83laporan hasil penelitian dosen pemula.pdf
TRANSCRIPT
1
LAPORAN HASIL PENELITIAN DOSEN PEMULA
ANALISIS PERANCANGAN PENERAPAN SUMBER ENERGI TENAGA SURYA PADA PENERANGAN JALAN KAMPUS
DI UNIVERSITAS TADULAKO
TIM PENGUSUL
A. Y. Erwin Dodu, S.T., M.Eng (Ketua) NIDN: 0012117605 Yuli Asmi Rahman, S.T., M.Eng (Anggota) NIDN: 0002078104
Dibiayai Oleh DIPA Universitas Tadulako Sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian Dosen Pemula
Nomor : 6124 / UN28 / KP / 2012 Tanggal: 13 Desember 2012
LEMBAGA PENELITIAN UNIVERSITAS TADULAKO
DESEMBER 2012
REKAYASA
2
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Penelitian : Analisis Perancangan Penerapan Sumber Energi Tenaga Surya
pada Penerangan Jalan Kampus di Universitas Tadulako Bidang Ilmu : Rekayasa Ketua Peneliti a. Nama Lengkap : Albrecht Yordanus Erwin Dodu. S.T., M.Eng b. NIP/NIK : 197611122006041001 c. NIDN : 0012117605 d. Pangkat/ Golongan : Penata Muda/IIIa e. Jabatan Fungsional : Asisten Ahli f. Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Elektro g. Pusat Penelitian : Lab. Teknik Kontrol dan Elektronika Daya h. Alamat Institusi : Kampus Bumi Tadulako Km. 9 Palu 94118 i. Telpon/Faks/E-mail : 082187372287/-/[email protected] Jangka waktu pelaksanaan : 3 Minggu Biaya penelitian : Rp. 10.000.000,00 Palu, 20 Desember 2012 Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik Ketua Peneliti Ir. Armin Basong, M.Si A.Y. Erwin Dodu,S.T., M.Eng NIP: 196404271994032001 NIP: 197611122006041001 NIDN: 0026045606 NIDN: 0012117605
Menyetujui, Ketua Lembaga Penelitian
Prof. Dr. Sultan, M.Si NIP: 196212311988111002
NIDN: 0001016240
3
BIODATA PENELITI
1. Biodata Ketua
A. Identitas Diri 1 Nama Lengkap (dengan gelar) Albrecht Yordanus Erwin Dodu, S.T., M.Eng (L) 2 Jabatan Fungsional Asisten Ahli 3 Jabatan Struktural - 4 NIP/NIK 197611122006041001 5 NIDN 0012117605 6 Tempat dan Tanggal Lahir Palu, 12 November 1976 7 Alamat Rumah Jl. Marjun Habi No. 11 Palu 8 Nomor Telepon/Faks/HP 082187372287 9 Alamat Kantor Kampus Bumi Tadulako Km. 9
10 Nomor Telepon/Faks (0451) 461545 11 Alamat e-mail [email protected] 12 Lulusan yang telah dihasilkan S-1= - orang; S-2= - orang; S3= - orang
13 Mata Kuliah yang Diampu
1. FISIKA DASAR 1 2. FISIKA DASAR 2 2. SISTEM KENDALI 3. KENDALI MESIN LISTRIK
B. Riwayat Pendidikan
S-1 S-2
Nama Perguruan Tinggi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
HAN University of Applied Sciences The Netherlands
Bidang Ilmu Teknik Elektro Control Systems Engineering Tahun Masuk-Lulus 1994 - 2002 2010 -2012
Judul Skripsi/Thesis/Disertasi
Simulasi Penggunaan Metode Penalaan Umpan-Balik Iteratif
(Iterative Feedback Tuning) Pada Pengendalian Frekuensi-Beban
Sistem Tenaga Listrik
Energy Management Strategy Based On Analytical Solution For Fuel Cell Hybrid Electric Vehicles
Nama Pembimbing/Promotor Dr. Ir. Sasongko Pramonohadi, DEA Ir. Priyatmadi, M.T.
