JENIS – JENIS LAMPU PENERANGAN

 

• Radiasi cahaya buatan dapat dihasilkan dari energi listrik berdasarkan dua prinsip :
• Pijar: Ini adalah produksi cahaya melalui peningkatan suhu. Contoh paling umum adalah filamen yang dipanaskan hingga berwarna putih oleh sirkulasi arus listrik. Energi yang disuplai diubah menjadi panas melalui efek Joule dan menjadi fluks cahaya.
• Pendaran: Ini adalah fenomena emisi radiasi cahaya tampak atau hampir terlihat oleh suatu bahan. Gas (atau uap) yang terkena pelepasan listrik memancarkan radiasi cahaya (Elektroluminesensi gas). Karena gas ini tidak menghantarkan arus pada suhu dan tekanan normal, pelepasan dihasilkan dengan menghasilkan partikel bermuatan yang memungkinkan ionisasi gas.
• Sifat, tekanan dan suhu gas menentukan spektrum cahaya. Fotoluminesensi adalah pendaran suatu bahan yang terkena radiasi tampak atau hampir terlihat (ultraviolet, inframerah). Ketika zat tersebut menyerap radiasi ultraviolet dan memancarkan radiasi tampak yang berhenti beberapa saat setelah diberi energi, ini disebut fluoresensi.

A. Lampu pijar

 

Gambar 1. Lampu Pijar

• Lampu pijar secara historis merupakan lampu tertua dan paling umum digunakan. Mereka didasarkan pada prinsip filamen yang dijadikan pijar dalam ruang hampa atau atmosfer netral.
• Lampu pijar standar
  Ini mengandung filamen tungsten dan diisi dengan gas inert (nitrogen dan argon atau kripton).
• Lampu Pijar Halogen
  Ini juga mengandung filamen tungsten, tetapi diisi dengan senyawa halogen dan gas inert (krypton atau xenon). Senyawa halogen ini bertanggung jawab atas fenomena regenerasi filamen, yang meningkatkan masa pakai lampu dan mencegahnya menjadi hitam. Hal ini juga memungkinkan suhu filamen lebih tinggi dan karenanya luminositas lebih besar pada bohlam berukuran lebih kecil.
• Kerugian utama dari lampu pijar adalah pembuangan panasnya yang signifikan, sehingga menghasilkan efisiensi cahaya yang buruk.

B. Lampu neon

Gambar 2. Lampu Neon

• Kelompok ini mencakup tabung neon dan lampu neon .
• Teknologi mereka biasanya dikenal sebagai “merkuri bertekanan rendah”.
  Dalam tabung fluoresen, pelepasan listrik menyebabkan elektron bertabrakan dengan ion uap merkuri, menghasilkan radiasi ultraviolet akibat energi atom merkuri.
• Bahan fluoresen, yang menutupi bagian dalam tabung, kemudian mengubah radiasi ini menjadi cahaya tampak.
  Tabung neon membuang lebih sedikit panas dan memiliki masa pakai lebih lama dibandingkan lampu pijar, namun tabung ini memerlukan perangkat penyalaan yang disebut “starter” dan perangkat untuk membatasi arus busur setelah penyalaan. Alat yang disebut “ballast” ini biasanya berupa choke yang dipasang seri dengan busur.
• Lampu neon didasarkan pada prinsip yang sama seperti tabung neon. Fungsi starter dan ballast disediakan oleh sirkuit elektronik (terintegrasi dalam lampu) yang memungkinkan penggunaan tabung kecil yang dilipat ke belakang.

