Đèn sợi đốt là gì? Nguyên lý - Cấu tạo - Ứng dụng chi tiết
Đèn sợi đốt là phát minh vĩ đại của loài người mang đến nền văn hóa mới cho xã hội. Đây là dòng đèn điện đầu tiên trên thế giới. Trong bài viết dưới đây, HALEDCO sẽ tổng hợp đầy đủ thông tin xung quanh loại đèn này để bạn có thể hiểu hơn.
1. Đèn sợi đốt là gì?
Đèn sợi đốt là gì? Mẫu đèn vô cùng quen thuộc với nhiều người nhưng hẳn vẫn không có nhiều người biết đến nguyên lý làm việc, cấu tạo hay những đặc điểm của bóng đèn.
- Đèn sợi đốt còn gọi là đèn dây tóc là một loại bóng đèn dùng để chiếu sáng khi bị đốt nóng, dây tóc là bộ phận chính để phát ra ánh sáng, thông qua vỏ thủy tinh trong suốt.
- Các dây tóc - bộ phận phát sáng chính của đèn được bảo vệ bên ngoài bằng một lớp thủy tinh trong suốt hoặc mờ đã được rút hết không khí và bơm vào các khí trơ.
- Kích cỡ bóng phải đủ lớn để không bị hơi nóng của nhiệt tỏa ra làm nổ.
Trong hệ thống chiếu sáng ngoài trời, người ta thường so sánh đèn sợi đốt với các dòng đèn hiệu suất cao như đèn cao áp natri để thấy rõ ưu và nhược điểm.
>> Xem thêm:
2. Lịch sử phát minh ra đèn sợi đốt - Ai là người phát minh ra bóng đèn sợi đốt?
- Trước năm 1800, con người chỉ có một cách duy nhất để tạo nguồn sáng, đó chính là lửa
- Vào giữa thế kỷ 19, nhiều hộ gia đình ở Anh sử dụng khí ga để thắp sáng tuy nhiên nó khá yếu. Sau đó, người ta đã sử dụng đèn hồ quang điện, nhưng đèn hồ quang lại quá sáng, không thích hợp cho hộ gia đình.
- Thí nghiệm năm 1802 của nhà khoa học người Anh Humphry Davy có thể coi là khởi đầu cho những phát minh về bóng sợi đốt sau này
- Hai mươi bảy năm sau, vào năm 1835, James Bowman Lindsay trở thành người phát minh ra bóng đèn dùng điện đầu tiên trên thế giới nhưng ko có bằng sáng chế và chưa thể hoàn thiện
- Vào năm 1860, Joseph Swan đã nảy ra ý tưởng tạo ra một khoảng trống để kéo dài sự cháy sáng của dây tóc bên trong bóng đèn và bóng đèn này ra đời. Ông đã đăng ký bản quyền ở Anh
- Phải đến năm 1978, Edison cùng đội ngũ kỹ sư tài năng của ông mới chính thức nghiên cứu để sản xuất bóng đèn tương tự như ý tưởng của Swan.
- Swan và Edison đi đến một thỏa thuận hợp tác, cùng bán bóng đèn tại Anh Quốc.
- Đến năm 1879, Edison đã chuyển thành dây tóc carbon và vỏ bọc không oxy, và đã sản xuất được một bóng đèn có thể sử dụng trong bốn mươi giờ. Kể từ đấy bóng đèn đã có một chặng đường dài tăng trưởng cho đến vào thời điểm hiện tại.
3. Thông số kỹ thuật của bóng đèn sợi đốt
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Dải công suất | 25W – 150W (thường dùng trong nội thất), có thể lên đến 1000W |
| Nhiệt độ dây tóc vonfram | Xấp xỉ 3000°C |
| Hiệu suất ánh sáng | 9 – 19 lm/W |
| Điện áp định mức | 110V, 127V, 220V |
| Kích thước đui (Socle) | E14 (14mm), E27 (27mm), E40 (40mm) |
| Tuổi thọ trung bình | ~1000 giờ (220V) và ~2500 giờ (127V) trong điều kiện sử dụng bình thường |
4. Cấu tạo của đèn sợi đốt
Cấu tạo của đèn sợi đốt gồm sợi đốt, bóng thủy tinh và đuôi đèn:
- Sợi đốt: Làm bằng Vonfram, chịu nhiệt. Biến đổi điện năng thành quang năng.
- Bóng thủy tinh: chịu nhiệt, độ bền cao. Bảo vệ các linh kiện có bên trong đèn sợi đốt.
- Đuôi đèn: Đuôi đèn sợi đốt dùng đuôi đèn E27 hoặc E14 hoặc đuôi ngạch. Chất liệu đuôi đèn là đồng hoặc sát. Nối mạng điện cung cấp đèn.
