Pleins feux sur un collectionneur - Peter Van den Bossche
À propos de l'auteur : Peter Van den Bossche
Peter est un fan ardent de SOX ! Non, pas les célèbres White Sox de Chicago. Il préférerait les Cubs - mais l'éclairage SOX (sodium basse pression).
Construction utilisée dans cette expérience
1. Une espèce menacée
SOX est le nom commercial des lampes à vapeur de sodium à basse pression de Philips, mais cette marque s'est diluée en un nom générique pour de telles lampes. La division éclairage de Philips (qui se nomme maintenant Signify tout en utilisant la marque Philips bien établie) a cependant cessé la production de ces sources lumineuses et a fermé son usine de SOX à Hamilton, en Écosse. La demande de SOX a en fait diminué face à la concurrence des LED¹.
Le SOX est devenu une espèce menacée, remplacée à grande échelle par les LED. La conversion massive aux LED a souvent lieu avant la fin de la durée de vie prévue des luminaires SOX (créant ainsi un gaspillage de ressources), et cet engouement pour les LED est, dans de nombreux cas, à considérer comme une simple déclaration de mode et un écoblanchiment. Les politiques d'achat dans les cercles de l'éclairage public sont souvent motivées par des considérations politiques, soutenues par un antisoxisme virulent où les LED sont saluées comme la solution d'éclairage ultime, sans aucun des inconvénients perçus des SOX. De nombreux arguments typiques contre les SOX peuvent cependant être réfutés :
Consommation d'énergie
Avec plus de 200 lm/W, le SOX reste en tête en matière d'efficacité lumineuse. Les plus grandes efficacités sont obtenues avec les lampes SOX de plus grande taille, en particulier la version SOX-E, utilisée avec un ballast électronique. L'efficacité énergétique des LED s'améliore progressivement, atteignant le niveau des petites ampoules SOX, mais peu d'entre elles égalent l'efficacité d'un SOX de taille normale.
Rendu des couleurs
Le spectre à bande étroite et son rendu des couleurs associé sont souvent cités comme le principal inconvénient du SOX. Cependant, les conditions de faible luminosité typiquement rencontrées dans l'éclairage public nocturne favorisent l'utilisation de la vision scotopique où le rendu des couleurs est de toute façon une priorité moindre. De plus, l'éclairage routier par LED se présente généralement sous une teinte blanc vif (4000 K) qui peut avoir un bon indice de rendu des couleurs de 80 mais qui crée une atmosphère dure et artificielle la nuit. Le choix de la lumière blanche est souvent soutenu par les politiques locales, l'éclairage étant l'un des rares domaines aujourd'hui où l'on peut exprimer une préférence pour la blancheur sans être qualifié de politiquement incorrect ou pire².
Le SOX bichromatique³ , quant à lui, est d'une atmosphère unique, favorise la sécurité routière grâce à une meilleure observation des contrastes sans être distrait par les couleurs, et cause beaucoup moins de pollution lumineuse perturbant la flore et la faune. Les effets d'une telle pollution lumineuse sur les insectes ont été largement étudiés dans de récentes publications scientifiques, soulignant les avantages de la lumière à spectre étroit telle qu'offerte par le SOX.
Du côté des LED, de nouveaux composants sont disponibles qui combinent une efficacité lumineuse élevée de 157 lm/W avec un spectre à bande étroite de seulement 16 nm autour de 625 nm. Cela est proche des 589 nm du SOX et ces LED pourraient devenir un digne successeur du SOX pour les applications d'éclairage public, à condition que la dominance du blanc dans la planification de l'éclairage soit réduite. Il faut souvent un certain temps de développement pour fournir un digne successeur à une technologie. Lorsque les Européens ont interdit les lampes incandescentes GLS à partir de 2009, la seule alternative était les LFC qui étaient un mauvais remplacement, tandis qu'entre-temps, les lampes à filament LED sont apparues comme un digne successeur comparable en aspect et en performance.
Temps de chauffe
Le temps de chauffe plus long du SOX est complémentaire de la phase crépusculaire et reflète ainsi les phénomènes naturels, représentant une approche plus harmonieuse de la vie que l'immédiateté d'une culture impulsive on-off. La capacité d'éclairage routier dynamique par commutation immédiate est souvent citée comme un avantage pour les LED, cependant on peut affirmer que le fonctionnement dynamique de l'éclairage extérieur ajoute une forme particulière de pollution lumineuse, ces changements soudains d'éclairement ne se produisant pas naturellement et présentant une charge supplémentaire pour toutes sortes de créatures.
Gradation
Gradation comme dans un esprit lent ? C'est aussi une forme d'éclairage dynamique avec les mêmes inconvénients potentiels. De plus, le problème de la qualité de l'alimentation des circuits de gradation doit être pris en compte. Le SOX est intransigeant et ne supporte pas la gradation.
