PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA i RINGGID
RINGGID (RUMAH SULING TENAGA HIBRID) : KONSEP PENYEDIAAN AIR
MINUM BERBASIS HYBRID ENERGI SYSTEM BAGI MASYARAKAT DI
PESISIR PANTAI
Diusulkan oleh:
Doni Bowo Nugroho
(11302241013)
Rizki Junianto
(11518241017)
Muhammad Nur Huda
(12501241040)
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2014
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga kami dapat menyelesaikan karya
tulis dengan judul “RINGGID (RUMAH SULING TENAGA HIBRID) : KONSEP
PENYEDIAAN AIR MINUM BERBASIS HYBRID ENERGI SYSTEM BAGI
MASYARAKAT DI PESISIR PANTAI” tepat pada waktunya. Karya ini disusun
untuk mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah Civil in Action di UGM.
Karya tulis ini dapat tersusun berkat bimbingan dan bantuan dari berbagai
pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini kami akan mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya, khususnya kepada :
1. Prof. Dr. Rochmat Wahab, M.Pd., M.A., selaku Pejabat Rektor Universitas
Negeri Yogyakarta.
2. Prof. Dr. Sumaryanto, M.Kes., selaku Wakil Rektor III Universitas Negeri
Yogyakarta.
3. Dr. Ariswan, selaku pembimbing dalam penulisan karya tulis.
4. Orangtua, keluarga, dan teman-teman yang selalu memberi dukungan pada
kepada kami.
5. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya penulisan
karya tulis ini, yang tidak mungkin kami sebutkan satu persatu.
Kami sangat menyadari bahwa karya tulis ini masih banyak kekurangan
dan sangat jauh dari sempurna. Seperti kata pepatah “ Tiada Gading yang Tak
Retak ”. Akhirnya kami mohon kritik, saran, dan masukan yang membangun
sebagai pedoman kami dalam melangkah ke arah yang lebih baik lagi. Semoga
karya tulis ini dapat berguna bagi kita semua. Amin.
Yogyakarta, 20 April 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...............................................................................................
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................
KATA PENGANTAR .............................................................................................
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
ABSTRAK..............................................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .........................................................................................
B. Rumusan ..................................................................................................
C. Tujuan .......................................................................................................
D. Manfaat .....................................................................................................
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Energi Surya dan Gelombang Laut...........................................................
II.2 Hybrid System ..........................................................................................
II.3 Prinsip Kerja Solar Cell..............................................................................
II.4 Generator .................................................................................................
II.5 Pengatur Listrik (Kontroler) .......................................................................
BAB III METODOLOGI
III.1 Sumber Literatur dan Data........................................................................
III.2 Pengolahan Data.......................................................................................
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMABAHASAN
IV.1 Desain Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID).....................................
IV.2 Relevansi penggunaan Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)...........
BAB V PENUTUP
V.1 Kesimpulan ...............................................................................................
V.2 Saran ........................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................
LAMPIRAN............................................................................................................
iv
i
ii
iii
iv
v
1
2
2
2
3
3
4
4
5
7
7
9
13
18
18
19
20
RINGGID (RUMAH SULING TENAGA HIBRID) : KONSEP PENYEDIAAN AIR
MINUM BERBASIS HYBRID ENERGI SYSTEM BAGI MASYARAKAT DI
PESISIR PANTAI
Doni Bowo Nugroho, Rizki Junianto, Muhammad Nur Huda
Universitas Negeri Yogyakarta
Abstrak: Air merupakan faktor yang sangat penting dalam kehidupan manusia.
Setiap hari manusia diperkirakan membutuhkan air bersh minimal sebanyak 100
liter per-orang, seperti untuk keperluan minum, memasak, mandi, mencuci, dan
lain-lain. Di pesisir pantai air minum sangat dibutuhkan oleh masyarakat yang
tinggal di daerah tersebut. Namun Kelangkaan subsidi bahan bakar minyak
dalam menunjang pengoperasian teknologi pengolahan air bersih juga menjadi
masalah bagi masyarakat khususnya masyarakat nelayan pesisir pantai. Disisi
lain, berdasarkan Departemen ESDM 2007, potensi tenaga angin 9.290 MW dan
potensi tenaga surya sebesar 8,8 kWh/m2 per-hari. Kedua sumber energi
terbarukan ini dapat dimanfaatkan sebagai pasokan energi teknologi pengolahan
air bersih. Tujuan dari penulisan ini adalah untuk merancang desain dan
mengetahui relevansi penggunaan RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid) :
konsep penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System bagi masyarakat di
pesisir pantai. Hasil dari penulisan ini diantaranya, desain RINGGID yang terdiri
dari sistem distilasi air dengan kolektor surya termal, turbin angin, sel surya, dan
sistem distribusi air ke masyarakat. Selain itu penggunaan RINGGID sangat
tepat untuk masyarakat pesisir pantai karena terjangkau, murah, ramah
lingkungan, investasi jangka panjang dan teknologi yang mudah dioperasikan.