Dr. Hans Bosma Dr. P.A. Veenhuizen
C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir (Bukan Skripsi, Tesis, maupun Disertasi)
No Tahun Judul Penelitian Pendanaan Sumber Jml (Rp)
- - - - - D. Pengalaman Pengabdian Pada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir
No Tahun Judul Pengabdian Pendanaan
Sumber Jml (Juta Rp)
1 2007 Upaya Peningkatan Laboratorium pada SMK Negeri 4 Palu Melalui Pelatihan Pemeliharaan dan Perawatan Komputer
DIPA Universitas Tadulako
1
2 2009 Pelatihan Instalasi Listrik Sederhana Mandiri 1 3 2009 Penyuluhan Hemat Energi Listrik Mandiri 1
4
4 2010 Penyuluhan Perawatan Instalasi Listrik Rumah Tangga Mandiri 1 5 2010 Penyuluhan tentang Penggunaan Peralatan Listrik Hemat Energi Mandiri 1
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah dalam 5 Tahun Terakhir
No Judul Artikel Ilmiah Volume/Nomor/ Tahun Nama Jurnal
1 Sistem Pengendalian Menggunakan Metode Penalaan Umpan-Balik Iteratif (Iterative Feedback Tuning) Vol 5/No. 1/2008
Jurnal Ilmiah Matematika Dan
Terapan
2 Sistem Kendali Umpan-Balik (Feedback Control)
Menggunakan Teknik Pengendalian PID (Proporsional-Integral-Derivatif)
Vol 6/No.1/2009 Jurnal Ilmiah
Matematika Dan Terapan
3 Pemodelan Sistem Generator Induksi Tereksitasi Sendiri (Self-Excited Induction Generator (SEIG)) Vol 6/No. 2/2009
Jurnal Ilmiah Matematika Dan
Terapan
4 Penggunaan Model Noise Pada Metode Iterative Feedback Tuning Untuk Penghilangan Gangguan
Sistem Pengendalian Vol 7/No. 1/2010
Jurnal Ilmiah Matematika Dan
Terapan
5
2. Biodata Anggota
A. Identitas Diri 1 Nama Lengkap (dengan gelar) YULI ASMI RAHMAN, ST. M.Eng. (P) 2 Jabatan fungsional LEKTOR 3 NIP/NIK/identitas lainnya 19810702 200501 2 001 4 NIDN 0002078104 5 Tempat dan Tanggal Lahir BARRU, 2 JULI 1981 6 AlamatRumah BTN PENGAWU BLOK D NO. 4 PALU 7 Nomor Telepon/Faks/HP 0852 41297776 8 Alamat Kantor KAMPUS BUMI TADULAKO KM 9 9 Nomor Telepon/Faks (0451) 461545
10 Alamat e-mail [email protected].
11 Mata kuliah yang diampu
1. KONVERSI ENERGI TERBARUI 2. SISTEM DISTRIBUSI TENAGA ELEKTRIK 3. PEMBANGKIT ENERGI ELEKTRIK
B. RiwayatPendidikan S-1 S-2 Nama Perguruan Tinggi UNIVERSITAS HASANUDDIN,
MAKASSAR UNIVERSITAS GADJAH MADA, YOGYAKARTA
Bidang Ilmu TEKNIK ENERGI TEKNIK TENAGA LISTRIK Tahun Masuk-Lulus 1999 – 2003 2008 - 2010 Judul Skripsi/Thesis/Disertasi Studi Perhitungan Arus Hubung
Singkat Untuk System Interkoneksi Sulawesi Selatan Tahun 2012
Optimisasi Penempatan Kapasitor Pada Jaringan Distribusi Menggunakan
Algoritma Genetika Nama Pembimbing/Promotor Ir. Ahmad Toyib Rahardjo, M.Sc & Ir.
Hj. Sri Mawar Said Ir. Soedjatmiko, M.Sc & Sarjiya, S.T., M.T., Ph.D.
