Téléchargement gratuit - Cerema Eau, mer et fleuves
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-,. , Signalisàth"n, _maritime",: ,Doçument~tion ,_. J .. ' r .~ ,. , ~, ~. ~. .~ H~~ ,'~ .ln ' ~~fB i~~@)W 0 , '.l technique ;~ LèS soû'tce~s lùhtineusesutilisées pour,' les a.ides.vis~elles à la navigation.. . \ Réf. CETMEF : SM 08-02 / INTRODUCTION Pour répondre à une évolution technologique constante, le CETMEF produit et diffuse une documentation technique actualisée sur la signalisation maritime, en étroite relation avec les travaux menés au sein de l'AISM (Association Internationale de Signalisation Maritime). Cette documentation est destinée principalement aux agents ayant la charge des aides à la navigation au sein des services déconcentrés du littoral, qui connaissent souvent une forte mobilité. Cette nouvelle Documentation Technique comprend deux parties: )( la première est constituée de fascicules spécialisés fixant les principes généraux, définissant les règles de conception et de dimensionnement et aboutissant à des recommandations pour le choix des matériels, )( la seconde fournit l'essentiel des règles à respecter pour garantir une bonne gestIOn des Établissements de Signalisation Maritime en matière d'exploitation, de maintenance, d'hygiène et sécurité, d'environnement et de moyens logistiques des services. Le présent fascicule spécialisé s'inscrit dans la première partie de cette Documentation Technique. Il définit les paramètres dimensionnants des sources lumineuses utilisées pour les aides visuelles à la navigation. Le directeur du Cetmef 1d1~E /jj~ Geoffroy LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION =================== = Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION SOMMAIRE 1. PREAMBULE 2. COMMENTAIRES GENERAUX 3. COMMENTAIRES PARTICULIERS SELON LE TYPE DE SOURCES LUMINEUSES 4. ANNEXE (Traduction de la ligne directrice AISM nO 1043 portant sur les sources lumineuses utilisées pour les aides visuelles à la navigation) Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales ~oc::=======L=ES===SO===U=R=CE=S=L=U=M1===N=E=U.=S='E=S=U=T=IL=L=SE='E=S=P==O=U=R:==LE=S==A=I=D=E=S==V=IS==U='E=L=L=E=S=A=L=A=N=A=VI=G=A=T~ ==========--================--============= EE Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales . LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION PREAMBULE La ligne directrice ci-après est une ligne directrice générale sur les différents types de source lumineuses utilisées dans le monde en signalisation maritime, à savoir: V' V' V' V' V' les les les les les lampes à incandescence ; lampes halogènes ; lampes à décharge ; sources lumineuses à base de semi-conducteur; lampes à gaz. Cette ligne directrice appelle quelques commentaires vis-à-vis des recommandations françaises. 1.CO~NTAIRESGENERAUX Les sources lumineuses recommandées par le CETMEF sont en nombre beaucoup plus limité. Pour plus de détails se référer à la documentation technique (livret 1,B « Conception d'un projet »). La durée de vie d'une source lumineuse n'est pas définie au niveau international. Les durées de vie indiquées dans la présente ligne directrice ne sont donc pas à prendre en compte en l'absence de définition précise. En France, les sources lumineuses sont remplacées après une diminution de 20% du flux lumineux due au vieillissement. A titre indicatif, les durées de vie des lampes recommandées par le CETMEF sont précisées, pour chaque type de sources, dans le chapitre suivant. 2 . COMMENTAIRES PARTICULIERS SELON LE TYPE DE SOURCES LUMINEUSES Lampes à incandescence classiques: Ces lampes sont progressivement abandOlmées au profit des lampes halogènes et des DEL. Lampes halogènes: Ces lampes sont progressivement abandonnées au profit des DEL. Les lampes de puissance comprises entre 5 et 180W font l'objet d'une fabrication spéciale qui permet de leur garantir une durée de vie de 2000 heures (durées d'éclats cumulées) ainsi que les caractéristiques photométriques requises (flux, dimensions de filament). Les douilles A2114 et A2614 sont préférées aux douilles P30s, Ba22d et baïonnette car elles présentent une meilleure mise au plan focal. Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 1 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION = Lampes à décharge: L'utilisation des tubes fluorescents, des lampes à vapeur de mercure (en dehors des applications de détection de brume) et des lampes à vapeur de sodium est formellement déconseillée car ils ne présentent pas les bonnes longueurs d'onde. Seules certaines lampes aux halogénures métalliques aux références précises sont recommandées pour les aides à la navigation. Ces lampes doivent être remplacées tous les deux ans. De part les faibles dimensions de source, les lampes au Xénon ne peuvent être utilisées que dans des optiques à faisceaux tournants à faible vitesse de rotation. La lampe aux halogénures métalliques est préférée à la lampe au Xénon. Sources lumineuses à base de semi-conducteur : La durée de vie (durées d'éclats cumulées) d'une DEL est variable selon la technologie, la couleur et les conditions d'utilisation. Pour les sources monoDEL et biDEL développées par le CETMEF, la durée de vie estimée est de la ans. Pour les fanaux équipés de galettes de DEL, la durée de vie est inversement proportionnelle à la puissance du feu (P%) et à son taux de travail (Tx). En fonction de la couleur des DEL, la durée de vie de ces sources est alors la suivante: blanc: 3 000 heures / (P%*Tx) vert et jaune : la 000 heures / (P%*Tx) rouge: 15 000 heures / (P%*Tx) Pour l'éclairage en blanc des marques de jours, seules certaines DELs blanches dites « chaudes» et à fort indice de rendu des couleurs sont recommandées. L'utilisation du laser, de faible durée de vie et d'un coût élevé (maintenance et installation) n'est pas recommandée. Lampes à gaz: L'utilisation des lampes à gaz est abandonnée en France au profit des autres types de sources lumineuses. Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 2 = LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NA VIGATION ANNEXE (Traduction de la ligne directrice AISM nO 1043 portant sur LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION) = Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 3 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION E========--=====-=====--=========--======-========:JI = Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 4 . LES SOURCES LUMINEUSES UTILiSEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NA VIGATION Ligne directrice AISM n° 1043 Portant sur Les sources lumineuses utilisées pour les Aides Visuelles à la Navigation Edition1 Décembre 2004 (remplace la ligne directrice AI8M sur les nouvelles sources lumineuses et alimentations associées, décembre 2001). 