Penghematan Lampu Rumah Tangga dengan Menggunakan Lampu LED

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi listrik dapat digunakan untuk berbagai macam kebutuhan dan memiliki peran penting bagi kehidupan masyarakat. Hampir semua bidang pekerjaan manusia membutuhkan energi listrik. Apabila energi tersebut tidak sesuai dengan kebutuhan peralatan listrik dan alat elektronik, dapat berdampak pada alat tersebut seperti kinerja yang tidak maksimal atau bahkan kerusakan alat. Namun demikian, beberapa orang telah menggunakan energi listrik dalam jumlah yang besar sehingga menimbulkan biaya yang cukup tinggi.

Light Emitting Diode atau atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

1

 Kenyataan saat ini, masyarakat belum mengenali apa yang dimaksud dengan Lampu LED. Mereka cenderung lebih memilih lampu murah yang terdapat di pasar-pasar terdekat dan tidak mengetahui pasti kualitas dan efisiensi lampu tersebut. Lampu-lampu rumah tangga yang dijual di pasar di antaranya lampu LED, lampu CFL dan lampu pijar. Di antara tiga lampu tersebut, yang sering dibeli adalah lampu CFL karena harganya yang lebih mudah terjangkau, kecuali jika sudah tahu keunggulan lampu LED. Walaupun CFL mendominasi dengan harga yang lebih murah, lampu tersebut tidak dijamin dapat menghemat energi pada zaman millennial ini. Apalagi jika tidak meperhatikan instruksi pemakaian, maupun hal-hal yang dilarang maka akan menyebabkan kesalahan fatal. 

 LED memancarkan lebih banyak cahaya daripada panas sehingga bisa menghemat energi, sedangkan CFL berlaku sebaliknya. Selain itu, lampu CFL masih mengandung bahan-bahan berbahaya antara lain logam merkuri yang berfungsi untuk memendarkan cahaya pada tabung lampu CFL sehingga pembuangan lampu CFL harus dilakukan secara khusus dan terkontrol.

Penghematan energi listrik terus dilakukan untuk mengantisipasi semakin besarnya penggunaan energi yang harus disediakan oleh sumber tenaga listrik dan mencakup biaya pembangunan pembangkit yang tidak sedikit. Sumber tenaga listrik di Indonesia masih kekurangan secara nasional dan sosialisasi serta informasi perhitungan biaya dan penghematan lampu belum merata ke seluruh lapisan masyarakat.

Berdasarkan uraian di atas, penulis akan membahas tentang "Penghematan Biaya Listrik Rumah Tangga dengan Memanfaatkan Lampu LED" sebagai bahan karya tulis ilmiah. 

 

1.2 Rumusan Masalah

 Berdasarkan uraian di atas, maka penulis mengajukan beberapa rumusan masalah sebagai berikut:  

• Apa perbedaan antara jenis-jenis lampu penerangan di rumah tangga?
• Bagaimana lampu LED bisa menurunkan biaya listrik lampu rumah tangga?
• Berapakah perbandingan harga antara lampu LED dan CFL?
• Mengapa beberapa masyarakat belum menggunakan LED?
• Bagaimana proses produksi lampu LED?

1.3 Batasan Masalah 

 Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka penulis mengajukan batasan masalah sebagai berikut:

• Perbedaan antara lampu LED dan CFL
• Bagian-bagian dan prinsip lampu LED dan apa yang bisa membuat lampu tersebut hemat energi
• Perhitungan dan penghematan biaya energi listrik antara lampu CFL dan LED

1.4 Tujuan Penulisan

 Berdasarkan batasan masalah di atas, maka tujuan penulisan karya tulis ini adalah untuk mengungkapkan tentang:

• Mengetahui kelebihan lampu LED 
• Memberi wawasan yang lebih luas kepada pembaca tentang kegunaan LED
• Mengetahui perbandingan harga dan biaya listrik antara lampu LED dan CFL
• Menghitung penghematan biaya listrik lampu LED dan CFL
• Syarat kelulusan profil SMP Labschool Jakarta
• 
  

1.5 Teknik Pengumpulan Data

 Teknik pengumpulan data yang dilakukan oleh penulis adalah dengan melakukan studi pustaka, yaitu dengan membaca buku, mencari informasi dari Internet dan meneliti dokumen, serta data QC yang didapatkan dari pabrik lampu PT. Honoris Industry secara langsung. Selain itu, penulis juga melakukan observasi dengan berkunjung ke pabrik lampu dan mempelajari komponen-komponen, serta proses produksi LED. Terakhir, penulis menggunakan angket sebagai bahan pertimbangan data.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Definisi 

     Menurut Eric Strandberg, seorang spesialis lampu di Lighting Design Lab, sebuah Light Emitting Diode atau LED merupakan perangkat semikonduktor yang memancarkan cahaya nyata dari warna tertentu dan berbeda secara fundamental dari beberapa sumber lampu konvensional, seperti lampu pijar, hemat energi dan lampu bergas, maka dari itu LED tidak menggunakan gas atau filamen dan tidak menggunakan kaca sebagai bohlam. 

