i

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

ii

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. (Pembimbing I)

NIP: 10892100286

2. Ir. Nurhadi, MT. (Pembimbing II)

NIP: 1089009183

3. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. (Penguji I)

NIP: 10892030257

4. Drs.Budi Priyanto, Msi. (Penguji II)

NIP: 10893030293

Mengetahui,

Ketua Jurusan Elektro

Ir. Nur Alif Mardiyah, MT.

NIP: 10892030257

iii

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.

iv

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

v

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

vi

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

vii

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

viii

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 .................................

ix

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

x

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

xi

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

xii

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