10
!"#"$% '%()*(%(
!"#$% '(') ! !"#"!$%#&'$&! ')*+%! ')*+% ! # $%$& $%$&$ $
Tujuan Pembelajaran 1. Dapat memahami karakteristik sumber-sumber cahaya baik sumber cahaya alami maupun buatan. 2. Dapat memahami penerapan sumber cahaya untuk optimalisasi pencahayaan ruang.
Substansi 1. Karakteristik sumber cahaya alami 2. Karakteristik sumber cahaya buatan
Waktu Pertemuan Minggu ke-6 3 sks (3 x 50 menit)
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
6
11
KARAKTERISTIK SUMBER CAHAYA
6.1 Karakteristik Sumber Cahaya Alami Sumber cahaya alami untuk penerangan ruang yaitu matahari. Sebagai sumber cahaya alami, cahaya matahari berubah bersamaan dari waktu ke waktu berdasarkan musim. Temperatur warna yang diberikan juga berubah seiring dengan berubahnya sudut matahari terhadap bumi akibat pergerakan rotasi bumi. Sumber cahaya alami dapat dikategorikan menjadi direct (berupa cahaya langsung atau dari cahaya difus oleh langit) atau indirect (cahaya refleksi atau cahaya alami yang sudah dimodifikasi dari sumber utamanya). Pada SNI, tidak terdapat data fluktuansi pencahayaan matahari tahunan sehingga diambil data tingkat pencahayaan matahari sebagai uniform, yaitu 10.000 lux dengan menyesuaikan kondisi langit dengan rasio langit. [5]. Meskipun demikian, sebenarnya tingkat iluminansi cahaya eksterior tergantung beberapa hal yaitu: 1. posisi matahari yang ditentukan oleh ketinggian/latitude, tanggal dan jam pengamatan. 2. kondisi cuaca 3. efek yang ditimbulkan oleh benda-benda di sekitar bangunan (local terrain) berupa obyek terbangun alami maupun buatan dan cahaya pantulan oleh lingkungan. 4. posisi dari matahari di langit yang digambarkan dengan altitude di atas horizon dan sudut azimuth. Kondisi langit dapat dibagi menjadi tiga kategori; cerah, berawan, dan mendung. Rasio tingkat pencahayaan yang sampai ke permukaan bumi ditentukan dari kondisi langit tersebut. Tabel 6.1
Rasio tingkat pencahayaan alami terhadap kondisi langit [20]
Kondisi langit Cerah Berawan Mendung
Rasio tingkat pencahayaan Rasio langit ! 0,3 0,3 ! rasio langit ! 0,8 0,8 ! rasio langit
Secara garis besar model pencahayaan alami dibagi menjadi 2 •
tangkapan samping (contoh jendela)
•
tangkapan atas ( contoh skylight)
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
12
!"#"$% '%()*(%(
L"#"# 7*,%K'*:F9*.: )E)9%1 •
Sebagian besar dari desain ini saat ini adalah untuk mengatasi problem dari ketidakseimbangan distribusi cahaya yang dihasilkan dari jendela tradisional.
•
Sidelighting akan efektif manakala bisa mengurangi cahaya yang berlebih di dekat jendela dan mendistribusikan lebih banyak cahaya ke dalam ruang.
•
Contoh dari desain ini adalah pemberian light shelves, prisms atau mirrored louvers yang mampu memantulkan cahaya dari samping jendela ke arah ruang/zona pencahayaan yang lebih dalam.
Jendela
•
Jendela tradisional cenderung efektif membentuk daerah terang disekitarnya saja sementara bagian sisanya lebih redup, lebih-lebih untuk zona yang lebih dalam.
•
Distribusi cahaya yang dihasilkan tergantung pada kondisi langit. Kondisi langit overcast mampu memberikan distribusi cahaya yang lebih rata daripada kondisi clear sky. Dalam keadaan ini bayangan cenderung agak halus dan tidak silau.
•
Disamping kondisi langit, beberapa hal yang berpengaruh terhadap dalamnya penetrasi cahaya ke dalam ruang adalah letak posisi jendela, tingginya dalam tembok dan juga lebar atau lebar jendela.
Gambar 6.1
•
Kedalaman cahaya masuk merupakan fungsi dari lebar jendela
Pembahasan lebih lanjut bisa dilihat di IESNA tentang rule of the thumb dari dalamnya penetrasi cahaya sebagai fungsi dari lokasi jendela.
•
Secara garis besar kedalaman dari penetrasi cahaya yakni 1.5 - 2 kali tinggi batas atas jendela. !"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
13
• Gambar 6.2
•
Kedalaman cahaya masuk merupakan fungsi dari ketinggian jendela
Jendela tunggal cenderung menghasilkan glare krn kontras yang terjadi antara cerahnya jendela dan gelapnya sekeliling jendela bagian dalam.
•
Lebih baik dengan menggunakan dua jendela dari arah yang berlawanan sehingga menghasilkan cahaya yang lebih seimbang.
Gambar 6.3
Kombinasi antara jendela dan clerestory menghasilkan kombinasi yang lebih baik
Gambar 6.4
Dua jendela dari sisi yang berbeda juga memperpanjang penetrasi sekaligus mengurangi glare
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
24
!"#"$% '%()*(%(
Light shelf
Light shelf adalah sebuah device yang didisain untuk menangkap cahaya matahari dan diteruskan ke ruangan yang lebih dalam. Hasilnya akan lebih memperdalam penetrasi dan keseimbangan pencahayaan dibandingkan hanya menggunakan jendela biasa.
Gambar 6.5
Light shelf
Keuntungan yang lain yaitu mampu menutup cahaya langsung (shade) sehingga mengurangi glare. Lightshelf bekerja optimal dalam kondisi ada sunlight . Material untuk lightself harus menggunakan yang mempunyai reflekivitas tinggi dan jangan menggunakan material spicular (highly polished) untuk mencegah glare dan spot di langit-langit. Eksterior Lightself lebih efektif dalam memberikan shading dibandingkan interior tetapi merefleksikan lebih sedikit cahaya ke dalam ruang.
Gambar 6.6
Eksterior dan Interior Lightself jika dibandingkan dengan jendela biasa
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
Gambar 6.7
Gambar 6.8
2+
Light shelf miring
Komponen Light shelf
Light shelf jenis ini bisa digunakan secara variable di atur dalam dua posisi untuk mendapatkan efisiensi yang lebih besar Louvers
Louvers mempunyai fungsi yang sama yaitu menangkap cahaya untuk kemudian memantulkannya ke belakang. Louvers bisa didisain secara statis dan juga dinamis, dan bekerja optimal di bawah kondisi sunlight . Dalam mode automatic, maka algoritma program harus disesuaikan dengan kondisi kebutuhan penerangan, waktu dan juga heating, cooling system.
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
2,
!"#"$% '%()*(%(
Gambar 6.9 Louvers
Prismatic glazing
Prismatic glazing didisain untuk mengubah arah dari cahaya matahari dengan dasar refraksi dan refleksi. Cahaya matahari ketika menyentuh panel kemudian diubah karena prinsip refraksi, sebagian darinya kemudian direfleksikan ke langit-langit dan ke lantai sebelah dalam. Secara prinsip kaca prisma bisa dipasang di bagian atas dari jendela atau diantara dua kaca untuk memudahkan pemeliharaan dari debu.
Gambar 6.10 Prismatic
glazing
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
2-
Penggunaan kaca prisma ini bukan hal yang baru, tetapi lebih sering digunakan dalam lampu untuk membuat efek scatter dan mendistribusikannya lebih optimal. Pada aplikasi pencahayaan alami memang terbatas dan masih dalam riset yang lebih serius. Anidolic Zenithal Collector Systems
Gambar 6.11 Anidolic
Zenithal Collector Systems
Konsep ini menggunakan dua buah cermin parabolic yang mendapakan sinar matahari dan menyampaikannya ke dalam ruangan. Sistem ini bisa digabungkan dengan light duct untuk menangkap cahaya dan didistribusikan ke dalam dengan cara yang lebih terkontrol.
L"#"! /45K'*:F9*.: 7E)9%1 Skylight system
•
Skylight system merupakan model yang paling sederhana. Yaitu berupa bukaan kaca horisontal yang menangkap cahaya dari luar dan mendistribusikannya ke dalam. Konsep ini hanya bisa digunakan di lantai paling atas dalam perumahan bertingkat.
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
2.