20ter, rue Schapper, 78100 Saint-Germain en Laye, France Téléphone +33 1 3451 70 a Téléfax +331 3451 82 05 E-mail: [email protected] Internet: www.iala-aism.org Nota: Document traduit en français par le CETIVIEF (France) .' ~~_~!!2~~~!!..~Fratl'rJlit; RÉPUBLIQUE PRANÇAISE '" Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 5 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION = Table des matières 1 INTRODUCTION 9 2 OBJECTIF 9 3 SOURCES LUMINEUSES 9 3.1 HISTORIQUE 9 3.2 CATEGORIES DE SOURCES LUMINEUSES 11 3.3 LAMPES A INCANDESCENCE 11 3.3.1 Lampe à filament de tungstène 3.3.2 Lampes halogènes à filament de tungstène 3.4 LAMPES A DECHARGE 3.4.1 Tube fluorescent. 3.4.2 Lampes à vapeur de mercure, à vapeur de sodium haute et basse pression 3.4.3 Halogénures métalliques 3.4.4 Lampes au xénon 3.5 SOURCES LUMINEUSES A BASE DE SEMI-CONDUCTEUR. 3.5.1 Diode Electroluminescente 3.5.2 Laser 3.5.2.1 Prelnière approche 3.5.2.2 Différents types de lasers 3.6 LAMPES A GAZ 3.6.1 Acétylène 3.6.2 Propane et Butane 12 13 17 17 17 17 19 19 19 22 22 22 24 24 25 4 COMPARAISON DES DIFFERENTES SOURCES LUMINEUSES .25 5 DISTRIBUTION SPECTRALE DES SOURCES LUMINEUSES 27 6 REFERENCES 28 ========================--=========::::J 6 1'C8 Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales =====L=:E:='S:::::S::=O::::::U=R=C:='ES==:=L::=U=Ml=:N=E:=:U.:=S='E=S=U=T=1L==I.=S:='EE==S:=P===:O::=U=R=L=:E:='S=A=ID=E=:'S::::::V=[':=S::=UE:='L=:L=:E='S::::::A:=L=:A=N:=A===VI=G::::=::::ATIOE 1"::8 INTRODUCTION Les travaux menés par l'AISM lors des différents comités ou groupes de travail ont permis de rassembler des données précises et complètes sur les évolutions des sources lumineuses. La présente ligne directrice regroupe en un seul document l'ensemble de ces informations portant sur les sources lumineuses actuelles ou en cours de développement susceptibles d'intéresser les différents membres de l'AISM. OBJECTIF L'objectif de cette ligne directrice est de fournir aux services à compétence nationale une information complète sur les sources lumineuses actuelles ou en cours de développement pour les Systèmes d'Aides à la Navigation. Cela comprend les aspects opérationnels tels que la durée de vie des sources, la fiabilité, les coûts d'exploitation et la consommation énergétique. Ce document présente les avantages, les inconvénients, les aspects opérationnels, environnementaux et financiers des différentes sources lumineuses utilisées en signalisation maritime. Des applications types sont fournies à titre d'exemple. Seule est traitée la partie source lumineuse, et non le système optique dans son ensemble. SOURCES LUMINEUSES HISTORIQUE Jusqu'à la fin du 19è siècle et avant l'ère de l'éclairage électrique, la lumière artificielle était produite par combustion. Les sources lumineuses sont passées du feu de bois (utilisé jusqu'au 17è siècle), à la lampe à huile, aux brûleurs à vapeurs de pétrole, à gaz, à l'arc électrique et enfin au filament de tungstène. Les systèmes optiques ont évolué en parallèle passant de systèmes de réflecteur aux lentilles. Il est intéressant de noter que les travaux sur la perception de la lumière et sur l'amélioration de l'efficacité et du rendement des sources lumineuses associées aux Systèmes d'AIN sont depuis de nombreuses années au premier plan des recherches scientifiques. L'innovation de Fresnel portant sur une nouvelle configuration de lentille de verre aux environs de 1760 demeure l'avancée technologique principale en matière d'aide lumineuse à la navigation. A noter que de nos jours, les lentilles acryliques sont plus souvent fabriquées que les lentilles en verre. Bien que certains états continuent à utiliser les feux à gaz, acétylène ou propane, la majorité des aides à la navigation est équipée de lampes électriques de diverses natures. Un nombre de plus en plus important d'établissements de signalisation maritime utilisent comme source d'énergie une énergie renouvelable telle que le solaire, l'éolien ou le wave power. Pour de plus amples informations, se référer à la recommandation AISM portant sur les sources et le stockage de l'énergie (décembre 2004). Bien que les dispositifs optiques soient le plus souvent des produits achetés sur le marché, les autorités locales sont quelquefois amenées à développer leur propre système d'AIN. Les lampes électriques sont parfaitement adaptées aux applications en signalisation maritime, tout particulièrement pour les nombreux feux sur bouée. Toutefois, seules certaines lampes bien spécifiques parmi l'ensemble des produits présents sur le marché sont adaptées à la signalisation maritime. La technologie Diode ElectroLuminescente (DEL) est rapidement apparue comme une source lumineuse alternative. 1... Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 7 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES A1DES VISUELLES A LA NAVIGATION Quelques exemples de lampes à filament sont présentés en Fig.!. ~ B ElNEu;tPE Cc8 FIL4MENT ~llaNa..ope SCPREFOC~SEDBA~E vS OR cc·e FllJ\MENT SC PREFOCUS~O 1l\>\SE .... aov~Lon~ =~DCf1 oC2;.~rt....MIlort LA.,; 1trAf'VN1:: 1 ~""'.,.c T,'ll E'NIo/EUlPE G-52 ENVëLOPE> CC-HALO OUM. l'II.AMENT SINGLIi FILAMENT MOGUL QUAD POST MOGULIlIPOST Figure 1 - Sélection de lampes destinées aux AIN (Tideland Signal Corporation, USA). Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 8 j LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION 1 CATEGORIES DE SOURCES LUMINEUSES La figure 2 présente les différentes catégories de sources lumineuses utilisées en signalisation maritime. Se reporter aux références de chapitres indiquées pour de plus amples informations sur la catégorie de source lumineuse. Lampes à incandescence (§ 3.3) Sources lumineuses à base de semi-conducteur (~ 3.5) 1 1 DEL (§ 3.5.1) 1 1 Laser (§ 3.5.2) Filament de tungstène (§ 3.2.2) Halogène -filament de tungstène (§ 3.2.3) Lampes à gaz (§ 3.6) Acétylène (§ 3.6.1) Propane et butane (§ 3.6.2) Lampes à décharge (§ 3.4) 1 1 Basse luminance 1 Haute luminance 1 1 1 Fluorescent (§ 3.4.1) Sodium Haute pression(§ 3.4.2) Fluorescent compact (§ 3.4.1) Vapeur de mercure (§ 3.4.2) Sodium Basse pression (§ 3.4.2) Halogénures métalliques (§ 3.4.3) Revêtement halogénures métalliques (§ 3.4.3) Xénon (§ 3.4.4) Figure 2 - Catégories de sources lumineuses LAMPES A INCANDESCENCE Les lampes à incandescence se comportent comme un radiateur thermique, la lumière est obtenue en portant à une température élevée un corps solide. Plus la température sera élevée, plus l'émission de lumière sera importante. Dans le cas d'une lampe électrique à incandescence, le corps solide doit être constitué d'un conducteur électrique. Pour une utilisation en tant que source lumineuse, les matériaux incandescents doivent remplir deux principales conditions : 1/ un point de fusion élevé; 1/ un taux de sublimation faible. Initialement les lampes à incandescence étaient équipées d'un filament de carbone. Mais la durée de vie de ces lampes était relativement faible du fait de la sublimation du carbone pour des températures de l'ordre de 2500°C. Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 9 1 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION = Lampe à filament de tungstène Bien que de conductivité thermique inférieure à celle du carbone, le tungstène est préféré pour constituer les filaments en raison de son point de fusion élevé 1 et de son faible taux de sublimation. Toutefois, afin de limiter les risques de rupture de filament et les difficultés d'enroulement en fines spires, les industriels utilisent un alliage à base de tungstène plutôt que du tungstène pur. Le spectre de rayonnement d'un filament de tungstène chauffé couvre les ultraviolets, le visible et l'infrarouge (chaleur). Aux températures maximales d'utilisation, le pic de rayonnement se situe à 850 nanomètres. Dans ce cas de figure, l'énergie se répartit sous les formes suivantes: . . . Rayonnement visible: 5% . . . Pertes calorifiques : 12% . . . Rayonnement infrarouge: 83% Lors du fonctionnement de la lampe, des particules de filament sont sublimées et se déposent sur la face interne du bulbe engendrant le noircissement de ce dernier et donc une diminution du coefficient de transmission. L'augmentation des dimensions du bulbe permet de limiter ce phénomène, la répartition des particules de tungstène se faisant sur une surface plus importante. Par exemple, la lampe de 3,0 ampères à filament CC8 et culot P30s est disponible avec enveloppe S8 ou S Il. La S8 présente un flux lumineux initial supérieur à celui de la SIl, mais un flux lumineux en fin de durée de vie inférieur2 • Les lampes utilisées en signalisation maritime sont généralement constituées de : un filament en tungstène simple ou double spire un bulbe en verre o empli d'un gaz inerte, azote ou argon, o sous vide (moins fréquent). une douille pré-focalisée, telle que la douille: o P30s-10.3 (utilisée dans les changeurs de lampes 4 ou 6 positions), o Ba22d-3 (double filament), o Baïonnette 3 broches (double filament). Avantages faible coût, fiabilité, grande variété de petites lampes disponible sur le marché, technologie éprouvée, disponibilité de doubles filaments de petites tailles possibilité de rythmer la lampe par le biais d'un éclipseur afin d'obtenir le caractère désiré. 1 2 Le point de fusion du tungstène est de 3656°Kelvin (3383°C) La position du filament en haut du bulbe participe à la détérioration du flux lumineux car il se retrouve confiné dans une zone qui noircit en premier. Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 10 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION 1 Inconvénients coûts de maintenance élevés, durée de vie relativement faible, température de couleur relativement basse, vieillissement durant le stockage, sensibilité aux chocs et aux vibrations, diminution progressive de l'intensité lumineuse due au noircissement du bulbe, offre réduite sur la marché de lampes de forte puissante. Conséquences opérationnelles, environnementales etfinancières tension: 6 à 240 V, intensité: 0,125 à 15 ampères, température de couleur: 2200 à 3000 OK, rendement lumineux: 15 à 20 lumens / Watt, durée de vie: 500 à 1500 heures, matériau de l'enveloppe, température de l'enveloppe, problème de lisibilité du rythme pour les lampes de puissance supérieure à 100 Watts (Inertie thermique importante), les tolérances sur la position du filament doivent être prises en compte lors du remplacement de la lampe contrôle rigoureux de la tension d'alimentation afin d'assurer une durée de vie optimale, protection contre les problèmes de condensation dans les lanternes (phares), forme du filament et tolérances sur sa position peuvent perturber la répartition des intensités lumineuses dans l'espace, précautions d'usage lors de la manipulation du verre, changeurs de lampes requis pour la fiabilité du système et une maintenance espacée. Domaine d'application Utilisables pour toutes les AIN (du feu sur bouée aux feux plus importants) mais actuellement en diminution du fait d'un coût de maintenance élevé. Lampes halogènes à filament de tungstène Les lampes halogènes présentent un filament spiralé de tungstène monté dans une enveloppe en quartz emplie d'un gaz inerte (généralement krypton ou xénon) et contenant des traces d'éléments halogènes (généralement brome ou iode). En fonctionnement normal, des mouvements de convection à l'origine du cycle halogène se créent entre le filament « chaud» et la paroi « froide » de la lampe. Le gaz halogène absorbe les particules de tungstène sublimées et empêche ainsi leur dépôt sur le bulbe. Grâce aux mouvements de convection, le couple halogène/tungstène est renvoyé à proximité immédiate du filament, où sous l'action de la chaleur, le tungstène se dissocie et est redéposé sur le filament (généralement au niveau des parties froides). Le bulbe est donc peu touché par le noircissement. Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 11 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION =========-======-================== = Pour un coût un peu plus élevé, la diminution des dimensions du bulbe, l'utilisation du quartz à la place du verre et un mélange gazeux adéquat (présence de krypton ou de xénon) permettent d'augmenter la pression gazeuse et la température du filament et ainsi de réduire le taux de sublimation du filament tout en favorisant le cycle halogène. De ce fait les lampes halogènes offrent une durée de vie, un rendement lumineux et une température de couleur supérieures aux lampes à incandescence classique. 1:20 :b:.