Sử dụng đèn LED kết hợp với các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo các tiêu chuẩn chiếu sáng trong giao thông, công trình ngoài trời đã, đang và sẽ là xu hướng tất yếuđược áp dụng ở nhiều nước trên thế giới và Việt Nam. Để giúp người sử dụng lựa chọn đèn LED, nắm các phương pháp cơ bản trong thiết kế, lắp đặt đúng cách, hiệu quả đảm bảo các tiêu chuẩn trong chiếu sáng ngoài trời, cùng chúng tôi tìm hiểu những kinh nghiệm bước đầu về lựa chọn và sử dụng đèn chiếu sáng ngoài trời.

Tinh năng nổi trội của đèn LED

Với cùng một yêu cầu ánh sáng thì đèn LED sử dụng ít điện năng hơn so với những đèn phóng điện truyền thống vì có hiệu suất phát sáng cao hơn,ít suy giảm ánh sáng qua kính đèn, bộ phận phản quang…; Tuổi thọ của đèn LED cao sẽ làm giảm đáng kể chi phí bảo dưỡng bảo trì hệ thống chiếu sáng hiện nay.Với chỉ số hoàn màu cao, ánh sáng được kiểm soát tốt, đèn LED cải thiện tầm nhìn của người quan sát, tạo cảm giác thoải mái hơn khi tham gia lưu thông trên đường.

Đèn LED có khả năng kiểm soát quang học cao giúp cho ánh sáng có tính định hướng tốt, hướng đến những nơi cần thiết nên sẽ tránh được tình trạng ô nhiễm ánh sáng.Chiếu sáng bằng đèn LED giảm khí thải CO2.Dễ dàng điều khiển tiết kiệm điện năng (Dimming): đèn LED có nhiều lợi thế so với các loại đèn phóng điện thông thường như khả năng khởi động nhanh, tích hợp công nghệ điện tử nên rất dễ dàng trong việc điều khiển tiết kiệm điện năng và điều khiển thông minh.

Hệ thống chiếu sáng đèn LED đường Thanh Niên, Q. Ba Đình Hà Nội

Xác định đối tượng chiếu sáng

Việc sử dụng đèn LED trong chiếu sáng công cộng là một chủ trương đúng đắn và là xu hướng tất yếu bởi những ưu điểm vượt trội mà đèn LED mang lại. Vậy sử dụng đèn LED như thế nào cho đúng cách là một vấn đề được nhiều nhà tư vấn, chủ đầu tư… quan tâm

Trước hết, đèn LED có thể được sử dụng ở trong tất cả các công trình chiếu sáng công công như: Đường cao tốc, đường đô thị, đường trục chính, ngõ xóm, hầm… đến các công trình thể thao, nhà ga, bến cảng, công viên, vườn hoa, khu vui chơi công cộng, bề mặt các tòa nhà, công trình có kết cấu lớn…Cụ thể,Chiếu sáng đường: Sử dụng các đèn LED chiếu sáng đường phố thông dụng, công suất phù hợp cho cấp đường, loại đường…

Chiếu sáng hầm: Sử dụng các đèn pha LED chuyên dụng, công suất phù hợp cho từng loại hầm, đảm bảo ánh sáng cho các phương tiện lưu thông, đặc biệt ở các khu vực lối vào và lối ra hầm…

Chiếu sáng công trình thể thao, nhà ga, bến cảng, nút giao thông: Sử dụng các đèn pha LED có phân bố ánh sáng và công suất phù hợp, lắp đúng cao độ, tránh chói lóa…

Công viên, vườn hoa, khu vui chơi: Sử dụng các đèn LED kết hợp với cột đèn có kiểu dáng đẹp, phù hợp, công suất thấp, ánh sáng hài hòa với cảnh quan, tạo điểm nhấn…

Bề mặt các tòa nhà, công trình có kết cấu lớn: Sử dụng các đèn pha LED chuyên dụng chiếu sáng trực tiếp hoặc gián tiếp, mầu sắc ánh sáng phù hợp, kiểm soát góc chiếu đảm bảo khắc họa được các nét kiến trúc và tạo cho công trình một bộ mặt đẹp về ban đêm, hài hòa về ban ngày. Ưu tiên dùng đèn LED có điều khiển lập trình tạo bộ mặt sống động cho các công trình được chiếu sáng.

Hệ thống đèn CSCC đèn LED trên góc KĐT mới Q. Nam Từ Liêm, Hà Nội do Cty Hapulico Thiết kế và thi công

Thiết kế đúng cách

Quá trình thiết kế đèn LED cần tuân thủ các qui định về an toàn điện, đảm bảo kỹ thuật chiếu sáng tuân theo các quy chuẩn, tiêu chuẩn hiện hành. Mặc dù, Việt Nam chưa ban hành các bộ quy chuẩn, tiêu chuẩn cụ thể và đầy đủ cho việc thiết kế, sản xuất đèn LED. Tuy nhiên, các nhà tư vấn có thể tạm thời áp dụng các bộ tài liệu hiện hành như QCVN 07-7-2016/BXD, tiêu chuẩn TCXDVN 259:2001…đồng thời tham khảo một số quy định về tiêu chí kỹ thuật đèn LED như: số 8298/SXD-MT ngày 21/9/2016 của Sở Xây Dựng Hà Nội và số 5735/SGTVT-KT ngày 17/5/2016 của Sở GTVT TP Hồ Chí Minh.

