Cara menentukan kebutuhan lampu untuk pencahayaan ruangan

Salah satu langkah dalam mendesain sistem tata cahaya adalah menentukan jumlah total lumen yang harus tersedia di sebuah bangunan atau ruangan. Untuk menghitungnya dapat menggunakan persamaan dibawah ini sebagaimana tercantum dalam SNI tentang tata pencahayaan bangunan.

dengan E adalah nilai lux yang tertera pada bidang kerja, Ftotal adalah jumlah total lumen (fluks luminus yang dipancarkan oleh semua lampu, kp adalah koefisien pengguna, kd adalah koefisien depresiasi, dan A adalah luas bangunan atau ruangan. 

Untuk bangunan standar yang tidak terlalu tinggi (tinggi bangunan sekitar 3-4 meter) maka hasil nilai kp dan kd masing-masing dapat diestimasikan 0.7 dan 0.8. 

Untuk lebih jelasnya, bisa lihat contoh berikut:

Sebuah ruangan kerja kantor membutuhkan tata pencahayaan sebesar 350 lux di meja kerja para pegawai. Jika panjang dan lebar ruangan tersebut adalah 5 x 4 m, berapa total lumen yang diperlukan di ruangan tersebut.

Untuk menjawabnya pertama kita perlu hitung luas ruangan tersebut, yaitu:

Kemudian, dengan mengasumsikan bahwa ruang kantor tersebut adalah ruang standar maka jumlah total lumen yang dibutuhkan dapat dihitung, yaitu:

Dengan perhitungan di atas didapat bahwa total lumen yang dibutuhkan adalah 12500 lumen. Lalu berapa jumlah lampu yang dibutuhkan?

Untuk menjawab ini maka perlu ditentukan terlebih dahulu jenis lampu yang digunakan. Misal lampu yang digunakan adalah LED 20 W dengan jumlah lumen 1440, maka jumlah lampu yang dibutuhkan adalah:

Dengan perhitungan diatas dapat diestimasikan bahwa jumlah lampu yang dibutuhkan adalah 9 lampu

(Tri Ayodha Ajiwiguna)

Cara Merancang/Mendesain/menentukan jumlah modul termoelektrik (peliter) yang dibutuhkan

Pada saat merancang sebuah mesin pendingin peltier, maka salah satu tahapnya adalah menentukan berapa banyak modul peltier yang dibutuhkan. Untuk hal ini perlu dilakukan perhitungan agar tidak membuang waktu dan biaya. Contoh yang biasa ditanyakan adalah misal:

1. Untuk mendinginkan sebuah box berukuran 20 x 40 x 50 cm, berapa modul peltier (termoelektrik) yang dibutuhkan?
2. Untuk ruangan 2 m x 3 m, apakah bisa pakai pendingin termoelektrik? Jika bisa, berapa modul peltier yang dibutuhkan?

Sebenarnya untuk menjawab pertanyaan seperti ini tidaklah semudah itu, kenapa?

Karena informasinya tidak lengkap. Contoh untuk kasus nomor 1, kita butuh informasi bahan boxnya terbuat dari apa, tebalnya berapa? suhu di dalam box dirancang berapa?

Tanpa informasi yang lengkap maka akan sulit menentukannya dan yang bisa dilakukan hanyalah dengan metode trial and error. Metode ini dilakukan dengan cara mencoba lalu jika tidak berhasil maka dicoba lagi dengan cara berbeda, jika belum berhasil, dicoba lagi dan seterusnya. Akibatnya, cara ini butuh waktu dan biaya yang cukup besar.

Metode yang lebih baik adalah dengan cara diperhitungkan dari awal dengan informasi yang ada atau asumsi yang bisa diterapkan. Namun, metode ini membutuhkan pemahaman yang cukup setidaknya di bidang perpindahan kalor dan prinsip termoelektrik. Secara umum metode ini terdiri beberapa langkah yang dapat digambarkan dalam gambar berikut:

 

Tahapan proses perancangan sistem pendingin termoelektrik yaitu:

1. Permasalahan atau problem yang ingin diselesaikan harus jelas batasan-batasannya.
2. Dari informasi permasalahan yang ada, dapat dilakukan perhitungan beban pendinginannya, yaitu laju kalor yang harus dilepaskan dari objek yang ingin didinginkan.
3. Setelah nilai beban pendinginannya didapat, selanjutnya perlu dilakukan kapasitas pendingin untuk satu modul peltier yang digunakan. Tentu saja disesuaikan dengan masalah yang akan dipecahkan.
4. Selanjunya dapat menghitung berapa modul termoelekrtrik (peltier) yang dibutuhkan
5. Lalu, diperlukan komponen-komponen pendukungnya: heat sink, power supply, thermal interface material, dan lainnya. Lalu semua komponen ini dikonstruksikan agar dapat bekerja untuk memecahkan masalah
6. Setelah itu, sistem pendingin yang sudah dibuat perlu diujikan. Jika masih belum bisa sesuai dengan yang dirancang maka perlu dimodifikais kembali.

Perancangan sistem pendingin peltier membutuhkan pengetahuan elektrikal dan energi termal. catatan-teknik berkolaborasi dengan Raymtech untuk menyelenggarakan workshop desain sistem pendingin termoelektrik (peltier). Workshop ini dibuat untuk umum, khusunya para engineer, peneliti, mahasiswa, inovator, dan teknisi yang bekerja atau berminat di bidang pendingin termoelektrik. Dalam pelatihan ini, akan dibahas dari dasar pengetahuan tentang energi termal, cara membaca datasheet modul, hingga desain kalkulasi sistem pendingin termoelektrik. 

Untuk informasi pendaftaran workshop, dapat dilihat di:
https://www.instagram.com/raymtech.official?igsh=NXZwam1jNTB3ZHdo

 Untuk registrasi pelatihan:
https://bit.ly/Raymtech_TEworkshop

Untuk mempelajari tentang termoelektrik:
https://catatan-teknik.blogspot.com/p/thermoelectric_3.html

(Tri Ayodha Ajiwiguna)

Keyword: Thermoelectric, Peltier, Termoelektrik, sistem pendingin, refrigerasi