Nếu bạn muốn so sánh theo từng bộ phận (ống thủy tinh, điện cực, khí bên trong), xem cấu tạo đèn neon để thấy điểm khác với đèn dây tóc.
5. Nguyên lý làm việc của đèn sợi đốt
- Dây tóc là bộ phận chính có chức năng phát sáng cho đèn. Khi có dòng điện chạy trong dây tóc đèn làm dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao, dây tóc phát sáng.
- Ánh sáng được phát ra thông qua lớp vỏ thủy tinh trong suốt và lớp vỏ này cũng sẽ có tác dụng bảo vệ dây tóc bóng đèn.
6. Ưu điểm - nhược điểm khi sử dụng đèn sợi đốt
Đặc điểm của bóng đèn sợi đốt là hiệu suất phát quang thấp, chỉ có 5-10% điện năng chuyển thành ánh sáng, còn lại chuyển thành nhiệt năng nên gây nóng và tốn điện.
| Ưu điểm đèn sợi đốt | Nhược điểm đèn sợi đốt |
|
|
Dòng đèn này còn tồn tại nhiều nhược điểm nên trong các dự án cần độ an toàn cao, đặc biệt là môi trường khắc nghiệt, nhiều đơn vị chuyển sang sử dụng đèn chống cháy nổ thay thế.
7. Chức năng của bóng đèn sợi đốt - lợi ích của bóng đèn sợi đốt
Chức năng của bóng đèn sợi đốt cơ bản nhất chính là phát sáng. Khi dòng điện chạy qua dây tóc vonfram, nhiệt độ cao làm dây tóc phát sáng, nhờ đó bóng đèn tỏa ra ánh sáng phục vụ nhu cầu sinh hoạt và sản xuất. Bên cạnh đó, chức năng của đèn sợi đốt không chỉ dừng lại ở chiếu sáng mà còn mang lại nhiều lợi ích thực tế trong đời sống.
- Chiếu sáng trong sinh hoạt hàng ngày: Đây là ứng dụng của đèn sợi đốt quen thuộc nhất. Với ưu điểm giá thành rẻ, dễ mua và dễ thay thế, bóng đèn sợi đốt từng được sử dụng rộng rãi trong gia đình, lớp học, văn phòng và các khu vực công cộng.
- Chiếu sáng trong không gian ăn uống: Nhiều nhà hàng, quán ăn vẫn chọn sử dụng đèn sợi đốt bởi ánh sáng vàng ấm áp giúp tạo cảm giác dễ chịu và tăng sự ngon miệng cho khách hàng. Đây cũng được xem là một lợi ích của bóng đèn sợi đốt trong lĩnh vực dịch vụ.
- Ứng dụng đèn sợi đốt trong nông nghiệp: Ngoài chiếu sáng, đèn còn phát ra một lượng nhiệt đáng kể. Nhờ đó, nông dân tận dụng vai trò của bóng đèn sợi đốt để sưởi ấm cây trồng, kích thích quá trình nảy mầm, sinh trưởng vào những ngày giá lạnh. Đồng thời, ánh sáng đèn cũng có thể thu hút côn trùng, giúp bảo vệ vườn cây.
- Sưởi ấm và chăm sóc sức khỏe: Một số loại đèn sưởi trong phòng tắm, phòng chăm sóc thú y hoặc nông trại gia súc vẫn tận dụng chức năng của bóng đèn sợi đốt trong việc tỏa nhiệt. Đây là câu trả lời rõ ràng cho thắc mắc “đèn sợi đốt dùng để làm gì ngoài chiếu sáng?”.
Tóm lại, dù không còn được ưa chuộng như trước do tiêu hao nhiều điện năng và tuổi thọ thấp, ứng dụng của đèn sợi đốt vẫn hiện diện ở nhiều lĩnh vực. Nhờ ánh sáng vàng tự nhiên và khả năng tỏa nhiệt, loại đèn này vẫn giữ được vai trò của bóng đèn sợi đốt trong một số nhu cầu đặc thù, nhất là trong nông nghiệp, dịch vụ ăn uống và chiếu sáng dân dụng.
>>> Xem thêm: Cách lắp bóng đèn compact nhanh gọn chỉ mất 1 phút
8. Phân loại bóng đèn cao áp sợi đốt
8.1 Đèn sợi đốt chứa khí trơ
- Đèn dây tóc hoạt động bằng cách dùng dòng điện xoay chiều để đốt nóng sợi vonfram cho tới khi nó phát sáng.
- Thông thường chúng có thời gian sống tương đối ngắn khoảng 1000 giờ, nhưng chúng có giá thành ban đầu thấp và chỉ số hoàn màu CRI=100, nhiệt độ màu CCT=2700K.