!"#"$% '%()*(%(
Gambar 6.12
•
Skylight system
Skylight dengan menggunakan reflektor menjadikan distribusi cahaya lebih merata
Gambar 6.13
Skylight system dengan reflektor
• Rule of the thumb pemasangan skylight untuk mendapatkan keseragaman cahaya
Gambar 6.14 Rule
of the thumb pemasangan skylight
Roof Monitor dan Sawtooth
• Roof monitor dan sawtooth berbeda dalam bentuk dan model, dan biasanya digunakan untuk menangkap cahaya matahari dalam kurun waktu tertentu, yaitu dalam hari atau
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
2/
bulan tertentu. Semisal untuk menghindari cahaya musim panas sementara menangkap cahaya matahari di musim dingin.
Gambar 6.15
•
Monitor Roof dan Sawtooth
Dua sisi dari monitor roof dan cahaya yang dihasilkan juga lebih merata
Gambar 6.16
Monitor roof dua sisi dan distribusi cahayanya
Light pipe system
•
Light pipe sistem adalah sebuah strategi untuk membawa cahaya masuk ke dalam ruangan di sebuah bangunan bertingkat.
•
Jenis ini sangat beragam dari yang paling sederhana sampai yang canggih.
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
20
!"#"$% '%()*(%(
•
Komponen yang ada adalah: solar kolektor , yang menangkap cahaya, konsentrator yang memfokuskan cahaya ke media yang lebih sempit, dan media transport dan distribusi
Gambar 6.17 Light
Pipe System
Komponen Light Pipe System
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
Gambar 6.18
21
Sun Tracking Mirror Heliodon dan pipa pengangkut cahaya
L"#"6 I0*.)*5 I0*.)*5 P-)-0 P-E'*:F9*.: 1.
Dimulai dari gambar disain rumah, yang memungkinkan semua tempat kerja atau kamar
mendapatkan akses dari jendela, skylight, atau sumber daylighting yang lain. Berikan perhatian lebih pada jendela yang memberikan view. Perhatikan bahwa area efektif daylighting hanya 2 kali lebar dari jendela atau 2"2.5 kali tinggi dari jendela itu 2. Minimalkan
ukuran lebar barat-timur bangunan, dan maksimalkan ukuran utara-selatan,
Karena posisi matahari yang berubah-ubah, sangat sulit untuk mendisain jendela yang menghadap timur atau barat. Jendela yang menghadap ke utara di bagian bumi bagian utara jelas tidak bermasalah dengan beban panas. Dan jendela yang menghadap ke selatan akan sangat mudah di proteksi dengan overhangs, awning atau lightselves. 3. Jika
beberapa area bangunan tidak dekat dengan jendela, perlu di investigasi penggunaan
top-light skylights di one-story buildings atau di bagian puncak dari gedung bertingkat. Toplight skylights yang sederhana, yaitu sekitar 3% sampai 5% dari total luas atap akan mampu memenuhi kebutuhan penerangan interior. 4. Jaga
interior dari cahaya alami yang terlalu banyak—sekitar 2.5 kali lebi besar daripada
level penerangan lampu—dengan menggunakan kaca jendela yang tepat, exterior shading devices, interior shading devices, atau kombinasi dari ketiganya.
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
22
!"#"$% '%()*(%(
5. Sediakan
juga lampu listrik, atau sistem kontrol yang hemat energi. Cara yang terbaik
adalah dengan membuat dim, dari pada menggunakan model on-off. Sistem fluorescent dimming modern memungkinkan pengontrolan daylighting dan juga penggunaan energyefficient fluorescent dan compact fluorescent lighting .
6.2 Karakteristik Sumber Cahaya Buatan Pencahayaan buatan (artificial lighting) adalah pencahayaan yang dihasilkan selain sumber cahaya alami. Pencahayaan buatan berfungsi untuk memungkinkan penghuni melihat secara detail serta terlaksananya tugas serta kegiatan visual secara mudah dan tepat ketika pencahayaan alami tidak mencukupi. Di dalam beberapa situasi, pencahayaan buatan mendukung penghuni untuk berjalan dan bergerak secara mudah dan aman.
L"!"# A-15< I*T-0 Lampu pijar merupakan sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui kawat pijar tungsten yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi kawat pijar tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengan filamen sehingga mengakibatkan terjadinya proses oksidasi. Bola lampu terdiri dari hampa udara atau berisi gas, yang dapat menghentikan oksidasi dari kawat pijar, namun tidak akan menghentikan penguapan. Warna gelap bola lampu dikarenakan tungsten yang teruapkan mengembun pada permukaan lampu yang relatif dingin. Dengan adanya gas di dalam bola lampu, khususnya yang memiliki berat molekul yang besar, maka akan makin mudah menekan terjadinya penguapan. Untuk lampu biasa dengan harga yang murah, digunakan campuran argon nitrogen dengan perbandingan 9/1. Ciri-ciri •
Efficacy – 12 lumens/Watt
•
Indeks Perubahan Warna – 1A
•
Suhu Warna - Hangat (2.500K – 2.700K)
•
Umur Lampu – 1-2.000 jam
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
Gambar 6.19
23
Ilustrasi lampu pijar [2]
L"!"! A-15< N-'4:%. U A-15< /<.:)9%. Lampu halogen, dikenal juga dengan lampu halogen tungsten, adalah lampu pijar yang diisi oleh gas halogen seperti iodine dan bromine. Kombinasi dari gas halogen dan kawat pijar tungsten akan menghasilkan siklus halogen, dimana reaksi kimia dari hasil penguapan tungsten
yang dikirimkan (redeposit) kembali ke kawat pijar/filamen. Hal ini akan menambah usia dan mempertahankan kejernihan dari selubung lampu. Karena hal ini, lampu halogen dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi daripada lampu tungsten standar, menambah umur lampu, serta memproduksi cahaya yang memiliki efikasi dan suhu warna yang lebih tinggi.
Gambar 6.20
Ilustrasi lampu halogen [2]
Ciri-ciri •
Efficacy – 18 lumens/Watt
•
Indeks Perubahan Warna – 1A
•
Suhu Warna – Hangat (3.000K-3.200K)
•
Umur Lampu – 2-4.000 jam
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
34
!"#"$% '%()*(%(
Kelebihan •
Lebih kompak
•
Umur lebih panjang
•
Lebih banyak cahaya
•
Cahaya lebih putih (suhu warna lebih tinggi)
Kekurangan •
Lebih mahal
•
IR meningkat
•
UV meningkat
•
Masalah handling
L"!"6 Q'<40%)8%.9 U A-15< @%4. Lampu fluorescent , atau disebut juga lampu neon, adalah lampu yang bekerja dengan melewatkan listrik melalui uap gas atau logam. Hal ini akan menyebabkan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan komposisi kimia dan tekanan gasnya. Tabung neon memiliki uap merkuri bertekanan rendah, dan akan memancarkan sejumlah kecil radiasi biru atau hijau, namun kebanyakan akan berupa UV dengan panjang gelombang pada 253.7 nm dan 185 m. Lampu neon memiliki efisiensi 3 hingga 5 kali lipat daripada lampu pijar standar (incandescent) , dan memiliki usa 10 hingga 20 kali lebih lama. Lampu neon dapat memberikan warna apa saja, mulai dari hangat hingga dingin dengan nilai efikasi yang juga beragam, dari 50 lm/W hingga 90 lm/W.
Gambar 6.21
Ilustrasi lampu flourescence [2]
Pengaruh suhu. Operasi lampu neon yang paling efisien dicapai apabila suhu sekitar berada antara 20 dan 30°C. Suhu yang lebih rendah menyebabkan penurunan tekanan merkuri, yang berarti bahwa energi UV yang diproduksi menjadi semakin sedikit. Oleh karena itu, lebih !"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
3+
sedikit energi UV yang berlaku sebagai fospor sehingga sebagai hasilnya cahaya yang dihasilkan menjadi sedikit. Suhu yang tinggi menyebabkan pergeseran dalam panjang gelombang UV yang dihasilkan sehingga akan lebih dekat ke spektrum tampak. Makin panjang panjang gelombang UV akan makin sedikit pengaruhnya terhadap fospor, dan oleh karena itu keluaran cahaya pun akan berkurang. Pengaruh keseluruhannya adalah keluaran cahayanya jatuh diatas dan dibawah kisaran suhu ambien yang optimal. Ciri-ciri lampu neon: Halofosfat •
Efficacy – 80 lumens/Watt (gir HF menaikan nilai ini sebesar 10%)
•
Indeks Perubahan Warna –2-3
•
Suhu Warna – apa saja
•
Umur Lampu– 7-15.000 jam
Tri-fosfor •
Efficacy – 90 lumens/Watt
•
Indeks Perubahan Warna –1A-1B
•
Suhu Warna – apa saja
•
Umur Lampu – 7-15.000 jam Lampu neon yang kompak. Lampu ini dirancang dengan bentuk yang lebih kecil yang
dapat bersaing dengan lampu pijar dan uap merkuri di pasaran lampu dan memiliki bentuk bulat atau segi empat. Produk di pasaran tersedia dengan gir pengontrol yang sudah terpasang (GFG) atau terpisah (CFN).
