So sánh hiệu suất phát quang của đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang

I. Định nghĩa đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang

Bóng sợi đốt còn được gọi là đèn dây tóc, cơ chế hoạt động dựa trên sự đốt nóng của dây tóc. Đây là bộ phận chính giúp đèn có thể phát ra ánh sáng. Phần thủy tinh bao bên ngoài được rút hết không khí và bơm vào các trợ khí để bóng đèn có thể hoạt động. Cụ thể quy trình phát sáng như sau: khi bóng đèn được lắp vào đuôi đèn, dòng điện sẽ đi qua lớp kim loại nằm trên đuôi đèn , từ đó làm nóng bộ phận dây tóc với cường độ cao, đủ để phát sáng.

Đèn huỳnh quang là loại đèn được phát minh sau đèn sợi đốt do đó hình dáng cũng như cơ chế hoạt động hoàn toàn khác. Đèn có dạng hình ống tuýp điện cực. Vỏ đèn phủ một lớp bột huỳnh quang, chủ yếu chứa hợp chất phospho [P]. Lớp thủy tinh bao bọc bên ngoài cũng được rút hết không khí và bơm khí trợ cũng như hơi thủy ngân. Để có thể tạo ra ánh sáng, đèn huỳnh quang cần lắp thêm hai bộ phận quan trọng là chấn lưu và tắc ke.

II. Bóng đèn sợi đốt

1. Cấu tạo:

-Gồm ba bộ phận chính: Bóng thủy tinh, sợi đốt, đuôi đèn.

a. Sợi đốt:

- Sợi đốt là phần tử quan trọng của bóng đèn, ở đó điện năng được biến đổi thành quang năng.

+ Có dạng lò xo xoắn.

+ Làm bằng vonfram.

+ Biến đổi điện năng thành quang năng.

b. Bóng thủy tinh:

-Bóng đèn làm bằng thủy tinh chịu nhiệt.

-Người ta rút hết không khí và bơm khí trơ [khí acgon, khí kripton] vào trong bóng để làm tăng tuổi thọ của sợi đốt.

c. Đuôi đèn:

-Đuôi đèn làm bằng đồng hoặc sắt tráng kẽm và được gắn chặt với bóng thủy tinh. Trên đuôi có hai cực tiếp xúc.

-Khi sử dụng đuôi đèn được nối với đui đèn phù hợp để nối với mạng điện cung cấp điện cho đèn

-Có hai kiểu: Đuôi xoáy và đuôi ngạnh.

2. Nguyên lý làm việc

-Khi đóng điện, dòng điện chạy trong dây tóc đèn làm dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao, dây tóc phát sáng.

3. Đặc điểm của đèn sợi đốt

-Đèn sợi đốt có 3 đặc điểm chính:

+ Đèn phát sáng liên tục.

+ Hiệu suất phát quang thấp. Khi làm việc, chỉ 4% đến 5% điện năng chuyển thành quang năng, phần còn lại toả nhiệt.

+ Tuổi thọ thấp,chỉ khoảng 1000 giờ.

4. Phân loại

Có 2 loại: đènsợi đốt dây tóc và đèn sợi đốt halogen

Đèn sợi đốt dây tóc

Đèn sợi đốt dây tóc hoạt động bằng cách dùng dòng điện xoay chiều để đốt nóng sợi vonfram cho tới khi nó phát sáng.

* Ưu điểm:

-Ưu điểm duy nhất của đèn sợi đốt có chỉ số CRI [độ hoàn màu – trung thực màu] gần bằng 100 – mức độ cao nhất. Màu sắc của các vật sẽ rõ nét, trung thực hơn.

* Nhược điểm:

-Tiêu tốn rất nhiều điện năng: chỉ có 6-7% điện năng được chuyển thành quang năng, tiêu hao 93-94% cho phát nhiệt.

-Bóng đèn bị nóng nhiều khi sử dụng do nhiệt phát ra quá lớn, ngồi gần gây cảm giác khó chịu, nhức mắt.

-Ở môi trường lạnh đèn không hoạt động tốt, do cơ chế hoạt động là đốt nóng dây tóc để phát sáng.

-Tuổi thọ thấp [Khoảng 1000 giờ], dễ bị đứt dây tóc trong bóng đèn.

-Phát ra nhiều khí thải CO2, độc hại với môi trường

-Khi hoạt động tạo ra một lượng đáng kể tia cực tím và bức xạ hồng ngoại gây hại cho da.

-Công suất vừa và nhỏ, chỉ thích hợp chiếu sáng trong không gian nhỏ.

Đèn sợi đốt halogen

Đèn sợi đốt halogen tương tự như đèn sợi đốt thông thường, có thêm một lượng khí halogen được thêm vào, bao bọc sợi dây tóc vonfram. Hoạt động bằng cách dùng điện để đốt nóng sợi vonfram cho tới khi nó phát sáng.

* Ưu điểm:

-Độ hoàn màu CRI [độ trung thực màu] gần bằng 100, nên nhìn màu sắc của các vật trung thực rõ nét.

