E011-1 OPTIMASI PENCAHAYAAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PIR

  

OPTIMASI PENCAHAYAAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PIR

_{1) 2) 3) 4)}

Ishak Kasim , Kuat RTS , Syamsir Abduh , Sabrina

  1,2,3,4) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Unversitas Trisakti

  

Email : 1)

Abstrak

Kurangnya kesadaran dari pengguna energi listrik menyebabkan terjadinya pemborosan energi listrik.

  

Hal ini terlihat ketika pengguna energi listrik tidak memadamkan lampu setelah digunakan. Salah satu

solusi yang dapat dilakukan untuk mengoptimasi penggunaan energi listrik adalah dengan

menggunakan sensor Passive Infrared Receiver (PIR). Berdasarkan analisis dari pengumpulan data

primer dan data sekunder yang dilakukan, besarnya penggunaan energi listrik untuk pencahayaan

adalah sebesar 1658,88 KWH/bulan. Dengan menggunakan PIR, besarnya penggunaan energi listrik

untuk pencahayaan menjadi 1036,8 KWH/bulan. Dengan demikian, penggunaan energi listrik dapat

dikurangi hingga 37,5 % per bulan atau setara dengan 622,08 KWH/bulan .

  Kata Kunci : PIR (Passive Infrared Receiver) Pendahuluan

  Kesadaran masyarakat terhadap menipisnya bahan bakar produksi energi listrik masih kurang, terlihat dari cara pengguna ruangan yang tidak memadamkan lampu setelah selesai digunakan. Untuk itu, perlu dilakukan optimasi penggunaan energi listrik tanpa mengurangi kenyamanan aktivitas pengguna ruangan(Chairul Gagarin, 2006). Salah satu solusi yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan sensor PIR (Passive Infrared Receiver) yaitu sensor yang mendeteksi gerak manusia. Apabila di dalam ruangan tidak ada gerakan manusia maka secara otomatis lampu akan padam.

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah penggunaan sensor PIR dalam mengoptimasi penggunaan energi listrik di ruang kuliah, untuk mengetahui seberapa besar optimasi yang diperoleh dari penggunaan sensor, dan untuk mengetahui berapa rupiah yang dihemat dari optimasi pencahayaan.

  Penelitian mengenai optimasi penggunaan energi listrik sangat luas yang meliputi jenis dan fungsi ruangan, maka dalam penelitian ini dibatasi pada ruang kuliah yang mewakili gedung E Kampus A Universitas Trisakti Jakarta Barat, yaitu AE501, AE502, dan AE 503, mengingat ruang ini dapat mewakili karakteristik penggunaan energi listrik pada ruang kuliah AE 401, AE 402, AE 501, AE 502, AE 503, AE 601, AE 602, AE 603, AE 701, dan AE 702. Ruang kuliah yang disebutkan ini mempunyai karakteristik sama pada tata letak lampu.

  Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah pengumpulan data primer dan data sekunder. Data primer diperoleh dengan melakukan pengukuran langsung terhadap besar daya pada pencahayaan yang dilakukan di ruang AE 501, AE502, dan AE 503 Gedung E kampus A Universitas Trisakti sesuai dengan jadwal kuliah. Data sekunder yang diperoleh berupa data tagihan rekening PLN. Dilakukan perhitungan penggunaan energi untuk pencahayaan. Kemudian membandingkan penggunaan energi untuk pencahayaan apabila menggunakan sensor PIR. Akhirnya mengambil kesimpulan daripada hasil perbandingan tersebut.

  Sensor Passive Infra Red (PIR)

  Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar, terlihat pada Gambar 1. Semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu (NN, 2012).

  Gambar 1. Sensor PIR (Bey, 2011) Sensor ini memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Pada penelitian ini digunakan sensor PIR yang dapat mendeteksi gerakan hingga 5 meter dengan derajat

  110 , terlihat pada Gambar 2 (NN,2012).

  Gambar 2. Jangkauan Sensor PIR

  Analisis Data Lama Penggunaan Ruang Kuliah

  Lama penggunaan tiap ruang berdasarkan jadwal kuliah pada semester gasal 2011/2012 adalah 5 jam/hari atau 100jam/bulan. Namun pada kenyataannya, penggunaan daya listrik pada masing-masing ruang kuliah sekitar 8 jam/hari atau 160jam/bulan.

  Posisi Titik Lampu

  Besarnya penggunaan energi listrik untuk pencahayaan pada ruang kuliah gedung E tergantung pada banyaknya jumlah lampu yang digunakan(S Gunawan,2008). Gambar 3 memperlihatkan posisi titik lampu pada ruang AE 501 yang dapat mewaliki denah ruang AE 401, AE 601, dan AE 701(P. Vanharten, E. Setiyono,1986).

  Gambar 3. Denah AE 501 Gambar 4 memperlihatkan posisi titik lampu pada ruang AE 502 yang dapat mewakili denah ruang AE 402, AE 602, dan AE 702.

  Gambar 4. Denah AE 502 Gambar 5. Memperlihatkan posisi titik lampu pada ruang AE 503 yang dapat mewakili denah ruang AE 603.

  Gambar 5. Denah AE 503 Keterangan gambar :

  = Lampu Fluoresen 2 x 36 Watt = Saklar Tunggal = Dinding = Jendela = Pintu

  Besar Daya Untuk Pencahayaan

  Untuk kebutuhan pencahayaan, digunakan lampu fluoresen 2 x 36 Watt tiap titik lampu dengan efikasi lampu sebesar 72 Lumen/Watt. Tabel 1 memperlihatkan besar daya untuk kebutuhan pencahayaan pada ruang kuliah.