\O 1·M :;5l:l 8l) ~Oll S'll '"' Figure 3 . Le spectre du visible s'étend de 380 à 780 nm Les courbes montrent comment l'efficacité lumineuse décroît avec la diminution de la tension/température de couleur. En fonctionnement normal, la température du bulbe de la lampe halogène atteint plus de 600°C et celle de la douille est généralement limitée à environ 250°C afin d'éviter l'oxydation des conducteurs et le risque de panne. L'utilisation de la lampe halogène au-dessous de sa tension d'alimentation nominale engendre une diminution de la température de fonctionnement et donc le ralentissement du cycle halogène. La durée de vie de lampe se trouve donc réduite. Il est important d'informer les utilisateurs sur les risques et dangers liés à l'utilisation des lampes halogènes : fortes températures de fonctionnement et nécessité de laisser refroidir la lampe après extinction, risque pour les yeux dû à l'éblouissement et à l'émission d'UV: o Les niveaux importants de luminance (supérieur à 3000 Cd/cm2 ) peuvent provoquer des problèmes d'éblouissement; les lampes ne doivent pas être regardées à l'œil nu, o En fonction de la tension d'alimentation et de la température de couleur, une lampe halogène avec bulbe quartz émet 0,2 à 0,3 % d'énergie sous forme de radiations UV (longueurs d'onde inférieures à 380nm), o Dans la mesure du possible, une lampe halogène doit être manipulée par sa douille. Une trace de doigt laissée sur le quartz risque de provoquer le noircissement du bulbe et la destruction de la lampe à l'allumage. Avantages les dimensions du bulbe peuvent être réduites, la diminution du flux lumineux dans le temps est ralentie, l'élévation de la température du filament engendre une augmentation de la température de couleur (lumière plus « blanche ») et une augmentation de rendement lumineux (en lumens/Watt), la lampe fonctionne dans toutes les positions, la durée de vie est plus importante que pour une lampe à filament classique, le rendement est plus important que pour une lampe à filament classique, r===------.-------------------------J Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 12 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NA VIGA TION 1 la résistance mécanique est plus importante que pour une lampe à filament classique, possibilité de rythmer la lampe par le biais d'un éclipseur afin d'obtenir le caractère désiré, compatibilité physique et électrique avec les équipements existants pour lampes à filament de tungstène, simplicité de mise en œuvre (comparé aux lampes aux halogénures métalliques et aux DEL), la lumière est plus « blanche» que pour une lampe à filament classique (~3000 OK CCT) . Inconvénients éviter de faire fonctionner la lampe en-dessous des températures nécessaires au cycle halogène, la répétition des allumages à froid engendre un vieillissement prématuré de la lampe. Afin de limiter ce problème,. un courant réduit (l0 à 20 % du courant nominal) peut être maintenu durant les périodes d'extinction. les filaments généralement de faibles dimensions peuvent être déconseillés dans certaines applications, notamment en cas de nécessité de divergence verticale importante, le risque d'un vieillissement prématuré lié à une variation de tension d'alimentation est plus important que pour une lampe à filament classique (rupture du filament et fin du cycle halogène), pour fonctionner pleinement, le cycle halogène nécessite des éclats longs, les fortes températures peuvent créer des problèmes au niveau des supports de lampe, forme du filament et tolérances sur sa position ont une grande importance sur la répartition des intensités lumineuses dans l'espace, les qualités de lampes fournies par les industriels étant variables, il peut s'avérer nécessaire de trier les lampes afin de garantir les performances photométriques de l'aide à la navigation, les lampes spéciales pour des applications en signalisation maritime sont peu fabriquées, pour une utilisation des lampes du commerce, il est important de vérifier si les caractéristiques de la lampe (dimension du filament, durée de vie, ...) répondent au besoin, la manipulation des lampes halogènes est plus délicate que celle des lampes à filament classiques, un minimum de formation est nécessaire à la manipulation des lampes. Aspects opérationnels, environnementaux etfinanciers tension: 6 à 240 V, intensité: 0,5 à 15 ampères, couleur de température: 2900 à 3400 OK (zone préférée par l'AISM), rendement lumineux: de l'ordre de 25 lumens / Watt, durée de vie supérieure à 3000 heures, de manière générale la faible résistance interne des batteries engendre à froid pour les lampes un appel de courant avec des contraintes importantes sur le filament, les potences, les soudures etc.., Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 13 LES SOURCES LUMINEUS=E=S=U=~='IL=L=SE=E=S=P=O=U=R==LE=S=A=I=D=E=S=--=~=7S=U=E=L=L=E=S=A=L=A=N=A=~=1=GA==TI=04 une batterie pleinement chargée ou en cours de charge peut engendrer une tension aux bornes de la lampe supérieure à la tension nominale avec le risque d'endommager le filament, éviter de faire fonctionner la lampe en-dessous des températures nécessaires au cycle halogène 3. éviter les allumages continus à froid. Ce problème peut être surmonté par une limitation du courant ou en maintenant un courant réduit (10 à 20 % du courant nominal) durant les périodes d'extinction, un défaut dans le cycle halogène provoque un noircissement de la lampe, matériau de l'enveloppe, température de l'enveloppe, filament compact et de petite taille, problème de lisibilité du rythme pour les lampes de puissance supérieure à 100 Watts (inertie thermique importante), le facteur de transmission avec filtres colorés est inférieur à celui avec des lampes à filament classiques, contrôle de la tension d'alimentation précis afin d'assurer une durée de vie optimale, précaution de manipulation, les traces de doigt sur le bulbe peuvent réduire la durée de vie, la compatibilité avec les équipements existants peut être problématique de par la forme, la taille de l'enveloppe ou les dimensions de filament non adaptées au feu, problèmes de contact sur les lampes à douille 2 broches pour des courants importants, pour des feux de grande distance focale, la taille du filament peut affecter le faisceau lumineux, de par l'enroulement, la forme du filament et les dimensions réduites du bulbe, la durée de vie d'une lampe halogène est généralemènt supérieure à celle d'une lampe à incandescence classique équivalente, les procédures de manipulation doivent inclure gants, lunettes et mise en garde sur l'éblouissement. L'usage de gants permet également d'éviter de salir et à terme de fragiliser le bulbe, la mise en place de protections autour de la lampe est recommandée, comme pour toutes les lampes de forte puissance une formation pour la manipulation est conseillée, attention à la mise en place à cause des hautes pressions à l'intérieur du bulbe, application des précautions générales de manipulation du verre, prise en compte des radiations UV, consommation d'énergie inférieure que pour une lampe conventionnelle à filament engendrant un aspect positif sur l'environnement, durée de vie plus importante donc moins de déchets, lampes moins volumineuses donc moins de déchets, durée de vie plus importante, donc visites de maintenance plus espacées, meilleur rendement, donc sous-dimensionnement de l'équipement énergétique, lampes plus chères que l'équivalent filament mais compensé par la durée de vie, coûts de formation légèrement plus élevés, changeurs de lampes requis pour la fiabilité du système et une maintenance espacée, diminution des stocks due à une durée de vie plus importante. 