C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 TahunTerakhir (Bukan Skripsi, Tesis, maupun Disertasi) No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan
Sumber* Jml (JutaRp)
1 2011 Studi Aliran Daya Menggunakan Algoritma Genetika (Studi Kasus Jaringan Distribusi Kota Palu Penyulang Cempaka) MANDIRI 2
D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat Dalam 5 Tahun Terakhir No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan
Sumber* Jml (JutaRp)
1 2007 Penyuluhan Tentang Pemilihan Lampu Hemat Energi yang Tepat Untuk Mengurangi Biaya Tagihan Rekening Listrik Kelurahan Bayaoge
MANDIRI 1
2 2007 Penggunaan Barang Elektronika yang Tepat Dalam Rumah Tangga MANDIRI 1
3 2008 Sosialisasi Lampu Hemat Energy Sebagai Upaya Pengurangan Tagihan Rekening Listrik
DIPA LPPM UNTAD DP2M
1,5
4 2011 Penyuluhan Peran Ibu Rumah Tangga Dalam DIPA LPPM 2
6
Memasyarakatkan Budaya Hemat Energy Listrik UNTAD DP2M
5 2011 Sosialisasi Pengaruh Jaringan Transmisi Tegangan Tinggi 150 kV Terhadap Manusia dan Makhluk Hidup Sekitarnya
PT. PLN Pikitring
Sulmapa II 32
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah Dalam 5 Tahun Terakhir No. Judul Artikel Ilmiah Volume / Nomor /
Tahun Nama Jurnal
1 Analisa Distribusi Tegangan Pada Permukaan Inslator Gantung Dengan Menggunakan Simulasi MATLAB
Vol. 17/No. 4/2007 EMAS
2 Implementasi Integrated Control and Protection System (ICPS) Pada Gardu Induk Vol. 5/No. 1/2008 MEKTEK
3 Studi Penempatan Kapasitor Pada Jaringan Distribusi Radial Menggunakan Algoritma Genetika 2010 PROCEEDING
CITEE 2010 4 Watak Harmonic Pada Beban Inveter Tiga Fasa Tak berbeban Vol. 1/No. 1/2011 FORISTEK
5 Pengontrolan Tegangan Input Motor DC Melalui Penyearah Terkendali Satu Fasa Metode PWM Dengan Saklar MOSFET 2011 PROCEEDING
CITEE 2011
6 Aplikasi karakteristik Penyearah Satu fasa Terkendali Pulse Width Modulation (PWM) pada Beban Resistif Vol. 9/No. 1/2011 SMARTEK
7 Aplikasi filter pasif sebagai pereduksi harmonik harmonik pada inverter tiga fasa tak bebeban Vol. 2/ No.1/2012 FORISTEK
F. Pengalaman Penyampaian Makalah Secara Oral Pada Pertemuan/Seminar IlmiahDalam 5 Tahun Terakhir
No. Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat
1 Conference on Information Technology Electrical Engineering
Studi Penempatan Kapasitor Pada Jaringan Distribusi Radial Yogyakarta
2 Conference on Information Technology Electrical Engineering
Pengontrolan Tegangan Input Motor DC Melalui Penyearah Terkendali Satu Fasa Metode PWM dengan Saklar MOSFET
Yogyakarta
7
DAFTAR ISI
Halaman Judul ............................................................................................................. 1 Halaman Pengesahan ................................................................................................... 2 Biodata Peneliti ............................................................................................................ 3 Daftar Isi ...................................................................................................................... 7 Abstrak ........................................................................................................................ 8 Bab I. Pendahuluan ............................................................................................. 9 1.1. Latar Belakang dan Permasalahan .................................................. 9 1.3. Urgensi (keutamaan) Penelitian ...................................................... 10 Bab II. Tujuan dan Manfaat .................................................................................. 11 2.1. Tujuan ............................................................................................. 11 2.2. Manfaat ............................................................................................ 11 Bab III. Metode Penelitian ..................................................................................... 12 3.1. Waktu dan Tempat .......................................................................... 12 3.2. Khalayak Sasaran ............................................................................ 12 3.3. Metode Pelaksanaan ........................................................................ 12 3.4. Jadwal Kegiatan .............................................................................. 15 Bab IV. Hasil Yang Dicapai ................................................................................... 16 4.1. Lokasi Titik-Titik Lampu Penerangan Jalan Kampus ..................... 