32
2 Wawancara, dalam penelitian lapangan dilakukan wawancara terhadap beberapa responden untuk mengumpulkan data-data mengenai lampu jalan
solar cell dan lampu jalan konvensional. Wawancara ini dilakukan di Dinas Pertamanan Kota Medan dan pegawai di Dinas Pertamanan sebagai
respondennya. Selain itu wawancara juga dilakukan kepada „pakar‟ dalam bidang tersebut.
3.4 Diagram Alir Flowchart Penelitian
Flowchart dibuat untuk memahami dari pekerjaan yang dilakukan penulis dalam mengumpulkan dan meneliti data hingga pada kesimpulan akhir :
Mulai Mengumpulkan data
Data 1 Data 2 1. Keseluruhan teknis PJU Solar Cell 1. Keseluruhan ekonomis PJU Solar Cell
2. Keselurahan teknis PJU Konvensional 2. Keseluruhan ekonomis PJU Konvensional
Analisis Data 1. Melakukan perhitungan terhadap
Data 1 dan Data 2 sesuai dgn rumus yang ada pada analisa data
dalam BAB III Menguji Data 1
dan perhitungan rumus Tidak Analisi Data, apakah telah
sesuai dgn SNI Standar Nasional Indonesia yg terlampir
pada BAB II?
Ya A B
Universitas Sumatera Utara
33
A B Ya
Membandingkan Tidak dari segi ekonomis, apakah
PJU Solar Cell lebih ekonomis murah dibandingkan PJU Konvensional ?
Ya Kesimpulan II Kesimpulan I
Proyek pergantian PJU Konvensional PJU Konvensional atau Solar Cell tidak menjadi PJU Solar Cell adalah gagal, layak digunakan, keamanan kenyamanan
Dinas Pertamanan merugi, globalisasi masyarakat pemakai jalan terganggu
akan „Green Energy‟ perlu dikaji ulang. terancam. Kesimpulan III
Proyek pergantian PJU Konvensional menjadi
PJU Solar Cell adalah sukses, “Green Energy” dan energi terbarukan terutama “Solar Cell”
patut diglobalisasikan, Dinas Pertamanan mengalami keuntungan masyarakat senang.
Selesai
Gambar 3.1 Flowchart Penelitian
3.5 Teori Analisa Data
Dalam penelitian ini dilakukan dua analisis data yang meliputi “analisis
teknis” dan “analisis ekonomis” terhadap penggunaan jalan umum solar cell dengan penerangan jalan umum konvendional.
3.5.1 Analisa Teknis
Universitas Sumatera Utara
34
Analisis teknik merupakan suatu tindakan yang sifatnya pengamatan serta perhitungan formula yang ada dengan menyesesuaikan kriteria dan Standarisasi
Nasional Indonesia SNI yang berlaku dan tertera pada PUIL Persyaratan Umum Instalasi Listrik. Menganalisis hal teknis terhadap penerangan jalan umum
dilakukan untuk mendapat sistem penerangan yang baik, aman, handal, tahan lama, dan sesuai dengan spesifikasi pabrikasinya. Adapun analisis teknik
dilakukan terhadap komponen-komponen PJU yang meliputi lampu dan penerangan, tiang, stang ornamen, penghantar, dll :
3.5.1.1 Lampu dan Penerangan
Lampu adalah suatu unit lengkap yang terdiri dari sumber cahaya lampuluminer, elemen-elemen optik pemantulreflector, pembiasrefractor,
penyebardiffuser. elemen-elemen elektrik konektor ke sumber tenagapower supply. dll.. Sehingga lampu memerlukan daya sumber listrik untuk
membuatnya bekerja hidup dan menghabiskan energi selama lampu bekerja dihidupkan.
