Điện năng cho chiếu sáng thường chiếm trên 20% tổng điện năng tiêu thụ, hơn nữa đèn được sử dụng vào giờ cao điểm khi mà phụ tải đỉnh rất lớn buộc hệ thống điện phải huy động toàn bộ công suất, do đó vấn đề chiếu sáng hiệu quả và tiết kiệm điện cần được quan tâm.
Đèn sợi đốt
Bóng đèn sợi đốt có công suất từ 25-40-60 cho đến 200-300W, tuổi thọ trung bình 1.000 giờ, cho nguồn ánh sáng vàng. Hiệu quả ánh sáng từ 10-20lm/W. Ưu điểm cơ bản của đèn sợi đốt là có chỉ số hiện mầu rất cao gần bằng 100 cho phép sử dụng trong chiếu sáng chất lượng cao. Nhược điểm của đèn sợi đốt là hiệu suất sử dụng của các loại bóng đèn nung sáng chỉ đạt 6-7% so với lượng điện tiêu hao, 94% lượng điện tiêu hao cho phát nhiệt.
Bóng đèn sợi đốt Halogen
Đèn sợi đốt bổ sung khí Halogen làm tăng hiệu quả phát sáng từ 20-27lm/W, tuổi thọ trung bình 2.000giờ. Các đèn sợi đốt halogen công suất từ 40-300W dùng cho chiếu sáng chất lượng màu cao, tuy nhiên hiệu quả năng lượng thấp. Đèn sợi đốt halogène thường được dùng làm trang trí với độ dày đặc của vô số bóng đèn, nên sử dụng loại công tắc có chức năng điều chỉnh lượng ánh sáng (bộ chiết áp) để phối hợp với đèn halogène trong bố trí cho phòng ngủ, phòng khách.
Đèn huỳnh quang
Bóng đèn huỳnh quang thông thường (ký hiệu là T10) có đường kính 32mm với công suất 40W (chiều dài bóng 1,2m) và công suất 20W (0,6m), tuổi thọ trung bình 6.000-8.000giờ. Bóng đèn huỳnh quang tiết kiệm điện năng (ký hiệu là T8) có đường kính 26mm với công suất 36W (chiều dài bóng 1,2m) và công suất 18W (0,6m), tuổi thọ trung bình 6.000-8.000giờ. Hiệu quả ánh sáng từ 40-90lm/W. Đèn huỳnh quang cho nguồn ánh sáng trắng, tiết kiệm điện hơn so với bóng đèn sợi đốt cho ánh sáng vàng. Khi thay thế các loại đèn huỳnh quang T8, người tiêu dùng sẽ không phải thay đổi các loại choá đèn, máng đèn,… Cả hai loại bóng đèn huỳnh quang T8 và T10 đều sử dụng chung các thiết bị phụ trợ kể trên. Để sử dụng tiết kiệm điện nên dùng trọn bộ gồm đèn huỳnh quang T8 và chấn lưu điện tử hoặc sắt từ tổn hao thấp.
Chấn lưu: Chấn lưu sắt từ cũng tiêu thụ công suất khoảng 5-10W đối với đèn huỳnh quang 40W. Để giảm công suất tiêu tán này có thể thực hiện hai giải pháp sau:
Sử dụng chấn lưu sắt từ có tổn hao thấp. Đó là chấn lưu được chế tạo từ các lá tôn silic chất lượng cao. Với việc sử dụng đèn huỳnh quang T8 và chấn lưu điện từ tổn hao thấp có thể tiết kiệm điện năng từ 10-20%. Sử dụng chất lưu điện tử: Chấn lưu điện tử thực chất là bộ biến tần biến đổi tần số lưới từ 50Hz lên tần số cao 20-40kHz. So với chấn lưu sắt từ thì chấn lưu điện tử có ưu điểm đèn được mồi ngay tức thời, với tần số cao tổn hao công suất trong đèn giảm, quang thông của đèn tăng khoảng 10% do đối hiệu quả của đèn khi làm việc với chấn lưu điện tử tăng 15-20% so với chấn lưu sắt từ. Hiện tượng đèn nhấp nháy bị loại trừ. Chấn lưu điện tử có kích thước nhỏ gọn, không gây tiếng ù. Hệ số công suất cao trên 0,9.