16 4.2. Daya Lampu Penerangan Jalan Kampus ...................................... 17 4.3. Kapasitas Baterai (Accu) .................................................................. 20 4.4. Solar Panel ....................................................................................... 20 Bab V. Kesimpulan dan Saran ............................................................................... 22 5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 22 5.2. Saran ................................................................................................ 22 Daftar Pustaka .............................................................................................................. 23 Lampiran
8
ABSTRAK
Salah satu sumber energi terbarukan yang dewasa ini mendapat perhatian cukup besar dari para peneliti adalah sumber energi tenaga surya. Tersedianya cahaya matahari yang melimpah bagi planet Bumi khususnya di wilayah negara Republik Indonesia mengakibatkan penerapan energi surya sebagai sumber pembangkit listrik untuk memenuhi kebutuhan energi rumah tangga dan sarana umum menjadi begitu diminati di Indonesia. Pemanfaatan tenaga surya sebagai sumber energi bagi penerangan jalan merupakan salah satu contoh penerapan teknologi tenaga surya untuk keperluan sarana umum. Kebutuhan akan penerangan jalan di lingkungan kampus Universitas Tadulako saat ini sudah merupakan suatu kebutuhan yang mendesak dan harus segera direalisasikan agar dapat menunjang kenyamanan pelaksanaan kegiatan akademik maupun non akademik yang volume kegiatannya semakin hari semakin besar. Penelitian ini dilakukan untuk menghasilkan rancangan yang baik terhadap penggunaan tenaga surya sebagai sumber energi lampu jalan di lingkungan Universitas tadulako. Kata Kunci: energi terbarukan, Pembangkit Listrik Tenaga Surya, penerangan jalan umum
9
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang dan Permasalahan
Kebutuhan terhadap energi dewasa ini semakin meningkat seiring dengan meningkatnya
kebutuhan hidup manusia. Hal ini menyebabkan adanya indikasi terjadi krisis energi di dunia.
Salah satu penyebab dari krisis energi tersebut adalah masih besarnya tingkat ketergantungan
pada sumber energi fosil terutama minyak bumi yang juga dikenal sebagai sumber energi tak
terbarukan. Seperti diketahui bahwa cadangan minyak bumi yang tersedia di bumi ini terbatas.
Oleh karena itu perlu dilakukan upaya diversifikasi energi agar tercipta keseimbangan energi
yang baik.
Diversifikasi energi dapat dilakukan dengan mulai memberikan peluang kepada jenis-
jenis energi alternatif yang selama ini sudah dikembangkan maupun jenis energi yang baru. Ada
berbagai alternatif yang bisa dikembangkan antara lain sumber energi panas bumi (geothermal),
biomassa, air, angin, gelombang air laut, matahari dan lain-lain yang masih terbuka
pengembangannya. Sumber-sumber energi tersebut dikenal dengan sumber energi terbarukan
yang mempunyai potensi lebih unggul dibandingkan dengan sumber energi fosil. Keunggulan
sumber energi terbarukan ini antara lain karena persediaannya yang tak terbatas, dapat
diperbaharui, dan ramah lingkungan. Energi surya (matahari), energi air, energi angin, energi
biomassa, energi gelombang air laut, dan sumber energi alternatif lainnya tersedia secara
melimpah di alam, sedangkan pemanfaatannya masih sedikit. Kendala utama dalam pemanfaat
energi terbarukan adalah teknologi yang dipakai sekarang, efisiensinya masih rendah sehingga
energi yang dikonversi sedikit.
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, salah satu sumber energi terbarukan yang
tersedia di alam secara melimpah adalah energi surya. Matahari terletak berjuta-juta kilometer
dari Bumi (149 juta kilometer) akan tetapi mampu menghasilkan jumlah energi yang luar biasa
banyaknya bagi Bumi. Energi yang dipancarkan oleh matahari yang mencapai Bumi setiap menit
akan cukup untuk memenuhi kebutuhan energi seluruh penduduk manusia di planet ini selama
satu tahun, jika bisa ditangkap dengan benar. Pemanfaatan energi surya bagi umat manusia
misalnya untuk mengeringkan pakaian atau mengeringkan hasil panen. Energi surya bisa
dimanfaatkan antara lain dengan cara menggunakan sel surya (yang disebut dengan sel
10
fotovoltaik) yang mengkonversi cahaya matahari menjadi listrik secara langsung. Di Indonesia,
sistem pemanfaatan energi surya untuk pembangkitan tenaga listrik lebih dikenal dengan istilah
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS).