Untuk mencari besar energi yang dipakai pada lampu adalah: 3.1
dimana : = energi yang dibutuhkan atau beban Whwatt.hour
= daya beban atau lampu watt = lama pemakaian beban atau lampu dalam satu hari hour
Dalam merencanakan instalasi penerangan, ada kriteria yang perlu diperhatikan untuk mendapatkan penerangan yang baik yaitu memenuhi fungsi
Universitas Sumatera Utara
35
supaya mata kita dapat melihat dengan jelas dan nyaman. Sehingga diperlukan beberapa perhitungan penerangan, diantaranya adalah: :
i. Intensitas cahaya
Intensitas cahaya adalah fiuks cahaya per satuan sudut ruang dalarn arah pancaran cahaya yang dapat ditulis dengan persamaan :
3.2
dimana : = intensitas cahaya candela
= fluks cahaya dalam lumen lm
w
= sudut ruang dalam steridian sr
ii. Luminansi
Luminansi adalah fiuks cahaya per satuan sudut ruang per satuan luas terproyeksi dari arah yang diberikan, atau intensitas cahaya dari suatu permukaan
persatuan luas hasil proyeksi dari arah yang diberikan seperti tampak pada Gambar 3.2. Luminasi ialah suatu ukuran terang suatu benda, luminasi yang
terlalu besar akan menyilaukan mata. Besaran ini mempunyai persarnaan sebagai berikut :
3.3 subtitusikan pers 3.2, maka :
3.4 dimana :
= luminasi cdm
2
A = luas bidang m
2
w
= sudut ruang dalam steridian sr
= sudut antara sinar datang dengan garis normal objek iii.
Iluminasi Intensitas Penerangan
Universitas Sumatera Utara
36
lluminasi atau intensitas penerangan adalah kerapatan fiuks cahaya yang mengenai suatu permukaaan, secara matematis dapat ditulis :
3.5 dimana :
= intensitas peneranganiluminasi lux atau lm m
2
A = luas bidang m
2
= fluks cahaya dalam lumen lm
Intensitas penerangan pada suatu titik umumnya tidak sama untuk
setiap titik pada bidang tersebut. Intensitas penerangan suatu bidang karena suatu sumber cahaya dengan intensitas I, berkurang dengan kuadrat dari jarak antara
sumber cahaya dan bidang itu
invers square la w
. Untuk memastikan iluminasi di seluruh bagian bidang mencapai syarat minimal yang harus dipenuhi seperti yang
tertera pada Tabel 2.4 dan Tabel 2.6, digunakan perhitungan metode titik.
Gambar 3.2 Perhitungan Iluminasi Metode Titik
Dengan menggunakan diagram intensitas cahaya, maka perhitungan iluminasi dengan mensibtusikan pers 3.2 ke pers.3.5 menjadi sebagai berikut:
3.6 dimana :
subtitusikan pers 3.9, maka :
Universitas Sumatera Utara
37
3.7 dimana :
= sudut yang dibentuk oleh sisi depan luminer dengan garis lurus antara luminer dengan titik yang dituju
= sudut yang dibentuk dari garis normal luminer dengan garis lurus antara luminer dengan titik yang dituju
h = tinggi sumber cahayatiang tiang PJU meter = intensitas cahaya pada sudut
,
iv. Efikasi cahaya
Efikasi cahaya adalah perbandingan antar fiuks cahaya yang dihasilkan larnpu dengan daya listrik yang dipakainya, secara matematis dapat ditulis sebagai
berikut :
3.8 dimana :
= efikasi cahaya lmwatt = daya lampu watt
= fluks cahaya lumen v.