Gambar 6.22
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
Lampu neon kompak
3,
!"#"$% '%()*(%(
Ciri-ciri: •
Efficacy – 60 lumens/Watt
•
Indeks Perubahan Warna – 1B
•
Suhu Warna – Hangat, Menengah
•
Umur Lampu – 7-10.000 jam
L"!"H A-15< 74,*<1 Lampu sodium tekanan tinggi
Lampu sodium tekanan tinggi (HPS) banyak digunakan untuk penerapan di luar ruangan dan industri. Efficacy nya yang tinggi membuatnya menjadi pilihan yang lebih baik daripada metal halida, terutama bila perubahan warna yang baik bukan menjadi prioritas. Lampu HPS berbeda dari lampu merkuri dan metal halida karena tidak memiliki starter elektroda; sirkuit balas dan starter elektronik tegangan tinggi. Tabung pemancar listrik terbuat dari bahan keramik, yang dapat menahan suhu hingga 2372F. Didalamnya diisi dengan xenon untuk membantu menyalakan pemancar listrik, juga campuran gas sodium – merkuri.
Gambar 6.23
Lampu Sodium tekanan tinggi !"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
3-
Ciri-ciri lampu sodium tekanan tinggi •
Efficacy – 50 - 90 lumens/Watt (CRI lebih baik, Efficacy lebih rendah)
•
Indeks Perubahan Warna – 1 – 2
•
Suhu Warna - Hangat
•
Umur Lampu – 24.000 jam, perawatan lumen yang luar biasa
•
Pemanasan – 10 menit, pencapaian panas – dalam waktu 60 detik
•
Mengoperasikan sodium pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi menjadikan sangat reaktif.
•
Mengandung 1-6 mg sodium dan 20mg merkuri
•
Gas pengisinya adalah Xenon. Dengan meningkatkan jumlah gas akan menurunkan merkuri, namun membuat lampu jadi sulit dinyalakan.
•
Arc tube (tabung pemacar cahaya) didalam bola lampu mempunyai lapisan pendifusi untuk mengurangi silau.
•
Makin tinggi tekanannya, panjang gelombangnya lebih luas, dan CRI nya lebih baik, efficacy nya lebih rendah.
Lampu sodium tekanan rendah
Walaupun lampu sodium tekanan rendah (LPS) serupa dengan sistim neon (sebab keduanya menggunakan sistim tekanan rendah), mereka umumnya dimasukkan kedalam keluarga HID. Lampu LPS adalah sumber cahaya yang paling sukses, namun produksi semua jenis lampunya berkualitas sangat jelek. Sebagai sumber cahaya monokromatis, semua warna nampak hitam, putih, atau berbayang abu-abu. Lampu LPS tersedia dalam kisaran 18-180 watt. Penggunaan lampu LPS umumnya hanya untuk penggunaan luar ruang seperti penerangan keamanan atau jalanan dan jalan dalam gedung, penggunaan watt nya rendah dimana kualitas warnanya tidak penting (seperti ruangan tangga). Walau demikian, karena perubahan warnanya sangat buruk, beberapa daerah tidak mengijinkan penggunaan lampu tersebut untuk penerangan jalan raya. Ciri-ciri lampu sodium tekanan rendah •
Efficacy – 100 – 200 lumens/Watt
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
3.