Di seluruh wilayah Indonesia, energi surya berpotensi untuk dimanfaatkan pada
pembangkit listrik. Besarnya rata-rata intensitas radiasi cahaya matahari adalah sekitar 4 kWh/m2
(I Made Ardita dkk., 2008). Dengan potensi energi surya ini, wilayah Indonesia diyakini mampu
menghasilkan tenaga listrik yang cukup untuk memenuhi keperluan rumah tangga (penerangan,
menghidupkan peralatan listrik seperti setrika, TV dll). Selain untuk memenuhi keperluan rumah
rumah tangga, energi surya juga dapat dimanfaatkan untuk penerangan jalan umum. Setiap titik
lampu jalan dapat dinyalakan dengan menggunakan satu sel fotovoltaik dalam ukuran dan sistem
kontrol yang tepat.
Salah satu institusi yang saat ini sangat membutuhkan penerangan jalan adalah
Universitas Tadulako. Semakin meningkatnya volume kegiatan akademik dan non akademik di
hampir semua fakultas di lingkungan Universitas Tadulako mengakibatkan kegiatan dilakukan
sampai malam hari. Untuk meningkatkan keamanan dan kenyamanan kegiatan-kegiatan tersebut,
maka perlu dihadirkan lampu jalan sebagai penerangan di jalan-jalan kampus. Pemanfaatan
energi surya dengan menggunakan sel fotovaltaik sebagai sumber energi terbarukan bagi
penerangan jalan kampus menjadi fokus dari penelitian ini.
1.2. Urgensi (keutamaan) Penelitian
Penelitian dan kajian ilmiah yang akan dilakukan ini meliputi studi potensi atau pra studi
kelayakan dan studi kelayakan teknis yang menghasilkan luaran yang penting dalam
pemanfaatan salah satu sumber energi terbarukan yaitu energi surya.
Melalui Undang-Undang Republik Indonesia No. 30 tahun 2007 tentang energi, Presiden
Republik Indonesia mengamanahkan bahwa penelitian dan pengembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi penyediaan dan pemanfaatan energi wajib difasilitasi oleh Pemerintah dan Pemerintah
Daerah sesuai dengan kewenangannya, dimana penelitian dan pengembangan terutama diarahkan
pada energi baru dan terbarukan. Untuk itu peran universitas sangat diperlukan sebagai pihak
akademis yang dapat mengadakan kajian ilmiah terhadap pemanfaatan sumber energi terbarukan.
11
BAB II. TUJUAN DAN MANFAAT
2.1. Tujuan
Berdasarkan latar belakang dan permasalahan yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya
maka dapat ditentukan tujuan dari penelitian ini sebagai berikut:
1. Membuat peta kampus yang dilengkapi dengan lokasi titik-titik lampu yang akan dipasang
di semua jalan kampus Universitas Tadulako dengan mempertimbangkan jarak yang layak
di antara dua titik lampu.
2. Menghitung besar daya listrik yang dihasilkan oleh setiap sel fotovoltaik yang terpasang
dengan mempertimbangkan besarnya daya yang didapatkan dari intensitas cahaya matahari
yang ditangkap oleh sel fotovoltaik tersebut.
3. Menentukan komponen-komponen penyusun satu titik lampu jalan menggunakan energi
surya sebagai sumber pembangkit listrik yang layak digunakan di jalan kampus.
2.2. Manfaat
Merujuk pada tujuan penelitian di atas maka manfaat dari penelitian ini adalah dapat
menghasilkan suatu studi awal analisis perancangan penerapan sumber energi tenaga surya pada
penerangan jalan kampus di Universitas Tadulako.
12
BAB III. METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat
Proses penelitian ini yang terdiri dari pembuatan peta kampus Universitas Tadulako,
pengukuran intensitas matahari dan analisis hasil pengukuran dilaksanakan di lingkungan
Universitas Tadulako dan laboratorium Teknik Kontrol dan Elektronika Daya Jurusan Teknik
Elektro Universitas Tadulako. Lama waktu penyelesaian proses penelitian ini adalah tiga minggu
yang dimulai dari tanggal 28 November 2012.
