Để tăng tuổi thọ của đèn sợi đốt các nhà sản xuất đã làm gì

Cách đây 10 năm, bóng đèn sợi đốt được sử dụng nhiều trong nhà bếp củi lửa miền quê. Tuy nhiên, do một số nhược điểm nên nhiều người đã thay bằng đèn LED, đèn huỳnh quang. Bài viết này, Nhà Vườn To cùng bạn tìm hiểu bóng đèn sợi đốt là gì, cấu tạo và nhược điểm của nó nào.

Bóng đèn sợi đốt là thiết bị sử dụng điện để đốt nóng dây tóc hoặc dây điện cho đến khi nó đủ nóng để phát ra ánh sáng màu trắng. Nếu điều đó được làm trong không gian mở, với sự có mặt của oxy, dây tóc kim loại sẽ cháy trước khi nóng lên.

Bóng đèn sợi đốt hoạt động được vì dây tóc nóng ở bên trong vỏ thủy tinh hoặc quả cầu được hút hết không khí dưới dạng chân không hoặc chứa đầy khí trơ. Dây tóc sẽ không bị cháy trong môi trường chân không hoặc loại khí độc nhất bên trong bóng đèn là khí trơ sẽ không phát sinh bức xúc hóa học với dây tóc.

Bóng đèn sợi đốt là gì

Henry Woodward và Matthew Evans là hai người trước tiên phát minh ra bóng đèn sợi đốt, có bằng sáng chế được Thomas Edison mua lại. Đến năm 1879, Edison đã chuyển thành dây tóc carbonvỏ bọc không oxy, và đã sản xuất được một bóng đèn có thể sử dụng trong bốn mươi giờ. Kể từ đấy bóng đèn sợi đốt đã có một chặng đường dài tăng trưởng cho đến vào thời điểm hiện tại.

  • Bóng sợi đốt làm bằng Vonfram, chịu đựơc nhiệt độ cao, có chức năng biến đổi điện năng thành quang năng.
  • Bóng đèn được làm bằng thủy tinh chịu nhiệt, chịu được nhiệt độ cao, bảo vệ sợi đốt
  • Đuôi đèn (đuôi xóay và đuôi ngạnh) được thực hiện bằng đồng hoặc sắt tráng kẽm, gắn chặt với bóng thủy tinh, có chức năng nối với mạng điện cung cấp cho đèn.

Cấu tạo bóng đèn sợi đốt

  • Điện áp định mức: 127v, 220v, 110v.
  • Công suất định mức: 15w, 25w, 60w, 75w, 100w, 300w.

Phát ra ánh sáng liên tục (không gây mỏi mắt). Hiệu năng phát quang thấp (không tiết kiệm điện năng). Tuổi thọ thấp (khoảng 1000 giờ). Đèn sợi đốt hiện nay có 2 loại: loại chứa khí trơ và loại chứa khí Halogen.

đèn có sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn, chúng có nhiều dạng bóng đèn không giống nhau (trong suốt, mờ, trắng đục, màu, v..v.). Phần lớn vào thời điểm hiện tại là loại trắng đục có công suất trong khoảng 15 đến 1000 watts có đui xoáy hoặc đui ngạnh. Một vài loại của bóng đèn này thuộc loại để trang trí có hình dạng như ngọn nến hoặc hình chữ nhỏ.

Những loại bóng này rất không đạt kết quả tốt, hiệu năng chỉ khoảng 11-19 lm/W. Thông thường chúng có thời gian sống tương đối ngắn khoảng 1000 giờ, nhưng chúng có giá thành ban đầu thấp và CRI=100,CT=2700K. Với những tiến bộ hiện thời của đèn huỳnh quang thu gọn và đèn sợi đốt pha hơi halogen thì việc bắt đầu dùng đèn sợi đốt thường thường là khó chấp nhận.

Đèn sợi đốt thông dụng

Là loại bóng sợi đốt Wolfram chuẩn mực có bóng đèn được tráng ở mặt trong hay mặt ngoài một lớp phản xạ để tăng cường tập trung ánh sáng theo một hướng cụ thể. Bóng đèn này thường có hai loại: Loại bóng có dạng chụm có lớp phản xạ nhôm và loại bóng phản xạ dạng nở xòe. Cũng như các bóng sợi đốt khác loại bóng này có thời gian sống ngắn, hiệu năng rất thấp. Công suất của bóng trong khoảng 40 – 300W.

Suốt quá trình công việc của bóng đèn thường, sự bay hơi của dây tóc tungsten là lý do làm vỏ thủy tinh bị đen làm giảm cường độ chiếu sáng. Mặc dù có thể giảm được quá trình này bằng cách đặt dây tóc trong một bóng thủy tinh có thể tích lớn hơn. Tuy nhiên cường độ ánh sáng của bóng đèn này bị giảm nhiều sau một thời gian sử dụng

Nỗi lo trên đã được khắc phục với sự ra đời của bóng đèn Halogen. Bóng Halogen có công suất và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường. Đây là loại đèn thế hệ mới có nhiều ưu thế so sánh với đèn thế hệ cũ như: Đèn halogen chứa khí halogen như iode hoặc brôm.

