Nghiên cứu module đèn LED tản nhiệt giúp tiết kiệm năng lượng

TS. Bùi Hùng Thắng - Viện Khoa học vật liệu – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và cộng sự đã nghiên cứu ra module đèn LED chiếu sáng công cộng tản nhiệt bằng chất lỏng cácbonnanô giúp tiết kiệm chi phí.

Thay thế đèn chiếu sáng cũ

TS Thắng cho biết hiện nay đèn LED ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong chiếu sáng nói chung và chiếu sáng công cộng nói riêng bởi so với đèn compact và các loại đèn truyền thống, nó giúp tiết kiệm điện năng, đạt hiệu quả chiếu sáng cao hơn, lại thân thiện với môi trường.

Theo thống kê số lượng bóng đèn chiếu sáng đường phố hiện nay trên cả nước lên đến hàng triệu, trong khi đó ở Hà Nội con số bóng đèn lên đến hàng trăm nghìn. Tuy nhiên khi nâng cấp đèn chiếu sáng đường phố lên đèn LED, chúng ta phải bỏ đi toàn bộ hệ thống đèn chiếu sáng theo công nghệ cũ và thay bằng đèn LED mới.

Điều này làm cho chi phí nâng cấp tăng lên, đồng thời gây ra lãng phí khi phải bỏ đi hệ thống đèn chiếu sáng cũ.Việc LED hóa toàn bộ hệ thống chiếu sáng đường phố như vậy tại Việt Nam đòi hỏi phải có nguồn kinh phí đầu tư lớn. Từ những lý do trên, tập thể nhóm nghiên cứu đã đề xuất, nghiên cứu, thử nghiệm và chế tạo thành công sản phẩm module đèn LED chiếu sáng công cộng tản nhiệt bằng chất lỏng cácbon nano có thể lắp một cách linh hoạt vào các bộ đèn đường cũ để nâng cấp thành đèn LED với chi phí tiết kiệm.

Để thực hiện mục tiêu trên, theo TS Thắng module đèn LED được thiết kế sao cho có thể lắp một cách linh hoạt vào đèn công cộng cũ, đồng thời đáp ứng được khả năng đưa nhiệt lượng từ chip LED ra ngoài môi trường bằng kết cấu tản nhiệt sử dụng chất lỏng nano.

Phương pháp tản nhiệt bằng chất lỏng nanô còn giúp mang lại hiệu quả cao hơn so với phương pháp tản nhiệt tự nhiên vốn đang được sử dụng để tản nhiệt cho LED hiện nay, từ đó giúp nâng cao độ bền tuổi thọ cho chip LED. Mặt khác, do module đèn LED có kết cấu đơn giản hơn một bộ đèn LED hoàn chỉnh nên giá thành thương mại của module đèn LED sẽ tiết kiệm khoảng 25% – 40% so với giá thành đèn LED thương mại trên thị trường.

Nghiên cứu module đèn LED tản nhiệt giúp tiết kiệm năng lượng

Vì vậy module đèn LED giúp mở ra giải pháp có thể thay thế các bóng đèn chiếu sáng công cộng hiện nay ở Việt Nam bằng đèn LED với chi phí thấp hơn, hiệu quả cao hơn so với việc mua mới toàn bộ đèn LED và bỏ đi các bóng đèn chiếu sáng đường phố cũ.

Sản phẩm này mở ra tiềm năng ứng dụng trong chiếu sáng công cộng tại Việt Nam qua đó góp phần vào việc thực hiện Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Sản phẩm module đèn LED hiện đang được bảo hộ theo Bằng độc quyền sáng chế số 16778 “Module đèn LED tản nhiệt bằng chất lỏng” do Cục Sở hữu trí tuệ cấp ngày 27/3/2017.

Chuyển giao công nghệ

TS Thắng cho biết để ứng dụng và triển khai sản phẩm module đèn LED chiếu sáng công cộng, Viện Khoa học vật liệu đã kết hợp với một số doanh nghiệp sản xuất như Nhà máy Nhôm Đông Anh, Công ty TNHH Khoa hoc và Công nghệ Minh Quang để hoàn thiện khuôn mẫu và quy trình sản xuất module đèn LED với số lượng lớn, một số hình ảnh về quá trình sản xuất module đèn LED được thể hiện như trên hình 2. Sản phẩm module đèn LED được sản xuất đáp ứng các thông số kỹ thuật: công suất 50 - 200 W, hiệu suất phát quang > 120 lm/W, nhiệt độ màu 3000-6500 K vàchỉ số hoàn màu CRI >72.

Song song với việc hoàn thiện quy trình sản xuất module đèn LED với số lượng lớn, nhóm nghiên cứu cũng đã được lắp đặt và thử nghiệm sản phẩm module đèn LED tại một số địa điểm như một số tuyến đường tại Hà Nội và khuôn viên Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam với kết quả đạt được tốt và đáp ứng được các yêu cầu về chiếu sáng.

Để thương mại hóa sản phẩm, hiện nay nhóm nghiên cứu còn gặp nhiều khó khăn trong việc tiếp cận với thị trường tương đối đặc biệt khi khách hàng là nhà nước và chưa có quy định pháp lý cụ thể trong việc nâng cấp cải tiến đèn đường cũ thành đèn LED.

Song song với việc tiếp tục tìm kiếm đối tác để thương mại hóa sản phẩm cũng như chuyển giao công nghệ, trong giai đoạn tới tập thể nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục cải tiến công nghệ cũng như quy trình sản xuất sản phẩm module đèn LED để tạo ra sản phẩm có giá thành rẻ hơn, nâng cao các thông số kỹ thuật, hiệu suất và hiệu quả hoạt động của sản phẩm.

Tuy nhiên, TS Thắng cho biết hiện nay công nghệ này thị trường của sản phẩm module tương đối đặc biệt khi khách hàng là nhà nước. Vì vậy, TS Thắng mong muốn nhà nước có chính sách cũng như quy định pháp lý trong việc cho phép nâng cấp cải tiến đèn đường cũ thành đèn LED.

Khánh Chi