ANALISA EFISIENSI PENGGANTIAN LAMPU TL DENGAN LAMPU HEMAT ENERGI LED DI PG KREBET BARU
ANALISA EFISIENSI PENGGANTIAN LAMPU TL DENGAN
LAMPU HEMAT ENERGI LED DI PG KREBET BARU
SKRIPSI
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan
Program Sarjana (S-1) Teknik
Disusun Oleh :
ALI MUSTHAFA
NIM : 09530100
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
i
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA EFISIENSI PENGGANTIAN LAMPU TL DENGAN
LAMPU HEMAT ENERGI LED DI PG KREBET BARU
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
(ST) di Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh:
Ali Musthafa
NIM : 09530100
Tanggal Ujian : 03 Oktober 2015
Periode Wisuda : Periode III Tahun 2015
Disetujui oleh :
1. Ir. Diding Suhardi, MT.
NIP: 10892100286
(Pembimbing I)
2. Ir. Nurhadi, MT.
NIP: 1089009183
(Pembimbing II)
3. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT.
NIP: 10892030257
(Penguji I)
4. Drs.Budi Priyanto, Msi.
NIP: 10893030293
(Penguji II)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Elektro
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT.
NIP: 10892030257
ii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahi Rabbil ‘Alamin, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sertamemberikan kesempatan
bagi penulis untuk dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan judul Analisa Efisiensi
Penggantian Lampu TL dengan Lampu Hemat Energi LED di PG Krebet Baru
Penulisan Skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada program studi Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Malang. Penulis menyadari bahwa dalam Skripsi ini masih banyak
terdapat kelemahan maupun kekurangannya, oleh karena itu penulis mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi
ini.
Selesainya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, sehingga
padakesempatan ini penulis dengan segala kerendahan hati dan penuh rasa hormat
mengucapkan terima kasihyang sebesar – besarnya kepada semua pihak yang telah
memberikan bantuan moril maupun materil secara langsung maupun tidak langsung
kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini hingga selesai, terutama kepada yang saya
hormati :
1. Bapak Drs. H. Muhajir Effendy, MAP selaku Rektor Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
3. Ibu
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang.
iii
4. Bapak Ir. Diding Suhardi, MT selaku Pembimbing I penulis yang telah
memberikan kritik dan saran bimbingan maupun arahan yang sangat berguna
dalam penyusunan dan penyelesaian skripsi ini.
5. Bapak Ir. Nurhadi, MT selaku Pembimbing II penulis yang dengan penuh
kesabaran memberikan bimbingan dan pengarahan selama ini.
6. Bapak Audry Harris Jolly Lapian selaku General Manager PG Krebet Baru.
7. Bapak Kusnanto Wiyono Selaku Pembimbing Penelitian, Mas Yoyok dan
semua staff karyawan khusunya Bagian Instalasi yang mana telah banyak saran
dan arahan yang sangat berguna bagi penyelesaian skripsi ini.
8. Teristimewa kepada Kedua Orang Tua penulis Bapak Suradi, Ibu Nani
Handayani dan seluruh keluarga penulis yang selalu mendoakan, memberikan
motivasi dan pengorbanannya baik dari segi moril maupun materi kepada
penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
9. Tak lupa pula penulis haturkan Terima kasih Kepada Guru Besar penulis KH.
Qosim Buchori, Gus Anton dan beserta seluruh keluarga besar KH. Qosim
Buchori yang selalu mendoakan dan memberikan motivasi dalam proses
penyelesaian skripsi ini.
10. Sahabat – sahabatku Mas Athok, Mba Naning Widiyawati, Doni liyandi, M.
Zainal Arifin, Arif effendi, M. Munir Cholis, Aris, Mas Hadiansyah, Arifin,
terima kasih atas bantuan dan supportnya.
Akhir kata penulis berharap semoga skiripsi ini dapat bermanfaat bagi kita
semua dan menjadi bahan masukan bagi dunia pendidikan. Atas perhatiannya penulis
ucapkan terima kasih.
Wassalamu’alaikum WR. WB.
Malang, 03 Oktober 2015
Penulis
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................
i
LEMBAR PERSETUJUAN ......................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ iii
LEMBAR PERNYATAAN ........................................................................ iv
KATA PENGANTAR .................................................................................
