## ANALISIS EFISIENSI PENGGUNAAN LAMPU HEMAT ENERGI (LHE) DAN BALLAST ELEKTRONIK PADA LAMPU NEON
Sudirman Syam 1 , Sri Kurniati 2 , Jauhari Effendi 3
1,2, Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana, Kupang-NTT, Indonesia,
3 Program Pascasarjana Ilmu Lingkunngan Universitas Nusa Cendana, Kupang-NTT, Indonesia,
1 sudirman_s@staf.undana.ac.id
2 sri_kurniati@staf.undana.ac.id
3 jafe64@yahoo.com
Abstract— Increased technological growth absorbs a lot of energy  and  is  a  very  frightening  periodic  energy  crisis incident. At present, there has been a change in the pattern of the  use  of  ordinary  lamps  to  save  lamps  from  conventional ballasts to electronic ballasts and energy saving lamps (LHE). The purpose of this study is to analyze and evaluate electrical energy  savings  from  the  use  of  conventional  ballasts  to electronic ballasts. The results showed that, the use of energy- saving  lamps  requires  an  initial  cost  that  is  more  expensive than  ordinary  lamps,  but  in  daily  operations  it  becomes  more economical  so  that  energy  savings  are  obtained  between  20  - 80%.  The  existence  of  a  replacement  pattern  from  ordinary lamps  to  saving  lamps  will  be  able  to  help  PLN  to  reduce reactive  energy  so  that  it  will  reduce  energy  losses  that  occur in  the  electricity  network.  In  addition,  the  change  of conventional  ballast  to  electronic  ballast  will  increase  the electric power factor by 55.61%.
Keywords — Energy  Saving  Lamps,  Electronic  Ballasts,  Power Factors
I ntisari — Peningkatan  pertumbuhan  teknologi  menyerap banyak energi dan merupakan insiden krisis energi periodik yang sangat  menakutkan.  Saat ini, telah terjadi perubahan pola penggunaan lampu biasa untuk menghemat lampu dari ballast  konvensional  ke  ballast elektronik  dan lampu  hemat energi (LHE). Tujuan penelitian ini adalah menganalisis dan mengevaluasi    penghematan  energi  listrik  dari  penggunaan ballast  konvensional  menjadi  ballast  elektronik.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa,  penggunaan  lampu  hemat energi  memerlukan  biaya  awal  yang  lebih  mahal dibandingkan  dengan  lampu  biasa,  tetapi  dalam  operasi sehari-hari  menjadi  lebih  ekonomis  sehingga  diperoleh penghematan  energi  antara  20  -  80%.  Adanya  pola penggantian  dari  lampu  biasa  menjadi  lampu  hemat  akan dapat  membantu  PLN  untuk  mengurangi  energi  reaktif sehingga  akan  mengurangi  rugi-rugi  energi  yang  terjadi pada jaringan listrik. Sebagai tambahan, adanya perubahan penggantian ballast konvensional menjadi ballast elektronik akan  dapat  meningkatkan  faktor  daya  listrik  sebesar 55,61%.
Kata  Kunci —Lampu  Hemat  Energi,  Ballast  Elektronik, Faktor Daya

## I. PENDAHULUAN
Peningkatan konsumsi energi merupakan sesuatu yang tidak  bisa  kita  hindari  seiring  dengan  peningkatan kesejahteraan  masyarakat  dan  perkembangan  jumlah penduduk.  Sementara  ketersediaan  energi  semakin
berkurang  karena  eksploitasi  yang  terus  menerus  dan penemuan–penemuan  sumber  energi  baru  yang  tidak sebanding  dengan  besarnya  konsumsi  energi  itu  sendiri. Sebagai  contoh  dapat  dilihat  dari  konsumsi  energi  listrik di  Indonesia  pada  tahun  1994  yang  besarnya  51.478,38 GWH,  pada  tahun  1998  meningkat  menjadi  77.903,37 GWH  [1].  Akibatnya  masalah  energi  akan  menjadi masalah  yang  sangat  peka  di  masa  –  masa  yang  akan datang.  Oleh  karena  itu,  ketersediaan  energi  ini  sudah selayaknya menjadi perhatian seluruh masyarakat dunia.
Selama  bertahun-tahun,  berbagai  keunggulan  Ballast Elektronik  (BE)  telah  diuraikan  oleh  para  peneliti sebelumnya seiring dengan kemajuan di sektor elektronik daya  seperti    pengurangan  biaya  energi,  baik  di  sektor rumah  tangga  maupun  sektor  industri  [2].  Selain  itu, kemampun  efisiensinya  juga  lebih  tinggi  dibanding dengan  lampu  fluorescen  yang  disuplai  pada  frekuensi tinggi  yang  berdampak  pada  penghematan  energi  secara signifikan  bila  dibandingkan  dengan  lampu  pijar  [3-4]. Saat  ini,  telah  diperoduksi  lampu  fluorescent  dengan  BE sebagai  pengganti  ballast  konvensional  (BK)  atau  ballast induktif  yang  mirip  seperti  lampu  pijar  dan  dapat mengurangi konsumsi energi dengan faktor 4 atau 5 [5-6]. Lampu  ini  dikenal  dengan  Compact  Fluorescent  Lampu (CFL).
Inverter  setengah  jembatan  biasanya  digunakan  pada pembuatan  lampu  hemat  energi  ini  dengan  biaya  yang lebih  murah  dan  ukuran  lampu  yang  lebih  simpel  [7-11]. Kekuatan lampu ini biasanya di bawah 25W dengan umur pemakaian  rata-rata  antara 8 - 15 kali dibanding dengan lampu  pijar.  CFL  biasanya  memiliki  umur  pemakaian antara  6.000  dan  15.000  jam,  sedangkan  lampu  pijar biasanya  diproduksi  hanya  memiliki  masa  pakai  750 jam atau 1.000 jam [12].
Dalam  paper  ini  akan  menganalisis  perbandingan penggunaan  energi  lampu  hemat  energi  dengan  lampu ballast  konvensional  serta  lampu  pijar.  Dengan  demikian dapat  diperoleh  informasi  penggunaan  kedua  lampu tersebut  secara  ekonomis.  Dengan  demikian,  masyarakat dapat  memahami  keunggulan  LHE  dan  tidak  cenderung memilih  lampu  yang  murah,  namun  kenyataannya  tidak hemat  energi,  seperti  lampu  pijar  dan  lampu  neon  yang menggunakan  BK.  Selain  itu,  penggunaan  lampu  dengan ballast  konvensional  juga  penyebab  timbulnya  harmonik pada jaringan listrik [13].

