5 lý do giải thích vì sao đèn LED vượt trội hoàn toàn so với Metal Halide 


5 lý do giải thích vì sao đèn LED vượt trội hoàn toàn so với Metal Halide

Chúng ta đều đã biết hoặc nghe nói rằng, chuyển đổi từ đèn Metal Halide (High Intensity Discharge) sang LED  sẽ giúp tiết kiệm chi phí. Vậy có thể tiết kiệm được đến bao nhiêu? Và sự khác biệt nằm ở đâu?

Bài viết dưới đây sẽ đưa ra những so sánh về các yếu tố tương quan của 2 dòng đèn trên. Từ đó, bạn sẽ cân nhắc xem, liệu mình có nên chuyển sang dùng LED hay không?

Xem thêm:

Phân tích chi tiết ưu nhược điểm của chiếu sáng bằng đèn LED

Đèn pha LED - Kỉ nguyên mới trong chiếu sáng công nghiệp nhà xưởng

Chiếu sáng kho lạnh hiệu quả với công nghệ LED

1. Hiệu suất chiếu sáng

Chúng ta hãy cùng nhìn vào thông tin của một bóng Metal Halide (MH) 400 watt điển hình. Mặc dù các thông số kỹ thuật có thể có những thay đổi nhưng ghé qua một vài trang web trực tuyến bán đèn MH ở thời điểm hiện tại thì một bóng HM mới thường sẽ có những chỉ số như sau:

·         Nhiệt độ màu : 4000K

·         Lumen* ban đầu: 32.000 đến 36.000

·         Tuổi thọ: 20.000 giờ

Có một vài thông tin thú vị mà chúng ta có thể lưu tâm tới. Lumen ban đầu là một con số khá cao nhưng trên thực tế, một bóng đèn MH khi mới sử dụng sẽ rất sáng và sau đó lượng lumen bị giảm khá nhanh dẫn đến lumen thực tế cho ra không cao. Mất đến 20% lumen trong vòng 6 tháng đầu tiên là “chuyện bình thường”. Vì vậy, 36.000 lumens trong thông số ở trên nghe có vẻ rất ấn tượng, nhưng 6 tháng sau chỉ còn 30.000 lumens mà thôi và thậm chí là còn thấp hơn con số này. Lumen bị “mất giá” rất nhanh ở bóng MH. Và một lưu ý nữa rằng, trong nửa đời của bóng đèn MH (khoảng 8.000-10.000 giờ) khấu hao lumen đã ở mức 50%. Như vậy tổng khấu hao là một con số không hề nhỏ.

*Lumens (viết tắt là lm) là đơn vị đo của Quang thông. Định nghĩa một cách đơn giản, lumen là đơn vị đo tổng lượng ánh sáng nhìn thấy được (bằng mắt thường) từ một đèn hoặc nguồn sáng phát ra.

Tương tự, chúng ta hãy nhìn vào sự vận hành của bóng đèn. Một bóng đèn MH chiếu 360°. Điều đó có nghĩa là ánh sáng được phân bố theo mọi hướng. Vì vậy, đèn sẽ tạo ra nhiều ánh sáng ngang - song song với mặt đất mặc dù đèn hướng xuống dưới. Để làm cho lượng ánh sáng này hữu ích, bạn cần phải “thu thập” nó và hướng nó xuống nơi bạn muốn. Trong thiết kế hệ thống chiếu sáng, bạn thêm bộ phận phản xạ để làm công việc này. Vấn đề chính là bộ phận này có phản xạ ánh sáng xuống mặt đất hiệu quả hay không. Quá trình phản xạ tiêu hao một lượng đáng kể lumen - khoảng 30% ánh sáng có thể bị mất trong phản xạ. Chúng ta sẽ làm một phép tính nho nhỏ về lượng lumen của 1 bóng MH:

36.000 lumens (thông số chỉ định) - 20% (tổn thất lumen ban đầu) = 28.800 lumens

Trừ tiếp đi 8.640 lumens (bị mất trong quá trình phản xạ)

Như vậy. tổng lumens sau 6 tháng: 20.160

So sánh với  LED.  Tất cả ánh sáng của LED đều định hướng – được hướng đến nơi cần mà không cần đến bộ phận phản xạ. Vì đơn giản không có gì cần phản xạ. Về lumen khấu hao, LED  có xảy ra khấu hao nhưng quá trình này mất nhiều thời gian hơn. Một bộ LED retrofit vẫn đạt mức L70 (lumen đạt 70% lượng lumen ban đầu) sau 100.000 giờ. Như vậy, trong khi MH bị hao tổn rất nhiều lumens trong 6 tháng đầu sau khi đưa vào sử dụng LED có xu hướng duy trì lượng ánh sáng lâu hơn rất nhiều.

