Laporan Praktikum Pencahayaan

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM PENCAHAYAAN

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas pada mata kuliah Efisiensi Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas pada mata kuliah Efisiensi

Energi Energi

Tanggal

Tanggal Praktikum Praktikum : : 14 14 Maret Maret 20182018 Tanggal

Tanggal Laporan Laporan : : 21 21 Maret Maret 20182018 Dosen

Dosen PembimbinPembimbing g : : Ir.Conny Ir.Conny K.Wachjoe,M,Eng.,PK.Wachjoe,M,Eng.,Ph.Dh.D

Disusun Oleh: Disusun Oleh: Annisa

Annisa Fitri Fitri Shaumi Shaumi (151734003)(151734003)

Anggota Kelompok: Anggota Kelompok: Cipta

Cipta Tri Tri Satria Satria (151734(151734006)006) Dio

Dio Setiawan Setiawan (151734(151734008)008) Rifqi

Rifqi Muhamad Muhamad R R (1517340(151734025)25) Ryan

Ryan Fadillah Fadillah A A (151734019)(151734019) Tika

Tika Faradita Faradita Anggraeni Anggraeni (151734031)(151734031)

PROGRAM STUDI DIV TEKNIK KONSERVASI ENERGI PROGRAM STUDI DIV TEKNIK KONSERVASI ENERGI

JURUSAN TEKNIK KONSERVASI ENEGI JURUSAN TEKNIK KONSERVASI ENEGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG POLITEKNIK NEGERI BANDUNG Jln. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga, Bandung 40012

Jln. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga, Bandung 40012 Telp: (022)201378Telp: (022)2013789, Fax:9, Fax: (022)2013889

(2)

(3)

BAB I BAB I

PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1.1

1.1 Latar BelakangLatar Belakang

Pencahayaan merupakan salah satu faktor penting dalam perancangan Pencahayaan merupakan salah satu faktor penting dalam perancangan ruang. Ruang yang telah dirancang tidak dapat memenuhi fungsinya dengan baik ruang. Ruang yang telah dirancang tidak dapat memenuhi fungsinya dengan baik apabila tidak disediakan akses pencahayaan. Pencahayaan di dalam ruang apabila tidak disediakan akses pencahayaan. Pencahayaan di dalam ruang memungkinkan orang yang menempatiny

memungkinkan orang yang menempatinya dapat a dapat melihat benda-benda. Tanpa melihat benda-benda. Tanpa dapatdapat melihat benda-benda dengan jelas

melihat benda-benda dengan jelas maka aktivitas di dalam maka aktivitas di dalam ruang akan terganggu.ruang akan terganggu. Pencahayaan ruangan harus memeuhi persyaratan tertentu. Karena jika Pencahayaan ruangan harus memeuhi persyaratan tertentu. Karena jika kurang memenuhi persyaratan akan berdampak pada penglihatan.Oleh sebab itu kurang memenuhi persyaratan akan berdampak pada penglihatan.Oleh sebab itu tingkat pencahayaan perlu diatur untuk menghasilkan kesesuaian kebutuhan tingkat pencahayaan perlu diatur untuk menghasilkan kesesuaian kebutuhan penglihatan.Teknologi

penglihatan.Teknologi pencahayaan pencahayaan diciptakan diciptakan untuk untuk memenuhi memenuhi kebutuhankebutuhan manusia, tetapi kita harus te

manusia, tetapi kita harus terlebih dulu memahami teknologi tersebut agar teknologirlebih dulu memahami teknologi tersebut agar teknologi tersebut digunakan sesuai kebutuhan seperti kinerja dan karakteristik teknologi tersebut digunakan sesuai kebutuhan seperti kinerja dan karakteristik teknologi tersebut.

tersebut.

Teknologi mengenai pencahayaan dewasa ini sudah banyak, dari jenis Teknologi mengenai pencahayaan dewasa ini sudah banyak, dari jenis lampu yang biasa saja sampai

lampu yang biasa saja sampai dengan yang hemat energi. Maka dari idengan yang hemat energi. Maka dari itu kali ini sayatu kali ini saya akan membandingkan teknologi-teknologi tersebut melalui nilai efitasi teknlogi akan membandingkan teknologi-teknologi tersebut melalui nilai efitasi teknlogi tersebut. Hal ini dilakukan sebagai upaya untuk mengoptimalkan penggunaan tersebut. Hal ini dilakukan sebagai upaya untuk mengoptimalkan penggunaan energi listrik terhadap fungsi dan luas ruangan serta intensitas ruangannya.

energi listrik terhadap fungsi dan luas ruangan serta intensitas ruangannya. Terdapat 8 lampu yang akan sa

Terdapat 8 lampu yang akan saya bandingkan nilai efitasi ya bandingkan nilai efitasi nya yaitu Lampunya yaitu Lampu Philips Softone, Lampu Pijar, Lampu Philips Essential, Lampu Philips Genie, Philips Softone, Lampu Pijar, Lampu Philips Essential, Lampu Philips Genie, Lampu Philips Tornado, Lampu Halogen, Lampu TL ballast konvensional dan Lampu Philips Tornado, Lampu Halogen, Lampu TL ballast konvensional dan Lampu TL ballast elektronik.

