Lampe à incandescence halogène

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Deux types classiques de lampes à incandescence halogènes d'intérieur.
Une lampe de type H4, très répandue dans l'automobile.

La lampe à incandescence halogène produit de la lumière, comme une lampe à incandescence classique, en portant à incandescence un filament de tungstène, mais des gaz halogénés (iode et brome) à basse pression ont été introduits dans une ampoule en verre de quartz supportant les hautes températures et permettant la régénération du filament, au moins partiellement, ce qui augmente la durée de vie de l'ampoule.

Chronologie

  • 1878 : Joseph Swan invente la lampe à incandescence pour laquelle il reçoit un brevet en 1878. Sa maison (à Gateshead, Angleterre) est la première dans le monde à être éclairée par une ampoule électrique[1] ;
  • 1879 : Thomas Edison après l'invention de Joseph Swan, dépose le brevet de l'ampoule électrique à base de filament en bambou du Japon sous faible tension dans une ampoule de verre sous vide[2],[3],[4],[5] ;
  • 1882 : Edwin A. Scribner brevète une lampe à filament carbone utilisant du chlore pour prévenir l'assombrissement de l'enveloppe[6] ;
  • 1959 : l'usage de l'iode est proposé dans un brevet de 1933, qui décrit également le cycle de redéposition du tungstène sur le filament. En 1959 Edward G. Zubler et Frederick Mosby, employés de General Electric inventent la lampe à incandescence halogène[7].
  • 2008 : les États de l'Union européenne (UE) ont approuvé le l'interdiction progressive des lampes à incandescence classiques à partir du avec un abandon total en 2012. Le passage à des méthodes d'éclairages moins dépensières en énergie permettra selon l'UE de réduire les émissions de dioxyde de carbone de 15 millions de tonnes par an[8].
  • 2018 : initialement prévue pour le [9], l'interdiction de la production et de la commercialisation dans l'Union européenne des lampes halogènes alimentées par le réseau domestique, principalement les lampes avec un culot GU10, est effective au [10],[11].

Fonctionnement

Filament après quelques centaines d'heures d'utilisation

La lampe à incandescence halogene fonctionne :

  • Par sublimation de ses atomes de tungstène, le filament vaporise de la matière ;
  • Du fait de la température de l'ampoule, les vapeurs de tungstène ne se déposent pas sur le verre de quartz mais s'associent avec le gaz halogène ;
  • Par convection naturelle, le gaz se rapproche du point chaud et les atomes de tungstène se déposent à nouveau sur le filament sous l’effet de la chaleur, mais de façon aléatoire.

Avantages et inconvénients

Une lumière halogène à travers des gouttes de pluie sur une fenêtre.

Les principaux avantages et inconvénients par rapport aux ampoules classiques sont[12],[13],[14] :

Avantages 
  • aucun risque sanitaire : elles peuvent être jetées avec les ordures ménagères ;
  • allumage instantané ;
  • qualité et quantité de lumière identiques pendant toute la durée de vie ;
  • rendement lumineux 30 % supérieur (25 lm/W, pour les dernières générations de lampe halogène à 230 V), par rappport à celui d'une ampoule à incandescence classique[15] (par exemple une ampoule halogène 100 W éclaire autant qu'une incandescence classique de 130 W) ;
  • très bon rendu des couleurs (Indice de rendu de couleur de 95 à 100, qualité de lumière chaude, blanche et éclatante) ;
  • taille très variable, multiples formes ;
  • peu consommatrice d'énergie à la fabrication par rapport aux lampes fluorescentes ou fluocompactes ;
  • facilement recyclable (ne contient pas de produits dangereux comme le mercure dans les ampoules fluorescentes) ;
  • disponible sous une large variété de culots (E27, B22, E14, GU4, G4, GU5.3, AR111, etc.).
Inconvénients 
  • durée de vie limitée : 2 000 à 4 000 heures[16] (durée doublée avec l'halogène à réflecteur d'infrarouge HIR utilisant la technologie IRC Infra Red Coating) ;
  • risques de brûlures du fait de la température de l'ampoule ;
  • supportent moins les marches/arrêts répétés (switch) que les LEDs ;
  • résistent peu aux chocs/ vibrations ;
  • prix d'achat plus important qu'une incandescence ;
  • émission d'UV de ces ampoules qui ne sont pas plein spectre ;
  • l'Union européenne interdit la production et le réapprovisionnement des stocks à compter du [17];
  • consommation élevée (jusqu'à 500 W) par rapport aux ampoules basse consommation et encore plus par rapport aux LEDs.

