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Lampe Frontale Petzl Tikka XP Adapt + piles
J'ai acheté cette lampe à mon père en idée de cadeaux. Main## ..
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Les fiches pratiques Les fiches pratiques
LA PILE ÉLECTRIQUE

Préambule

Avant de vous parler de la pile, un petit cours sur l’électricité. Je vais être concis. Le plus simple, c’est d’aller à l’essentiel. Revenons sur les bancs de l’école 5 minutes avec notre formule de calcul que tout le monde a déjà vu : P = U x I.

P= puissance en Watt
U= tension de la pile en Volt (certaine personne utilise aussi le mot Voltage)
I = Intensité du courant en Ampère.

Je suis obligé de vous parler de cette formule car plus loin sur cette page nous allons parler de ces quelques termes technique.
Voilà, le cours est terminé. Maintenant passons à l’histoire et la description de la pile.

Descriptif et historique de la pile en général

Une pile électrique (ou plus simplement pile) est un dispositif électrochimique transformant l'énergie d'une réaction chimique en énergie électrique. Quand ces éléments sont épuisés, la tension en Volt s’effondre et la pile doit être changée.
À l'origine, le terme « pile » désignait un élément unique monobloc composé d'un empilement d'une rondelle d'un métal et d'un autre baignant dans un électrolyte. Toutefois, le terme « batterie » désigne un ensemble d'éléments utilisés en série pour obtenir une tension souhaitée. Une batterie peut être rechargeable ou non (au même titre que la batterie de cuisine = plusieurs éléments).
Alessandro Volta invente la première pile à colonne le 17 mars 1800. Son premier système était constitués d'un « empilement » de disques de deux métaux différents séparés par du feutre, imbibés d'acide, d'où le nom de PILE. Mais l’origine de la pile est beaucoup plus vieille que 1800. On a retrouvé des traces de piles datant entre 250 avant J-C et 250. Elle fonctionnait au jus de fruit, voire au sulfate de cuivre. On s’en servait pour créer des plaquages sur des bijoux antiques.
Plusieurs technologies de piles existent à ce jour. Les plus connues sont les alcalines et les salines. Il faut savoir qu’il existe encore les piles au lithium, oxyde d’argent, et la pile à dépolarisation par air qui peut-être soit saline soit alcaline.
La pile à dépolarisation, Mr Georges Leclanché fût le premier à créer cette pile dépolarisante solide. De nos jours, c’est ce type de pile qui est encore utilisé avec des améliorations commencés en 1888 par Carl Gassner en gélifiant la solution de chlorure d’ammonium. Cette pile dite « sèche » est encore utilisé aujourd’hui. L’utilisation la plus courante de la pile à dépolarisation est le parquement du bétail pour les clôtures électrique. Mais la plus grande consommation de pile à dépolarisation est pour les appareils de correction auditive.
Pendant la seconde guerre mondiale, une pile fût créer par messieurs Samuel Ruben et Philipp Rogers Mallory. La pile au mercure. Cette dernière, fût abordable pour le grand public en 1959. Cette pile est aujourd’hui interdite à la fabrication et par la même à la vente du fait de son pouvoir très polluant depuis fin 1998.
Tension nominale et format.
La tension nominale d’une pile est directement liée à sa technologie. A savoir que les piles alcalines et salines ont une tension nominale de 1.5V. Vous trouverez des piles de 9V et de 4.5V. Il s’agit tout simplement d’une mise en série de plusieurs piles de 1.5V.
La pile au lithium à une tension de 1.5V, 3V ou de 3.6V tandis que celle de la pile à dépolarisation est de 1.4V. La technologie d’oxyde d’argent, qui le plus couramment utilisé dans nos montres, ce mélange électrochimique permet d’avoir une tension nominale de 1.55V.
Le format des piles est normalisé par l’IEC ou l’CEI (Commission électrotechnique internationale). Il existe un autre organisme de normalisation l'American National Standards Institute (ANSI). Mais le standard est aujourd’hui l’IEC.
La capacité d’une pile
La capacité d’une pile (ou même d’un accumulateur) dépend de plusieurs facteurs. Entre autre, les conditions de décharge, la tension de la pile et la température d’utilisation. La capacité est toujours exprimée à la température de 20° Celsius sur une période de 20 heures.
Un facteur doit être pris en compte pour les petites puissances : l’auto-décharge. En clair, pour qu’une pile soit bien utilisée, elle doit être déchargée par une puissance supérieure à son auto-décharge.
La capacité de la pile est indiquée en Ampère par Heure (Ah).
A titre d’exemple, prenons deux piles de 1Ah. Une alcaline (1.5V) et une autre au lithium (3V). La pile au lithium fournira deux fois plus d’énergie que la pile alcaline dut fait de sa tension nominale. Mais il est toujours bon de pourvoir comparer deux produits de même technologie.