Lampu TL ballast elektronik.

1.2 Tujuan

1)

1) Mahasiswa dapat mengetahui sistem percobaanMahasiswa dapat mengetahui sistem percobaan 2)

2) Mahasiswa dapat memahami karakteristik/parameter operasi pencahayaanMahasiswa dapat memahami karakteristik/parameter operasi pencahayaan 3)

3) Mahasiswa dapat menentukan parameter kinerja sistem pencahayaanMahasiswa dapat menentukan parameter kinerja sistem pencahayaan 4)

(4)

BAB II BAB II DASAR TEORI DASAR TEORI 2.1 Cahaya 2.1 Cahaya

Cahaya adalah suatu energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang Cahaya adalah suatu energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi e

kasat mata. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik denganlektromagnetik, baik dengan panjang gelombang

panjang gelombang kasat mata maupun ykasat mata maupun yang tidak. Selain itu, cahaya adalah paketang tidak. Selain itu, cahaya adalah paket partikel

partikel yang yang disebut disebut foton. foton. Kedua Kedua definisi definisi tersebut tersebut merupakan merupakan sifat sifat yangyang ditunjukkan cahaya secara bersamaan. Paket cahaya yang disebut spektrum ditunjukkan cahaya secara bersamaan. Paket cahaya yang disebut spektrum kemudian dipersepsikan secara visual oleh indra penglihatan sebagai warna.

kemudian dipersepsikan secara visual oleh indra penglihatan sebagai warna.

Sumber cahaya memancarkan energi dalam bentuk gelombang yang Sumber cahaya memancarkan energi dalam bentuk gelombang yang merupakan bagian dari kelompok gelombang elektromagnetik. Pada gambar merupakan bagian dari kelompok gelombang elektromagnetik. Pada gambar menunjukkan sumber cahaya alam dari matahari yang terdiri dari cahaya tidak menunjukkan sumber cahaya alam dari matahari yang terdiri dari cahaya tidak tampak dan cahaya tampak.

tampak dan cahaya tampak.

Gambar 1.Kelompok Gelombang Elektromagnetik Gambar 1.Kelompok Gelombang Elektromagnetik

Kecepatan rambat V gelombang elektromagnetik di ruang bebas = km/det. Kecepatan rambat V gelombang elektromagnetik di ruang bebas = km/det. Ji

(5)

Panjang gelombang tampak berukuran antara 380mµ sampai dengan 780mµ seperti pada tabel berikut ini.

Panjang Gelombang

2.2 Satuan Teknik Pencahayaan

2.2.1 Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya adalah besaran pokok fisika untuk mengukur daya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya pada arah tertentu per satuan sudut. Satuan SI dari intensitas cahaya adalah Candela (Cd). Dalam bidang optika dan fotometri (fotografi), kemampuan mata manusia hanya sensitif dan dapat melihat cahaya dengan panjang gelombang tertentu yang diukur dalam besaran pokok ini. Mata paling sensitif terhadap cahaya kuning kehijauan pada 555 nm. Cahaya dengan intensitas radiasi yang sama pada panjang gelombang lainnya memiliki intensitas cahaya yang lebih rendah.

2.2.2 Fluks Cahaya

Lumen (simbol: lm) adalah satuan turunan SI untuk fluks caha ya, mengukur jumlah total cahaya terlihat yang dipancarkan sebuah sumber. Fluks cahaya berbeda dengan daya (fluks radian) dimana fluks radian termasuk semua gelombang elektromagnetik yang dipancarkan, sedangkan fluks cahaya menekankan menurut model sensitivitas mata manusia ke berbagai panjang gelombang. Lumen berhubungan dengan lux dengan satu lux adalah satu lumen per meter persegi.

Lumen berhubungan dengan candela yaitu: 1 lm = 1 cd ⋅sr.

(6)

Satu bola penuh memiliki solid angle sebesar 4π steradian, maka sebuah sumber cahaya yang memancarkan satu candela ke semua arah memiliki t otal fluks cahaya sebesar 1 cd × 4π sr = 4π cd⋅sr ≈ 12.57 lumen.

2.2.3 Luminasi

Luminasi adalah suatu ukuran terangnya suatu benda baik pada sumber cahaya maupun pada suatu permukaan. Luminasi yang terlalu besar akan menyilaukan mata (contoh lampu pijar tanpa armatur). Luminasi suatu sumber cahaya dan suatu permukaan yang memantulkan cahayanya adalah intensitasnya dibagi dengan luas semua permukaan. Sedangkan luas permukaan adalah luas proyeksi sumber cahaya pada suatu bidang rata yang tegak lurus pada arah pandang, jadi bukan permukaan seluruhnya.