     Pendapat yang lebih teknis dikemukakan Vijay Kumar Peddinti, yakni LED adalah sumber cahaya semikonduktor dalam bentuk transistor dengan lapisan positif dan negatif dari bahan semikonduktor tertentu dan sebuah  persimpangan p-n (positif-negatif) di antara mereka. Adapun menurut Simon Marlow, LED merupakan semikonduktor yang lebih efisien ketika mengubah energi menjadi cahaya, maka hanya terdapat sedikit energi yang terpancar menjadi panas. Menurut pendapat yang lebih meluas, Computer Desktop Encyclopedia berpendapat bahwa LED merupakan teknologi tampilan dan pencahayaan yang digunakan di hampir setiap produk listrik dan elektronik di pasaran, dari lampu on/off kecil hingga pembacaan digital, lampu senter, lampu lalu lintas dan pencahayaan perimeter. 

     Penulis dapat menyimpulkan bahwa pada dasarnya, LED merupakan sebuah lampu berbahan semikonduktor dan sebuah persimpangan p-n yang memerlukan aliran listrik agar dapat mengubah energi menjadi cahaya dengan lebih efisien dan dapat digunakan dalam berbagai teknologi pencahayaan, serta berbeda dari lampu-lampu lainnya dalam hal komponen, penghematan, penggunaan dan lain-lain.

     Salah satu contoh dari 'lampu-lampu lainnya' adalah lampu Compact Fluorescent Light atau disingkat CFL. Lampu ini sering disebut Lampu Hemat Energi yang merupakan sebuah lampu terbuat dari kaca, keramik dan logam dengan bahan bubuk pemendar cahaya dari fosfor dan sedikit merkuri. Namun, kandugan merkuri dalam CFL bisa berdampak buruk bagi kesehatan sehingga pembuangannya memerlukan penanganan khusus. 

     Zat logam merkuri atau air raksa atau hydrargyrum adalah unsur kimia pada tabel periodik dengan simbol Hg, serta termasuk dalam limbah B3, yaitu Bahan, Berbahaya, Beracun. Zat ini dapat membahayakan kelangsungan hidup manusia, hewan, tanaman, serta lingkungan hidup karena merkuri memiliki afinitas yang tinggi terhadap fosfat, sistin, dan histidil yang merupakan rantai samping dari protein, purin, pirimidin, pteridine dan porifirin sehingga dalam konsentrasi rendah, ion Hg+ sudah mampu menghambat kerja 50 enzim yang menyebabkan metabolisme tubuh terganggu atau disebut terjadinya toksisitas.

Contoh lainnya adalah ciptaan bola lampu Thomas Alva Edison yang layak komersil pada tahun 1800. Bola lampu seperti itu bekerja dengan mengalirkan arus dalam jumlah besar melalui sebuah filamen tipis yang dasarnya adalah sebuah kawat. Filamen menjadi panas sehingga mulai berpijar dan memancarkan cahaya. Dalam proses tersebut, kurang dari 5% energi yang dikonsumsi bola lampu berubah menjadi cahaya, sisanya berubah menjadi panas. Bola lampu yang dijelaskan ini adalah maksud dari lampu pijar.

Lampu pijar, CFL dan LED jika membandingkan cahaya yang dipancarkan dengan kekuatan listrik yang dipakai, maka perbedaannya jauh. Ada yang boros, ada yang hemat. Penghematan energi listrik bukan berarti kikir atau pelit, tetapi menggunakan energi listrik yang ada dengan sebaik mungkin dan dengan sebijak mungkin kapanpun dan dimanapun. Berperilaku hemat dapat memberikan beberapa manfaat seperti biaya tagihan listrik bulanan menjadi lebih ringan, menghemat penggunaan bahan bakar fosil, menjaga lingkungan alam dan kelangsungan hidup, ikut berpartisipasi dalam mencintai bumi dan menanggulangi ketersediaan energi listrik yang semakin terbatas.

2.1.1 Istilah Pencahayaan

Lampu harus memiliki satuan tertentu untuk menentukan beberapa istilah yang dialaminya yakni sebagai berikut:

 Volt (V) adalah satuan turunan Standar Internasional (SI) untuk mengukur perbedaan tegangan listrik. 1 Volt berarti beda tegangan yang diperlukan untuk membuat arus tepat sebesar 1 Ampere di dalam suatu rangkaian dengan resistensi 1 ohm.

     V = I x R

     V adalan beda potensial pada kedua ujung rangkaian, satuannya Volt

     I adalah kuat arus listrik yang mengalir pada sutu rangkaian, satuannya Ampere

     R adalah besarnya hambatan dalam sebuah rangkaian, satuannya ohm.

 

     P (Power) adalah daya. Watt (W) adalah satuan turunan SI daya. 1 watt juga didefinisikan sebagai arus listrik 1 Ampere (A) dengan tegangan 1 volt (V) yang menggunakan rumus sebagai berikut:

     P (W) = V I

Lumen (lm) adalah satuan turunan SI untuk fluks cahaya, mengukur jumlah total cahaya terlihat yang dipancarkan sebuah sumber. Lumen berhubungan dengan candela yaitu: iiii1 lm = 1 cdsr. 