* Nhược điểm:

-Tốn kém điện năng: Tuy đèn halogen có hiệu suất là việc cao hơn đèn sợi đốt dây tóc thông thường. Tuy nhiên vẫn hoạt động dựa trên việc đốt nóng sợi dây vonfram để phát sáng. Nên việc tiêu hao năng lượng là cực lớn.

-Bóng đèn bị nóng nhiều khi sử dụng, do nhiệt phát ra quá lớn, ngồi gần gây khó chịu, nhức mắt.

-Không hoạt động tốt ở môi trường lạnh, do cơ chế hoạt động là đốt nóng dây tóc để phát sáng.

-Tuổi thọ cao hơn so với đèn sợi đốt thường, tuy nhiên vẫn ở mức thấp [Khoảng 2000 giờ]. Dễ bị đứt dây tóc trong bóng đèn.

-Phát ra nhiều khí thải CO2, độc hại với môi trường

-Khi hoạt động tạo ra một lượng đáng kể tia cực tím và bức xạ hồng ngoại gây hại cho da.

-Công suất vừa và nhỏ, chỉ thích hợp chiếu sáng trong không gian nhỏ.

Vào ngày 01/09/2018 đèn sợi đốt và đèn halogen đã bị cấm sử dụng tại Châu Âu. Nhằm bảo vệ sức khỏe cho người tiêu dùng, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.

Lợi ích khi sử dụng bóng đèn trong đời sống

Khắp các đô thị lớn nhỏ về đêm được thắp sáng từ muôn vàn các loại bóng đèn khác nhau. Mỗi loại thiết bị như đèn huỳnh quang hay sợi đốt đều có những ưu điểm và tính năng riêng biệt. Những lợi ích khi sử dụng ánh sáng thông minh này gồm:

• Bóng đèn có thể chiếu sáng mọi góc phố, ít gây chói mắt khi tham gia giao thông, đảm bảo an ninh trật tự đường xá.
• Sản phẩm đèn sợi đốt có tính thân thiện với môi trường. Chất liệu làm ra bóng đèn 100% không chứa đựng các chất gây hại và có thể tái chế lại hoàn toàn.
• Tỏa nhiệt hạn chế nên nhiều loại bóng đèn huỳnh quang có thể chạm vào ngay cả khi chúng đã được thắp sáng nhiều giờ.
• Bóng đèn sợi đốt có thể bật ngay cả khi nguồn điện thấp hay yếu. Thiết bị có thể được thắp sáng lên dù chỉ có dòng điện nhỏ chạy qua.
• Độ bền của bóng đèn ngày càng được làm hiện đại hơn. Nâng cao số giờ được chiếu sáng tới mức tối đa và tiết kiệm đi nhiều chi phí cho người sử dụng.

Tham khảo thêm: Cách tính quang thông đèn phù hợp nhằm tiết kiệm tối đa chi phí.

Định nghĩa đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang

Đèn sợi đốt là gì?

Bóng đèn sơi đốt là một dạng chiếu sáng bằng nhiệt năng – khi thiết bị điện để đốt nóng dây tóc hoặc dây diện cho đến khi nó đủ nóng và phát ra ánh ánh, cũng có thể mô phỏng theo dạng như lửa đốt cháy củi tạo ra ánh sáng từ lửa.

Và dây tóc sử dụng để đốt luôn được bóng kín bằng thủy tinh – bởi nếu có sự xuất hiện của oxy phần dây tóc kim loại đó sẽ bị cháy bùng thành lửa. Để duy trì được hoạt động của dây tóc cần phải tạo ra môi trường ở trong chân không khí trơ phản ứng sẽ không phát sinh ra phản ứng hóa học.

Đèn huỳnh quang là gì?

Đèn huỳnh quang còn được gọi là đèn tuýp – là một đèn tuýp gồm điện cực, vỏ đèn và phủ một lớp bột huỳnh quang [ là một hợp chất của photpho], thủy ngân, khí trơ [neon, argon…]… các hợp chất đóng vai trò làm tăng độ bền của điện cực và tạo ra ánh sáng màu.

Cấu tạo bao gồm: Ống thủy tinh: chiều dài 0,3m -2,4m, mặt trong phủ lớp bột huỳnh quang, chứa hơi thủy ngân và khi trơ [neon, argon,…]

Nguyên lý hoạt động là khi có nguồn điện hiện tượng phóng điện giữa 2 điện cực làm phát ra tia tử ngoại. Và sau đó tia tử ngoại phản ứng với đèn huỳnh quanh phát ra ánh sáng. Để giúp cho hiện tượng phóng điện xảy ra các nhà sản xuất có sử dụng thêm chấn lưu và tắc te.

1. So sánh nhiệt độ màu của đèn led, đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt

Khi phát sáng đèn led có dải nhiệt độ màu từ CCT từ 2.700K – 10.000K , nhiệt độ màu đèn huỳnh quang 2.700K -6.5000K và đèn sợi đốt có nhiệt độ màu 2.200K.

