Les diodes électroluminescentes (DEL, ou LED) sont des dispositifs électronique utilisés depuis longtemps pour réaliser des voyants lumineux (le témoin d'allumage de votre ordinateur, par exemple).
La principale caractéristique des ampoules à led est que l'on peut contrôler précisement dès leur fabrication la longueur d'onde du rayonnement qu'elles émettent, au contraire d'une ampoule à incandescence, qui émet sur l'ensemble du spectre, jusque dans les infrarouges. Et c'est loin d'être un détail technique insignifiant ! En effet, l'émission d"infrarouges :
* n'apporte rien en termes de luminosité (c'est une fréquence lumineuse que l'oeil humain ne perçoit pas)
* induit une élévation de la température du dispositif.
7 % de l'énergie consommée par une ampoule à incandescence est ainsi transformée en lumière, les 93 % restants étant perdus en chaleur ! Une ampoule à incandescence de 60 Watts émet donc pour 4,2 Watts dans le rayonnement visible. Cela représente un gaspillage d'énergie inutile (à moins que vous ne vous chauffiez aux ampoules ?) et réduit l'espérance de vie de l'ampoule : l'alternance froid-chaud ne lui vaut rien...
Une ampoule fluo compacte fait un peu mieux, mais est loin d'atteindre l'efficacité d'une ampoule à LED.
Les ampoules à led offrent en outre le gros avantage, par rapport aux ampoules fluo compactes, de ne pas contenir de mercure...
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Le prix de revient extrêmement compétitif des ampoules LED, leur ouvre d'ores et déjà des champs d'applications spécifiques et notamment la signalétique comme l'éclairage de panneau de secours et les feux de circulation. Dès 1997, la ville de Grenoble avait testé le rendement des ampoules à LED sur les ''feux rouges'' pour finalement investir 167 693,92 € (1,1 million de Francs à l'époque) dans le remplacement des ampoules installées consommant 150W par des Ampoules LEDs de 20W.
Le remplacement des lampes à incandescence par des lampes à LEDs présente trois intérêts :
- Les ampoules leds réduisent la consommation d'énergie.
- Les ampoules leds réduisent la maintenance grâce à leur longévité très supérieure.
- Les ampoules leds offrent en plus une grande sécurité car la lumière colorée des ampoules LEDs évite la pose de caches de couleur sur les boîtiers, améliorant ainsi nettement la visibilité.
Lors de la mise en place de l'opération ampoules leds, l'économie d'électricité était estimée à 32 776,54 €/an et l'économie de maintenance à 22 105,11 €/an, soit un total chiffré à 54 881,76 € pour un investissement de 167 693,92 €. Le temps de retour sur investissement s'élève donc à trois ans. Les résultats de la première campagne ont en fait dépassé les espérances en termes d'économie sur le poste d'électricité.
Les ampoules à LED ont également trouvé une application dans les pays en développement. Irvine-Halliday, ingénieur électricien a mis au point une lampe à LED fonctionnant sur batteries rechargeables à partir d'énergies renouvelables (pico-turbines, photopiles, petites éoliennes). Son utilisation pourrait à terme remplacer les lampes fonctionnant au kérosène, dangereuses et peu efficaces.
Irvine-Halliday a créé la fondation Light up the world, pour promouvoir ce mode d'éclairage dans les pays en voie de développement.
Cette initiative est d'autant plus justifiée que l'on constate qu'un village d'une soixantaine de familles utilisant les ampoules à LED utiliserait la même quantité d'énergie que celle consommée par une seule ampoule incandescente de 100W.
Dans un tout autre domaine notons que les Ampoules LEDs sont très appréciées des grands Designers puisque la technologie permet d'élaborer de nouvelles formes et propose une grande variété de couleur. Ainsi Artemide, Lucepla, Ingo Maurer ont déjà développé des lampes de bureau ou des plafonniers basé sur la technologie ampoules à Led.
Il existe deux grandes familles d' Ampoules LEDs : inorganiques (LED) et organiques (OLED).
- Les Ampoules LEDs organiques sont en développement, et les premières applications apparaîtront tout juste sur le marché (ex : écran couleur de lecteur MP3).
- Les Ampoules LEDs inorganiques classiques sont des jonctions P-N (diodes) dopées afin d'émettre un rayonnement visible ou ultraviolet quand un courant les traverse dans le sens passant. Le rayonnement émis par une Ampoule LED classique (rouge, verte) est presque monochromatique (raie spectrale). Le rayonnement des Ampoules LEDs blanches est dichromatique ou polychromatique suivant la technique utilisée.
Outre leurs caractéristiques esthétiques attrayantes, leurs faibles consommations et durées de vies prolongées, les ampoules à LEDs sont très résistantes aux chocs et sont insensibles aux allumages répétés et aux basse températures. Seule ombre au tableau, les Ampoules LEDs blanches engendrent un phénomène de halo de très forte luminescence à partir de lumière bleue, ce qui peut présenter un risque pour les yeux si on fixe la lumière directement.
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