## II. LANDASAN TEORI

## A. Sejarah Perlampuan
Lampu  pertama  kali  ditemukan  oleh  Thomas  Alfa Edison  pada  tahun  1878  dalam  bentuk  lampu  pijar. Ditinjau  dari  material  maupun  bentuk  fisik  dan teknologinya,  lampu  ini  telah  mengalami  banyak perubahan dibandingkan pada awal penemuannya. Prinsip kerja  dari  lampu  listrik  berdasarkan  dengan  cara menghubung singkat arus listrik pada filamen carbon (C) sehingga terjadi arus hubung singkat yang mengakibatkan timbulnya  panas.  Akibatnya,  adanya  panas  sehingga terjadi  kenaikan  suhu  tertentu  sampai  mengeluarkan cahaya,  dan  cahaya  yang  didapat  pada  waktu  itu  baru mencapai 3 lumen / W (Lumen = satuan arus cahaya).
Selanjutnya,  tahun  1933 eficacy lampu  menjadi  20 lumen  dengan  menggunakan  filamen tungsten atau wolfram yang  dibuat  membentuk  lilitan  kumparan. Sistem  pembangkitan  cahaya  buatan  ini  disebut  sistem pemijaran  ( Incondescence ).  Namun  sebelumnya,  tahun 1910  pertama  kali  digunakan  lampu  luah  ( discharage ) tegangan  tinggi.  Prinsip  kerja  lampu  ini  menggunakan sistem  emisi  elektron  yang  bergerak  dari  katoda  menuju anoda  pada  tabung  lampu  yang  menumbuk  atom-atom media  gas  yang  ada  di  dalam  tabung  tersebut.  Akibatnya tumbukan  akan  menjadi  pelepasan  energi  dalam  bentuk cahaya.  Sistem  pembangkitan  cahaya  ini  disebut Luminescence (berpendarnya  energi  keluar  tabung). Mekanisme  luah  dari  lampu  tabung  Fluorescen  dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Mekanisme luah dari lampu tabung Fluorescen
Media  gas  yang  digunakan  dapat  berbagai  macam. Tahun  1932  ditemukan  lampu  luah  dengan  gas  sodium tekanan rendah dan tahun 1935 dikembangkan lampu luah dengan  gas  merkuri,  kemudian  tahun  1939  berhasil dikembangkan  lampu  fluorescen  yang  biasa  dikenal dengan  lampu  neon.  Selanjutnya  lampu xenon tahun 1951,  lampu  pijar  dan  gas  halogen  tahun  1959.  Khusus lampu  sorot  dengan  warna  yang  lebih  baik  telah dikembangkan  gas metalhalide (halogen    yang  dicampur dengan iodene )  pada  tahun  1964  sampai  pada  akhirnya lampu  sodium  tekanan  tinggi  tahun  1965  [14].  Prinsip emisi  elektron  ini  dapat  meningkatkan efficacy lampu diatas  50  lumen/W,  jauh  lebih  baik  /tinggi  dibanding dengan prinsip pemijaran. Hal ini jelas karena rugi energi listrik  yang diubah  menjadi energi cahaya  melalui proses emisi    elektron  dapat  dihemat  banyak  sekali  dibanding dengan  cara  pemijaran  dimana  energi  listrik  yang  diubah menjadi  energi  cahaya  banyak  yang  hilang  terbuang menjadi  energi  panas  (sebelum  menjadi  energi  cahaya). Gambar  2  memperlihatkan  distribusi  listrik  yang  diubah menjadi energi cahaya suatu sumber lampu.