Efisiensi Penerangan
Efisiensi penerangan adalah perbandingan antaran fluks cahayayang dipancarkan oleh armaturatau fluks cahaya yang sampai ke objek dengan fluks
cahayayang dipancarkan oleh sumber cahaya atau fluks cahaya awal, dapat ditulis secara matematis :
g
3.9
dimana : = efisiensi cahaya penerangan
Universitas Sumatera Utara
38
= fluks cahayayang dipancarkan oleh sumber cahayalumen
g
= fluks cahayayang dipancarkan oleh armatur lumen Atau efisiensi penerangan dapat dihitung melalui perhitungan indeks ruang
atau indeks bentukk.
x l
p h
l p
k
3.10 dimana :
= indek ruang atau bentuk
p
= panjang permukaan jalan m
l
= lebar permukaan jalan m
h
= tinggi tiang PJU m Lalu melalui Tabel 3.1 dapat dilihat indeks bentuk k dan efisiensi penerangan
maksimum dan minimumnya. 3.11
Sistem penerangan yang dipakai untuk penerangan jalan adalah sistem penerangan langsung.
Tabel 3.1 Efisiensi Penerangan dari Armatur Penerangan Langsung PJU
Melalui Perhitungan Indeks Ruang k
r
p
0,7 0,5
0,3
r
w
0,5 0,3
0,1 0,5
0,3 0,1
0,5 0,3
0,1
r
m
0,1 0,1
0,1
k
0,5 0,28 0,23 0,19 0,27 0,23 0,19 0,27 0,22 0,19
0,6 0,33 0,28 0,24 0,32 0,28 0,24 0,32 0,27 0,24
0,8 0,42 0,36 0,33 0,41 0,36 0,32 0,40 0,36 0,32
1,0 0,48 0,43 0,40 0,47 0,43 0,39 0,46 0,42 0,39
1,2 0,52 0,48 0,44 0,51 0,47 0,44 0,50 0,46 0,43
1,5 0,56 0,52 0,49 0,55 0,52 0,49 0,54 0,51 0,48
2,0 0,61 0,58 0,55 0,60 0,57 0,54 0,59 0,56 0,54
2,5 0,64 0,61 0,59 0,63 0,60 0,58 0,62 0,59 0,57
72 3
0,66 0,64 0,61 0,65 0,63 0,61 0,64 0,62 0,60 4
0,69 0,67 0,65 0,68 0,66 0,64 0,66 0,65 0,63 72
5 0,71 0,69 0,67 0,69 0,68 0,66 0,68 0,66 0,65
Universitas Sumatera Utara
39
keterangan : r
p
= faktor refleksi dinding dimana: warna gelap = 0,1
r
m
= faktor refleksi bidang pengukurannya warna sedang = 0,3
r
w
= faktor refleksi langit-langit warna muda
= 0,5 warna putih dan warna sangat muda = 0,7
3.5.1.2 Tiang dan Stang Ornament
Tiang merupakan salah satu dari komponen PJU dan fungsinya adalah sebagai tempat meletakkan lampu beserta armaturnya, stang ornamen dan panel
surya, baterai, inverter, dan lain sebagainya seperti pada PJU solar cell. Untuk menentukan sudut kemiringan stang ornamen, agar titik penerangan
mengarah ketengah - tengah jalan:
a
b Gambar 3.3 Perencanaan Penerangan Jalan Umum
a Tampak atas ; b Tampak depan Maka, untuk menentukan sudut kemiringan stang ornamen,agar titik
penerangan mengarah ketengah – tengah jalan
√
3.11 3.13
3.12 3.14
dimana: h = tinggi tiang
Universitas Sumatera Utara
40 T = jarak lampu ke tengah jalan
c = jarak horizontal lampu ke tengah jalan w
1
= jarak tiang ke horizontal lampu w
2
= jarak horizontal lampu ke ujung jalan b = lebar batu jalan
o = jarak batu jalan ke horizontal lampu T = batas kemiringan stang ornamen
= sudut kemiringan stang ornamen
3.5.1.3 Penghantar Listrik
Kabel adalah rakitan satu penghantar atau lebih, baik penghantar itu pejal atau pintalan, masing-masing dilindungi isolasi, dan keseluruhannya dilengkapi
dengan selebung pelindung bersama.Dimana pada umumnya bagian-bagian kabel untuk kabel tegangan rendah adalah:
penghantar isolasi
lapisan pembungkus inti pelindung mekanis
selubung luar Pada proses pemasangan instalasi untuk penghantar lsitrik PJU
konvensional menggunakan kabel tegangan rendah, penggunaan kabel menurut tempat pemakaiannya terbagi ke dalam 3 bagian, yaitu :
a. Kabel yang dipasang dari SUTR Saluran Udara Tegangan Rendah yang sudah ada menuju panel PJU atau disebut juga kabel induk.