v
DAFTAR ISI............................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xiii
ABSTRAKSI ............................................................................................... xv
ABSTRACTION ........................................................................................ xvi
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................ 2
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 2
1.4 Batasan Masalah .............................................................................. 2
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................... 2
1.6 Metodologi ........................................................................................ 3
1.7 Sistematika Pembahasan .................................................................. 3
BAB II DASAR TEORI ............................................................................. 5
2.1 Lampu TL ........................................................................................ 5
2.2 Lampu LED ..................................................................................... 9
2.3 Lux Meter ......................................................................................... 13
2.3.1 Prosedur Penggunaan Alat ................................................... 14
2.3.2 Cara Pembacaan .................................................................... 15
2.4 Pengertian Pencahayaan ................................................................... 16
2.5 Penentuan Titik Pengukuran, Bedasarkan SNI 16 – 7062 – 2004 ... 19
v
2.6 Pengertian Daya ............................................................................... 21
2.6.1 Daya Aktif ............................................................................. 22
2.6.2 Daya Reaktif .......................................................................... 22
2.6.3 Daya Semu ............................................................................. 23
2.6.4 Segitiga Daya ......................................................................... 23
2.6.5 Faktor Daya ........................................................................... 23
2.6.6 Faktor Daya Terbelakang ...................................................... 24
2.6.7 Faktor Daya Mendahului ....................................................... 24
2.6.8 Sifat Beban Listrik ................................................................. 25
2.6.8.1 Beban Resitif ............................................................ 25
2.6.8.2 Beban Induktif ......................................................... 26
2.6.8.3 Beban Kapasitif ........................................................ 26
2.7 Tarif Dasar Listrik ( TDL ) .............................................................. 27
2.8 Perbandingan Lampu LED dan Lampu Neon Tabung ( TL ) .......... 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................ 31
3.1 Objek Penelitian ............................................................................... 31
3.1.1 Lokasi Perusahaan ................................................................. 31
3.1.2 Tujuan dan Latar Berdirinya ................................................. 31
3.1.3 Sejarah Singkat PG Krebet Baru ........................................... 32
3.1.4 Deskripsi Ruangan ................................................................. 34
3.2 Analisa langsung Lampu LED pada ruangan .................................. 35
3.3 Metode Penelitian ............................................................................ 37
3.3.1 Rumus Perhitungan Pencahayaan Pada Ruangan .................. 37
3.3.2 Rumus Perhitungan Biaya Daya Lampu .............................. 40
BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA ................................................ 42
4.1 Pengukuran dan Analisa .................................................................... 42
vi
4.2 Alat dan Proses Pengukuran .............................................................. 42
4.3 Metode dan Prosedur Pengukuran ..................................................... 42
4.3.1 Prinsip ...................................................................................... 42
4.3.2 Prosedur Pengukuran ............................................................... 42
4.3.2.1 Penentuan Titik Pengukuran ...................................... 42
4.3.2.2 Persyaratan Pengukuran ............................................. 44
4.3.2.3 Tata Cara Pengukuran ................................................ 44
4.3.3 Hasil Pengukuran Intensitas Penerangan Lampu LED ............ 45
4.3.4 Hasil Pengukuran Intensitas Penerangan Lampu TL .............. 46
4.3.5 Hasil Pengukuran Intensitas Penerangan Lampu LED Pada
ruangan kantor Aula ................................................................. 47
4.3.6 Hasil Pengukuran Intensitas Penerangan Lampu TL
Pada Ruangan Aula ................................................................. 49
4.3.7 Penentuan Jumlah Titik Lampu Ruang Kantor ........................ 50
4.3.8 Penerangan Maksimal Perkantoran ......................................... 52
4.3.9 Penentuan Jumlah Titik Lampu Ruang Aula............................ 52
4.3.10 Penerangan Maksimal Aula ..................................................... 54
4.3.11 Pengukuran Arus (Ampere) dan Tegangan (Volt) ................... 54
4.3.12 Break Event Point .................................................................... 56
4.3.10.1 Pemakaian Daya Sesungguhnya ............................... 56
4.3.10.2 Tarif Daya Listrik Untuk Ruang Kantor .................. 59
4.3.10.3 Tarif Daya Listrik Untuk Ruang Aula ...................... 61
4.3.13 Masa Pakai Lampu .................................................................. 62
BAB V PENUTUP ........................................................................................ 64
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 64
5.2 Saran .................................................................................................. 65
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. xiv
vii
LAMPIRAN A Tabel Lampu ....................................................................
LAMPIRAN B Teknik Pengukuran Ruangan .........................................
LAMPIRAN C Foto Hasil Pengujian ........................................................
LAMPIRAN D Data Sheet Lampu Turnodo Dimmable 20W ................
LAMPIRAN E Data Sheet Lampu LEDBulp 14W .................................