Utilisations et diversifications

Lampe à incandescence halogène montée dans un culot à vis E27. Ce type de lampe est apparu peu avant 2010, lorsque les lampes à incandescence classiques ont commencé à être interdites de vente dans certains pays.

Ces dernières années, les lampes à halogène se sont multipliées dans les foyers :

  • Lampes fonctionnant à la tension du secteur, c’est-à-dire en basse tension (230 10 % volts), mais utilisant une douille classique (vis ou baïonnette). Elles sont souvent dotées d'une ampoule externe de forme traditionnelle, en verre, qui protège le tube de verre de quartz, plus petit et évite de pouvoir toucher l'ampoule interne.
  • Lampe très basse tension, c’est-à-dire inférieure à 50 volts (le plus souvent 12 volts), fonctionnant avec une alimentation spécifique, transformateur ou convertisseur électronique, destinée à alimenter de petits spots ou des lampes de bureau (ces lampes incorporent souvent un réflecteur dichroïque). Ces lampes très basse tension ont un meilleur rendement lumineux (lm/W) que les lampes fonctionnant à la tension du secteur car le filament plus court et de section plus importante peut être porté plus haut en température.

Les lampes à halogènes sont également très utilisées dans le domaine de l’automobile et de la motocyclette. Leur dénomination commence par la lettre H :

  • H1, H2, H3 et H7 : lampe de 55 W à un filament ;
  • H4 : Lampe à deux filaments (version homologuée 55 et 60 W) pour l’éclairage route/croisement ;
  • H4 : Lampe à deux filaments (version non homologuée pour la route 90 et 100 W) pour l’éclairage sur circuit.
Groupe 1 (sans restrictions générales )
CatégorieFilamentsPuissance nominale
(Phare/code
si applicable)
CommentairesImage
H116 et 12 V: 55 W
24 V : 70 W
CEE, États-Unis, Japon
P14.5s base
H1-Lampe-12V-55W 20050302 1950 2247.jpg
H216 et 12 V: 55 W
24 V: 70 W
CEE, États-Unis, Japon
P14.5s base
H2 automotive lamp.jpg
H316 et 12 V: 55 W
24 V : 70 W
CEE, États-Unis, Japon
PK22s base
Osram H3 12V 55W.jpg
H426 et 12 V : 60 et 55 W
24 V : 75 et 70 W
CEE, Japon
P43t-38 base
US designation 9003/HB2[18]
H4 Philips Premium used.JPG
H7112 V : 55 W
24 V : 70 W
CEE, États-Unis, Japon
PX26d base
Philips H7 12V 55W.jpg
H8112 V : 35 WCEE, États-Unis
PGJ19-1 90° base
H8B112 V : 35 WCEE, États-Unis
PGJY19-1 socketless base
H9112 V : 65 WCEE, États-Unis
PGJ19-5 90° base
H9B112 V: 65 WCEE, États-Unis
PGJY19-5 socketless base
H10112 V : 42 WCEE, États-Unis
PY20d 90° base
H11112 V: 55 W
24 V : 70 W
CEE, États-Unis
PGJ19-2 90° base
H11B112 V : 55 W
24 V : 70 W
CEE, États-Unis
PGJY19-2 socketless base
H12112 V : 53 WCEE, États-Unis
PZ20d 90° base
H13212 V : 6055 WCEE, États-Unis
P26.4t 180° base
H13A212 V : 6055 WCEE, États-Unis
PJ26.4t 90° base
H14212 V : 60 et 55 WCEE, Japon
P38t base
H15212 V : W
15 W filament pour fonctionnement de jour
CEE, États-Unis
PGJ23t-1 socketless base
H21W112 et 24 V: 21 WCEE
BAY9s base
H27W/1112 V : 27 WCEE
US désignation : 880
PG13 180° base
H27W/2112 V : 27 WCEE
US désignation : 881
PGJ13 90° base
HB3112 V : 60 WCEE, États-Unis
P20d 90° base
HB3A112 V : 60 WCEE, États-Unis
P20d 180° base
HB4112 V : 51 WCEE, États-Unis
P22d 90° base
HB4A112 V : 51 WCEE, États-Unis
P22d 180° base
HIR1112 V : 60 WCEE, États-Unis
PX20d 90° base
HIR2112 V : 55 WCEE, États-Unis
PX22d 90° base
HS126 et 12 V: 35 WCEE
PX43t base
HS216 et 12 V : 15 WCEE
PX13.5s
HS5212 V : 35 WCEE
P23t base
pour motocyclettes
HS6212 V : 40 et 35 WCEE
PX26.4t base

