Sistem Optik Armatur Lampu Penerangan Jalan

          Seperti yang telah dijelaskan pada pertemuan sebelumnya (pada pokok bahasan jenis-jenis armatur lampu penerangan jalan) bahwa komponen armatur lampu (luminer) dapat dikelompokkan menurut fungsinya yaitu terdiri dari :

- Sistem Optik,

- Sistem Listrik dan

- Sistem Mekanik

Nah, pada pertemuan kali ini akan diuraikan lebih dahulu tentang sistem optik armatur lampu (luminer) penerangan jalan. Sedangkan sistem listrik dan sistem mekanik armatur lampu penerangan jalan akan diuraikan pada pertemuan-pertemuan berikutnya.

 1.  Sistem Optik Armatur Lampu Penerangan Jalan

          Sistem optik sebuah armatur lampu (luminer) terdiri dari lampu, reflektor, dan refractor. Masing-masing komponen tersebut akan  dijelaskan sebagai berikut : komponen yang paling penting dari sistem pencahayaaan adalah sumber cahaya. Komponen ini merupakan penentu utama dari aspek kualitas visual, ekonomi, efisiensi, dan aspek konservasi energi dari sistem pencahayaan. Sebuah sumber caahaya listrik  merupakan perangkat yang mengubah energi listrik, atau daya listrik (dalam watt) menjadi radiasi elektromagnetik tampak atau cahaya (dalam lumen). Tingkat perubahan energi listrik menjadi cahaya tampak disebut "efektivitas cahaya" yang diukur dalam satuan lumen per watt.  Gambar 2 di bawah ini menunjukkan "pohon keluarga" atau silsilah keluarga dari lampu penerangan.

Gambar 2. Pohon atau silsilaah keluarga lampu penerangan listrik

          Hanya lampu high intensity diffusing (HID) yang saat ini digunakan untuk proyek-proyek penerangan jalan. Sementara karakteristik umum dari lampu penerangan jalan lainnya ditunjukkan seperti dalam tabel di bawah ini.

Jenis Penerangan	Output cahaya awal (lumenx10³)	Perkiraan Efisiensi (Lumen/watt)	Perkiraan umur lampu (jamx10³)
Metal Halide	34 - 100	85 - 100	10 - 15
Sodium tekanan tinggi	9,5 - 140	95 -140	15 - 28
Sodium tekanan rendah	1,8 -33	100 - 183	10 - 18
Lampu Induksi	3,5 - 12	67 – 74 (berdasar100 jam)	100

Catatan:

1.  Nilai-nilai ini belum termasuk kerugian daya akibat watt ballast.

2. Jumlah jam untuk sekelompok lampu dimana 50 persen akan tetap beroperasi, berdasarkan 10 jam operasi per start.

          Variasi lampu penerangan jalan telah digunakan selama bertahun-tahun. Penjelasan mengenai jenis-jenis lampu dan mengenai petunjuk praktis penggunaannya akan diuraikan seperti  di bawah ini.

a.   Lampu Pijar atau lampu Filamen

          Penjelasan mengenai lampu pijar atau lampu filamen adalah sebagai berikut :

- Merupakan lampu penernagan yang paling banyak digunakan selama bertahun-tahun, harganya murah, sederhana, dan mudah pemasangannya.

-  Diproduksi dengan warna bawaan yang  menyenangkan.

- Ukurannya yang kecil memungkinkan kontrol cahaya secara baik dengan armatur lampu berukuran cukup.

          Petunjuk praktis mengenai penggunaan lampu pijar atau lampu filamen adalah sebagai berikut:

- Lampu pijar jarang digunakan untuk penerangan jalan karena efisiensinya rendah dan umur pakai lampu pendek jika dibandingkan dengan sumber cahaya HID.

b.  Lampu Fluorescent

          Penjelasan lampu fluorescent adalah sebagai berikut :

- Ukurannya yang besar membuatnya sulit untuk mendapatkan kontrol cahaya yang baik pada luminer berukuran cukup.

