Tiết kiệm năng lượng không chỉ là thay bóng neon

10/11/2008

Ngày càng nhiều người nhắc đến việc thay thế bóng đèn nung sáng hay halogen bằng bóng đèn huỳnh quang tiết kiệm điện, hoặc dùng các nguồn sáng hiện đại hơn như LED. Tuy nhiên, chỉ thay thế bóng đèn là chưa đủ mà cần phải hiểu đúng về tiết kiệm năng lượng. Chúng tôi xin giới thiệu bài viết của ThS - KTS Trần Văn Thành, hiện là nghiên cứu sinh chuyên ngành kiến trúc tiết kiệm năng lượng tại khoa kiến trúc và quy hoạch đô thị - đại học London Metropolitan, Anh

Gần đây có nhiều xu hướng sử dụng bóng tiết kiệm điện compact fluorescent (CFL), hay mới hơn nữa là bóng LED (Light Emitting Diode) thay cho bóng nung sáng thông thường (GLS). Tuy nhiên, đối với chiếu sáng nhà ở, ta cần quan tâm một số yếu tố sau.

Đèn CFL: cân nhắc trước khi thay

Tiết kiệm điện năng: thường một bóng đèn GLS công suất 60W có thể cung cấp 700lm (lumen - đơn vị đo độ sáng). Một bóng CFL 11W cung cấp 600lm. Như vậy có thể nói rằng bóng CFL tiết kiệm đến gần sáu lần điện năng. Tuy nhiên, ta phải tính đến các tiêu tốn khác cho chấn lưu và các thiết bị điều khiển cần có cho bóng CFL. Loại bóng CFL phổ thông thường có chấn lưu điện tử tích hợp vào phần chân đèn, nhưng chất lượng các thiết bị này tuỳ thuộc vào nhà sản xuất. Thêm vào đó, các bóng CFL phổ thông không cho phép các chức năng như thay đổi cường độ sáng (dimming), hay kết nối với các thiết bị cảm ứng.

Bóng CFL được cho là có tuổi thọ 6.000 giờ. Tuy nhiên công nghệ chế tạo đèn CFL khá phức tạp hơn GLS nên con số thực tế là tuỳ theo nhà sản xuất. Nếu cho rằng một bóng CFL có tuổi thọ 4.000 giờ, một bóng GLS loại rẻ tiền có tuổi thọ khoảng 1.000 giờ. Nhưng giá tiền của một bóng CFL đắt hơn 3 – 4 lần so với GLS, đó là chưa kể đến các chi phí cho các thiết bị đi kèm.

Nghiên cứu tại châu Âu cho thấy, năm 2005 có 2 triệu bóng đèn GLS được bán ra ở châu Âu. Trung bình giá một bóng GLS 60W là 0,35 euro, và một bóng CFL 11W là 1,5 euro. Để thay thế 2 triệu bóng GLS, người tiêu dùng châu Âu phải bỏ ra 3 triệu euro/năm chỉ cho phần bóng.

Mặt khác, khi kết thúc tuổi thọ, việc tiêu huỷ các bóng đèn huỳnh quang này tốn kém hơn nhiều so với bóng nung sáng thông thường. Một đèn CFL có thể chứa từ 2– 5mg thuỷ ngân, 16g plastic, 40g thuỷ tinh lẫn phosphor, và 20g các mạch bán dẫn. Chi phí để tái chế hoặc phân huỷ các vật liệu này đúng quy trình rất tốn kém. Và trong quá trình xử lý các chất độc này có thể thoát ra môi trường sống. Theo nghiên cứu tại châu Âu, dù được tái chế đúng cách, mỗi năm có thể có đến hàng tấn thuỷ ngân từ bóng CFL thoát ra môi trường.

Một yếu tố nữa là chất lượng ánh sáng. Bóng GLS đã được tiêu chuẩn hoá. Các bóng CFL của các nhà sản xuất khác nhau thì có thể có các hình dạng và cấu tạo khác nhau. Một ví dụ như trên thị trường bóng 28W có thể có dạng nhiều thanh U ghép lại, hay kiểu các ống xoắn khác nhau. Do vậy khi lắp đặt vào trong các chóa đèn, nguồn ánh sáng phát ra sẽ khác nhau. Các bóng CFL thường có ballast điện tử tích hợp trong phần chân đèn. Cấu tạo này làm cho bóng đèn dài hơn bình thường. Việc thay thế không đúng cách thường thấy là phần đèn CFL nhô ra hẳn khỏi choá, làm cho choá đèn mất tác dụng, và hiệu năng sử dụng thấp, hiệu quả thẩm mỹ kém.