3.2. Khalayak Sasaran
Jumlah peneliti yang terlibat dalam penelitian ini adalah dua orang yang terdiri dari satu
ketua dan satu anggota dengan dibantu oleh satu orang tenaga mahasiswa dari Jurusan Teknik
Elektro Universitas Tadulako. Adapun khalayak yang menjadi sasaran penelitian ini adalah
semua civitas akademika yang merupakan pengguna jalan di lingkungan Universitas Tadulako.
3.3. Metode Pelaksanaan
Metode pelaksanaan penelitian ini terdiri dari:
1. Pengukuran dan pengambilan data
Pengukuran dan pengambilan data dilakukan untuk keperluan pembuatan peta kampus yang
dilengkapi dengan lokasi titik-titik lampu penerangan jalan di kampus Universitas Tadulako
serta penentuan besarnya daya yang dihasilkan oleh intensitas cahaya matahari di sekitar
lingkungan kampus. Proses pengambilan data penelitian dapat dilihat pada gambar 1 dan 2,
sementara alat-alat pengukuran yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3, 4 dan 5.
2. Analisis data
Data yang dihasilkan dari proses pengukuran dan pengambilan data kemudian dianalisis
untuk mendapatkan lokasi titik-titik lampu penerangan jalan yang tepat serta mendapatkan
daya yang dihasilkan oleh intensitas cahaya matahari di sekitar lingkungan kampus
Universitas Tadulako.
13
Gambar 1. Pengukuran daya intensitas cahaya matahari menggunakan Pyranometer dan
Monocrystalline Silicon Solar Panel.
Gambar 2. Pengukuran tegangan pada Pyranometer
14
Gambar 3. Pyranometer
Gambar 4. Monocrystalline Silicon Solar Panel
15
Gambar 5. Monocrystalline Silicon Solar Panel, Pyranometer dan Multimeter.
3.4. Jadwal Kegiatan
URAIAN KEGIATAN Minggu ke-
1 2 3
I. Persiapan
II. Pelaksanaan
2.1. Pembuatan peta kampus dan penentuan lokasi titik-titik lampu jalan kampus
2.2. Pengukuran daya intensitas cahaya matahari
III. Penyusunan Laporan Hasil
16
IV. HASIL YANG DICAPAI
Pada bab ini akan dijelaskan hasil analisis penelitian yang telah dilakukan berdasarkan
data-data yang telah dikumpulkan.
4.1. Lokasi Titik-Titik Lampu Penerangan Jalan Kampus
Penentuan tinggi tiang dan jarak antara tiang lampu penerangan jalan dapat dilihat pada
gambar 6. Adapun penjelasan tentang gambar tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 6. Tinggi dan jarak antara dua tiang lampu jalan.
(Sumber: Spesifikasi Lampu Penerangan Jalan Perkotaan, No. 12/S/BNKT/1991)
17
Tabel 1. Uraian tinggi dan jarak antara dua tiang lampu jalan.
(Sumber: Spesifikasi Lampu Penerangan Jalan Perkotaan, No. 12/S/BNKT/1991)
Berdasarkan uraian pada Tabel 1 di atas maka dapat ditentukan bahwa jalan kampus yang
merupakan kategori jalan lokal sebaiknya mempunyai tiang lampu dengan tinggi 5m s.d. 6m.
Adapun jarak minimum antara dua tiang lampu adalah 30m. Pada penelitian ini ditentukan
bahwa tiang distribusi jaringan listrik yang sudah terpasang di jalan-jalan kampus akan
digunakan juga sebagai tiang lampu penerangan jalan dengan alasan penghematan biaya
konstruksi. Dengan memanfaatkan tiang-tiang distribusi sebagai tiang-tiang lampu penerangan
jalan maka jarak antara dua tiang lampu akan sama dengan jarak antara dua tiang distribusi yaitu
18
sepanjang kurang lebih 40m s.d. 50m. Gambar lengkap penempatan titik-titik lampu penerangan
jalan kampus dapat dilihat pada lampiran.
4.2. Daya Lampu Penerangan Jalan Kampus
Besarnya daya setiap titik lampu yang akan digunakan dapat ditentukan berdasarkan data
yang terdapat pada Tabel 2 dan Tabel 3.
Tabel 2. Kualitas Pencahayaan Normal
(Sumber: Spesifikasi Lampu Penerangan Jalan Perkotaan, No. 12/S/BNKT/1991)
19
Tabel 3. Perhitungan Jenis Lampu Penerangan Jalan.