Đèn huỳnh quang compact
Việc cải thiện chất lượng lớp bột huỳnh quang tạo nên các đèn ống thế hệ mới có chất lượng màu và hiệu quả chiếu sáng cao cho phép chế tạo đèn ống gầy và có khả năng tích hợp đèn, chấn lưu, tắc te thành một khối gọi là đèn compact. Đèn compact là đèn huỳnh quang đặt biệt trong đui đèn thông dụng (đui xoáy và đui gài) có tích hợp chấn lưu điện tử. Vì thế thay thế đèn sợi đốt bằng đèn compact đơn giản. So với đèn sợi đốt cùng quang thông công suất của đèn compact chỉ bằng một phần năm. Dải công suất của các đèn compact từ 5-55W, tuổi thọ trung bình từ 6.000- 10.000 giờ. Hiệu quả ánh sáng đặt trên 50lm/W, có ánh sáng trắng như đèn huỳnh quang ống và ánh sáng vàng như đèn sợi đốt. Bóng đèn compact có đường kính ống đèn cực nhỏ được uốn cong hoặc ghép nhiều ống đèn thành một bộ. Có các loại bóng với kiểu dáng thông dụng như 1U, 2U, 3U và hình xoắn; đây chủ yếu là sự thay đổi về hình thức chứ không ảnh hưởng đến yếu tố kỹ thuật. Bóng đèn 3U sẽ được sản xuất với quy trình phức tạp hơn so với bóng 2U do phải nối thông các nhánh đèn. Đồng thời, trên thị trường, các loại bóng đèn 3U có công suất lớn vẫn giữ được kích thước nhỏ gọn như bóng 2U. Thông thường, bóng compact loại 2U có công suất dưới 20W, nếu bóng đèn có công suất lớn hơn sẽ có chiều dài lớn hơn so với loại công suất nhỏ.
Ưu điểm của đèn compact so với bóng đèn sợi đốt là tiết kiệm điện, sáng hơn, hiệu suất sử dụng cao. Nếu so với đèn huỳnh quang ống thẳng, đèn compact gọn hơn, việc lắp đặt cũng đơn giản hơn. Ngoài ưu thế tiết kiệm điện năng, bóng đèn compact còn giảm thiểu sự nhấp nháy ánh sáng (flicker) do được trang bị chấn lưu điện tử so với đèn huỳnh quang ống thẳng (thường dùng chấn lưu điện từ). Bóng đèn compact khi thay cho bóng đèn sợi đốt sử dụng lại đuôi đèn cũ. Do đó, người tiêu dùng chỉ mua bóng đèn mới để lắp đặt một cách đơn giản, không đòi hỏi thay đổi đáng kể nào về kỹ thuật. Tuy mức đầu tư ban đầu của bóng đèn compact cao hơn so với bóng đèn sợi đốt nhưng người tiêu dùng sẽ có lợi về mức độ tiêu thụ điện. Giá một bóng đèn compact từ 20.000đ - 60.000đ còn bóng đèn sợi đốt là 2.500đ. Nhưng hiệu quả tiết kiệm điện của đèn compact mang lại rất lớn do giảm lượng tiêu hao điện năng gấp 5 lần và tuổi thọ gấp 5 lần so với bóng đèn sợi đốt.
Các nhà sản xuất bóng đèn đã tính toán rằng, khi dùng đèn compact sẽ tiết kiệm được 30 - 50 lần so với khi sử dụng đèn sợi đốt. Tuổi thọ của đèn compact (tuỳ loại) dao động trong khoảng 6.000 10.000 giờ, còn đèn sợi đốt thường chỉ đạt mức trên dưới 1.000 giờ. Bóng đèn compact chủ yếu được dùng để thay thế cho bóng đèn sợi đốt, không thích hợp cho việc chiếu sáng chung (diện tích lớn), thích hợp cho việc chiếu sáng cục bộ trong các căn phòng có diện tích nhỏ (nhà tắm, nhà kho, chân cầu thang…).
