Kể từ khi Edison phát minh ra bóng đèn điện đầu tiên vào năm 1879 nền công nghiệp chế tạo nguồn sáng đã có hơn 100 năm phát triển không ngừng. Bắt đầu từ chiếc bóng đèn sợi đốt hiệu suất quang thấp ngày nay các bóng đèn rất đa dạng về kiểu dáng chủng loại, không những có hiệu suất sáng cao mà còn tiết kiệm điện, thân thiện với môi trường. 

Bóng đèn cao áp ra đời đã đánh dấu một bước phát triển lớn trong chiếu sáng. Ban đầu phổ biến là các loại đèn cao áp thủy ngân. Do đặc điểm các loại đèn này có công suất lớn, cường độ phát sáng cao cho nên chúng được ứng dụng rộng rãi để chiếu sáng những nơi có không gian rộng như chiếu sáng đường phố, công xưởng, sân vận động…. Tuy nhiên các loại này có nhược điểm là hiệu suất phát quang không cao và chỉ số hoàn mầu thấp. Hiệu suất tối đa của bóng cao áp thủy ngân chỉ đạt từ 45- 55 lm/w, chỉ số hoàn màu chỉ đạt từ 25 – 50. Vì vậy chúng được đánh giá là loại có chất lượng ánh sáng không tốt đồng thời tiêu tốn nhiều năng lượng. Trong bối cảnh đó đèn Metal Halide (MH) ra đời đã khẵc phục được phần lớn những nhược điểm của bóng cao áp thủy ngân. Để nâng cao hiệu suất phát quang người ta nạp vào trong đèn một số các kim loại chẳng hạn như Sc – Na (scandium – natri), Tl-In-Na (thalium – indium – natri). Với mỗi hỗn hợp kim loại khác nhau thì phổ ánh sáng của đèn cũng khác nhau. Chẳng hạn Natri cho phổ màu vàng, Ti cho phổ màu xanh green, Li cho phổ màu đỏ… Đèn Metal Halide là loại đèn cao áp mà trong đó có nạp kim loại Metal Halide (ở dạng muối). Đèn Metal Halide có rất nhiều ưu điểm: Hiệu suất rất cao, có thể lên tới 115 lm/w, chỉ số hoàn màu đạt tới 95 cho ánh sáng rực rỡ, màu sắc trung thực, tuổi thọ cao đạt từ 15.000 – 20.000 giờ, dải công suất đa dạng từ 20 – 3000W. Nếu so với các loại đèn thủy ngân cao áp hoặc đèn Natri thì MH là loại đèn có chất lượng ánh sáng cao, quang phổ của nó có đầy đủ các màu trong khi đó quang phổ của đèn cao áp thủy ngân chỉ có vài vạch, hay quang phổ của đèn cao áp Natri chủ yếu là phổ màu vàng từ hơi Na. Với những ưu điểm vượt trội như vậy đèn MH được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như chiếu sáng đường phố, chiếu sáng sân bãi, nhà xưởng…Ngoài ra đèn MH cho ánh sáng rực rỡ, chỉ số hoàn màu cao vì thế nó được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực chiếu sáng trang trí, chiếu sáng trong các cửa hàng siêu thị, trong truyền hình, sân khấu…đèn MH đa dạng về kiểu dáng chủng loại sử dụng với các kiểu đui đèn khác nhau như các loại E27, E40, R7s, G12…