!"#"$% '%()*(%(
•
Indeks Perubahan Warna – 3
•
Suhu Warna – Kuning (2.200K)
•
Umur Lampu – 16.000 jam
•
Pemanasan – 10 menit, pencapaian panas – sampai 3 Menit
L"!"J A-15< V-5 O%0(<0* Lampu uap merkuri merupakan model tertua lampu HID. Walaupun mereka memiliki umur yang panjang dan biaya awal yang rendah, lampu ini memiliki efficacy yang buruk (30 hingga 65 lumens per watt, tidak termasuk kerugian balas) dan memancarkan warna hijau pucat. Isu paling penting tentang lampu uap merkuri adalah bagaimana caranya supaya digunakan jenis sumber HID atau neon lainnya yang memiliki efficacy dan perubahan warna yang lebih baik. Lampu uap merkuri yang bening, yang menghasilkan cahaya biru-hijau, terdiri dari tabung pemancar uap merkuri dengan elektroda tungsten di kedua ujungnya. Lampu tersebut memiliki efficacy terendah dari keluarga HID, penurunan lumen yang cepat, dan indeks perubahan warna yang rendah. Disebabkan karakteristik tersebut, lampu jenis HID yang lain telah menggantikan lampu uap merkuri dalam banyak penggunaannya. Walau begitu, lampu uap merkuri masih merupakan sumber yang populer untuk penerangan taman sebab umur lampunya yang mencapai 24.000 jam dan bayangan taman yang hijaunya terlihat seperti gambaran hidup. Pemancar disimpan di bagian dalam bola lampu yang disebut tabung pemancar. Tabung pemancar diisi dengan gas merkuri dan argon murni. Tabung pemancar tertutup di dalam bola lampu yang berada diluarnya, yang diisi dengan nitrogen.
Gambar 6.24
Lampu uap merkuri
Ciri-ciri lampu uap merkuri
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
•
3/
Efficacy – 50 - 60 lumens/Watt ( tidak termasuk dari bagian L)
•
Indeks Perubahan Warna – 3
•
Suhu Warna – Menengah
•
Umur Lampu – 16.000 – 24.000 jam, perawatan lumen buruk
•
Gir pengendali alat elektroda ketiga lebih sederhana dan lebih mudah dibuat.
•
Beberapa negara telah menggunakan MBF untuk penerangan jalan dimana lampu kuning SOX dianggap tidak pantas.
•
Tabung pemancar mengandung 100 mg gas merkuri dan argon. Pembungkusnya adalah pasir kwarsa.
•
Tidak terdapat pemanas awal katoda, elektroda ketiga dengan celah yang lebih pendek untuk memulai pelepasan
•
Bola lampu bagian luar dilapisi fospor. Hal ini akan memberi cahaya merah tambahan dengan menggunakan UV, untuk mengkoreksi bias pelepasan merkuri.
•
Pembungkus kaca bagian luar mencegah lepasnya radiasi UV
L"!"L A-15< W413*.-)* Lampu
kombinasi
kadang
disebut
sebagai
lampu
two-in-one.
Lampu
ini
mengkombinasikan dua sumber cahaya yang tertutup dalam satu lampu yang diisi gas. Salah satu sumbernya adalah tabung pelepas merkuri kuarsa (seperti sebuah lampu merkuri) dan sumber lainnya adalah kawat pijar tungsten yang disambungkan secara seri. Kawat pijar ini bertindak sebagai balas untuk tabung pelepasan yang menstabilkan arus, jadi tidak diperlukan balas yang lain. Kawat pijar tungsten digulung dengan susunan melingkar pada tabung pelepasan dan dihubungkan dalam susunan seri. Lapisan bubuk fluorescent diletakkan ke bagian dalam dinding lampu untuk mengubah sinar UV yang dipancarkan dari tabung pelepas ke cahaya nampak. Pada penyalaan, lampu hanya memancarkan cahaya dari kawat pijar tungsten, dan selama perjalanan sekitar 3 menit, pemancar didalam tabung pelepas melesat mencapai keluaran cahaya penuh. Lampu ini cocok untuk area anti nyala dan dapat disesuaikan dengan perlengkapan lampu pijar tanpa modifikasi. Ciri-ciri lampu kombinasi •
Nilainya biasanya 160 W
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
30
!"#"$% '%()*(%(
•
Efficacy 20 hingga 30 Lm/W
•
Faktor daya tinggi 0,95
•
Umur 8000 jam
Gambar 6.25
Lampu kombinasi
L"!"S A-15< O%9-' N-'*,Halida bertindak sama halnya dengan siklus halogen tungsten. Manakala suhu bertambah maka terjadi pemecahan senyawa halida melepaskan logam ke pemancar. Halida mencegah dinding kuarsa diserang oleh logam-logam alkali.
