analisis pengukuran distribusi panas dan distribusi cahaya pada

ANALISIS PENGUKURAN DISTRIBUSI PANAS DAN DISTRIBUSI
CAHAYA PADA LAMPU LED
Septyono Utomo1, Rudy Setiabudy2
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424
Email: [email protected]
ABSTRAK
Perkembangan teknologi dan pertumbuhan penduduk membuat konsumsi energi terus meningkat sehingga
diperlukan penghematan. Salah satu cara melakukan penghematan tersebut adalah dengan penghematan
konsumsi energi untuk penerangan. Seiring dengan kemajuan teknologi pun muncul Lampu LED (Light
Emitting Diode). LED merupakan lampu dengan konsumsi daya yang rendah bila dibandingkan dengan lampu
penerangan lainnya seperti misalnya lampu hemat energi. Lampu LED membutuhkan catu tegangan arus searah.
Karena itu lampu LED membutuhkan rangkaian untuk mengubah catu tegangan arus bolak-balik menjadi catu
tegangan arus searah. Selain itu lampu LED harus memiliki distribusi cahaya yang baik agar dapat digunakan
untuk penerangan. Karena itu dilakukan pengujian untuk melihat perbandingan panas serta pengujian untuk
melihat bagaimana distribusi cahaya lampu LED bila dibandingkan dengan lampu hemat energi. Dan dari hasil
yang didapat Lampu LED memiliki panas yang lebih rendah dibandingkan dengan lampu hemat energi.
Sementara lampu hemat energi memiliki distribusi cahaya yang lebih baik dibandingkan lampu LED.
Kata Kunci: lampu LED, distribui panas, distribusi cahaya
ANALYSIS OF HEAT DISTRIBUTION MEASUREMENT AND LIGHT
DISTRIBUTION ON LED LAMPS
ABSTRACT
The development of technology and population growth make electrical energy consumption increased so that
the savings needed to be made. One way to savings on energy consumption is savings energy consumption for
illumination. Along with advances in technology arises LED lamps (Light Emitting Diode). LED (Light
Emitting Diode) Lamps is a lamp with low power consumption when compared with other lamps, like energysaving lamp (LHE). LED lamps require direct current voltage supply. Therefore, the LED lights require
electrical circuit to convert the alternating current voltage supply into direct current voltage supply. Futhermore
LED lamps should have good light distribution to be used for illumination. Because of that testing of lamps was
to compare the heat distribution and light distribution between LED lamps and energy-saving lamps. And from
the result LED lamps have lower heat than enery saving lamps. While energy-saving lamps have better light
distribution than LED lamps.
Key Word : LED lamp, heat distribution, light distribution
1. PENDAHULUAN
Seiring dengan kemajuan zaman energi listrik menjadi menjadi suatu kebutuhan yang
sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Berbagai kegiatan mulai dari kehidupan seharihari seperti kegiatan perumahan, industri, perkantoran, pendidikan berbagai kegiatan lainnya,
semuanya tidak lepas dari kebutuhan akan energi listrik. Karena itu dapat dikatakan energi
listrik merupakan suatu kebutuhan yang penting bagi kelangsungan hidup manusia saat ini.
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Ketergantungan manusia akan energi listrik kian meningkat seiring dengan kemajuan
teknologi saat ini dan juga peningkatan populasi manusia. Sementara itu pertumbuhan
produksi energi listrik tidak secepat permintaan energi listrik tersebut. Perusahaan penyedia
listrik membutuhkan sumber daya yang besar untuk memproduksi energi listrik yang besar.
Sementara itu pembangkit listrik sendiri rata-rata masih menggunakan sumberdaya
nonkonvensional dalam pengoperasiannya. Hal ini karena efektifitas dan efisiensi yang
dimiliki pembangkit listrik nonkonvensional cukup besar dibanding dengan sumber daya
yang lain. Sementara itu persediaan sumber daya ini terus menipis, sedangkan permintaan
akan energi listrik tersebut terus bertambah. Oleh karena itu perlu adanya penghematan
energi listrik untuk mengurangi konsumsi energi listrik tersebut.