Utilisation

Le saviez vous que plus de 50% des piles sont jeter au recyclage alors qu’elle possède encore plus de 30% de capacité restante. De nos jours les appareils électronique utilise ce que l’on appel une tension minimale. Nous pouvons encore utiliser nos piles dans des appareils moins gourmand en énergie tels que les horloges, calculatrices, réveils, télécommandes…
«Si la pile alcaline est réputée non-rechargeable, elle peut l'être jusqu'à plusieurs dizaines de fois moyennant certaines conditions : ne pas laisser chuter la tension sous 1,25V et ne pas recharger au-delà de 1,70 V sous un courant de C/10. Cette pratique est déconseillée par les fabricants car il faut utiliser des appareils de précision. Les fabriquant avertissent qu'un risque d'échauffement des piles, de leur explosion ou d'une fuite acide. »
Bon à savoir aussi, chauffer une pile ne la régénère pas. Mais le fait de la laisser au repos permet aux ingrédients d'agir, libérant la cathode des produits qui bloquent l'absorption des électrons, mais elle ne sera jamais comme neuve.

Le recyclage

Les piles et accumulateurs sont des produits quand ils deviennent déchets, sont à recycler avec précautions. Ces déchets contiennent des produits actifs tels que des acides, mais aussi des métaux lourds pour les piles fabriqués jusqu'à la fin de l’année 2008.
Les piles sont donc à jeter dans des bacs de recyclage spécifiques. Les grandes surfaces ont fait le choix du recyclage des piles. Mais vous trouverez aussi ces containers dans les centres communaux de recyclage ou dans les bâtiments de l’état (Mairie, préfectures,…).
En France, les vendeurs qui commercialisent des piles et des batteries sont tenus de les reprendre gratuitement une fois usagées. Les piles doivent ensuite être valorisées ou éliminées.
Le recyclage permet de récupérer des métaux réutilisables (fer, manganèse, zinc et mercure principalement). Mais les piles ne sont pas recyclables à 100 %, et les scories résiduelles (ou déchets ultimes) doivent être déposées dans des décharges.

Le marché de la pile en France

En 2004, 875 millions de piles ont été vendues en France (alcalines 75 %, salines 22 %, rechargeables 2 %). La majeure partie est vendue en grande surface.
Saviez vous qu’un accumulateur NiMh, peux remplacer plus de 1000 piles. Lorsque nous regardons les chiffres juste au dessus, imaginez toutes les piles que nous pourrions économiser si nous passions tous au rechargeable.


LAMPE FLUORESCENTE OU LAMPE FLUOCOMPACTE


La lampe fluorescente, aussi appelée lampe fluorescente compacte (LFC) ou plus simplement fluo compacte, est une adaptation du tube industriel à un usage domestique. C'est un tube fluorescent émettant de la lumière, dont le tube est miniaturisé, plié en deux, trois ou quatre, ou encore enroulé, doté d'un culot contenant un ballast électronique.
Elles ont les mêmes avantages que les tubes fluorescents linéaires à la différence près que le tube n'est souvent pas interchangeable.
La fabrication de ces lampes est très nocive en termes d’environnement et d'accidents de travail.

Avantages :

La lampe à fluorescence présente plusieurs avantages par rapport à la lampe à incandescence classique et la lampe à diode électroluminescente :
• Un meilleur coefficient de performance : la lampe à incandescence a une efficacité de 14 à 25 lumens par watt, alors que la lampe fluorescente a une efficacité de l'ordre de 60 à 70 lumens par watt (ainsi une lampe fluorescente de 11 W produira le même éclairage qu'une lampe à incandescence de 40 à 60 W)
• une durée de vie de six à quinze fois plus longue que la lampe à incandescence (soit 6 000 à 15 000 heures contre 1 000 heures).

Ainsi, bien que le prix d'achat soit supérieur à celui d'une lampe à incandescence, ses performances élevées en font un produit attractif à l'usage dès le premier achat pour le particulier. À l'échelle d'une nation, le bénéfice énergétique est important.
• l'échauffement étant réduit, les risques de dégâts dus à la chaleur sont réduits proportionnellement (incendie, déformation des luminaires, etc.)

Inconvénients :

Les inconvénients des lampes basses consommation sont :
• Des recommandations d'utilisation potentiellement contraignantes. En effet, les lampes basses consommation sont prévues pour une alimentation stable (pas de variateur par exemple). Il y a cependant des modèles qui fonctionnent avec variateur intégré à leur ballast électronique et d'autres avec un variateur classique d'ampoule à incandescence.
• Elles supportent mal les basses températures et doivent être remplacées plus souvent, augmentant du même coup leur coût d'utilisation. Les ampoules LED sont plus efficaces si la puissance lumineuse nécessaire est réduite dans ce type d'application.
• Une lampe fluorescente est parfois plus volumineuse et plus lourde qu'une lampe à incandescence de luminosité équivalente.
• Du fait de l'électronique qu'elles contiennent leur utilisation n'est pas recommandée en extérieur, pour des raisons de fiabilité et de sécurité : humidité, exposition aux rayons du soleil, différence de températures.
• Ces lampes ne sont pas forcément adaptées à certains contextes d'utilisation où le risque de bris est important (par exemple, les baladeuses) du fait que leur destruction accidentelle pourrait induire un risque pour la santé.
• Il faut un certain temps (de l'ordre de quelques dizaines de secondes) aux lampes fluorescentes pour atteindre leur intensité lumineuse optimale. Ce qui n'est pas un problème pour les usages prolongés (par exemple dans les pièces à vivre), mais peut être gênant quand la lampe ne sert que pour de courtes périodes (éclairage de couloir ou d'escalier, sanitaires etc).
• L'allumage et l'extinction trop répétitive de la lampe diminue la durée de vie de celle-ci.
• Le rendu des couleurs (IRC), de l'ordre de 85, est moins bon que celui d'une lampe incandescente. Certaines couleurs sont déformées, car le spectre de la lumière n'est pas complet. Par exemple, le rendu de la couleur de la peau est altéré.
• En raison de l'absence quasi généralisée de circuits correcteurs de facteur de puissance dans la partie redresseur des ballasts électroniques incorporés dans leurs culots, ces lampes absorbent un courant très déformé, conduisant à un taux de distorsion harmonique pouvant atteindre 150 % et un facteur de puissance très inférieur à l'unité (de l'ordre de 0,5).