Từ đó cho thấy ánh sáng phát ra từ đèn led có dải màu đa dạng, đèn huỳnh quang cho giải màu khá tốt và có thể phát ra ánh sáng trắng tự nhiên. Bóng đèn sợi đốt chỉ phát ra ánh sáng màu vàng.

Như vậy phần thắng về nhiệt độ màu [dải màu sắc ánh sáng] thuộc về đèn Led.

2. Chỉ số hoàn màu đèn Led, đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt

Đèn led có chỉ số hoàn màu CRI từ 65-95 Ra.

Đèn huỳnh quang có chỉ số hoàn màu CRI từ 62-80 Ra

Đèn sợi đốt có chỉ số hoàn màu CRI từ 95-100 Ra

Như vậy, về trải nghiệm ánh sáng chân thật thì đèn sợi đốt là tốt nhất, đèn led cũng có trải nghiệm ánh sáng khá tốt.

3. Hiệu suất phát quang của đèn led, đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt

Đèn Led có hiệu suất phát quang vào khoảng 80-150 Lm/w

Đèn huỳnh quang có hiệu suất phát quang vào khoảng 40-50 Lm/w

Đèn sợi đốt có hiệu suất phát quang khá khiêm tốn chỉ 10-20 Lm/w

Như vậy, Hiệu suất phát quang hay khả năng chuyển hóa điện năng thành quang năng của đèn Led là tốt nhất. Đây cũng là lý do mọi người chuyển qua sử dụng đèn Led để chiếu sáng ngày càng rộng rãi.

Xem thêm: Tại Sao Đèn Led Tiết Kiệm Điện?

4. Tuổi thọ đèn Led, đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt

Đèn led có tuổi thọ lên tới 50.000h – 80.000h

Đèn huỳnh quang có tuổi thọ trung bình khoảng 8.000h-10.000h

Đèn sợi đốt có tuổi thọ trung bình khoảng 1.000h -1.200h

Có thể thấy, Đèn Led có tuổi thọ rất tốt và bền bỉ theo thời gian. Tính theo năm thì đèn Led có thể chiếu sáng lên tới 10-15 năm.

5. Về độ an toàn của đèn Led, đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt

Đèn Led khi phát sáng không tạo ra tia hồng ngoại, tia tử ngoại, không tạo ra khí thải và không chứa các chất độc như thủy ngân.

Đèn huỳnh quang khi phát sáng có tạo ra tia tử ngoại. Bên trong bóng đèn huỳnh quang chứa các chất độc như thủy ngân nên sau khi sử dụng sẽ tác động tới môi trường.

Đèn sợi đốt khi phát sáng chỉ tạo ra tia hồng ngoại, nhiệt độ cao xung quanh

Như vậy, Phần thắng về độ an toàn một lần nữa thuộc về đèn Led

Kết luận: Từ bảng đánh giá trên ta có thể đưa ra 1 kết luận chung nhất đó là đèn led hiện nay đã trở thành công nghệ thay thế hầu như toàn bộ cho các bóng đèn huỳnh quang hay bóng sợi đốt trước đây. Liệt kê một vài ưu điểm nhất:

• Hiệu suất năng lượng cao 100-120 lumen / watt và lên tới 200 lm / watt theo nghiên cứu đang được tiến hành.
• Không có độ trễ khởi động và bắt đầu ngay lập tức mà không nhấp nháy,
• Thường xuyên bật và tắt không làm giảm tuổi thọ.
• Thay thế bằng cách sử dụng các phụ kiện hiện có.
• Chip LED được phát triển để khắc phục nhược điểm của góc chùm.
• Khả năng thích ứng cho dao động điện áp trong phạm vi dài từ 160 đến 280 V.

Quý khách hàng có thể tham khảo những mẫu đèn năng lượng mặt trời công nghệ chiếu sáng mới nhất thay thế bóng đèn LED thông thường, phù hợp lắp đặt cổng, sân, vườn, đường làng,…Chiếu sáng suốt đêm mà không tốn tiền điện.

Bài viết cùng chủ đề:

• Lux là gì? Lux, Lumen và Cadenla khác nhau như thế nào?
• Hiệu suất phát quang là gì? 5 điều cần biết về hiệu suất phát sáng
• Độ chói là gì? Công thức tính độ chói
• Nhiệt độ màu Kelvin là gì? Ý nghĩa của nhiệt độ màu trong đời sống
• Nên sử dụng đèn ánh sáng trắng hay đèn ánh sáng vàng?
• Đèn Led năng lượng mặt trời giải – Giải pháp tiết kiệm điện cho các hộ gia đình

Xem thêm:

• Lux là gì? Lux, Lumen và Cadenla khác nhau như thế nào?
• Hiệu suất phát quang là gì? 5 điều cần biết về hiệu suất phát sáng
• Độ chói là gì? Công thức tính độ chói

Kingsolar Việt Nam