3 Une publication Osram « Tungsten Halogen Low Voltage Lamps - Photo Opties » montre qu'il n'y a généralement pas de problème avec une réduction de 5 à 10% de la tension nominale et que la plupart des lampes halogènes peuvent être sous-alimentées sans dommage. = = Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 14 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NA VIGATION 1 Domaine d'application utilisables pour toutes les AIN (du feu sur bouée aux feux plus importants). Matériel répandu pour les feux rythmés de grande portée. LAMPES A DECHARGE Les lampes à décharge de forte intensité ont été développées pour l'éclairage public et les illuminations. La gamme comprend les lampes au mercure, les lampes au sodium haute pression, non conseillées pour une utilisation en signalisation maritime, et les lampes aux halogénures métalliques. Tube fluorescent Les tubes fluorescents sont parfois utilisés pour des marques de musoir ou des alignements. C'est une réponse économique aux besoins de la plaisance ou de la pêche. Les couleurs habituellement utilisées sont le rouge, le vert, le blanc et le bleu, Cependant elles ne correspondent pas aux couleurs recommandées par l'AISM. Ils sont utilisés également pour le fléchage ou l'éclairage de panneaux. Lampes à vapeur de mercure, à vapeur de sodium haute et basse pression La distribution spectrale des lampes à vapeur de mercure, vapeur de sodium haute et basse pression ne convient pas aux applications en signalisation maritime. Le mercure peut poser des problèmes de traitement des déchets. Ces lampes ne sont pas habituellement utilisées en signalisation maritime. Halogénures métalliques Les lampes aux halogénures métalliques possèdent généralement deux enveloppes. L'enveloppe interne, le brûleur, contient un mélange gazeux à base d'halogénures métalliques divers, et d'argon. Ces lampes nécessitent une platine d'alimentation (ballast, condensateur et amorceur) afin de réguler le courant d'alimentation durant l'allumage et d'amortir les variations de tension. Lors du fonctionnement de la lampe, les halogénures métalliques se retrouvent à l'état gazeux. Les halogénures et les métaux sont dissociés au niveau de l'arc électrique avec production d'un rayonnement de longueurs d'onde propre aux éléments chimiques en présence. Lorsqu'une lampe s'éteint, il faut plusieurs minutes pour qu'elle retrouve ses conditions normales de fonctionnement (retour à une faible pression du mélange gazeux). De la même manière, en cas d'extinction de l'arc électrique pour cause de coupure d'alimentation, il faudra attendre jusqu'à 15 min que la lampe refroidisse et que le niveau de pression du mélange gazeux permette le réamorçage de la lampe. La lampe aux halogénures métalliques ne peut pas être rythmée et est uniquement utilisée en signalisation maritime dans les optiques tournantes ou optiques à écrans tournants. Avantages 1... Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 15 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION 1":::==================--========--============= fort rendement: supérieur à 120 lumens/Watt, durée de vie élevée: 6000 à 20000 heures, résistance mécanique, température de fonctionnement relativement basse. Inconvénients gamme de lampes disponibles sur le marché moins importante que pour les autres types de lampes, ne peut pas être rythmée, certaines lampes nécessitent une position de fonctionnement particulière, période de montée en température nécessaire, délai de redémarrage après extinction, diminution important du flux lumineux dans le temps, système d'alimentation spécifique, problèmes d'interférences radio. Conséquences opérationnelles, environnementales etfinancières le ballast, l'amorceur et la lampe doivent être placés à proximité à cause des pertes dans le câble, le fonctionnement de la platine d'alimentation peut être affecté par des températures ambiantes basses, systèmes de pilotage plus complexes, sélection de la température de couleur d'une lampe convenant aux AIN, sélection d'une lampe émettant peu d'UV, focalisation de la lampe plus complexe à cause de la source de lumière en forme de larme, à cause de la variation de couleur et de la perte de flux dans le temps, le remplacement périodique des lampes est à programmer, une grande variété de culots existe, danger dû à la haute tension, la présence de mercure dans le brûleur crée des problèmes de recyclage, vêtements de protection( gants, lunettes etc.) nécessaires à cause des risques d'explosion des lampes et des fortes températures atteintes lors du fonctionnement, le fort rendement permet de faire des économies énergétiques, recyclage moins fréquent dû à la durée de vie élevée, coûts de maintenance moins élevés dus à la durée de vie élevée, coût d'une lampe plus élevé que son équivalent halogène ou filament, équipement initial plus coûteux, formation du personnel requise. Domaine d'application Utilisables pour tous les feux et phares de grande portée. Permet de remplacer dans les optiques tournantes existantes les anciennes sources lumineuses (modernisations ou augmentation de portée). Egalement utilisées pour les illuminations. Lampes au xénon ===========-==================--========= "----=!C­ Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 16 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION ! La lampe au xénon produit un arc électrique court et compact. Les lampes atteignent immédiatement 80 % de leur flux nominal à l'allumage. Une lampe au xénon de 150 Watts pour les feux automobile a été mise en place dans un réflecteur tournant dans un phare 4. La lampe fonctionne entre 16 et 20 volts CC à partir d'une alimentation 12 volts CC. Le spectre de radiation relativement homogène dans la bande du « visible» permet d'obtenir un excellent rendu couleur pour le rouge et le vert tout en procurant une lumière blanche de 6000 0 K (lumière du jour). Avantages