tata cahaya yang berkualitas dan efisien titovianto widyantoro
Tata cahaya yang berkualitas dan efisien
Kualitas tata cahaya Teknologi tata cahaya Efisiensi energi pada tata cahaya Desain tata cahaya yang efisien
Pola konsumsi energi pada gedung
3
Kualitas tata cahaya
Ambient lighting
Task lighting
Accent lighting
Wall Washer
Kualitas cahaya dan produktifitas
Lumen dan lumen per watt adalah ukuran yang digunakan untuk mengukur kinerja sumber cahaya
Luminous flux dan efikasi
Lumen : Total output cahaya dari sumber manapun, di segala arah, lumens adalah properti dari sumber cahaya, bukan permukaan / benda yang menyala. Iluminasi : Diukur dalam lux (lumen/m2), jumlah cahaya pada permukaan. Pencahayaan tidak hanya dari sumber cahaya saja: Efikasi : Lumen/watt
Jumlah cahaya terarah tercermin dari permukaan.
Luminasi
Satuan intensitas per wilayah, seperti candelas per sq ft (atau meter). Ukuran dapat digunakan pada semua permukaan
Mengukur kecerahan.
Standar kualitas visual iluminasi
Warna Standar KUALITAS VISUAL luminasi
COLOR RENDERING INDEX Renderasi Warna (color renderation index=CRI) CORRELATED COLOR TEMPERATURE Temperatur Warna (correlated Color Temperature =CCT)
Color rendering index
80
92
Color temperature
Standar warna
16
Teknologi tata cahaya
Teknologi sumber cahaya buatan
Teknologi yang paling lama. Cahaya berasal dari arus yang melalui tungsten filament. Efisiensi rendah (4 - 24 lumens/watt).
Incandescent Lamp
Umur lampu ~ 1,000 Jam. CRI tinggi (~100) – warna hangat (2700K) Halogen 2900K s/d 3200K Murah Beam control mudah Mudah di dimming – tidak perlu balast Off and on seketika Tidak ada masalah dengan suhu dapat digunakan di outdoor Beberapa negara telah menghapus
Termasuk incandescent lamp.
TungstenHalogen Lamp
Menggunakan tungsten filament dalam quartz capsule diisi dengan gas halogen. Lebih efisien Umur lampu >6,000 jam
Jenis
Fluorescent Lamp
Normal light Output (NLO)-(430 mA). High light output (HO)-(800 mA). Very High Output). Very high light output-(VHO) (1,500 mA) Energy saver – reduced light output
Efikasi tinggi (high performance)> 100 lumens/watt. Peningkatan > 15 tahun.
T12: 1.5 inch diameter. T8: 1 inch diameter. ~30% lebih efisien dari T12.
T5: 5/8 inch diameter. ~40% % lebih efisien dari T12.
Warna yang baik – dibanding incandescent Banyak pilihan (sizes, shapes, wattages, output, etc.)
Compact Fluorescent
Range luas dari CRI dan Color Temperatures Energy Efficient (3.5 - 4 kali incandescent) Umur lama (umumnya (8,000 jam) Dimming tersedia (0-10v dimming to 5%) Tersedia untuk outdoor menggunakan amalgam technology
Peralatan tambahan berfungsi:
Ballast
Menyediakan starting voltage yg lebih tinggi. Menyediakan operating voltage. Membatasi operating current.
Balas lama electromagnetic.
Balas baru - electronic. Lighter, less noisy, no lamp flicker, dimming capability).