Các chất khí này làm ra một quá trình hoá học khép kín: Iode liên kết với vonfram (hay Tungsten) bay hơi ở dạng khí thành iodur vonfram, hổn hợp khí này không bám vào vỏ thủy tinh như bóng đèn thường mà thay vào đó sự chuyển động đối lưu sẽ mang hổn hợp này trở về vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn (ở nhiệt độ cao trên 1450 0C) thì nó sẽ tách thành 2 chất: vonfram bám trở lại tim đèn và các phần tử khí halogen được giải phóng trở về dạng khí.

Đèn sợi đốt thường và halogen

Quá trình tái tạo này không những ngăn chặn sự đổi màu bóng đèn mà còn giữ cho tim đèn luôn hoạt động ở điều kiện tốt trong một thời gian dài. Bóng đèn halogen phải được chế tạo để công việc ở nhiệt độ cao hơn 250oC. Ở nhiệt độ này khí halogen mới bốc hơi.

Người ta sử dụng phần lớn thủy tinh thạch anh để làm bóng vì loại vật liệu này chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao (khoảng 5 đến 7 bar) cao hơn thủy tinh thông thường làm cho dây tóc đèn sáng hơn và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường.

Thêm vào đó, một ưu thế của bóng halogen là chỉ phải một tim đèn nhỏ hơn so với bóng thường. Điều này cho phép điều chỉnh tiêu diểm chính xác hơn so sánh với bóng thông thường. (Chú ý trên thị trường hiện nay bóng đèn giả halogen rất nhiều)

Đèn sợi đốt tạo ánh sáng khi dòng điện đi qua sợi tóc làm bằng vonfram khiến nó nóng đỏ lên phát ra ánh sáng.

Đèn halogen cũng là một loại đèn sợi đốt tuy nhiên trong bóng, ngoài khí trơ còn có thêm khí thuộc group halogen (iốt, brôm), khắc phục được trạng thái bóng đèn bị đen do kim loại vonfram bốc hơi ở nhiệt độ cao tích tụ dần trên thành bóng. Hiện tượng bốc hơi vẫn xuất hiện nhưng theo thực tế gần như không còn sự tích tụ phân tử vonfram lên thành bóng.

So với đèn sợi đốt thường, với cùng công suất và tuổi thọ, đèn halogen có kích thước bé hơn, hiệu năng phát sáng cao hơn và độ ổn định quang thông hiệu quả hơn, được chế tạo với công suất từ vài W đến vài chục KW, dùng để chiếu sáng ngoài trời, trường quay, trong máy sao chụp và máy chiếu.

Bóng đèn sợi đốt

Bóng đèn sợi đốt halogen thường có một hoặc hai đầu sử dụng ngay nguồn điện lưới không qua bộ biến đổi điện. Cũng thuộc loại bóng đèn sợi đốt nên chúng có hiệu năng thấp so sánh với các kiểu bóng khác. Tuy vậy nhờ có các nguyên tử khí halogen nên so sánh với bóng sợi đốt thông thường chúng có hiệu suất cao hơn 20% và đặc tính quang học cũng ổn định hơn với thời gian.

Ngoài ra những bóng halogen loại mới với lớp tráng phản xạ tia hồng ngoại làm tăng hiệu suất của chúng lên đến 25 – 30% so với bóng halogen thường. Những đặc trưng chính của loại bóng đèn này là:

  • Công suất 25 – 250 Watt (loại một đầu), 60-2000 Watt (loại hai đầu)
  • CT = 3000 Kelvin, CRI = 100
  • Hiệu năng 11-17 lm/ W (một đầu) và 14-23 lm/ W (hai đầu)
  • Tuổi thọ khoảng 2000 giờ (một đầu) và 3000 giờ (hai đầu)

Vì loại bóng đèn này thực sự không còn hiệu quả nữa. Để kéo dài tuổi thọ của bóng đèn sợi đốt, các nhà cung cấp đã cải tiến để dây tóc trở nên ít nóng hơn nhiệt độ tối ưu quan trọng để phát ra ánh sáng trắng, bài bản.

Nhược điểm bóng đèn sợi đốt

Do đó, bóng đèn sợi đốt sẽ phát tán ra nhiều năng lượng mà chúng dùng trong phần hồng ngoại của quang phổ. Điều này không tốt cho mắt chúng ta, và khá lãng phí năng lượng, trừ khi cái chúng ta cần chính là sức nóng mà bóng đèn tỏa ra.

Quan bài viết trên, Nhà Vườn To đã chia sẻ với bạn về bóng đèn sợi đốt là gì, thông số kĩ thuật và nhược điểm đèn sợi đốt. Hy vọng những thông tin này giúp bạn hiểu hơn về các loại đèn. Cám ơn bạn đã theo dõi bài viết.