-  Output cahayanya dipengaruhi oleh suhu rendah lebih mudah dibanding dengan jenis lampu lainnya (mudah terpengaruh oleh cuaca dingin).

-  Keuntungannya adalah pola cahayanya lebih luas sehingga dapat menerangi  jalan-jalan yang basah.

-  Telah terbukti susah perawatannya.

-  Memerlukan ballast (trafo penghambat arus).

          Petunjuk praktis mengenai penggunaan lampu fluorescent adalah sebagai berikut:

- Saat ini sudah tidak digunakan lagi baik untuk penerangan jalan baru maupun untuk pemasangan lampu tanda lalu lintas.

c. Lampu Gas Mercury

          Penjelasan lampu gas merkuri adalah sebagai berikut :

-  Pengganti popularitas lampu pijar. Biaya awal lebih tinggi dan memerlukan ballast, tapi berkat efektivitasnya relatif lebih tinggi dan umur pakainya lebih panjang (ketika diperkenalkan) membuatnya jauh lebih menarik dibanding dengan lampu pijar. Namun, pada saat ini hal itu belum memenuhi standar energi.

- Warna biru - putih dari lampu yang jelas pada umumnya dapat diterima, dan ukuran tabung busur memberikan sumber cahaya yang cukup kecil memungkinkan untuk kontrol cahaya dengan baik. Sebuah bola luar dilapisi fosfor, yang terdiri dari output yang lebih tinggi dan tampilan warna yang lebih menyenangkan juga tersedia. Namun, karena kontrol cahaya merupakan hal yang lebih penting pada penerangan jalan daripada warna bawaan, maka biasanya lebih memilih menggunakan lampu yang jelas.

          Petunujuk praktis mengenai penggunaan lampu gas merkuri adalah sebagai berikut :

- Pada saat ini sudah tidak lagi digunakan baik untuk lampu penerangan jalan baru maupun untuk pemasangan lampu tanda lalu lintas.

d. Lampu Halida Logam (Metal Halide)

          Penjelasan lampu Metal Halide adalah sebagai berikut :

- Merupakan jenis lampu merkuri dimana mengandung tabung busur, selain tambahan merkuri, senyawa iodida tertentu dapat meningkatkan efektivitas dan tampilan warna yang baik tanpa menggunakan bola yang dilapisi phosphor.

- Ukuran sumber cahaya merupakan ukuran tabung busur, memungkinkan kontrol cahaya dengan baik pada peralatan tetap yang sama seperti yang digunakan pada lampu merkuri yang jelas dan tampilan warna sangat baik, namun umur pakai lampu lebih rendah.

- Oleh karena tampilan warna dari lampu metal halide sangat baik, maka tidak diperlukan lapisan fosfor. Lampu ini sering digunakan di tempat parkir karena tampilan warnanya.

- Ada dua versi dari lampu ini, versi pertama dirancang untuk operasi basedown dan yang lainnya untuk operasi baseup, dan lampu harus beroperasi dalam posisi yang tepat.

          Petunjuk praktis mengenai penggunaan lampu Metal Halide adalah sebagai berikut :

-  Kadang-kadang digunakan pada proyek-proyek penerangan yang tidak boleh menggunakan luminer gas merkuri.

-  Biasanya dipasang pada tempat peristirahatan dan jembatan timbang.

- Sebagian dioperasikan sebagai lampu penerangan dengan menggunakan luminer menara tiang tinggi dan luminer area peristirahatan.

e.  Lampu Sodium Tekanan Tinggi (High Pressure Sodium)

          Penjelasan lampu sodium tekanan tinggi adalah sebagai berikut :

-  Pengganti lampu merkuri.

-  Ditandai dengan output cahaya berwarna emas - putih.

-  Memancarkan cahaya di seluruh spektrum dengan didominasi warna oranye-kuning.