Keterangan :

L = luminasi dalam satuan cd/cm2

I = intensitas sumber cahaya dalam satuan candela As = luas permukaan semu cm2

2.2.4 Iluminasi

Tingkat Pencahayaan (iluminasi) merupakan besarnya cahaya yang dibutuhkan untuk menerangi suatu ruangan. Tingkat pencahayaan digunakan untuk menentukan kualitas pencahayaan pada setiap ruangan sesuai dengan fungsinya.Lambang iluminasi adalah E dengan satuan lux (lux) sesuai persamaan berikut.

E = F/A Keterangan :

E : Intensitas penerangan (lux) F : Fluks cahaya (lumen)

(7)

2.2.5 Efikasi

Efikasi adalah rentang angka perbandingan antara fluks cahaya (lumen) dengan daya listrik suatu sumber cahaya (watt), dalam satuan lumen/watt. Efikasi juga disebut fluks cahaya spesifik. Efikasi dapat diperoleh dari data katalog produk lampu. Nilai efikasi ini berbanding lurus dengan efisiensi lampu, sesuai persamaan berikut  =   (ℎ)  ( ) =  ( ha)  h  ℎ =  

Untuk mengetahui daya pencahayaan (efikasi) didapatkan dari nilai tingkat pencahayaan dari luxmeter dibagi dengan daya terukur yang ditunjukan oleh

voltmeter dan amperemeter.

2.3 Jenis Lampu

2.3.1 Lampu Pijar

Lampu pijar (incandescent lamp) menggunakan filamen tipis di dalam bola kaca yang hampa udara. Arus listrik mengalir dan memanaskan filamen. Pada suhu yang sangat tinggi, cahaya akan berpijar pada filamen tersebut. Apabila bohlam bocor dan oksigen menyentuh filamen panas, reaksi secara kimia akan terjadi

sehingga lampu rusak dan tidak dapat digunakan lagi.

Jenis lampu yang dikembangkan Thomas Alfa Edison ini memakai filamen tungsten yaitu semacam kawat pijar didalam bola kaca yang diisi gas nitrogen, argon, kripton, hidrogen dan sebagainya. Lampu ini membutuhkan lebih banyak energi dibandingkan lampu TL untuk mendapatkan tingkat terang yang sama. Lampu pijar atau bohlam biasa ini hanya bertahan 1000 jam atau untuk rata-rata pemakaian 10 jam sehari semalam, hanya bertahan kira-kira 3 - 4 bulan, dan setelah

itu kita harus membeli bohlam baru.

Cahaya lampu pijar dibangkitkan dengan mengalirkan arus listrik dalam suatu kawat halus. Dalam kawat ini, energi listrik diubah menjadi panas dan cahaya. Kalau suhu ditingkatkan, panjang gelombangakan bergeser. Maksimum grafik energi akan bergeser ke arah gelombang yang lebih pendek, kearah warna ungu.

(8)

Bola lampu pijar terdiri dari hampa udara atau berisi gas, yang dapat menghentikan oksidasi dari kawat pijar tungsten/wolfram, namun tidak akan menghentikan penguapan. Warna gelap bola lampu dikarenakan tungsten yang teruapkan mengembun pada permukaan lampu yang relat if dingin. Dengan adanya gas inert, akan menekan terjadinya penguapan, dan semakin besar berat molekulnya akan makin mudah menekan terjadinya penguapan.

Gambar 2. Lampu pijar dan diagram alir energi lampu pijar

2.3.2 Lampu LHE

Lampu hemat energi (LHE) adalah jenis lampu yang dirancang secara khusus agar energi yang dikonsumsi lebih hemat. Lampu hemat energi didesain untuk memaksimalkan energi listrik yang diserap diubah ke dalam energi cahaya dan menekan losses seminimal mungkin.

Umumnya selain menjadi energi cahaya, energi list rik juga berubah menjadi energi panas. Oleh karena itu, salah satu ciri lampu hemat energi adalah relatif tidak terlalu panas saat digunakan.

(9)

2.3.3 Lampu TL (Tabung Floresecent)

Di antara berbagai jenis lampu, lampu neon termasuk kategori lampu hemat energi dan banyak dipakai di perumahan dan perindustrian. Lampu neon dapat berusia 10 ribu jam, sepuluh kali usia lampu pijar. Namun dampaknya bagi

lingkungan, kedua jenis lampu ini cukup berbahaya. Lampu pijar sangat boros dalam efisiensi energi dan cahayanya tidak cukup terang, sehingga di negara -negara maju lampu ini sudah jarang dipakai lagi. Kandungan merkuri pada lampu neon pun tidak baik bagi kesehatan manusia maupun lingkungan. Tingkat efisiensi energi yang rendah membawa pengaruh bagi pemanasan global.

Lampu TL, penggunaannya sudah sangat luas dan sangat umum baik untuk penerangan rumah tempat tinggal ataupun penerangan pada bangunan gedung perkantoran. Keuntungan dari lampu TL ini adalah menghasilkan cahaya output per watt daya yang digunakan lebih tinggi daripada lampu pijar. Operasi lampu TL standar hanya membutuhkan komponen yang sangat sedikit yaitu: Ballas (berupa induktor), starter, dan sebuah kapasitor (pada umumnya tidak digunakan) dan sebuah tabung lampu TL. Konstruksi ini dapat dilihat pada gambar:

Gambar 4. Diagram alir energi lampu TL

Ketika tegangan AC 220 volt di hubungkan ke satu set lampu TL maka tegangan diujung-ujung starter sudah cukup utuk menyebabkan gas neon didalam tabung starter untuk panas (terionisasi) sehingga menyebabkan starter yang kondisi

(10)

normalnya adalah normally open ini akan ‘closed’ _{sehingga gas neon di dalamnya}

dingin (deionisasi) d an dalam kondisi starter ‘closed ’ ini terdapat aliran arus yang memanaskan filamen tabung lampu TL sehingga gas yang terdapat didalam tabung lampu TL ini terionisasi. Pada saat gas neon di dalam tabung starter sudah cukup dingin maka bimetal di dalam tabun g starter tersebut akan ‘open’ kembali sehingga ballast akan menghasilkan spike tegangan tinggi yang akan menyebabkan terdapat lompatan elektron dari kedua elektroda dan memendarkan lapisan fluorescent pada tabung lampu TL tersebut, perstiwa ini akan berulang ketika gas di dalam tabung lampu TL tidak terionisasi penuh sehingga tidak terdapat cukup arus yang melewati filamen lampu neon tersebut. Lampu neon akan tampak berkedip.

Dengan jumlah watt (energi listrik) yang lebih kecil, lampu TL atau neon lebih murah digunakan daripada membeli lampu pijar biasa, dan saat ini jenis lampu TL juga bervariasi baik bentuk, fitting pemasangan, serta warna cahayanya ada yang putih, kuning, dan warna lainnya. Dengan keseimbangan antara harga dan lama pemakaian, lampu TL banyak digunakan untuk penerangan toko, mall, serta tempat-tempat lain yang membutuhkan cahaya terang dan lebih hemat energi.

2.3.4 Lampu TL Elektrik

Pada prinsipnya ballas elektronik lampu TL merupakan rangkaian ele ktronik yang dapat memberikan arus dengan frekuensi tinggi di atas 18KHz. Frekuensi yang biasa dipakai adalah frekuensi 20KHz sampai 60KHz. Ballas elektronik memiliki beberapa manfaat yaitu :

-Penggunaan daya listrik menjadi lebih rendah . -Kedipan cahaya tidak dirasakan oleh mata. -Bobot lebih ringan.

Namun, hasil pengujian ditemukan fakta bahwa sample ballas elektronik yang diuji menghasilkan intensitas cahaya yang lebih rendah dibandingkan dengan lampu TL dengan ballas konvensional

Ballas elektronik terdiri dari dua bagian, yaitu bagian penyearah d an bagian kontrol. Rangkaian penyearah berfungsi untuk menyearahkan tegangan ac 220V menjadi tegangan dc rendah, rangkaian ini terdiri dari dioda dan kapasitor.

(11)

Ada3 tipe rangkaian Ballas elektronik yang sering digunakan yaitu : -Flyback inverter

-Rangkaian Current source Resonant -Rangkaian Voltage source resonant

Perbedaan ketiga tipe rangkaian ballas elektronik terletak pada rangkaian kontrol yang membangkitkan frekuensi tinggi.

2.3.5 Lampu Halogen

Lampu halogen biasanya memiliki reflektor (cermin dibelakangnya) untuk memperkuat cahaya yang keluar. Fittingnya biasanya khusus, namun saat ini ada pula yang dengan jenis fitting biasa. Lampu jenis ini merupakan lampu spot yang baik. Lampu spot adalah lampu yang cahayanya mengarah ke satu area saja, misalnya lampu untuk menerangi benda seni secara t erfokus. Lampu ini baik untuk digunakan sebagai penerangan taman untuk membuat kesan dramatis dari pencahayaan terpusat seperti menerangi patung, tanaman, kolam atau area lainnya. Jenis lampu ini sebenarnya merupakan lampu filamen yang sudah berhasil dikembangkan menjadi lebih terang, namun juga kebutuhan energi (watt) yang relatif sama.

(12)

BAB III

METODA PENGUJIAN

3.1. Alat dan Bahan

Berikut merupakan alat dan bahan yang digunakan

No Alat dan

Bahan Gambar

Alat dan

Bahan Gambar

1 Lux meter Lampu Pijar

2 Kapasitor8mF Lampu Softone

3 Display Lampu

(13)

4 Lampu LHE Tornado Lampu TL 5 Ballast Konvensional Ballast Elektrik 6. Lampu LHE Essential Lampu LHE Genie 3.2. Prosedur Percobaan 3.2.1. Prosedur Kerja

1) Periksa rangkaian yang sudah tersedia pada meja kerja 2) Catat spesifikasi dari lampu-lampu pada meja kerja

3) Rangkai secara tertutup sesuai skema rangkaian. Jika ingin menggunakan ballast konvensional,elektrik,tambah kapasitor,dan menggunkan jenis lampu yang lain.

(14)

5) Catat parameter yang dibutuhkan : - Tegangan (V)

- Arus (A)

- Intensitas cahaya dengan menggunakan luxmeter (Lux) - Tinggi lampu terhadap bidang kerja (cm)

- Luas bidang kerja (m2)

6) Matikan MCB

3.2.2. Skema Rngkaian dan Titik Pengukuran 1) Skema Rangkaian

Berikut merupakan skema rangkaian yang digunakan dalam praktikum sistem pencahayaan.

Gambar 6. Skema Rangkaian

2) Titik Pengukuran

Skema simulasi titk pengukuran tingkat pencahayaan pada bidang kerja (1m2). Skema titik pengukuran dibawah digunakan untuk jenis lampu yang lain seperti : CFL, Halogen, LED. Namun,sebagai referensi kelompok kami menggunakan tiga titik pengukuran yaitu: di ujung kanan,di ujung kiri, dan di tenga h yang tegak lurus dengan lampu. ~ A V L1 L2 L3 C BE BK TL CFL LED HLG mcb AC

(15)

Lampu TLD

3.3. Pertanyaan

1) Tentukan karakteristik jenis lampu tersebut!

2) Dari table pengukuran buat profil lux dari lampu tanpa armature dan lampu dengan armature!

3) Hitung tingkat pencahayaan, daya pencahayaan, dan effikasi dalam bentuk table!

4) Dari table yang dibuat pada butir 3, buat profil tingkat pencahayaan, daya pencahayaan dan effikasi untuk lampu tanpa armature dan lampu dengan

armature!

5) Jelaskan fenomena energy efisiensi pada sistem pencahayaan tersebut melalui perbandingan dengan standar teknologi lampu tersebut!

Lampu TLD

62cm

Bidan ker a Luxmeter

(16)

BAB IV

DATA PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN DATA

4.1. Luas Bidang P= 151 cm L= 63 cm A=0,9513  T Lampu Softone = 56,5 cm T Lampu Pijar = 56,5 cm

T Lampu LHE 1 (Genie) = 54,5 cm T Lampu LHE 2 (Essential) = 52 cm T Lampu LHE 3 (Tornado) = 57 cm T Lampu Halogen = 52 cm

T Lampu TL = 60 cm

Kondisi ruang kerja : Dinding putih

Kondisi lampu : Semua lampu dalam kondisi bersih

4.2 Spesifikasi Lampu Lampu 1 Philips – Softtone 25W 220 – 240 V 5E2 Lampu 2 Pijar Philips 25W 220 – 240 V OD Lampu 3 (LHE 1) Philips – Genie 11 W 220 – 240 V 50 – 60 Hz 80 mA Cool daylight 570 lm 54 lm/W Lampu 4 (LHE 2) Philips – Essential 11 W 220 – 240 V 50 – 60 Hz 80 mA Cool daylight 594 lm 54 lm/W

(17)

Lampu 5 (LHE 3) Philips – Tornado 12 W 665 lm 55 lm/W 220 – 240 V 50 – 60 Hz 90 mA Lampu 6 Halogen 100W 230V

Lampu 7 (lampu TL ballast konvensional) Philips – Lifemax

TLD 36 W / 54 – 765 Cool daylight 2600 lm 72 lm/W

Lampu 8 (lampu TL ballast Elektronik) Philips – Lifemax

TLD 36 W / 54 – 765 Cool daylight 2600 lm 72 lm/W

(18)

(19)

(20)

(21)

4.5 Profil Data Pengukuran 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 0 1 2 3 4 L u x Pengukuran

Ke-Profil Tingkat Pencahayaan

Lampu Softone Lampu Pijar

Lampu LHE 1 (Genie) Lampu LHE 2 (Essential) Lampu LHE 3 (Tornado) Lampu Halogen Lampu TL K Lampu TL K+Kapasitor Lampu TL E+Kapasitor Lampu TL E 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 1 2 3 4 D a y a ( W / m 2 ) Pengkuran

Ke-Profil Daya Pencahayaan

Lampu Softone Lampu PIjar

Lampu LHE 1 (Genie) Lampu LHE 2 (Essential) Lampu LHE 2 (Tornado) Lampu Halogen Lampu TL K Lampu TL K+kapasitor Lampu TL E+kapasitor Lampu TL E+Kapasitor 0 10 20 30 40 50 60 0 1 2 3 4 E f f i k a s i ( l u m e n / w a t t ) Pengukuran

Ke-Profil Effikasi

Lampu LHE 1 (Genie) Lampu LHE 2 (Essential) Lampu LHE 3 (Tornado) Lampu Halogen

Lampu TL K

Lampu TL K + Kapasitor Lampu TL E + Kapasitor

(22)

BAB V PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini saya melakukan pengamatan pada Sistem Pencahayaan. Pengamatan ini dilakukan di Laboratorium Konservasi Energi menggunakan 10 jenis lampu yang berbeda-beda dan juga karakteristik yang berbeda tiap jenis lampunya. Lampu yang saya amati adalah sebagai berikut:

1. Lampu Softone 2. Lampu Pijar

3. Lampu LHE 1 (Genie) 4. Lampu LHE 2 (Essential) 5. Lampu LHE 3 (Tornado) 6. Lampu Halogen

7. Lampu TL Konvensional

8. Lampu TL Konvensional + Kapasitor 9. Lampu TL Elektronik

10. Lampu TL Elektronik + Kapasitor

Sistem pencahayaan sendiri adalah sebuah sistem untuk memancarkan cahaya pada benda atau kondisi yang perlu diterangi. Sistem Pencahayaan juga dibutuhkan karena sumber pencahayaan alami terkadang masih kurang efektif. Terdapat 3 jenis sistem pencahayaan, yaitu sistem penc ahayaan langsung (90-100% cahaya diarahkan secara langsung pada benda yang perlu disinari), sistem pencahayaan semi langsung (60-90% cahaya diarahkan langsung pada benda yang perlu disinari), sistem pencahayaan difus (40-60% cahaya diarahkan secara

langsung pada benda yang perlu disinari).

Pada percobaan kali ini sistem pencahayaan bertujuan untuk mengetahui nilai efikasi dari beberapa jenis lampu dan kita dapat menenntukan jenis lampu mana yang efisien untuk mendapatkan kenyamanan dalam beraktivitas dan berkaitan erat dengan produktivitas manusia didalam ruangan tersebut.

Pencahayaan akan dinilai baik apabila sistem pencahayan tersebut sudah memungkinkan orang-orang untuk melihat objek-objek secara jelas.Proses lampu itu sendiri agar dapat bisa menyala adalah adanya sumber listrik yaitu arus yang

(23)

dialiri ke bahan – bahan tergantung dari jenis lampu tersebut sehingga dapat menghasilkan cahaya. Parameter operasi pencahayaan di percobaan ini adalah kondisi dari tiap jenis lampu tersebut, kondisi ruangan, dan penggunaan sesuai kebutuhan dari tiap jenis lampu serta parameter kelistrikan (yang terbaca didisplay) antara lain tegangan, arus, daya aktif dan faktor daya. Terakhir adalah parameter luas yang diukur oleh meteran panjang Kita dapat melihat hasil dari pengoperasian sistem cahaya dari kinerja nya. Parameter kinerja sistem pencahayaan pada percobaan ini ada tiga, yaitu Lux, Daya Pencahayaan dan juga nilai Efikasi nya.

Percobaan dilakukan selama 3 kali setiap jenis lampunya dengan pengambilan data setiap 3 menit sekali, dalam pengoperasiannya juga dilakukan penambahan kapasitor pada Lampu TL ballast elektronik maupun ballast

konvensional.

Pertama-tama saya akan membahas karakteristik dari 10 jenis lampu tersebut:

1. Tegangan

Dari profil diatas menjelaskan bahwa tegangan berubah – ubah terhadap waktu, untuk tegangan yang tertinggi adalah lampu TL Ballast Konvensional tanpa kapasitor dengan nilai V = 225,14 V dan yang terkecil adalah Lampu LHE 3 dengan nilai V = 223,37 V 223 223,5 224 224,5 225 225,5 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 T e g a n g a n ( V o l t ) Waktu (menit)

Grafik Tegangan terhadap Waktu

Lampu Pijar

Lampu LHE 1 (Genie) Lampu LHE 2

(Essential)

Lampu LHE 3 (Tornado) Lampu Halogen

Lampu TL K

Lampu TL K + Kapasitor Lampu TL E

(24)

2. Arus

Dari profil diatas arus rata-rata menunjukan hubungan yang konstan terhadap waktu, lampu dengan arus tertinggi adalah lampu TL E + Kapasitor dengan nilai 621,87 A dan nilai arus terkecil adalah lampu LHE 2 (essential) dengan nilai 64,157 A. 3. Cos ф 0 100 200 300 400 500 600 700 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 A r u s ( A m p e r e ) Waktu (menit)

Grafik Arus terhadap Waktu

Lampu LHE 1 (Genie) Lampu LHE 2 (Essential) Lampu LHE 3 (Tornado) Lampu Halogen Lampu TL K Lampu TL K + Kapasitor Lampu TL E Lampu TL E + Kapasitor 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 c o s ø Waktu (menit)

Grafik cos ø terhadap Waktu

Lampu TL K

(25)

Dari profil diatas Cosфrata-rata menunjukan hubungan yang cenderung turun terhadap waktu, Cos ф dengan arus tertinggi adalah lampu Halogen dengan nilai sebesar 0,988 dan arus terendah adalah lampu 0,11342

4. Daya

Dari profil diatas Daya rata-rata menunjukan hubungan yang cenderung turun terhadap waktu, Daya dengan arus tertinggi adalah lampu Halogen 90,37 watt dan yang terendah adalah Lampu LHE 3 5,83 watt. Daya cenderung turun dan besar di awal disebabkan karena pada saat starting daya yang digunakan besar.

Selanjutnya dari hasil percobaan yang dilakukan pada 10 jenis lampu saya akan membandingkan ke 10 jenis lampu dari kinerja sistem nya yang dapat dilihat pada profil pengukuran:

Nilai Lux tertinggi : Lampu Halogen dengan 3803,4 lux Nilai Lux terendah : Lampu Softone dengan 143,44 lux

Daya Pencahayaan tertinggi : Lampu Halogen dengan 94,99 /

Daya Pencahayaan terendah : Lampu LHE 2 (Essential) dengan 5,711 /

Effikasi tertinggi : Lampu LHE 3 (Tornado) dengan 51,67 /

Effikasi terendah : Lampu Softone dengan 6,358 /

0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 D a y a Waktu (menit)

Grafik Daya terhadap Waktu

Lampu TL K

(26)

Dilihat dari data diatas nilai lux tertinggi adalah lampu Halogen karena dari jenis lampu ini sendiri adalah jenis lampu yang biasa dipakai untuk acara – acara besar seperti pentas seni. Sehingga Intensitas Cahaya nya pun harus besar agar dapat memancarkan sinar yang sangat terang. Tetapi daya pencahayaan nya pun akan tinggi yang artinya konsumsi daya yang digunakan dari listrik PLN semakin banyak.

Untuk nilai lux terendah yaitu pada Lampu Softone, memang karakteristik dari lampu ini tidak terlalu terang. Sehingga Intensitas cahaya yang dihasilkannya pun rendah. Lampu ini cocok digunakan untuk penggunaan kamar tidur karena tidak terlalu terang. Tetapi Daya yang digunakan lampu ini tidak paling rendah karena konsumsi daya yang paling rendah yaitu ada pada lampu LHE 2 (Essential) . Untuk nilai Efikasi tertinggi yaitu pada lampu LHE 3 (Tornado) ini menunjukkan bahwa lampu ini cocok digunakan pada ruangan ini karena nilai effikasi tertinggi diantara jenis lampu lainnya. Lampu jenis ini adalah lampu yang berbentuk spiral sehingga pemancaran cahayanya dapat kesemua sisi atau bisa

disebut merata. Sedangkan untuk nilai efikasi terendah yaitu ada pada lampu Softone, nilai lux dari jenis lampu ini sangat lah rendah yang menunjukkan bahwa intensitas cahaya yang dihasilkan rendah. Lampu ini tidak cocok dipakai diruangan Laboratorium Konservasi Energi karena saat lampu dinyalakan, lampu tidak terlihat seperti menyala karena kondisi dari ruangan tersebut sangat lah terang dan permukaan dindingnya pun sangat putih bersih. Sehingga pemakaian lampu jenis

ini tidak terlihat, karena cahaya yang dihasilkan kalah dengan cahaya alami.

Pengaruh penambahan kapasitor pada lampu TL berdampak pada penggunaan daya oleh lampu yang dapat berkurang atau sebagai penghemat daya. Sehingga nilai efikasi yang didapat juga akan lebih tinggi dari Lampu TL yang tidak menggunakan kapasitor. Ini juga berarti pemberian nilai kapasitor sebesar 8mF sesuai dengan yang dibutuhkan karena penambahan kapasitor tidak selalu menghasilkan perubahan yang menguntungkan bila kita salah dalam pemberian nilai kapasitor bisa saja daya dan efikasi yang didapat tidak sesuai dengan yang kita inginkan.

Namun terkait dengan jenis ballastnya, ballast elektronik membuat lampu TL lebih hemat daya dibanding dengan ballast konvensional. Hal ini disebabkan

(27)

karena ballast elektronik menggunakan frekuensi tinggi dapat dibuktikan dengan kamera jika kita lihat lampu TL ballast konvensional dengan kamera maka akan terlihat bahwa lampu tersebut berkedip sedangkan pada lampu TL ballast elektronik tidak terlihat berkedip.

