecteur individuel.
Afin de réduire davantage la chaleur dégagée par le projecteur, il est possible d’utiliser des spots basse tension de 12V. Ceux-ci ont généralement un dégagement de chaleur plus faible que les variantes de 120V. Dans un spot encastré basse tension, la seule perte de puissance se produit dans la puce LED et dans le driver. La perte de chaleur du bloc d’alimentation ne se produit pas dans le projecteur, mais dans le transformateur LED séparé.
La production de chaleur peut être réduite
En augmentant le nombre de spots avec une puissance plus faible, la perte de chaleur par spot peut être réduite. Avec des spots à basse tension, les pertes d’alimentation peuvent être transférées du spot au transformateur.
Production de chaleur des lampes GU10
Les lampes LED GU10 sont une solution de remplacement classique pour les anciennes lampes halogènes GU10. La production de chaleur dépend fortement de la situation d’installation. Si la LED GU10 est installée dans un projecteur sans verre de lampe, la chaleur perdue peut facilement être rayonnée dans l’environnement. Lorsque l’agent lumineux est utilisé dans un verre de lampe ou un spot encastré, la production de chaleur est généralement beaucoup plus élevée.
L’utilisation de lampes GU10 120V avec une alimentation intégrée a tendance à entraîner une production de chaleur encore plus élevée. En particulier avec les lampes suspendues, la perte de chaleur ne peut être dissipée vers la douille que par le culot. Si la douille est dans un spot encastré, le résultat est souvent une température de fonctionnement élevée avec une durée de vie réduite.
Les lampes GU10 conviennent-elles ?
Le développement de chaleur des LED GU10 avec un rendement lumineux élevé et une situation d’installation défavorable peut être problématique. Les spots à LED natives sont une bonne alternative grâce à un meilleur concept de refroidissement.
Conclusion
Les lampes LED sans dégagement de chaleur restent un rêve 🙂 Après tout, la perte de chaleur est très faible par rapport aux anciennes sources de lumière. La quantité de chaleur générée dépend fortement de l’endroit où la lampe est installée. Afin de réduire davantage la dissipation de chaleur, vous devez vous assurer que la lampe LED présente un bon degré d’efficacité.