Kata kunci: Energi Angin, Energi Surya, Hybrid Energy System, Perahu
v
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air merupakan faktor yang sangat penting dalam kehidupan manusia.
Setiap hari manusia diperkirakan membutuhkan air bersih minimal sebanyak
100 liter per-orang, seperti untuk keperluan minum, memasak, mandi,
mencuci, dan lain-lain. Semakin tinggi tingkat pertumbuhan penduduk suatu
negara, maka semakin banyak konsumsi air bersih yang dibutuhkan.
Indonesia sebagai negara kepulauan dan beriklim tropis, mempunyai banyak
sumber air seperti laut, danau, dan sungai. Namun hingga saat ini hanya
sebagian kecil dari sumber air tersebut yang sudah dimanfaatkan sebagai
sumber air bersih, khususnya daerah perkotaan. Di daerah pedesaan yang
umumnya kurang memiliki sumber daya manusa (SDM) yang baik dan dana
yang memadai, air dari sumber-sumber ini umumnya langsung dimanfaatkan
sebagai air bersih tanpa memperhatikan resiko terhadap gangguan
kesehatan karena sumber air yang digunakan sudah tercemar polutan atau
bakteri patogen (Taty Hermaningsih, 2007).
Indonesia sebagai negara beriklim tropis, memiliki curah hujan ratarata diatas 2 meter per-tahun. Indonesia memiliki 6 persen potensi air dunia
atau 2 % potensi air di Asa Pasifik. Namun, setiap tahun Indonesia
mengalami krisis air bersih secara kualitas maupun kuantitas. Diperkirakan
80 persen dari rakyat Indonesia masih mengkonsumsi air yang tidak bisa
dikatakan layak dikonsumsi dan tidak layak dipakai untuk memenuhi
kebutuhan sehari-hari. Sumber air alam semakin menyusut dan air bersih
olahan juga semakin mahal (Arif Rahman, 2013).
Dari permasalahan-permasalahan yang ada membuat masyarakat
Indonesia harus mampu mengelola penggunaan air setiap harinya agar
keperluan air konsumsi dapat terus ada. Minimnya pengusahaan teknologi,
membuat masyarakat Indonesia tidak mampu memanfaatkan potensi-potensi
sumber daya air di alam. Kelangkaan subsidi bahan bakar minyak dalam
menunjang pengoperasian teknologi pengolahan air bersih juga menjadi
masalah bagi masyarakat khususnya masyarakat nelayan pesisir pantai.
Bahan bakar alternatif seharusnya menjadi pilihan untuk mengatasi
1
permasalahan penunjang teknologi pengolahan air bersih. Dengan potensi
alam yang dimiliki Indonesia seperti angin dan cahaya matahari dapat
dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif pengganti bahan bakar
minyak. Berdasarkan Departemen ESDM 2007, potensi tenaga angin 9.290
MW dan potensi tenaga surya sebesar 8,8 kWh/m2 per-hari. Kedua sumber
energi terbarukan ini dapat dimanfaatkan sebagai pasokan energi teknologi
pengoalahan air bersih.
Maka dari itu, dalam karya tulis ini kami akan memberikan inovasi yaitu
RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid) : konsep penyediaan air minum
berbasis Hybrid energi System bagi masyarakat di pesisir pantai.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang difokuskan dalam penulisan ini di antaranya:
1. Bagaimana rancangan desain RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid) :
konsep penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System bagi
masyarakat di pesisir pantai?
2. Bagaimana relevansi penggunaan RINGGID (Rumah Suling Tenaga
Hibrid) : konsep penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System
bagi masyarakat di pesisir pantai?
C. Tujuan
Tujuan dari penulisan ini adalah:
1. Merancang desain RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid) : konsep
penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System bagi masyarakat di
pesisir pantai.
2. Mengetahui relevansi penggunaan RINGGID (Rumah Suling Tenaga
Hibrid) : konsep penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System
bagi masyarakat di pesisir pantai.
D. Manfaat
Manfaat penulisan karya tulis ini, sebagai berikut:
1. Mengembangkan sistem penyediaan air minum di pesisir pantai.
2. Membuat manajemen penyediaan air yang lebih baik.
3. Sebagai implementasi strategi pengoptimalan sumber energi terbarukan.
4. Memberikan solusi kurangnya air bersih layak minum di pesisir pantai.
5. Membantu pemerintah dalam mencanangkan pemanfaatan energi
terbarukan.
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Energi Surya dan Angin
Energi surya dan angin merupakan dua dari banyak sumber energi
terbarukan yang dapat diubah menjadi energi listrik. Untuk energi surya,
dapat dimanfaatkan menjadi energi listrik menggunakan dua macam
teknologi yaitu teknologi Fotovoltaik (PV) dan teknologi fototermik (surya
termal). Teknologi PV mengkonversi langsung cahaya matahari menjadi
listrik melalui perangkat semikonduktor yang disebut dengan sel surya.