rendement élevé. Inconvénients Au moment de la rédaction de cette ligne directrice, les inconvénients que présente la lampe au xénon sont les suivants: ne peut pas être rythmée, durée de vie relativement courte, un dispositif de commande contrôle complexe rendant impossible l'utilisation de changeur de lampes, une durée de vie fortement dépendante du nombre d'allumages, une gamme de lampes disponibles sur le marché relativement restreinte. SOURCES LUMINEUSES A BASE DE SEMI-CONDUCTEUR Diode Electroluminescente La diode électroluminescente (DEL) n'est pas une lampe, mais un matériau à base de semi-conducteurs qui émet une radiation monochromatique dans les domaines infrarouge ou visible lorsqu'il est traversé par un courant électrique. Sauf en ce qui concerne les DELs blanches, la largeur de la bande spectrale d'émission est de l'ordre de 50 nm. La composition chimique des DELs et certaines caractéristiques, telles que la sensibilité aux décharges électrostatiques, les performances selon la température et le rendement lumineux, varient selon le type de DEL. Comparée à la technologie «incandescence », l'efficacité lumineuse des DELs rouges et vertes est supérieure à celle de lampes associées à un filtre. L'efficacité lumineuse des DELs blanches et jaunes est, actuellement, légèrement inférieure. De manière générale, on considère deux types de DEL. Le premier est de type faible puissance «150mW) et le second de type forte puissance (0,5 - 5W). Les DELs faible puissance sont généralement assemblées sous forme de galettes ou panneau, selon la portée et les caractéristiques souhaitées de la distribution lumineuse. Les DELs forte puissance peuvent être utilisées seules, sous forme de galettes ou de panneau. Les modes de 4 ~ lala conference 1994 « New Visual SignaIs» USCG - reference to Vega industries XAB 17. Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 17 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION =================================~====' câblage entre les DELs sont très différents et vont influer sur le nombre de DELs éteintes en cas de défaut d'une d'entre elles. Les DELs nécessitent une régulation thermique et un circuit d'alimentation intégré qui peuvent influer sur le rendement. Dans une DEL, environ 15 % de l'énergie est émise sous forme de lumière, les 85 % restants sous forme de chaleur. Contrairement aux sources lumineuses conventionnelles qui dissipent la chaleur par rayonnement, convection et conduction, la chaleur des DELs est évacuée par le luminaire. Les DELs sont munies d'une lentille intégrée. Une seconde lentille peut être utilisée pour produire le faisceau lumineux désiré. Avantages rendement énergétique, résistance aux chocs et vibrations, durée de vie importante, allumage et extinction immédiats, les observations sur site ont montré que la pureté de la couleur (spectre de radiation étroit) et l'allumage/extinction immédiat améliorent la perception lumineuse du feu, pas d'appel de courant élevé, pas de support de filament créant des zones d'ombre, matériel de maintenance simplifié, la présence de plusieurs DELs sous forme de galette ou de panneau réduit la probabilité d'extinction du feu, pas de partie amovible. Inconvénients selon le circuit de commande, le flux lumineux peut augmenter ou diminuer avec les variations de température ambiante, le flux lumineux peut varier d'une DEL à l'autre ce qui peut affecter le diagramme de rayonnement, la technologie DEL évolue rapidement. Un retour d'expérience avec ces produits est donc limité. dégradation du flux lumineux avec le temps, contrôle électronique complexe pour assurer longévité et des performances élevées. Paramètres opérationnels, environnementaux etfinanciers Opérationnels la durée de vie très importante et la faible consommation réduisent l'utilisation de navires et d'hélicoptères, guides d'utilisation plus succincts car la maintenance des feux à DELs est réduite, maintenance simplifiée et donc plus besoin d'une main-d'oeuvre hautement qualifiée, les performances lumineuses doivent être vérifiées, = Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 18 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION 1..: le rendement lumineux (Lumens/Watt) évolue continuellement, aussi les feux à DELs deviennent de plus en plus performants, le nombre de feux à DELs utilisés à l'heure actuelle est de l'ordre de plusieurs centaines de milliers, réglementations régionales en terme de sécurité à considérer. Environnementaux l'impact sur l'environnement d'un feu à DELs n'est pas plus important que celui d'un feu traditionnel, les feux à DELs autonomes à batterie intégrée créent des contraintes d'élimination. Il est recommandé de les retourner chez le fabricant pour recyclage, les faibles consommations permettent la diminution du nombre de batteries, de panneaux solaires, etc.... ,d'où une diminution de la taille des bouées et des corps­ morts. Ces facteurs diminuent l'impact sur l'environnement des A/J~ équipés de feux à DELs. les interventions moins nombreuses diminuent l'impact sur l'environnement lié au déplacement des navires, aéronefs, etc.... la DEL, en soit, est moins nocive qu'une lampe d'un point de vue écologique. En effet, la durée de vie importante permet de limiter le nombre de sources lumineuses usagées, la faible quantité de matériau constituant la DEL limite la quantité de déchets, les DELs permettent la production de feux autonomes de plus petite taille, les coûts d'achat sont fonction de la portée et des caractéristiques. De manière générale, le prix d'un feu à DELs est fonction de la portée. Les feux de petite portée sont bon marché, des feux de portée plus importante peuvent être plus onéreux que leur équivalent en feu conventionnel. Paramètres importants pour l'achat d'un/eu à DELs il peut être difficile pour une application précise de choisir le feu à DELs idéal parmi tous ceux disponibles sur le marché de par les différences complexes dans les circuits de commande, l'assemblage et la disposition des diodes, etc, l'intensité lumineuse doit être spécifiée pour une température de fonctionnement, les variations d'intensité lumineuse dans le plan horizontal doivent être spécifiées, angle de divergence verticale nécessaire, l'espérance de vie des DELs dépend du courant d'alimentation et de la température de jonction, le rendement lumineux du feu est proportionnel au flux lumineux (candela x divergence verticale) par la puissance électrique (Watt), heures de fonctionnement nécessaires, consommation électrique incluant la consommation du feu allumé et la consommation de veille, les conséquences opérationnelles d'une réduction de l'intensité dans le temps, l'influence de la température sur l'intensité du feu, les effets de la variation de la tension sur l'intensité lumineuse, les conséquences de l'extinction d'une DEL sur le groupe de DELs, méthode de contrôle, i.e. contrôle de courant, de tension, de consommation, conformité des DELs avec les zones de couleurs recommandées par l'AISM, compatibilité électromagnétique avec les normes CE, ou autres normes nationales, exigence en terme de protection contre la foudre (intégrée ou non dans le feu), exigences en terme de résistance aux chocs et vibrations. ,.. Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 19 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NA VIGATION Domaine d'application Les DELs peuvent être utilisées dans la plupart des AIN. Cela concerne les feux pour bouées, les petits feux, les feux d'alignement et éclairage des « marques de jour» . Les portées nominales pour des feux d'horizon à DELs varient de l à 12 miles nautiques, avec des portées plus importantes pour les feux de direction. Laser Un laser est un dispositif émettant un faisceau monochromatique cohérent très étroit. Divers types de laser sont disponibles sur le marché, mais pour la signalisation maritime seules les diodes laser vertes et rouges sont utilisables de par leur haut rendement énergétique et leur résistance. Le laser ne sera utilisé que dans des applications particulières nécessitant un faisceau étroit de très forte intensité lumineuse. Première approche un laser guidant directement les marins doit être de faible puissance et fonctionner quelles que soient les conditions météorologiques, un laser fonctionnant sur le principe de dispersion de la lumière par l'atmosphère nécessite une forte puissance, un fonctionnement uniquement de nuit et un nombre de particules participant à la dispersion de la lumière suffisant, possibilité de faisceau étroit de haute puissance concentré pour une source lumineuse très directionnelle, ouverture du faisceau lumineux de l'ordre de 0,1 0 pour une optique de 25 mm de diamètre, se comporte comme une source ponctuelle (de l'ordre du micron), monochromatique ( spectre de radiation très étroit), puissances comprises entre 20 et 300 mW (pointeur pour tableau entre l et 5 mW). Différents types de lasers les lasers sont disponibles en plusieurs couleurs, les dispositifs à diodes laser rouges sont recommandés, leur durée de VIe approximative est de 10 000 heures, les dispositifs à diodes laser vertes sont recommandés, leur durée de VIe approximative est de 30 000 heures, les lasers à gaz offrent une large palette de couleurs mais ne sont pas aussi performants ou robustes. La durée de vie de ces lasers est au plus de 2000 heures. Avantages source performante pour des fortes intensités, un faisceau étroit et précis, possibilité de grande portée de jour, mise en œuvre aisée des dispositifs de faible portée, l'utilisation en feu de guidage permet de n'avoir qu'un seul support de feu, contrairement aux feux d'alignements, rendement lumineux élevé avec possibilité de solarisation, E::=====-================================ Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 20 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NA VIGATION ne nécessite pas d'optiques importantes, un diamètre d'optique de 25 mm est suffisant pour une ouverture de faisceau de 0,1 0, peu de maintenance, le laser doit être changé environ tous les 3 ans, pas de modification de la couleur liée à la dispersion atmosphérique, possibilité de pulser la source lumineuse afin d'augmenter le rendement énergétique, source adaptée à des systèmes compacts secteur très précis autorisant un marquage précis des dangers. Inconvénients pas encore développé pour toutes les applications, conception de feu de guidage à plus de trois secteurs difficile, remplacement d'un laser plus onéreux qu'une source standard, système coûteux pour une utilisation en tant que feu de faible portée et grande divergence verticale, la largeur maximale du faisceau limite l'usage du laser à des chenaux étroits, difficulté d'utiliser d'autres couleurs que le rouge et le vert dans des circonstances où performance et résistance des matériels doivent être pris en compte. Les autres couleurs sont utilisables partout où ces critères n'ont pas lieu d'être, à température ambiante supérieure à 40°, le rendement lun1ineux du dispositif diminue du fait des besoins énergétiques du système de refroidissement, les supports de feu doivent être particulièrement stables, une formation est nécessaire pour des raisons de sécurité, des dispositions particulières doivent être prises pour la protection des yeux à faible distance. Conséquences opérationnelles, environnementales etfinancières Opérationnelles nécessite un seul support pour un feu de direction laser, facilité d'installation, instruments de visée nécessaires pour l'alignement, un dispositif de faible puissance peut être installé par une seule personne, faible consommation, un dispositif de portée de l'ordre de 3 km, de divergence de 4,3°, pour une température ambiante de 15°C, consomme 5W (18W pour une température ambiante d'environ -20°C). un dispositif de portée de l'ordre de 30 km aurait une consommation électrique de l'ordre de 100W. Environnementales ne nécessite pas un recyclage particulier, les dispositions pour l'élimination des composants électroniques suffisent, les composants peuvent être remplacés sur site, le dispositif peut facilement être sécurisé pour des observations à l'œil nu ou avec des jumelles à la portée opérationnelle, la faible consommation électrique va dans le sens du respect de l'environnement. Financières Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 21 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION 1 les nouvelles prévisions de production devraient provoquer la baisse du prix des lasers bon marché, coûts d'installation faibles, le dispositif peut être alimenté par des sources énergétiques économiques, le solaire dans la plupart des cas. Exemple d'une application Laser laser bicolore Hay River Artic Un feu laser de guidage bicolore (20 mW rouge et vert) avec une portée de 3 km a été mis en place pour l'entrée du chenal de la Hay. Les lasers sont alimentés par panneaux photovoltaïques, la puissance est réduite de nuit. Le dispositif, facile à installer et à entretenir, a été mis en place et aligné à l'aide d'un instrument de visée. La durée annoncée de vie est de 10000 heures. Le support du feu de guidage antérieur existant a été