HIỆU QUẢ CỦA ĐÈN LED

Hiện tượng phát quang điện tử được quan sát thấy lần đầu tiên trên những mảnh Silicon Carbide (SiC) vào năm 1907 bởi nhà khoa học Henry Joseph Round. Khi ông cho dòng điện một chiều đi qua mảnh SiC thì nhận thấy từ mảnh SiC phát ra ánh sáng màu vàng, tuy nhiên do cường độ sáng quá yếu nên hiện tượng này chẳng làm cho giới khoa học và công nghệ chú ý vì không có khả năng áp dụng vào thực tế.

          Liên tiếp nhiều năm sau đó các nhà khoa học trên thế giới đã tập trung vào hiện tượng nghiên cứu điện tử và tìm cách ứng dụng vào thực tiễn. Tuy nhiên do những hạn chế về kỹ thuật và công nghệ vật liệu nên mãi đến đầu những năm 1960 các nhà khoa học Anh mới chế tạo thành công Diode phát quang (Led) đầu tiên hoạt động trong môi trường Nitơ lỏng và phải vài năm sau đó thì những Led hoạt động trong điều kiện bình thường mới ra đời. Cuối những năm 1960, lần đầu tiên, Led phát ra ánh sáng màu đỏ được sản xuất ở quy mô công nghiệp và được ứng dụng làm đèn tín hiệu trong các panel điều khiển.
          Ngày nay LED (Light emitting diode) không còn là sản phẩm dùng riêng cho Panel điều khiển mà chúng đã trở thành công cụ căn bản cho các nhà thiết kế nội thất và các chuyên gia về chiếu sáng trang trí. LED đã khẳng định được tính vượt trội hơn so với các thiết bị phát sáng truyền thống khác.
          Cùng với tính năng tiết kiệm năng lượng và kiểu dáng sang trọng, đồng thời LED còn có ưu điểm lớn là tuổi thọ rất cao, nên việc sử dụng đèn LED để thay thế cho các đèn sợi đốt truyền thống là cần thiết.
 
Tuổi thọ của đèn LED :
         
Đèn LED điển hình có tuổi thọ khoảng 50.000 đến 100.000 giờ trong khi đó đèn sợi đốt có chất lượng cao cũng chỉ khoảng 2000 giờ. Nghĩa là tuổi thọ của đèn LED lớn hơn gần 25 đến 50 lần so với đèn sợi đốt. Điều này giúp cho đèn LED có thể sử dụng như một nguồn sáng chính cho các vị trí lắp trên cao hay khó vươn tới như tại vị trí các đèn âm trần, đèn pha bảng hiệu quảng cáo ..v..v..
          Đối với các trường hợp nguồn cung cấp chiếu sáng lấy từ năng lượng mặt trời, LED hiệu quả hơn nhiều so với các đèn truyền thống do năng lượng sử dụng rất ít, dẫn đến việc đầu tư cho hệ thống pin nguồn giảm.
          Về chiếu sáng điểm, tập trung hay các ứng dụng di chuyển hay thường xuyên chịu sự rung động, giải pháp dung đèn LED hầu như chiếm ưu thế vì khả năng chịu sự rung động của nó.
          Nếu bạn yêu cầu về màu sắc thì đèn LED có thể thay thế cho các bóng sợi đốt với nhiều kích cỡ, hình dáng và màu sắc khác nhau.
          Thậm chí trong lĩnh vực đèn pha (Floodlight) người ta dần thay thế các loại bóng cao áp bằng bóng LED cường độ phát sáng cao.
 
*NHỮNG LÝ DO CHÍNH ĐÁNG ĐỂ BẠN CHỌN ĐÈN LED.
 
+ Về kinh tế : Với đèn LED bạn sẽ giảm chi phí thay thế đèn hiện tại và tương lai như sau:
-         Tuổi thọ của đèn LED cao.
-         Đèn LED chịu được sự va đập, rung động có thể tắt mở thường xuyên và nhiệt độ tỏa ra của đèn rất thấp, đèn sợi đốt và các loại đèn khác không đáp ứng được các yêu cầu này.
-         Tiết kiệm năng lượng từ 10 đến 50 vì giảm thiểu được chi phí hoạt động.
 
+ Mỹ thuật : Đèn LED tạo nên màu sắc rực rỡ và gây ấn tượng mạnh, ngay cả với màu thuần trắng. Thời gian đáp ứng là 100-1000 lần nhanh hơn đèn sợi đốt. Vì vậy, không có ánh sáng lập lòe, toàn bộ là ánh sáng thuần gây ấn tượng sâu sắc.
 
+ Đa dạng : Hiện nay LED đang được ứng dụng rộng rãi tại các nước trên thế giới, với nhiều chủng loại và mẫu mã đa dạng như đèn tín hiệu giao thong, đèn chiếu sáng đường phố, đèn đuôi vặn, đèn quang báo ..v.v.. và có xu thế đang thay thế dần các đèn truyền thống.
         
Hiện nay các bóng đèn LED được chế tạo để thay thế trực tiếp các bóng đèn sợi đốt một cách đơn giản. LED có tuổi thọ cao, tiêu thụ năng lượng thấp, chịu được rung động và va chạm, đáp ứng nhanh khi bật tắt, sinh nhiệt tối thiểu, chi phí bảo trì thấp.
 