Kemudian energi angin dapat diubah menjadi energi mekanik oleh turbin dan
dikonversi menjadi energi listrik oleh generator.
Berikut ini adalah data mengenai potensi sumber energi terbarukan
yang ada di Indonesia,
Tabel 1. Potensi energi baru terbarukan di Indonesia
Sumber : Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2007
B. Hybrid System
Sitompul (2011) menyebutkan bahwa Hybrid System atau sistem
hibrida adalah kombinasi dari dua atau lebih sumber energi, yang bila
dipadukan berisi suatu sistem daya hibrida; atau kombinasi suatu sumber
energi
terbarukan
dengan
sumber
konvensional
guna
memberikan
kemampun terkontrol yang diperlukan untuk pemakaian sehari-hari.
3
C. Prinsip Kerja Solar Cell
Gambar 1. Cara Kerja Sel Surya Silikon
Wilman (2007: 8) menjelaskan prinsip kerja solar cell yaitu, ketika pnjunction disinari, foton yang mempunyai energi sama atau lebih besar dari
lebar pita energi material tersebut akan menyebabkan eksitasi elektron dari
pita valensi ke pita konduksi dan akan meninggalkan hole pada pita valensi.
Elektron dan hole ini dapat bergerak dalam material sehingga menghasilkan
pasangan elektron-hole. Apabila ditempatkan hambatan pada terminal sel
surya, maka elektron dari area-n akan kembali ke area-p sehingga
menyebabkan perbedaan potensial dan arus akan mengalir. Skema cara
kerja sel surya silikon ditunjukkan pada gambar diatas.
D. Generator
Generator merupakan kumparan yang berputar dalam medan magnet
seragam. Ujung-ujung kumparan dihubungkan dengan cincin yang disebut
cincin selip yang berputar dengan kumparannya. Kontak listrik dibuat dengan
kumparan oleh sikat graft yagn diam yang berkontak dengan cincin ini (Tipler,
1996). Prinsip generator secara sederhana dapat dikatakan bahwa tegangan
diinduksikan pada konduktor, apabila konduktor tersebut bergerak pada
medan magnet sehingga memotong garis-garis gaya. Hukum tangan kanan
Fleming berlaku pada generator dimana menyebutkan bahwa, terdapat
hubungan antar penghantar bergerak, arah medan magnet dan resultan
dialiri arus yang terinduksi. Apabila ibu jari menunjukkan arah gerakan
penghantar, telunjuk menunjukkan arah fluks, jari tengah menunjukkan arah
aliran elektron yang terinduksi.
Pengubahan energi mekanis menjadi energi elektris dengan bantuan
mesin sinkron dari sebuah turbin air yang dirancang adalah:
4
P = Daya (watt)
ρ= Kerapatan udara (Kg/m3)
v = Kecepatanangin (m/s)
L= Luas sudu (m2)
Gambar 2. Generator
E. Pengatur Listrik (Kontroler)
Pengatur listrik terdiri dari komponen seperti inverter, penstabil
tegangan dan kontroler. Inverter adalah sebuah rangkaian elektronika yang
digunakan untuk mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC. Prinsip
kerja dari sebuah inverter adalah dengan menggabungkan sebuah rangkaian
multivibrator yang dihubungkan dengan sebuah transformator penaik
tegangan (Step up). Inverter dapat digunakan untuk mensuplai beban dengan
tegangan AC dengan daya yang disesuaikan dengan daya tegangan DC
yang tersedia.
Gambar 3. Rangkaian Inverter 12 Volt DC to 220 Volt AC 500W
Pengatur lsitrik ini berfungsi untuk mengatur tegangan, mengatur
tegangan baterai sebagai regulator baterai, sebagai pengereman secara
5
manual atau otomatis, sebagai pengaturan distribusi listrik ke pengguna dan
sebagai pengaman dan pelindung.
6
BAB III
METODOLOGI
A. Sumber Literatur dan Data
Penulis dalam karya ilmiah ini menggunakan library research (studi
pustaka).
Library
research
merupakan
metode
penulisan
dengan
menggunakan objek kajian penelitian yang berfokus pada pustaka - pustaka.
B. Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan dengan memadukan beberapa informasi
untuk dijadikan suatu argumen dan cara pandang suatu masalah. Sehingga
dapat dikatakan teknik pengolahan data dan informasi dilakukan dengan
deskriptif
argumentatif,
dengan
tulisan
yang
bersifat
deskriptif,
menggambarkan tentang Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID).
Secara keseluruhan karya tulis ilmiah ini memiliki pola pemrosesan
sebagai berikut,
1. Pengkajian terhadap keadaan air minum di pesisir pantai.
2. Mengidentifikasi permsalahan yang terkait air minum di pesisir pantai.
3. Merumuskan masalah supaya permasalahan dapat lebih fokus untuk
dikaji kemudian di analisis lebih lanjut.