Mặc dù về nguyên tắc vẫn có thể dùng đèn compact để thay thế cho đèn huỳnh quang ống thẳng nhưng do hiệu quả tiết kiệm điện mang lại không lớn nên người ta ít khi áp dụng. Đồng thời, nếu thay thế bằng đèn compact sẽ phải gắn nhiều đèn hơn (do công suất thấp) trên cùng một diện tích, việc thiết kế đường dây cũng phức tạp hơn. Ví dụ: để thay thế 4 bóng đèn huỳnh quang ống thẳng với tổng công suất 80W, người ta phải sử dụng đến 8 bóng đèn compact (dưới 20W/bóng).
Đèn LED
LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là diode phát quang), là các diod có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Công nghệ LED là công nghệ chiếu sáng bằng 2 điện cực với sự hỗ trợ của các loại vật liệu bán dẫn và công nghệ nano.
Cũng giống như Diod, LED được cấu tạo từ 1 khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n. Trong hai khối bán dẫn, một khối chứa các điện tử điện tích âm và khối còn lại mang những lỗ trống điện tích dương. Khi chúng gặp nhau, các điện tích âm và dương kết hợp với nhau, tạo ra các electron giải phóng năng lượng dưới dạng lượng tử ánh sáng.
Đèn LED không sử dụng nguồn điện xoay chiều 220V thông thường mà chỉ sử dụng nguồn điện một chiều với hiệu điện thế nhỏ nên thường có bộ lọc và bộ điều khiển đi kèm.
Đèn LED có những ưu điểm như tiết kiệm năng lượng tiêu thụ từ 70%-80% so với loại đèn thông thường. Một bóng đèn LED công suất 5W có thể cho ánh sáng tương đương với một bóng đèn thông thường công suất 20W. Thời gian chiếu sáng của đèn LED trắng trung bình 100,000 giờ (tương đương 35 năm, mỗi ngày hoạt động 8 giờ). Theo tính toán của viện Hàn Lâm khoa học Mỹ, nếu sử dụng đèn LED cho 50% nhu cầu chiếu sáng hiện nay ở nước này, thì mỗi năm sẽ tiết kiệm được 17GigaWatt điện, tương đương công suất của 17 cụm nhà máy điện hạt nhân. Với lĩnh vực chiếu sáng công cộng, đèn LED trắng đã bắt đầu tham gia vào các công trình kiến trúc mới.
Đặc điểm đèn LED: Lượng nhiệt sinh ra trong quá trình hoạt động của đèn LED cũng thấp hơn rất nhiều(gần như không đáng kể) so với các loại bóng đèn thông thường hiện nay, đó cũng chính là một trong những lý do khiến đèn LED tiết kiệm điện năng hơn các loại bóng đèn khác.
Bên cạnh đó đèn LED có những ưu điểm khác như khi hoạt động không sinh ra các tia hồng ngoại hay tia cực tím. Những ưu điểm của loại đèn này là không thể phủ nhận, những thiết kế với nhiều phong cách khác nhau đã và đang biến đèn LED trở thành một thiết bị chiếu sáng đáng được lựa chọn cho không gian sống của mỗi gia đình và các công trình xây dựng.
Bất kỳ sự chấn động nhẹ hay va chạm nào thì dây tóc của bóng đèn huỳnh quang có thể đứt và dẫn đến tình trạng cháy nổ nhưng LED do cấu tạo an toàn và nhỏ gọn không dễ dàng bị phá hủy và hư hỏng. LED còn an toàn hơn cho người sử dụng về lâu dài và an toàn cho môi trường vì không chứa thủy ngân. Ánh sáng LED liên tục và không nhấp nháy như bóng đèn huỳnh quang vốn bị xem là nguyên nhân của chứng đau nửa đầu và động kinh.
Đèn LED thay thế đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang bởi những ưu điểm như tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, tích cỡ nhỏ, nhiệt năng sinh ra trong quá trình hoạt động không đáng kể, hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp, không sử dụng thủy ngân như các loại bóng huỳnh quang thông thường.
Ánh sáng phát ra của đèn LED có màu sắc phụ thuộc vào chất liệu làm ra nó. Ví dụ như đèn LED màu đỏ được làm từ các thành phần hóa học như nhôm, gali, a-xen. Đèn LED màu trắng được tạo ra bằng cách bao phủ một lớp photpho màu vàng bên ngoài đèn LED xanh da trời.
Với sự phát triển ngày càng nhanh chóng của công nghệ LED, phạm vi và khả năng ứng dụng của LED ngày càng mở rộng trong các hoạt động đời sống.