Để việc thiết kế đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật và hệ thống chiếu sáng được sử dụng đúng chủng loại, công suất. Các loại đèn LED khi đưa vào các dự án, công trình cần có đường cong trắc quang để kiểm chứng, tính toán trên các phần mềm chuyên dụng, đảm bảo các yêu cầu theo quy chuẩn và tiêu chuẩn hiện hành. Ngoài ra, khi thiết kế hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED cần quan tâm đến thông số Quang thông (lumen) và hiệu suất phát quang của bộ đèn (Lumen/watt).

Tại sao với đèn LED việc lựa chọn hai thông số trên là quan trọng?

Như đã biết, do đặc điểm cấu tạo của đèn LED là từ các chips LED, mà mỗi hãng sản xuất đưa ra loại đèn với dải công suất danh định khác nhau. Điều này phụ thuộc vào việc sử dụng công suất mỗi chip LED cũng như cách tích hợp số lượng chips LED để tạo lên một bộ đèn LED hoàn chỉnh. Nếu đèn LED thiết kế theo công suất cố định thì không đảm bảo tính cạnh tranh trong đấu thầu, cũng như bất lợi trong quá trình duy tu, thay thế sau này vì bị phụ thuộc vào một hãng đèn nào đó.Do vậy, khi tính toán cần chọn đèn LED có đủ lượng quang thông phát ra đảm bảo yêu cầu chiếu sáng theo tiêu chuẩn đặt ra. Sau đó, chọn loại đèn có hiệu suất phát quang càng lớn thì công suất càng giảm, tiết kiệm điện năng.

Một số lưu ý khi sử dụng đèn LED trong chiếu sáng công cộng

  1. Lựa chọn sử dụng đèn của các hãng đèn nổi tiếng trên thế giới như Philips, Schreder, Humitsu…
  2. Sử dụng các đèn LED có chất lượng tốt, tuổi thọ dài, hiệu suất phát quang tốt. Đèn LED phải có đầy đủ các tài liệu chứng minh nguồn gốc, hợp chuẩn và được kiểm nghiệm bởi các đơn vị có uy tín.
  3. Đèn LED CSCC được quảng các trên thị trường chủ yếu đánh vào tâm lý tiết kiệm điện so với đèn truyền thống từ 40-50% điện năng tiêu thụ. Một số Nhà đầu tư còn khuyến cáo thay đèn LED công suất rất thấp (tiết kiệm đến hơn 70% điện năng) mà có thể tương đương với bóng đèn truyền thống hiện tại mà không cần xem xét đến các yếu tố như tiêu chuẩn, cấp đường, chất lượng chiếu sáng…. Tuy nhiên, hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED cũng cần phải được tính toán, lựa chọn loại đèn, công suất phù hợp cho từng loại đường được chiếu sáng đảm bảo các tiêu chuẩn hiện hành.
  4. Tuổi thọ của Modul LED hoặc bảng LED và bộ nguồn (Driver) đôi khi không đồng bộ với nhau(Modul LED: 50.000h, bộ nguồn: 15.000h) dẫn đến tuổi thọ chung của hệ thống không đúng như quảng cáo. Một vấn đề nữa, đối với các loại đèn LED chất lượng thấp khi mới lắp lên lưới sẽ cho các thông số khi đo kiểm tương đối tốt nhưng sẽ suy giảm rất nhanh chỉ sau từ ba đến sáu tháng sử dụng.
  5. Để giảm giá thành sản phẩm, trong bộ nguồn cấp cho đèn LED (Driver) của một số loại đèn không có các mạch bảo vệ quá dòng, quá nhiệt, quá tải, không có chống sét lan truyền… Đây là các yếu tố hết sức quan trọng đối với các thiết bị sử dụng công nghệ điện tử.
  6. Đối với đèn sử dụng nguồn sáng truyền thống, các bóng đèn đã được chuẩn hóa quốc tế về kiểu đui đèn và các công suất danh định: 70W, 100W, 125W, 150W, 400W, 1000W hay 2000W. Khi duy tu vận hành rất dễ dàng thay thế, sửa chữa và sản phẩm được cung cấp bởi nhiều hãng sản xuất, mang tính cạnh tranh cao. Trong khi đó, rất nhiều hãng LED có quảng cáo rất hay, với những công nghệ độc quyền hoặc đèn LED có cấu tạo mạch và hình dạng rất phong phú.Tuy nhiên nếu các Chủ đầu tư không tỉnh táo sẽ dẫn đến việc phụ thuộc hoàn toàn vào hãng LED đó mà không có đèn thay thế tương đương trong quá trình duy tu, bảo dưỡng hệ thống. Bên cạnh đó, công nghệ đèn LED phát triển rất nhanh nên vòng đời một sản phẩm LED là rất ngắn do vậy việc phụ thuộc vào một sản phẩm độc quyền nào đó hoặc hệ thống nhanh chóng bị lạc hậu sẽ vô hình tạo sự khó khăn cho Chủ đầu tư quản lý hệ thống chiếu sáng sau khi đã lắp đặt.
  7. Đèn LED chủ yếu được cầu tạo từ các mạch điện tử (Modul LED, driver…) rất nhạy cảm với các xung điện áp. Do vậy, khi tính toán thiết kế cần có bộ chống sét lan truyền và đặc biệt cần có biện pháp nối đất phù hợp, đảm bảo theo quy định.

Trên đây là một số giải pháp thiết kế cho việc ứng dụng đèn LED trong chiếu sáng công cộng và một số lưu ý mang tính chất tham khảo để các nhà tư vấn, chủ đầu tư có thêm thông tin khi quyết định sử dụng đèn LED trong các dự án.