Patrimoine industriel
Compte tenu du rôle primordial du SOX dans le développement de l'éclairage public, sa valeur en tant que pièce du patrimoine industriel doit être reconnue. Dans ce cadre, un tronçon de route publique sélectionné verra son éclairage SOX protégé en tant que monument classé, en maintenant les installations à l'avenir, des détails apparemment insignifiants comme l'éclairage public faisant également partie de notre patrimoine.
2. Projet
2.1 Introduction
Maintenant que l'éclairage extérieur SOX est de plus en plus rare dans les rues, il a été proposé de développer un luminaire intérieur basé sur le SOX, permettant de s'introduire dans le monde du SOX et de profiter et d'expérimenter les qualités uniques du SOX.
2.2 Lampe SOX
Pour ce projet, la plus petite ampoule SOX a été choisie : la 18W SOX-E. Avec une taille de seulement 216 × 52 mm et une position de combustion verticale de ±110◦ , elle peut être facilement logée et son flux lumineux est approprié pour les applications intérieures. L'aspect d'une telle lampe est montré à la fig. 1.
Figure 1 : Lampe sox-e de 18W
Les lampes SOX sont disponibles auprès de divers fournisseurs en ligne. Cependant, avec les produits grand public qui passent aux LED, on aura peut-être plus de chance auprès de petites entreprises spécialisées que des grands grossistes en éclairage. Plusieurs types sont disponibles :
- Produit original de marque Philips « Master SOX-E ». La production de lampes SOX par Philips en Écosse ayant cessé fin 2019⁴ , celles-ci proviennent de stocks restants, si elles sont épuisées, elles le sont définitivement.
- Lampes SOX-E sans marque vendues par divers fournisseurs. La lampe elle-même n'est pas de marque, elle est livrée dans une simple boîte en carton avec une étiquette spécifique au fournisseur. Il est intéressant de noter que ces ampoules portent les marquages de certification CE et UKCA ; comme ce dernier est une nouveauté post-Brexit, cette lampe doit être de fabrication assez récente. Ces lampes sont fabriquées par une entreprise appelée QS Lighting qui les fabrique encore aujourd'hui. Un soulagement pour les amateurs de SOX du monde entier !
- Pour la SOX-E 18W, les prix typiques sont de 50-70 € / 60-80 $ mais elles sont aussi parfois proposées à des prix dépassant 100 € / 115 $. Les stocks restants diminuant, les prix devraient encore augmenter.
2.3 Ballast SOX
Comme toute lampe à décharge, le SOX a besoin d'un ballast approprié. Les ballasts électroniques sont la meilleure solution car ils sont plus simples à utiliser et plus efficaces que les ballasts électromagnétiques conventionnels, et ne nécessitent pas de composants supplémentaires comme un allumeur ou un condensateur. Il suffit de brancher le secteur à une extrémité et la lampe à l'autre.
Les ballasts électroniques SOX de marque Philips d'origine sont difficiles à trouver de nos jours, mais des alternatives sont disponibles auprès de fournisseurs spécialisés. Il s'agit également de produits sans marque, livrés dans une boîte blanche unie et ne portant aucune origine, nom de marque ou fabricant (fig. 2). Prévoyez de payer entre 50-80 € / 60-90 $ pour un ballast électronique SOX-E de 18W.
Figure 2 : Ballast électronique sox-e 18W
2.4 Sélection des luminaires
Lors de la sélection du luminaire approprié à équiper de SOX, plusieurs contraintes doivent être prises en compte :
- Position de la lampe : le SOX doit être vertical, base vers le haut, ±110◦ ; cela exclut les positions base vers le bas qui provoquent des dépôts de sodium nocifs sur les joints de la base, réduisant la durée de vie de la lampe ⁵
- Ballast : le ballast doit être correctement logé sur le luminaire
- Construction générale : le style du luminaire doit être compatible avec l'aspect du SOX et, si possible, représenter une scène d'application typique du SOX
Une solution intéressante a été trouvée avec le luminaire Hektar d'Ikea. Il s'agit d'un lampadaire de 180 cm de haut avec un grand abat-jour, rappelant les anciens luminaires utilisés dans l'éclairage industriel et routier et accueillant typiquement des lampes à décharge telles que SOX, SOX ou HPL. Un tel luminaire serait également agréable avec une ampoule ML mélangée, sans avoir besoin de ballast. Ces lampes ont une puissance de 160 W et plus ; étant développé à l'ère des LED, le Hektar est cependant évalué à un faible maximum de 53 W, moins encore que l'incandescence typique de 60 W qui équiperait traditionnellement un tel luminaire dans un cadre domestique. Mais aucun problème ici puisque nous optons pour un SOX-E de 18 W.