  

Tabel 1. Besar Daya Untuk Kebutuhan Pencahayaan

  Ruang Jumlah Titik Lampu Jumlah Lampu Daya (KW) AE 401

  12 24 0,864 AE 402

  18 36 1,296 bersambung AE 501

  12 24 0,864 AE 502

  18 36 1,296 AE 503

  12 24 0,864 AE 601

  12 24 0,864 AE 602

  18 36 1,296 AE 603

  12 24 0,864 AE 701

  12 24 0,864 AE 702

  18 36 1,296 (data diolah sendiri)

  Rangkaian Sensor

  Sebagai penerapan dalam penelitian ini, maka dibuat model rancang bangun sensor PIR, seperti pada Gambar 6.

  Gambar 6. Model Rancang Bangun Penggunaan Sensor PIR Sebagai simulasi, maka hanya digunakan sebuah lampu dengan relay 3 Ampere 5 Volt. Bentuk rangkaiannya terlihat pada gambar Gambar 7.

  Gambar 7. Rangkaian Sensor PIR Untuk Simulasi Dimana : TR = Transformator 0,5 Ampere

  T = Transistor BC 547 D = Dioda IN4002 S,Y = Relay B = Push Bottom Apabila di dalam ruang kuliah tidak ada gerakan manusia (tidak ada aktivitas belajar mengajar), maka secara otomatis sensor ini akan mematikan lampu.

  Sensor diletakkan di tempat yang paling banyak terjadi aktivitas, yaitu pada depan ruang kuliah, terlihat pada Gambar 8.

  Gambar 8. Letak Sensor

  Penggunaan Energi Listrik

  Total penggunaan energi listrik untuk pencahayaan pada ruang kuliah gedung E Kampus A Universitas Trisakti Jakarta Barat apabila menggunakan sensor dalam KWH/ bulan adalah sebagai berikut.

  Penggunaan Energi = Daya × 100 jam/bulan Total penggunaan energi listrik untuk pencahayaan pada ruang kuliah apabila tidak menggunakan sensor dalam KWH/ bulan adalah sebagai berikut.

  Penggunaan Energi = Daya × 160 jam/bulan Dengan demikian, dapat dilihat perbandingan penggunaan energi listrik untuk pencahayaan dengan atau tanpa sensor pada Tabel 2.

  

Tabel 2. Penggunaan Energi Listrik Untuk Pencahayaan Dengan Atau Tanpa Sensor

  (data diolah sendiri)

  Biaya Penggunaan Energi Listrik

  Gedung E kampus A Universitas Trisakti termasuk dalam golongan tarif pelayanan sosial, sehingga besarnya tarif listrik adalah sebesar Rp 786,50 per KWH pada luar waktu beban puncak _(PLN,2012) maka dapat dihitung biaya listrik pada ruang kuliah dengan atau tanpa sensor pada Tabel 3.

  Ruang AE Total Daya Penggunaan Energi Listrik (KWH/bulan)

  (KW) Tanpa Sensor Dengan Sensor 401 0,864 138,24 86,4 402 1,296 207,36 129,6 501 0,864 138,24 86,4 502 1,296 207,36 129,6 503 0,864 138,24 86,4 601 0,864 138,24 86,4 602 1,296 207,36 129,6 603 0,864 138,24 86,4 701 0,864 138,24 86,4 702 1,296 207,36 129,6

  TOTAL 1658,88 1036,8

  

Tabel 3. Biaya Listrik Dengan Atau Tanpa Sensor

  Total Daya Biaya Listrik (Rupiah/bulan) Ruang AE

  (KW) Tanpa Sensor Dengan Sensor 401 0,864 108726 67954 402 1,296 163089 101930 501 0,864 108726 67954 502 1,296 163089 101930 503 0,864 108726 67954 601 0,864 108726 67954 602 1,296 163089 101930 603 0,864 108726 67954 701 0,864 108726 67954 702 1,296 163089 101930

  TOTAL 1304709 815443 (data diolah sendiri)

  Besarnya optimasi energi listrik jika menggunakan sensor adalah : 1658,88 – 1036,8 = 622,08 KWH/bulan

  Maka dalam waktu satu bulan, besarnya penghematan biaya listrik adalah : Rp 1.304.709,00 – Rp 815.443,00 = Rp 489.266,00 per bulan.

  Atau sama dengan Rp 489.266,00

  × 100% = 37,5 % per bulan Rp 1.304.709,00

  Kesimpulan

  Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penggunaan energi listrik pada ruang kuliah gedung E adalah sebagai berikut.

  1. Penggunaan sensor PIR dapat mengoptimasi penggunaan pencahayaan dari 1658,88KWH/ bulan menjadi 1036,8 KWH/bulan.

  2. Besar optimasi energi listrik jika menggunakan sensor PIR adalah sebesar 622,08 KWH/bulan.

  3. Dari optimasi pencahayaan, dapat dilakukan penghematan biaya listrik sebesar Rp 489.266,00 per bulan.

  Daftar Pustaka

  Bey, Passive Invrared Sensor, 2011. (Diakses pada tanggal 7 Januari 2012 pukul 18.08 dari : Irianto, Chairul Gagarin, Studi Optimasi Sistem Pencahayaan Ruang Kuliah Dengan Memanfaatkan Cahaya Alam , Jurnal Teknik Elektro Volume 5 Nomor 2, Februari 2006. NN, 2012. (Diakses pada tanggal

  24 Januari 2012 pukul 20.43 dari : PLN, 2012 (Diakses pada tanggal 7 Januari 2012 pukul 18.05 dari : P. Vanharten, E. Setiyono, Instalasi Listrik Arus Kuat, 1986.

  S Gunawan, Teknik Pencahayaan, Jakarta, 2008

  VK Mehta, Rohit Mehta, Principles Of Power System. S Chand & Company Ltd Ram Nagar, New Delhi, 2007