Suhu warna adalah karakteristik cahaya tampak yang merupakan aplikasi penting di bidang industri lampu, fotografi, videografi, percetakan, astrofisika dan bidang lainnya. Suhu warna biasanya menggunakan Kelvin (K) sebagai satuannya. Suhu ini terbagi menjadi 3 kategori, yaitu:

Warna putih dingin/kebiruan : >5000 K

Warna putih netral : >4000 K - <5000K

Warna putih hangat : >2700 K - <4000 K

2.2 Cara Kerja dan Anatomi LED

Penulis mengunjungi pabrik PT. Honoris Industry untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai proses produksi lampu LED. Sekedar informasi, pabrik ini didirikan pada tahun 1982 yang memproduksi barang-barang terkenal dari Jepang. Produksi pabrik ini awalnya berada di bidang kamera / penangkapan imaji. Ide para pegawai HORI terus mengembang sehingga dapat memulai bisnis produk-produk penerangan sejak tahun 2009, dimulai dengan lampu CFL dan merambah ke bisnis LED pada tahun 2012.

2.2.1 Jenis -- Jenis Lampu LED

Berdasarkan anatomi dan jenis penggunaannya, lampu LED dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

1. Indicator

Indicator adalah jenis lampu LED berukuran 5 mm yang paling sering dijumpai pada berbagai alat elektronik. Jenis ini relatif murah, watt (daya) rendah dan panasnya tidak menyebar kemana-mana atau akan tetap berada dalam chip.

 LED Indicator warna merah pertama dikembangkan oleh Nick Holonyak pada tahun 1962. Sepanjang tahun 60-an itu, LED digunakan sebagai lampu indikator kecil di beberapa perangkat elektronik. LED warna hijau dan kuning baru diperkenalkan pada awal-awal tahun 70-an dan digunakan untuk lampu lalu lintas, jam, tanda exit dan perangkat elektronik lainnya.

2. Illuminator

Illuminator adalah jenis lampu LED yang digunakan untuk penerangan. Lampu ini memiliki lumen (cahaya) yang tinggi dan tahan lama sehingga memerlukan watt (daya) yang tinggi jika dibandingkan dengan tipe indicator. Jika dibandingkan dengan jenis lampu lain, LED tetapi mengonsumsikan watt (daya) yang rendah dengan lumen yang sama.

1. Super Flux LED

Super flux LED termasuk dalam jenis LED Illuminator yang mengonsumsi listrik dalam jumlah besar karena memiliki punya dua kutub positif dan juga dua kutub negatif. Super flux LED banyak digunakan untuk penerangangan lampu di papan iklan yang ada di pinggir-pinggir jalan.

2. Bicolor LED

Seperti namanya, bicolor LED dapat memancarkan cahaya lebih dari satu warna atau secara bergantian. Bicolor LED banyak diaplikasikan pada mainan anak-anak.

4. SMD LED

SMD adalah singkatan dari Surface-Mount Device yang merupakan salah satu jenis chip LED yang berukuran kecil. Jenis LED yang satu ini banyak digunakan untuk berbagai macam peralatan rumah tangga mulai dari senter, lampu ruangan, lampu hias, sampai dengan lampu emergency.

5. COB LED

COB adalah singkatan dari Chip-On Board yang merupakan jenis LED yang dapat menyala lebih terang dan merata karena memiliki banyak sekali chip dalam satu papan. Sebenarnya jenis lampu LED COB ini merupakan pengembangan dari lampu LED jenis SMD sehingga kualitasnya berada setingkat di atas SMD LED.

6. High Power LED

Jenis lampu LED yang terakhir adalah high power LED. Tipe chip LED yang satu ini memiliki kemampuan, yakni dapat memunculkan cahaya dengan intensitas yang lebih tinggi atau terang Akan tetapi, lampu ini juga lebih mudah panas jika dibandingkan dengan tipe lampu LED lainnya.

2.2.1 Sistem komponen lampu LED

Semua tipe lampu LED tersebut memiliki sistem tertentu agar dapat memenuhi tingkat-tingkat suatu lumen yang diperlukan. Sistem berasal dari bahasa Latin (systma) dan bahasa Yunani (sustma) yang berarti suatu kesatuan yang terdiri komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk memudahkan aliran informasi, materi atau energi untuk mencapai suatu tujuan. Jika salah satu komponen terjadi masalah, maka tujuan tersebut tidak akan tercapai atau tidak tercapai dengan baik. Bagaimanapun juga berlaku pada sistem LED yang terdiri dari:

2.1 Kiri: Lampu LED yang Menggunakan Screw, Kanan: Lampu LED yang Tidak Menggunakan Screw

Sumber: PT. Honoris Industry

1. Epoxy Lens

 Epoxy lens atau Lensa epoksi adalah bagian pelindung lampu yang berbentuk kembung dan terbuat dari plastik. Seringkali disebut 'pengganti peran gelas dalam lampu incandescent', komponen yang terletak di bagian atas lampu ini memiliki tiga fungsi utama. Pertama, ia dirancang untuk memungkinkan sebagian besar cahaya keluar dari semikonduktor. Kedua, lensa ini memfokuskan cahaya (sudut pandang) dan terakhir, melindungi semikonduktor LED dari elemen luar. Epoksi menanamkan seluruh unit yang membuat LED hampir tidak bisa dihancurkan. Tidak ada bagian yang longgar atau bergerak di dalam penutup epoksi padat. Lensa non-difus yang tidak memiliki partikel kaca di epoksi menghasilkan sudut pandang lebih besar dari 90.