Rugi-rugi balast
24
Ballast Factor
Definisi: Rasio dari rated lamp lumens yang diproduksi per specific lamp-ballast combination
High Ballast Factor (1.00-1.30)
Untuk efisiensi optimal lampu dan ballast harus tepat terukur
Low Ballast Factor (0.85-0.95)
Memaksimalkan energy savings dengan memilih electronic ballasts dengan ballast factor sesuai target illuminasinya
Typical Ballast Factor (0.47-0.83)
Meningkatkan output dan konsumsi energy
Light output sebanding one-toone replacement Mengurangi light output dan konsumsi energi
High Intensity Discharge Fixtures
High Intensity Discharge Lamps
HID lamps digunakan untuk industrial high bay applications, gymnasiums, outdoor lighting, parking decks, street lights. Efisien(> 150 lumens/watt). Long Life (>25,000 jam). Jenis HID
Mercury Vapor (obsolete) Sodium Vapor High pressure Low pressure
Metal Halide Arc tube contains argon, mercury, and metal halides. Gives better color temperature and CRI.
Teknologi paling baru ditemukan tahun 1962. LED adalah semiconductor technology.
Light Emitting Diodes (LED)
Electroluminescence (Electrons recombine with holes in the semiconductor, releasing photons). Knsumsi energi rendah. Umur lampu lama (50,000 100,000 jam) Ukuran kecil, switching cepat. Durability dan reliability tinggi
Cycling. Dimming.
Induction Light
Electromagnetic field. Sejenis fluorescent lamp – menggunakan gelombang radio untuk menyalakan phosphor coating pada lampu Umur lama 65,000 100,000 jam Efikasi 62-90 Lumens/Watt High power factor 0.95-0.98 Minimal Lumen depreciation “Instant-on” dibanding Mercury-Vapor lamp, Sodium Vapor Lamp dan Metal Halide Lamp); Environmentally friendly
Prakiraan umur lampu
Perhitungan ekonomi
LED
CFL
Incandesce nt
50,000 jam
10,000 jam
1,200 jam
Watt per lampu (equiv. 60 watt) Biaya per lampu
10
14
60
$35.95
$3.95
$1.25
KWh per 50,000 jam
300 500
700
3000
$50
$70
$300
1
5
42
Pengeluaran lampu Equivalent 50000 jam
$35.95
$19.75
$52.50
Total biaya 50000 jam
$85.75
$89.75
$352.50
Biaya listrik (@ 0.10per KWh) Jumlah lampu per 50000 jam
Total biaya untuk 25 lampu
$2143.75
$2243.75
$8812.50
Saving
$6668.75
$6568.75
0
EFISIENSI ENERGI PADA TATA CAHAYA
Pendekatan Lumen
32
DayaTerpasang (SNI)
33
KONTROL TATA CAHAYA YANG DINAMIS
Switching dan dimming Kekurangan Operasi bisa terlupakan Lampu tetap nyala
Sensor infrared Sensor ultrasonic Teknologi gabungan
Automatic occupancy
Timer Kekurangan Komisioning Salah pemicu Pemakaian yang tidak terjadwal
PERSONAL LIGHT CONTROL
Intelligent luminaires dengan personal control, photo dan occupancy sensor akan menghemat s.d. 75 % dibandingkan dengan 2x4 lampu batten fluorescent
Kontrol elektronik on-board
Sistem tata cahaya dengan workstation
Occupancy sensor Photocell Dimming Desktop control DALI control protocol
Energy management software
Lumen maintenance Schedulling Data logging Load shedding
Task/ambient lighting
On-screen control panel Pengguna memilih sesuai kebutuhan tingkat cahaya
Personal dimming control
Cahaya pada plafon tetap
Wireless lighting control
Sensor dan control cahaya alami
Photosensor dalam bentuk clip dipasang bersama ballast dimming Mudah dipasang dan segera menghemat energy Pilihan yang fleksibel Satu sensor per lampu Satu sensor untuk beberapa ballast/lampu
Lampu pijar dan halogen efikasi 2 – 30 lm/W