(Sumber: Spesifikasi Lampu Penerangan Jalan Perkotaan, No. 12/S/BNKT/1991)
Pada Tabel 2 telihat bahwa untuk tipe jalan kampus yang masuk kategori jalan lokal
sekunder, maka kuat pencahayaan (iluminansi) yang dibutuhkan adalah 2 s.d. 5 lux. Pada Tabel 3
diketahui bahwa untuk lebar jalan jalan kampus sekitar 5m s.d. 8m, tinggi lampu 6m dan tingkat
pencahayaan 3,5m maka dibutuhkan daya lampu 70 W jenis lampu SON (lampu gas sodium
bertekanan tinggi) atau 125 W jenis lampu MBF/U (lampu gas merkuri tekanan tinggi). Tabel 3
ini dibuat untuk tipe rumah lampu yang mempunyai sorotan cahaya ringan/kecil, terutama yang
langsung ke jalan.
Karena berdasarkan Tabel 2 dan 3 di atas diketahui bahwa daya lampu AC yang akan
digunakan pada penerangan jalan kampus cukup besar, maka pada penelitian ini digunakan
lampu penerangan DC (seperti lampu LED) yang memiliki beberapa keunggulan dibanding
dengan lampu AC. Beberapa keunggulan tersebut antara lain:
- Penggunaan energi yang kecil.
- Keandalan lampu LED (lampu DC) 5x lampu standard biasa (lampu AC).
- Tidak membutuhkan adanya inverter.
Adapun kerugiannya adalah biaya pengadaan lampu yang lebih mahal.
20
Dengan menggunakan informasi keunggulan lampu LED di atas maka pada penelitian ini
dipilih untuk menggunakan lampu LED dengan daya 20 W s.d. 30 W.
4.3. Kapasitas Baterai (Accu)
Berdasarkan tegangan operasinya, dua jenis baterai accu yang banyak ditemukan
dipasaran adalah baterai accu 12 V dan 24 V. Dengan alasan penghematan maka pada penelitian
ini jenis baterai accu yang digunakan adalah 12 V. Bila daya lampu yang akan disuplai oleh
baterai accu sebesar 30 W (nilai maksimal dari daya lampu yang akan dipasang) maka arus yang
harus diberikan oleh baterai accu adalah:
𝐼𝐼 =𝑃𝑃𝑉𝑉
=3012
= 2,5 𝐴𝐴
Dengan asumsi bahwa suplai daya yang harus diberikan baterai accu kepada lampu penerangan
jalan adalah selama kurang lebih 12 jam (18.00 s.d. 06.00) maka arus sebesar 2,5 A juga harus
disuplai oleh baterai accu kepada lampu selama 12 jam. Oleh karena itu nilai Ah (Ampere hour)
dari baterai accu 12 V yang akan digunakan harus sebesar:
𝐴𝐴ℎ = 𝐼𝐼 × ℎ = 2,5 × 12 = 30 𝐴𝐴ℎ
Merujuk pada perhitungan di atas maka nilai Ah dari baterai accu yang akan digunakan harus
lebih besar dari 30 Ah sehingga kapasitas baterai accu yang dipilih untuk digunakan pada
penelitian ini adalah 12 V 50 Ah.
4.4. Solar Panel
Hasil pengukuran solar panel dan pyranometer dapat dilihat pada Tabel 4.
