Pengembangan Sistem Pemantauan Daya Berbasis Mikrokontroler untuk Analisis Efisiensi Komparatif Lampu LED, CFL, dan Lampu Pijar

Gambar Ilustrasi AI

FORMOSA NEWS - Semarang - Sistem Monitoring Listrik Berbasis Mikrokontroler Buktikan Lampu LED Jauh Lebih Hemat dan Efisien. Penelitian yang dilakukan oleh Barik Khamaluddin Nur, Miftahurrohman, dan Imam Saufik Suasana dari Universitas Sains dan Teknologi Komputer (STEKOM) Semarang dalam artikel penelitian yang dipublikasikan pada Formosa Journal of Computer and Information Science (FJCIS) edisi Vol. 5 No. 2 Tahun 2026 menyoroti bahwa beralih dari lampu pijar ke LED mampu menekan biaya listrik rumah tangga secara signifikan dengan tingkat pencahayaan yang sebanding.

Latar Belakang dan Konteks Masalah

Peningkatan konsumsi listrik sektor rumah tangga menuntut adanya strategi penghematan energi yang terukur demi mengurangi beban biaya masyarakat sekaligus mendukung penurunan emisi karbon. Di Indonesia, keterjangkauan akses listrik perlu diimbangi dengan edukasi penggunaan energi yang efisien. Namun, sebagian besar masyarakat hanya mengandalkan informasi daya nominal (watt) yang tertera pada kemasan produk. Lampu elektronik modern seperti LED dan CFL menggunakan rangkaian pendorong (driver) atau ballast yang bersifat beban non-linear. Hal ini menyebabkan perbedaan antara daya tampak (apparent power dalam satuan Volt-Ampere/VA) dan daya aktif nyata (active power dalam satuan Watt) yang menjadi dasar tagihan rekening listrik. Oleh karena itu, kehadiran sistem pemantau daya mandiri yang akurat dan berbiaya terjangkau sangat penting untuk memberikan transparansi penggunaan energi di tingkat rumah tangga.

Metodologi Penelitian Sederhana
Pengujian prototipe ini dilaksanakan di Desa Sendang Dawung, Kecamatan Wonokerto, Kabupaten Pekalongan, Jawa Tengah. Para peneliti merancang perangkat keras berbasis mikrokontroler Arduino Uno R3 yang dihubungkan dengan sensor arus ACS712 berbasis efek Hall dan sensor tegangan ZMPT101B. Sistem ini menguji tiga jenis lampu yang memiliki tingkat kuat penerangan sebanding, yaitu sekitar 450 lumen:

• Lampu LED 5 Watt
• Lampu CFL (Compact Fluorescent Lamp) 9 Watt
  
• Lampu pijar (incandescent) 40 Watt
  

Setiap jenis lampu diuji sebanyak 10 kali percobaan, di mana tiap percobaan mengumpulkan 12 sampel data untuk menjamin kestabilan pembacaan. Hasil pengukuran sensor kemudian divalidasi dengan alat ukur standar industri, yaitu digital multimeter Sanwa CD800a. Peneliti menghitung perkalian arus dan tegangan untuk mendapatkan daya tampak, lalu mengalokasikannya ke perkiraan daya aktif menggunakan faktor daya (power factor) standar masing-masing teknologi.

Temuan Utama Penelitian
Alat pemantau daya berbasis mikrokontroler ini terbukti memiliki tingkat presisi dan stabilitas yang sangat tinggi. Rata-rata margin kesalahan (error) pembacaan tegangan hanya sebesar 0,09%, sedangkan margin kesalahan pembacaan arus berada di angka 1,56%. Berikut adalah temuan utama dari performa ketiga jenis lampu:

• Konsumsi Arus Listrik: Lampu LED menarik arus listrik paling rendah yaitu 23,85 mA, diikuti oleh lampu CFL sebesar 64,20 mA, dan lampu pijar sebesar 182,44 mA.
  
• Daya Tampak vs Daya Aktif: Daya tampak rata-rata tercatat sebesar 5,28 VA untuk LED, 14,21 VA untuk CFL, dan 40,36 VA untuk lampu pijar. Sementara itu, perkiraan daya aktif nyata berturut-turut adalah 5,23 Watt (LED), 7,82 Watt (CFL), dan 40,36 Watt (lampu pijar).
  
• Efikasi Pencahayaan (Luminous Efficacy): Lampu LED mencatatkan tingkat efikasi tertinggi sebesar 86,0 lumen per Watt (lm/W), jauh mengungguli lampu CFL sebesar 57,5 lm/W dan lampu pijar yang hanya 11,15 lm/W.
  
• Perbandingan Biaya Tahunan: Dengan asumsi penggunaan 6 jam per hari dan tarif listrik Rp1.444,70/kWh, biaya operasional tahunan untuk satu lampu LED adalah Rp16.547, lampu CFL sebesar Rp24.742, dan lampu pijar mencapai Rp127.695.
  

Implikasi dan Dampak Nyata
Studi ini memberikan gambaran langsung mengenai potensi penghematan finansial masyarakat. Mengganti satu unit lampu pijar 40 Watt dengan lampu LED 5 Watt dapat menghemat biaya listrik rumah tangga hingga Rp111.148 per titik lampu setiap tahunnya. Meskipun penggantian lampu CFL ke LED menghasilkan penghematan yang lebih kecil (sekitar Rp8.195 per tahun), LED tetap menjadi pilihan terbaik dalam jangka panjang karena memiliki umur pakai lebih lama dan faktor daya yang lebih stabil. Selain manfaat ekonomi, prototipe pemantau daya ini berpotensi besar dimanfaatkan dalam laboratorium pendidikan, kegiatan literasi energi masyarakat, serta program audit energi skala desa. Demonstrasi pengukuran secara langsung membantu masyarakat memahami hubungan riil antara jenis lampu, kuat arus, dan nilai rupiah pada tagihan listrik bulanan.

Profil Singkat Penulis
Barik Khamaluddin Nur, S.Kom. adalah peneliti dari program studi sistem komputer Universitas Sains dan Teknologi Komputer (STEKOM) Semarang yang berfokus pada pengembangan sistem tertanam (embedded system) dan instrumen pemantauan energi.
Miftahurrohman, M.Kom. adalah dosen dan peneliti di Universitas Sains dan Teknologi Komputer (STEKOM) Semarang dengan keahlian di bidang rekayasa sistem komputer dan integrasi perangkat keras.
Imam Saufik Suasana, M.Kom. adalah akademisi dan peneliti di Universitas Sains dan Teknologi Komputer (STEKOM) Semarang yang berpengalaman dalam bidang jaringan sensor, sistem informasi, dan pemantauan daya.

Sumber Penelitian
Barik Khamaluddin Nur, Miftahurrohman, Imam Saufik Suasana. Development of a Microcontroller-Based Power Monitoring System for Comparative Efficiency Analysis of LED, CFL, and Incandescent Lamps. Formosa Journal of Computer and Information Science (FJCIS). Vol. 5, No. 2, 2026, hal. 351-366
DOI : https://doi.org/10.55927/fjcis.v5i2.17146
URL: https://journal.formosapublisher.org/index.php/fjcis