Santé :

La présence de poudres fluorescentes et d'un gaz à base de vapeur de mercure dans le tube, non dangereuses en cours d'utilisation, fait que ces lampes constituent un déchet dangereux nécessitant une élimination particulière. Aussi, lors du bris d'une telle lampe, convient-il de bien aérer la pièce, particulièrement si elle est fréquentée par de jeunes enfants, les vapeurs de mercure étant concentrées au sol. Il faut cependant savoir que la quantité de mercure présent dans ces lampes est faibles et présente peu de danger à de telles concentrations.
Afin de répondre aux angoisses des consommateurs sur cette question du mercure, les médecins de l’Association Santé Environnement France ont lancé une étude pour faire le point sur cette question. Les résultats de cette dernière sont plutôt rassurants. « Oui, il y a du mercure, comme dans les thermomètres, mais si vous cassez une ampoules dans votre salon, vous ne serez pas mortellement impacté. Il suffit de bien aérer et de prendre quelques précautions pour nettoyer notamment mettre des gants et utiliser un balai et non l'aspirateur ».
En réalité, notre santé serait plutôt impactée par l'absence de recyclage... En effet, aujourd’hui, seulement 30 % des lampes à basse consommation sont recyclées. Les 70 % restant sont jetées avec le reste des déchets ménagers. N'étant pas recyclées, les quelques milligrammes de mercure contenus par chacune d'elles se retrouvent... dans la nature.
Le polluant se diffuse alors dans l’air, passe dans le sol et peut même contaminer les nappes phréatiques. Voilà pourquoi, on sait depuis des décennies qu'on ne doit pas jeter nos thermomètres à la poubelle. Nous devons adopter le même réflexe pour ces ampoules « nouvelle génération ». Mais, évidemment, on utilise plus d'ampoules que de thermomètres et il faut donc qu'un système de recyclage pratique et visible soit mis en place.
Ces lampes émettent des UV (quoique en proportion variable selon les modèles, la couche fluorescente de la lampe étant censée les absorber et ne réémettre que de la lumière visible - de spectre discret), responsables de cancers de la peau, kératites, cataractes, voire de DMLA (et ce d'autant plus si l'exposition à commencé dès l'enfance, puisque le cristallin n'a pas encore jauni, l'œil étant alors dépourvu d'un filtre efficace).
La lumière réémise par la couche phosphorescente contient un spectre bleu de forte intensité, dangereux pour la rétine (particulièrement chez les jeunes là encore, et pour les mêmes raisons que précédemment), même en vision périphérique.
Ces lampes peuvent également émettre dans d'autres fréquences du spectre électromagnétique, à savoir ondes radio basses fréquences (50 à 500 Hz, générées par le ballast et 20 à 60 kHz, générées par le correcteur d'intensité), affectant les personnes dites électro-sensibles et provoquant chez elles céphalées, fatigue ou démangeaisons, etc.

Comparaison des coûts :

Lampe fluorescente compacte
Leur prix, comparé à celui des lampes fluorescentes classiques, est assez élevé. Il à cependant fortement diminué et se situait en 2009 aux alentours de 5 euros la lampe de 15 W (équivalent lampe à incandescence de 60 W).
Un tel prix semble toutefois un investissement rentable : leur durée de vie est supérieure à celle des ampoules à filament (1 000 heures) et consomment quatre à cinq fois moins d'électricité. Le retour sur investissement varie toutefois selon les performances plus ou moins avancées du modèle considéré.

EDF estime que les lampes basses consommation reviennent 2,5 fois moins chères que les lampes classiques en fonctionnement.
Le retour sur investissement est bien réel et rapide ; il varie toutefois selon les performances plus ou moins avancées du modèle considéré.
À ce jour, on ne trouve pas de bilan énergétique complet (tenant compte de la fabrication et du recyclage) des lampes fluo compactes par les fabricants ou dans d'autres éditions touchant l’environnement, l’énergie etc.
La fabrication d'une lampe fluo compacte consomme plus d'énergie que la fabrication d'une ampoule incandescente, sans parler des produits polluants utilisés et donc de son recyclage.
De plus, l'utilisation des ampoules dans les locaux d'habitation se faisant à environ 85 % du temps en période de chauffage, les kW soit disant perdus sont de fait en grande partie récupérés et à prendre en compte dans le bilan thermique du local.

