Calcul de la consommation d’énergie d’un panneau lumineux (LED, Néon, Incandescent, Fluorescent, autre)
Le calcul de la consommation d’énergie et des coûts des panneaux lumineux est simple mais déroutant lorsque vous devez prendre en compte des facteurs tels que la correction du facteur de puissance, le facteur de ballast et l’efficacité des dispositifs de conversion de puissance typiques utilisés dans les enseignes lumineuses d’aujourd’hui.
À la lumière de cela, comment déterminez-vous la consommation d’énergie de l’équipement électrique d’un panneau?
Comprenons les bases avant d’examiner les mathématiques impliquées!
Calcul électrique
L’unité de mesure de base de la puissance électrique est le watt. Étant donné que le nombre de watts mesurés sur une période de temps (en heures) peut se chiffrer en dizaines de milliers, la consommation d’énergie est mesurée en kilowatts-heures – un kilowatt (1 kW) équivaut à 1 000 watts. Pour qu’un kilowatt-heure (kWh) d’énergie électrique soit consommé, un kilowatt d’électricité doit avoir circulé pendant une heure (ou deux kilowatts d’électricité pendant une demi-heure).
Par exemple, une ampoule de 1 000 watts allumée pendant une heure consomme 1 kWh d’électricité; dix ampoules de 100 watts allumées pendant une heure consommeraient également 1 kWh d’électricité. Le coût de consommation d’énergie est égal au kWh total consommé sur une période de temps multiplié par le taux d’énergie local, exprimé en cents ou en dollars par kWh ($ / kWh).
Consommation d’énergie approximative
Pour estimer la consommation d’énergie de votre équipement électrique ou de votre panneau, vous devez déterminer la puissance totale. Vous pouvez le faire en lisant les étiquettes de tous les composants, tels que le ballast, l’alimentation en néon ou l’alimentation en LED utilisée dans l’enseigne. La puissance en watts sera probablement estampillée sur la plaque signalétique de chacun de ces composants. Dans certains cas, les exigences de puissance en watts peuvent ne pas être affichées sur ces composants — uniquement les ampères et les volts. L’exigence d’amp est généralement estampillée sur la plaque signalétique du composant. Vous approximez la puissance en watts simplement en multipliant les amplis par les volts. Cependant, pour déterminer la puissance exacte, vous devez multiplier les ampères par les volts et par le facteur de puissance. Si le facteur de puissance n’est pas marqué sur l’étiquette du produit, vous devez consulter la fiche technique ou appeler le fabricant.
Additionnez toute la puissance en watts de ces composants, puis divisez la puissance en watts totale par 1 000 pour obtenir les kilowatts. Multipliez cela par le nombre d’heures de fonctionnement de l’équipement, puis par le taux de coût énergétique par kWh dans votre région. Pour vous aider à déterminer le taux de coût de l’énergie dans votre région, il suffit de regarder votre dernière facture d’électricité de votre fournisseur de services d’électricité, ce qui vous donnera les coûts d’exploitation.
En bref, le coût de fonctionnement par mois sera égal au total des watts tirés par l’équipement divisé par 1 000, fois les heures utilisées par mois fois le coût par kWh.
Tous les ballasts consomment réellement de l’énergie en eux-mêmes lorsqu’ils conduisent des lampes. Ainsi, l’énergie totale (watts) tirée de la ligne est le total de l’énergie consommée par le ballast plus l’énergie utilisée par la lampe fluorescente ou HID. Cette consommation d’énergie supplémentaire peut aller de 1 à 25% du kWh total. Les ballasts électroniques à semi-conducteurs consomment un minimum d’énergie supplémentaire pour alimenter le ballast, alors que les ballasts magnétiques plus anciens peuvent nécessiter jusqu’à 25% d’énergie supplémentaire pour alimenter le ballast. Les alimentations au néon et les alimentations à LED entrent également dans la même catégorie, sauf si elles sont équipées de circuits de correction du facteur de puissance. Comme les ampoules à incandescence ne nécessitent pas de ballast, aucune énergie supplémentaire n’est nécessaire pour entraîner les ampoules. Pour plus de détails, consultez toujours les spécifications du fabricant pour déterminer les exigences d’entrée pour ces composants.
Formules d’éclairage
Éclairage incandescent: Watts * X heures par jour = watt-heures par jour; X jours par an = watt-heures par an; ÷ 1 000 = kWh par an; X coût énergétique par kWh = coût énergétique annuel total.
Éclairage fluorescent et HID: Watts * X heures par jour = watt-heures par jour; X jours par an = watt-heures par an; ÷ 1 000 = kWh par an. kWh total par an X coût énergétique par kWh = coût énergétique annuel total.