utilisé pour installer le laser. Dans un souci de sécurité, le laser est utilisé en parallèle avec le dispositif existant jusqu'à homologation. Le dispositif laser est sans danger pour la vue des marins. Les essais ont pour objectif d'évaluer la possibilité de remplacement de l'ancien alignement lumineux par ce feu de guidage. Le laser a été installé en juin 2000, les résultats sont patiiculièrement probants. Le développement du système a coûté 60000 $US et le coût de fabrication en série est estimé à 30000$US. Figure 4 - Code pour le laser de guidage de la Hay River LAMPES A GAZ Acétylène L'éclairage à l'acétylène occupe une place spéciale dans l'histoire des AIN. Il a été le premier moyen fiable d'automatisation des phares, bouées et feux durant le début du 20 è siècle. La prédominance des dispositifs d'éclairage à l'acétylène porte la marque de l'AGA l et ont pour origine les inventions de Gustaf Dalen 6 • Ces inventions étaient basées sur : la diffusion de méthodes de production, purification et d'assèchement de grandes quantités d'acétylène, la réalisation de citerne transportable pour stocker le gaz sous pression 7 , le développement d'un brûleur à l'air libre fiable (ainsi qu'une veilleuse à basse consommation) pouvant générer un rythme régulier, 5 6 7 . Compagnie suédoise d'accumulateurs AB Gas GustafDalen a reçu le Prix Nobel de physique en 1912 en reconnaissance de ses inventions Un cylindre en acier empli d'une matière poreuse contenant une certaine quantité d'acétone qui absorbe son propre volume d'acétylène en suspension sous une pression de 20 Bars . Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 22 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION = le développement d'une valve solaire 8 pour économiser sur la consommation de gaz (9) en limitant le fonctionnement à la nuit. L'utilisation de l'acétylène a été favorisée par le développement du mélangeur Dalen qui permit au mélange gaz air de passer dans un détendeur puis d'être brûlé dans un manchon incandescent de manière à produire une flamme plus brillante que celle à l'air libre. Le manchon pouvait fonctionner avec une source rythmée à l'intérieur d'une optique fixe ou une source fixe à l'intérieur d'une optique tournante. Les développements ultérieurs ont consisté à la mise au point de mécanisme de rotation à gaz et de changeur automatique de manchon. Propane et Butane Les gaz propane et butane ont été utilisés comme source d'énergie alternative à l'acétylène. L'équipement d'éclairage utilisait un manchon à gaz et était similaire au dispositif Dalen. Avantages technologie éprouvée, matériels moins sujets au vandalisme que les autres types de sources lumineuses, longévité des composants mécaniques. Inconvénients coûts de mise en œuvre et de maintenance élevés, peu de fournisseurs / onéreux, faible intensité lumineuse. Domaine d'application - bouées lumineuses COMPARAISON DES DIFFERENTES SOURCES LUMINEUSES Les différentes sources lumineuses décrites dans la ligne directrice ainsi qu'une comparaison de leurs propriétés sont présentées dans le Tableau 1. 8 Le fait de rythmer la flamme et d'introduire la valve solaire a pennis une économie de gaz d'environ 80 %. l'ii Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 23 .j:>. N m en Q)" s ::n t::: <D ...... en <D §" ~ ~ aien .0" ::J ::r () (Di en g. rTi 2' Q. â' () <D ::J r Tous usages Tous usages 8-15 Tous usages sauf longues portées DEL forte puissance 1000 Tous usages sauf 0;25 - 1 (4 à 600 DEL ) longues portées Feux de direction 30-100 10-20 5-20 Infinie Infinie >100000 blanches <10000 >100000 blanches <50000 Forte Forte Moyenne Infinie 10000 Moyenne Faible Moyenne >10 >10 5 25-60 Raies très Faisceau ~oyen à large étroites (50nm Faisceau moyen à large OUI OUI 25-40 Raies très étroites (50nm) 150mW OUI Monochromati que Faisceau étroit ?? 20 NON OUI OUI Raies larges et UV Large Large Rythmable Sphérique Sphérique Sphérique Spectre > 120 > 75 15-20 Géométrie 10000 3000 3000 Puissan Durée de Lumen/ stockage Robustesse ce Max. Watt (années) (W) >10 6000-20000 > 3000 300-2000 Coût de la Durée de vie source (heures) ($US) DEL faible puissance Lasers Optiques Halogénures tournantes et feux métalliques de direction moyenne portée Lampe à filament tungstène Lampe à filament Utilisation h bituelle en AIN > Lj tr1 t"" ~ > al Danger pour les yeux Danger pour les yeux Danger pour les yeux Enveloppe très chaude, risque d'explosion t--< ~ ~ ~ II~ I l:: ~ ~ """" ~ ~ il~ §i V:i ;S ~ ~ > ~~ "'= ~ 0 (j ~ tr1 \F.J. ~ §à \F.J. tr1 "'tl Cl r..:l ~ ~ t::::: ~ ~ ~ ~ ~ ~ r..:l t-< §à Q ~ ~ t--< Lj ~tr1 Lj t"" \F.J. tr1 (j bulbe très élevée, traces \F.J. 0 de doigts pouvant Lj provoquer des défauts :;c .... Bris de verre, chaleur du 1 Bris de verre Sécurité et autres contraintes LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NA VIGATION li! DISTRIBUTION SPECTRALE DES SOURCES LUMINEUSES M ACUR IIMPS P'~l'JM,t-> r-"\J"'I~t1 .ib!Jt'J-< 1D .,. l'JOl{I '" l OW f1fléSSU E SODIUM LAMPS ..."-: ..-:.:7" ......'~~,",---:-!•.., .. IL . . ~,~,~.<~_ "."'''''tlr"" .l~ ... -"tIl'lf, 1'.' r.... . Figure 5 - Un extrait du Livre de référence sur l'éclairage de l' IESNA de 1981 montrant la distribution spectrale qui peut être rencontrée sur différents types de lampes r.. Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 25 LES SOURCES LUMINEUSES UTILISEES POUR LES AIDES VISUELLES A LA NAVIGATION = REFERENCES Références AISM Recommendation for the notation of luminous intensity and range of light (16 novembre 1966). Recommendation for a definition of the nominal daytime range of maritime signal lights intended for the guidance of shipping by day (avril 1974). Recommendation for the colours of light signaIs on ids to Navigation (décembre 1977). Recommendation on the detennination of the luminous intensité of a marine Aid to Navigation light (décembre 1977). Recommendation for the calculation of the effective intensity of a rythmic light (novembre 1980). Recommendation E-ll 0, for the rythmics characters of lights on Aid to Navigation (mai 1998). Recommendation E-122, on the Photometry of Marine Aids to Navigation Signal Lights Guin 2001). Guidelines nO 1012 for the protection of lighthouses and Aids to Navigation against damage from lighting (décembre 2000). = Centre d'Etudes Techniques Maritimes et Fluviales 26 Siège 2 Bd Gambetta ap 60039 60321 Compiègne cèdex téléphone: 0344926000 Courrlel : cetm ef@ developpement-durable.gQuv.fr .R_. o Salutlflllilt •• et Teclrltilillil ~'I'[ll1Ilptmut V'Niw.cetmef.developpemellt-dw"able.gollv.fr ISBN 978-2;-11-09825()~6