Penghematan energi listrik itu dapat dilakukan dengan cara pengurangan waktu konsumsi
energi listrik atau dengan mengganti peralatan listrik kita dengan peralatan yang lebih hemat
energi. Salah satu bentuk penghematan energi ini adalah penggantian lampu dengan lampu
yang hemat energi. Hal ini dikarenakan penerangan merupakan salah satu pengkonsumsi
energi listrik terbesar dari total konsumsi energi listrik dan terus meningkat setiap tahunnya.
Lampu penerangan yang biasa digunakan 2
seperti lampu flourescent cukup bisa menggantikan lampu pijar, walaupun begitu
perkembangan teknologi akan pencahayaan ini terus berkembang. Salah satunya adalah
penggunaan lampu Light Emitting Diode (LED) sebagai penerangan. Daya yang diserap oleh
Lampu LED ini lebih rendah dibandingkan dengan lampu frourescent. Tetapi berbeda dengan
lampu frourescent, lampu LED menggunakan sumber tegangan arus searah sebagai
sumbernya. Karena itu dibutuhkan rangkaian sendiri untuk mengkonversi sumber tegangan
arus bolak-balik menjadi sumber tegangan arus searah. Hal tersebut yang membuat lampu
LED memiliki suhu yang cukup tinggi. Selain itu kita lihat pada lampu flourescent atau
lampu hemat energi memiliki lux atau kuat penerangan yang cukup baik dan merata, apakah
lampu LED juga memiliki lux yang sama baiknya atau lebih baik dibandingkan dengan
lampu lemat energi? Dari sinilah akan dicoba untuk mengukur distribusi suhu pada lampu
LED dan lampu hemat energi serta bagaimana lux yang dihasilkan oleh kedua jenis lampu
tersebut.
Pada Bagian ini berisi data hasil pengujian dan perbandingan dari masing-masing lampu.
Untuk data suhu merupakan data hasil rata-rata dari tiga kali pengukuran pada kotak kubus
untuk masing – masing lampu. Sedangkan untuk tegangan, arus, daya, faktor daya dan Lux
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
merupakan hasil pengukuran dari rangkaian percobaan pada laboratorium tegangan tinggi dan
pengukuran listrik.
2. Tinjauan Teoritis
2.1 Lampu LED Sebagai Penerangan
Setelah ditemukannya lampu LED putih dan berdaya besar serta memiliki kuat cahaya yang
lebih besar maka teknologipun terus berkembang. Muncullah Lampu LED yang digunakan
sebagai penerangan. Dari awalnya penerangan menggunakan lampu pijar, kemudian
berkembang ke lampu frourescent atau lampu hemat energi (LHE) yang menyerap daya lebih
sedikit dibanding lampu pijar serta memiliki kuat cahaya yang lebih besar, kemudian muncul
lampu LED yang menyerap daya lebih sedikit dibanding lampu LHE serta kuat cahaya yang
lebih besar. Namun ampu LED membutuhkan catu tegangan arus searah sebagai sumber
energi listriknya. Karena itu dibutuhkan suatu rangkaian elektronik untuk mendapatkan catu
yang dibutuhkan oleh lampu LED tersebut.
Karena memiliki arus yang cukup besar dan juga rangkaian elektronik lampu LED memiliki
panas yang cukup besar. Maka pada lampu LED dipasangkan heat sink untuk menjaga agar
LED tidak mengalami panas yang berlebih.
Untuk meninjau lampu sebagai penerangan kita dapat melihat dari beberapa karakteristiknya
seperti kualitas pencahayaan dan kualitas dayanya.