- Puissance totale en watts pour tous les appareils consommant de l’énergie dans un panneau
Voici quelques exemples sur la façon de calculer les coûts annuels de consommation d’énergie pour un panneau de taille moyenne:
Exemple 1:
Hypothèses – Un panneau construit avec huit lampes fluorescentes de 40 watts reste allumé 10 heures par jour, 365 jours par an, et le coût de consommation d’énergie par kWh est de 19 cents.
Le calcul – 8 lampes X 40 watts chacune = 320 watts; divisé par 1 000 = 0,32 kilowatts; multiplié par 10 heures = 3,2 kWh; multiplié par 0,19 $ = 0,61 watts par jour; multiplié par 365 jours = 221,92 kW par an. Si le ballast de signalisation était de type magnétique, le coût annuel = 3,2 X 365 X 1,15 X 0.19 = $255.21
Exemple 2:Hypothèses
– Une enseigne au néon construite avec deux transformateurs au néon fonctionnant à 85% de la charge nominale, produisant une VA primaire de 225, reste allumée 10 heures par jour, 365 jours par an, et le coût énergétique est de 19 cents. Les valeurs nominales de la plaque signalétique sont: 120V, 2A, 0,5PF.
Le calcul – 2 transformateurs X 225 watts X 0,5 chacun = 225 watts; divisé par 1000 = 0,225 kilowatts; multiplié par 10 heures = 2,25 kWh; multiplié par 0,19 $ = 0,4275 kil par jour; multiplié par 365 jours = 156,04 kW par an. Sur la base des évaluations de la plaque signalétique, le coût annuel = (120 X 2 X.5 X 2 / 1000) X 10 = 2,4 X 365 X 0.19 = $166.44
Exemple 3:
Hypothèses – Un panneau de lettre de canal construit avec 100 modules LED d’une puissance nominale de 0,5 watts chacun, fonctionnant avec deux alimentations, reste allumé 10 heures par jour, 365 jours par an, et le coût énergétique est de 19 cents. Les valeurs nominales de l’alimentation sont les suivantes: entrée 120V, 30W, efficacité 84%; sortie 12VDC, 25W.
Le calcul – Car l’efficacité de l’alimentation est de 84% et chaque alimentation pilote 50 modules LED de 0,5 watts chacun, ce qui équivaut à 50 X 0.5 = 25 watts, ce qui est égal aux cotes de sortie de l’alimentation. Compte tenu de l’efficacité de 85%, la puissance d’entrée est de: 25/0,84 = 30 watts. Par conséquent, pour l’ensemble du signe, le coût annuel de consommation d’énergie est de: 2 X 30 watts chacun = 60 watts; divisé par 1 000 = 0,06 kilowatts; multiplié par 10 heures = 0,6 kWh; multiplié par 0,19 $ = 0,114 watts par jour; multiplié par 365 jours = 41,61
Les chiffres de ces exemples sont arbitraires, mais sont proches des situations réelles. Cependant, ils ne doivent pas être considérés comme définitifs. Pour chaque signe, vous devez utiliser l’un des exemples applicables et brancher les bons numéros pour ce signe pour calculer avec précision l’utilisation de la consommation d’énergie du signe.
Solution enfichable
Si tout le reste échoue et que vous ne connaissez pas toute l’étendue de la configuration interne des consommables d’éclairage/d’alimentation, utilisez une solution enfichable. Il existe plusieurs marques et modèles sur le marché. Avec la plupart, vous devez être un scientifique de fusée pour le faire fonctionner!
Nous avons trouvé que le modèle Power-Mate: PM10A est un excellent appareil pour calculer facilement et rapidement la consommation d’énergie et les coûts au fil du temps. L’unité est produite par CCI Pty Ltd.
Vous pouvez utiliser l’appareil pour tout appareil fonctionnant avec une alimentation 240v 10amp.
Installation / Entretien d’enseignes au néon
Qu’il n’y ait pas de malentendu, l’installation et l’entretien de tout tube au néon est une compétence acquise et exigeante qui ne doit être tentée que par un électricien pleinement qualifié et « ticketed » qui détient la licence légale locale relative pour lui permettre de travailler sur l’affichage au néon.
L’installation de la signalisation au néon implique de travailler avec une très haute tension. Une connaissance approfondie des dispositions de câblage, y compris l’utilisation de câbles spéciaux à haute tension et de raccords associés est absolument essentielle.
Le potentiel de toutes sortes de problèmes liés à une installation incorrecte ou à un mauvais entretien est réel et potentiellement désastreux.
Nous ne pouvons pas trop insister sur la nécessité que toutes les installations et l’entretien des néons soient effectués par un électricien compétent et agréé. Il est prévu que cet électricien vous fournisse un certificat de conformité à la fin de la procédure d’installation ou de maintenance.