Type	Penggunaan	Keuntungan	Kerugian
Lampu pijar standar	– Digunakan Untuk domestik Pencahayaan – dekoratif terlokalisasi	– Koneksi langsung tanpa       switchgear perantara – harga murah – Pencahayaan seketika – Rendering warna yang bagus	– Efisiensi cahaya rendah dan konsumsi listrik tinggi – Pembuangan panas yang signifikan – Masa pakai yang singkat
Lampu Pijar Halogen	– Pencahayaan titik – Pencahayaan yang intens	– Koneksi langsung – Efisiensi seketika – Rendering warna yang sangat baik	–Efisiensi cahaya rata-rata
Tabung neon	– Toko, kantor, bengkel – Di luar ruangan	– Efisiensi cahaya tinggi – Rendering warna rata-rata	– Intensitas cahaya rendah satu unit – Sensitif terhadap suhu ekstrem
lampu HP uap merkuri	– Bengkel, aula, hanggar- Lantai pabrik	– Efisiensi cahaya yang baik – Rendering warna yang dapat diterima – Ukuran kompak – Umur panjang	– Pencahayaan dan waktu menyalakan kembali beberapa menit
Natrium bertekanan tinggi	– Di luar ruangan – Aula besar	– Efisiensi cahaya yang sangat baik	– Pencahayaan dan waktu menyalakan kembali beberapa menit
Natrium tekanan rendah	– Di luar ruangan – Lampu darurat	– Visibilitas yang baik dalam cuaca berkabut – Ekonomis untuk digunakan	– Waktu pencahayaan yang lama (5 menit) – Render warna biasa-biasa saja
Logam halida	– Area yang luas – Aula dengan langit-langit tinggi	– Efisiensi cahaya yang baik – Rendering warna yang bagus – Umur panjang	– Pencahayaan dan waktu menyalakan kembali beberapa menit
LED	– Persinyalan (lampu lalu lintas 3 warna, rambu “keluar” dan penerangan darurat)	– Tidak sensitif terhadap jumlah peralihan operasi – Konsumsi energi rendah – Suhu rendah	– Jumlah warna terbatas – Kecerahan rendah tunggal satuan

C. Jenis Lampu HID (High Intensity Discharge):

 

Gambar 3. Lampu HID (High Intensity Discharge)

• Istilah Pelepasan Intensitas Tinggi atau HID menggambarkan sistem pencahayaan yang menghasilkan cahaya melalui pelepasan listrik yang biasanya terjadi di dalam tabung busur bertekanan antara dua elektroda. Secara umum, sistem ini memiliki umur yang panjang, keluaran cahaya yang tinggi untuk ukuran lampu dan peningkatan efisiensi dibandingkan dengan teknologi neon dan lampu pijar. Lampu HID diberi nama berdasarkan jenis gas dan logam yang terkandung di dalam tabung busur. Ada lima kelompok HID yang berbeda: Uap Merkuri, Natrium Tekanan Tinggi, Halida Logam Kuarsa, Halida Logam Kuarsa Pulse Start, dan Halida Logam Keramik.
• Lampu HID memerlukan Balast untuk beroperasi. Biasanya, ballast HID (terkadang dengan penambahan kapasitor dan penyala) berfungsi untuk menghidupkan dan mengoperasikan lampu secara terkendali.
• Lampu HID membutuhkan waktu beberapa menit untuk memanas. Output cahaya penuh dicapai setelah suhu tabung busur naik dan uap logam mencapai tekanan operasi akhir. Gangguan listrik atau penurunan voltase akan menyebabkan lampu padam. Sebelum lampu menyala kembali, lampu harus dingin hingga busur lampu dapat menyala kembali.
• Ada empat tipe dasar lampu yang dianggap sebagai sumber cahaya HID:
  1. Uap merkuri,
  2. Natrium tekanan rendah,
  3. Natrium tekanan tinggi dan
  4. Logam halida.
• Semuanya adalah lampu pelepasan busur. Cahaya dihasilkan oleh pelepasan busur antara dua elektroda di ujung tabung busur yang berlawanan di dalam lampu.
• Setiap jenis lampu HID memiliki karakteristik tersendiri yang harus dipertimbangkan secara individual untuk setiap aplikasi pencahayaan.

1. Lampu Uap mercuri

 