Deux modifications doivent être apportées au luminaire afin d'accueillir le SOX :
- Le culot de la lampe sox étant B22, un adaptateur est nécessaire pour le raccord E27 de l'Hektar (fig. 3)
Figure 3 : Adaptateur B22/E27
- Le ballast est monté sur la plaque inférieure du luminaire6, et le câblage de la lampe y est connecté (fig. 4)
Figure 4 : Ballast monté sur la plaque inférieure
2.5 Assemblage
Le Hektar équipé de SOX sera désormais appelé SOXTAR. La figure 4 montre le luminaire assemblé en fonctionnement d'essai en lumière du jour.
3. Performances
3.1 Éclairement
Il faut environ 10 à 15 minutes au SOX après l'allumage pour atteindre sa pleine puissance. Des mesures d'éclairement (éclairement horizontal) ont été effectuées. L'éclairement mesuré sous le luminaire est d'environ 120 lx, dans la pièce entourant le luminaire de 50 à 70 lx. La lumière parasite du sox donne de 1 à 10 lx dans les pièces adjacentes, idéal pour l'éclairage de sécurité nocturne.
Ces valeurs sont conformes aux attentes compte tenu du flux lumineux nominal de 1800 lm7 et de la géométrie et de la disposition du luminaire.
3.2 Rendu des couleurs
Afin de visualiser le rendu des couleurs uniforme typique du SOX, une nature morte a été composée, présentant une tomate rouge, une clémentine orange, une banane jaune, une pomme verte et une brosse bleue disposées sur un torchon belge traditionnel. La figure 6 la montre sous la lumière du jour, la figure 8 sous l'éclairage SOX⁷. Avec 100 lm/W, on se situe à l'extrémité inférieure de la plage d'efficacité du SOX, les SOX de plus grande puissance obtenant des résultats nettement meilleurs.
Figure 5 : Luminaire assemblé SOXTAR
Figure 6 : Nature morte sous la lumière du jour
Figure 7 : Nature morte sous le SOX
3.3 Caractéristiques électriques
Les caractéristiques électriques du SOX-E 18W avec son ballast électronique ont été mesurées. Les résultats sont présentés dans le tableau 1. Le ballast électronique se comporte plutôt bien avec une faible consommation d'énergie supplémentaire, un facteur de puissance unitaire et une distorsion raisonnable. Après plusieurs heures de fonctionnement, le ballast reste froid au toucher.
Tableau 1 : Caractéristiques électriques
| Tension | 235V |
| Courant | 0,082A |
| Puissance active | 19,5W |
| Facteur de puissance | 1,0 |
| THD courant | 15% |
4. Déploiement en intérieur
Bien que les propriétés bénéfiques du SOX pour l'éclairage extérieur soient bien documentées, son utilisation en intérieur, comme résultat visé par ce projet, présente des défis particuliers.
Le SOX comme lumière à bande étroite
Le rendu des couleurs du spectre à bande étroite du SOX (voir fig. 7) le rend adapté aux zones où la détection d'objets a une priorité plus élevée que la distinction de couleurs distinctes. Le SOX peut donc être recommandé comme seul éclairage pour les halls, les couloirs et les entrées, où il assure la sécurité. En complément des sources lumineuses à large spectre dans une configuration d'association, le SOX ajoute son détail atmosphérique au paysage lumineux général.
Le SOX comme lumière de session
Le SOX n'est pas une lampe que l'on allume ou éteint à la légère. Le SOX a un temps de chauffe relativement long, et une fois allumé, il n'est pas recommandé de l'éteindre peu après, car le soumettre à des cycles courts nuit à une longue durée de vie de la lampe. Pour de meilleurs résultats, il doit rester allumé au moins quelques heures d'affilée.
Cela fait du SOX une lumière de session, allumée au coucher du soleil le soir et éteinte tard dans la nuit (ou même tôt le matin), un peu comme l'éclairage public qui est en fait le principal champ d'action du SOX. Le SOX complète le soleil, fournissant sa propre lumière, adaptée à la nuit, plutôt que d'essayer d'imiter la lumière du jour. Avec le SOX, on ne peut pas se plier à la règle classique soucieuse de l'énergie d'éteindre la lumière si l'on quitte la pièce. De telles longues sessions peuvent ne pas sembler économes en énergie, mais la haute efficacité du SOX compense partiellement cela. Le SOX fournit un éclairage de sécurité, mais d'un type permanent plutôt que déclenché par des événements externes tels que les détecteurs de mouvement.
Ce manque apparent de contrôle sur la production lumineuse immédiate du SOX peut sembler au premier abord un inconvénient, mais il a en fait une valeur plus profonde car il rappelle à l'opérateur sa position dans l'univers, favorisant l'humilité et la manipulation réfléchie plutôt que l'égoïsme arrogant et l'abus de pouvoir, contribuant à faire de chacun un meilleur être humain.