XU HƯỚNG THU NHỎ CÔNG SUẤT

Ban đầu đèn MH thường được sản xuất ở công suất từ 200W, 300W cho đến 1.000W, chủ yếu sử dụng trong chiếu sáng ngoài trời, những nơi có khu vực chiếu sáng lớn. Đặc điểm của đèn MH cao áp là làm việc theo nguyên lý phát sáng hồ quang nên phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ của đèn, nhiệt độ càng cao thì hiệu suất phát quang càng lớn. Vì vậy sản suất các loại đèn công suất lớn thường dễ hơn so với các loại đèn công suất thấp do có thể khống chế được nhiệt độ cao hơn và việc xử lý chất tạp khí trong đèn cũng đơn giản hơn. Ngày nay do nhu cầu tiết kiệm điện, do tiến bộ của khoa học kỹ thuật xu hướng của đèn MH ngày càng được nhu nhỏ công suất. Bằng cách thay đổi hình dạng lõi hồ quang người ta đã loại bỏ điểm lạnh của đèn, duy trì nhiệt độ hoạt động của đèn ở nhiệt độ cao. Đồng thời việc xử lý tạp chất trong đèn cũng được nâng lên làm cho việc sản xuất đèn công suất thấp trở nên dễ dàng hơn mà tuổi thọ của đèn không bị ảnh hưởng. Việc sử dụng ống hồ quang gốm sứ thay thế ống thủy tinh thạch anh thực sự là một bước tiến lớn trong công nghệ chế tạo đèn MH góp phần dễ dàng sản xuất ra các loại đèn công suất thấp. Hiện nay có loại đèn MH công suất chỉ 35W, 50W được sử dụng để thay thế các loại đèn huỳnh quang 40W nhưng lại có cường độ sáng cao hơn rất thích hợp cho việc chiếu sáng tập trung, chiếu sáng điểm, chiếu sang trong nhà nơi có chiều cao trần lớn. Đèn MH gốm sứ có những ưu điểm như: 1- Nhiệt độ làm việc tương đối cao: có thể trên 1500K (thạch anh 1200K). Áp suất hơi tăng lên nhiều lần cho nên cường độ phát quang, chỉ số hoàn màu được nâng lên 2- Gốm sứ có Al2O3 cho nên giảm hiện tượng Na ra bên ngoài làm nâng tuổi thọ của đèn lên tới 20 000 giờ 3- Kích thước hình dạng ống đèn có thể khống chế tốt (thạch anh độ đồng đều kém). Gốm sứ được đúc từ khuôn, nếu chuẩn xác được khuôn thì độ đồng đều của sản phẩm tốt, hiệu suát sáng cao, màu sắc ổn định. Cấp chất lượng được nâng lên 1 bậc. Loại lõi hồ quang hình ống tuổi thọ thấp hơn loại hình cầu. Loại hình cầu nhiệt độ tương đối đồng đều.

THỊ TRƯỜNG ĐÈN METAL HALIDE SẢN XUẤT TRONG NƯỚC

Đèn MH đang ngày càng phát triển và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực chiếu sáng, nhất là lĩnh vực chiếu sáng trang trí, nghệ thuật. Do việc sản xuất các loại đèn này đòi hỏi công nghệ phức tạp, vốn đầu tư lớn cho nên ít có doanh nghiệp trong nước đầu tư sản xuất. Vì vậy hiện nay trên thị trường các sản phẩm MH hàng ngoại nhập chiếm đa số thị phần, nhiều sản phẩm có nguồn gốc xuất xứ không rõ ràng có chất lượng kém gây ảnh hưởng đến khách hàng Để tham gia thị trường này, bắt đầu từ cuối năm 2009 Công ty cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông đã đầu tư dây chuyền để sản xuất các loại đèn MH, đèn cao áp Natri. Với lợi thế là nhà sản xuất hàng đầu, có kinh nghiệm trong sản xuất các nguồn sáng Rạng Đông sẽ tập trung sản xuất các loại đèn MH có công suất  từ 70W, 100W, 150W, 200W và 400W có thể ứng dụng trong chiếu sáng ngoài trời cũng như chiếu sáng trong nhà. Các sản phẩm này đều có cấp chất lượng tốt, tuổi thọ cao. Đa dạng về kiểu dáng để cho người tiêu dùng lựa chọn như các loại sử dụng đui đèn E27, G12, R7s…. Hy vọng rằng với việc sản xuất ra các loại đèn MH ngành sản xuất sản phẩm nguồn sáng trong nước sẽ ngày càng phát triển đáp ứng ngày càng tốt nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng về giá cả, chất lượng, giành thế cạnh tranh so với các sản phẩm ngoại nhập.       

Kỹ sư Ngô Văn Quyền - Trung tâm R&D Rạng Đông