Gambar 4. Lampu Uap merkury

• Lampu uap merkuri adalah lampu pelepasan intensitas tinggi. Ia menggunakan busur melalui uap merkuri dalam tabung bertekanan tinggi untuk menghasilkan cahaya yang sangat terang langsung dari busurnya sendiri. Hal ini berbeda dengan lampu neon yang menggunakan busur uap merkuri untuk menghasilkan cahaya yang lebih lemah yang terutama menghasilkan sinar UV untuk merangsang fosfor. “Merc” sebagaimana diketahui telah di gunakan bagi masyarakat; menerangi jalan, pabrik, dan area luas selama lebih dari 100 tahun.
• Keuntungan:
  – Efisiensi yang baik (lampu setelah tahun 1980an memiliki nilai lumen per watt yang tinggi)
  – Rendering warna lebih baik dibandingkan dengan lampu jalan natrium bertekanan tinggi
  – Beberapa lampu bertahan lebih lama dari 24.000 jam, terkadang 40 tahun
• Kekurangan:
  – Seperti kebanyakan lampu, lampu ini mengandung jejak merkuri yang harus dibuang dengan benar
  – Lampu jalan HPS memiliki tingkat lumen per watt yang lebih baik
  – Kulit manusia tampak hijau di bawah cahaya, buruk untuk film/fotografi berwarna
  -Waktu pemanasan yang diperlukan untuk menyalakan lampu

2. High Pressure Sodium

Gambar 5. Lampu Sodium Tekanan Tinggi

• Khasiat: 80 hingga 140 lumen per watt.
• Masa Pakai: Masa pakai lampu yang panjang, 20.000 hingga 24.000 jam, dan pemeliharaan lumen terbaik di antara semua sumber HID.
• Watt: 35W hingga 1000W dan waktu pemanasan dari 2 hingga 4 menit.
• Waktu hidup ulang: Sekitar 1 menit.
• Aplikasi: Penerangan jalan raya
  Lampu natrium dan halida logam bertekanan tinggi merupakan sebagian besar aplikasi pencahayaan HID.
  Kelemahan terbesar dari natrium tekanan tinggi adalah keluaran cahaya berwarna kekuningan, namun dapat diterima untuk digunakan dalam banyak aplikasi industri dan luar ruangan (misalnya penerangan jalan raya).

3. Sodium Tekanan Rendah

 

Gambar 6. Lampu Sodium Tekanan Rendah

• Lampu sodium tekanan rendah (LPS) dikelompokkan dengan lampu HID, namun nyatanya tidak memiliki busur kompak dengan intensitas tinggi. Mereka lebih seperti lampu neon dengan busur yang panjang.
• Warna: Lampu LPS tidak memiliki indeks rendering warna karena keluaran warnanya adalah kuning monokromatik.
• Watt: 100 hingga 185 lumen per watt
• Watt: 18W hingga 180W
• Masa pakai: Rata-rata masa pakai 14.000 hingga 18.000 jam.
• Waktu hidup ulang: waktu hidup ulang terpendek di antara sumber HID hanya 3 hingga 12 detik.
• Aplikasi: LPS hanya memiliki sedikit aplikasi yang layak selain penerangan jalan, tempat parkir, dan terowongan.
• Mereka memiliki pemeliharaan lumen yang sangat baik tetapi waktu pemanasan terlama, dari 7 hingga 15 menit.

4. Logam Halida

Gambar 7. Lampu Sodium Tekanan Rendah

• Efisiensi: efisiensi60 hingga 110 lumen per watt
• Waktu Pemanasan: 2 hingga 5 menit.
• Waktu hidup ulang: 10 hingga 20 Menit.
• Watt: 20W hingga 1000W
• Masa pakai: 6.000 hingga 20.000 jam.
• Aplikasi: Teknologi ini ideal untuk aplikasi Lampu yang membutuhkan warna lebih nyata seperti pada toko buah, sayuran, Pakaian, dan pencahayaan aksen lainnya pada tampilan ritel.
  Watt dari 1500W hingga 2000W adalah lampu khusus yang digunakan untuk penerangan olahraga, dan memiliki tingkat umur lampu hanya 3000 hingga 5000 jam.
• Keuntungan: Keuntungan pencahayaan halida logam adalah keluaran cahaya putih terang dan tajam yang cocok untuk instalasi komersial, ritel, dan industri yang mengutamakan kualitas cahaya. Namun, pemeliharaan lumen selama masa pakai lampu kurang optimal dibandingkan sumber HID lainnya.
• Bahan tabung busur untuk lampu halida logam adalah kuarsa hingga tahun 1995 ketika teknologi tabung busur keramik dikembangkan.
• Tabung busur keramik sekarang banyak digunakan pada lampu dengan watt rendah (20W hingga 150W), meskipun desain baru hingga 400W telah muncul dalam beberapa tahun terakhir.
  Tabung busur keramik memberikan peningkatan konsistensi Colon selama masa pakai lampu.