Le SOX dans la maison
Le processus de sélection d'un emplacement approprié pour le luminaire SOXTAR développé dans ce projet a conduit au hall d'entrée de la maison, où la présence de la lumière SOX offrira plusieurs opportunités :
- La création d'une atmosphère imprégnée de SOX offrant un accueil unique à ceux qui entrent
- L'éclairage continu de cet espace assurant un éclairage sûr pour le passage
- La lumière parasite du SOX fournissant un éclairage d'ambiance et de sécurité nocturne dans les pièces adjacentes
- Un inconvénient était cependant l'absence de prise de courant dans le lieu sélectionné, nécessitant l'utilisation d'une rallonge
L'aspect de l'espace sous la lumière SOX est montré à la figure 8.
L'éclairement obtenu dans la configuration choisie rend les SOX particulièrement adaptés à l'éclairage d'ambiance. L'effet visuel s'est avéré beaucoup plus agréable que prévu initialement, le SOX-E de 18W fonctionnant bien comme lumière d'ambiance, créant même une sorte de confort inattendu.
5. Conclusion
Le déploiement des SOX pour l'éclairage intérieur dans ce projet se voulait un hommage à cette grande technologie et une conservation de son héritage. Même avec cette implémentation réussie, il est clair que l'éclairage intérieur avec des SOX n'est pas pour tout le monde. Définir un emplacement et un mode de fonctionnement appropriés pour les SOX n'est pas toujours facile, et beaucoup trouveront les SOX inappropriés pour un usage domestique intérieur en raison de leur temps de chauffe long et peu pratique, de leurs couleurs très peu agréables, ou simplement parce qu'ils ne sont pas considérés comme un produit de consommation, étant étiquetés pour un usage professionnel uniquement⁸. Les SOX ne sont pas un produit pour les âmes sensibles, ni pour les hérauts de l'article indéfini.
Les SOX seront cependant appréciés par les intellectuels avertis et exigeants qui connaissent l'éclairage, en particulier les SOX et leurs caractéristiques. Ils reconnaissent le rôle des SOX dans le développement de l'éclairage et les mettent en œuvre comme un hommage, prêts à se plier à leur nature intransigeante. Par-dessus tout, ils considèrent l'éclairage comme un phénomène d'ordre supérieur dépassant sa simple application pratique.
La lumière, en tant qu'émanation visible du spectre électromagnétique, est en fait un élément fondamental de notre univers, et l'origine de la lumière est un élément clé des interprétations scientifiques et mythiques de la cosmogenèse et de la création, comme l'illustre la figure 9 par l'Utriusque cosmi historia de l'alchimiste et hermétiste Robert Fludd du 17e siècle, montrant la lumière sortant des ténèbres. (Que cette figure hermétique soit ainsi une source de réflexion plus profonde et serve d'inspiration pour nos futures entreprises, sous la devise suivante : Travaillez dur, puisque vous savez ce qu'il faut savoir ⁹.
Figure 9 : La lumière sortant des ténèbres (R. Fludd)
Notes :
¹Le nom SOX est encore utilisé aujourd'hui pour commercialiser des lampes LED blanches de remplacement pour l'éclairage public avec le même facteur de forme.
²On pourrait soutenir que la lumière blanche englobe la diversité puisqu'elle est constituée d'un spectre complet de fréquences, mais une telle discussion dépasse le cadre de ce document.
³Les SOX sont en fait bichromatiques : il y a deux lignes distinctes dans le spectre SOX, même si elles sont proches !
⁴Des fiches techniques pour les lampes SOX étaient cependant encore publiées par Signify (Philips Lighting) datées de 2023 !
⁵Ceci s'applique aux petits SOX, 18 ou 36W ; les plus grands doivent être positionnés horizontalement à ±20◦
⁶ L'arrangement présenté est à des fins de démonstration, pour la production, un boîtier pour le ballast serait conseillé.
⁷Avec 100 lm/W, c'est l'extrémité inférieure de la plage d'efficacité des SOX, les SOX de plus grande puissance obtenant des scores nettement meilleurs.
⁸Une telle mention peut provenir d'une réelle préoccupation de sécurité quant à l'installation correcte de l'équipement — par exemple avec le ballast approprié — par du personnel qualifié (BA5) ou instruit (BA4) ; on doit cependant aussi considérer la divergence d'approche et de communication concernant les applications d'éclairage professionnelles versus grand public, qui s'avère souvent quelque peu condescendante pour ces dernières.
⁹ Extrait de l'essai La lumière sortant des ténèbres d'elle-même par Marc-Antonio Crasselame, alchimiste du 17e siècle.