LAMPU PIJAR

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