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Lampu TL ................................................................................... 5
Gambar 2.2
Diagram Pengkawatan Lampu Flourecent ................................. 6
Gambar 2.3
Diagram Pengkawatan Lampu TL CFL ..................................... 7
Gambar 2.4
Tabel warna pada box lampu Philips ......................................... 8
Gambar 2.5
LED ............................................................................................ 9
Gambar 2.6
Lampu LED ................................................................................ 11
Gambar 2.7
Perpindahan elektron pada sebuah LED .................................... 12
Gambar 2.8
Lux Meter ................................................................................... 14
Gambar 2.9
Denah penerangan setempat ....................................................... 20
Gambar 2.10 Penentuan titik pengukuran penerangan umum dengan luas
kurang dari 10 m² ....................................................................... 20
Gambar 2.11 Penentuan titik pengukuran umum dengan luas
10 m² - 100 m² ............................................................................ 21
Gambar 2.12 Penentuan titik pengukuran umum dengan luas
lebih dari 100 m² ........................................................................ 21
Gambar 2.13 Arah Aliran arus listrik ............................................................... 22
Gambar 2.14 Penjumlahan trigonometri daya aktif, reaktif dan semu ............. 23
Gambar 2.15 Segitiga Daya ............................................................................. 23
Gambar 2.16 Arus tertinggal dari tegangan sebesar sudut φ ........................... 24
Gambar 2.17 Arus Mendahului Tegangan Sebesar Sudut ............................... 24
Gambar 2.18 Arus dan Tegangan pada Beban Resistif .................................... 26
Gambar 2.19 Arus, tegangan dan GGL insduksi-diri pada beban induktif ...... 26
Gambar 2.20 Arus, tegangan dan GG Linduksi - diri pada beban kapasitif .... 27
Gambar 3.1
Ruangan kantor instalasi ............................................................ 35
Gambar 3.2
Titik Pengukuran pada ruangan ................................................. 36
Gambar 4.1
Denah Ruang Kantor .................................................................. 43
Gambar 4.2
Denah Ruang Aula ..................................................................... 44
ix
Gambar 4.3
Multimeter.................................................................................. 51
Gambar 4.4
Grafik Perbandingan Nilai Lampu TL dengan
Lampu LED ............................................................................... 59
Gambar 4.5
Grafik Perbandingan Biaya per KWH dan Biaya perawatan ..... 63
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Tarif dasar listrik ......................................................................... 27
Tabel 2.2
Perbandingan umur lampu, kekuatan cahaya lampu dan konsumsi
Power .......................................................................................... 30
Tabel 3.1
Data umum Artficial Lighting ..................................................... 34
Tabel 3.2
Tabel analisa data perbandingan pada lampu LED dengan
lampu TL ..................................................................................... 37
Tabel 4.1
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu LED 14 Watt pada
jarak 2 meter pada ruang kantor instalasi .................................... 45
Tabel 4.2
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu LED 8 Watt pada
jarak 2 meter pada ruang kantor instalasi .................................... 46
Tabel 4.3
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu TL 20 watt pada ruang
kantor instalasi ............................................................................. 47
Tabel 4.4
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu LED 14 watt pada
ruang kantor instalasi ................................................................... 48
Tabel 4.5
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu LED 8 watt pada
ruang kantor instalasi ................................................................... 49
Tabel 4.6
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu TL 20 watt pada ruang
kantor instalasi ............................................................................. 50
Tabel 4.7
Pengukuran Arus dan Tegangan lampu LED 14 watt ................. 55
Tabel 4.8
Pengukuran Arus dan Tegangan lampu TL 20 watt .................... 56
Tabel 4.9
Pengukuran Arus dan Tegangan lampu LED 8 Watt .................. 56
Tabel 4.10 Hasil pengukuran dan perhitungan daya sesungguhnya lampu
LED dan TL ................................................................................ 58
Tabel 4.11 Perbandingan Biaya Penggantian lampu LED dan TL
per 30.000 jam ............................................................................. 62
xi
DAFTAR PUSTAKA
1. Departemen Pekerjaan Umum. Standard Penerangan Buatan di Dalam
Gedung-gedung, Penerbit Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah
Bangunan, Bandung, 1985
2. Under Ministry of Power. 2005. “ Best Practice Manual – Lighting”. India:
Bureau of Energy Efficiency.
3. Harto Saputro, Jimy. 2013. Analisa Penggunaan Lampu LED Pada
Penerangan Dalam Rumah.. Universitas Dipenogoro. Semarang. Jurnal
4. Linsley, Trevor, 2004. Instalasi Listrik Tingkat Lanjut. Erlangga. Jakarta
5. Peralatan Energi Listrik: Pencahayaan. Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia. UNEP. 2006. Jurnal
6. SNI 03-6197-2000. 2000. Konversi Energi Pada Sistem Pencahayaan.
7. SNI 03-6575-2001. 2001. Tata cara perancangan sistem pencahayaan
buatan pada bangunan gedung
8. Hasbullah, Teknik Elektro FPTK UPI. 2010. Pedoman Istalasi Cahaya.
Jurnal
9. SNI 16-7062-2004. 2004. Pengukuran intensitas penerangan di tempat kerja
xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Semakin majunya teknologi masa kini dalam bidang elektronika
mempunyai pengaruh terhadap kehidupan masyarakat. Dimana pertumbuhan
perkembangan teknologi menuntut suatu alat atau barang menjadi lebih efisien,
hemat, dan ramah lingkungan. Salah satu teknologi yang diterapkan yaitu dalam
hal penerangan. Penciptaan lampu dengan berbagai tipe, bentuk, dan jenis seperti
TL, SL, dan bohlam semakin bervariasi.
Baru-baru ini program yang sedang digalakkan Pemerintah dan PLN bagi
para konsumennya adalah untuk menghemat energi listrik dalam pemakaian
lampu. Penghematan ini dilakukan dengan cara menggunakan jenis lampu yang
paling hemat energi saat ini atau mengganti lampu terpasang dengan lampu yang
paling hemat energi saat ini yaitu LED. Program ini juga sejalan dengan Surat
keputusan Menteri Energi & Sumber Daya Mineral No. 31 Tahun 2005 tentang
Tata Cara Penghematan Energi yang merupakan kewajiban kita semua.
