Efficacité énergétique - Définition

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs est disponible ici.

En physique et ingénierie mécanique, l'efficacité énergétique (ou efficacité thermodynamique) est un nombre sans dimension, qui est le rapport entre ce qui peut être récupéré utilement de la machine sur ce qui a été dépensé pour la faire fonctionner.

Cette notion est très souvent confondue avec le rendement qui est le rapport entre l'efficacité réelle de la machine et l'efficacité théorique maximale qu'on peut attendre d'elle. Le rendement a toujours une valeur comprise entre 0 et 1 (ou 0 et 100%), alors que selon le système, l'efficacité peut prendre n'importe quelle valeur positive^[1]

L'augmentation de l'efficacité énergétique permet de réduire les consommations d’énergie, à service rendu égal, et cela entraîne la diminution des coûts écologiques, économiques et sociaux liés à la production et à la consommation d’énergie. Pour arriver à une maîtrise de l'énergie, un des principaux objectifs est l'amélioration de l'efficacité énergétique.

Physique

L'efficacité énergétique pour un système dépend de la vocation du système :

dans le cas d'un moteur il s'agit de :

$\mathrm{Efficacit\acute{e}} = { W \over \mathrm{\acute{e}nergie}}$

où W est la quantité utile de travail produite par le système (en joules), et l'énergie est la quantité d'énergie (aussi en joules) utilisée pour faire fonctionner le système.

L'efficacité énergétique peut également se rapporter à l'utilisation des techniques ou des pratiques pour réduire l'utilisation d'énergie.

Une efficacité de 1 (100%) est impossible pour un moteur : le deuxième principe de la thermodynamique l'interdit.

dans le cas d'un réfrigérateur ou d'une pompe à chaleur il s'agit de :

$\mathrm{Efficacit\acute{e}} = { Q \over \mathrm{\acute{e}nergie}}$

où Q est la chaleur utile échangée par le système (en joules), et l'énergie est la quantité d'énergie (aussi en joules) utilisée pour faire fonctionner le système. Dans le cas d'un frigo la chaleur utile est celle qui sert à refroidir les aliments, dans le cas d'une pompe à chaleur c'est celle qui sert à chauffer l'intérieur de la maison.

Efficacité énergétique au quotidien

Un appareil est dit efficace en énergie quand il consomme moins d'énergie pour un même service rendu.

Efficacité énergétique dans l'automobile

Cette notion a débouché sur celle d'hypervoiture : des véhicules qui consomment 3 à 5 fois moins que les voitures de référence.

Efficacité énergétique dans le bâtiment

Pour diminuer la consommation énergétique des bâtiments de 22% d'ici 2010 en Europe, une Directive "performance énergétique des bâtiments" (EPBD) est en cours de transposition en 2007 dans les droits nationaux.

Pour l’éclairage, c’est de la lumière que l’on souhaite produire. La part de l’énergie consommée se transformant en une autre forme d’énergie comme la chaleur est donc perdue. On produit généralement la lumière à partir d’électricité, mais selon les lampes utilisées, un même éclairement nécessitera une quantité d’électricité pouvant aller de 1 à 15 (voir tableau).

Type d’ampoule	Efficacité par rapport à l’ampoule à incandescence	Rendement lumineux
Ampoule à incandescence (tungstène)	1	12 (11-19 lm/W)
Ampoule halogènes à basse tension	1.5	18 (12 - 22 lm/W)
Diode électroluminescente	1 à 3	20 à 100 (120 à 300 lm/W dans quelques années)
Tube fluorescent	6	70 (45 à 100 lm/W)
Ampoule fluocompacte	6	70 (30 à 87 lm/W)
Ampoule au sodium basse pression (pour l’éclairage urbain)	8 à 17	100 à 200 lm/W
(source : site du programme Green Light de la Commission européenne, page Choose energy-efficient alternatives consulté le 27 décembre 2006 http://www.eu-greenlight.org/What-to-do/what.htm)