 LED dapat memaparkan warna-warna dalam suhu yang berbeda, tergantung dengan bahan atau material yang digunakan untuk membuat Kasus Epoksi karena warna yang berbeda akan memproduksi photon dengan beragam gelombang cahaya. (slide)

2. PCB 

     PCB adalah singkatan dari Printed Circuit Board atau merupakan sebuah papan, umumnya berwarna hijau dan berfungsi untuk mendukung semua komponen-komponen elektrika yang ada di atasnya (penopang). Papan tersebut juga memiliki jalur-jalur konduktor yang terbuat dari tembaga dan berfungsi untuk menghubungkan antara satu komponen dengan komponen lainnya. 

 

 

3. LED Chip

     LED Chip adalah blok kecil dari bahan semikonduktor seperti germanium atau silikon,, di mana rangkaian fungsional terdapat dua kutub LED, yakni anoda (negatif) dan katoda (positif) yang digunakan untuk memasok tegangan input. Kutub negatif memberikan beberapa directivity ke kutub positif untuk memancarkan cahaya. 

4. Aluminium Heatsink

Aluminium heatsink adalah penukar panas pasif yang mentransfer panas yang dihasilkan oleh perangkat elektronik atau mekanik ke media fluida, di mana ia dibuang jauh dari perangkat, sehingga memungkinkan pengaturan suhu perangkat pada optimal level.

Dalam lampu LED, heat sink dibantu oleh thermal grease. Thermal grease merupakan sebuah komponen bantuan / sekunder berwujud cairan logam dengan sedikit minyak, tetapi bukan merkuri, yang berfungsi sebagai konduktor sekalian cairan penghubung atau lem antara PCB dan permukaan bulatnya heat sink. Thermal grease meningkatkan kinerja heat sink dengan mengisi celah udara yang bersifat sebagai isolator antara heat sink dan penyebar panas pada perangkat, yaitu PCB.

5. Base / Logam ulir

     Bagian terbawah lampu dimana kontak listrik bertemu dan terbuat dari nickel. Salah satu lead-in wire disolder ke bagian paling ujung bawah, sedangan satunya lagi disolder ke bagian atas base.

 

2.2.2 Cara Kerja Dioda

     Penghematan lampu LED disebabkan oleh huruf terakhir LED, yaitu teknologi Diode. Menurut penelitian yang dilakukan oleh seorang dosen, ia mengemukakan bahwa pada dasarnya, semua lampu akan menyala bila dialiri listrik, hanya yang berbeda dari tiap lampu adalah dalam cara menyalanya dan perubahan energinya dari listrik menjadi cahaya :

Bohlam menyala karena ada filamen yang terhubung diantara dua kutub listrik. Kejadian menyala bisa terjadi karena filamen diletakkan di ruang hampa sehingga elektronnya bergerak dan elektron ini yang menyebabkan munculnya cahaya. Di sistem filamen bohlam, energi listrik terdahulu diubah menjadi energi panas, lalu diubah menjadi energi cahaya. Bila dibuat perbandingan rasio energi untuk panas dan cahaya di sistem lampu bohlam hampir setara; lampu bohlam tidak terlalu terang karena energi yang lain panas.

Berikutnya untuk lampu neon. Lampu neon punya metode yang berbeda dibanding lampu bohlam dalam proses penyalaannya. Lampu neon bisa menyala karena ada lompatan elektron dan lompatan itu terjadi antara 2 filamen di ruang hampa agar lompatan itu bisa terjadi membutuhkan tegangan yang cukup tinggi dalam sekejap. Dua komponen yang bekerja secara bersamaan untuk membuat elektron melompat adalah balast dan stater. Begitu lompatan elektron sudah terjadi maka fungsi balast yang awalnya untuk menaikkan listrik cukup menjaga listrik terus mengalir. Karena filamen bukan berfungsi sebagai sumber cahaya, maka panas yang ditimbulkan lebih sedikit dan lebih banyak menjadi cahaya. Bila dilihat disini, maka energi di lampu neon lebih banyak untuk cahaya dibanding panas, sehingga dengan daya atau watt yang sama lampu neon lebih terang dibanding bohlam. Karena itu, lampu neon lebih hemat energi dibanding bohlam.

