Réduction de l’impact sur la biodiversité et de la consommation énergétique avec Ansys Speos

Lenzi est l’entreprise leader de l’éclairage de style (Les vieilles lanternes de Paris) en France et à l’international. Ses produits sont en effet présents dans 50 pays et 20 capitales. L’entreprise commercialise des modèles traditionnels de lanternes ou « éclairage à la française » depuis 1953. La ville de Paris est largement éclairée par les produits de notre client dont l’équipe de production maîtrise l’ensemble des techniques et des outils nécessaires à la fabrication de produits. En 2014, Lenzi devient la première entreprise du secteur de l’éclairage public à obtenir le label d’état « Entreprise du Patrimoine Vivant ». Le bureau d’études conçoit les nouveaux produits et y intègre les technologies modernes comme les leds. Résolument innovante, la gamme est complétée par un éclairage plus contemporain, la collection Néo.

Le 27 décembre 2018 est publié l’arrêté relatif à la prévention, à la réduction et à la limitation des nuisances lumineuses. Son objectif est de préserver le ciel étoilé, les trames noires, vertes et bleues ainsi que la biodiversité. Dès lors pour Lenzi une course contre la montre est lancée, l’entreprise doit intégralement adapter son catalogue ! Concrètement il faut réduire la proportion de lumière bleue dans les spectres de lumière artificielle, maximiser la proportion du flux lumineux sortant dans un cône de 151° sous l’horizontal par rapport au flux lumineux total, réduire la part du flow partant vers le ciel à moins de 1% du flux total et limiter la lumière intrusive. Il a fallu également créer des fichiers photométrique IES ou LDT. La décision d’investir dans un outil de simulation numérique tel que Speos leur a permis en 24 mois de relever ce défi si vital pour l’entreprise.

La validation des normes dans le processus de développement de luminaires était auparavant réalisée par des mesures physiques en laboratoire de photométrie. Cela passait par l’envoi d’un prototype au prestataire du service de mesures, et générait des coûts et délais importants pour Lenzi.

Grâce à l’acquisition d’un outil de simulation optique basé sur la physique tel qu’Ansys Speos, ces résultats sont aujourd’hui obtenus de manière numérique. Ces derniers ont été validés en les confrontant aux mesures en laboratoire sur des modèles représentatifs du catalogue. Le support CADFEM a permis à Lenzi de rapidement mettre en place des simulations réalistes qui donnent des résultats identiques à ceux obtenus en laboratoire de photométrie. Les fonctions de Speos dédiées à la productivité et à la précision des calculs permettent de tester très rapidement différentes configurations et d’identifier des problèmes de conception. Il ne faut en effet qu’une journée pour obtenir les résultats d’une simulation numérique dans Speos. La fonction « Light Expert » de Speos permet par exemple d’identifier les rayons responsables d’un défaut à corriger, comme de la lumière envoyée vers le ciel.

Le support CADFEM a accompagné Lenzi dans l’adoption de Speos et dans la recherche des réglages permettant d’être le plus proche de la réalité.

Pour Lenzi, le passage à la simulation numérique permet de réduire les coûts et délais de validation, et d’accélérer le processus de développement.

En relation avec d’autres services que le Bureau d'Etudes, il fallait récolter les informations des matériaux utilisés afin d’utiliser les fichiers adéquats pour la simulation. Les informations sur le spectre, l’émissivité et la puissance des LEDS utilisées ont aussi été converties dans le logiciel.

L’outil Speos a permis d’utiliser les fichiers d’intensité photométrique (IES ou LDT) modélisant l’intensité du faisceau lumineux en sortie d’optique en relation avec le fournisseur LEDiL.

Le logiciel permet, de plus, de créer des capteurs virtuels qui permettent de reproduire les mesures du laboratoire de photométrie, comme celles réalisées avec un photogoniomètre, pour générer des fichiers IES ou LDT par exemple.