Universitas Sumatera Utara
41
b. Kabel yang dipasangdari PHB PJU ketitik- titik sambung lampu PJU biasanya PHB diletakkan dalam bawah tanah, sehingga penghantar listrik
dengan kabel tanam. c. Kabel yang dipasang dari titik sambung lampu PJU menuju lampu.
Bahan penghantar yang baik adalah tembaga dan alumunium. Untuk kabel tanah umumnya digunakan penghantar tembaga, sedangkan alumunium
digunakan untuk penghantar udara. Untuk mengetahui ukuran luas penampang kabel berpenghantar yang dibutuhkan, digunakan persamaan dibawah ini :
untuk tegangan 3 fasa :
√
3.15 untuk tegangan 1 fasa :
3.16 persentase jatuh tegangan :
3.17 dimana :
= luas penampang penghantar m
2
= panjang penghantar m = faktor daya
= tahanan jenis logam penghantar = drop tegangan volt
= tagangan jala-jalasumber = persentase drop tegangan
= arus beban
Nomenklatur kabel adalah tata cara pemberian nama suatu kabel dengan
kode - kode tertentu, Beberapa arti huruf-huruf kode yang digunakan pada kabel : N
= kabel jenis standar dengan penghantar tembaga NA = kabel jenis standar dengan penghantar alumunium
Universitas Sumatera Utara
42
Y = selubung isolasi dari PVC
2X = selubung isolasi dari XLPE
2Y = selubung isolasi dari polyethylene
F = perisai kawat baja pipih
R = perisai kawat baja bulat
Gb = spiral pita baja
Re = penghantar pejal solid
Rm = penghantar pintalan
3.5.1.4 Pembatas dan Pengaman Listrik
Pembatas dan pengaman listrik biasanya diletakkan di dalam suatu box yang disebut PHB Perangkat Hubung Bagi. PHB adalah panelbox suatu
perlengkapan untuk mengendalikan dan membagi tenaga listrik dan atau mengendalikan dan melindungi sirkit dan pemanfaat lsitrik. Berdasarkan ruangan
peletakkannya, PHB terbagi dua yaitu: a PHB Pasangan Dalam
PHB yang ditempatkan dalam ruangan bangunan tertutup sehingga terlindung dari pengaruh cuaca secara langsung.
b PHB Pasangan Luar PHB yang ditempatkan di luar ruangan bangunan sehingga terkena
pengaruh dari cuaca secara langsung. Alat pembatas yang digunakan adalah MCB Mini Circuit Breaker 3 fasa.
Untuk mendapatkan spesifikasi MCB yang sesuai, digunakan rumus berikut : 3.18
Universitas Sumatera Utara
43
Dan alat yang digunakan sebagai pengaman pada instalasi PJU adalah menggunakan fuse dengan jenis NH Fuse. Sedangkan besar pengaman yang
digunakan dapat dihitung dengan rumus : arus nominal pada masing fasa :
3.19 maka arus rating pengaman :
3.20 dimana :
= besar daya yang digunakan watt = arus nominal pada masing-masing fasa amper
= besar arus yang dibutuhkan atau arus rating pengaman amper = tegangan fasa-netral volt
= faktor beban lebih
3.5.1.5 Perencanaan PJU Solar Cell
Dalam merencanakan photovoltaik sesuai speifikasinya dan sesuai Standar Nasional Indonesia SNI untuk penerangan jalan, digunakan perhitungan
– perhitungan yang tepat dan sesuai kebutuhan.
a. Lampu LED Light Emitting Diode