Gambar 6.26
Lampu Metal Halida
Ciri-ciri lampu metal halida •
Efficacy – 80 lumens/Watt
•
Indeks Perubahan Warna – 1A –2 tergantung pada campuran halida
•
Suhu Warna – 3.000K – 6.000K
•
Umur Lampu – 6.000 – 20.000 jam, perawatan lumen buruk !"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
31
•
Pemanasan – 2-3 menit, pencapaian panas – dalam waktu 10-20 menit
•
Pemilihan warna, ukuran, dan nilainya lebih besar untuk MBI daripada jenis lampu lainnya. Jenis ini merupakan versi yang dikembangkan dari dua lampu pelepas dengan intensitas tinggi, dan cenderung memiliki efficacy yang lebih baik
•
Dengan menambahkan logam lain ke merkuri, spektrum yang berbeda dapat dipancarkan
•
Beberapa lampu SBI menggunakan elektroda ketiga untuk memulai penyalaan, namun untuk yang lainnya, terutama lampu peraga yang lebih kecil, memerlukan denyut penyalaan tegangan tinggi.
L"!"X A-15< ARP Lampu LED merupakan lampu terbaru yang merupakan sumber cahaya yang efisien energinya. Ketika lampu LED memancarkan cahaya nampak pada gelombang spektrum yang sangat sempit, mereka dapat memproduksi “cahaya putih”. Hal ini sesuai dengan kesatuan susunan merah-biru hijau atau lampu LED biru berlapis fospor. Lampu LED bertahan dari 40.000 hingga 100.000 jam tergantung pada warna. Lampu LED digunakan untuk banyak penerapan pencahayaan seperti tanda keluar, sinyal lalu lintas, cahaya dibawah lemari, dan berbagai penerapan dekoratif. Walaupun masih dalam masa perkembangan, teknologi lampu LED sangat cepat mengalami kemajuan dan menjanjikan untuk masa depan. Pada cahaya sinyal lalu lintas, pasar yang kuat untuk LED, sinyal lalu lintas warna merah menggunakan lampu 10W yang setara dengan 196 LEDs, menggantikan lampu pijar yang menggunakan 150W. Berbagai perkiraan potensi penghematan energi berkisar dari 82% hingga 93%. Produk pengganti LED, diproduksi dalam berbagai bentuk termasuk batang ringan, panel dan sekrup dalam lampu LED, biasanya memiliki kekuatan 2-5W masing-masing, memberikan penghematan yang cukup berarti dibanding lampu pijar dengan bonus keuntungan masa pakai yang lebih lama, yang pada gilirannya mengurangi perawatan.
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
32
!"#"$% '%()*(%(
Tabel 6.2
Tabel jenis-jenis lampu
6.3 Komponen Pencahayaan L"6"# A<1*.%0Y $%&'%(940 Elemen yang paling penting dalam perlengkapan cahaya, selain dari lampu, adalah reflector. Reflektor berdampak pada banyaknya cahaya lampu mencapai area yang diterangi dan juga pola distribusi cahayanya. Reflektor biasanya menyebar (dilapisi cat atau bubuk putih sebagai penutup) atau specular (dilapis atau seperti kaca). Tingkat pemantulan bahan reflektor dan bentuk reflektor berpengaruh langsung terhadap efektifitas dan efisiensi fitting . Reflektor konvensional yang menyebar memiliki tingkat pemantulan 70-80% apabila baru. Bahan yang lebih baru dengan daya pemantulan yang lebih tinggi atau semi-difusi memiliki daya pemantulan sebesar
85%.
Pendifusi/ Diffuser
konvensional
menyerap
cahaya
lebih
banyak
dan
menyebarkannya daripada memantulkannya ke area yang dikehendaki. Lama kelamaan nilai
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
!"#"$% '%()*(%(
33
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.
Gambar 6.27
Reflektor
L"6"! Z*0 =5%0-'-9-. 5%.8-F-E--.> Balas Suatu alat yang membatasi arus, untuk melawan karakteristik tahanan negatif dari berbagai lampu pelepas. Untuk lampu neon, alat ini membantu meningkatkan tegangan awal yang diperlukan untuk memulai penyalaan. Ignitors Digunakan untuk penyalaan awal lampu Metal Halida dan uap sodium intensitas tinggi.
!"#$%&' !"!)$*% +$%,'- !$.- ,.!/.- 01.2 0345367 !89:; $<=>;= ?;@;=6 +&,