## B. Lampu Hemat Energi (LHE)

## 1. Lampu PL dan SL
Pada  era  yang  terakhir  telah  dikembangkan  lampu pijar  dengan  sistem  induksi  magnet  yang  mempunyai umur  paling  lama  dari  lampu-lampu  jenis  lain  60.000 jam.  Namun  hal  ini  masih  dalam  tahap  penelitian  dan pengembangan  guna  mendapat  nilai  ekonomi  yang  lebih baik. Untuk sistem penerangan dekade 90-an yang banyak
digunakan  oleh  masyarakat  umum  saat  ini  adalah  jenis lampu fluorescen kompak model SL atau PL yang dikenal dengan  LHE.  Jenis  lampu  LHE  adalah  lampu  jenis fluorescen  atau  yang  lebih  dikenal  dengan  lampu  neon, seperti pada Gambar 3.
Lampu  model  SL  dan  PL  pada  prinsipnya  secara teknis  sama  dengan  model  lampu  jenis fluorescen biasa yaitu  efficacy  lampu  berkisar  60  lumen/W,  hanya keistimewaannya  mempunyai  bentuk  yang  ringkas,  tidak memanjang  seperti  lampu  noen  biasa,  komponen elektrisnya  yang  terdiri  dari  ballast,  kapasitor  dan  stater terpadu  dalam  suatu  kesatuan  dalam  lampu  yang  disebut SL.  Sedangkan  model  PL  untuk  komponen  elektrisnya terpisah  dari  lampu,  bentuk  kaki  lampu  dibuat  sama seperti  pada  kaki  lampu  pijar  yaitu  dengan  sistem  ulir dengan ukuran standar E.27.
Lampu  fluoresen  terdiri  dari  tabung  kaca  silinder, dilapisi  bagian  dalamnya  dengan  fosfor  fluoresen.  Setiap tabung  fluorescen  mengandung  merkuri  atau  amalgam dalam  dosis  kecil  dan  campuran  gas  inert,  seperti  argon dan  kripton  atau  neon  dan  argon.  Di  kedua  ujung  tabung terdapat  elektroda  (katoda)  yang  mengalirkan  muatan listrik dari satu ujung ke ujung lainnya, ion yang menarik dalam  proses  tersebut.  Ketika  ion-ion  ini  melewati tabung,  mereka  bertabrakan  dengan  partikel-partikel merkuri  dan  menghasilkan  radiasi  ultraviolet.  Ini  pada gilirannya menyebar ke lapisan fosfor yang menghasilkan cahaya  putih  terlihat.  Temperatur  warna  dan  rendering warna  dapat  ditentukan  oleh  lapisan  campuran  fosfor  di bagian dalam tabung, Gambar 1.
(a) cahaya lampu pijar
b. Cahaya lampu fluorescen
c. Cahaya lampu sodium
Gambar 2. Distribusi listrik yang diubah menjadi energi cahaya suatu  sumber cahaya lampu
(a) Model PL           (b) Model SL
Gambar 3. Lampu fluorescen (LHE)
Renderasi  warna  ( colour  rendering )  dapat  dipilih berbagai  macam  sesuai  yang  diinginkan  warna  oleh konsumen.  Bila  diinginkan  warna  cahaya  seperti  lampu pijar  maka  dapat  dipilih  dengan  indeks  renderasi  warna yang tinggi, karena warna pada lampu pijar adalah warna standar  /  acuan  yang  mendekati  warna  cahaya  spektrum yang  lengkap  seperti  pada  sinar  matahari.  Selain  itu  bila diinginkan  warna  cahaya  lain  seperti  warna white,  cool white,  day  light ,  dll,  maka  hal  ini  lebih  dimungkinkan didapat  pada  lampu  fluorescen  dibandingkan  dengan lampu  pijar  yang  hanya  mempunyai  satu  jenis  redensi warna.  Umur  lampu  fluorescen  adalah  8000  jam,  lebih lama  bila  dibandingkan  dengan  umur  lampu  pijar  yang hanya 1000 jam.
Tabel I Renderasi warna dari lampu pijar dan lampu fluorescen
Jenis CRT Lampu pijar - Day light 100 Lampu Fluorescen - Special Warna White TL 40 W / 27 93 Lampu Fluorescen -  Warna White (Standard) TL 40 W / 29 52 Lampu Fluorescen - Special Cool White TL 40 W / 37 93 Lampu Fluorescen - Cool  Warna White (Standard) TL 40 W / 33 65

## 2. Compact Fluorescent Lamp (CFL)
Dalam  beberapa  tahun  terakhir,  bola  lampu  pijar mulai  ditinggalkan  dan  beralih  ke  lampu  sistem fluorescent  (FL)  yang  lebih  efisien,  lampu  fluorescent kompak  (CFL),  dan  sistem  pencahayaan  light  emitting diode  (LED). Lampu  CFL  adalah  salah  satu  inovasi paling  sukses  di  industri  dalam  hal  pencahayaan, yakni lampu  CFL  modern  bertahan  10  kali  lebih  lama dibanding  dengan  lampu  pijar  tradisional. Lampu  CFL mengkonsumsi  energi  yang  jauh  lebih  sedikit  dengan menghasilkan jumlah cahaya yang sama. Misalnya, lampu CFL  15  Watt  memancarkan  jumlah  cahaya  yang  sama dengan  bohlam  pijar  60  Watt. Terlepas  dari  keunggulan CFL,  mereka  memiliki  beberapa  keterbatasan. Beberapa jenis  lampu  CFL  tidak  dapat  bekerja  dengan  baik  pada suhu rendah. Selain itu, memungkinkan dapat menghasilkan  interferensi  frekuensi  radio  (RFI),  tidak tahan terhadap guncangan, dan memiliki merkuri di dalam tutup kacanya [15].

## C. Ballast Elektronik (BE)
Ballast  jenis  ini  mempunyai  keunikan  khusus,  yaitu sistem  bekerjanya  tidak  lagi  menggunakan  gulungan
(kumparan) kawat pada suatu inti besi, tetapi telah diganti dengan  sistem  rangkaian  elektronik  sehingga  besarnya rugi-rugi pada inti besi pada kumparan menjadi tidak ada lagi, dan hanya sedikit rugi saja karena adanya rangkaian atau  sirkit.  Inilah  yang  paling  menguntungkan  dalam penghematan  energi  listrik  yang  diserapnya.  Keuntungan lain  yang  didapat  adalah  dapat  diatur  komsumsi  arus listriknya  dengan  tetap  mempertahanakan  besar  tegangan yang  diinginkan,  sehingga  ballast  elektronik  dapat digunakan  untuk  sistem  pengaturan  energi  listrik  sesuai yang dibutuhkan pada suatu ruangan.
Bila  dibandingkan  dengan  BK,  maka  BE  mensuplai bagian elektronik dari lampu fluorescen dengan tegangan frekuensi  tinggi  (frekuensi  pelayanan  39  Hz)  sehingga menaikkan  tingkat  penerangan  cahaya  dari  lampu  dan jelas  menurunkan  pemakaian  energi.  Selain  itu  hanya sedikit energi diubah menjadi rugi daya dan memperpanjang  rentang  hidup  (umur  pakai  lampu-lampu fluorescen).  Dengan  sistem  sirkuit  elektronik,  maka ballast menjadi lebih ringan dan lebih kecil dibandingkan dengan BK (sistem gulungan kawat), seperti yang terlihat perbandingannya dalam Tabel II.
Tabel II
Perbandingan Ballast Elektronik (BE) dengan Ballast Konvensional (BK) [16]
No. Uraian BE BK 1. Rugi daya listrik pada TL 40 W 0,5 W 8W 2. Faktor daya listrik (Cos  ) 1 <1 (Dapat diperbaiki dengan memasang kapasitor) 3. Berat dan volume Ringan dan kecil Berat dan besar 4. Umur pakai 13 Tahun 5 Tahun 5. Pengaruh kedip Tidak ada Ada 6. Pengaruh terhadap umur pakai lampu Lebih lama - 7. Bunyi dengung Tidak ada Kadang-kadang 8. Harga Mahal Murah 9. Penggunaan Energi Dapat menghemat daya kurang lebih 50 % dari Ballast biasa Komsumsi daya yang besar 10. Starting Starting penyalaan kurang dari 1 detik Starting penyalaan 7,5 detik 11. Kedip Tegangan Tidak dipengaruhi adanya kedipan (cahaya tidak berkedip) Sangat  dipengaruhi  oleh  kedipan PLN 12. Sistem operasi Dapat beroperasi pada tegangan 100- 240 V Operasi  kerja  ballast  lebih  besar dari  210  V,  sehingga  bila  terjadi Lower  Voltage Ballast  tidak  dapat bekerja, lampu tidak dapat menyala 13. Life Time Life Time yang relatif lama terhadap lampu TL-nya. Life  Time yang  relatif  singkat terhadap lampu TL-nya. 14. Starter Tidak membutuhkan starter Dalam pengoperasiannya membutuhkan perangsang (starter). 15. Faktor Kerja Power faktor yang tinggi lebih dari 0,9 Power Factor relatif rendah, kurang lebih 0,4.
Penggunaan  BE,  disamping  mempunyai  power  faktor yang  tinggi  dan  dapat  menghemat  biaya  listrik  juga menguntungkan PLN, antara lain:
1. Memperkecil/menghilangkan  power  loss  (VAR)  yang relatif tinggi.
2. Menghemat  total  power  (VA)  sehingga  dapat dikontasikan kepada konsumen baru.
3. Dapat  menambah  kapasitas  daya  di  jaringan  sistem distribusi.
4. Meringankan  power  out  distribusi  transformator  arus yang  berkurang,  sehingga  dapat  menghemat  / memperpanjang life time transformator.

