Breaking News

Lý do đèn pha led sân bóng tiết kiệm điện

Đèn pha led chiếu sáng sân bóng đá, bóng rổ, bóng chuyền, . . . hay sân tennis thường được gọi chung là đèn pha led sân bóng. Khi trang bị mới hoặc thay thế đèn, có một điều luôn làm các chủ sân hoài nghi, thắc mắc, đó là đèn pha led có thực sự tiết kiệm điện như các thông tin quảng cáo hay không? Hay so với các bóng đèn phóng điện thế hệ cũ (gọi chung là bóng đèn sân bóng) thì lý do nào giúp đèn pha led tiết kiệm điện?

“Thực tế thì nhờ vào cấu tạo và đặc tính kỹ thuật mà đèn pha led sân bóng tiết kiệm rất nhiều điện so với các bóng đèn sân bóng”

Bài viết này Lê Sơn sẽ phân tích lý do vì sao dùng đèn pha led thì tiết kiệm được nhiều điện và đưa ra các số liệu đánh giá giúp các chủ sân bóng dễ thấy để yên tâm tin dùng.

1. Hiệu suất phát sáng

Theo định nghĩa, hiệu suất phát sáng của một bộ đèn (lm/w) là tỷ số giữa lượng ánh sáng do bộ đèn phát ra (lm) và công suất tiêu thụ của bộ đèn (w).

dùng đèn chiếu sáng sân tennis loại nào tốt

Hình 1: hình ảnh minh họa hiệu suất phát sáng của các đèn

Ta biết rằng, lượng ánh sáng do bộ đèn phát ra càng lớn thì đèn càng sáng. Trong khi đó, công suất tiêu thụ của bộ đèn thì ngược lại, càng thấp càng tiết kiệm điện. Do đó, Hiệu suất phát sáng càng cao, tiết kiệm điện càng nhiều”.

Các bóng đèn sân bóng có hiệu suất phát sáng thấp, ví dụ đèn matal halide lúc mới sử dụng và không lắp chóa thì hiệu suất phát sáng của đèn khoảng 80 – 90 lm/w.

Đèn pha led sân bóng có hiệu suất phát sáng cao hơn nhiều so với các loại bóng đèn sân bóng, đạt mức từ 115 lm/w trở lên và giữ mức ổn định trong phần lớn vòng đời của đèn, đặc tính này giúp đèn tiết kiệm điện hơn các bóng đèn sân bóng.

2. Hiệu quả ở hướng phát sáng

Xét về tính hiệu quả thì ánh sáng từ các bộ đèn cần được phát vào mục tiêu cụ thể hơn là phát ra các hướng không hữu ích xung quanh bộ đèn. Vì vậy, khả năng hướng ánh sáng đến một khu vực nhất định của bộ đèn là rất quan trọng, ta hãy xem xét khả năng này của các đèn:

  • Bóng đèn sân bóng: hoạt động theo nguyên lý phóng điện. Vì vậy, vỏ bóng đèn có dạng bulb, hoặc tuýp để chứa các khí halogen hoặc hơi thủy ngân. Và do đó, ánh sáng phát ra trên toàn bộ vỏ bóng, bao phủ góc 360 độ xung quanh bóng đèn.
  • Đèn pha led sân bóng: thành phần phát sáng của đèn là các chip led, chip led là điốt có khả năng bức xạ ánh sáng và các bức xạ này được phát về cùng một hướng.

đèn pha led sân bóng, đèn sân bóng

Hình 2: thành phần phát sáng, (a) – đèn pha led sân bóng, (b) – bóng đèn sân bóng

Do ánh sáng phát ra từ bóng đèn sân bóng bao phủ một góc rất rộng nên cần phải dùng chóa hoặc máng để hướng phần lớn ánh sáng về phía mục tiêu (phát sáng gián tiếp). Tuy nhiên, chóa hoặc máng sẽ hấp thụ và làm suy hao ít nhất 30% năng lượng sáng, nên hiệu quả của bộ đèn là rất thấp.

Trong khi đó, đèn pha led sân bóng có các chip led được bao phủ bằng các thấu kính cho phép tới 99% lượng ánh sáng truyền qua và điều hướng ánh sáng phát trực tiếp tới đúng phạm vi mục tiêu nên hiệu suất của bộ đèn rất cao.

đèn pha led sân bóng, đèn sân bóng

Hình 3: hướng phát sáng, (a) – đèn pha led sân bóng, (b) bóng đèn sân bóng

Như vậy, qua phân tích cấu tạo, đặc tính, nguyên lý hoạt động giữa đèn led, và các đèn thế hệ cũ ở trên ta thấy được 2 điểm mấu chốt giúp đèn pha led sân bóng tiết kiệm điện:

  • Đèn pha led sân bóngcó hiệu suất phát sáng ổn định, cao hơn nhiều so với các bóng đènsân bóng.
  • Lượng ánh sáng do đèn pha led sân bóngphát ra đều hướng đến mục tiêu, trong khi các bóng đèn sân bóng thì cần phải dùng thêm máng hoặc chóa để hướng phần lớn ánh sáng đến mục tiêu.

