EVALUASI PENGGUNAAN LAMPU LED SEBAGAI PENGGANTI LAMPU KONVENSIONAL

Transkripsi

1 EVALUASI PENGGUNAAN LAMPU SEBAGAI PENGGANTI LAMPU KONVENSIONAL Abdullah Iskandar 1), Agus Supriyadi 2) 1) Dosen Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Lamongan 2) Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Lamongan ABSTRAK Dalam perkembangannya di bidang penerangan, kini mulai digunakan sebagai lampu penerangan baik untuk penerangan rumah maupun jalan. Di Indonesia sendiri penggunaan dalam penerangan masih jarang digunakan,ini karena harga dari lampu yang cukup mahal jika dibandingkan dengan lampu yang biasa digunakan. Pembuatan dilakukan berdasarkan kebutuhan tegangan yang umumnya digunakan oleh konsumen, yaitu pada tegangan 220 V. Maka susunan yang paling tepat adalah rangkaian seri, yaitu dengan 25 buah, ini sendiri disuplai oleh tegangan 220V yang sudah disearahkan sehingga sesuai dengan kebutuhan dari total yang dipasang. Sehingga tegangan keluaran dari suplai adalah tegangan searah, bukan lagi tegangan bolak balik. Pada percobaan dilakukan pengujian beban daya yang dibutuhkan untuk mendapatkan data, dan efesiensi daya pada rumah tangga. Kata Kunci :, efisiensi daya, Lampu konvensional adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Hyperlink, Panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan, dan warnanya, tergantung dari selisih pita energi dari bahan yang membentuk p-n junction. Berpijak pada hal inilah penulis tertarik melakukan studi mengenai. Dari hasil studi ini kemudian dituangkan kedalam bentuk laporan yang didalamnya berisi pengetahuan menyangkut masalah tersebut, dengan harapan laporan ini dapat digunakan sebagai sumber informasi dan sekaligus sebagai referensi khususnya bagi mahasiswa dan umumnya bagi masyarakat luas yang ingin mengetahui lebih jauh tentang sebagai lampu penerangan. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui pengaruh penggunaan pada lampu penerangan dalam ruangan. 2. Mengetahui konsumsi daya untuk penggunaan lampu. KAJIAN TEORI Cahaya pada adalah energi elektromagnetik yang dipancarkan dalam bagian spektrum yang dapat dilihat. Cahaya yang tampak merupakan hasil kombinasi panjang panjang gelombang yang berbeda dari energi yang dapat terlihat, mata bereaksi melihat pada panjang panjang gelombang energi elektromagnetik dalam daerah antara radiasi ultra violet dan infra merah. Cahaya terbentuk dari hasil pergerakan elektron pada sebuah atom. Dimana pada sebuah atom, elektron bergerak pada suatu orbit yang mengelilingi sebuah inti atom. Elektron pada orbit yang berbeda memiliki jumlah energi yang berbeda. Elektron yang berpindah dari orbit dengan tingkat energi lebih tinggi ke orbit dengan tingkat energi lebih rendah perlu melepas energi yang dimilikinya. Energi yang dilepaskan ini merupakan bentuk dari foton sehingga menghasilkan cahaya. Semakin besar energi yang dilepaskan, semakin besar energi yang terkandung dalam foton. Gambar 1. Perpindahan elektron pada sebuah Sebagai Sumber Cahaya Masa Depan Sumber cahaya dari waktu ke waktu semakin berkembang, mulai dari penemuan lampu pijar oleh Edison dan dalam waktu yang 16

2 hampir bersamaan ditemukan juga lampu fluorescence (TL) dan merkuri. Saat ini ada beberapa jenis lampu yang digunakan manusia untuk berbagai keperluan, yaitu lampu pijar, TL,, Merkuri, Halogen, Sodium dan sebagainya. Namun masih ada kekurangan pada lampu generasi pertama sehingga lampu terus dikembangkan agar bisa menghasilkan cahaya yang terang, memberikan warna yang bagus, hemat energi, portable (mudah dibawa) dan lain sebagainya. Yang paling menarik dari beberapa jenis lampu adalah. Lampu TL, dan LHE Diantara 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. Gambar 2. Rangkaian lampu TL ( neon). Adanya lampu neon kompak atau LHE yang tersedia saat ini membuka seluruh pasar bagi lampu neon. Lampu-lampu ini dirancang dengan bentuk yang lebih kecil yang dapat bersaing dengan lampu pijar dan uap merkuri dipasaran lampu dan memiliki bentuk bulat atau segi empat. Produk di pasaran tersedia dengan gir pengontrol yang sudah terpasang (GFG) atau terpisah (CFN). Gambar 3. Lampu neon kompak atau LHE Perhitungan Beban Setiap beban pasti memiliki daya, daya ini dihasilkan oleh beban pada saat terhubung dengan suplai, begitu pula dengan lampu. Lampu bisa menghasilkan cahaya karena dia mengkonsumsi daya dalam jumlah tertentu sesuai dengan standart dari masing masing produsen lampu tersebut. Daya tersebut biasanya sudah dicantumkan pada setiap produk, tetapi daya ini juga bisa didapat dengan melalui pengukuran secara langsung pada masing - masing lampu. Daya sendiri ada 3 jenis, yaitu daya aktif, daya reaktif dan daya nyata. 1. Daya aktif Daya aktif merupakan daya yang berupa daya kerja seperti daya mekanik, panas, cahaya, dan lainnya. Daya ini diperlukan supaya mesin dapat melakukan kerja real sesuai kapasitas dayanya. Daya aktif dinyatakan dalam satuan watt (W). 2. Daya reaktif Daya reaktif merupakan daya yang diperlukan oleh listrik yang bekerja dengan sistem elektromagnet. Daya ini dibutuhkan oleh mesin untuk mempertahankan medan magnetnya agar mesin dapat beroperasi dengan baik. Daya ini dinyatakan dalam satuan VAR. 3. Daya semu Daya semu merupakan penjumlahan vektor dari daya aktif dan daya reaktif. Daya ini dinyatakan dalam satuan VA. Maka daya listrik dapat digambarkan sebagai segitiga siku - siku, yang secara vektor adalah penjumlahan daya aktif dan reaktif dan sebagai resultannya adalah daya semua. Efisiensi Daya Efisiensi daya adalah merupakan perbandingan daya yang dapat dibangkitkan oleh mesin penetas telur dengan energi input. Efisiensi yang digunakan adalah efisiensi 17

3 sesaat pada pengambilan data (Februari 2, 2011 fisikanyaman2) pada 20 juni METODOLOGI Waktu dan Tempat Penelitian Waktu penelitian dilakukan di bulan juni 2015 sampai dengan bulan juli Pelaksanaan penelitian dilakukan di rumah peneliti. Yang beralamat di desa dukuhagung kecamatan Tikung Kabupaten Lamongan Alat dan Bahan Penelitian Berikut bahan - bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu: 1. lampu 5watt sebanyak 5 biji 2. lampu LHE 8watt sebanyak 5 biji 3. Multitester Perancangan Rangkaian Daya/ Suplai Perancangan rangkaian daya/ suplai ini berfungsi untuk menyuplai daya ke rangkaian yang digunakan sesuai dengan banyaknya yang akan dipasang. Pada rangkaian ini berisi dioda bridge, resistor dan kapasitor. Gambar 4. Rangkaian suplai Metode Pengujian Metode yang dilakukan dalam pengujian dengan menganalisa tiap-tiap lampu. Penghitungan daya listrik yang dibutuhkan pada ruangan menggunakan lampu Penghitungan dengan daya nyata Daya nyata merupakan daya listrik yang digunakan untuk keperluan menggerakkan mesin-mesin listrik atau peralatan lainnya. Line to netral / 1 fasap = V x I x Cos Ø Line to line/ 3 fasap = 3 x V x I x Cos Ø P = Daya Nyata (Watt)V = Tegangan (Volt)I = Arus yang mengalir pada penghantar (Amper)Cos T = Faktor Daya Penghitungan dengan daya semu Daya semu merupakan daya listrik yang melalui suatu penghantar transmisi atau distribusi. Daya ini merupakan hasil perkalian antara tegangan dan arus yang melalui penghantar. Line to netral/ 1 fasa S = V x I Line to line/ 3 fasa S = 3 x V x I S = Daya semu (VA) V = Tegangan (Volt) I = Arus yang mengalir pada penghantar (Amper) Penghitungan dengan daya Reaktif(Q) Daya reaktif merupakan selisih antara daya semu yang masuk pada penghantar dengan daya aktif pada penghantar itu sendiri, dimana daya ini terpakai untuk daya mekanik dan panas. Daya reaktif ini adalah hasil kali antara besarnya arus dan tegangan yang dipengaruhi oleh faktor daya. Line to netral/ 1 fasa Q = V x I x Sin Ø Line to line/ 3 fasa Q = 3 x V x I x Sin Ø Q = Daya reaktif (VAR) V = Tegangan (Volt) I = Arus (Amper) Sin T = Faktor Daya Dari penjelasan ketiga macam daya diatas tersebut, dikenal juga dengan Segitiga Daya. Dimana Pengertian umum dari Segitiga Daya adalah suatu hubungan antara daya nyata, daya semu, dan daya reaktif, yang dapat dilihat hubungannya pada gambar bentuk segitiga di bawah ini : dimana : P = S x Cos Ø (Watt) S = (P2 + Q2) (VA) Q = S x Sin Ø (VAR) HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Berikut merupakan hasil dari penelitian, menganalisa lampu dan lampu LHE 18

4 menggunakan Ampere Meter merk KYORITSU tipe KEW SNAP 2009R. Pengujian Lampu dan LHE Pada penelitian ini dilakukan pengujian lampu dan LHE pada ruangan pada malam hari. menyala pukul dan mati pukul kembali menyala pukul dan mati kembali pukul 07.00, sehingga lampu beroperasi selama 9 jam. Energi yang terpakai adalah: Untuk lampu LHE 8W W = Plampu x I x cosφ = 8 x 0,02 x 0,9 = 0,144W Q = V x I x sinφ = 220 x 0,02 x 0,6 = 2,64 VAR Gambar 5 Pengujian lampu menggunakan ampere meter Gambar 6. Pengujian lampu LHE menggunakan ampere meter Tabel Pengujian Lampu dengan Lampu LHE Tabel 4.1 Perbandingan lampu dan Lampu LHE pada ruangan. Data Jenis Lampu LHE P(Watt) 1 1 S(VA) Q(VAR) 12-3 V(Volt) ,5 I(Ampere) 0,02 0,03 Cos 0,299 0,9 Keterangan : = Lampu yang dibeli dipasaran dengan daya 5watt LHE = Lampu LHE dibuat sebagai lampu pembanding lampu PEMBAHASAN Untuk dapat menentukan biaya besarnya energi listrrik yang harus dibayar, maka harus ditentukan pemakain energi listrik selama lampu menyala. Pemakaian energi listrik untuk lampu diatur melalui time switch yang mulai = 5,568 VA Maka dalam satu hari energi yang dibutuhkan: N = S x 9 jam = 5,568 x 9 jam = kvah per hari N = (P x t)/cosφ = (8 x 9)/ 0,9 = 80 kwh per hari Sehingga dapat dihitung dalam satu bulan: N = 5,568 x 30 hari = kvah per bulan N = 80 x 30 hari = 2400 kwh per bulan Tarif yang digunakan untuk lampu pada rumah menurut aturan Perusahaan Listrik Negara adalah termasuk golongan R1 dengan harga Rp 833,-per kwh menggunakan biaya beban juga energi minimum. Perhitungannya sebagai berikut: R1 = 40 jam menyala x daya tersambung (kva) x biaya pemakaian = 40 x 1,3 kva x Rp 833,- = Rp ,- Maka biaya bulanan yang harus dibayarkan adalah: Biaya bulanan R1 = biaya beban + ((daya dipakai kvah) x Rp 833,-) = Rp (2400x Rp 833,-) = Rp Untuk Lampu 5W W = Plampu x I x cosφ = 5 x 0,01 x 0,8 = 0,04 W Q = V x I x sinφ = 220 x 0,01 x 0,6 = 1,32 VAR 19

5 = 1,32 VA Maka dalam satu hari energi yang dibutuhkan: N = S x 9 jam = 1,32 x 9 jam = 11,8 kvah per hari N = (P x t)/cosφ = (5 x 9)/ 0,8 = 56,25 kwh per hari Written By Tubagus Arifianto on Minggu, 23 Juni Tim Skripsi, 2015 Pedoman Penulisan Skripsi. Fakultas Teknik Universitas Islam Lamongan Teknik Elektronika Teori Elektronika Pengertian Daya Listrik dan Rumus untuk Menghitungnya Sehingga dapat dihitung dalam satu bulan: N = 11,8 x 30 hari = 354 kvah per bulan N = 56,25 x 30 hari = 1.687,5 kwh per bulan Setelah dilakukan penelitian ternyata pemakaian daya pada lampu selama 1bulan adalah 1.687,5 kwh per bulan, dan jika menggunakan LHE dengan tingkat daya yang sama didapatkan daya ukur kwh per bulan. PENUTUP Kesimpulan Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan dapat ditarik simpulan sebagai berikut : 1. Didapatkan nilai daya listrik pada lampu pada ruangan sebagai berikut: Untuk lampu 5watt 1.687,5 kwh per bulan dan lampu LHE 8 watt kwh per bulan 2. Konsumsi daya dapat diketahui dengan cara mengukur daya lampu dan LHE selama 1 bulan menggunakan ampere meter merk KYORITSU Saran 1. Untuk pemakain energi listrik yang lebih hemat dalam penggunaan lampu penerangan, maka pemakaian lampu hemat energi adalah yang terbaik. 2. Pemilihan jenis lampu LHE agar diperhatikan pada merk lampu dan tidak terpancing dengan iklan, karena perbedaan teknologi masing-masing produsen yang berpengaruh pada intensitas penerangan. 3. memiliki kualitas penerangan yang jauh lebih bagus dibanding lampu LHE akan tetapi harga sulit dijangkau. PUSTAKA 20