- Biasanya dioperasikan dengan menggunakan ballast khusus yang dapat menyediakan tegangan tinggi untuk keperluan penyalaan awal lampu.

-  Biasanya terjadi siklus on dan off pada akhir umur pakainya

-  Beberapa lampu sodium tekanan tinggi yang baru terjadi :

-  Peningkatan tampilan warna.

- Perangkat starting internal beroperasi dengan ballast lampu merkuri atau ballast lampu halida logam.

- Tabung busur ganda atau lampu "siaga" dapat memberikan cahaya segera setelah listrik hidup kembali setelah terjadi gangguan listrik sesaat, di samping itu, memiliki umur pakai lebih dari 40.000 jam.

- Terdapat indikator pada akhir umur pakainya.

          Petunjuk praktis mengenai penggunaan lampu sodium tekanan tinggi adalah sebagai berikut :

-   Merupakan jenis lampu yang paling banyak digunakan

-   Sangat efisien dan yang terbaik untuk sebagian besar penerangan jalan.

- Tidak baik untuk digunakan sebagai lampu tanda lalu lintas karena cahaya yang dihasilkan tidak menampilkan warna yang tepat pada lampu tanda lalu lintas yang standar.

f. Lampu Sodium Tekanan Rendah (Low Pressure Sodium)

          Penjelasan lampu sodium tekanan rendah adalah sebagai berikut :

-  Ditandai dengan output cahaya berwarna monokromatik kuning cerah.

-  Lampu jenis ini memerlukan ballast khusus dan peningkatan material sesuai dengan ukuran besarnya daya lampu (watt), untuk lampu 185 W sepanjang 3,5 feet. Besarnya ukuran ini membuat sulit untuk mendapatkan kontrol cahaya yang baik dalam perlengkapan yang berukuran cukup.

- Tampilan warna yang buruk dan besarnya ukuran dari lampu sodium tekanan rendah ini membuat tidak populer untuk digunakan sebagai lampu penerangan jalan raya dan tempat-tempat lain selain penerangan industri atau aplikasi keamanan.

- Lampu sodium tekanan rendah merupakan sumber cahaya yang sangat efisien dalam menyediakan cahaya lebih dalam jumlah listrik yang sama dengan salah satu jenis  lampu yang telah diuraikan di atas.

- Penerangan menggunakan lampu sodium tekanan rendah telah terbukti bermasalah dengan perawatannya yang sering memerlukan penggantian bola lampu.

          Petunjuk praktis mengenai penggunaan lampu sodium tekanan rendah adalah sebagai berikut:

-  Lampu sodium tekanan rendah tidak banyak digunakan sebagai sumber cahaya penerangan jalan.

g. Lampu Induksi

          Penjelasan lampu induksi adalah sebagai berikut :

-  Cahayanya berwarna putih

-  Umur pakai mencapai 60.000 sampai 100.000 jam

-  Tampilan warnanya sangat baik

-  Tidak ada kedip atau desis suara.

          Petunjuk praktis mengenai penggunaan lampu induksi adalah sebagai berikut :

- Biasanya digunakan untuk penerangan semua fasilitas pejalan kaki di area peristirahatan.

     Efisiensi lampu dalam mengkonversi energi listrik menjadi cahaya, kemampuan lampu untuk mempertahankan cahaya output selama masa hidup lampu, panjang umur pakai lampu, warna cahaya dan distribusi cahaya merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi biaya dan efektivitas pemasangan, pengoperasian, dan pemeliharaan lampu, sehingga semua faktor tersebut mempengaruhi pemilihan jenis sumber cahaya.

          Reflektor digunakan untuk mengubah arah dari output cahaya. Tujuannya adalah untuk mengarahkan output cahaya yang terbuang ke arah yang diinginkan.

          Refraktor mengontrol dan meneruskan cahaya yang dipancarkan oleh lampu dan datang dari reflektor dengan cara konstruksi prismatik. Refraktor juga berfungsi untuk melindungi lampu dari kerusakan eksternal.