Des LED plus économiques, plus lumineuses et plus durables, c’est possible !

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17 mars 2017

Des chercheurs de la Polytechnic University of HK (PolyU) et du State Key Laboratory of Ultra-precision Machining Technology, ont développé, une technologie de filament à diodes électroluminescentes (LED) plus efficace de 44% que les LED présentes sur le marché.

Des chercheurs de la Polytechnic University of HK (PolyU) et du State Key Laboratory of Ultra-precision Machining Technology, ont développé, une technologie de filament à diodes électroluminescentes (LED) plus efficace de 44% que les LED présentes sur le marché. Cette ampoule à LED possède une efficacité lumineuse de 130 lm/W (lumen/watt) contre 90 lm/watt pour une ampoule LED traditionnelle.

Dans leur développement, les chercheurs ont utilisé un substrat en aluminium (à la place d’un substrat à base de céramique et saphir). Ce substrat permet une meilleure conductivité thermique et prolonge la durée de vie de l’ampoule à 50000h (contre 30000h pour les ampoules LED traditionnelles), étant donné que les puces LED sont sensibles à la chaleur. La conception du circuit électronique a été simplifiée afin de convertir directement le courant alternatif en courant continu sans traiter la tension. Pour ce prototype, les puces LED de faible puissance ont été choisies, puis montées des deux côtés du substrat afin de réduire les pertes d’énergie et garder une bonne intensité lumineuse répartie de manière uniforme. L’angle de faisceau (l’ensemble des rayons lumineux émis), a été optimisé grâce à la conception d’un boitier sphérique transparent composé de plastique, formé par la technologie de moulage par injection (développée par le PolyU Advanced Optics Manufacturing Center).

D’après les tests réalisés par cette équipe de chercheurs, cette ampoule LED aurait donc une très bonne efficacité énergétique : elle pourrait à termes, réduire de 30% les émissions de dioxyde de carbone. Pour mettre en lumière cette allégation avec quelques chiffres, une comparaison a été faite entre cette ampoule LED et une traditionnelle.
Sur une utilisation théorique de 8h par jour, avec une ampoule qui possède une capacité lumineuse de 1300 lumen :

  • une lampe à LED développée par PolyU coûte 33 HKD en électricité, et émet 22 kg de CO2 par an.
  • une lampe à LED traditionnelle coûte 47 HKD et émet 31 kg de CO2 par an.

Les éléments clés de cette avancée technologique réside dans le choix des matériaux et composants avec une simplification du circuit électrique, assurant :

  • une meilleure durée de vie ;
  • un large angle de faisceau (identique à celui des ampoules incandescentes) ;
  • un indice de rendu des couleurs (Colour Rendering Index, CRI) relativement élevé, proche de la lumière naturelle ;
  • une émission de lumière UV plus faible ;
  • une absence de produits chimiques nocifs ; et
  • moins de composants électroniques et 80% de matériaux recyclables (donc moins cher à produire et plus respectueuse de l’environnement).

Sources :
http://www.scmp.com/news/hong-kong/health-environment/article/2077112/hong-kong-inventor-develops-led-bulb-thats-cheaper

https://www.polyu.edu.hk/web/en/media/media_releases/index_id_6392.html

http://www.natura-sciences.com/energie/duree-de-vie-ampoules-led-394.html

http://www.direct-ampoules.com/blog/spots/76-quels-sont-les-differents-types-d-angles-de-spots-qu-est-ce-qu-un-faisceau-lumineux.html

Rédactrice : Justine ONG, Chargée de mission scientifique – Hong Kong

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