4. Mengumpulkan teori-teori dan materi terkait dengan fokus masalah yang
diangkat sebagai bahan referensi untuk mendukung ketepatan dan
ketajaman analisis permasalahan.
5. Menyusun metode penulisan agar karya tulis tersusun secara sistematis.
6. Menganalisis
dan
membahas
serta
memberikan
solusi
terkait
permasalahan yang sudah diangkat.
7. Menarik kesimpulan berdasarkan rumusan masalah dan hasil analisis
pemabahasan yang dilakukan.
8. Memberikan saran.
7
Gambar 5. Skema pola pembuatan karya tulis
8
BAB IV
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
A. Desain Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)
Dalam tahap perancangan desain dilakukan analisis proses konsepan
desain agar dapat digunakan secara maksimal. Rancangan desain ini
merupakan perbaikan dan pemberian inovasi terhadap desain yang sudah
ada. Pada dasarnya Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID) memanfaatkan
sumber energi terbarukan yaitu energi angin dan energi surya yang diubah ke
energi listrik untuk kebutuhan rumah suling.
Pada tahap pendesainan alat sudah tentu mengacu pada tiga hal yaitu
fungsi, estetika, dan biaya. Ketiga hal ini sangat menjadi pertimbangan utama
dalam mendesain suatu teknologi.
1. Fungsi
RINGGID merupakan rumah dengan sistem penyulingan air laut (distilasi)
menggunakan kolektor surya termal untuk menghasilkan air yang layak
minum. Sistem ini memanfaatkan energi terbarukan sebagai tenaga
pengolah hasil distilasi.
2. Estetika
RINGGID didesain sedemikian rupa sehingga dalam penggunaan sangat
mudah, dalam aplikasi (penerapan) di pesisir pantai dapat disesuaikan.
3. Biaya
Pembangunan awal RINGGID memang cukup memakan biaya. Namun
ketika penggunaannya dalam jangka panjang RINGGID merupakan solusi
yang tepat karena murah dan teknologi yang ramah lingkungan
berkelanjutan.
RINGGID merupakan sistem penyediaan air minum dipesisir pantai
yang memanfaatkan energi angin dan energi surya sebagai pengolah dan
pendistribusi air kepada masyarakat. Komponen-komponen penyusun sistem
ini adalah sebagai berikut,
9
Turbin
angin
terintegrasi
yang
dengan
sudah
generator
adalah alat yang dapat mengubah
pergerakan angin menjadi gerak
yang dipicu oleh blade turbin.
Kemudian
akan
menggerakan
generator sehingga pada generator
akan menghasilkan listrik.
Solar cell merupakan komponen
elektronika yang akan mengubah
energi
cahaya
untuk
menjadi
energi listrik.
Penyulingan air tenaga surya yang
akan mengubah air laut menjadi air
tawar yang layak untuk diminum.
Regulator sebagai pengatur dan
penstabil
tegangan
dari
turbin
angin dan sel surya
Accu atau aki/baterai adalah alat
elektronika
sebagai
penyimpan
energi listrik.
10
RINGGID (Rumah Suling Tenaga
Hibrid) merupakan sebuah rumah
yang menjadi pusat pengelohan
dan pengelolaan air lau menjadi air
tawar
yang
layak
minum
menjadi pendistribusi air
dan
untuk
measyarakat pesisir pantai.
Komponen-komponen di atas akan bekerja saling berhubungan dalam
satu sistem. Kemudian akan membentuk suatu alur kerja yang lebih baik
karena pasokan energi yang saling mem-backup. Gambaran hybrid energy
system yang diterapkan pada RINGGID diskemakan sebagai berikut,
Gambar 4. Alur Kerja RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid)
11
Gambar 5. Desain RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid)
Gambar 6. Skema RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid)
Air laut di sedot dari laut menggunakan pompa (11) dan disalurkan ke
kolektor surya (2). Radiasi sinar matahari memanaskan kolektor surya yang
berisi air laut, setelah 70-90o C air di alirkan ke bak penampungan air (6).
Bersamaan dengan proses tersebut, panas matahari juga menembus kaca
penutup
(1)
dan
mengenai
permukaan
plat
penyerap
dalam
bak
12
penampungan, maka plat penyerap akan panas, dan energi panas dari plat
penyerap akan menjaga air tetap dalam keadaan panas. Air akan menguap
dan berkumpul dibawah permukaan kaca penutup. Karena suhu udara di
dalam bak penampungan lebih tinggi dari pada suhu lingkungan, maka terjadi
kondensasi yaitu uap berubah menjadi cair dan melekat pada kaca penutup
bagian dalam. Cairan (air bersih) akan mengalir mengikuti kemiringan kaca
penutup dan masuk kedalam pipa, terus mengalir ke tempat penampungan
air bersih (3) untuk selanjutnya diproses dengan penyaringan (penyulingan)
(7) agar air yang di hasilkan benar-benar bersih dan tidak asam.
