SSL (Solid State Lighting) là kỹ thuật chiếu sáng bằng chất rắn trong đó có sử dụng đi ốt phát quang (chip led) làm nguồn chiếu sáng thay vì dây tóc (ở bóng đèn sợi đốt) và khí. Đèn led đã xóa bỏ một số nhược điểm của ánh sáng truyền thống như tuổi thọ kéo dài đáng kể, sản lượng quang thông cao hơn với khả năng hiển thị màu sắc tốt hơn, hiệu quả chiếu sáng cao và giảm tiêu thụ điện năng. Những thuộc tính này đã làm cho sản phẩm trở thành thiết bị chiếu sáng thay thế tốt nhất cho bóng đèn sợi đốt hoặc đèn huỳnh quang.
Tuy nhiên, công nghệ chiếu sáng này vẫn tồn tại một số bất lợi sẽ phát sinh trong quá trình sử dụng như: tính nhạy cảm với nhiệt độ cao, khi chiếu sáng ở cường độ lớn có thể gây ra ô nhiễm ánh sáng; ngoài ra còn một số thách thức liên quan đến lắp đặt đèn và chi phí liên quan… Trong bài viết này SUNKY sẽ phân tích cụ thể 5 nhược điểm và thách thức của đèn led.
Đèn led cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ cao
Tuổi thọ của đèn led liên quan lớn tới nhiệt độ môi trường lắp đặt, đặc biệt với những loại sản phẩm công suất cao. Mặc dù hiệu suất sử dụng năng lượng của loại đèn này đem lại hiệu quả vượt trội so với nhiều nguồn sáng truyền thống, tuy nhiên vẫn có khoảng 20% lượng điện năng bị thất thoát thành nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh.
Trong khi đó các nhà sản xuất đã khẳng định nhiệt độ là kẻ thù của đèn led, nếu làm việc trong môi trường nhiệt độ cao bóng đèn sẽ bị hư hỏng vĩnh viễn hoặc hiệu suất chiếu sáng của nó sẽ giảm rõ rệt. Vì vậy có thể nói hoạt động của chúng phụ thuộc phần lớn vào việc bố trí/ lắp đặt sản phẩm để nhiệt độ sinh ra trong quá trình chiếu sáng không làm ảnh hưởng đến độ bền của đèn.
Bộ chuyển đổi nguồn điện led driver không đạt chất lượng cũng có thể gây ra vấn đề về nhiệt độ trong thiết bị, khiến đèn dễ bị chập cháy. Ngoài ra bộ phận tản nhiệt cùng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo nhiệt độ phù hợp cho chúng hoạt động. Nhiều loại đèn có chất liệu của bộ phận tản nhiệt không tốt khiến cho việc dẫn nhiệt từ chip led ra ngoài gặp vấn đề, điều này cũng tác động không nhỏ đến độ bền của sản phẩm.
Đặc biệt với một nước nhiệt đới ẩm gió mùa như Việt Nam, đèn led nói riêng và các thiết bị điện nói chung phải đối mặt với thách thức lớn về nhiệt độ, độ ẩm nên nhược điểm này của công nghệ chiếu sáng led càng dễ bộc lộ.
Chi phí mua và lắp đặt
Trước tiên phải khẳng định rằng, đèn led đắt hơn so với các loại đèn chiếu sáng khác. Mặc dù các nhà sản xuất luôn cải tiến quy trình sản xuất, tối giản các công đoạn để giảm thiểu tối đa chi phí sản xuất nhằm hạ giá thành sản phẩm nhưng với phần lớn người tiêu dùng tại thị trường Việt Nam thì giá của bóng đèn led vẫn đắt gấp 2-3 lần bóng đèn truyền thống.
Giá sản phẩm cao là do thiết bị chiếu sáng này được sản xuất theo những quy chuẩn quốc tế, bản thân nó được trang bị rất nhiều bộ phận mà đèn truyền thống không có như: bộ tản nhiệt, bộ led driver… trong khi đó các vật liệu dẫn nhiệt tốt thường có chi phí cao, đồng thời cũng làm tăng trọng lượng của đèn. Điều này đã làm tăng chi phí không chỉ của bóng đèn mà còn là chi phí vận chuyển sản phẩm từ nhà sản xuất ra đến thị trường và tới tay người tiêu dùng. Ngoài ra, để điều khiển hệ thống chiếu sáng của thiết bị, nhà sản xuất phải thiết kế mạch điện đa dụng để có thể lựa chọn nhiều kiểu chiếu sáng hơn, như vậy chi phí tổng thể của sản phẩm sẽ tăng lên đáng kể.