Tableau d'équivalence :

En moyenne, les lampes fluorescentes consomment quatre fois moins d'électricité, pour une production de lumière théoriquement équivalente.
Lampe fluorescente Lampe classique à incandescence
9 watts 30 watts
11 watts 40 watts
15 watts 60 watts
20 watts 75 watts
23 watts 100 watts

Évolution et utilisation :

Ces lampes sont apparues sur le marché au début des années 1980, proposées par le groupe hollandais Philips. Elles pénètrent peu à peu le marché des lampes électriques domestiques, dominé par les lampes à incandescence classique et, dans une moindre mesure, par les lampes à incandescence halogène. Les consommateurs, en ce début de XXIe siècle, de plus en plus sensibilisés, commencent à prendre conscience des enjeux écologiques et économiques que peut représenter l'utilisation de ce type de lampes électriques.
En France, en 2001, 44 % des foyers français utilisent au moins une lampe basse consommation (étude Sofres). L'éclairage domestique représenterait de 0,6 % à 1,2 % de la consommation totale d'énergie du pays en 2006.
Dans le cadre des engagements du Grenelle Environnement, une convention a été signée entre le ministère du Développement durable et différents acteurs de la grande distribution et du bricolage pour le retrait de la vente des ampoules à incandescence et la promotion des lampes basse consommation.
• 30 juin 2009 : retrait des ampoules à incandescence ≥ 100 W
• 31 décembre 2009 : retrait des ampoules à incandescence ≥ 75 W
• 30 juin 2010 : retrait des ampoules à incandescence ≥ 60 W
• 31 août 2011 : retrait des ampoules à incandescence ≥ 40 W
• 31 décembre 2012 : retrait des ampoules à incandescence ≥ 25 W

Selon un sondage réalisée à la mi-juin 2009 par Canal Énergie, un portail d'informations dédiées aux économies d'énergie pour la marque française d'ampoules basse consommation LUCIBEL, cette enquête révèle que 90 % des citoyens ont déjà sauté le pas, la majorité étant même satisfaits de leur premier achat. Mais le fait que les consommateurs semblent plutôt positifs en apparence n'empêche pas les critiques de fuser sur la qualité des produits disponibles sur le marché. En effet, quelque 72 % des personnes sondées réclament une baisse des prix, 60 % souhaitent un allumage plus rapide, 44 % une lumière plus agréable et moins blafarde, 39 % une plus grande variété de formes et 23 % un emballage moins polluant.

Diversité des caractéristiques :

Une lampe d'éclairage est caractérisée par le flux de lumière, le rendement lumineux, le rendu des couleurs (IRC), la température de couleur, la durée de vie, le prix, la forme et la taille, le nombre de cycles marche/arrêt et son impact environnemental.
La famille des lampes fluorescentes est hétéroclite. Les caractéristiques varient de manière importante d'un modèle à l'autre, chaque modèle optimisant telle ou telle caractéristique.
Il n'y a donc pas de valeurs standard ou de référence pour ce type de lampe. Par exemple, la durée de vie est de 5 000 heures pour un modèle simple à plus de 20 000 heures pour un modèle sophistiqué.
Le rendement lumineux est également variable (du simple au double). La durée de vie dépend également fortement du type d'utilisation (éclairage continu ou intermittent).
Il n'existe pas de norme permettant de comparer objectivement les caractéristiques utiles de deux ampoules de cette technologie. On remarque des différences de prix très importantes entre des modèles de même puissance. Certains modèles ont un éclairage d'intensité importante dès leur mise sous tension. Certains ont un délai parfois important (supérieur à la seconde) lors des allumages à froid.
Certains sont compatibles avec les variateurs, d'autres pas. Toutes ces caractéristiques qui ont un impact très important sur l'utilisation au quotidien ne sont pas clairement affichées pour le consommateur.

Fin de vie :

Parfois, en fin de vie, le plastique à proximité des bouts du tube fond en émettant une odeur de plastique brûlé. Au cours de la vie de l'ampoule, les électrodes, à force de migrer des électrons pour maintenir l'arc, s'amincissent, augmentant du coup l'effet de résistance et deviennent de plus en plus chaudes.
De plus, l'arc se maintient de moins en moins bien. À un moment donné, le plastique fond et souvent la lampe s'éteint pour ne plus se rallumer. En 2008, un système à été ajouté pour bloquer la lampe avant ce phénomène indésirable.

Environnement :

La lampe usagée ne doit pas être jetée aux ordures ménagères, car elle contient plusieurs substances polluantes :
• du mercure : la directive RoHS de l'union européenne autorise un maximum de 5 mg par lampe fluocompacte, la moyenne étant de 4 mg, mais les lampes de qualité peuvent en contenir beaucoup moins (1,5 mg) et la tendance est à la réduction de la quantité de ce métal, les industriels travaillant à la modification de la formulation des substances fluorescentes, de façon à les rendre recyclables et moins polluantes. Les tubes contiennent quant à eux entre 7 mg et 15 mg de mercure.
• des composants électroniques
• du plomb dans le verre ainsi que des dépôts dus à la transformation du gaz fluorescent.