Dibawah adalah data standar dari spesifikasi pabrikan sebagai berikut :

No. Jenis Lampu

Efikasi (Lum/Watt) Daya (Watt) Standar

Label Efisiensi Standar Pabrikan Percobaan Standar Pabrikan Percobaan 1 Philips Standard Candle Clear / Lampu Pijar 8 7,426 25 19,3 E 2 Philips Genie/ LHE 1 52 39,28 11 5,921 A 3 Philips Essential/ LHE 2 52 41,07 11 5,71 A 4 Philips Tornado/ LHE 3 61 51,67 12 5,43 A 5 Lampu Softone 8 5,63 25 20,04 E 6 Philips Softone/ Lampu Halogen - 40,03 100 94,9 -7 Philips Lifemax/ Lampu TL (K) 90 15,67 36 56,34 A 8 Philips Lifemax/ Lampu TL (K) + C 90 23,98 36 36,33 A 9 Philips Lifemax/ Lampu TL (E) + C 90 50,32 36 16,64 A 10 Philips Lifemax/ Lampu TL (E) 90 28,96 36 28,85 A

Perbandingan antara spesifikasi lampu dengan hasil pengukuran terlihat perbedaannya pada table diatas dan rata rata nilai efikasi dan daya yang didapat tidak sesuai dengan spesifikasi lampu itu sendiri hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti :

1. Masa hidup dari lampu yang sudah lama

(28)

jarak pengukuran dan luas ruang)

3. Lampu yang dibuat standar adalah lampu yang baru diproduksi 4. Kualitas alat ukur yang dipakai berbeda

Untuk membuat semua jenis lampu menjadi efisien kita dapat mengubah parameter-parameter dari masing-masing lampu yaitu lampu dalam kondisi bersih,

lampu digunakan sesuai kebutuhan, sesuai kebutuhan disini adalah penggunaan jenis lampu tergantung kondisi ruangan, pemakaian saat kita membutuhkan cahaya lebih namun kurang bila hanya dari cahaya alami, penambahan ballast elektronik, penambahan kapasitor dengan nilai yang sesuai, dan yang terakhir tentunya perawatan lampu. Efikasi juga dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan intensitas cahaya pada sebuah bidang sangat dipengaruhi oleh jaraknya terhadap sumber cahaya.

(29)

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Sistem pencahayaan sendiri adalah sebuah sistem untuk memancarkan cahaya pada benda atau kondisi yang perlu diterangi.

2. Lampu yang di amati sebanyak 10 jenis yaitu lampu Softone,Pijar,LHE 1 (Genie), LHE 2 (Essential), LHE 3 (Tornado), Halogen, TL K, TL K + kapasitor, TL E + kapasitor, TL E.

3. Parameter operasi pencahayaan di percobaan ini adalah  Kondisi dari tiap jenis lampu tersebut

 Kondisi ruangan

 Penggunaan sesuai kebutuhan dari tiap jenis lampu

 Parameter kelistrikan (yang terbaca didisplay) antara lain tegangan, arus, daya aktif dan faktor daya.

 Parameter luas yang diukur oleh meteran panjang

4. Parameter kinerja sistem pencahayaan pada perc obaan ini ada tiga, yaitu Lux, Daya Pencahayaan dan juga nilai Efikasi nya.

5. Dari data yang didapat Nilai Efikasi tertin ggi adalah 51,67/ yaitu pada lampu LHE 3 (Tornado) dibanding ke 9 jenis lampu lainnya

6. Penambahan kapasitor pada lampu jenis T L menyebabkan daya menjadi turun dan nilai efikasi menjadi lebih tinggi.

7. Agar sistem pencahayaan menjadi efisien dilakukan beberapa operasi pencahayaan:

 Kondisi bersih,

 Lampu digunakan sesuai kebutuhan, sesuai kebutuhan disini adalah penggunaan jenis lampu tergantung kondisi ruangan,

 Pemakaian saat kita membutuhkan cahaya lebih namun kurang bila hanya dari cahaya alami,

 Penambahan ballast elektronik,

 Penambahan kapasitor dengan nilai yang sesuai,  dan yang terakhir tentunya perawatan lampu.

(30)

DAFTAR PUSTAKA

Andrial, Analisis dan Simulasi Rangkaian Kontroler (Ballast Elektronik) Lampu Fluorescen, Percikan: Vol. 98 Edisi Maret 2009

Blocher, Richard. Dasar Elektronika. Yogyakarta : Penerbit Andi; 2003 Muhaimin, Teknologi Pencahayaan, Refika Aditama, Malang, 2001.

SNI 03-6197-2010.. Konservasi Energi Pada Sistem Pencahayaan. BSN : Jakarta ---. 2012. “Sistem Pencahayan” https://greenbuilding.jakarta.go.id/files/userguides/IFCGuideVol3-IND.pdf [20 Maret 2018] ---. TT. “Sistem Pencahayan” http://www.lighting.philips.co.id/id/sistem/sistem-pencahayaan [20 Maret 2018]

(31)

(32)

Perhitungan

Berikut merupakan contoh perhitungan yang diambil dari data Lampu Softone,data selanjutnya menggunakan excel.

Lampu Softone

Waktu V (V) I (mA) cos ø P (kW) Lux

Kiri Tengah Kanan Rata-rata

14:06 223,68 92,269 0,9274 0,019 111 155 83 116,3333

A. Tingkat Pencahayaan

Tingkat Pencahayaan=Rata-rata Intensitas Penerangan=116,3 Lux