Air yang sudah bersih akan ditampung di tempat yang tinggi (8). Dari
tempat penampungan ini air siap untuk didistribusikan melalui saluran pipa
(10) yang disediakan. Dalam proses yang ada dalam konsep RINGGID ini
digunakan energi yang berasal dari sel surya (9) dan turbin angin (5) dengan
mengkombinasikannya sehingga saling memback-up menggunakan sistem
hibrid.
B. Relevansi Penggunaan Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)
RINGGID merupakan rumah suling yang menerapkan pengelolaan
energi dengan sistem hibrid sehingga teknologi ini sangat tepat untuk di
implementasikan di pesisir pantai. Implementasi yang baik juga akan
berdampak pada keberhasilan teknologi ini dirasakan masyarakat pesisir
pantai.
Untuk mengetahui bagaimana konsep RINGGID menjadi solusi yang
tepat guna memenuhi kebutuhan air minum di pesisir pantai, maka diperlukan
analisis kelayakan RINGGID terhadap dampak yang akan dihasilkan.
13
1. Analisis Daya yang dibutuhkan dari Sel Surya dan Turbin Angin
a. Turbin Angin
Jika diasumsikan energi yang dibutuhkan RINGGID adalah 2000Wh
dalam sehari sehingga dalam satu tahun RINGGID memerlukan
energi sebesar 720kWh maka dengan persamaan metode praktis
untuk menentukan kapasitas sebuah turbin angin dengan mengambil
efisiensi 30% (Sitompul, 2011), diperoleh,
Demand (dalam kWh)
24kWh
= 0,3 P x 8,760
= 0.3 P x 8.760
P = 0,274kW
= 274W
Maka yang digunakan dalam RINGGID adalah turbin angin yang
berkapasitas 300W karena menyesuaikan spesifikasi yang tersedia di
pasaran.
b. Sel surya
Untuk menentukan ukuran modul surya yang digunakan dapat
digunakan persamaan bahwa,
Ukuran modul surya = 2000 Wh / 4 jam = 500 W
Apabila menggunakan modul surya bekapasitas 50 Wp,
maka dibutuhkan 500 W/50Wp ≈ 10 buah modul surya.
14
2. Analisis
Biaya
Pembangunan
Rumah
Suling
Tenaga
Hibrid
(RINGGID)
Analisis ini berdasarkan komponen yang dijual dipasaran dan harga
komponen juga menyesuaikan harga barang dipasaran.
Tabel 2. Biaya produksi dan pemakaian Rumah Suling Tenaga Hibrid
(RINGGID)
Berdasarkan penerapan sistem penyulingan konvesional yang pernah
diterapkan dengan hanya menggunakan 6 kolektor surya di Desa
Mruwak, Kabupaten Madiun yang mampu menghasilkan 150 liter/hari air
suling yang layak minum (Sitompul, 2011) dapat di analogikan, apabila
setiap orang mengkonsumsi air minum 1,5liter/hari maka RINGGID
mampu memenuhi kebutuhan sebanyak 100 orang. Untuk itu biaya yang
ditanggung setiap orang agar memperoleh manfaat dari teknologi ini
adalah,
15
Berdasarkan perhutingan diatas dapat diketahui bahwa perorang akan
memiliki beban biaya sebesar Rp. 55.660,- per tahunnya. Sehingga dapat
dibilang teknologi RINGGID relatif terjangkau untuk masyakarat pesisir
pantai.
3. Kelebihan Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)
Kelebihan dari Rumah Suling Tenaga Hibrid
(RINGGID) ditunjukkan
pada tabel berikut ini,
Tabel 4. Manfaat dan Kelebihan Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)
16
4. Langkah-langkah Implementasi
Langkah implementasi yang akan digunakan dalam penerapan RINGGID.
Berikut adalah roadmap implementasi:
Instansi yang
bertanggung jawab
(pemerintah)
Unit Pelaksana
Teknis
Masyarakat
Pesisir pantai
Gambar 7. Roadmap implementasi RINGGID
17
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan telaah dan pembahasan yang dilakukan, dapat disimpulkan
bahwa:
1. desain RINGGID yang terdiri dari sistem distilasi air dengan kolektor
surya termal, turbin angin, sel surya, dan sistem distribusi air ke
masyarakat.
2. Penggunaan RINGGID sangat tepat untuk masyarakat pesisir pantai
karena terjangkau, murah, ramah lingkungan, investasi jangka panjang
dan teknologi yang mudah dioperasikan.
B. Saran
1. Perlu dukungan yang positif dari pemerintah untuk mengembangkan
teknologi yang memanfaatkan sumber energi alternatif.
2. Hibah dana untuk mengimplementasikan teknologi ini sangat diperlukan.
18
DAFTAR PUSTAKA
Arif Rahman. (2013). Mengatasi Permasalahan Air Bersih dengan Membuat
Penampungan Air Hujan. Diakses dari http://lifestyle.kompasiana.com
tanggal 21 April 2014.
Septina, Wilman. 2007. Laporan akhir penelitian: Pembuatan Prototipe Solar Cell
Murah dengan Bahan Organik-Inorganik (Dye-sensitized Solar Cell).
Bandung: Istitut Teknologi Bandung
Sitompul, Rislima. 2011. Manual Pelatiahan : Teknologi Energi Terbarukan yang
Tepat untuk Aplikasi di Masyarakat Pedesaaan.pdf. Jakarta : PNPMDANIDA.
Taty Hermaningsih dan Satmoko Yudo. (2007). Alternatif Teknologi Pengolahaan
Air untuk Memenuhi Kebutuhan Air Bersih Di Daerah Pemukiman
Nelayan. Jurnal JAI Vol 3 No 1. Diunduh dari http://ejurnal.bppt.go.id pada
tanggal 22 April 2014.
Tipler, Paul A. 1996. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga
19
MINUM BERBASIS HYBRID ENERGI SYSTEM BAGI MASYARAKAT DI
PESISIR PANTAI
Diusulkan oleh:
Doni Bowo Nugroho
(11302241013)
Rizki Junianto
(11518241017)
Muhammad Nur Huda
(12501241040)
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2014
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga kami dapat menyelesaikan karya
tulis dengan judul “RINGGID (RUMAH SULING TENAGA HIBRID) : KONSEP
PENYEDIAAN AIR MINUM BERBASIS HYBRID ENERGI SYSTEM BAGI
MASYARAKAT DI PESISIR PANTAI” tepat pada waktunya. Karya ini disusun
untuk mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah Civil in Action di UGM.
Karya tulis ini dapat tersusun berkat bimbingan dan bantuan dari berbagai
pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini kami akan mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya, khususnya kepada :
1. Prof. Dr. Rochmat Wahab, M.Pd., M.A., selaku Pejabat Rektor Universitas
Negeri Yogyakarta.
2. Prof. Dr. Sumaryanto, M.Kes., selaku Wakil Rektor III Universitas Negeri
Yogyakarta.
3. Dr. Ariswan, selaku pembimbing dalam penulisan karya tulis.
4. Orangtua, keluarga, dan teman-teman yang selalu memberi dukungan pada
kepada kami.
5. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya penulisan
karya tulis ini, yang tidak mungkin kami sebutkan satu persatu.
Kami sangat menyadari bahwa karya tulis ini masih banyak kekurangan
dan sangat jauh dari sempurna. Seperti kata pepatah “ Tiada Gading yang Tak
Retak ”. Akhirnya kami mohon kritik, saran, dan masukan yang membangun
sebagai pedoman kami dalam melangkah ke arah yang lebih baik lagi. Semoga
karya tulis ini dapat berguna bagi kita semua. Amin.
Yogyakarta, 20 April 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...............................................................................................
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................
KATA PENGANTAR .............................................................................................
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
ABSTRAK..............................................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .........................................................................................
B. Rumusan ..................................................................................................
C. Tujuan .......................................................................................................
D. Manfaat .....................................................................................................
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Energi Surya dan Gelombang Laut...........................................................
II.2 Hybrid System ..........................................................................................
II.3 Prinsip Kerja Solar Cell..............................................................................
II.4 Generator .................................................................................................
II.5 Pengatur Listrik (Kontroler) .......................................................................
BAB III METODOLOGI
III.1 Sumber Literatur dan Data........................................................................
III.2 Pengolahan Data.......................................................................................
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMABAHASAN
IV.1 Desain Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID).....................................
IV.2 Relevansi penggunaan Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)...........
BAB V PENUTUP
V.1 Kesimpulan ...............................................................................................
V.2 Saran ........................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................
LAMPIRAN............................................................................................................
iv
i
ii
iii
iv
v
1
2
2
2
3
3
4
4
5
7
7
9
13
18
18
19
20
RINGGID (RUMAH SULING TENAGA HIBRID) : KONSEP PENYEDIAAN AIR
MINUM BERBASIS HYBRID ENERGI SYSTEM BAGI MASYARAKAT DI
PESISIR PANTAI
Doni Bowo Nugroho, Rizki Junianto, Muhammad Nur Huda
Universitas Negeri Yogyakarta
Abstrak: Air merupakan faktor yang sangat penting dalam kehidupan manusia.
Setiap hari manusia diperkirakan membutuhkan air bersh minimal sebanyak 100
liter per-orang, seperti untuk keperluan minum, memasak, mandi, mencuci, dan
lain-lain. Di pesisir pantai air minum sangat dibutuhkan oleh masyarakat yang
tinggal di daerah tersebut. Namun Kelangkaan subsidi bahan bakar minyak
dalam menunjang pengoperasian teknologi pengolahan air bersih juga menjadi
masalah bagi masyarakat khususnya masyarakat nelayan pesisir pantai. Disisi
lain, berdasarkan Departemen ESDM 2007, potensi tenaga angin 9.290 MW dan
potensi tenaga surya sebesar 8,8 kWh/m2 per-hari. Kedua sumber energi
terbarukan ini dapat dimanfaatkan sebagai pasokan energi teknologi pengolahan
air bersih. Tujuan dari penulisan ini adalah untuk merancang desain dan
mengetahui relevansi penggunaan RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid) :
konsep penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System bagi masyarakat di
pesisir pantai. Hasil dari penulisan ini diantaranya, desain RINGGID yang terdiri
dari sistem distilasi air dengan kolektor surya termal, turbin angin, sel surya, dan
sistem distribusi air ke masyarakat. Selain itu penggunaan RINGGID sangat
tepat untuk masyarakat pesisir pantai karena terjangkau, murah, ramah
lingkungan, investasi jangka panjang dan teknologi yang mudah dioperasikan.
Kata kunci: Energi Angin, Energi Surya, Hybrid Energy System, Perahu
v
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air merupakan faktor yang sangat penting dalam kehidupan manusia.
Setiap hari manusia diperkirakan membutuhkan air bersih minimal sebanyak
100 liter per-orang, seperti untuk keperluan minum, memasak, mandi,
mencuci, dan lain-lain. Semakin tinggi tingkat pertumbuhan penduduk suatu
negara, maka semakin banyak konsumsi air bersih yang dibutuhkan.
Indonesia sebagai negara kepulauan dan beriklim tropis, mempunyai banyak
sumber air seperti laut, danau, dan sungai. Namun hingga saat ini hanya
sebagian kecil dari sumber air tersebut yang sudah dimanfaatkan sebagai
sumber air bersih, khususnya daerah perkotaan. Di daerah pedesaan yang
umumnya kurang memiliki sumber daya manusa (SDM) yang baik dan dana
yang memadai, air dari sumber-sumber ini umumnya langsung dimanfaatkan
sebagai air bersih tanpa memperhatikan resiko terhadap gangguan
kesehatan karena sumber air yang digunakan sudah tercemar polutan atau
bakteri patogen (Taty Hermaningsih, 2007).
Indonesia sebagai negara beriklim tropis, memiliki curah hujan ratarata diatas 2 meter per-tahun. Indonesia memiliki 6 persen potensi air dunia
atau 2 % potensi air di Asa Pasifik. Namun, setiap tahun Indonesia
mengalami krisis air bersih secara kualitas maupun kuantitas. Diperkirakan
80 persen dari rakyat Indonesia masih mengkonsumsi air yang tidak bisa
dikatakan layak dikonsumsi dan tidak layak dipakai untuk memenuhi
kebutuhan sehari-hari. Sumber air alam semakin menyusut dan air bersih
olahan juga semakin mahal (Arif Rahman, 2013).
Dari permasalahan-permasalahan yang ada membuat masyarakat
Indonesia harus mampu mengelola penggunaan air setiap harinya agar
keperluan air konsumsi dapat terus ada. Minimnya pengusahaan teknologi,
membuat masyarakat Indonesia tidak mampu memanfaatkan potensi-potensi
sumber daya air di alam. Kelangkaan subsidi bahan bakar minyak dalam
menunjang pengoperasian teknologi pengolahan air bersih juga menjadi
masalah bagi masyarakat khususnya masyarakat nelayan pesisir pantai.
Bahan bakar alternatif seharusnya menjadi pilihan untuk mengatasi
1
permasalahan penunjang teknologi pengolahan air bersih. Dengan potensi
alam yang dimiliki Indonesia seperti angin dan cahaya matahari dapat
dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif pengganti bahan bakar
minyak. Berdasarkan Departemen ESDM 2007, potensi tenaga angin 9.290
MW dan potensi tenaga surya sebesar 8,8 kWh/m2 per-hari. Kedua sumber
energi terbarukan ini dapat dimanfaatkan sebagai pasokan energi teknologi
pengoalahan air bersih.
Maka dari itu, dalam karya tulis ini kami akan memberikan inovasi yaitu
RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid) : konsep penyediaan air minum
berbasis Hybrid energi System bagi masyarakat di pesisir pantai.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang difokuskan dalam penulisan ini di antaranya:
1. Bagaimana rancangan desain RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid) :
konsep penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System bagi
masyarakat di pesisir pantai?
2. Bagaimana relevansi penggunaan RINGGID (Rumah Suling Tenaga
Hibrid) : konsep penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System
bagi masyarakat di pesisir pantai?
C. Tujuan
Tujuan dari penulisan ini adalah:
1. Merancang desain RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid) : konsep
penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System bagi masyarakat di
pesisir pantai.
2. Mengetahui relevansi penggunaan RINGGID (Rumah Suling Tenaga
Hibrid) : konsep penyediaan air minum berbasis Hybrid energi System
bagi masyarakat di pesisir pantai.
