Có một cuộc thảo luận sôi nổi về hiệu quả năng lượng trong chiếu sáng công nghiệp. Câu hỏi trọng tâm của cuộc thảo luận này là liệu LED hay MH – loại đèn nào đem lại hiệu quả chiếu sáng tốt cùng với chi phí “kinh tế” nhất?

chieu sang nha xuong chieusangxanh.com.vn 2

Bạn có thể sẽ nhận ra rằng, ở Việt Nam hiện tại, các loại đèn phóng điện ở cường độ cao HID (High Intensity Discharge) như MH và cao áp sodium đang hiện hữu khắp nơi từ đường phố cho đến nhà xưởng. Thực tế, sự “hiện hữu” này khá lãng phí, chi phí bỏ ra cho chúng không hoàn toàn rẻ như bạn nghĩ và mức năng lượng mà chúng tiêu tốn không hề nhỏ chút nào.

HID khá dễ dàng trong khâu lắp đặt, thường được sử dụng để chiếu sáng cho các khu vực đặc thù như kho hàng, bến bãi,…nhưng đây không phải là lựa chọn tốt nhất cho hệ thống chiếu sáng nhà xưởng, công nghiệp. Trong bối cảnh khi mà nhận thức về Dấu chân carbon (carbon footprint)* ngày càng cao thì sự chấm dứt của HID chỉ là điều sớm muộn. Cuối cùng, HID cũng giống như đèn sợi đốt hay huỳnh quang T12 – cũng sẽ dẫn biến mất. Các tiêu chuẩn về hiệu suất năng lượng mới khiến cho HID trở nên lỗi thời. Điều này đã được tiên đoán từ lâu.

Tác động của bạn đến môi trường mạnh đến cỡ nào, những hành động thường nhật của bạn thải thêm vào khí quyển bao nhiêu khí carbonic (CO2); tất cả những số liệu đó sẽ được tính toán đo lường và hiển thị bằng một con số mà chúng ta gọi là carbon footprint – dấu chân carbon.

Việc thay thế đèn HID bằng đèn huỳnh quang giá rẻ hơn hay đèn hiệu suất cao hơn –LED chắc chắn đều giúp cắt giảm chi phí cho năng lượng xuống một nửa, có nghĩa là thời gian hoàn vốn sẽ trở nên tối thiều. Điều này thực sự rất có lợi cho bạn!

chieu sang nha xuong chieusangxanh.com.vn

Đèn LED cung cấp lượng ánh sáng tương tự nhưng chỉ tiêu tốn một nửa mức năng lượng so với MH

Metal Halide (MH) – Lịch sử hình thành và nguyên lý hoạt động

MH là loại đèn phổ biến nhất của dòng đèn HID được sử dụng trong các cơ sở công nghiệp. TRước đây, chúng được đánh giá khá cao về hiệu quả năng lượng và tuổi thọ. Nhưng mọi thứ bắt đầu có sự thay đổi khi MH được đưa vào thương mại hóa vào những năm 1960 .

Về nguyên lý hoạt động:Khi cấp nguồn cho bộ đèn thì bộ kích đóng ngắt tạo điện áp cao làm cho các điện cực phóng điện (hồ quang) trong ống. Dưới nhiệt độ cao của hồ quang hơi thủy ngân bị ion hóa và bức xạ tia cực tím. Tia này phản ứng với hỗn hợp khí và muối kim loại bên trong ống dưới áp suất cao để phát ra ánh sáng nhìn thấy. Đặc Tính : Dải công suất rộng từ 30, 50 cho đến 2000W Quang hiệu từ 68-105lm/w Chỉ số màu : Ra = 60 – 95 Nhiệt độ màu 4000-6000 K Hiệu suất 60 – 95 lm/W Tuổi thọ trung bình từ 3000 – 20000 giờ Để nâng cao hiệu suất phát quang người ta nạp vào trong đèn một số các kim loại chẳng hạn như Sc – Na (scandium – natri), Tl-In-Na (thalium – indium – natri). Với mỗi hỗn hợp kim loại khác nhau thì phổ ánh sáng của đèn cũng khác nhau. Chẳng hạn Natri cho phổ màu vàng, Ti cho phổ màu xanh, Li cho phổ màu đỏ. Độ lớn phổ ánh sáng Bước sóng (nm).

Độ sáng là một trong số ít các ưu điểm giúp MH duy trì được lượng sản phẩm bán ra cho đến thời điểm hiện tại. Bóng MH 1000 watt thường được sử dụng phổ biến để chiếu sáng các sân vận động, sân golf  hay những nơi đòi hỏi cần chiếu sáng một vùng không gian tương đối lớn. Còn đối với đèn high-bay metal halide thì dải công suất 400-500 watt là phổ biến nhất. Chúng có thể tạo ra 25 000 – 35 000 lumens trong thời gian đầu khi mới được lắp đặt. Tuy nhiên quá trình khấu hao lại xảy ra nhanh chóng – sản lượng ánh sáng đầu ra sẽ bị suy giảm một nửa trong vòng 1 đến 2 năm đầu sử dụng.