     đèn LED TK      

LED với khả năng chiếu sáng hiệu quả

2. Thời gian vận hành

Như đã đề cập, tuổi thọ của một bóng đèn MH điển hình khoảng 20.000 giờ, loại công suất lớn hơn như MH 1000 watt, khoảng 15.000 giờ. Về đèn LED, có nhiều cách khác nhau mà các nhà cung cấp dùng để “mô tả” vòng đời của sản phẩm. Một trong số đó là L70. L70 không phải là một con số đo lường cụ thể, nó cho biết tỷ lệ % lumens còn lại sau tuổi thọ định mức mà nhà sản xuất đưa ra. Điều đó cũng có nghĩa rằng, không phải cứ hết thời hạn này thì driver, chấn lưu và các thành phần khác của đèn sẽ bị hỏng chỉ đơn giản là đèn sẽ hao 30% lượng lumens so với tổng lượng ban đầu sau khi chạm đến tuổi thọ đèn mà thôi.

Ta biết rằng tuổi thọ của MH là khoảng 15.000 đến 20.000 giờ và cũng biết thêm rằng, nó sẽ mất 50% lượng lumens ban đầu sau khi chạm ngưỡng tuổi thọ. Vì vậy, dù không “chết” nhưng khả năng chiếu sáng sẽ không còn hiệu quả nữa. Theo ghi nhận, bóng MH vẫn tiêu thụ hơn 400 watt mặc dù khả năng chiếu sáng khi đó chỉ còn một nửa.

So sánh với bộ LED Retrofit được đánh giá mức tuổi thọ: 100.000 giờ (L70). Tại thời điểm khi đèn LED đạt đến 100.000 giờ, có thể bạn đã phải thay thế tới 5 bóng MH thậm chí là nhiều hơn con số này.

3. Hiệu suất

Để tính toán hiệu suất lumen, cần lấy tổng lumens đèn sản xuất ra chia cho tổng lượng watts tiêu thụ. Trong trường hợp của MH, bạn cũng cầnphải tính đến chấn lưu.  Một bóng đèn MH 400W điển hình, thực tế sẽ là khoảng 455 watt – chấn lưu tiêu thụ khoảng 15% năng lượng trên tổng lượng tiêu thụ của bóng.

Vì vậy, hiệu suất lumen MH: 36.000 lumen / 455 watts = 79.12 lumens / watt.

Hãy so sánh với bộ LED Retrofit 150 watt: 23.250 lumens / 150 watts = 155 lumens / watt. Như vậy kết quả chỉ ra rằng, hiệu suất LED gần như gấp đôi MH.

Và nguyên tắc vàng cần nhớ: Hiệu quả sẽ tiết kiệm tiền!

4. Khả năng tiết kiệm năng lượng

Mấu chốt của khả năng này đã được chỉ ra ở trên. Chúng ta đã tính được lượng lumen trung bình của một MH 400W là khoảng 20.500 lumen. Một bộ Retrofit150W sản xuất ra 23.250 lumens, nhưng thay vì tiêu tốn 455 watt nhu MH, LED chỉ tiêu tốn 150 watt. Do đó, khả năng tiết kiệm lên đến 66%. Nhưng thực tế trong quá trình sử dụng, không cần đến 150W, LED 105W hoàn toàn đã có thể thay thế hiệu quả cho MH 455W rồi.

LED Retrofit150W thay thế hiệu quả cho MH 455W

5. Chất lượng ánh sáng

Khi bạn đo ánh sáng bằng đồng hồ đo, nó sẽ tính theo đơn vị lumens.  MH tạo ra tất cả các các dải trong quang phổ (có thể nhìn thấy được hoặc không). Trong đó bao gồm cả phổ UV và IR, có thể được “nhìn thấy” bằng các thiết bị đo nhưng không thể nhìn thấy được bằng mắt người. CÒn LED, mặt khác, không sản xuất UV và IR. 

Có một ví dụ như sau: có 2 nguồn sáng, LED và MH. CHúng ta đặt ra câu hỏi nguồn nào sáng hơn? Ta biết chắc chắn rằng là LED. Nhưng đồng hồ đo lại chỉ ra khu vực MH sản xuất ra nhiều ánh sáng hơn. Và bạn biết lý do rồi đấy! - Đồng hồ đo thì đo cả các phổ như UV và IR.

Chỉ số hoàn màu hoặc CRI là một phép đo về chất lượng ánh sáng. Con số này nằm giữa 0 và 100, 100 là mức tuyệt vời. Và LED có xu hướng đạt CRI rất cao.

Có một thực tế hiển nhiên rằng “chất bù lượng” –nếu chất lượng tốt thì không cần đến số lượng lớn. Bóng đèn MH có thể được coi là  tốt, và chắc chắn là tốt hơn so với Sodium. Nhưng LED lại tốt hơn thế nhiều!

Nguyễn Xuân Thủy

CEO & Founder Chiếu sáng xanh TK Lighting