En cas de bris de lampe :

Si le verre d'une lampe fluorescente vient à se briser dans une pièce, il est impératif d'aérer et de quitter la pièce pendant une demi-heure pour que le mercure s'évapore et se disperse. Il est également conseillé de couper les systèmes de climatisation qui contribueraient à diffuser les vapeurs de mercure. Le verre brisé doit être ramassé avec un carton en guise de ramasse-poussières, et les poussières doivent être enlevées en tamponnant le sol avec une lingette humide. Ces déchets doivent être ensachés dans un ou deux sacs et être jetés aux ordures.

Recyclage :

Le recyclage de cette lampe dans un circuit spécialisé est indispensable pour limiter l'impact sur l'environnement.
Présentement, les tubes fluorescents constituent la majeure partie de l’ensemble de ce type d’éclairage. Il y en aurait 300 millions en utilisation au Canada mais, en 2004 seulement 7 % étaient recyclés, comparativement à 80 % en Europe et 20 % aux États-Unis.
Les édifices privés et publics utilisant cet éclairage doivent payer pour l'élimination appropriée de leurs tubes.
Pour le grand public, la plupart du temps le revendeur reprendra les lampes usagées. Malheureusement, les systèmes de collecte se résument souvent à une grande urne équipée d'une fente par laquelle l'ampoule sera jetée entrainant le plus souvent la casse du tube, le gaz se retrouve donc dans la nature et dans ce cas, ce geste est vain.
Des services de récupération existent mais sont méconnus. L'identification absconse par Hg, et bien plus couramment (France, janvier 2009), par le simple symbole d'une « poubelle barrée », lequel ne figure en général même pas sur l'emballage, mais uniquement sur la lampe elle-même, ne contribue guère à l'information du grand public. Il ne faut donc pas s'étonner que la plupart des lampes fluocompactes soient jetées aux ordures.

LAMPE A INCANDESCENCE HALOGÈNE

La lampe (à incandescence) halogène produit la lumière, comme une lampe à incandescence classique, en portant à incandescence un filament de tungstène, seulement des gaz halogénés (iode et brome) à haute pression ont été introduits dans une ampoule en verre de quartz supportant les hautes températures.

Fonctionnement :

Ce procédé limite la sublimation du filament de tungstène (transfert indésirable des atomes de tungstène du filament vers la paroi interne de l’ampoule) :
Sous l’action de la chaleur le filament perd par sublimation des atomes de tungstène, ces derniers en refroidissant se combinent avec le gaz halogène au lieu de se déposer sur le verre de quartz,
Puis 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.
Cela permet de faire fonctionner le filament à plus haute température que dans une lampe traditionnelle et obtenir malgré tout une durée de vie plus importante, typiquement 2 000 h au lieu de 1 000 h.

En fonctionnant à plus haute température, (environ 3 000 °K au lieu de 2 700 °K) la température de couleur du filament se rapproche de celle du Soleil (6 000 °K), ce qui procure une lumière plus éclatante et plus en adéquation avec la vision humaine. Par conséquent, l’efficacité lumineuse des lampes à halogènes est supérieure d’environ 30 % à celle des ampoules classiques.

Inconvénients et avantages :

Les lampes à halogènes ont cependant la réputation d’être grosses consommatrices d’énergie. Cela vient du fait que les modèles de salon, sur pied, sont équipés de lampe de 150, 300 voire 500 W selon les modèles et, que ces lampadaires remplacent généralement des systèmes de moindre puissance.
Mais une lampe halogène de 100 W éclaire autant qu’une ampoule classique de 150 W, donc consomme moins pour le même service rendu.
La différence de rendement apparent est due au fait que ces luminaires éclairent le plafond, donc le flux lumineux est indirect, mais généralement plus homogène.
De plus, ces lampadaires sont munis d’un variateur de puissance pour diminuer l’éclairement. Cette technique fait chuter considérablement le rendement, puisque, en abaissant la tension moyenne d’alimentation, elle diminue la température du filament et donc, son efficacité lumineuse.
On préférera autant que possible utiliser une lampe de puissance inférieure et, multiplier si besoin est le nombre de luminaires pour obtenir une plus grande luminosité.
D’autre part, une température supérieure et des ampoules nettement plus petites que celles des lampes classiques induisent une température de surface de l’ampoule et du culot très importantes. Il est généralement déconseillé de toucher avec les doigts les ampoules : en effet les micros traces de graisses laissées par les doigts rendent à terme le verre de quartz poreux, lorsque celui-ci atteint la température de fonctionnement, ce qui compromet la durée de vie de la lampe.

Utilisations et diversifications :

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 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.
Lampe très basse tension, c’est-à-dire inférieure à 50 volts (le plus souvent 12 volts) en courant continu, 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 peuvent être portées 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.


LAMPE A INCANDESCENCE CLASSIQUE

Lampe ancienne à filament de carbone.
La lampe à incandescence traditionnelle, inventée en 1879 par Joseph Swan et améliorée par les travaux de Thomas Edison, produit de la lumière en portant à incandescence un filament de tungstène (3 430 °C). À l’origine, un filament de carbone était utilisé, ce dernier en se sublimant puis en se condensant sur le verre de l’ampoule, opacifiait très rapidement le verre.

Descriptif :

En présence de dioxygène, le filament porté à haute température brûlerait instantanément, c’est la raison pour laquelle, dès l’origine, ce type de lampe a été muni d’une enveloppe de verre isolant un milieu sans dioxygène, l’ampoule, qui a donné son nom populaire au dispositif, puis par extension à tout système, protégé par une enveloppe en verre, destiné à fabriquer de la lumière à partir d’électricité.
À l’intérieur de l’ampoule, on trouve soit un gaz caractéristique du type d’ampoule : gaz noble souvent du krypton ou de l’argon ; soit le vide.
Inéluctablement le filament surchauffé se vaporise et perd de la matière par sublimation, ensuite cette vapeur de métal se condense sur l’enveloppe plus froide. L’ampoule devient de plus en plus opaque et le filament devient plus fragile. Le filament finit par se rompre au bout de plusieurs centaines d’heures : 1 000 heures pour une lampe classique, jusqu’à 8 fois plus pour certaines lampes à spécial.
Dans les lampes actuelles, le filament de tungstène est enroulé en hélice, afin d’augmenter la longueur du filament, et donc la quantité de lumière visible produite.

Vers la fin des lampes à incandescence :

Des alternatives aux lampes à incandescence existent, avec un meilleur rendement lumineux. Certaines sont déjà opérationnelles, comme les lampes « fluocompactes ».

La réduction de la consommation d’énergie est passée au premier plan, pour des raisons économiques (prix croissant de l’énergie) et écologiques (la production d’énergie est une composante majeure au niveau environnemental).
De ce fait, le gouvernement australien à annoncé le 20 février 2007, l’interdiction de vendre des lampes à filament pour 2010. La Californie a pris des mesures similaires pour 2012. Le 1er février 2009, l'Union européenne à entamé le retrait progressif des lampes à incandescence traditionnelles pour les remplacer par des lampes fluocompactes.
Selon les régions ou pays, le coût environnemental de la production d'électricité comparé à l'émission de mercure des lampes fluocompactes, reste à étudier, afin de définir s'il présente un bilan environnemental positif. Dans les régions où l'électricité est produite au charbon, par exemple, la lampe fluocompacte peut être intéressante, car sa faible consommation se répercute par une importante diminution d'émanations (dues à la combustion du charbon). Mais dans les régions où l'électricité est produite de manière plus écologique, comme par exemple l'hydro-électricité ou l'électricité produite par éolienne ou énergie solaire, le bilan peut être négatif : le mercure utilisé - et nécessaire - au fonctionnement d'une lampe fluocompacte peut causer plus de pollution que les activités nécessaires à la production électrique requise à son fonctionnement au cours de sa durée de vie. De tels désavantages ne peuvent être compensés que par une action volontaire des consommateurs qui rapporteraient leurs lampes usagées à un dépôt de recyclage dédié, à défaut de quoi, le mercure se retrouverait libéré dans la nature.
Les États de l’UE ont approuvé le 8 décembre 2008 l'interdiction progressive des lampes à incandescence à partir du 1er septembre 2009 avec un abandon total en 2012. Le passage à des méthodes d'éclairages moins dépensière en énergie permettrait selon l'UE d'économiser à l'échelle européenne la consommation en électricité de la Roumanie (soit environ 11 millions de ménages européens) et ainsi réduire les émissions de dioxyde de carbone de 15 millions de tonnes par an.

Calendrier d'arrêt de mise en vente des lampes à filament
Date puissance
30 juin 2009 ≥ 100 W
31 décembre 2009 ≥ 75 W
30 juin 2010 ≥ 60 W
31 août 2011 ≥ 40 W
30 décembre 2012 ≥ 25 W


CHARGEUR D’ACCUMULATEUR

En électricité, un chargeur est un appareil permettant de recharger des accumulateurs ou des batteries.

Chargeur simple :

Le chargeur le plus simple consiste en la connexion directe d'une source de courant continu de tension adéquate, à une batterie d'accumulateur. Ce système implique une surveillance du temps de connexion sous peine de surcharge plus ou moins importante de l'accumulateur (fonction de la tension de charge).
La source peut être une source de tension constante, auquel cas la surcharge par connexion prolongée peut être acceptable par l'accumulateur. Par contre le temps de charge est plus difficile à évaluer, le courant de charge diminuant avec la montée en tension de l'accumulateur en fonction de sa charge.
La source peut être une source de courant constant, dans ce cas il est impératif de respecter le temps de charge adéquat, sous peine de surcharge importante et donc de dégradation de l'accumulateur.