Nói về chi phí lắp đặt, đèn chiếu sáng công nghệ led yêu cầu quá trình lắp đặt phức tạp hơn đèn truyền thống, phải tìm được vị trí lắp đặt tối ưu để đèn cho ánh sáng tốt và quan trọng hơn cả là việc tản nhiệt cho đèn thuận lợi, có như vậy sản phẩm mới bền. Thường các gia đình hay các doanh nghiệp nếu thay thế hệ thống đèn chiếu sáng trong nhà/ cơ quan bằng đèn led thì sẽ cần thuê thợ điện chuyên nghiệp để việc lắp đặt được hiệu quả, an toàn.
Mặc dù có chi phí ban đầu (mua và lắp đặt) khá cao nhưng hệ thống chiếu sáng led lại có ưu điểm là tiêu thụ ít điện năng, chi phí bảo trì thấp hơn các loại đèn khác.
Đèn led nhấp nháy
Có thể bạn không tin nhưng hầu hết đèn led có ánh sáng nhấp nháy, bạn có thể dễ dàng kiểm tra thông tin này bằng cách sử dụng điện thoại chụp hình/ quay video dưới ánh sáng đèn. Nếu video nhấp nháy thì chứng tỏ bóng đèn đó có tuần suất nhấp nháy khá cao và điều này có hại cho mắt của chúng ta.
Việc đèn led bị nhấp nháy được lý giải là do các gợn sóng lớn trong dòng điện DC được cung cấp cho SSL. Ngoài ra còn có lý do là việc cung cấp điện năng cho nguồn sáng không đều đặn, cung cấp điện áp cho thiết bị từ dây nguồn AC không đảm bảo. Sản phẩm phát ra ánh sáng bằng cách cung cấp nguồn điện thông qua một bộ chuyển đổi nguồn điện là led driver. Khi nguồn điện cung cấp bởi bộ led driver không ổn định, ánh sáng phát ra từ đèn có thể nhấp nháy như một dấu hiệu của một sự cố.
Ô nhiễm ánh sáng trong môi trường
Ánh sáng tràn lan ở mọi nơi và gây ra hiệu ứng hào quang hay còn gọi là ô nhiễm ánh sáng. Theo bản chất thiết kế và hoạt động của đèn công nghệ led thì chúng luôn chiếu sáng theo hướng, chứ không phân bố ánh sáng đồng đều. Với đèn led có chỉ số quang thông thấp thì ánh sáng hướng có thể làm chói mắt khi sử dụng cho kiểu chiếu sáng chung trong hộ gia đình. Còn với chiếu sáng ngoài trời, chiếu sáng đường phố thì ánh sáng led cường độ cao trong thời gian dài sẽ kéo theo vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm ánh sáng.
Mặt khác, nhiều nhà nghiên cứu còn chỉ ra rằng, chiều sáng công nghệ led có quá nhiều ánh sáng xanh, điều này không tốt cho thị giác con người.
Những thách thức về các chỉ số kỹ thuật
Hoạt động của đèn led phụ thuộc phần lớn vào việc thiết kế chính xác các thiết bị cố định để quản lý lượng nhiệt sinh ra bởi thiết bị, điều này có thể dẫn đến việc chất lượng chip led không đảm bảo. Bên cạnh đó, thách thức về việc cung cấp điện áp chính xác để đèn hoạt động cũng được coi là vấn đề cần giải quyết vì sản phẩm chỉ hoạt động tối ưu nhất khi nó được cung cấp điện áp phù hợp và dòng điện không đổi chiều. Điều này đòi hỏi các nhà sản suất phải có các chuyên gia để thiết kế các trình điều khiển điện tử cho chúng. Trong khi thị trường đèn led đang tăng trưởng mạnh mẽ do sự bùng nổ của các nhà sản xuất giá rẻ tại khu vực Châu Á thì các chỉ số kỹ thuật này càng khó đảm bảo.