Mặt khác, đèn CFL cấu tạo cho ra ánh sáng tản xạ. Bởi vậy, ánh sáng phát ra không có tính định hướng cao, khó có thể dùng để làm ánh sáng để nhấn nhá như các nguồn sáng điểm.

Một yếu tố cần lưu ý nữa là độ thể hiện màu của đèn CFL thấp, chỉ số CRI (colour rendering index) chỉ đạt 80 (so sánh GSL= 90). Ánh sáng của đèn thường lạnh, không phong phú và ấm áp thích hợp cho môi trường nhà ở. Do chỉ số CRI thấp, nên dải màu ánh sáng của bóng CFL không đầy đủ, có thể làm mất đi tính thẩm mỹ của các vật liệu tự nhiên như gỗ, đá, làm biến sắc màu sơn nguyên thuỷ, da người nhìn lạnh và nhợt nhạt hơn. Mất đi chức năng điều chỉnh độ sáng trong nhà ở cũng làm giảm hiệu quả thẩm mỹ và sử dụng.

Đèn LED tiết kiệm điện như thế nào?

Mọi người thường nhầm lẫn rằng bóng LED rất sáng và tiêu thụ điện rất ít. Thật ra tính về hiệu quả phát sáng lm/W (lumen trên Watt), bóng LED thế hệ mới cũng chỉ đạt 100lm/W, trong khi bóng metal halide thông thường đã đạt 140lm/W. Như vậy, về hiệu quả tiết kiệm năng lượng thì chưa hẳn bóng LED đã có nhiều ưu thế. Mặt khác, cấu tạo bóng LED bao gồm các diode phát sáng nhỏ tích hợp trên bảng mạch điện, và phải đi kèm với các thiết bị điều khiển khác rất phức tạp; mà các thiết bị này cũng tiêu thụ một lượng điện năng nhất định.

Các nghiên cứu gần đây có đề cập nhiều đến việc tuổi thọ đèn LED rất cao, có thể lên đến 100.000 giờ sử dụng. Tuy nhiên, cần phải chú ý rằng các con số này được đo đạc trong phòng thí nghiệm. Đối với đèn LED, việc giải quyết vấn đề thoát nhiệt tốt cho đèn có tính chất quyết định đối với tuổi thọ đèn. Với nhiệt độ môi trường như ở Việt Nam, dù có thiết kế thoát nhiệt tốt, tuổi thọ bóng LED chỉ có thể đạt 20.000 – 30.000 giờ sử dụng. Mặt khác, các diode phát sáng này tuy có tuổi thọ cao, nhưng phải được gắn trên các bo mạch tinh vi để có thể hoạt động, mà các bo mạch này chưa chắc đã có cùng độ bền sử dụng với bóng. Một khi bảng mạch đã hỏng thì phải vứt bỏ toàn bộ. Do vậy, ưu điểm về tuổi thọ của đèn LED chưa hẳn đã được chứng minh.

Thêm vào đó, không gian nhà ở cần một không khí ấm áp, mà hầu như các đèn huỳnh quang hay LED đều có độ thể hiện màu không cao, nhất là đèn LED. Công nghệ hiện vẫn chưa cho phép tạo ra được đèn LED cho ánh sáng đẹp và ấm như đèn halogen. Hiện trên thị trường chưa có đèn LED nào có thể đạt nhiệt độ màu 2.800 Kelvin với CRI cao.

Giống như bóng CFL, bóng LED đòi hỏi các thiết bị rất đắt tiền để có thể điều chỉnh độ sáng được.Một giải pháp công nghệ gần đây là công nghệ IRC (Infra Red Coating) cho bóng halogen cũng giúp tiết kiệm năng lượng. Một bóng IRC halogen 35W có thể cung cấp ánh sáng như một bóng 50W. Công nghệ này dựa trên các nghiên cứu về lớp phủ đặc biệt cho choá đèn halogen, cho phép nhiệt thoát dễ dàng hơn và nâng cao hiệu suất phát sáng. Bóng halogen hiện nay có tuổi thọ có thể gần bằng bóng đèn compact, mà chất lượng ánh sáng lại có phần phù hợp hơn với không gian nhà ở.

ThS-KTS Trần Văn Thành

Tiết kiệm năng lượng không chỉ là thay bóng neon

Thông báo nhận hồ sơ các Giải thưởng hiệu quả năng lượng năm 2024

Thúc đẩy tiết kiệm năng lượng trong ngành xi măng

Bản quyền thuộc Vụ Tiết kiệm năng lượng và Phát triển bền vững, Bộ Công Thương