2.1.1
Penerangan
Illuminasi adalah intensitas flux cahaya yang diterima oleh suatu luas
permukaan. Bila suatu sumber cahaya
memancarkan cahaya ke suatu
permukaan, maka kuat penerangan pada permukaan yang dikenai cahaya itu
akan sebanding dengan banyaknya flux dan berbanding terbalik dengan luas
permukaan tersebut. Hal tersebutlah yang
didefinisikan sebagai kuat
penerangan atau iluminasi., yakni
Dengan,
E = Kuat penerangan (Lux)
Φv = Kuat
Intensitas Cahaya (Lumen)
A = Luas Permukaan (m2)
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
2.1.2
Efikasi dan Efisiensi
Efikasi merupakan perbandingan jumlah kuat intensitas cahaya (Lumen)
dengan daya yang digunakan untuk memancarkan cahaya tersebut (watt). Ini
berarti efikasi adalah tingkat efisiensi sebuah sumber cahaya untuk merubah
listrik menjadi cahaya. semakin besasr nilai efikasi yang dihasilkan, maka
berarti lampu yang anda pilih semakin hemat energi. Secara satuan efikasi
dapat ditulis dengan lumens/watt (lm/w).
2.1.3
Standar Pencahayaan
Karena penggunaan ruangan yang berbeda-beda, maka IES( Illuminating
Engineering Socierty) menentukan suatu standar tingkat iluminasi berdasarkan
fungsi dan kegiatan yang dilakukan dalam suatu ruangan tertentu.
Tabel 1. Kuat Penerangan yang disarankan oleh IES[8]
No
Kerja Visual
Illuminasi
(lux)
1
Penglihatan biasa
100
2
Kerja kasar dengan detail wajar
200
3
Kerja umum dengan detail wajar
400
4
Kerja yang lumayan dengan detail kecil
600
(studio,gambar,menjahit)
5
Kerja keras, lama,detail kecil
900
(perakitan barang halus, menjahit dengan tangan)
6
Kerja sangat keras, lama, detail sangat kecil
1300-2000
(pemotongan batu mulia, tisik halus, mengukur
benda sangat kecil)
7
Kerja luar biasa keras, detail sangat kecil
2000-3000
(arloji dan pembuatan instrumen kecil)
2.1.4
Kualitas Daya Listrik
Kualitas daya listrik ( Power Quality) adalah syarat umum yang
menggambarkan karakteristik parameter listrik seperti arus, tegangan dan
frekuensi. Permasalahan kualitas daya listrik merupakan permasalahan
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
mengenai daya listrik yang mengalami penyimpangan baik tegangan, arus dan
frekuensi sehinggi dapat menimbulkan kesalahan operasi. Kualitas daya listrik
ini dapat berubah tergantung dengan penggunaan jenis beban.
Karena itu pada lampu di perlukan pengukuran kualitas daya listriknya untuk
mengetahui karakteristik daya pada lampu tersebut.
Daya dalam dalam sistem arus bolak-balik ada tiga macam, yaitu daya
aktif (P) dengan satuan watt, daya reaktif (Q) dengan satuan VAR dan daya
Semu (S) dengan satuan VA. Daya Aktif merupakan daya yang dibutuhkan
untuk menghasilkan kerja berupa panas, cahaya maupun kerja mekanis,
sedangkan daya reaktif merupakan daya yang diperlukan oleh peralatanperalatan yang bekerja dengan sistem elektromagnet. Kedua daya tersebut
(daya aktif dan daya reaktif) membentuk suatu daya total yang disebut daya
semu. Daya semu inilah yang dihasilkan oleh pembangkit.
Faktor daya adalah perbandingan antara daya aktif dengan daya semu.
Daya aktif digunakan untuk mengoperasikan beban sedangkan daya semu
dihasilkan oleh generator pembangkit yang ditransmisikan ke pelanggan
listrik. Bertambahnya daya reaktif berarti menyebabkan turunnya faktor daya
listrik. Hubungan antara ketiga daya tersebut dan juga faktor daya dapat di
lihat pada gambar berikut.
Gambar 1. Segitiga Daya
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Tabel 2. Persamaan Segitiga Daya
Nama
Rumus
Satuan
Daya Aktif (P)
P = V.I.Cos
Watt
Daya Reaktif (Q)
Q = V.I.Sin
VAR
Daya Semu
S = V.I
Faktor Daya (PF)
VA
PF = Cos
3. Metode Pengujian
3.1 Identifikasi Masalah
Lampu LED memiliki konsumsi daya yang lebih rendah jika dibandingkan dengan
lampu LHE tetapi dapat menghasilkan kuat cahaya yang sama. Dengan demikian penggantian
lampu LHE menjadi Lampu LED tersebut akan membuat konsumsi listrik menjadi semakin
rendah.
Masalah utama dalam skripsi ini adalah lampu merupakan suatu sumber panas. karena
itu pada lampu LED memiliki sirip – sirip pada bagian sisinya untuk mengurangi panas. Dari
sini dapat diindikasikan bahwa LED memiliki panas yang cukup tinggi dibanding lampu
LHE. Oleh kanena itu akan dicoba diukur besar distribusi suhu dari lampu LED dan LHE
untuk membandingkan panas yang dihasilkan pada ketua jenis lampu tersebut.
Selain itu Lampu LED yang memiliki konsumsi daya lebih rendah dibandingkan LHE
apakah memiliki illuminasi kuat penerangan yang sama dengan lampu LHE.
3.2 Metode pengujian distribusi panas lampu LED dan LHE
Pengujian ini bertujuan untuk melihat bagaimana radiasi suhu dari lampu LED dan
LHE yang diuji. Tujuannya untuk melihat bagaimana lampu dapat menaikkan suhu yang ada
di sekitar mereka, dan berapa tinggi suhu tersebut untuk lampu LED dan LHE. Disini akan
dilihat bagaimana tinggi suhu dari radiasi lampu tersebut untuk jenis lampu dan daya yang
berbeda dan juga jarak yang berbeda. Karena semakin dekat dengan sumber panas (lampu),
maka suhu yang ada disekitarnya akan semakin tinggi. Dari sini akan terlihat bagaimana
lampu dapat menaikkan suhu yang ada disekitarnya.
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Pengujian dilakukan dengan menyalakan lampu di kotak kayu dengan menggunakan
tegangan
220 V dan mengukur panasnya dengan menggunakan termometer digital pada
sumbu x dan juga sumbu y dan diberikan variasi jarak sebesar 5 cm di setiap pengukurannya.
(a)
(b)
Gambar 2 a dan b. Rangkaian Pengukuran Suhu Pada Lampu
3.3 Pengujian Lux Lampu LHE dan LED
Pengujian ini bertujuan untuk melihat bagaimana lux yang dihasilan oleh lampu LHE
dan LED
yang digunakan dalam penelitian dengan menggunakan luxmeter pada
Laboratorium Tegangan Tinggi dan Pengukuran Listrik dan dibandingkan besar lux yang
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
didapat pada 12 titik yang berbeda dari setiap lampu. Selain itu dicoba pengukuran dengan
mengukur besar lux pada jarak 1 meter dari lampu dengan sudut yang berbeda-beda.
(a)
(b)
Gambar 3 a dan b. Rangkaian Pengukuran lux yang dihasilkan lampu pada dasar ruangan.
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Gambar 4. Rangkaian Pengukuran Lux yang dihasilkan lampu pada sudut tertentu.
4. Hasil Pengujian
4.1
Data Pengujian Lampu LED dan LHE
Tabel 3. Data Pengujian lampu LED 5 Watt
Jarak Lampu terhadap termometer
5 cm
10 cm
Tinggi Suhu pada 33,63
15 cm
20 cm
25 cm
30 cm
32,53
32,33
31,70
_
_
31,97
31,63
31,23
30,70
30,40
sumbu X
Tinggi Suhu pada 33,20
sumbu Y
Tegangan (Volt)
220
Daya (Watt)
12,2
Arus (mA)
47,75
PF
1
Lux pada ruang pengujian
30,195
Efikasi (lm/watt)
32,79
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Tabel 4. Data Pengujian lampu LED 7 Watt
Jarak Lampu terhadap termometer
5 cm
10 cm
Tinggi Suhu pada 34,27
15 cm
20 cm
25 cm
30 cm
33.32
32,,27
31,63
_
_
33,40
32,60
32,03
31,43
31,13
sumbu X
Tinggi Suhu pada 34,93
sumbu Y
Tegangan (Volt)
220
Daya (Watt)
14
Arus (Ampere)
58,8
PF
1
Lux pada ruang pengujian
52,33
Efikasi (lm/watt)
40
Tabel 5. Data Pengujian LHE 8 Watt
Jarak Lampu terhadap termometer
5 cm
10 cm
Tinggi Suhu pada 34,77
15 cm
20 cm
25 cm
30 cm
32,67
32,40
31,77
_
_
31,97
31,63
31,30
31,10
30,53
sumbu X
Tinggi Suhu pada 32,47
sumbu Y
Tegangan (Volt)
220
Daya (Watt)
9,2
Arus (Ampere)
56,65
PF
1
Lux pada ruang pengujian
20,76
Efikasi (lm/watt)
39,13
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Tabel 6. Data Pengujian lampu LHE 11 Watt
Jarak Lampu terhadap termometer
5 cm
10 cm
Tinggi Suhu pada 36,20
15 cm
20 cm
25 cm
30 cm
34,53
33,60
33,03
_
_
32,87
32,73
32,17
31,77
31,23
sumbu X
Tinggi Suhu pada 34,33
sumbu Y
Tegangan (Volt)
220
Daya (Watt)
13,5
Arus (Ampere)
61,25
PF
1
Lux pada ruang pengujian
29,34
Efikasi (lm/watt)
39,92
4.2
Perbandingan Distribusi Panas pada lampu
4.2.1
Perbandingan distribusi panas lampu pada sumbu x
Gambar 5. Perbandingan Suhu Lampu LED 5 Watt dan LHE 8 Watt pada sumbu x
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Gambar .6 Perbandingan Suhu Lampu LED 7 Watt dan LHE 11 Watt pada sumbu x
Berdasarkan hasil pengujian panas lampu pada sumbu x didapat data
pengukuran suhu pada jarak 5 cm, 10 cm, 15 m, dan 20 cm dari lampu. Pada
lampu LED 5 Watt di dapat pada jarak terdekat dari lampu, yaitu 5 cm didapat
suhu sebesar 33,63 dan pada jarak terjauh dari lampu, yaitu 20 cm didapat
suhu sebesar 31,70. Pada lampu LHE 8 watt didapat panas pada jarak 5 cm
sebesar 34,77 dan pada jarak 20 cm sebesar 31,77. Pada lampu LED 7 watt
didapat panas pada jarak 5 cm sebesar 34,27 dan pada jarak 20 cm sebesar
31,63. Sedangkan pada lampu LHE 11 watt didapat panas pada jarak 5 cm
sebesar 36,20 dan pada jarak 20 cm sebesar 33,03
Berdasarkan grafik tersebut maka di dapat data bahwa panas yang
dihasilkan lampu terhadap sumbu x oleh lampu hemat energi lebih tinggi
dibandingkan pada lampu LED. Hal ini terlihat dari tinggi suhu maksimum
dan juga penurunan suhu pada setiap kenaikan jarak. Terlihat bahwa
perngukuran pada setiap jarak yang sama menghasilkan data bahwa lampu
LHE memiliki suhu yang lebih tinggi dibandingkan oleh lampu LED.
Hal ini sepertinya dikarenakan pada sumber panas yang berbeda pada
lampu. Pada lampu LED sumber panas terdapat pada selongsong besi atau
heatsinknya, sedangkan lampu LEDnya sendiri tidak menghasilkan panas.
Pada lampu LHE panas dihasilkan pada seluruh bagian lampu. Hal ini yang
menyebabkan panas yang didistribusikan oleh lampu LHE pada sumbu x
menjadi lebih tinggi.
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
4.2.2
Perbandingan distribusi panas lampu pada sumbu Y
Gambar 7. Perbandingan Suhu Lampu LED 5 Watt dan LHE 8 Watt pada sumbu y
Gambar 8. Perbandingan Suhu Lampu LED 7 Watt dan LHE 11 Watt pada sumbu y
Berdasarkan hasil pengujian panas lampu pada sumbu y didapat data
pengukuran suhu pada jarak 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm dan 30 cm dari
lampu. Pada lampu LED 5 Watt di dapat pada jarak terdekat dari lampu, yaitu
5 cm didapat suhu sebesar 33,20 dan pada jarak terjauh dari lampu, yaitu 30
cm didapat suhu sebesar 30,40. Pada lampu LHE 8 watt didapat panas pada
jarak 5 cm sebesar 32,47 dan pada jarak 30 cm sebesar 30,53. Pada lampu
LED 7 watt didapat panas pada jarak 5 cm sebesar 34,93 dan pada jarak 30 cm
sebesar 31,13. Sedangkan pada lampu LHE 11 watt didapat panas pada jarak 5
cm sebesar 34.33 dan pada jarak 30 cm sebesar 31,23.
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Berdasarkan grafik tersebut terlihat bahwa pada awalnya panas yang
dihasilkan oleh lampu LED lebih tinggi dibandingkan dengan panas yang
dihasilkan oleh lampu LHE. Kemudian seiring pertambahan variasi jarak suhu
yang dihasilkan oleh lampu LHE menjadi lebih tinggi dibandingkan suhu yang
dihasilkan oleh lampu LHE. Hal ini sepertinya dikarenakan oleh luas
penampang lampu LED di sumbu y lebih luas dibandingkan dibandingkan
lampu hemat energi. Sehingga walaupun panas pada LED memiliki suhu yang
lebih rendah tetapi pengaruhnya lebih besar pada jarak yang dekat dengan
sumbu y bila dibandingkan lampu hemat energi. Dari sini kita melihat bahwa
secara keseluruhan pada sumbu y lampu LHE tetap menghasilkan panas yang
lebih tinggi dibandingkan oleh panas yang dihasilkan oleh lampu LED.
4.3
Perbandingan Distribusi cahaya pada lampu
Tabel 7. Pengukuran Lux Lampu LED 5 Watt pada 12 titik yang berbeda
Besar Lux
20,4
23
19,65
33,5
44,8
31,05
33,1
48,8
30,8
23,25
29,45
22,5
Tabel 8. Pengukuran Lux Lampu LED 7 Watt pada 12 titik yang berbeda
Besar Lux
30,7
41,45
31,4
55,8
78,1
48,4
62,25
80,6
54,95
39,55
47,1
35,5
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Tabel 9. Pengukuran Lux Lampu LHE8 Watt pada 12 titik yang berbeda
Besar Lux
17,8
18,6
17,6
21,4
24,4
24,75
19,3
22
22,4
18,7
21,2
20,75
Tabel 10. Pengukuran Lux Lampu LHE 11 Watt pada 12 titik yang berbeda
Besar Lux
26.3
32,05
29,45
32,6
35,7
34,05
26,5
29,6
33,7
24,95
24,7
25,2
Tabel 11. Pengukuran Lux Lampu pada beberapa sudut yang berbeda
LED 5 Watt
LED 7 Watt
Besar Sudut
Besar Lux
Besar Sudut
Besar Lux
0
31,34
0
47,4
30
49
30
75,8
45
59,25
45
89,6
60
59,65
60
96,1
90
69,06
90
116,43
120
60,4
120
101,65
135
55.15
135
90,3
150
48,05
150
77,15
180
32,06
180
47,5
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
255 70
240
60
225
50
40
210
30
20
195
10
180
0
270
285
300
315
330
345
0
165
LUX LED 5 Watt
15
150
30
135
45
120
105
90
60
75
Gambar 9. Hasil Pengukuran Distribusi Cahaya lampu LED 5 Watt berdasarkan sudut
255120
240
100
225
80
210
60
40
195
20
180
0
270
285
300
315
330
345
0
165
LUX LED 7 Watt
15
150
30
135
45
120
105
90
75
60
Gambar 10. Hasil Pengukuran Distribusi Cahaya lampu LED 7 Watt berdasarkan
sudut
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
Tabel 12. Pengukuran Lux Lampu LHE pada beberapa sudut yang berbeda
LHE 8 Watt
LHE 11 Watt
Besar Sudut
Besar Lux
Besar Sudut
Besar Lux
0
48,35
0
82,8
30
43,7
30
66,95
45
40,48
45
60,85
60
34,6
60
52,4
90
26,09
90
35,32
120
37,52
120
53,35
135
41,63
135
58,4
150
45,1
150
67,35
180
49,4
180
77,3
240
255 50
270
285
40
225
300
315
30
210
330
20
195
345
10
180
0
0
165
LUX LHE 8 Watt
15
150
30
135
45
120
105
90
75
60
Gambar 11. Hasil Pengukuran Distribusi Cahaya lampu LHE 8 Watt berdasarkan
sudut
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
240
255100
270
285
80
225
300
315
60
210
330
40
195
345
20
180
0
0
165
LUX LHE 11 Watt
15
150
30
135
45
120
105
90
75
60
Gambar 12. Hasil Pengukuran Distribusi Cahaya lampu LHE 11 Watt berdasarkan
sudut
Dari hasil pengujian coba kita bandingkan lux yang dihasilkan oleh Lampu
LED 5 Watt, Lampu LED 7 Watt, Lampu LHE 8 Watt, dan Lampu LHE 11 Watt.
Hasilnya adalah pada Lampu LED 5 Watt didapat hasil seperti tabel dengan
Lux tertinggi sebesar 48,8 lumen/m2, lux terendah sebesar 19,65 lumen/m2 dan lux
rata-ratanya sebesar 30,195 lumen/m2. Pada Lampu LED 7 Watt didapat hasil lux
tertinggi sebesar 80,6 lumen/m2, lux terendah sebesar 30,7 lumen/m2, dan lux rataratanya sebesar 52,33 lumen/m2.
Sementara pada Lampu LHE 8 Watt didapat hasil seperti tabel dengan Lux
tertinggi sebesar 24,4 lumen/m2, lux terendah sebesar 17,8 lumen/m2 dan lux rata2
sebesar 20,76 lumen/m2. Pada lampu LHE 11 Watt didapat hasil lux tertinggi sebesar
35,7 lumen/m2 dan lux rata-ratanya sebesar 29,34 lumen/m2.
Selain itu kita lihat pada tabel distribusi cahaya berdasarkan sudut. Pada lampu
LED 5 watt awalnya pada sudut 0 besar lux yang didapat sebesar 31,34 kemudian
terus naik seiring dengan kenaikan sudut sampai pada sudut 90 besar lux menjadi
sebesar 69,06, lalu turun kembali hingga pada sudut 180 luxnya menjadi sebesar
32,06. Pada lampu LED 7 watt awalnya pada sudut 0 besar lux yang didapat sebesar
47,4 kemudian terus naik seiring dengan kenaikan sudut sampai pada sudut 90 besar
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
lux menjadi sebesar 116,43 , lalu turun kembali hingga pada sudut 180 luxnya
menjadi sebesar 47,5.
Sementara Pada lampu LHE 8 watt awalnya pada sudut 0 besar lux yang
didapat sebesar 48,35 kemudian terus turun seiring dengan kenaikan sudut sampai
pada sudut 90 besar lux menjadi sebesar 26,09, lalu naik kembali kembali hingga
pada sudut 180 luxnya menjadi sebesar 49,4. Pada lampu LHE 11 watt awalnya pada
sudut 0 besar lux yang didapat sebesar 82,8 kemudian terus turun seiring dengan
kenaikan sudut sampai pada sudut 90 besar lux menjadi sebesar 35,32, lalu naik
kembali kembali hingga pada sudut 180 luxnya menjadi sebesar 77,3.
Dari hasil pengujian kita mendapatkan bahwa lux yang dihasilkan oleh lampu
LED lebih besar dibandingkan dengan lampu hemat energi, tetapi kita dapat melihat
bahwa penyebaran pada lampu hemat energi lebih baik daripada lampu LED. Hal ini
dapat dilihat pada data dimana pada lampu hemat energi rata – rata besar lux yang
didapat pada keduabelas titik memiliki tingkat keterangan yang tidak berbeda jauh.
Sedangkan pada lampu LED terlihat bahwa fokus cahaya berada pada daerah tepat
dibawah lampu tersebut dan penyebarannya tidak terlalu merata. Selain itu, terlihat
bahwa pada lampu LHE cahaya pada semakin terang seiring kenaikan sudut.
Sementara pada lampu LED cahaya semakin redup seiring dengan kenaikan sudut.
4.4
Penggunaan Lampu LHE dan LED
Dari hasil penelitian terhadap distribusi panasnya lampu LHE memiliki suhu
yang lebih tinggi dibandingkan dengan lampu LED. Sementara dari hasil penelitian
terhadap distribusi cahayanya lampu LHE memiliki distribusi cahaya yang lebih baik
dibandingkan dengan lampu LED. Walaupun Lampu LED memiliki Intensitas yang
lebih baik dibandingkan LHE pada suatu titik.
Berdasarkan data tersebut maka lampu LHE dan lampu LED memiliki
keunggulan dalam hal yang berbeda. Karena itu lebih baik jika penggunaan lampu
dipilih sesuai kebutuhkannya. Misalnya untuk penerangan pada ruang kamar kita
membutuhkan cahaya yang merata, karena itu lebih baik jika menggunakan lampu
LHE. Sementara pada lampu kendaraan yang butuh intensitas cahaya yang kuat lebih
baik jika menggunakan lampu LED karena konsumsi daya yang lebih rendah dan
tingkat intensitas yang lebih baik.
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014
5. KESIMPULAN
1. Dari hasil pengukuran distribusi panasnya lampu LHE memiliki panas yang lebih
tinggi dibandingkan lampu LED.
2. Dari hasil pengukuran distribusi cahayanya lampu LED memiliki Intensitas cahaya
yang lebih tinggi dibandingkan lampu LHE, tetapi distribusi cahaya yang dihasilkan
lampu LHE lebih baik dibandingkan lampu LED
3. Dari hasil penelitian tersebut maka untuk mendapatkan hasil yang maksimal
sebaiknya Lampu LHE dan LED digunakan sesuai dengan kebutuhan sesuai dengan
karakteristiknya masing-masing.
REFERENSI
[1]. Freeman, M.H.1990. Optics.London :Butterworths
[2]. Philips. 1993. Lighting Manual. Eindhoven:Philips Lighting
[3]. Boylestad, Robert dan Nashelsky, Louis. 1999. Electronic Devices And Circuit Theory.
Upper Saddle River : Prentice Hall
[4]. Kaufman, John E dan Christensen.1987. IES Lighting Handbook. New York:
Illuminating Engineering Society
[5]. Soedojo, Dr. Peter, B. Sc. 2009. Fisika Dasar . Yogyakarta : Andi
[6]. Sukisno, Toto dan Nugroho, Yusuf. 2011. Analisis Pengaruh Kombinasi Lampu Pijar,
TL dan Lampu Hemat Energi Terhadap Kualitas Daya Listrik Di Rumah Tangga
[7]. Philips
LED
Introduction
diakses
melalui
http://www.lighting.philips.com/pwc_li/cn_zh/connect/Assets/sparc2011/pdf_release/phi
lips_led_introduction.pdf
Analisis pengukuran..., Septyono Utomo, FT, 2014