## III. METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini digunakan  kajian  pustaka  dan  eksperimental  melalui pengukuran  arus  dan  tegangan  pada  sampel  lampu  yang digunakan.  Untuk  dapat  merealisasikan  suatu  sistem penerangan  dengan  pemakaian  energi  yang  lebih  efisien, maka  dalam  penelitian  ini  yang  dibagi  dalam  3  tingkat, yang  diterapkan  untuk  penerangan:  perkantoran,  pabrik, perkantoran [17]. Dalam sistem penerangan ini tak hanya dikemukakan  suatu  teori  dengan  visi  kemudian  hari,  tapi program tersebut juga dapat direalisasikan dengan sarana yang tersedia sekarang.
 Pada  tingkat  I:  Sistem  perlampuan  (instalasi  lampu- lampu yang telah terpasang) yang lama diganti dengan sistem  perlampuan  yang  lebih  efisien  pemakaian energinya,  misalnya  lampu-lampu  yang  mempunyai tutup  plastik  putih  dari  18,3  W/m 2 ,  yang  dapat menghemat  kira-kira  43%  dan  sering  dipasang  di pabrik dengan hall atau ruang kerja yang luas.
 Pada tingkat II diusahakan untuk dapat tercapai suatu unjuk  kerja  perlampuan  yang  ekonomis,  maka  ballast elektronik  (BE)  disini  memberi  solusi  yang  tepat. Suatu  inovasi  teknik  perlampuan  dalam  dekade terakhir  yang  menghasilkan  suatu  potensial  hemat energi sampai 25%.
 Pada  tingkat  terakhir  (III)  diusulkan  supaya  cahaya matahari  dalam  ruang  dimanfaatkan  secara  terarah, artinya  dengan  perantara  alat  pengatur yang bergantung  pada  cahaya  matahari  dan  mengontrol penerangan  lampu-lampu  ( artificial  illumination ), dapat  menurunkan  lagi  pemakaian  energi  sebesar 25%.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Analisis Ekonomis
Analisis secara ekonomi perbandingan antara lampu hemat energi dengan lampu biasa (pijar) sebagai berikut:
 Jika  konsumen  menggunakan  lampu  hemat  energi  20 W  dimana  umur  dari  lampu  ini  =  10.000  jam  akan sama  cahayanya  jika  menggunakan  lampu  pijar  100 W  sedangkan  umur  dari  lampu  pijar  ini  hanya  1000 jam.  Dengan  demikian  1  lampu  hemat  energi  yang dayanya  hanya  20  W  akan  setara  dengan  10  buah lampu pijar yang dayanya 100 W = 1000 W”.
Untuk lebih jelasnya  dapat dilihat dalam Gambar 4, sedangkan Tabel III memperlihatkan perbandingan lampu hemat energi dan lampu biasa [18].

## Gambar 4 Perbandingan lampu hemat energi dan lampu
biasa
Tabel III Data perbandingan lampu hemat energi dengan lampu
pijar Lampu Hemat Energi Lampu Biasa (TL & Pijar(*)) Brigthness (Watt) Umur (jam) Harga (Rp) Brigthness (Watt) Umur (Jam) Harga (Rp) 5 9 11 13 15 16 18 20 26 5.000 6.000 6.000 7.500 7.500 9.000 9.000 10.000 10.000 31.500 31.500 31.500 32.000 32.000 39.000 39.000 40.000 42.000 25 40 55 65 75 80 90 100 130 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 3.500(*) 21.000 24.500 4.500(*) 4.500(*) 7.500(*) Selanjutnya, Tabel IV memperlihatkan analisis penggantian lampu TL dan lampu tipe CFL dengan lampu LED.  Berdasarkan  tabel  ini,  secara  ekonomis  terlihat bahwa  ada  penghematan  komsumsi  energi  dari  1.057 Watt  menjadi  619  Watt.  Artinya  terdapat  penghematan energi  sekitar  438  Watt  atau  pengurangan  tagihan  listrik setiap  bulan.  Penggantian  lampu  ini  berdasarkan  atas kesetaraan  atau  kesamaan  iluminasi/pencahayaan  dari spesifikasi lampu yang terpasang dengan alternatif lampu pengganti.
Tabel IV Analisis Ekonomis Penggantian Lampu Jenis Lampu yang terpasang Jumlah (buah) Daya (Watt) Alternatif penggantian lampu Daya (Watt) TL 36 W 10 360 LED 20 W 200 CFL 14 W 5 70 LED 9 W 45 CFL 13 W 15 195 LED 8 W 120 CFL 36 W 7 252 LED 22 W 154 TL 18 W 10 180 LED 10 W 100 Jumlah 1.057 619

## B. Analisis Biaya
Apabila    menggunakan  lampu  hemat  energi  20  Watt dengan  harga  Rp  40.000  dipakai  selama  10.000  jam. Biaya  operasional  dari  lampu  tersebut  sesuai  dengan ketentuan  dari  PLN  1  KWH  (Kilo  Watt  Jam)  atau Besarnya  daya  yang  terpakai  (kW)  x  Lama  waktu dipergunakan (Jam) = Rp 169/kwh untuk daya 0-450 VA. Jadi    biaya  operasional  selama  10.000  jam  =  (0,002  x 10.000)  x  Rp  169,-  =  Rp  3.380.  Dengan  demikian  biaya
total  =  biaya  awal  +  biaya  operasional  =  Rp  40.000  + Rp3.380 = Rp 43.380.
Berdasarkan  Tabel  III  terlihat  bahwa  lampu  yang sepadan/setara dari lampu hemat energi adalah lampu 100 Watt  dengan  umur  pemakaian  1000  jam.  Artinya perbandingannya  =  1:10.  Dengan  demikian  jika  dihitung biaya  awal  selama  pemakaiannya  10.000  jam  (10  buah lampu  yang  dipakai)  dengan  harga  1  buah  lampu  = Rp7.500  x  10  =  75.000,-  .  Sedangkan  biaya  operasional selama 10.000 jam dengan daya 100 Watt = 10.000 jam x 0,1 Kw= 1000 KWH x Rp169,- = Rp169.000,-. Jadi biaya total penggunaan lampu biasa (TL) = Biaya awal + Biaya operasional = Rp 75.000 + Rp 169.000 = Rp244.000. Jadi penghematan  yang  diperoleh  =  Rp244.000-  Rp43.380  = Rp200.380,-(Seratus  empat  belas  ribu  tiga  ratus  delapan puluh ribu rupiah) [17].

## C.  Analisis  Perbandingan  Ballast  Elektronik  dengan Ballast Induktif
Meningkatnya perkembangan teknologi banyak menyerap  energi  dan  amat  dikwatirkan  timbulnya  krisis energi  berkala.  Oleh  karena  itu  muncul  himbauan pemerintah tentang pemanfaatan sumber daya alami untuk dapat digunakan sehemat mungkin atau sesuai kebutuhan. Hal  tersebut  berkaitan  erat  dengan  kelistrikan  karena listrik  adalah  salah  satu  faktor  penyerap  energi  energi yang  tidak  sedikit.  Selain  itu,  listrik  termasuk  kebutuhan primer  sehari-hari,  sehingga  penggunaannya  harus  dapat ditekan  agar  tidak  terjadi  pemborosan  energi.  Sebagai contoh: adalah penggunaan BK yang banyak  di kalangan masyarakat untuk daerah perumahan dan perkantoran. BK mempunyai  rugi-rugi  daya  ( Power  Loss )  yang  tinggi, sehingga dapat merugikan konsumen dan juga Perusahaan Listrik Negara (PLN).
Sasaran  utama  pemanfaatan  BE  adalah  membantu program  pemerintah  dalam  menanggulangi  kisis  energi. Dengan  banyaknya  konsumen  yang  menggunakan  BE baik  Instansi  Pemerintah  maupun  Gedung  Perkantoran Negeri/Swasta  akan  dapat  menghemat  sumber  energi, sehingga kita dapat memanfaatkan sumber energi dengan efisien.

## Perbandingan Arus
Power  supply PLN  220  V  Cos  sumber  =  0,8, melayani  lampu  TL  1  x  40  Watt.  Bila  menggunakan  BI cos  =  0,4,  maka  diperoleh  arus  yang  mengalir  pada lampu sebagai berikut:
I = W / a . V . Cos  S x Cos  BI = 40 /  2 x 220 x 0,8 x 0,4 = 0,401 Ampere Selanjutnya  dengan  menggunakan  BE  Cos  :  0,9,  maka diperoleh:
I = W / a. V. Cos  s x Cos  B = 40 /  2 x 220 x 0,8 x 0,9
= 0,178 Ampere
Dengan demikian penggunaan BE dapat menghemat arus sebesar:
Induktif  -  Elektronik  =  0,401  A  -  0,178  A    = 0,233 Ampere
atau (%) = 0,223 / 0,401 x 100 % = 55,61 %.

## D. Pembahasan
Hemat  energi  adalah  suatu  tema  yang  menarik  dan perhatian penuh di seluruh masyarakat umum, akan tetapi dalam  hubungan  ini  jarang  dipikirkan  ke  masalah penerangan.  Ternyata  di  Jerman,  10%  dari  seluruh kebutuhan energi 480.000 GWH (1 GWH=1 x 10 6 KWH) dipakai  tujuan  penerangan  yang  dibagi  lagi  dalam  20% untuk rumah pribadi dan 80% untuk industri, perdagangan,  penerangan  umum  dan  sebagainya.  Dalam sektor  kawasan  industri  selain  lampu  sodium  tekanan tinggi,  banyak  juga  dipasang  lampu-lampu  jenis fluorescen  sejumlah  kira-kira  310  juta  buah.  Artinya  ada trend di Eropa bahwa pemakaian atau kebutuhan terhadap lampu-lampu penerangan tersebut akan terus meningkat.
Contoh  kasus  di  pelabuhan  udara  Frankrurt  Jerman menerapkan  hemat  energi  di  instalasi  perlampuan  dan 10%  dari  seluruh  daya  listrik  tersebut  dibutuhkan  untuk penerangan.  Kemudian  telah  terpasang  300.000  buah lampu  fluorescen  dan  25.000  buah  lampu  jenis  halogen. Selama  10  tahun  telah  dipasang  50.000  buah  BE  yang menghasilkan  hemat  energi  antara  23%  dan  37%, sehingga biaya investasi yang tinggi dapat dilunasi dalam periode  1  dan  2  tahun.  Selain  itu  rentang  hidup  (umur pakai)  dari  lampu-lampu  yang  dilengkapi  dengan  BE dalam operasi terus-menerus (nyala) dapat dinaikkan dari kira-kira 3.500 jam menjadi 24.000 jam.
Dalam  penilaiannya  harus  dibedakan  antara  aspek- aspek  ekologis,  ekonomis  dan  ergonomis.  Sistem penerangan  ekonomis  yang  tinggi  dapat  dicapai  dengan cara  penghematan  biaya-biaya  energi,  ongkos-ongkos pelayanan,  harga  lampu  yang  rendah,  jaminan  yang maksimun  terhadap  kebakaran  dan  tempat  kerja  maupun persyaratan kerja yang baik. Menurut [18], bahwa dengan memakai  lampu  hemat  energi  dan  memperpanjang rentang  hidup  dari  perlampuan,  maka  dapat  menghemat atau  mengurangi  pemakaian  sumber-sumber  energi. Ergonomi  akan  membuat  daya  penglihatan  yang  tinggi, tak  ada  gangguan  kebisingan,  penerangan  untuk  tiap-taip manusia dan kesejahteraan masyarakat.
Adanya  penghematan  energi  sistem  penerangan  aka memberi  dampak  yang  sangat  nyata.  Sebagai  contoh,  di negara  Jerman  ballast  konvensional  dari  sejumlah  kira- kira  310  juta  lampu  fluorescen  yang  terpasang,  diganti dengan  ballast  elektronik,  maka  setiap  tahun  dapat menghemat  kira-kira  6500  GWH  energi  listrik,  yang dapat  disamakan  dengan  pemakaian  2  juta  ton  batubara pertahun di dalam pembangkit listrik konvensional.
Selanjutnya, dibandingkan dengan lampu pijar dengan jumlah  cahaya  /  iluminasi  yang sama ,  lampu  CFL menggunakan daya listrik seperlima hingga sepertiga, dan bertahan delapan hingga lima belas kali lebih lama. Jenis lampu  CFL  mempunyai  harga  pembelian  yang  lebih tinggi  dibanding  lampu  pijar,  tetapi  dapat  menghemat lebih  dari  lima  kali  harga  pembelian  dalam  biaya  listrik selama masa pakai lampu. Kemudian, dengan penggantian  dari  lampu  CFL  ke  lampu  LED  akan memberikan  penghematan  yang  lebih  tinggi  lagi  dengan jumlah iluminasi yang sama. Oleh karena itu, penggunaan lampu  LED  akan  memberikan  dampak  penghematan energi listrik, walaupun biaya awalnya cukup tinggi.

## V. KESIMPULAN
Berdasarakan hasil pembahasan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Penggunaan  lampu  hemat  energi  membutuhkan  biaya awal yang lebih mahal dibanding dengan lampu biasa, namun dalam pengoperasian sehari-hari menjadi lebih ekonomis  sehingga  diperoleh  penghematan  energi antara 20% – 80 %.
2. Dengan  adanya  pola  penggantian  dari  lampu  biasa menjadi  lampu  hemat  energi,  maka  akan  membantu PLN  mengurangi  daya  reaktif  sehingga  akan mengurangi  rugi-rugi  daya  yang  terjadi  pada jaringan listrik.
3. Dengan  adanya  perubahan  penggantian  ballast konvensional menjadi ballast elektronik akan meningkatkan faktor daya listrik sebesar 55,61%.

## REKOMENDASI
 Dalam  hal  penghematan  energi,  jika  satu  orang  tiap harinya  mematikan  lampu  25  W,  maka  akan  didapat penghematan  energi  di  seluruh  Indonesia  yang  telah menggunakan  listrik  100  juta  penduduk  adalah  = 2.500 juta Watt sama dengan 2.500 MW.
 Jika  setiap  orang  menggunakan  lampu  hemat  energi 20 W dimana umur dari lampu ini = 10.000 jam akan sama  cahayanya  jika  menggunakan  lampu  pijar  100 W,  sedangkan  umur  dari  lampu  pijar  ini  hanya  1000 jam.
 Dengan  demikian  1  lampu  hemat  energi  yang dayanya  hanya  20  W  akan  setara  dengan  10  buah lampu pijar yang dayanya 100 W = 1000 W.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih Ketua LPPM Undana yang telah menfasilitasi penelitian, DIKTI, dan Kepala Laboratorium Teknik  Elektro  yang  membantu  terlaksananya  penelitian ini.

## REFERENSI
[1] Anonim. Statistik PLN . PT. PLN (Persero). Jakarta. 1998.
[2] Ribarich,  Thomas  J.  Ribarich,  John  J. A  New  Procedure for  High-Frequency  Electronic  Ballast  Design ,  IEEE Industry  Applications  Society  Annual  Meetings,  New Orleans, Louisiana, Oct. 1997.
[3] Costa,  Marco  Antonio  Dalla,  Alvarez,  Jose  Marcos Alonso,  Garcia,  Jorge,  Kirsten,  Andre  Luis,  Vaquero, David  Gacio, Microcontroller  Based  High-Power-Factor Electronic  Ballast  to  Supply  Metal  Halide  Lamps ,  IEEE Transactions On Industrial Electronics, vol.59, no.4, April 2012.
[4] A.  Haque,  Rahul  Sharma, Design  of  Optimum  Controller for  electronic  control  system  of  Metal  Halide  High Intensity  Discharge  lamps ,  IEEE  student  congress  of Engineering System, pp. 1-6, 2014.
[5] A.  Haque, Ballast  with  circuit  for  detecting  and eliminating an arc condition , US Patent, 7183721, 2007.
[6] Diaz,  F.J.  Azcondo,  F.J.  Casanueva,  R.  Branas,  C. Microcontroller  Software  Applied  to  Electronic  Ballast Design , Power  Electronics  and  Applications ,  EPE  '09. 13th  European  Conference  on,  Barcelona,  Spain,  Sept. 2009.
[7] A  Haque, Evaluation  of  Operational  Characteristics  of Electronics  Ballast  for  Metal  Halide  HID  Lamps ,  IEEE Internationa  Conference  Power  Electronics,  Drives  and Energy Systems, pp. 1 -7, 2006.
[8] Cosby,  M.C.,  Jr.,  Nelms,  R.M.,  “ A  Resonant  Inverter  for Electronic  Ballast  Applications ,  IEEE  Transactions  on Industrial Electronics, vol.41, no.4, Aug. 1994.
[9] Rahul  Sharma,  Ahteshamul  Haque, Simulation  and analysis  of  Power  Factor  correction  in  Electric  control system  for  Metal  Halide  High  Intensity  Discharge  Lamp , International  conference  on  Advances  in  Electronics  and Electric Engineering, pp. 185-192, Vol. 4, 2014.
[10] Qinghong  Yu;  Radzinski,  C.,  Dernovsek,  J., Adaptive Preheat and Strike of Microcontroller based Ballast , IEEE Industry Applications Conference, Oct. 2004.
[11] Alonso, J.M., Villegas, P.J., Diaz, J., Blanco, C., Rico, M., A Microcontroller-based Emergency Ballast for Fluorescent  Lamps ,  IEEE  Transactions  on  Industrial Electronics, vol.44, no. 2, Aug. 2002.
[12] Moo,  C.S.,  Chen,  W.M.,  Yen,  H.C., A  Series-Resonant Electronic Ballast for Rapid-Start Fluorescent Lamps with Programmable  Starting ,  Proceedings  of  the  Power Conversion Conference, vol.1, 2002, PCC-Osaka 2002.
[13] Debanka  De,  Sangita  Sahana,  and  Biswanath  Roy. Performance analysis of fluorescent and led lamp system. Conference Paper: ICCECE. December .2016.
[14] Anonim. Lampu  Fluorescen .  Majalah  Elektro  Indonesia, Nomor 1, Bandung, 1994.
[15] Lee  AHW. Verification  of  electricity  savings  for  lighting using  short-term  and  long-term  monitoring .  Energy Conversion  and  Management.  41 (18),  pp.  1999– 2008, 2000.
[16] Anonim. Ballast  Elektronik  dan  Ballast  Konvensional . Majalah Elektro Indonesia No. 11 Th. III, Juni/Juli, 1996.
[17] Sudirman  dan  Sri  Kurniati. Studi  Penggunaan  Lampu Hemat  Energi  Pada  Sektor  Penerangan. Laporan Penelitian  Dosen  Muda,  Lembaga  penelitian,  Undana, Kupang, 1999.
[18] Sudirman  dan  Sri  Kurniati. Analisis  Penggunaan  Lampu Hemat  Energi  dan  Ballast  Elektronik  Di  Kelurahan Oesapa  Kecamatan  Kelapa  Lima  Kotamadya  Kupang. Laporan  Penelitian  Dosen  Muda Lembaga  Pengabdian Pada  Masyarakat  Universitas  Nusa  Cendana,  Kupang, 2000.