Notes et références

  1. (en) Joseph W. Swan, OP Newcastle-upon-tyne, England. Incandescent Electric Lamp (Pour laquelle il obtint un brevet en Grande-Bretagne, no 4,202, daté du et un brevet Joseph W. Swan, OP Newcastle-upon-tyne, England. Incandescent Electric Lamp (Pour laquelle il obtint un brevet en Grande-Bretagne, no 4,202, daté du et un brevet google patents
  2. (en) Thomas A. Edison, de Llewellyn Park, New Jersey. Electric Light. Patent Thomas A. Edison, de Llewellyn Park, New Jersey. Electric Light. Patent google patents
  3. (en) Thomas A.Edison, de Llewellyn Park, New Jersey. Incandescent Electric Lamp. Patent Thomas A.Edison, de Llewellyn Park, New Jersey. Incandescent Electric Lamp. Patent google patents
  4. (en) THOMAS A. EDISON, of Llewellyn Park, New Jersey. Incandescent Electric Lamp. Patent THOMAS A. EDISON, of Llewellyn Park, New Jersey. Incandescent Electric Lamp. Patent google patents
  5. (en) Thomas A. Edison, of Llewellyn Park, New Jersey. Incandescent Electric Lamp. Patent Thomas A. Edison, of Llewellyn Park, New Jersey. Incandescent Electric Lamp. Patent google patents
  6. (en) Edwin A. Scribner, of Newark, New Jersey, Electric incandescent lamp. Edwin A. Scribner, of Newark, New Jersey, Electric incandescent lamp. google patents
  7. (en) Edward G. Zsibler, Chagrin Falls, and Frederick A. Mosby, Cleveland, Ohio, assignors to General Electric Company, a corporation of New York. Method of manufacture of iodine cycle incandescent lamps. Patent Edward G. Zsibler, Chagrin Falls, and Frederick A. Mosby, Cleveland, Ohio, assignors to General Electric Company, a corporation of New York. Method of manufacture of iodine cycle incandescent lamps. Patent google patents
  8. Jean-Charles Batenbaum, « L'Union européenne a fixé le calendrier de fin de vie des lampes traditionnelles », sur Actualites-news-environnement.com, (consulté le 9 décembre 2008)
  9. La fin des lampes halogènes GU10, Syndicat de l'éclairage,
  10. « L’interdiction des ampoules halogènes repoussée à 2018 », sur natura-sciences.com,
  11. « Les ampoules halogènes interdites à la vente en Europe - Les Echos », sur lesechos.fr (consulté le 8 septembre 2018)
  12. Avantages/inconvénients, sur hotosting.com
  13. Bien choisir ses lampes basse consommation (LBC), sur boulanger.fr
  14. Les lampes économes, sur houdemont.fr
  15. 7 % de l’électricité est convertie en lumière contre 5 % pour l'ampoule classique.
  16. Soit 2 à 4 ans contre 8 ans pour les ampoules à économie d'énergie et 20 ans pour les LED (en se basant sur une utilisation journalière moyenne de 2,7 heures)
  17. Europe : les ampoules halogènes interdites à partir du Europe : les ampoules halogènes interdites à partir du 1er septembre 2018, sur vivredemain.fr du 18 août 2018, consulté le 2 septembre 2018
  18. H4, HB2, and 9003 bulbs H4 vs. HB2 vs. 9003: What's the Difference?

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes