Perencanaan Sistem Penerangan Jalan Umum Dan Taman Di Areal Kampus Usu Dengan Menggunakan Teknologi Tenaga Surya (Aplikasi Pendopo Dan Lapangan Parkir)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Seiring pesatnya kemajuan dan perkembangan daerah - daerah di Indonesia, memicu
tumbuh terciptanya sarana dan prasarana insfrastuktur yang harus memadai untuk kegiatan
perekonomian daerah yang berkesinambungan. Dengan ditunjang dengan sarana umum yang
lebih baik maka perekonomian daerah di Indonesia akan mengarah ke lebih baik lagi. Salah satu
sarana umum yang paling vital adalah jalan raya, dimana jalan raya merupakan suatu media
penghubung antar daerah satu ke daerah yang lain. Bagi daerah yang telah terjangkau PLN
mungkin tidak masalah dengan sarana ini, karena segala macam rutinitas dan pemakai jalan raya
pada malam hari dibantu dengan Penerangan Jalan Umum atau PJU dari PLN untuk kegiatan
para pelaku kegiatan ekonomi. Namun kegiatan ekonomi suatu daerah bisa terhambat jika daerah
tersebut jalannya belum di dukung dengan sarana lampu PJU ( Penerangan Jalan Umum ) yang
baik dan memadai. Maka dari itu bermunculanlah pemikiran untuk mengalihkan sistem
pembangkitan yang berasal dari energi tak terbaharukan menuju pembangkit energi listrik
dengan memanfaatkan sumber - sumber energi terbaharukan (reneweble energy), misalnya
energi panas matahari melalui aplikasi solar cell.
Penerangan umum dengan menggunakan tenaga surya merupakan sebuah alternatif
yang murah dan hemat untuk digunakan sebagai sumber listrik penerangan karena menggunakan
sumber energi gratis dan tak terbatas dari alam yaitu energi matahari. Lampu Jalan Tenaga Surya
( PJU Tenaga Surya) menggunakan Modul/Panel Surya dengan lifetime hingga 25 tahun yang
berfungsi menerima cahaya (sinar) matahari yang kemudian diubah menjadi listrik melalui
1
proses photovoltaic. Lampu ini secara otomatis dapat mulai menyala pada sore hari dan padam
pada pagi hari dengan perawatan yang mudah dan efisien selama bertahun tahun.
Lampu Jalan Tenaga Surya menggunakan Lampu LED jenis hi-power yang sangat
terang, hemat energi dan tahan lama. Terang tidaknya suatu penerangan biasanya diukur dalam
satuan lumen yang merupakan satuan luminasi flux. Sedangkan bila perangkat penerangannya
sudah terpasang maka kekuatan cahaya ( illuminasi rata-rata ) yang sampai ke obyek biasanya
diukur dalam satuan lux atau lumen/m2. Untuk aplikasi Penerangan Jalan Umum (PJU) biasanya
diukur dalam flux per berapa meter ketinggian sumber cahaya ke alat ukur.
Lampu Jalan Tenaga Surya ( PJU Tenaga Surya) dapat diaplikasikan di berbagai tempat,
antara lain : jalan umum, lampu taman, area kampus, lingkungan perumahan, area SPBU, area
pabrik, lampu penerangan daerah wisata, lampu dermaga, lampu area perparkiran, lampu jalan
raya terpencil, lampu jalan pedesaan, lampu lapangan olah raga, daerah pegunungan, daerah
pantai, halte bus, dll.
Secara keseluruhan sistem ini dirancang untuk penyediaan cahaya penerangan umum
dengan sumber energi terbarukan, bebas biaya perawatan dan berumur ekonomis lama. Dengan
sistem pemasangan yang cepat dan mudah, PJU LED Tenaga Surya dapat menjadi solusi yang
cepat dalam mengatasi kebutuhan penerangan jalan umum.
Dengan menggunakan perangkat ini, kita sudah memiliki sumber energi sendiri tanpa
ketergantungan dengan pihak lain, hemat BBM, dan ramah lingkungan. PJU Tenaga Surya
beroperasi secara mandiri dan tidak memerlukan kabel jaringan antar tiang sehingga
installasinya menjadi sangat mudah, praktis, sangat ekonomis dan tentunya dapat terhindar dari
black out total jika terjadi gangguan.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang dapat dikemukakan dalam
studi ini adalah:
1.
Bagaimana merancang sistem penerangan jalan umum dengan aplikasi tenaga surya.
2.
Apa kelebihan dan kekurangan penggunaan perangkat solar cell dalam sistem
penerangan jalan umum.
1.3
Tujuan dan Manfaat Penulisan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Untuk perancangan sistem penerangan Lampu Jalan Tenaga Surya (PJU Tenaga
Surya) di kompleks kampus Universitas Sumatera Utara.
2. Mengetahui perbandingan efisiensi antara sumber PLN dengan sumber tenaga surya
untuk lampu penerangan jalan umum.
Manfaat penulisan Tugas Akhir ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahan acuan atau
referensi dalam perencanaan pembangunan sarana dan prasarana insfrastuktur di areal kampus
USU, khususnya pembangunan infrastruktur lampu penerangan dengan menggunakan teknologi
tenaga surya.
1.4
Batasan Masalah
Untuk menghindari pembahasan yang meluas maka penulis akan membatasi pembahasan
tugas akhir ini dengan hal-hal sebagai berikut:
1. Perancangan system penerengan dengan tenaga surya diaplikasikan pada satu lokasi
yaitu areal pendopo dan lapangan parker saja dengan harapan dapat dikembangkan ke
seluruh areal kampus USU.
2. Sel Surya yang digunakan hanya ditujukan pada satu aplikasi saja, yakni sebagai
sumber listrik untuk penerangan jalan umum dan lampu taman.
3. Data peralatan diperoleh dari sampel peralatan yang sudah umum digunakan.
1.5
Metode Penulisan
Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, maka penulis menerapkan beberapa metode
studi sebagai berikut :
1. Studi Literature : membaca dan mempelajari teori yang berkaitan dengan judul Tugas
Akhir ini dari buku-buku referensi, jurnal, internet dan lainnya.
2. Studi Lapangan : melakukan pengamatan langsung di lokasi kampus USU untuk
mendapatkan data yang diperlukan.
3. Studi Bimbingan : diskusi dan tanya jawab dengan Dosen pembimbing yang telah
ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro FT-USU, mengenai topik yang
berkaitan dengan Tugas Akhir ini.
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini dapat diuraikan secara singkat
sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan latar belakang penulisan, tujuan dan manfaat penulisan,
batasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II
LAMPU PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA (PJU-TS)
Bab ini memberikan penjelasan mengenai Solar Cell secara umum serta aplikasi
dan pengunaannya, prinsip kerja, konstruksi, jenis-jenis panel surya, perangkat
yang terdapat di panel surya, modul surya, dan pengendaliannya (controller).
BAB III
TEKNIK PENERANGAN DAN SISTEM PERANCANGAN
Bab ini menjelaskan perancangan system, perencanaan perhitungan dan rangkaian
panel surya serta perangkat pendukungnya.
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA
Bab ini membahas secara keseluruhan dari sistem dan dilakukan pengujian serta
analisa data dan mengintegrasikan seluruh sistem dan pengujian.
BAB V
KESIMPULAN
Bab ini membahas kesimpulan dari pembahasan, perencanaan, pengujian dan
analisa berdasarkan data hasil pengujian sistem.
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Seiring pesatnya kemajuan dan perkembangan daerah - daerah di Indonesia, memicu
tumbuh terciptanya sarana dan prasarana insfrastuktur yang harus memadai untuk kegiatan
perekonomian daerah yang berkesinambungan. Dengan ditunjang dengan sarana umum yang
lebih baik maka perekonomian daerah di Indonesia akan mengarah ke lebih baik lagi. Salah satu
sarana umum yang paling vital adalah jalan raya, dimana jalan raya merupakan suatu media
penghubung antar daerah satu ke daerah yang lain. Bagi daerah yang telah terjangkau PLN
mungkin tidak masalah dengan sarana ini, karena segala macam rutinitas dan pemakai jalan raya
pada malam hari dibantu dengan Penerangan Jalan Umum atau PJU dari PLN untuk kegiatan
para pelaku kegiatan ekonomi. Namun kegiatan ekonomi suatu daerah bisa terhambat jika daerah
tersebut jalannya belum di dukung dengan sarana lampu PJU ( Penerangan Jalan Umum ) yang
baik dan memadai. Maka dari itu bermunculanlah pemikiran untuk mengalihkan sistem
pembangkitan yang berasal dari energi tak terbaharukan menuju pembangkit energi listrik
dengan memanfaatkan sumber - sumber energi terbaharukan (reneweble energy), misalnya
energi panas matahari melalui aplikasi solar cell.
Penerangan umum dengan menggunakan tenaga surya merupakan sebuah alternatif
yang murah dan hemat untuk digunakan sebagai sumber listrik penerangan karena menggunakan
sumber energi gratis dan tak terbatas dari alam yaitu energi matahari. Lampu Jalan Tenaga Surya
( PJU Tenaga Surya) menggunakan Modul/Panel Surya dengan lifetime hingga 25 tahun yang
berfungsi menerima cahaya (sinar) matahari yang kemudian diubah menjadi listrik melalui
1
proses photovoltaic. Lampu ini secara otomatis dapat mulai menyala pada sore hari dan padam
pada pagi hari dengan perawatan yang mudah dan efisien selama bertahun tahun.