Adapun yang dimaksud lampu terhemat energi saat ini adalah lampu yang
mengkonsumsi daya listrik (watt) seminimal mungkin untuk menghasilkan cahaya
tampak yang terpakai manusia sebesar mungkin. Saat ini penggunaan lampu TL
(Tabung Fluoresen) dianggap sudah merupakan lampu hemat energi. Sesuai
perkembangan teknologi perlampuan terdapat lampu yang lebih hemat dibanding
lampu neon, yaitu LED (Light Emitting Dioda). Penghematan energi bukan
semata‐mata mengurangi kuat penerangan saja tapi mengurangi jumlah konsumsi
energy tanpa mengorbankan kualitas pelayanan cahaya bagi mata manusia.
Prinsipnya menyediakan cahaya saat dibutuhkan dalam jumlah dan kualitas yang
cukup. Dalam dunia industrik hususnya di PG KREBET BARU ide penggantian
tersebut disambut dengan gembira, mengetahui akan sangat besar keuntungan
yang akan didapat dan mulai mengaplikasikannya walaupun dilakukan secara
bertahap untuk meminimalisir biaya pengeluaran.
1
Dari latar belakang dan permasalahan yang ada di dunia industri itulah
maka diambil judul : “ ANALISA EFISIENSI PENGGANTIAN LAMPU TL
DENGAN LAMPU HEMAT ENERGI LED DI PG KREBET BARU”.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka permasalahan yang akan dibahas
dalam skripsi ini adalah :
1.
Apakah pemakaian lampu LED lebih hemat dibandingkan penggunaan
lampu TL?
2.
Berapa daya / lumen sebuah lampu LED yang dibutuhkan untuk
penerangan ruang kantor Instalasi Listrik PG Krebet Baru II yang sesuai
dengan SNI.
1.3
Tujuan Penelitian
1.
Ingin mengetahui apakah Apakah pemakaian lampu LED lebih hemat
dibandingkan penggunaan lampu TL?
2.
Ingin mengetahui berapa daya / lumen sebuah lampu LED yang
dibutuhkan untuk penerangan ruang kantor Instalasi Listrik PG Krebet
Baru IIyang sesuai dengan SNI.
1.4
Batasan Masalah
Dalam penyusunan skripsi ini, memuat asumsi dan pembatasan masalah
dengan tujuan untuk menghindari berkembangnya permasalahan secara luas.
Untuk itu peneliti membatasi masalah dalam hal-hal sebagai berikut :
1.
Penelitian dilakukan di PG Krebet Baru II dikantor Instalasi Listrik.
2.
Ruang lingkup penelitian ini dilaksanakan diruang kantor Instalasi Listrik
PG Krebet Baru II.
3.
1.5
Penelitian hanya mencangkup pada lampu LED dan lampu TL.
Manfaat Penelitian
1. Dapat dijadikan acuan untuk penggunaan lampu penerangan dalam
industri.
2
2. Dapat dijadikan acuan dalam upaya penghematan anggaran TDL (Tarif
Dasar Listrik) tanpa mengurangi kualitas cahaya sesuai SNI.
1.6 Metodologi
Menurut Sugiyono (2008:2) metode merupakan cara ilmiah untuk
mendapatkan data dengan tujuan dan kegunaan tertentu. Dalam penelitian ini
menggunakan metode penelitian kuantitatif. Dengan langkah-langkah sebagai
berikut :
1. Kajian Literatur
Dalam
mencari
studi
literatur,penulis
menggunakan
beberapa
sumberinformasi buku maupun media elektronik seperti internet.
2. Variable Penelitian
Variabel penelitian adalah objek penelitian/apa yang menjadi titik
perhatian suatu penelitian (Arikunto, 2002: 99). Variabel dalam
perhitunagn ini yaitu menggunakan Variable terikat yaitu meliputi
perhitungan intensitas cahaya pada ruangan, TDL untuk lampu pada
ruangan, efisiensi lampu LED dan TL.
3. Instrumen penelitian
Instrumen merupakan alat yang digunakan sebagai pengumpul data dalam
suatu penelitian berupa lembarobservasi.
1.7 Sistematika Pembahasan
Sistematika pembahasan pada tugas akhir analisa efisiensi penggantian
lampu TL dengan lampu hemat energi LED di PG Krebet Baru adalah sebagai
berikut :
BAB I Pendahuluan
Pada Bab I ini akan menguraikan secara garis besar terhadap permasalahan
yang terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan,
manfaat, metodologi pembahasan, dan sistematika pembahasan.
BAB II Dasar Teori
Pada Bab II ini akan memaparkan dasar teori yang mendasari penyusunan
tugas akhir ini.
3
BAB III Analisa dan Penelitian
Pada Bab III ini akan membahas tentang penelitian langsung yang
dilakukan di PG Krebet Baru.
BAB IV Pembahasan
Pada Bab IV ini akan membahas tentang hasil Penelitian dan analisa
Perhitungan yang telah dilakukan.
BAB V Kesimpulan dan Saran
Pada Bab V ini berisikan kesimpulan dari penyusunan tugas akhir dan
saran untuk pengembangan selanjutnya.
