Latar Belakang
Sejak dimulainya peradaban hingga
sekarang, manusia meciptakan cahaya hanya dari api, walaupun lebih banyak sumber panas daripada
cahaya. Di abad ke 21 ini masih menggunakan prinsip yang sama dalam
menghasilkan panas dan cahaya melalui lampu pijar. Hanya dalam beberapa dekade
terakhir produk-produk penerangan menjadi lebih canggih dan beraneka ragam.
Perkiraan menunjukan bahwa pemakaian energi oleh penerangan adalah 20-45% untuk
pemakaian energi total oleh bangunan komersial dan sekitar 3-10% untuk
pemakaian energi total oleh plant industri. Hampir kebanyakan pengguna energi
komersial dan industri peduli penghematan energi dalam sistim penerangan.
Seringkali, penghematan energi yang cukup berarti dapat didapatkan dengan
investasi yang minim dan masuk akal.
Mengganti lampu uap merkuri atau sumber
lampu pijar dengan logam halida atau sodium bertekanan tinggi akan menghasilkan
pengurangan biaya energi dan meningkatkan jarak penglihatan. Memasang dan
menggunakan kontrol foto, pengaturan waktu penerangan, dan sistim manajemen
energi juga dapat memperoleh penghematan yang luar biasa. Walau begitu, dalam
beberapa kasus mungkin perlu mempertimbangkan modifikasi rancangan penerangan
untuk mendapatkan penghematan energi yang dikehendaki. Penting untuk dimengerti
bahwa lampu-lampu yang efisien, belum tentu merupakan sistim penerangan yang
efisien.
Teori Dasar Mengenai
Cahaya
Cahaya hanya merupakan satu bagian
berbagai jenis gelombang elektromagnetis yang terbang ke angkasa. Gelombang
tersebut memiliki panjang dan frekuensi
tertentu, yang nilainya dapat dibedakan dari energi cahaya lainnya dalam
spektrum elektromagnetisnya. Jenis-jenis system pencahayaan terdiri dari :
Lampu
Pijar (GLS)
Lampu
pijar bertindak sebagai ‘badan abu-abu’ yang secara selektif memancarkan
radiasi, dan hampir seluruhnya terjadi pada daerah nampak. Bola lampu terdiri
dari hampa udara atau berisi gas, yang dapat menghentikan oksidasi dari kawat pijar
tungsten, namun tidak akan menghentikan penguapan. Warna gelap bola lampu dikarenakan
tungsten yang teruapkan mengembun pada permukaan lampu yang relatif dingin.
Dengan adanya gas inert, akan menekan terjadinya penguapan, dan semakin besar
berat molekulnya akan makin mudah menekan terjadinya penguapan. Untuk lampu
biasa dengan harga yang murah, digunakan campuran argon nitrogen dengan
perbandingan 9/1. Kripton atau Xenon hanya
digunakan dalam penerapan khusus seperti lampu sepeda dimana bola lampunya
berukuran kecil, untuk mengimbangi kenaikan harga, dan jika penampilan
merupakan hal yang penting. Gas yang
terdapat dalam bola pijar dapat menyalurkan panas dari kawat pijar, sehingga
daya hantar yang rendah menjadi penting. Lampu yang berisi gas biasanya
memadukan sekering dalam kawat timah. Gangguan kecil dapat menyebabkan
pemutusan arus listrik, yang dapat menarik arus yang sangat tinggi. Jika
patahnya kawat pijar merupakan akhir dari umur lampu, tetapi untuk kerusakan
sekering tidak begitu halnya.
Komponen
Pencahayaan
Elemen
yang paling penting dalam perlengkapan cahaya, selain dari lampu, adalah
reflector. Reflektor berdampak pada banyaknya cahaya lampu mencapai area yang
diterangi dan juga pola distribusi cahayanya. Reflektor biasanya menyebar
(dilapisi cat atau bubuk putih sebagai penutup) atau specular (dilapis atau seperti kaca). Tingkat
pemantulan bahan reflektor dan bentuk reflektor berpengaruh langsung terhadap efektifitas dan efisiensi fitting. Reflektor konvensional yang menyebar
memiliki tingkat pemantulan 70-80% apabila baru. Bahan yang lebih baru dengan
daya pemantulan yang lebih tinggi atau semi-difusi memiliki daya pemantulan sebesar
85%. Pendifusi/Diffuser konvensional menyerap cahaya lebih banyak dan menyebarkannya
daripada memantulkannya ke area yang
dikehendaki. Lama kelamaan nilai daya pantul dapat berkurang disebabkan
penumpukan debu dan kotoran dan perubahan warna menjadi kuning disebabkan oleh
sinar UV. Reflektor specular lebih efektif dimana pemantul ini memaksimalkan
optik dan daya pantul specular sehingga membiarkan pengontrolan cahaya yang
lebih seksama dan jalan pintas yang lebih tajam. Dalam kondisi baru, lampu ini
memiliki nilai pantul sekitar 85-96%. Nilai tersebut tidak berkurang seperti
pada reflektor konvensional yang berkurang karena usia. Bahan yang umum digunakan adalah alumunium
yang diberi perlakuan anoda (nilai pantul 85-90%) dan lapisan perak yang
dilaminasikan ke bahan logam (nilai pantul 91-95%). Menambah (atau melapisi)
alumunium dilakukan untuk mencapai nilai pantul lebih kurang 88-96%. Lampu harus
tetap bersih agar efektif, reflektor
optik kaca tidak boleh digunakan dalam peralatan yang terbuka di industri
dimana peralatan tersebut mungkin akan terkena debu.
Sumber:
http://www.energyefficiencyasia.org
LAMPU PIJAR
Temperature
tinggi, Yakni memanfaatkan
filament yang dipanaskan sampai dengan ketinggian temperatur. Contoh
: lampu pijar
Lampu
pijar adalah suatu sumber cahaya
yang membangkitkan cahaya sebagai hasil dari pancaran suhu yang sangat tinggi.
Cahaya lampu pijar dibangkitkan dengan mengalirkan arus listrik yang dialirkan
pada kawat halus (pijar) yang mempunyai tahanan serta titik lebur yang tinggi
sehingga menimbulkan panas dan cahaya. Lampu pijar sering disebut lampu filament. Yang menciptakan
pertama tahun 1879 adalah Thomas Alva Edisen. Jenis-jenis lampu pijar :
Lampu
pijar benang arang
Jenis
lampu ini membutuhkan suhu yang sangat tinggi berkisar 20000 C
dengan cahaya agak kemerah-merahan dan flux cahaya ± 3 lumen/watt
Lampu
vakum kawat
Lampu ini bekerja pada
temperatur ±23000 C dan mempunyai output cahaya yang lebih putih
dari pada lampu benang arang. Cahaya sekitar 8 lumen/watt. Pada mulanya bola
lampu pijar ini dikosongkan dari gas sehingga disebut lampu vakum
Lampu
beri gas
Lampu
yang divakumkan kemudian dikembangkan lagi, bola lampu diisi dengan gas argon
atau nitrogen, sehingga lampu mempunyai suhu kerja 27000 C dengan
output kerja 12 lumen/ watt jenis lampu ini dilengkapi kawat pijar spiral.
Lampu
coil-coil atau dobel coil
Output
cahaya 14 lumen/watt pada suhu kerja 24000 – 27000.
Keuntungan kawat ini mempunyai kawat ganda sehingga panas berkurang sehingga
output cahaya tinggi
Lampu
pijar argenta
Bagian
lampu ini diberi lapisan serbuk silika sehingga cahaya lebih merata,
mengurangi silau, menghasilkan sinar
yang lebih teduh dan mengurangi bayangan. Bergelas susu, mempunyai cahaya khusus, tidak menyilaukan
dan tidak menimbulkan bayangan
Penggunaan pada lampu kantor
dan pertokoaan
Day
light blue
Radiasi
lampu ini adalah perpaduan dari warna merah dan kuning sehingga dihasilkan
komposisi warna yang mendekati cahaya yang teduh di siang hari. Lampu ini
digunakan untuk mensortir tembakau, tekstil.
Lampu
pijar berwarna
Lampu ini dengan cara mengecat
dengan warna tertentu dengan daya 5 watt sampai 10 watt.
Lampu
reflector
Lampu ini dibagian dalam
menggunakan cermin. cermin yang digunakan dengan kwalitas tinggi dan tahan
terhadap suhu yang tinggi. Sehingga cahaya dapat menciut dan
melebar
Cara
kerja lampu pijar
General
Lighting Servise (GLS) adalah lampu GLS yang menghasilkan tenaga cahaya dari
pemanasan yang disebabkan adanya arus listrik yang dilewatkan pada filament
dari pemanasan yang dapat mencapai 5000 C dan menghasilkan tenaga
infra merah yang disebarkan disekelilingnya dengan suhu yang rendah. Dengan terjadinya panas maka electron-elektron yang lepas
dari ikatanya dan menempati orbitnya yang lebih besar. apabila electron kembali
ke orbit semula maka akan memancarkan cahaya panas.
Supaya lampu pijar dapat memancarkan sebanyak mungkin
cahaya yang tampak maka kawat pijar harus ditingkatkan dan jangan sampai
melabihi titik lebur kawat pijar, dengan cara mengatur besarnya arus listrik
yang dilewatkan filament. Titik lebur wolfram atau tungsten (filament) kurang lebih
3.6550 K, akan menghasilkan arus cahaya 50 lumen tiap watt.
Pada suhu yang tinggi menyebabkan cepat menguap dan memperpendek
umur lampu. Karena lampu yang telah lama dipakai akan menurun karena terjadinya
penguapan, luas penampang kawat menjadi kecil, tahanan meningkat, dan arus
menurun. Selanjutnya bagian dalam tabung akan menjadi hitam Bahan filament yang
digunakan adalah tungsten sebab titik cairnya tinggi dan penguapanya rendah.
Untuk mengurangi hilangnya panas, maka kunstruksi
filament dibuat spiral. Pada saat panas filament ini akan melentur, supaya
tidak mudah putus diberikan penyangga dari bahan molybdenum, bahan ini tidak
mudah beroksidasi dan dapat menyalurkan sebagian panasnya.
Sumber: www.smkmuh1kltu.net