Terakhir adalah lampu LED yang bisa langsung mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Lampu LED merupakan lampu yang terdiri dari kutub anoda dan katoda. Lompatan elektron di katoda dan anoda di ruang hampa ini yang membuat lampu LED menyala dan panas yang ditimbulkan saat lompatan ini terjadi hampir tidak ada atau sangat kecil. Karena energi yang digunakan untuk menghidupkan LED hampir seluruhnya untuk cahaya, maka LED menjadi jauh lebih hemat dibanding neon dan bohlam.

Dari uraian di atas, bisa disimpulkan bahwa sedikitnya panas yang dihasilkan disebabkan oleh lompatan elektron, sehingga panas yang ditimbulkan lebih sedikit dan lebih banyak menjadi cahaya. Karena panas yang dibuang sedikit, maka emisi Co2 juga dalam jumlah kecil sehingga dapat mengurangi resiko global warming. Sedangkan, peristiwa ini juga dijelaskan dalam slide yang dibuat oleh Eric Strandberg dan Jeff Robbins.

Berbeda dengan lampu pijar yang membuatnya terang dengan memanaskan filamen tungsten melalui arus listrik di dalamnya agar bersinar, LED mendapatkan cahayanya melalui fenomena yang disebut electroluminescence. Electroluminescence adalah fenomena di mana suatu material memancarkan cahaya ketika arus listrik dilewatinya. Ini terjadi ketika elektron dikirim melalui dan mengisi lubang elektron. Ada lubang elektron di mana atom kekurangan elektron dan karenan memiliki muatan positif. Bahan semikonduktor seperti germanium atau silikon adalah di antara bahan-bahan yang dapat didoping untuk membuat dan mengontrol jumlah lubang elektron. Doping adalah penambahan unsur-unsur lain ke bahan semikonduktor untuk mengubah sifat-sifatnya. Dengan mendoping semikonduktor, dapat membuat dua jenis semikonduktor terpisah dalam kristal

2.2 Gambar LED Indicator yang Mencakup Pin Polaritas

 

Sumber: Buku LED Lighting for your Home and Business

yang sama dan batas antara kedua jenis ini disebut p-n junction atau pin polaritas. Persimpangan p-n hanya memungkinkan arus melewatinya dalam satu arah yang disebut forward bias dan itulah salah satu prinsip dioda. Jika aliran listrik bergerak sebaliknya atau tidak sesuai dengan jalur listrik, maka aliran tersebut akan diblock. Ketika elektron melewati satu kristal ke kristal lainnya, mereka mengisi lubang elektron, jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah dan melepaskan photon atau apa yang disebut "cahaya".

2.3 Proses Produksi Lampu LED

2.3.1 Pemasangan Komponen Lampu LED

Proses yang penulis dalami adalah proses pemasangan dan tata letak komponen-komponen lampu LED:

Pemberian thermal grease pada aluminium heat sink yang sudah terpasang pada housing lampu.

 

2.3 Gambar Proses Produksi

 

Pemasangan PCB dan LED chip pada aluminium heat sink.

2.4 Gambar Proses Produksi

Proses screw PCB pada aluminium heat sink agar kuat dan tahan guncangan.

 

2.5 Gambar Proses Produksi

 

Pemasangan logam ulir pada unit lampu LED.

2.6 Gambar Proses Produksi

Pemasangan pin polaritas dan pengetesan lampu nyala atau tidak oleh QC.

 

2.7 Gambar Proses Produksi

Jika lampu menyala, dilanjutkan pemberian lem pada sisi tepi epoxy lens.

 

2.8 Gambar Proses Produksi

Pemasangan epoxy lens pada lampu LED.

 

2.9 Gambar Proses Produksi

Printing merk lampu LED  pada epoxy lens.

 

2.10 Gambar Proses Produksi

2.10 Gambar Proses Produksi

Proses QC aging lampu (simulasi nyala mati lampu dengan tombol otomatis) selama kurang lebih 1 jam dengan peralatan conveyor yang berputar dalam jangka waktu yang lama.

2.12 Gambar Proses Produksi

2.12 Gambar Proses Produksi

Proses packing lampu LED ke dalam box sesuai dengan tipe dan model masing-masing lampu LED.

 

2.3.2 Pengukuran dan pengetesan Lampu LED oleh QC/QA (Quality Control/Quality Assurance):

Setelah itu, terdapat proses pengambilan jumlah sampel dari hasil proses produksi dalam suatu lot produksi dengan menggunakan Quality Control dan Quality Assurance. akan disesuaikan dengan standar statistik yang berlaku secara internasional (foto dilampirkan di lampiran):

• Pengukuran torque / puntiran pada logam ulir dalam Lampu Bulb
• Alat ini digunakan untuk mengukur dan menguji kekuatan puntiran dari
• logam ulir supaya tidak mudah rusak/loss sesuai standar yang ditetapkan.
• Puntiran merupakan
• Pengukuran Hi-Pot
• Alat ini digunakan ntuk mengetahui kemampuan lampu jika suatu saat terdapat speak/lonjakan tegangan listrik sesuai dengan standar yang berlaku. Sedangkan pengetesan Insulation untuk memastikan tidak terdapat arus pendek (setrum) pada body Lampu tersebut.
• Pengukuran Parameter Photomeric dan Electronic
• 1. Alat Photo
• Alat ini digunakan untuk mengukur efikasi atau lumen/watt dari sebuah lampu sehingga dapat diketahui kemampuan pencahayaan lampu tersebut. Selain itu juga untuk mengetahui nilai Color Temperature / Warna Cahaya (K).
• 2. Alat Electronic
• Alat ini digunakan untuk mengukur Tegangan/Voltage (V), Power/Daya (W), Arus Listrik/Ampere (A) dan Faktor Daya. Pengukuran tersebut dilakukan untuk mengetahui dan memastikan parameter elektronik lampu sudah sesuai dengan standar yang sudah ditetapkan.

Sumber: PT. Honoris Industry

2.13 Tabel Hasil Pengukuran Photomeric CFL

 Penulis ingin menampilkan bagaimana LED dan CFL bisa menghasilkan cahaya yang lumen atau terangnya sama dengan daya (W) yang berbeda berdasarkan hasil 

uji dan pengukuran Photometric dari Lampu LHE/CFL dan Lampu LED yang pernah dilakukan oleh pabrik lampu HORI.

2.14 Tabel Hasil Pengukuran Photomeric LED

Sumber: PT. Honoris Industry

 Dari data hasil pengujian Lampu LHE / CFL model SP23WDL dapat diperoleh rata-rata efikasi atau lumen/watt adalah sebesar 68,6 lm/W jika dibulatkan ke 1 desimal. Sedangkan, tabel di bawahnya menunjukkan model CFL yang berbeda, disertai pengukuran dan specnya. 

Dari data hasil pengujian Lampu LED model LED20WDL diperoleh rata-rata efikasi atau lumen/watt adalah sebesar 103,5 lm/W jika dibulatkan ke 1 desimal. Dengan mengkalikan keduanya dengan angka acak sekecil pun sehingga lumen yang mirip dengan satu sama lain, kita mendapatkan CFL senilai 18W dan LED senilai 12W, perkalian sebagai berikut:

CFL : 68,5 lm/W x 18W = 1.233 lumen.

LED : 103,5 lm/W x 12W = 1.242 lumen.

Dengan lumen/pencahayaan yang sama, maka konsumsi energi listrik/daya (W) yang digunakan lampu LED lebih rendah daripada menggunakan lampu LHE/CFL.

Jadi jika menggunakan Lampu LHE/CFL maka daya dan biaya pemakaian listrik akan lebih besar 33% dari pada Lampu LED, dengan membandingkan daya yang digunakan lampu LED dengan daya CFL :

12W  = 33%

18W 

 

2.4 Perbedaan Lampu LED dan CFL

1. Zat berbahaya dan dampaknya

Tidak hanya LED yang memiliki komponen rumit, CFL tidak ketinggalan untuk dibahas. Lampu CFL merupakan lampu yang memiliki penampilan unik, di antaranya bentuk coil, kembung atau tabung-tabung kecil. Lampu CFL disebut fluorescent karena bisa menciptakan variasi cahaya putih dari putih hangat, lembut ke putih daylight.

Walaupun 4 kali lebih efisien daripada incandescent dan memproduksi emisi yang sedikit, potensi terjadinya pencemaran merkuri disebabkan oleh pembuangan CFL yang sembarangan akan membesar. Pencemaran tersebut biasanya terjadi pada pelarutan zat merkuri dari TPA ke sungai. Maka dari itu, pembuangan lampu CFL harus sangat berhati-hati.

Menurut website Dokter Sehat, sebuah penelitian menunjukkan bahwa cahaya biru yang dipancarkan oleh LED dapat menghambat orang untuk tidur atau membuat kualitas tidur buruk karena membawa ritme sirkadian tubuh. Selain itu, menurut para periset di Harvard, sinar biru bermanfaat pada siang hari karena meningkatkan perhatian, waktu reaksi, dan mood. Tapi cahaya biru juga menekan sekresi melatonin, hormon yang disekresikan oleh otak yang membuat orang merasa mengantuk di malam hari.

Lampu LED putih baru datang dengan silau yang mengganggu yang dapat menyebabkan ketidaknyamanan pada mata. Konsentrasi sinar dan cahaya LED putih menyebabkan penyempitan pupil di mata sehingga dapat merusak retina.

Menurut penulis, lampu LED sebagai penerangan rumah tidak terlalu berdampak kepada permasalahan tersebut karena cukup dengan mematikan lampu atau tidak memandang langsung ke lampu dapat mengurangi resiko permasalahan.

2. Sensitivitas

LED tidak sensitif terhadap beberapa temperatur ataupun kelembaban karena pelindungnya terbuat dari plastik. CFL sensitif terhadap suhu <10F atau >120F dan kelembaban. CFL juga sensitif terhadap keseringan tombol on/off yang ditekan dan juga memerlukan waktu untuk menyala karena CFL perlu pemanasan terlebih dahulu.

3. Durabilitas

Umur lampu CFL bisa mencapai 12.000 jam, namun umur LED bisa mencapai 30.000 jam. LED tidak rusak jika jatuh atau terbentur sesuatu, tetapi CFL langsung pecah jika jatuh / durabilitasnya rendah. Bentuk kegagalan CFL di antaranya bisa terbakar, berasap atau megeluarkan bau.

4. Cahaya dan panas

Banyaknya pancaran cahaya dari LED dan CFL tergantung watt (daya) yang ditetapkan dan sudah dijelaskan di bab proses produksi. Panas yang dihasilkan LED adalah 3,4 Btu/hour, sedangkan yang dihasilkan CFL adalah 30 Btu/hour. 

2.5 Penghematan Biaya Rumah Tangga dan Pengetahuan Masyarakat sssssMengenai Lampu LED

Penulis membuat sebuah kuesioner dengan tujuan mengetahui informasi yang masyarakat ketahui tentang LED, menghitung biaya listrik dan penghematannya selama setahun dan mengetahui bahaya CFL.

Dari persentase tersebut, warna ungu, biru muda dan merah muda memiliki definisi yang sama, penyebab warnanya berbeda karena diedit ketika sudah dipublish. Sebanyak 62,9 % atau 17 responden menjawab bahwa LED merupakan lampu yang serba bermanfaat, tetapi biaya relatif lebih mahal dari lampu lainnya. Sebanyak 25,9% atau 7 orang menjawab bahwa LED adalah lampu hemat energi dan biaya listrik, serta murah, tetapi pencahayaan kurang baik bagi mata. Hasil ini mengindikasikan bahwa responden sudah memiliki pengetahuan dasar tentang LED.

Sebanyak 8,3% atau 2 orang menjawab bahwa lampu LED adalah lampu-lampu yang sering dijual di pasar dan dibutuhkan jika perlu. Hasil ini mengindikasikan bahwa mereka menganggap terdapat lampu di atas tingkat LED yang layak dipakai dan tidak mendekatkan kata kata 'hemat energi dan biaya listrik' dengan LED.

Sebanyak 3,7% atau 1 orang menjawab bahwa lampu LED mengandung merkuri dan berbahaya bagi kesehatan. Hasil ini mengindikasikan bahwa responden tidak memiliki wawasan yang luas atau bahkan pengetahuan dasar tentang LED. 

Walaupun mayoritas responden sudah mengetahui kelebihan LED, respon penerapan LED pada rumah mereka berbanding terbalik dengan pertanyaan 'Apa yang anda ketahui tentang LED?', seperti tidak menggantikan CFL dengan LED dan beberapa hanya menggunakan CFL di rumahnya. Kesimpulan ini diambil dari data lampu yang masyarakat miliki:

63% atau 17 responden sudah menggunakan lampu LED. 66,7% atau 18 responden masih menggunakan lampu CFL. Tetapi, jumlah LED dan CFL yang dipakai bisa berasal dari 1 responden sehingga 1 respon bisa double. Penggunaan CFL hampir sebanding dengan LED mengindikasikan bahwa informasi tentang lampu LED dan kandungan bahaya merkuri CFL belum disebarluaskan ke masyarakat sekitar.

Kualitas dan jenis lampu adalah hal yang harus diperhatikan. Responden yang menjawab tidak tahu harus segera mencari informasi tentang lampu yang bentuknya mirip dengan lampunya agar bisa segera menggantikan lampunya dengan LED untuk menghemat biaya listrik dan energi.

74,1% dari responden belum mengetahui bahaya merkuri bagi lingkungan dan kelangsungan hidup. Itulah sebabnya masyarakat memerlukan sosialisasi agar dapat mengetahui lebih dalam tentang LED, mengetahui bahaya CFL dan dapat menangani pembuangan CFL dengan baik dan benar.

Penulis telah membuat tabel untuk mempermudah pembaca dalam memahami perhitungan penghematan biaya listrik dengan lampu LED di rumah tangga Jumlah lampu yang ada di rumah anda bisa dikalikan dengan biaya listrik 1 lampu per bulan (no. 9 dalam tabel).

 

 

 

 

2.18 Tabel Perhitungan Penghematan Biaya Listrik

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.19 Hasil Angket

 

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

     Berdasarkan hasil observasi dan data-data yang didapatkan oleh penulis, bisa disimpulkan bahwa lampu LED merupakan lampu berbahan semikonduktor yang memerlukan aliran listrik agar menyala dan dapat digunakan dalam berbagai teknologi pencahayaan, serta berbeda dari lampu-lampu lainnya dalam hal bahan, efisiensi, penggunaan dan lain-lain, serta terdiri atas epoxy lens, PCB, LED Chip, aluminium heatsink dan base. Bagian LED yang berperan dalam penghematan energi adalah LED Chip yang elektronnya berfungsi sebagai pengisi lubang elektron dan produksi cahaya, lalu panas yang dihasilkan oleh lompatan ion langsung dibuang lewat aluminium heatsink, salah satu komponen yang berperan dalam penghematan juga, serta jatuhnya elektron dari kutub anoda ke kutub katoda dapat meproduksi cahaya dalam jumlah yang besar.

     Kelebihan LED terdapat dalam beberapa hal, seperti sensitivitas, durabilitas, banyaknya cahaya dalam daya yang efisien. Namun, cahaya biru LED dapat berdampak buruk bagi kesehatan mata jika menatapnya dengan langsung.

     Proses produksi lampu LED seringkali dilakukan di sebuah pabrik dengan melalui 10 tahapan, menurut PT. Honoris Industry dan beberapa dari lampu yang telah diproduksi akan diambil untuk melakukan pengukuran tegangan, cahaya, dan lain-lain.

      Biaya listrik lampu  bila 1 rumah menggunakan 10 lampu LED  selama sebulan adalah Rp63.374, sedangkan biaya listrik lampu bila 1 rumah menggunakan10  lampu CFL selama sebulan adalah Rp 95.062. Penghematan biaya listrik dengan menggunakan Lampu LED adalah sebesar 33% terhadap penggunaan Lampu CFL / Lampu Hemat Energi (LHE), sedangkan penghematan biaya pembelian lampu berdasarkan umur lampu LED adalah sebesar 51% terhadap biaya pembelian Lampu CFL / Lampu Hemat Energi (LHE).                                       

     Masyarakat sudah mengetahui pengetahuan dasar tentang LED, tetapi belum menerapkannya di rumah karena sosialisasi tentang bahaya kandungan merkuri dalam CFL kurang diketahui oleh mereka. Oleh karena itu, penggunaan lampu CFL di masyarakat masih cukup banyak sehingga diperlukan sosialisasi informasi penghematan biaya listrik dan masalah kandungan berbahaya merkuri pada lampu CFL kepada masyarakat.

3.2 Saran 

Berdasarkan kesimpulan di atas, penulis menyarankan kepada:

1. Masyarakat (termasuk pihak sekolah)

Untuk memperoleh informasi yang benar mengenai Lampu LED yang memiliki kelebihan baik secara kualitas maupun penghematan biaya listrik rumah tangga.

2. Pemerintah dan pihak industry

Selain itu, penulis mengharapkan pengembangan teknologi LED semakin ditingkatkan sehingga lebih efisien dan semakin banyak penelitian dan pengembangan mengenai Lampu LED tersebut. Pemerintah dan pihak industri diharapkan bekerja sama dalam pengembangan teknologi LED di masa depan.

3. Diri sendiri

Penulis berharap karya tulis ilmiah ini dapat membantu masyarakat dan diri sendiri untuk memilih lampu yang berguna, efisien, hemat dan serba bermanfaat, serta tidak berdampak buruk bagi lingkungan, maupun kesehatan.

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Marlow, Simon. 2014. LED Lighting for your Home and Business. USA: SandSPublishing

Beaconlamps, Degee. 2017. The Components of LEDs and How They Work.  beaconlamps.com/blog/the-components-of-leds-and-how-they-work-3502 (Diakses pada Jumat, 1 Maret 2019, Pukul 17.45 WIB)

Cooper, Tyler. 2018. All About LEDs. cdn-learn.adafruit.com/downloads/pdf/all- about-leds.pdf (Diakses pada Jumat, 8 Maret 2019, Pukul 18.00 WIB)

Elektronika, Belajar. 2017. Jenis Jenis Lampu LED Lengkap dan Harganya. belajarelektronika.net/jenis-jenis-lampu-led-lengkap-dan-harganya/ (Diakses pada Rabu, 20 Maret 2019, Pukul 16.51 WIB)

Elektronika, Rangkaian. Fungsi PCB pada Perakitan Eelektronika.                rangkaianelektronika.info/fungsi-pcb-pada-perakitan-elektronika/      (Diakses  pada Jumat, 8 Maret 2019, Pukul 20.00 WIB)

Encyclopedia, Computer Desktop. Definition: LED. computerlanguage.com/results.php?definition=led (Diakses pada Jumat, 1 Maret, Pukul 15.00)

Peddinti, Vijay Kumar. Light Emitting Diodes (LEDs) ele.uri.edu/courses/ele432/spring08/LEDs.pdf (Diakses pada Minggu, 17

Maret 2019, Pukul 10.00 WIB)

Perdagangan, Kementrian. 2018. Mengenal Lampu LED. lab-bpmb.kemendag.go.id/2018/01/30/mengenal-lampu-led/ (Diakses pada Sabtu, 16 Maret 2019, Pukul 14.00 WIB)

Sehat, Dokter. 2016. Benarkah Lampu LED Bisa Berbahaya bagi Kesehatan?. doktersehat.com/benarkah-lampu-jalan-led-bisa-berbahaya-bagi-kesehatan/ (Diakses pada Rabu, 20 Maret 2019, Pukul 21.30 WIB)

Strandberg, Erick. 2012. THE BASICS OF LEDs. lightingdesignlab.com/sites/default/files/pdf/Basics%20of%20LEDs.pdf (Diakses pada Jumat, 8 Maret 2019, Pukul 16.00 WIB)