4
LAMPU HEMAT ENERGI LED DI PG KREBET BARU
SKRIPSI
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan
Program Sarjana (S-1) Teknik
Disusun Oleh :
ALI MUSTHAFA
NIM : 09530100
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
i
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA EFISIENSI PENGGANTIAN LAMPU TL DENGAN
LAMPU HEMAT ENERGI LED DI PG KREBET BARU
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
(ST) di Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh:
Ali Musthafa
NIM : 09530100
Tanggal Ujian : 03 Oktober 2015
Periode Wisuda : Periode III Tahun 2015
Disetujui oleh :
1. Ir. Diding Suhardi, MT.
NIP: 10892100286
(Pembimbing I)
2. Ir. Nurhadi, MT.
NIP: 1089009183
(Pembimbing II)
3. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT.
NIP: 10892030257
(Penguji I)
4. Drs.Budi Priyanto, Msi.
NIP: 10893030293
(Penguji II)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Elektro
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT.
NIP: 10892030257
ii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahi Rabbil ‘Alamin, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sertamemberikan kesempatan
bagi penulis untuk dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan judul Analisa Efisiensi
Penggantian Lampu TL dengan Lampu Hemat Energi LED di PG Krebet Baru
Penulisan Skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada program studi Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Malang. Penulis menyadari bahwa dalam Skripsi ini masih banyak
terdapat kelemahan maupun kekurangannya, oleh karena itu penulis mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi
ini.
Selesainya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, sehingga
padakesempatan ini penulis dengan segala kerendahan hati dan penuh rasa hormat
mengucapkan terima kasihyang sebesar – besarnya kepada semua pihak yang telah
memberikan bantuan moril maupun materil secara langsung maupun tidak langsung
kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini hingga selesai, terutama kepada yang saya
hormati :
1. Bapak Drs. H. Muhajir Effendy, MAP selaku Rektor Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
3. Ibu
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang.
iii
4. Bapak Ir. Diding Suhardi, MT selaku Pembimbing I penulis yang telah
memberikan kritik dan saran bimbingan maupun arahan yang sangat berguna
dalam penyusunan dan penyelesaian skripsi ini.
5. Bapak Ir. Nurhadi, MT selaku Pembimbing II penulis yang dengan penuh
kesabaran memberikan bimbingan dan pengarahan selama ini.
6. Bapak Audry Harris Jolly Lapian selaku General Manager PG Krebet Baru.
7. Bapak Kusnanto Wiyono Selaku Pembimbing Penelitian, Mas Yoyok dan
semua staff karyawan khusunya Bagian Instalasi yang mana telah banyak saran
dan arahan yang sangat berguna bagi penyelesaian skripsi ini.
8. Teristimewa kepada Kedua Orang Tua penulis Bapak Suradi, Ibu Nani
Handayani dan seluruh keluarga penulis yang selalu mendoakan, memberikan
motivasi dan pengorbanannya baik dari segi moril maupun materi kepada
penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
9. Tak lupa pula penulis haturkan Terima kasih Kepada Guru Besar penulis KH.
Qosim Buchori, Gus Anton dan beserta seluruh keluarga besar KH. Qosim
Buchori yang selalu mendoakan dan memberikan motivasi dalam proses
penyelesaian skripsi ini.
10. Sahabat – sahabatku Mas Athok, Mba Naning Widiyawati, Doni liyandi, M.
Zainal Arifin, Arif effendi, M. Munir Cholis, Aris, Mas Hadiansyah, Arifin,
terima kasih atas bantuan dan supportnya.
Akhir kata penulis berharap semoga skiripsi ini dapat bermanfaat bagi kita
semua dan menjadi bahan masukan bagi dunia pendidikan. Atas perhatiannya penulis
ucapkan terima kasih.
Wassalamu’alaikum WR. WB.
Malang, 03 Oktober 2015
Penulis
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................
i
LEMBAR PERSETUJUAN ......................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ iii
LEMBAR PERNYATAAN ........................................................................ iv
KATA PENGANTAR .................................................................................
v
DAFTAR ISI............................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ...................................................................................... xiii
ABSTRAKSI ............................................................................................... xv
ABSTRACTION ........................................................................................ xvi
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................ 2
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 2
1.4 Batasan Masalah .............................................................................. 2
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................... 2
1.6 Metodologi ........................................................................................ 3
1.7 Sistematika Pembahasan .................................................................. 3
BAB II DASAR TEORI ............................................................................. 5
2.1 Lampu TL ........................................................................................ 5
2.2 Lampu LED ..................................................................................... 9
2.3 Lux Meter ......................................................................................... 13
2.3.1 Prosedur Penggunaan Alat ................................................... 14
2.3.2 Cara Pembacaan .................................................................... 15
2.4 Pengertian Pencahayaan ................................................................... 16
2.5 Penentuan Titik Pengukuran, Bedasarkan SNI 16 – 7062 – 2004 ... 19
v
2.6 Pengertian Daya ............................................................................... 21
2.6.1 Daya Aktif ............................................................................. 22
2.6.2 Daya Reaktif .......................................................................... 22
2.6.3 Daya Semu ............................................................................. 23
2.6.4 Segitiga Daya ......................................................................... 23
2.6.5 Faktor Daya ........................................................................... 23
2.6.6 Faktor Daya Terbelakang ...................................................... 24
2.6.7 Faktor Daya Mendahului ....................................................... 24
2.6.8 Sifat Beban Listrik ................................................................. 25
2.6.8.1 Beban Resitif ............................................................ 25
2.6.8.2 Beban Induktif ......................................................... 26
2.6.8.3 Beban Kapasitif ........................................................ 26
2.7 Tarif Dasar Listrik ( TDL ) .............................................................. 27
2.8 Perbandingan Lampu LED dan Lampu Neon Tabung ( TL ) .......... 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................ 31
3.1 Objek Penelitian ............................................................................... 31
3.1.1 Lokasi Perusahaan ................................................................. 31
3.1.2 Tujuan dan Latar Berdirinya ................................................. 31
3.1.3 Sejarah Singkat PG Krebet Baru ........................................... 32
3.1.4 Deskripsi Ruangan ................................................................. 34
3.2 Analisa langsung Lampu LED pada ruangan .................................. 35
3.3 Metode Penelitian ............................................................................ 37
3.3.1 Rumus Perhitungan Pencahayaan Pada Ruangan .................. 37
3.3.2 Rumus Perhitungan Biaya Daya Lampu .............................. 40
BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA ................................................ 42
4.1 Pengukuran dan Analisa .................................................................... 42
vi
4.2 Alat dan Proses Pengukuran .............................................................. 42
4.3 Metode dan Prosedur Pengukuran ..................................................... 42
4.3.1 Prinsip ...................................................................................... 42
4.3.2 Prosedur Pengukuran ............................................................... 42
4.3.2.1 Penentuan Titik Pengukuran ...................................... 42
4.3.2.2 Persyaratan Pengukuran ............................................. 44
4.3.2.3 Tata Cara Pengukuran ................................................ 44
4.3.3 Hasil Pengukuran Intensitas Penerangan Lampu LED ............ 45
4.3.4 Hasil Pengukuran Intensitas Penerangan Lampu TL .............. 46
4.3.5 Hasil Pengukuran Intensitas Penerangan Lampu LED Pada
ruangan kantor Aula ................................................................. 47
4.3.6 Hasil Pengukuran Intensitas Penerangan Lampu TL
Pada Ruangan Aula ................................................................. 49
4.3.7 Penentuan Jumlah Titik Lampu Ruang Kantor ........................ 50
4.3.8 Penerangan Maksimal Perkantoran ......................................... 52
4.3.9 Penentuan Jumlah Titik Lampu Ruang Aula............................ 52
4.3.10 Penerangan Maksimal Aula ..................................................... 54
4.3.11 Pengukuran Arus (Ampere) dan Tegangan (Volt) ................... 54
4.3.12 Break Event Point .................................................................... 56
4.3.10.1 Pemakaian Daya Sesungguhnya ............................... 56
4.3.10.2 Tarif Daya Listrik Untuk Ruang Kantor .................. 59
4.3.10.3 Tarif Daya Listrik Untuk Ruang Aula ...................... 61
4.3.13 Masa Pakai Lampu .................................................................. 62
BAB V PENUTUP ........................................................................................ 64
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 64
5.2 Saran .................................................................................................. 65
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. xiv
vii
LAMPIRAN A Tabel Lampu ....................................................................
LAMPIRAN B Teknik Pengukuran Ruangan .........................................
LAMPIRAN C Foto Hasil Pengujian ........................................................
LAMPIRAN D Data Sheet Lampu Turnodo Dimmable 20W ................
LAMPIRAN E Data Sheet Lampu LEDBulp 14W .................................