8.2 Đèn sợi đốt chứa khí halogen
- Đèn halogen tương tự như đèn dây tóc thông thường, có thêm một lượng khí halogen được thêm vào, bao bọc sợi dây tóc vonfram.
- Loại bóng này sẽ có tuổi thọ cao hơn bóng đèn thông thường.
9. Sự khác nhau giữa bóng đèn sợi đốt khí trơ và khí Halogen
- Đèn halogen là đèn dây tóc tuy nhiên khác với đèn dây tóc thông thường là ở trong bóng sẽ được bơm thêm và 1 lượng khí halogen.
- So với cùng công suất, đèn khí trơ có kích thước lớn hơn, hiệu năng phát sáng thấp hơn và độ ổn định kém hơn so với đèn có chứa khí halogen.
- 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 đèn sợi đốt thông thường.
10. TOP 5 công suất bóng đèn cao áp sợi đốt bán chạy nhất hiện nay
TOP 1: Bóng đèn sợi đốt E27 5w
- Đèn sợi đốt 5w sử dụng công nghệ chiếu sáng DOB đột phá. Nó tích hợp nguồn và PCB cách nhiệt giúp tăng cường tuổi thọ cho linh kiện.
- Hiệu suất phát quang cao lên tới 120lm/w đem lại chất lượng ánh sáng tốt với CRI>80Ra.
- Thân đèn làm bằng chất liệu nhôm đúc phủ lớp cách điện an toàn, độ bền cao, chống oxi hóa và tản nhiệt tốt hơn.
- Thiết kế đui xoáy tiêu chuẩn E27, lắp đặt và thay thế đèn truyền thống dễ dàng,
TOP 2: Đèn cao áp sợi đốt 25w
- Đèn sợi đốt công suất 25w sử dụng điện áp 220V là công suất thấp thông dụng trong các gia đình.
- Bóng sử dụng đui xoáy E27 dễ dàng tháo lắp.
- Sản phẩm có giá thành thấp chỉ từ 8 - 15.000 (vnđ/bóng).
TOP 3: Bóng đèn sợi đốt 40w
- Đèn sợi 40w ánh sáng vàng chiếu sáng dịu nhẹ cho mắt.
- Khi chiếu sáng, đèn gây nóng môi trường xung quanh.
- Sử dụng công suất 40w tiêu tốn tương đối điện năng.
- Bóng đèn đui gài, nên khi mua bạn cần phải lưu ý
TOP 4: Bóng đèn sợi đốt 100w đui E27
- Bóng đèn được sản xuất trong nước nên có giá thành tương đối rẻ.
- Công suất 100w là dòng công suất cao, chiếu sáng tương đối mạnh.
TOP 5: Bóng đèn cao áp sợi đốt 200w
- Đèn sợi đốt 200w sử dụng dây tóc xoắn kép sáng hơn 15% so với bóng đèn cùng loại.
- Thiết kế hình quả lê nhỏ gọn và được làm bằng thủy tinh chắc chắn.
Đây là những mẫu đèn dây tóc thông dụng hiện nay. Tuy nhiên ngày nay dòng đèn này không còn được ưa chuộng. Chúng tôi khuyến khích bạn nên sử dụng đèn LED để hiệu quả chiếu sáng cao hơn, an toàn hơn và tiết kiệm điện hơn.
11. Địa chỉ bán đèn LED thay thế bóng sợi đốt có giá rẻ, uy tín và chất lượng
HALEDCO đơn vị uy tín hàng đầu thị trường cung cấp đèn LED chiếu sáng toàn quốc. Các mẫu đèn LED có hiệu suất phát quang cao, tuổi thọ dài, đảm bảo chiếu sáng hiệu quả, an toàn và tiết kiệm cho người dùng.
Thông tin liên hệ:
- VPGD HN: Số 3D2, KĐT Cầu Diễn, Quận Bắc Từ Liêm
- Chi Nhánh HCM: Số 546 Lê Trọng Tấn, Phường Tây Thạnh, Quận Tân Phú, Thành Phố Hồ Chí Minh
- Chi Nhánh Đà Nẵng: Số 223, Nguyễn Tri Phương, P. Hòa Thuận Nam, Q. Hải Châu, TP. Đà Nẵng
- Hotline: 0332599699.
12. Câu hỏi thường gặp
Câu 1: Sử dụng đèn sợi đốt có tốn điện không?
- Trước hết phải khẳng định, loại đèn này rất tốn điện. Đây còn được biết đến là loại đèn tiêu thụ nhiều điện năng nhất nhưng lại không hoạt động được tối đa điện năng sử dụng.