Le chargeur avec minuterie :Le système de chargeur simple auquel on adjoint une minuterie, coupe le courant de charge après une durée prédéterminée.

Le chargeur intelligent :Un chargeur intelligent adapte le courant ainsi que le temps de charge en fonction de la capacité, de la tension, de la température de l'accumulateur à recharger.

Le chargeur rapide :Un chargeur rapide émet un courant de forte intensité, ainsi que le temps de charge est réduit d’autant. Ceci « fatigue » les accumulateurs. Attention, un chargeur rapide doit être toujours de grande qualité, car sinon il y a des risques d’inflammations ou d’explosion des éléments à charger.


ACCUMULATEUR ÉLECTRIQUE


GÉNÉRALITÉS

Un accumulateur électrique est un dispositif destiné à stocker l'énergie électrique et à la restituer ultérieurement.

A savoir :

Les accumulateurs électrochimiques, fonctionnant grâce aux réactions électrochimiques de leurs électrodes, qui assurent la conversion de l’énergie chimique en énergie électrique.

Les piles qui ne sont pas des accumulateurs électrochimiques, car elles ne sont pas rechargeables. Piles et accumulateurs électrochimiques sont des générateurs de courant. Les piles fournissent la quantité d'électricité prévue à leur fabrication (aucune charge, ni préparation n'est nécessaire avant utilisation).

L'énergie électrique peut donc se stocker de différentes manières :

• Sous forme d'énergie électrostatique, en accumulant des charges électriques dans un ou plusieurs condensateurs. Les avantages sont une diminution du poids et un fonctionnement possible par très grand froid. Avec un inconvénient de taille le prix au Wh stocké nettement plus élevé.

• Sous forme électrochimique, qui présente la caractéristique intéressante de fournir une tension (différence de potentiel) à ses bornes peu dépendantes de sa charge (quantité d'énergie stockée) ou du courant débité. On utilise la propriété qu'ont certains couples chimiques d'accumuler une certaine quantité d'électricité en modifiant leur structure moléculaire et ceci de manière réversible.

• Différents types de couples chimiques sont utilisés pour la réalisation d'accumulateurs électriques (NiCd - NiMh - Plomb- Li-ion - …).

La charge :

La charge électrique = quantité d'électricité emmagasinée par l'accumulateur, se mesure en Ah ou mAh (milli) ampère(s) pendant une heure.

La capacité :

La capacité de charge électrique, souvent appelée dans le langage courant capacité de l'accumulateur est la charge électrique que peut fournir l'accumulateur complètement chargé pendant un cycle complet de décharge.
Sa valeur initiale théorique est généralement indiquée (en Ah ou mAh voir ci-dessus) par le constructeur. Elle peut parfois être initialement assez variable et elle diminue au fur et à mesure de la vie de l'accumulateur.
Les appareils indiquant (en mesurant la tension) si l'accumulateur est bien chargé ne donnent pas d'indication de cette capacité. Celle-ci est plutôt estimée en pratique en comparant le temps de décharge complète de différents accumulateurs (et en le multipliant par le courant moyen s'il est connu).

Le vieillissement et l’usure :

Le vieillissement et l'usure entrainent une perte progressive de la capacité des batteries avec le temps et l'usage (plusieurs centaines de charge et de décharge).

La forme physique :

La forme physique est normalisée par la Commission électrotechnique internationale (CEI) et par l'Américan National Standards Institute (ANSI). Cependant un certain nombre d'appellations propres aux fabricants de piles subsistent.

LES TECHNOLOGIES

1.Plomb-acide

La tension nominale d'un élément accumulateur de ce type est de 2,25 V. Il s'agit du système le plus ancien, mais aussi potentiellement l'un des plus polluants. C'est le dispositif de stockage d'énergie électrique utilisé dans la plupart des véhicules automobiles.
Pour obtenir une capacité de décharge importante, il est nécessaire de faire subir aux électrodes une série de cycles charge/décharge qui constituait ce que l’on appel « la formation ».

Le plomb est un polluant, en revanche le recyclage des batteries est facile.
Le transport et le recyclage des batteries est sévèrement réglementé, ce qui augmente les frais, diminue la rentabilité du recyclage.

La durée de vie ainsi que les performances d’une batterie au plomb dépendent fortement de l’utilisation que l’on en fait. Ainsi, on a vu des batteries rendre l’âme après seulement 50 cycles alors que d’autres du même type ont tenu plus de 500 cycles. Cette forte disparité est en partie due au fait que ces batteries sont influencées par le type de cycle charge/décharge qu’on leur impose, supportent très mal les décharges dites profondes.

Le nombre de cycle :

Exemple avec une batterie plomb étanche de 12V 7Ah

Décharge à 30% : 1200 cycles
Décharge à 50% : 500 cycles
Décharge à 100% : 200 cycles

2.NiCd (nickel-cadmium)

La tension nominale d'un élément accumulateur de ce type est de 1,2 V. Ce couple électrochimique est l'un des plus couramment utilisés depuis plusieurs décennies pour fabriquer des batteries d'accumulateurs alimentant les appareils portatifs de type visseuses dévisseuses... Ce type d'accumulateur possède un effet mémoire, ce qui impose leur stockage dans un état déchargé (0,6 V). La fin de charge est caractérisée par une variation de la tension de charge δv/δt- . C'est ce seuil qui est détecté par les chargeurs automatiques de qualité pour arrêter la charge.