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Lampu TL ................................................................................... 5
Gambar 2.2
Diagram Pengkawatan Lampu Flourecent ................................. 6
Gambar 2.3
Diagram Pengkawatan Lampu TL CFL ..................................... 7
Gambar 2.4
Tabel warna pada box lampu Philips ......................................... 8
Gambar 2.5
LED ............................................................................................ 9
Gambar 2.6
Lampu LED ................................................................................ 11
Gambar 2.7
Perpindahan elektron pada sebuah LED .................................... 12
Gambar 2.8
Lux Meter ................................................................................... 14
Gambar 2.9
Denah penerangan setempat ....................................................... 20
Gambar 2.10 Penentuan titik pengukuran penerangan umum dengan luas
kurang dari 10 m² ....................................................................... 20
Gambar 2.11 Penentuan titik pengukuran umum dengan luas
10 m² - 100 m² ............................................................................ 21
Gambar 2.12 Penentuan titik pengukuran umum dengan luas
lebih dari 100 m² ........................................................................ 21
Gambar 2.13 Arah Aliran arus listrik ............................................................... 22
Gambar 2.14 Penjumlahan trigonometri daya aktif, reaktif dan semu ............. 23
Gambar 2.15 Segitiga Daya ............................................................................. 23
Gambar 2.16 Arus tertinggal dari tegangan sebesar sudut φ ........................... 24
Gambar 2.17 Arus Mendahului Tegangan Sebesar Sudut ............................... 24
Gambar 2.18 Arus dan Tegangan pada Beban Resistif .................................... 26
Gambar 2.19 Arus, tegangan dan GGL insduksi-diri pada beban induktif ...... 26
Gambar 2.20 Arus, tegangan dan GG Linduksi - diri pada beban kapasitif .... 27
Gambar 3.1
Ruangan kantor instalasi ............................................................ 35
Gambar 3.2
Titik Pengukuran pada ruangan ................................................. 36
Gambar 4.1
Denah Ruang Kantor .................................................................. 43
Gambar 4.2
Denah Ruang Aula ..................................................................... 44
ix
Gambar 4.3
Multimeter.................................................................................. 51
Gambar 4.4
Grafik Perbandingan Nilai Lampu TL dengan
Lampu LED ............................................................................... 59
Gambar 4.5
Grafik Perbandingan Biaya per KWH dan Biaya perawatan ..... 63
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Tarif dasar listrik ......................................................................... 27
Tabel 2.2
Perbandingan umur lampu, kekuatan cahaya lampu dan konsumsi
Power .......................................................................................... 30
Tabel 3.1
Data umum Artficial Lighting ..................................................... 34
Tabel 3.2
Tabel analisa data perbandingan pada lampu LED dengan
lampu TL ..................................................................................... 37
Tabel 4.1
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu LED 14 Watt pada
jarak 2 meter pada ruang kantor instalasi .................................... 45
Tabel 4.2
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu LED 8 Watt pada
jarak 2 meter pada ruang kantor instalasi .................................... 46
Tabel 4.3
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu TL 20 watt pada ruang
kantor instalasi ............................................................................. 47
Tabel 4.4
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu LED 14 watt pada
ruang kantor instalasi ................................................................... 48
Tabel 4.5
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu LED 8 watt pada
ruang kantor instalasi ................................................................... 49
Tabel 4.6
Pengukuran tingkat pencahayaan Lampu TL 20 watt pada ruang
kantor instalasi ............................................................................. 50
Tabel 4.7
Pengukuran Arus dan Tegangan lampu LED 14 watt ................. 55
Tabel 4.8
Pengukuran Arus dan Tegangan lampu TL 20 watt .................... 56
Tabel 4.9
Pengukuran Arus dan Tegangan lampu LED 8 Watt .................. 56
Tabel 4.10 Hasil pengukuran dan perhitungan daya sesungguhnya lampu
LED dan TL ................................................................................ 58
Tabel 4.11 Perbandingan Biaya Penggantian lampu LED dan TL
per 30.000 jam ............................................................................. 62
xi
DAFTAR PUSTAKA
1. Departemen Pekerjaan Umum. Standard Penerangan Buatan di Dalam
Gedung-gedung, Penerbit Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah
Bangunan, Bandung, 1985
2. Under Ministry of Power. 2005. “ Best Practice Manual – Lighting”. India:
Bureau of Energy Efficiency.
3. Harto Saputro, Jimy. 2013. Analisa Penggunaan Lampu LED Pada
Penerangan Dalam Rumah.. Universitas Dipenogoro. Semarang. Jurnal
4. Linsley, Trevor, 2004. Instalasi Listrik Tingkat Lanjut. Erlangga. Jakarta
5. Peralatan Energi Listrik: Pencahayaan. Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia. UNEP. 2006. Jurnal
6. SNI 03-6197-2000. 2000. Konversi Energi Pada Sistem Pencahayaan.
7. SNI 03-6575-2001. 2001. Tata cara perancangan sistem pencahayaan
buatan pada bangunan gedung
8. Hasbullah, Teknik Elektro FPTK UPI. 2010. Pedoman Istalasi Cahaya.
Jurnal
9. SNI 16-7062-2004. 2004. Pengukuran intensitas penerangan di tempat kerja
xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Semakin majunya teknologi masa kini dalam bidang elektronika
mempunyai pengaruh terhadap kehidupan masyarakat. Dimana pertumbuhan
perkembangan teknologi menuntut suatu alat atau barang menjadi lebih efisien,
hemat, dan ramah lingkungan. Salah satu teknologi yang diterapkan yaitu dalam
hal penerangan. Penciptaan lampu dengan berbagai tipe, bentuk, dan jenis seperti
TL, SL, dan bohlam semakin bervariasi.
Baru-baru ini program yang sedang digalakkan Pemerintah dan PLN bagi
para konsumennya adalah untuk menghemat energi listrik dalam pemakaian
lampu. Penghematan ini dilakukan dengan cara menggunakan jenis lampu yang
paling hemat energi saat ini atau mengganti lampu terpasang dengan lampu yang
paling hemat energi saat ini yaitu LED. Program ini juga sejalan dengan Surat
keputusan Menteri Energi & Sumber Daya Mineral No. 31 Tahun 2005 tentang
Tata Cara Penghematan Energi yang merupakan kewajiban kita semua.