21
Tabel 4. Hasil Pengukuran Solar Panel dan Pyrometer
Hari/Tanggal Pukul Rata-rata 06.00 09.00 12.00 15.00 18.00
Rabu
5 Desember 2012
Tegangan (V) 4,8 9,6 10,2 9,8 5,6 8
Arus (mA) 85 130 185 140 95 127
Kamis
6 Desember 2012
Tegangan (V) 4,2 8,6 9,2 8,8 4,8 7,12
Arus (mA) 80 115 150 100 85 106
Jumat
7 Desember 2012
Tegangan (V) 4,6 9 9,8 9,4 5,2 7,6
Arus (mA) 85 120 170 165 90 126
Sabtu
8 Desember 2012
Tegangan (V) 4 8,2 9 8,6 4,6 6,88
Arus (mA) 80 95 100 95 85 91
Minggu
9 Desember 2012
Tegangan (V) 4,6 8,4 9,2 9 5 7.24
Arus (mA) 85 95 100 100 85 93
Senin
10 Desember 2012
Tegangan (V) 5 10,2 10,6 10 5,2 8,2
Arus (mA) 85 120 180 150 90 125
Selasa
11 Desember 2012
Tegangan (V) 4,2 8,6 9,4 9 5 7,24
Arus (mA) 80 120 150 125 85 112
Berdasarkan data yang terdapat pada Tabel 4, dapat ditentukan tegangan rata-rata yang
dihasilkan oleh satu buah solar panel per hari dalam waktu satu minggu sebagai berikut:
𝑉𝑉𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟−𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑟𝑟 ℎ𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 =8 + 7,12 + 7,6 + 6,88 + 7,24 + 8,2 + 7,24
7= 7,47 𝑉𝑉
Sementara arus rata-rata yang dihasilkan oleh satu buah solar panel per hari dalam waktu satu
minggu adalah:
𝐼𝐼𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟−𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑟𝑟 ℎ𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 =127 + 106 + 126 + 91 + 93 + 125 + 112
7= 111,43 𝑚𝑚𝐴𝐴
Daya listrik rata-rata yang dihasilkan oleh satu solar panel per hari adalah:
𝑃𝑃𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟−𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑟𝑟 ℎ𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 = 𝑉𝑉𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟−𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑟𝑟 ℎ𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 × 𝐼𝐼𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟−𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑟𝑟 ℎ𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 = 7,47 𝑉𝑉 × 111,43 𝑚𝑚𝐴𝐴 = 0,83 𝑊𝑊
Merujuk pada hasil perhitungan di atas maka didapatkan jumlah total solar panel yang
dibutuhkan adalah 22 buah solar panel dengan susunan 11 jalur paralel dan masing-masing jalur
terdapat 2 buah solar panel yang dihubungkan seri.
22
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Beberapa kesimpulan yang dapat dihasilkan dari penelitian ini adalah:
1. Pada peta kampus yang telah dibuat, diketahui bahwa jarak antara dua titik lampu adalah 40
m s.d. 50 m sedangkan tinggi tiang lampu (jarak efektif lampu dengan tanah) adalah 5 m s.d.
6 m.
2. Daya listrik rata-rata yang dihasilkan oleh satu buah solar panel per hari adalah 0,83 Watt.
3. Komponen-komponen penyusun satu titik lampu jalan menggunakan energi surya sebagai
sumber pembangkit listrik pada jalan di lingkungan Universitas Tadulako adalah:
a. Lampu LED dengan daya 20 W s.d. 30 W.
b. Baterai accu dengan kapasitas 12 V 50 Ah.
c. Unit solar panel berjumlah 22 unit dengan susunan 11 jalur paralel dan masing-masing
jalur terdapat 2 buah solar panel yang dihubungkan seri.
5.2. Saran
Beberapa buah saran yang diajukan oleh tim peneliti dalam rangka penyempurnaan
penelitian ini adalah:
1. Perlu dilakukan kajian ekonomis terhadap hasil penelitian ini agar bisa diketahui layak atau
tidaknya dilakukan implementasi terhadap hasil.
2. Sebaiknya pengukuran daya yang dihasilkan oleh intensitas matahari dilakukan dengan
jangka waktu yang lama yaitu dalam jangka waktu bulanan atau tahunan sehingga bisa
didapatkan nilai pengukuran yang lebih valid.
23
DAFTAR PUSTAKA
........................, Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000
........................, Spesifikasi Lampu Penerangan Jalan Perkotaan, No. 12/S/BNKT/1991
Ardita, I.M., Prasetyo, C.W., Sulistyo, A., 2008, Optimasi Pemanfaatan Energi Terbarukan
Lokal Untuk Pembangkit Tenaga Listrik Dengan Menggunakan Skenario Energi Mix
Nasional, Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008.
Suparta I.N., Analisis Break Even Point (BEP) Perencanaan dan Pembuatan modul Cell Surya
yang Kopetebel, Jurnal Matrix Vol. 1, No. 2, Juli 2011.
24
LAMPIRAN
25
1. Surat Tugas
2. Peta Kampus Universitas Tadulako