Teknologi sumber cahaya buatan (perbaikan efikasi)
Lampu fluorescent efikasi 25 – 105 lm/W
Lampu intensitas tinggi efikasi 25 – 150 lm/W LED efikasi 25 – 110 lm/W
Halogen 3500 – 6000 jam
CFL 6000 – 18.000 jam
Perbaikan umur lampu
Fluorescent 20000 – 40000 jam +
HID 6000 – 40000 jam
Induksi dan LED 50000 – 100000 jam
Perbaikan dalam coating dan desain reflector dengan HIR
Peningkatan pada lampu pijar
33% lebih awet 50 % hemat energy 50% pengurangan panas pada beam
Contoh 90 PAR diganti dengan 45 PAR HIR tanpa mengurangi lumen
LampuTL
Perbandingan teknis lampu
Perbaikan depresiasi lumen
Desain tata cahaya yang efisien
Tradisional
Desain pencahayaan berkualitas
Distribusi kecerahan yang harmonis Kecukupan tingkat iluminasi Menghindari pantulan Model yang bagus Warna cahaya yang baik Renderasi warna yang sesuai
Modern Situasi pencahayaan yang dapat berubah Kontrol personal Efisiensi energi Integrasi cahaya alami Cahaya sebagai elemen desain interior
48
Jenis dan ukuran lampu
Metode dasar desain tata cahaya yang efisien
Pemilihan lampu yang tepat akan memberikan efek yang nyata. Control beam (kontrol sorot) merupakan kunci tata cahaya yang efektif dan efisien. Kombinasi lampu yang tepat pada rumah lampu yang tepat dapat memaksimalkan efisiensi dan menghasilkan efek lampu yang diinginkan
2x4 parabolic 24 rumah lampu 72 lampu 2300 watt
Penghematan energi
Direct indirect 13 rumah lampu 39 lampu 1250 watt
Efikasi dan penghematan energi
Efikasi lampu : total output lumen dari lampu dibagi total input daya ke lampu Efikasi lampu + balas : total lumen lampu dibagi total input daya ke ballast Efikasi luminer : total lumen luminer dibagi dengan total daya
Rumah lampu (armatur)
52
Dari sisi kualitas tata cahaya, selain warna dan efikasi adalah distribusi beam (sorot ?)
Beam Distribution
Memilih lampu (beam)
Contoh efisiensi luminer 33-54%
CFL dengan efikasi 60 lm/W akan menghasilkan 19 – 32 lm/W
Efikasi luminer
Jika CFL tersebut diganti Lampu IR Halogen PAR (20-30 Lm/W) akan lebih baik dibanding kombinasi luminer A sd. J
Perbandingan sumber cahaya
Aplikasi efikasi Tujuan tata cahaya – iluminasi lukisan di dinding •
Aplikasi lumen : total lumen yang mencapai area lukisan
•
Lumen terbuang : lumen di luar area lukisan
Aplikasi efikasi Contoh : •
5 sampel lampu dengan efikasi yang berbeda
•
Sampel 3 merupakan desain yang terbaik meskipun lm/W lebih rendah dibandingkan sampel 1, 2 dan 4
HPS (rerata 12.7 lux)
PERBANDINGAN TATA CAHAYA (Human Eye Response)
LED (rerata 5.9 lux
LED
Lampu cool white LED diterima oleh mata manusia 3.1 kali lebih cerah dibanding dengan lampu HPS pada kondisi tata cahaya luar ruangan
LED vs. HPS
60
Penghematan penerapan alat kontrol
Pencahayaan yang tidak seragam (task lighting)
Pencahayaan terarah dan Lokalisasi pencahayaan
62
Memanfaatkan cahaya alami pada siang hari sebaik mungkin
63
• Kualitas cahaya adalah persyaratan mutlak dalam desain tata cahaya
KESIMPULAN
• Faktor teknologi membantu dalam tata cahaya yang berkualitas dan efisien tetapi yang terpenting adalah produk dan penerapannya karena : • teknologi yang sama kinerja produk bisa berbeda secara signifikan • Produk yang sama dengan penerapan berbeda akan menghasilkan kinerja yang berbeda • Tata cahaya yang berkualitas dan efisien akan meningkatkan produktifitas
64