Adapun yang dimaksud lampu terhemat energi saat ini adalah lampu yang
mengkonsumsi daya listrik (watt) seminimal mungkin untuk menghasilkan cahaya
tampak yang terpakai manusia sebesar mungkin. Saat ini penggunaan lampu TL
(Tabung Fluoresen) dianggap sudah merupakan lampu hemat energi. Sesuai
perkembangan teknologi perlampuan terdapat lampu yang lebih hemat dibanding
lampu neon, yaitu LED (Light Emitting Dioda). Penghematan energi bukan
semata‐mata mengurangi kuat penerangan saja tapi mengurangi jumlah konsumsi
energy tanpa mengorbankan kualitas pelayanan cahaya bagi mata manusia.
Prinsipnya menyediakan cahaya saat dibutuhkan dalam jumlah dan kualitas yang
cukup. Dalam dunia industrik hususnya di PG KREBET BARU ide penggantian
tersebut disambut dengan gembira, mengetahui akan sangat besar keuntungan
yang akan didapat dan mulai mengaplikasikannya walaupun dilakukan secara
bertahap untuk meminimalisir biaya pengeluaran.
1
Dari latar belakang dan permasalahan yang ada di dunia industri itulah
maka diambil judul : “ ANALISA EFISIENSI PENGGANTIAN LAMPU TL
DENGAN LAMPU HEMAT ENERGI LED DI PG KREBET BARU”.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka permasalahan yang akan dibahas
dalam skripsi ini adalah :
1.
Apakah pemakaian lampu LED lebih hemat dibandingkan penggunaan
lampu TL?
2.
Berapa daya / lumen sebuah lampu LED yang dibutuhkan untuk
penerangan ruang kantor Instalasi Listrik PG Krebet Baru II yang sesuai
dengan SNI.
1.3
Tujuan Penelitian
1.
Ingin mengetahui apakah Apakah pemakaian lampu LED lebih hemat
dibandingkan penggunaan lampu TL?
2.
Ingin mengetahui berapa daya / lumen sebuah lampu LED yang
dibutuhkan untuk penerangan ruang kantor Instalasi Listrik PG Krebet
Baru IIyang sesuai dengan SNI.
1.4
Batasan Masalah
Dalam penyusunan skripsi ini, memuat asumsi dan pembatasan masalah
dengan tujuan untuk menghindari berkembangnya permasalahan secara luas.
Untuk itu peneliti membatasi masalah dalam hal-hal sebagai berikut :
1.
Penelitian dilakukan di PG Krebet Baru II dikantor Instalasi Listrik.
2.
Ruang lingkup penelitian ini dilaksanakan diruang kantor Instalasi Listrik
PG Krebet Baru II.
3.
1.5
Penelitian hanya mencangkup pada lampu LED dan lampu TL.
Manfaat Penelitian
1. Dapat dijadikan acuan untuk penggunaan lampu penerangan dalam
industri.
2
2. Dapat dijadikan acuan dalam upaya penghematan anggaran TDL (Tarif
Dasar Listrik) tanpa mengurangi kualitas cahaya sesuai SNI.
1.6 Metodologi
Menurut Sugiyono (2008:2) metode merupakan cara ilmiah untuk
mendapatkan data dengan tujuan dan kegunaan tertentu. Dalam penelitian ini
menggunakan metode penelitian kuantitatif. Dengan langkah-langkah sebagai
berikut :
1. Kajian Literatur
Dalam
mencari
studi
literatur,penulis
menggunakan
beberapa
sumberinformasi buku maupun media elektronik seperti internet.
2. Variable Penelitian
Variabel penelitian adalah objek penelitian/apa yang menjadi titik
perhatian suatu penelitian (Arikunto, 2002: 99). Variabel dalam
perhitunagn ini yaitu menggunakan Variable terikat yaitu meliputi
perhitungan intensitas cahaya pada ruangan, TDL untuk lampu pada
ruangan, efisiensi lampu LED dan TL.
3. Instrumen penelitian
Instrumen merupakan alat yang digunakan sebagai pengumpul data dalam
suatu penelitian berupa lembarobservasi.
1.7 Sistematika Pembahasan
Sistematika pembahasan pada tugas akhir analisa efisiensi penggantian
lampu TL dengan lampu hemat energi LED di PG Krebet Baru adalah sebagai
berikut :
BAB I Pendahuluan
Pada Bab I ini akan menguraikan secara garis besar terhadap permasalahan
yang terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan,
manfaat, metodologi pembahasan, dan sistematika pembahasan.
BAB II Dasar Teori
Pada Bab II ini akan memaparkan dasar teori yang mendasari penyusunan
tugas akhir ini.
3
BAB III Analisa dan Penelitian
Pada Bab III ini akan membahas tentang penelitian langsung yang
dilakukan di PG Krebet Baru.
BAB IV Pembahasan
Pada Bab IV ini akan membahas tentang hasil Penelitian dan analisa
Perhitungan yang telah dilakukan.
BAB V Kesimpulan dan Saran
Pada Bab V ini berisikan kesimpulan dari penyusunan tugas akhir dan
saran untuk pengembangan selanjutnya.
4