Điều này có nghĩa là với cùng một sân bóng thì khi dùng đèn pha led và bóng đèn có cùng mức công suất tiêu thụ, lượng ánh sáng thu được tại bề mặt sân bóng của đèn pha led sẽ cao hơn nhiều so với khi dùng bóng đèn sân bóng. Hay nếu xét về tiêu chí có cùng độ sáng thì đèn pha led tiết kiệm rất nhiều điện so với các bóng đèn sân bóng.

Đánh giá mức độ tiết kiệm điện giữa đèn pha led sân bóng và bóng đèn sân bóng

Thực tế thì chênh lệch điện năng tiêu thụ giữa các đèn là bao nhiêu? Dưới đây là số liệu tính toán và kết quả đo đạc khi dùng hai loại đèn này cho hai sân tennis có cùng khuôn viên và độ cao treo đèn.

Bảng 1: so sánh điện năng tiêu thụ của các đèn

Thông số kỹ thuật của các loại đèn đèn ở Bảng 1 như sau:

  • Đèn pha led sân bóng: công suất tiêu thụ: 140w, hiệu suất phát sáng: 115 lm/w, số lượng đèn sử dụng cho 1 sân tennis: 24 đèn.
  • Bóng đèn sân bóng: dùng đèn metal halide có công suất tiêu thụ: 1000w, hiệu suất phát sáng: 80 lm/w, số lượng đèn sử dụng cho 1 sân tennis: 6 đèn.

Phần công suất tiêu hao trên led driver, tăng phô:

  • Đèn pha led sân bóng: đèn sử dụng led driver để cấp nguồn một chiều DC cho chip led, công suất tỏa nhiệt ở led driver là không đáng kể, có thể bỏ qua.
  • Bóng đèn sân bóng: đèn thế hệ cũ dùng nguồn điện xoay chiều AC có tần số 50Hz, để mắt không thấy nhấp nháy, tăng phô phải tăng tần số nguồn điện đầu vào lên cao. Công suất tiêu thụ của tăng phô bằng 15% công suất tiêu thụ của đèn.

Dựa vào các thông tin đầu vào ở trên, ta sẽ tính được tổng quang thông hữu dụng phát ra trên mỗi sân như sau:

  • Tổng công suất tiêu thụ (4) = [công suất mỗi bóng (1) + công suất tăng phô/driver (2)]x số lượng đèn (3).
  • Tổng quang thông hữu dụng phát ra trên mỗi sân (7) = [tổng công suất tiêu thụ (4) x hiệu suất phát sáng của đèn] – suy hao chóa (6).

Như vậy, khi dùng hai loại đèn này để chiếu sáng sân tennis sẽ thu được:

  • Đèn pha led sân bóng: quang thông hữu dụng là 386400 (lm), tổng công suất tiêu thụ của hệ thống đèn là 3360 (w).
  • Bóng đèn sân bóng: quang thông hữu dụng là 336000 (lm), tổng công suất tiêu thụ của hệ thống đèn là 6900 (w).

Từ tính toán lý thuyết và căn cứ vào lượng điện năng tiêu thụ thực tế, rút ra được kết luận: để có cùng độ sáng, khi dùng đèn pha led sân bóng sẽ tiết kiệm hơn 50% tiền điện so với khi dùng bóng đèn sân bóng.

Ngoài vấn đề tiết kiệm điện, bạn hãy xem đồ thị suy giảm quang thông của các đèn ở Hình 4.

đèn pha led sân bóng, đèn sân bóng

Hình 4: đồ thị suy giảm quang thông của đèn pha led và bóng đèn cao áp meta halide

Đồ thị ở Hình 4 cho thấy, khi dùng đèn pha led sân bóng, sau 50.000h thì độ sáng của đèn chỉ giảm xuống còn 70% so với độ sáng ban đầu. Trong khi, nếu dùng bóng đèn sân bóng, sau 10.000h độ sáng của đèn đã giảm xuống còn 60% độ sáng ban đầu. Nghĩa là nếu dùng đèn pha led, một chu kỳ sử dụng đèn bằng với 5 – 6 chu kỳ sử dụng bóng đèn sân bóng.

Điều này có nghĩa là ngoài việc tiết kiệm điện, dùng đèn pha led sân bóng sẽ giúp các chủ sân duy trì độ sáng trên sân ổn định, giảm thiểu số lần bảo dưỡng, thay thế đèn mới như khi dùng các bóng đèn sân bóng.

Người viết: Lê Sơn

Tìm hiểu thêm

đèn chiếu sáng sân thi đấu

Hướng dẫn cách chọn đèn chiếu sáng sân thi đấu trong nhà

Chơi các môn thể thao như bóng rổ, bóng chuyền . . .  ở sân …

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *