## PENGARUH PEMASANGAN ARMATURE PADA LAMPU LHE TERHADAP PENINGKATAN EFISIENSI PENCAHAYAAN
Oleh: Eko Widiarto 1 , A. Jamaah 2 , Amir Subagiyo 3 , Aji Hariyadi 4
Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. Sudarto, S.H. Tembalang Semarang 50275 Email: ewidiarto@gmail.com

## Abstrak
Penggunaan  lampu  sebagai  sumber  cahaya  merupakan  hal  yang  sangat  umun  digunakan,  namun bagaimana cara agar diperroleh cahaya penggunaan yang optimal dan mempunyai efisiensi yang besar hal ini yang mendasari untuk melakukan penelitian tentang pengaruh pemasangan armature pada lampu LHE  terhadap  peningkatan  efisiensi  pencahayaan.  Pada  penelitian  ini  akan  menjelaskan  tentang seberapa  besar  pengaruh  penggunaan  armature  lampu  LHE  terhadap  tingkat  efisiensi  pencahayaan pada  bidang  kerja.  Dengan  sudut  pennyinaran  lurus  90 ° .  Dengan  menggunakan  4  sampel  armature lampu  masing-masing  mempunyai  desain  reflektor  yang  berbeda  diperoleh  hasil.  Bahwa  armeture dengan sudut penyinaran yang sempit akan mempunyai efisiensi penyinaran yang lebih besar jika jarak bidang kerja lebih dekat dengan titik sunber cahaya pada sudut penyinaran θ 30 ° . Untuk jenis reflektor dengan  sudut  penyinaran  yang  lebar  akan  lebih  cocok  untuk  jarak  bidang  kerja  yang  lebih  jauh. Sehingga  armature dengan sudut reflektor kecil lebih cocok untuk sistem pencahayaan pada bidang yang terbatas  seperti  papan  reklame.  Sedang  untuk  armature  sengan  sudut  reflektor  yang  lebar  akan mempunyai efisiensi yang signifikan jika digunakan pada sistem pencahayaan pada ruang / kamar dll.
Kata kunci : Armature, Efisiensi. Pencahayaan.

## 1.  Pendahuluan
Hasil  penelitian  terhadap  penggunaan energi,  dalam  hal  ini  listrik  pada  bangunan gedung  menunjukkan  bahwa  jumlah  energi listrik  yang  dipergunakan  untuk  keperluan pencahayaan  ruangan  menempati  urutan terbesar  kedua  setelah  sistem  tata  udara. 1) Sebagaimana diketahui bahwa sumber daya alam  untuk  membangkitkan  listrik  sangat terbatas  dan  suatu  saat  akan  habis.  Hal  ini menyebabkan  harga  listrik  semakin  mahal. Oleh  karena  itu  sistem  pencahayaan  suatu bangunan  harus  direncanakan  dengan  baik, serta dengan memperhitungkan usaha-usaha efisiensi  energi.  Melihat  begitu  pentingnya cahaya  bagi  manusia  untuk  beraktivitas, tidaklah  mengherankan  jika  perencanaan cahaya  pada  bangunan  memegang  peranan penting  bagi  keberhasilan  fungsi  dari bangunan  tersebut.  Pada  pencahayaan alamiah, cahaya didapat dari sinar matahari sehingga  keberadaannya  sangat  tergantung dari keadaan alam serta posisi suatu daerah di bumi. Sehingga pengendalian pencahayaan  alamiah  tidak  sama  antara daerah  yang  satu  dengan  daerah  lainnya.
Sementara  itu,  pencahayaan  buatan  tidak terpengaruh  oleh  perbedaan  waktu,  tempat, maupun  musim.  Hal  mana  tidak  didapat pada pencahayaan alamiah. Pada umumnya pencahayaan  buatan  ini  dipergunakan  pada saat pencahayaan alamiah siang hari berada pada  kekuatan  minimum  atau  kurang memenuhi  syarat,  atau  pada  malam  hari. Untuk memenuhi fungsi ruangan, pencahayaan buatan pada umumnya digunakan  sebagai  pencahayaan  untuk menutupi kekurangan pencahayaan alamiah siang  hari,  dan  pada  malam  hari.  Dengan strategi  pencahayaan  tertentu  diharapkan mampu menyediakan kuantitas pencahayaan  yang  memadai  untuk  suatu ruangngan    tersebut  sesuai  kebutuhan aktifitas  sesuai  dengan  standar  intensitas cahaya  suatu  ruangan,  serta  dengan mempertimbang  segi  efisiensinya.  Untuk itu  maka  perlu  dilaksanakan  penelitian seberapa  besar  pengaruh  pemasangan armature  pada  lampu  LHE  terhadap peningkatan  efisiensi  pencahayaan.  Untuk mendapatkan  tingkat  efisiensi  pada  system pencahayaan yang maksimal tentu
PENGARUH ……………………… Eko Widiarko 1 , A. Jamaah 2 , Amir Subagio 3 , Aji Hariyadi 4
diperlukan  armature  dan  jenis  lampu  LHE yang  sesuai,  yang  menjadi  permasalahan adalah:
a. Menentukan  lampu  LHE  yang  memiliki efikasi tinggi dan sesuai dengan armatur.
b. Menentukan jenis armatur yang mempunyai karakteristik distribusi pencahayaan sesuai
dengan penggunaannya,  mempunyai  efisiensi yang  tinggi  dan  tidak  mengakibatkan silau atau refleksi yang mengganggu.
c. Seberapa  besar efisiensi  yang  dihasilkan dengan memasang armature tersebut.
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah:
a. Melakukan  evaluasi    intensitas  cahaya pada lampu LHE tanpa armature
b. Melakukan  evaluasi  intensitas  cahaya pada lampu LHE dengan armature
c. dapat  memberikan  kajian    berbeda tentang  pemanfaatan      armature  lampu LHE  sebagai  salah  satu  upaya  untuk meningkatkan  efisiensi energi.

## 2. Studi Pustaka
2.1. Sistem Pencahayaan.
Sistem
pencahayaan dapat dikelompokkan menjadi:
a. Sistem pencahayaan merata.
Sistem ini memberikan tingkat pencahayaan  yang  merata  di  seluruh ruangan  digunakan  jika  tugas  visual  yang dilakukan di seluruh tempat dalam ruangan memerlukan  tingkat  pencahayaan  yang sama.  Tingkat  pencahayaan  yang  merata diperoleh dengan memasang armatur secara merata  langsung  maupun  tidak  langsung di seluruh langit-langit.
b.  Sistem pencahayaan setempat.
Sistem ini memberikan tingkat pencahayaan  pada  bidang  kerja  yang  tidak merata.  Ditempat  yang  diperlukan  untuk melakukan  tugas  visual  yang  memerlukan tingkat  pencahayaan  yang  tinggi,  diberikan
cahaya  yang  lebih  banyak  dibandingkan dengan sekitarnya. Hal ini diperoleh dengan mengkonsentrasikan  penempatan  armatur pada langit-langit di atas tempat tersebut.
2.2. Tingkat pencahayaan rata-rata (E),
Tingkat pencahayaan pada suatu ruangan  pada  umumnya  didefinisikan sebagai  tingkat  pencahayaan  rata-rata  pada bidang  kerja.  Yang  dimaksud  dengan bidang  kerja  ialah  bidang  horisontal imajiner  yang  terletak  0.75  meter  di  atas lantai  pada  seluruh  ruangan.  Tingkat pencahayaan  rata-rata  Erata-rata  (lux), dapat dihitung dengan persamaan:
E = Ø 𝒙 N x UF 𝑥 LLF A ……  (2.1)
Dengan:
E =  kuat penerangan rata-rata (Lux),
Ø =  intensitas sumber cahaya (Lumen),
N =  jumlak sumber cahaya,
UF  =  faktor utilisasi, Faktor penggunaan
diperoleh dari tabel peralatan yang digunakan LLF  =  faktor rugi cahaya, faktor kehilangan cahaya disebabkan oleh  penurunan  cahaya  dari  lampu yang sudah lama atau penumpukan kotoran  pada  lampu  dan  dinding serta langit langit,
A =  luas ruangan (m 2 )
Sedangkan  jumlah  lampu  yang  digunakan dapat dihitung dengan persamaan
N = E x A Ø x UF x LLF ……… (2.1)
dengan  N  adalah    jumlah  lampu    yang digunakan
2.2.1 . Utility Factor
Sebagian dari cahaya yang dipancarkan  oleh  lampu  diserap  oleh luminer  sebagian  dipancarkan  ke  arah  atas dan  sebagian  lagi  dipancarkan  ke  arah bawah. Utility  factor (UF)  didefinisikan sebagai  perbandingan  antara  fluks  luminus yang  sampai  di  bidang  kerja  terhadap keluaran  cahaya  yang  dipancarkan  oleh lampu.
Besarnya UF dipengaruhi oleh:
a. distribusi intensitas cahaya dari luminer,
b. perbandingan antara keluaran cahaya dari luminer  dengan keluaran cahaya,
c. dari lampu di dalam luminer,
d. reflektansi cahaya dari langit-langit, dinding dan lantai,
e. pemasangan luiner  apakah menempel atau digantung pada langit-langit,
f. dimensi ruangan.
Besarnya  UF  untuk  sebuah  luminer diberikan dalam bentuk tabel yang dikeluarkan  oleh  pabrik  pembuat  armatur yang  berdasarkan  hasil  pengujian  dari instansi terkait. Merupakan suatu keharusan dari  pembuat  luminer  untuk  memberikan tabel kp, karena tanpa tabel ini perancangan pencahayaan  yang  menggunakan  luminer tersebut tidak dapat dilakukan dengan baik.

## 2.2.2. Light Loss Factor
Light Loss Factor (LLF) sering disebut koefisien  rugi-rugi  cahaya  atau  koefisien pemeliharaan, didefinisikan sebagai perbandingan  antara  tingkat  pencahayaan setelah  jangka  waktu  tertentu  dari  instalasi pencahayaan.  digunakan  untuk    tingkat pencahayaan pada waktu instalasi baru.
Besarnya koefisien depresiasi dipengaruhi oleh:
a. Kebersihan dari lampu dan armatur.
b. Kebersihan  dari  permukaan-permukaan ruangan.
c. Penurunan keluaran cahaya lampu selama waktu penggunaan.
d. Penurunan keluaran cahaya lampu karena penurunan tegangan listrik.
2.3.  Tingkat  pencahayaan  oleh  sebuah luminaire,
Tingkat  pencahayaan  oleh  komponen cahaya  langsung  pada  suatu  titik,  pada bidang  kerja  dari  sebuah  sumber  cahaya, dapat  dianggap  sebagai  suatu  sumber cahaya  titik.  Dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan berikut
𝐸 = 𝐼 𝑑 2 cos 𝜃 ……………. (2.3)
Atau 𝐸 = 𝐼 ℎ 2 cos 3 𝜃 ………
(2.4) d h θ A I Gambar 2.2. Sumber cahaya langsung berupa titik lampu
Dengan:
I  =   intensitas cahaya pada sumber (lumen),
E  =  kuat penerangan dititik A pada sudut 𝜃 (Lux)
d  =  jarak tegak lurus luminer terhadap bidang kerja (m),
θ  =  sudut antara sumber cahaya dengan titik bidang kerja

## 2.4  Efisiensi lampu.
Efisiensi lampu  atau  yang  disebut  juga efikasi  luminus,  menunjukkan  efisiensi lampu  dari  pengalihan  energi  listrik  ke cahaya  dan  dinyatakan  dalam  lumen  per watt (lumen/watt). Banyaknya cahaya yang dihasilkan  oleh  suatu  lampu  disebut  Fluks luminus  dengan  satuan  lumen.  Efikasi luminus lampu bertambah dengan bertambahnya daya lampu. Rugi-rugi balast harus ikut diperhitungkan dalam menentukan efisiensi sistem lampu (daya)

## 3.   Metode Penelitian
Tahapan  dalam  penelitian  ini  meliputi studi  literatur,  persiapkan  bahan  dan peralatan serta pengukuran dan pengujian
PENGARUH ……………………… Eko Widiarko 1 , A. Jamaah 2 , Amir Subagio 3 , Aji Hariyadi 4
3.1 Studi Literatur
Studi literatur dilakukan untuk memahami  permasalahan  yang  berkaitan dengan.  Sistem  pencahayaan  dan  efisiensi pencahayaan  serta  jenis  armatur  untuk lampu  LHE.  Studiliteratur  ini  dilakukan secara  bersama-sama  oleh  ketua  dan anggota peneliti yang mempunyai kepakaran  (  expert  )  dibidangnya  masing- masing.  Kegiatan  studi  literatur  ini  dengan cara  mengumpulkan  bahan-bahan  pustaka dari  berbagai  jurnal,  buku,  majalah  ilmiah dan  dari  website  dan  melakukan  diskusi. Dengan  adanya  studi  literatur  diharapkan mampu mendasari untuk langkah selanjutnya dalam penelitian ini.

## 3.2  Persiapkan bahan dan peralatan
Bahan–bahan  yang  akan  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  beberapa armatur  lampu    LHE  dengan  daya  yang berbeda.  Peralatan  yang   digunakan antara lain Power  Meter  Schneider,    Seri  Power Logic 800  untuk  mengukur  besaran  listrik seperti  tegangan,  arus,  daya,      faktor  daya, frekuensi  dan  harmonisa.  Sedangkan  untuk mengukur intensitas cahaya digunakan luks meter  merk HIOKI   lux Hi Tester 3421.

## 3.3  Pengukuran dan pengujian
Pada pengujian dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu sebagai berikut.
a. Pengukuran  besaran  listrik  tegangan, arus,  daya  faktor  daya,  frekuensi  pada beban  tidak  linier  hasilnya  dicacat  pada Tabel 1.
b. Pengukuran  kuat  cahaya  (Lux)  pada suatu  bidang  kerja  dengan  sumber cahaya  tanpa  armatur  dhasilnya  dicatat pada Tabel 2.
c. Pengukuran  kuat  cahaya  pada  suatu bidang  kerja  dengan  sumber  cahaya dilengkapi  dengan  armatur  hasilnya dicatat pada Tabel 3.
d. Data hasil pengukuran kuat cahaya pada bidang  kerja  selanjutnya  dianalisa  dan disimpulkan  seberapa  besar  pengaruh
pemasangan  armature  terhadap  kuat cahaya pada bidang kerja.
e. Gambar diagram alir penelitian diperlihatkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram alir penelitian pengaruh pemasangan armatur pada lampu LHE terhadap peningkatan efisiensi penerangan

## 4.  Hasil dan Pembahasan
Hasil    perhitungan    intensitas  cahaya pada  bidang  kerja  dengan  sumber  cahaya lampu LHE 20 W ,  ditentukan  jarak h = 3 meter  ,  jika  intensitas  lampu  LHE ditentukan    sebesar    I  =800  lumen  maka kuat  penerangan  (E)  pada  bidang  kerja dapat    dihitung  dengan  persamaan  sebagai berikut :
Sumber  cahaya  digunakan  adalah  LHE 20W, dengan intensitas cahaya sebesar 800 lumen, pada sudut 𝜃 = 0°
Intensitas cahaya pada titi E = 𝐼 𝑑 2 𝑐𝑜𝑠𝜃 = 800 3 2 = 88 lux
Pada sudut penyinaran 40 °
Intensitas cahaya pada titik E = 𝐼 𝑑 2 𝑐𝑜𝑠𝜃 = 800 3,916 2 cos 40 ° = 39 lux
Pada sudut penyinaran 6 0°
Intensitas cahaya pada titik E = 𝐼 𝑑 2 𝑐𝑜𝑠𝜃 = 800 6 2 cos 60 ° = 11 lux
Hasil  pengukuran  kuat  penerangan  pada lantai  dengan  tinggi  armature  lampu  3 meter,  untuk  armature  berupa  fitting gantung dapat dilihat pada tabel 4.1
Tabel  4.1.    Intensitas  cahaya  pada  bidang kerja armature 1
Dari  hasil  pengukuran  kuat  penerangan pada  lantai  ruangan  diperoleh  pada  jarak penyinaran pada sudut 𝜃 = 20 ° , E = 15 lux, hal  ini  desebabkan  ada  factor-factor  yang menpengaruhi  kuat  penerangan  seperti warna  dinding,  langit-langit  dan  warna lantai  dan  pada  sudut  penyinaran 𝜃 =  60°.
Kuat penerangan sudah mulai hilang.
Hasil  pengukuran  kuat  penerangan  E,  di lantai dengan sunber pencahaya lampu LHE dengan  armature  dan  reflector  aluminium yang  dipoles  mengkilat  diperlihat  pada Tabel 4.2
Tabel  4.2.    intensitas  cahaya  pada  lantai dengan armature dengan reflector aluminium
Hasil  pengukuran  kuat  penerangan  (E). Pada  lantai  dengan  armature  reflector aluminium  yang  dipoles  mengkilat  ada peningkatan  kuat  penerangan  pada  sudut pencahayaan 20 ° yaitu dari 15 lux  menjadi 26 lux, namun pada sudut 60 ° pencahayaan mulai hilang.
Hasil  pengukuran  kuat  penerangan  E,  di lantai dengan sunber pencahaya lampu LHE dengan  armature  dan  reflector  cat  warna putih.  Diperlihat pada tabel 4.3.
Tabel  4.3.    intensitas  cahaya  pada  bidang kerja armature 3
Hasil  pengukuran  kuat  penerangan  (E). Pada  lantai  dengan  armature  reflector  cat warna putih ada peningkatan kuat penerangan  jika  dibandingkan  dengan reflector  bahan  aluminium  yang  dipoles mengkilat.  pada  sudut  pencahayaan  20 ° yaitu  dari  26  lux    menjadi  28  lux,  namun pada sudut 60 ° pencahayaan mulai hilang.
Hasil  pengukuran  kuat  penerangan  E,  di lantai dengan sunber pencahaya lampu LHE dengan  armature  Down  Light  Panasonic Diperlihat pada tabel 4.4.
Tabel 4.4.  intensitas cahaya pada bidang kerja armature 4
PENGARUH ……………………… Eko Widiarko 1 , A. Jamaah 2 , Amir Subagio 3 , Aji Hariyadi 4
Hasil  pengukuran  kuat  penerangan  (E).
Pada  lantai  dengan  armature  Down  Light Panasonic ada peningkatan kuat penerangan
yang signifikan jika dibandingkan  dengan model  armature  yang lain  pada sudut pencahayaan 20 ° yaitu dari 26  lux    menjadi  48  lux,  namun  pada  sudut 50 ° pencahayaan mulai hilang.
Hasil pengukuran kuat penerangan (E) pada bidang  kerja  dengan  tinggi  armetur  yang diubah diperlihatkan pada tabel 4.5.
Dari  hasil  pengukuran  kuat  penerangan dengan  berbagai  jenis  armature,  maka terlihat  armature  down  light  memantulkan cahaya  ,sehingga  kuat  penerangan  pada bidang  kerja  meningkat  sangat  signifikan debandingkan  dengan  armature  dengan reflector yang lain, pada jarak armature 1 m ,  kuat  penerangan  sampai  350  lux,  sedang dengan  armature  yang  lain  antara  100  lux sampai  300  lux,  gambar  grafik  intensitas pencahayaan untuk ke empat jenis armature diperlihatkan pada Gambar 4.6.
Tabel 4.5 Intensitas pencahayaan pada 5 armature
Gambar. 4.5. Kurva intensitas pencahayaa dari 4 macam armature.
Dari  gambar  kurva  dapat  diketahui  bahwa, system  pencahayaan  yang  menggunakan ermature down light panasonik mempunyai intensitas  yang  kebih  kuat  disbanding dengan  armature  jenis  lain  yaitu  armature dengan jenis aluminium yang dipoles
Gambar. 4.7 pengukuran intensitas cahaya di Laboraatorium Listrik Polines.

## 5.  Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian tentang pengaruh  pemasangan  armature  terhadap
peningkatan  efisiensi  pencahayaan  dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
a. Pengaruh  pemasangan  armature  pada lampu  LHE  akan  mempengaruhi  tingkat intensitas  pencahayaan  (E)  pada  bidang kerja
b. Semakin  kecil  sudut  pencahayaan  akan semakin tinggi tingkat pencahayaan pada bidang kerja, pada sudut = 60° , cahaya mulai menghilang 3.
c. Dengan  menggunakan  armature  daerah penyinaran  yang  paling  efektif    sampai pada radius penyinaran 30 °
d. Jenis  dan  bahan  reflector  pada  armature akan  mempengaruhi  tingkat  efisiensi pencahayaan.
e. Dalam  pemasangan  lampu  dengan  jarak bidang  kerja  yang  pendek  pemakaian armature meningkatkan efisiensi.

## DAFTAR PUSTAKA
Gunter  G  Seip,  1986.  Electrical  Instalation Hand  Book,  Volume  1,  Mc  Graw  Hill Book Company, New York.
Joko  Santoso,  2005,  Pengaruh  Perubahan
Tegangan Catu Terhadap Umur Lampu Hemat Energi.    Jurnal teknik, Undip Luciana Kristanto, 2008, Penelitian Terhadap Kuat Penerangan dan Hubunganya Dengan Angka
Reflektansi  Warna  Dinding,  Petra.
Surabaya.
SNI  04-6973.1.2005,  Persyaratan  Umum dan Pengujian Luminer.
SNI  03-6575-2001,  Tata  Cara  Perencanaan Sistem  Pencahayaan  Buatan  Pada Bangunan Gedung.
www.ndligh.com.au/lighting
calculation SNI 04-6973.1.2005,
Persyaratan
Umum   dan Pengujian Luminer.
w.w.w.isi-dps.ac.id/uploads/2010/
Perencanaan Pencahayaan Buatan pada interior