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Passez aux lampadaires LED pour une durée de vie plus longue et des taux de défaillance plus faibles
Pourquoi les lampadaires LED ont-ils une durée de vie deux à trois fois supérieure à celle des lampadaires à vapeur de sodium haute pression (HPS) et aux lampadaires à iodures métalliques ?
Comparées aux lampadaires traditionnels à sodium haute pression ou aux lampadaires à décharge métallique, les lampes LED d’éclairage public ont une durée de vie deux à trois fois plus longue. Nous parlons ici d’une durée de vie comprise entre 50 000 et 100 000 heures, contre 10 000 à 24 000 heures pour les anciens systèmes. La durée de vie des LED est ainsi supérieure de plus de cinq fois, grâce à leur conception en état solide et à leur gestion thermique efficace. Les lampes à décharge gazeuse traditionnelles tombent en panne principalement à cause d’électrodes usées, de filaments brûlés ou d’enveloppes en verre cassées. Ces problèmes, qui affectent couramment les lampes traditionnelles, n’existent pas avec les LED, car celles-ci reposent sur une construction en état solide et ne comportent pas d’enveloppes en verre. Leur système de refroidissement avancé et leurs cartes de circuits soigneusement conçues protègent les sources lumineuses. La plupart des luminaires LED de qualité conservent encore plus de 70 % de leur rendement utile après 50 000 heures de fonctionnement. De nombreuses villes ayant adopté des luminaires LED signalent une réduction de 60 % du nombre de remplacements d’ampoules par rapport aux lampadaires traditionnels. Cela représente une économie considérable pour les budgets d’exploitation et d’entretien des villes.
Retour sur investissement dans le monde réel : comment les villes ont réduit leurs coûts annuels de maintenance de l’éclairage public de 60 à 70 %
Les collectivités locales réalisent des économies sur les coûts de maintenance lorsqu’elles remplacent leurs luminaires publics par des technologies LED. Ces économies proviennent d’un nombre moindre d’interventions d’urgence, d’un fonctionnement plus fluide et d’une durée de vie plus longue des ampoules, ce qui contribue globalement à ces résultats. Par exemple, si une ville remplace 10 000 luminaires publics au sodium haute pression par des luminaires LED, ses coûts annuels de maintenance passent de 200 000 $ à 60 000 $. Cela représente une réduction supérieure à 70 %, notamment grâce à l’élimination du besoin de remplacer intégralement les luminaires tous les quinze ans. Les collectivités économisent également sur les coûts de maintenance liés aux déplacements nécessaires pour remplacer les ampoules grillées. La réduction du nombre de déplacements pour remplacement d’ampoules diminue de 50 % la nécessité de faire appel à des heures supplémentaires et d’envoyer des équipes sur site. Les boîtiers certifiés IP66 sont conçus pour résister aux intempéries et, associés à des systèmes de commande intelligents, permettent de réduire significativement les risques de défaillances prématurées des boîtiers. Les économies réalisées sur les coûts de maintenance signifient davantage de ressources disponibles pour les villes afin d’investir dans leurs infrastructures.
Après avoir pris en compte les coûts de main-d’œuvre, les coûts des composants et les économies réalisées sur vos futures factures d’électricité, la plupart des projets de rétrofit LED atteignent leur seuil de rentabilité en trois à cinq ans.
Utilisez des commandes intelligentes pour rationaliser le fonctionnement des lampadaires et prolonger la durée de vie des composants conçus
Les commandes intelligentes intégrant l’assombrissement adaptatif et l’activation basée sur la détection de mouvement contribuent à atténuer les contraintes thermiques exercées sur les alimentations et les optiques des lampadaires.
Les systèmes intelligents atténuent activement les défaillances du conducteur et des optiques causées par l’accumulation thermique, phénomène qui provoque généralement (jeu de mots intentionnel) des défaillances des composants mécaniques et électroniques des lampadaires. Ces systèmes réduisent typiquement la luminosité des lampadaires à 30–50 % de leur valeur nominale pendant les heures creuses et n’activent le système d’éclairage par détection de mouvement qu’en illuminant entièrement les lampadaires et/ou les feux de circulation. Plusieurs études ont démontré l’efficacité des commandes intelligentes dans l’éclairage routier, urbain et autoroutier, avec des réductions allant jusqu’à 15–20 °C des contraintes opérationnelles et thermiques subies par les composants optomécaniques électroniques des lampadaires et leurs lentilles. Les commandes intelligentes ralentissent le vieillissement des condensateurs et des joints de soudure, retardant ainsi l’apparition du « syndrome de la lentille jaune ». La mise en œuvre de commandes intelligentes a régulièrement permis de doubler ou de tripler la durée de vie des alimentations électriques et de réduire les remplacements d’optiques de plus de 50 % (et, dans certains cas, de plus de 90 %).
Preuve par cas : les systèmes intelligents d'éclairage public réduisent approximativement la fréquence des interventions de maintenance de 45 %.
Les travaux de maintenance peuvent être considérablement réduits grâce aux systèmes de commande intelligents. Par exemple, une étude récente menée sur deux ans dans 12 villes différentes a démontré que les systèmes adaptatifs ont permis de réduire les appels d'intervention de 40 à 45 %. L'amélioration la plus marquée s'explique par le fait que ces systèmes préviennent les pannes en fonctionnant à une puissance inférieure à leur puissance maximale, évitant ainsi la surchauffe et les défaillances liées à celle-ci. En effet, les opérateurs ont constaté une diminution de 30 % des pannes lorsque les équipements fonctionnent à 50 % de leur puissance nominale. Et les capteurs de mouvement ? Ils ne déçoivent pas, contribuant à une réduction de 60 % des appels hors horaires normaux. Avec moins de pannes, les équipes peuvent adopter une démarche proactive et procéder à des mises à niveau du système. Cette approche allonge non seulement la durée de vie d’un système, mais réduit également les coûts de plusieurs manières.
Permettre la maintenance prédictive des lampadaires urbains via la surveillance IoT
La détection précoce de la défaillance du conducteur, de la dérive de tension ou de la dégradation de la cellule photoélectrique à l’aide de capteurs IoT
Les systèmes de surveillance intelligents n’attendent pas qu’un dysfonctionnement se produise ni n’effectuent la maintenance des lampadaires selon un calendrier prédéfini. Au lieu de cela, ces systèmes intègrent une variété de capteurs mesurant différentes variables de performance, qu’ils comparent aux valeurs attendues pour chaque lampadaire. Ces variables comprennent la consommation électrique, la tension, la température et le temps de réponse de la cellule photoélectrique (lumière). Par exemple, une augmentation de 15 % du courant électrique fourni par le conducteur signale probablement une défaillance imminente dans les trois jours. De même, si la cellule photoélectrique ne réagit pas correctement ou si la tension sort de la plage définie, le lampadaire nécessite une intervention de maintenance ou risque une panne complète. Enfin, les capteurs de température permettent d’éliminer les fausses alertes (par exemple, si la température du lampadaire augmente brusquement, cela peut indiquer la nécessité d’une maintenance plutôt qu’un vieillissement normal ou une diminution progressive de l’intensité lumineuse).
Cela aide les techniciens à résoudre les problèmes sur un emplacement spécifique, plutôt que de devoir remplacer des systèmes entiers, car certains composants pourraient éventuellement tomber en panne.
Les exemples de surveillance à distance des lampadaires brouillent la frontière entre les réparations d’urgence et la maintenance préventive. À Helsinki et à Barcelone, la surveillance à distance des lampadaires permet de réduire de 30 à 35 % le nombre d’appels aux services d’urgence en un peu plus d’un an suivant l’installation. La surveillance de l’état des lampadaires aide les services de maintenance à anticiper les pannes de leurs équipements, évitant ainsi les réparations imprévues et les appels aux services d’urgence. À Helsinki, les ingénieurs ont constaté que les systèmes de surveillance amélioraient la maintenance des lampadaires jusqu’à hauteur de 35 %, car ces systèmes détectaient des déséquilibres dans le câblage qui, autrement, seraient restés indétectables jusqu’à leur défaillance entraînant un appel aux services d’urgence. La maintenance préventive permet d’éviter les appels aux services de réparation d’urgence, car tous les déséquilibres du système de câblage ne peuvent pas être identifiés visuellement lors des opérations de maintenance courantes. Les déséquilibres et la dégradation progressive des systèmes de câblage avant l’appel d’urgence peuvent être atténués grâce à une maintenance régulière. Une maintenance courante ciblée autour des systèmes de câblage identifiés permet une meilleure planification des itinéraires des équipes de réparation, réduisant ainsi leurs déplacements. La surveillance des lampadaires en situation d’urgence place la maintenance des lampadaires dans une position financièrement bénéfique. Une maintenance courante fondée sur la surveillance des lampadaires est plus rentable, car les lampadaires des quartiers surveillés restent allumés, permettant ainsi d’économiser des dizaines de milliers de dollars pour ces quartiers.
Questions fréquemment posées
1. Pourquoi les villes devraient-elles envisager de passer à l’éclairage public LED ?
Comparés aux lampadaires traditionnels, dont la durée de vie est de 10 000 à 24 000 heures, les lampadaires LED ont une durée de vie de 50 000 à 100 000 heures. Ils coûtent également moins cher, car ils nécessitent moins d’entretien, et conservent au moins 70 % de leur luminosité après une utilisation prolongée.
2. Quels sont les avantages des lampadaires LED à commande intelligente ?
Les systèmes de commande intelligente réduisent les besoins en entretien et prolongent la durée de vie des lampadaires LED en atténuant les contraintes thermiques grâce à un assombrissement adaptatif.
3. Quels sont les avantages de l’utilisation de systèmes de surveillance IoT sur les lampadaires ?
Les systèmes de surveillance IoT assurent un suivi en temps réel permettant de détecter les dysfonctionnements avant qu’ils ne surviennent, et de prévoir les besoins futurs. Ce type de surveillance en temps réel est moins coûteux et augmente la durée de vie des lampadaires.
4. Dans quelle mesure les systèmes intelligents sont-ils pratiques ?
Les systèmes de surveillance à distance se sont révélés très pratiques et utiles dans des villes telles qu’Helsinki et Barcelone, où la maintenance des éclairages publics est assurée de manière efficace. Comme les réparations d’urgence sont moins fréquentes, ces systèmes permettent d’économiser 30 à 35 % des coûts de réparation.