Metal Halide (MH) – Những hạn chế trong chiếu sáng

Theo Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa kỳ (US Environmental Protection Agency),năng lượng tiêu tốn cho chiếu sáng chiếm 25 -40% tổng mức năng lượng phục vụ cho hoạt động kinh doanh thương mại (bao gồm chiếu sáng công nghiệp). Nghiên cứu chỉ ra rằng khi thay thế LED cho đèn MH loại có quang phổ “cao cấp” , có thể tiết kiệm lên đến 20% mức năng lượng. Điều đó có nghĩa là LED vượt trội hơn hẳn về mức năng lượng sử dụng trong mối tương quan so sánh với loại đèn MH loại tốt nhất.

Một ví dụ điển hình, Northern Metal Fab Inc – một công ty của Hoa Kỳ, những năm trước đây, đã tiến hành thay thế hệ thống chiếu sáng MH của khu xưởng rộng hơn 7 400 m2 (~80 000 bộ vuông theo đơn vị tính của Hoa kỳ) bằng đèn LED, kết quả là trong năm đầu tiên sau khi thay thế hóa đơn tiền điện của riêng khu xưởng này đã giảm 20 000$ – một con số rất đáng kể.

Đèn LED có ưu thế rất lớn về khía cạnh bảo trì vì gần như chúng không xảy ra hỏng hóc hay “đột ngột” phát sinh vấn đề nếu không có tác động chủ ý từ bên ngoài, bên cạnh đó LED sử dụng nguồn năng lượng hiệu quả, tỷ lệ khấu hao thấp. Chi phí cao cho đầu tư ban đầu nhưng thời gian hoàn vốn khá nhanh. Xét về lâu dài, chiếu sáng cho xưởng hay trong chiếu sáng công nghiệp – những phân vùng đòi hỏi một hệ thống chiếu sáng lâu dài và bền bỉ thì LED thực tế là sẽ một lựa chọn hoàn hảo.

Cung cấp một lượng ánh sáng tương tự nhưng LED chỉ tiêu tốn điện năng bằng một nửa so với mức mà MH cần. Thêm vào đó, nếu tính trung bình, thời gian sử dụng của đèn LED trong chiếu sáng công nghiệp có thể lớn hơn 7 lần so với thời gian hoạt động của HM. Tuổi thọ lâu dài vẫn luôn là ưu thế của LED, mà điều này thì hoàn toàn là cần thiết mà một hệ thống chiếu sáng xưởng/khu công nghiệp mong đợi.

Metal Halide (MH) – một số những hạn chế khác

Hiệu quả sử dụng năng lượng không cao không phải là nhược điểm duy nhất của đèn MH. Một số những “vấn đề” khác về đèn MH, trong đó có thể kể đến:

–         Chi phí cho bảo trì và thay thế cao vì MH có mức tuổi thọ trung bình chỉ khoảng 20 000 giờ, trong khi đó riêng huỳnh quang đã ~35 000 giờ, còn LED chất lượng cao có thể lên đến 150 000 giờ.

–         MH sau bật, mất khoảng 10-15 phút để đạt được độ sáng đầy đủ. Sau khi tắt, cần đến 20 phút chờ để có thể khởi động lại. Như vậy, độ linh động của đèn MH không cao.

–         Sản sinh là nhiều nhiệt: MH tạo ra lượng nhiệt lên đến 350F trong khi đó ở LED là khoảng 100F.

–         Khả năng cháy nổ “bất thình lình”. MH rất có thể xảy ra sự cố mà không hề có một dấu hiệu cảnh báo nào trước đó, chính vì thế loại đèn này đòi hỏi thiết bị bảo vệ đi kèm, điều này vô hình chung lại gây tốn kém chi phí hơn.

–         Chứa thủy ngân: MH cũng giống như nhiều đèn huỳnh quang khác – chứa thủy ngân. Về mức độ, chưa thể làm hại đến sức khỏe con người nhưng khả năng gây hại đến môi trường là không tránh khỏi.

Trên đây là một vài những thông tin bạn nên biết về Metal Halide – loại đèn đang được sử dụng khá phổ biến để chiếu sáng xưởng, bến bãi, sân golf,…Trong quá trình hoạt động thực tế, MH vẫn còn tồn tại khá nhiều hạn chế. Nếu bạn nhận thấy chi phi đầu tư cho loại đèn này khá rẻ, tiết kiệm được một khoản không nhỏ cho doanh nghiệp của mình. Điều này đúng! Nhưng nếu xét về “đường dài”, điều này bất lợi! Như người ta vẫn nói, mọi thứ đều có giá của nó – đầu tư thông mình trước hết phải là sự đầu tư bền vững. Trong trường hợp này, không phải MH mà LED mới thực sự là một lựa chọn khôn ngoan mà bạn nên cân nhắc.

Nguyễn Xuân Thủy

Chiếu sáng Xanh TK Lighting

 

 

 

Đèn pha LED – Kỉ nguyên mới trong chiếu sáng công nghiệp nhà xưởng
Đánh giá Bài viết này