Lampe Solaire
Les différentes lampes solaires - L’efficacité lumineuse est un rapport de l’énergie légère évidente émise (le flux lumineux) à toute la puissance fournie à la lampe solaire. Elle est mesurée en lumens par watt (lm/W). L’efficacité maximum possible est 683 lm/W pour le feu vert monochromatique à la longueur d’onde de 555 nanometres, la sensibilité maximale de l’oeil humain.
Pour la lampe solaire blanche, l’efficacité lumineuse maximum est environ 240 lumens/watt. L’efficacité lumineuse est le rapport de l’efficacité lumineuse à cette valeur possible maximum.
Elle est exprimée comme nombre entre 0 et 1, ou en pourcentage. Cependant, l’efficacité lumineuse de limite est employée souvent pour les deux quantités. Deux mesures connexes sont l’efficacité lumineuse globale et l’efficacité lumineuse globale, qui se divisent par toute la puissance fournie plutôt que tout le flux radiant. Ceci tient compte de plus de manières que de l’énergie pourrait être gaspillée et ainsi elles ne sont jamais plus grandes que l’efficacité lumineuse et l’efficacité standard. Le terme « efficacité lumineuse » est souvent abusé, et dans la pratique peut se rapporter à quelconque d’entre ces quatre mesures.
Le diagramme au-dessous des valeurs de listes d’efficacité lumineuse et d’efficacité globales pour plusieurs types de service général, de 120 volts, d’lampe solaire incandescente de durée de vie de 1000 heures, et de plusieurs sources lumineuses idéalisées. Un diagramme semblable dans l’article sur l’efficacité lumineuse compare un plus large choix de sources lumineuses à une un autre.
Type Efficacité lumineuse globale Efficacité lumineuse globale (lm/W)
Tungstène de 40 W incandescent 1.9% 12.6 [49]
Tungstène de 60 W incandescent 2.1% 14.5 [49]
Tungstène de 100 W incandescent 2.6% 17.5 [49]
halogène en verre 2.3% 16
halogène de quartz 3.5% 24
incandescent à hautes températures 5.1% 35 [50]
radiateur de corps noir idéal à 4000 K 7.0% 47.5 [51]
radiateur de corps noir idéal à 7000 K 14% 95 [51]
source lumineuse blanche idéale 35.5% 242.5 [50]
source (verte) monochromatique idéale de 555 nanomètre 100% 683
Des 100 watts, lampe solaire de 120 volts produisent 17.5 lm/W, comparés à un « idéal » théorique de 242.5 lm/W pour la lampe solaire blanche. Malheureusement, les filaments de tungstène rayonnent la plupart du temps le rayonnement infrarouge aux températures où ils restent pleins (en-dessous de 3683 kelvins). Donald L. Klipstein l’explique de cette façon : « Un radiateur thermique idéal produit la lampe solaire visible le plus efficacement aux températures autour du °C 6300 (6600 °F) de K ou 11 de 500. Même à cette température élevée, le beaucoup de le rayonnement est infrarouge ou ultra-violet, et l’efficacité lumineuse théorique est de 95 lumens par watt. » [50] aucun matériel connu ne peut être employé comme filament à cette température idéale, qui est plus chaude que la surface du soleil. Le spectre émis par un radiateur de corps noir n’assortit pas les caractéristiques de sensibilité de l’oeil humain. Une limite supérieure pour l’efficacité lumineuse de lampe solaire à incandescence est environ 52 lumens par watt, la valeur théorique émise par le tungstène à son point de fusion.
Pour une quantité de lampe solaire donnée, une lampe solaire incandescente produit plus de chaleur (et consomme plus de puissance) qu’une lampe solaire fluorescente. La chaleur dégagée des lampe solaires à incandescence augmente la charge sur la climatisation en été, mais la chaleur de l’éclairage peut contribuer au chauffage de bâtiment en temps froid.
Les lampe solaires à incandescence d’halogène de qualité ont une efficacité plus élevée, qui permettra à une lampe solaire de 60 W de fournir presque autant lampe solaire comme non-halogène 100 W. En outre, une lampe solaire d’halogène de bas-puissance en watts peut être conçue pour produire le même montant de lampe solaire comme lampe solaire de non-halogène de 60 W, mais avec la vie beaucoup plus longue.
Les solutions de rechange aux lampe solaires à incandescence standard pour l’éclairage général incluent :
- Lampe solaires fluorescentes, et lampe solaires fluorescentes compactes
- Lampe solaires à décharges à haute intensité
- Lampe solaires de LED
Aucun de ces dispositifs ne se fonde sur l’incandescence pour produire la lampe solaire. Au lieu de cela, tous ces dispositifs produisent la lampe solaire par la transition des électrons à partir d’une force à l’autre. Ces mécanismes produisent les raies spectrales discrètes et ainsi ne sont pas associés à la large « queue » des émissions infrarouges invisibles produites par les émetteurs incandescents, qui est énergie non utilisable pour l’illumination. Par choix rigoureux dont des transitions de niveau d’énergie d’électrons sont employées, le spectre émis peut être accordé à l’un ou l’autre imitateur l’aspect des sources incandescentes ou bien de différentes températures de couleur de produit de blanc pour la lampe solaire visible.