 
* HIỆU QUẢ KINH TẾ GIỮA ĐÈN LED VÀ ĐÈN MẮT ẾCH:
 
+ Tiết kiệm năng lượng : Ta thử so sánh khi dùng đèn LED thay cho đèn mắt ếch thông thường:
-  Công suất tiêu thụ của đèn MR16-24Y                : 1W
-  Công suất tiêu thụ của đèn Halogen (mắt ếch)      : 50W
Mỗi bóng LED tiết kiệm được                      : 49W
          Trung bình mỗi ngày ta sử dụng                   : 5 giờ
          Một ngày ta  sẽ tiết kiệm được                      : 0.245Kwh/1bóng
         
Vậy sẽ tiết kiệm được                                   : 89,4Kwh/1năm/1bóng
 
* TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ KINH TẾ CHO 1 HỘ GIA ĐÌNH:
 
+ Sử dụng đèn LED MR16-24Y thay cho đèn mắt ếch (bóng sợi đốt).
Thời gian tính toán                                                          : 5 năm
Giá thành 01 bóng đèn LED MR16-24Y công suất 1W     : 50.000 đồng
Giá thành 01 bóng đèn mắt ếch (sợi đốt) công suất 50W   :8.000 đồng
Số lượng đèn sử dụng cho 1 hộ                                       : 50 bóng
-         Tuổi thọ của đèn : Hiện nay các loại đèn mắt ếch thông dụng trên thị trường đa phần là đèn Trung Quốc sản xuất, tuổi thọ bình quân khoảng 100h sử dụng. Trung bình ngày dùng 5h thì trong 01 năm phải 18 lần thay bóng đèn duy trì nguồn sáng.
-         Khi dùng đèn LED trong suốt 5 năm bạn không phải thay bóng.
A.   Chi phí lắp đặt :
+ Khi dùng đèn sợi đốt
          Vật liệu                  8.000đ/b x 50b x 18lần x 5năm =36.000.000 đồng
          Nhân công lắp đặt  2.000đ/b x 50b x 18lần x 5năm =9.000.000 đồng
          Tổng cộng                                                            =45.000.000 đồng
+ Khi dùng đèn LED
          Vật liệu                  50.000 đ/b x 50b                       =2.500.000 đồng
          Nhân công lắp đặt  2.000đ/b x 50b                         =   100.000 đồng
          Tổng cộng                                                            =2.600.000 đồng
B.    Chi phí vận hành :
+ Khi dùng đèn sợi đốt
          Điện năng tiêu thụ  0.050kW x 5h x 365ngày x 5năm =456,25 Kwh
          Giá thành 1Kwh                                                     =620 đồng 
          Tổng cộng            456.25Kwh x 50b x 620đ          =14.143.750 đồng
+ Khi dùng đèn LED
          Điện năng tiêu thụ  0.002kW x 5h x 365ngày x 5năm =18.25Kwh
          Giá thành 1Kwh                                                       =620 đồng
          Tổng cộng                                                              =565.750 đồng
C.   Tổng chi phí lắp đặt và vận hành trong 5 năm :
+ Khi dùng đèn sợi đốt                                                    : 59.143.750 đồng
+ Khi dùng đèn LED                                                       :   3.165.750 đồng
 => Chênh lệch                                                               : 55.978.000 đồng
    Vậy chi phí tiết kiệm được nếu sử dụng đèn 50 bóng LED thay thế cho đèn mắt ếch bóng sợi đốt thông thường trong 5 năm là : 55.978.000 đồng.
 
  KẾT LUẬN
 
Lịch sử của LED không chỉ được biết đến về màu sắc mà còn liên quan đến độ sáng nữa. Giống như computer, sự phát triển độ sáng của LED cũng đi theo định luật Moore: Tăng gần gấp đôi cường độ sáng trong mỗi chu kỳ 18 tháng. Những LED đầu tiên có độ sáng chỉ đủ để sử dụng làm đèn tín hiệu, đèn sáng cho máy tính bỏ túi hoặc đồng hồ điện tử, còn ngày nay LED đã được sử dụng mạnh mẽ trong lĩnh vực chiếu sáng và sẽ còn phát triển mạnh mẽ hơn trong lĩnh vực này.
 
          Ví dụ: tất cả các đèn THGT Mỹ đã được thay thế bằng LED vào cuối năm 2005, hoặc công nghiệp xe hơi đã có những định hướng cho việc thay thế các bóng đèn signal sợi đốt bằng LED, thậm chí thay cả đè pha trước vào cuối thập kỷ này. Phần lớn những manh hình Video lớn sẽ sử dụng cho các dữ liệu ngoài trời đều là các màn hình LED với cả trăm ngàn LED. Cũng rất nhanh chóng, LED đã, đang và sẽ đủ độ sáng để chiếu sáng nhà chúng ta, cơ quan và thậm chí cả đường phố. Cuối cùng nhờ hiệu suất phát quang cao, công suất sử dụng nhỏ nên có thể sử dụng nguồn năng lượng mặt trời để cung cấp điện cho LED và giải quyết được bài toán tiết kiệm điện năng và đem lại ánh sang cho những vùng xa xôi chưa có điện.
 
          Câu chuyện về LED sẽ còn được nhắc đến nhiều bởi sự phát triển với tốc độ chóng mặt hiện nay cùng những tính năng chưa được phát hiện của LED, chưa ai có thể nói gì nhiều về những LED mới sẽ như nào, nhưng chắc chắn một điều là sự phát triển của công nghệ chiếu sáng hiện nay và tương lai sẽ gắn liền với LED.