Par rapport au NiMh, le NiCd peut supporter des pointes de courant en décharge plus importantes (de l'ordre de 100 fois ou C100) mais sa décharge naturelle est beaucoup plus rapide que celle du NiMh (auto-décharges). Le cadmium est très polluant. Ce type d'accumulateur permet un nombre de cycles charge/décharge plus important que les accus Li-ion et beaucoup plus important que les NiMh (durée de vie supérieure).
Notons enfin que l'augmentation considérable des cours du nickel ces dernières années a relancé le marché de ce type d'accumulateurs dans ses usages industriels (applications aéronautiques, ferroviaires, stationnaires).

3.NiMh (nickel-métal hydrure)

La tension nominale d'un élément accumulateur de ce type est de 1,2 V. Ce type d'accumulateur n'incorpore ni cadmium ni plomb et est donc peu polluant. De plus, son énergie massique est supérieure de 40 % à celle des NiCd et son effet mémoire est très faible.
La fin de charge est caractérisée par une variation de la tension de charge δv/δt- (très faiblement négative). C'est ce seuil qui est détecté par les chargeurs automatiques de qualité pour arrêter la charge.

4.NiZn (nickel-zinc)

Le NiZn est un couple connu depuis longtemps, mais qui n'avait pu être industrialisé de manière significative, à cause d'une très faible durée de vie en cyclage.
Ce problème est aujourd'hui totalement résolu par une nouvelle technique développée en France entre 1998 et 2005.
Le NiZn constitue désormais un système à la fois d'énergie et de puissance, aux performances supérieures à celles du NiCd et du NiMh. Il accepte des régimes élevés de charge et de décharge. Sa tension nominale est de 1,65 V. Le NiZn est un accumulateur robuste, fiable et parfaitement sûr, fonctionnant en mode sans maintenance (étanche).
Sa durée de vie en cyclage est équivalente à celle du NiCd, son auto-décharge et son effet mémoire sont inférieurs.
Le NiZn est de fabrication plus économique que les autres accumulateurs alcalins (NiCd et NiMh). Il ne contient aucun métal lourd, et il est aisément et intégralement recyclable en fin de vie.

5.Lithium

Les accumulateurs à base de lithium sont d'une technique récemment mise au point et en cours de développement intense, présentant un très important potentiel électrochimique.

On distingue la technique lithium métal où l'électrode négative est composée de lithium métallique (matériau qui pose d'importants problèmes de sécurité), et la technique lithium ion, où le lithium reste à l'état ionique grâce à l'utilisation d'un composé d'insertion aussi bien à l'électrode négative qu'à l'électrode positive. Les problèmes de sécurité demeurent en cas de surcharge, de décharge trop rapide ou de court-circuit. Les accumulateurs lithium-ion sont souvent remplacés par les accumulateurs lithium polymère délivrant un peu moins d'énergie, mais beaucoup plus sûrs.
La durée de vie de ces accumulateurs n'est que de 2 à 3 ans après fabrication, indépendamment du nombre de cycles de charges.
Le potentiel le plus répandu d'une cellule au lithium-ion est de 3,7 V.



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Pile alcaline Duracell Plus 1.5V MN1300 LR20 Blister de 2
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4.00€

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Pile alcaline Duracell gamme Procell 1.5V MN1300 LR20 Boite de 10 piles
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18.00€

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Lampe frontale Led Lenser 7499R H14 Power Led 210lm + 4 piles AA (R06)
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Lampe torche Led Lenser 8405R P5R Led Cree 3W + Focus puissante 200lm 1 accu Li-ion ICR 14500
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97.00€

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Lampe torche Led Lenser 8407 P7 Led HiFlux 3W + Focus puissante 200lm 4 piles AAA
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59.90€

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Lampe torche Led Lenser 8301 M1 Led HiFlux 3W Ultra puissante 155lm 1 pile cr123
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59.90€

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Lampe torche Led Lenser 8307R M7R Led HiFlux 3W + Focus Ultra puissante 220lm 1 accu Li-ion ICR 18650
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149.00€

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Lampe torche Led Lenser X21 8421 Led Cree x7 Ultra puissante 975lm 4 piles LR20 + 4 piles offerte
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Lampe Frontale Petzl Ultra E52AC
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Lampe Frontale Petzl Ultra Belt E53AC Rechargeable
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Pile lithium AA 3.6V Saft LS14500 LR06 la moins cher du web
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Pile saline 3V 2R10 Ø21.8x74.6
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Pile alcaline Varta V23GA ou MN21 Blister de 1
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Pile alcaline Duracell 6V 7K67 Blister de 1
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Pile alcaline Duracell 12V MN27 Blister de 1
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3.50€

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Pile alcaline Duracell 1.5V MN9100 LR01 Blister de 1
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2.80€

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