Lampu Jalan Tenaga Surya menggunakan Lampu LED jenis hi-power yang sangat
terang, hemat energi dan tahan lama. Terang tidaknya suatu penerangan biasanya diukur dalam
satuan lumen yang merupakan satuan luminasi flux. Sedangkan bila perangkat penerangannya
sudah terpasang maka kekuatan cahaya ( illuminasi rata-rata ) yang sampai ke obyek biasanya
diukur dalam satuan lux atau lumen/m2. Untuk aplikasi Penerangan Jalan Umum (PJU) biasanya
diukur dalam flux per berapa meter ketinggian sumber cahaya ke alat ukur.
Lampu Jalan Tenaga Surya ( PJU Tenaga Surya) dapat diaplikasikan di berbagai tempat,
antara lain : jalan umum, lampu taman, area kampus, lingkungan perumahan, area SPBU, area
pabrik, lampu penerangan daerah wisata, lampu dermaga, lampu area perparkiran, lampu jalan
raya terpencil, lampu jalan pedesaan, lampu lapangan olah raga, daerah pegunungan, daerah
pantai, halte bus, dll.
Secara keseluruhan sistem ini dirancang untuk penyediaan cahaya penerangan umum
dengan sumber energi terbarukan, bebas biaya perawatan dan berumur ekonomis lama. Dengan
sistem pemasangan yang cepat dan mudah, PJU LED Tenaga Surya dapat menjadi solusi yang
cepat dalam mengatasi kebutuhan penerangan jalan umum.
Dengan menggunakan perangkat ini, kita sudah memiliki sumber energi sendiri tanpa
ketergantungan dengan pihak lain, hemat BBM, dan ramah lingkungan. PJU Tenaga Surya
beroperasi secara mandiri dan tidak memerlukan kabel jaringan antar tiang sehingga
installasinya menjadi sangat mudah, praktis, sangat ekonomis dan tentunya dapat terhindar dari
black out total jika terjadi gangguan.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang dapat dikemukakan dalam
studi ini adalah:
1.
Bagaimana merancang sistem penerangan jalan umum dengan aplikasi tenaga surya.
2.
Apa kelebihan dan kekurangan penggunaan perangkat solar cell dalam sistem
penerangan jalan umum.
1.3
Tujuan dan Manfaat Penulisan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Untuk perancangan sistem penerangan Lampu Jalan Tenaga Surya (PJU Tenaga
Surya) di kompleks kampus Universitas Sumatera Utara.
2. Mengetahui perbandingan efisiensi antara sumber PLN dengan sumber tenaga surya
untuk lampu penerangan jalan umum.
Manfaat penulisan Tugas Akhir ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahan acuan atau
referensi dalam perencanaan pembangunan sarana dan prasarana insfrastuktur di areal kampus
USU, khususnya pembangunan infrastruktur lampu penerangan dengan menggunakan teknologi
tenaga surya.
1.4
Batasan Masalah
Untuk menghindari pembahasan yang meluas maka penulis akan membatasi pembahasan
tugas akhir ini dengan hal-hal sebagai berikut:
1. Perancangan system penerengan dengan tenaga surya diaplikasikan pada satu lokasi
yaitu areal pendopo dan lapangan parker saja dengan harapan dapat dikembangkan ke
seluruh areal kampus USU.
2. Sel Surya yang digunakan hanya ditujukan pada satu aplikasi saja, yakni sebagai
sumber listrik untuk penerangan jalan umum dan lampu taman.
3. Data peralatan diperoleh dari sampel peralatan yang sudah umum digunakan.
1.5
Metode Penulisan
Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, maka penulis menerapkan beberapa metode
studi sebagai berikut :
1. Studi Literature : membaca dan mempelajari teori yang berkaitan dengan judul Tugas
Akhir ini dari buku-buku referensi, jurnal, internet dan lainnya.
2. Studi Lapangan : melakukan pengamatan langsung di lokasi kampus USU untuk
mendapatkan data yang diperlukan.
3. Studi Bimbingan : diskusi dan tanya jawab dengan Dosen pembimbing yang telah
ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro FT-USU, mengenai topik yang
berkaitan dengan Tugas Akhir ini.
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini dapat diuraikan secara singkat
sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan latar belakang penulisan, tujuan dan manfaat penulisan,
batasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II
LAMPU PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA (PJU-TS)
Bab ini memberikan penjelasan mengenai Solar Cell secara umum serta aplikasi
dan pengunaannya, prinsip kerja, konstruksi, jenis-jenis panel surya, perangkat
yang terdapat di panel surya, modul surya, dan pengendaliannya (controller).
BAB III
TEKNIK PENERANGAN DAN SISTEM PERANCANGAN
Bab ini menjelaskan perancangan system, perencanaan perhitungan dan rangkaian
panel surya serta perangkat pendukungnya.
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA
Bab ini membahas secara keseluruhan dari sistem dan dilakukan pengujian serta
analisa data dan mengintegrasikan seluruh sistem dan pengujian.
BAB V
KESIMPULAN
Bab ini membahas kesimpulan dari pembahasan, perencanaan, pengujian dan
analisa berdasarkan data hasil pengujian sistem.