- Điện năng được chuyển hóa thành quang năng chỉ chiếm từ 5 - 7% mà thôi và phần còn lại chúng được chuyển hóa thành nhiệt năng. Đó là lý sao vì sao đèn dây tóc lại gây nóng môi trường nhiều như vậy
Ví dụ, nếu bạn sử dụng bóng đèn dây tóc 40w/h trong 5 giờ thì lượng điện năng tiêu thụ sẽ là: 40w/hx5=200w. Nếu sử dụng trong 25 giờ sẽ tường tương là 1000w và bằng với 1 số điện.
Câu 2: Có nên sử dụng đèn sợi đốt có tốt cho mắt không?
Câu trả lời là không!
- Trước đây khi chưa có nhiều loại đèn ra đời, đèn được sử dụng khá phổ biến. Như đã phân tích ở trên, các loại đèn sợi đốt cung cấp ánh sáng liên tục và phần lớn là loại đèn có màu ánh sáng vàng tự nhiên, nhẹ dịu nên không gây nhức mỏi mắt, an toàn cho thị lực người nhìn. Tuy nhiên khi bạn nhìn quá sát, nhìn quá gần vào đèn thì có thể gây nhức mỏi mắt và chói mắt.
- Ánh sáng đèn không quá sắc nét nên nhiều khi sẽ phản ánh màu sắc của vật sai sự thật.
- Thay vì sử dụng đèn dây tóc, người ta sẽ chuyển sang sử dụng đèn huỳnh quang, đèn compact hay đèn LED sẽ có tuổi thọ cao hơn và chất lượng ánh sáng tốt hơn.
- Nếu đèn dây tóc chỉ có tuổi thọ khoảng 1000h, tuổi thọ của đèn LED cao gấp tới 65 lần tức đạt 65.000 giờ.
> Để biết thêm thông tin chi tiết về đèn LED, tham khảo ngay tại: Đèn LED là gì
Câu 3: Dây tóc bóng đèn sợi đốt được làm bằng gì?
Dây tóc bóng đèn sợi đốt được làm bằng vonfram (tungsten), một kim loại có đặc tính chịu nhiệt rất cao. Vonfram được sử dụng vì:
- Nhiệt độ nóng chảy cao: Khoảng 3.422°C, giúp dây tóc có thể phát sáng mà không bị nóng chảy.
- Độ bền cơ học tốt: Chịu được sự giãn nở và co lại do nhiệt độ trong quá trình sử dụng.
- Độ dẫn điện tốt: Dẫn điện hiệu quả, giúp dòng điện dễ dàng truyền qua.
- Phát ra ánh sáng ổn định: Khi bị đốt nóng, vonfram phát ra ánh sáng trắng tự nhiên.
Ngoài ra, để giảm tốc độ bay hơi của dây tóc và kéo dài tuổi thọ bóng đèn, bên trong bóng thường được bơm khí trơ như argon hoặc krypton.
Câu 4: Bóng thủy tinh của đèn sợi đốt có tác dụng gì?
Bóng thủy tinh của đèn sợi đốt có hai tác dụng chính: bảo vệ dây tóc vonfram khỏi oxy và chứa khí trơ (như nitơ hoặc argon) để ngăn chặn sự oxy hóa, cháy và tăng tuổi thọ của bóng đèn.
Bên cạnh đó, vỏ bóng thủy tinh còn là lớp vỏ chịu nhiệt và có kích thước đủ lớn để tránh nhiệt lượng tỏa ra làm nổ bóng.
Câu 5: Đèn sợi đốt có tia UV không?
Có, đèn sợi đốt phát ra một lượng nhỏ tia UV (chủ yếu là tia UVA), nhưng lượng tia này rất thấp và không đáng kể, nên không gây ảnh hưởng rõ rệt đến sức khỏe con người như bỏng da hoặc giúp hấp thụ Vitamin D. Mặc dù vậy, để an toàn nhất, bạn nên ưu tiên sử dụng các loại đèn LED dân dụng thông thường vì chúng hầu như không phát ra tia UV.
Câu 6: Đèn sợi đốt bao nhiêu w?
Đèn sợi đốt có dải công suất đa dạng, thường dao động từ 25W đến 100W hoặc cao hơn, tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Các loại phổ biến như 25W, 40W, 60W, 75W, 100W. Công suất cao hơn có thể lên tới 200W, 300W, hoặc thậm chí 1000W cho các ứng dụng công nghiệp hoặc đặc biệt.
Câu 7: Đèn sợi đốt phát sáng nhờ bộ phận nào?
Đèn sợi đốt phát sáng nhờ dây tóc vonfram, đây là bộ phận chính được nung nóng đến nhiệt độ cao khi có dòng điện chạy qua, biến điện năng thành quang năng và phát ra ánh sáng.
Mong rằng qua bài viết trên, bạn đã có thêm những thông tin hữu ích về đèn sợi đốt. Mọi thắc mắc cần được tư vấn, vui lòng liên hệ trực tiếp với HALEDCO để được giải đạo nhanh nhất.