D. Manfaat
Manfaat penulisan karya tulis ini, sebagai berikut:
1. Mengembangkan sistem penyediaan air minum di pesisir pantai.
2. Membuat manajemen penyediaan air yang lebih baik.
3. Sebagai implementasi strategi pengoptimalan sumber energi terbarukan.
4. Memberikan solusi kurangnya air bersih layak minum di pesisir pantai.
5. Membantu pemerintah dalam mencanangkan pemanfaatan energi
terbarukan.
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Energi Surya dan Angin
Energi surya dan angin merupakan dua dari banyak sumber energi
terbarukan yang dapat diubah menjadi energi listrik. Untuk energi surya,
dapat dimanfaatkan menjadi energi listrik menggunakan dua macam
teknologi yaitu teknologi Fotovoltaik (PV) dan teknologi fototermik (surya
termal). Teknologi PV mengkonversi langsung cahaya matahari menjadi
listrik melalui perangkat semikonduktor yang disebut dengan sel surya.
Kemudian energi angin dapat diubah menjadi energi mekanik oleh turbin dan
dikonversi menjadi energi listrik oleh generator.
Berikut ini adalah data mengenai potensi sumber energi terbarukan
yang ada di Indonesia,
Tabel 1. Potensi energi baru terbarukan di Indonesia
Sumber : Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2007
B. Hybrid System
Sitompul (2011) menyebutkan bahwa Hybrid System atau sistem
hibrida adalah kombinasi dari dua atau lebih sumber energi, yang bila
dipadukan berisi suatu sistem daya hibrida; atau kombinasi suatu sumber
energi
terbarukan
dengan
sumber
konvensional
guna
memberikan
kemampun terkontrol yang diperlukan untuk pemakaian sehari-hari.
3
C. Prinsip Kerja Solar Cell
Gambar 1. Cara Kerja Sel Surya Silikon
Wilman (2007: 8) menjelaskan prinsip kerja solar cell yaitu, ketika pnjunction disinari, foton yang mempunyai energi sama atau lebih besar dari
lebar pita energi material tersebut akan menyebabkan eksitasi elektron dari
pita valensi ke pita konduksi dan akan meninggalkan hole pada pita valensi.
Elektron dan hole ini dapat bergerak dalam material sehingga menghasilkan
pasangan elektron-hole. Apabila ditempatkan hambatan pada terminal sel
surya, maka elektron dari area-n akan kembali ke area-p sehingga
menyebabkan perbedaan potensial dan arus akan mengalir. Skema cara
kerja sel surya silikon ditunjukkan pada gambar diatas.
D. Generator
Generator merupakan kumparan yang berputar dalam medan magnet
seragam. Ujung-ujung kumparan dihubungkan dengan cincin yang disebut
cincin selip yang berputar dengan kumparannya. Kontak listrik dibuat dengan
kumparan oleh sikat graft yagn diam yang berkontak dengan cincin ini (Tipler,
1996). Prinsip generator secara sederhana dapat dikatakan bahwa tegangan
diinduksikan pada konduktor, apabila konduktor tersebut bergerak pada
medan magnet sehingga memotong garis-garis gaya. Hukum tangan kanan
Fleming berlaku pada generator dimana menyebutkan bahwa, terdapat
hubungan antar penghantar bergerak, arah medan magnet dan resultan
dialiri arus yang terinduksi. Apabila ibu jari menunjukkan arah gerakan
penghantar, telunjuk menunjukkan arah fluks, jari tengah menunjukkan arah
aliran elektron yang terinduksi.
Pengubahan energi mekanis menjadi energi elektris dengan bantuan
mesin sinkron dari sebuah turbin air yang dirancang adalah:
4
P = Daya (watt)
ρ= Kerapatan udara (Kg/m3)
v = Kecepatanangin (m/s)
L= Luas sudu (m2)
Gambar 2. Generator
E. Pengatur Listrik (Kontroler)
Pengatur listrik terdiri dari komponen seperti inverter, penstabil
tegangan dan kontroler. Inverter adalah sebuah rangkaian elektronika yang
digunakan untuk mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC. Prinsip
kerja dari sebuah inverter adalah dengan menggabungkan sebuah rangkaian
multivibrator yang dihubungkan dengan sebuah transformator penaik
tegangan (Step up). Inverter dapat digunakan untuk mensuplai beban dengan
tegangan AC dengan daya yang disesuaikan dengan daya tegangan DC
yang tersedia.
Gambar 3. Rangkaian Inverter 12 Volt DC to 220 Volt AC 500W
Pengatur lsitrik ini berfungsi untuk mengatur tegangan, mengatur
tegangan baterai sebagai regulator baterai, sebagai pengereman secara
5
manual atau otomatis, sebagai pengaturan distribusi listrik ke pengguna dan
sebagai pengaman dan pelindung.
6
BAB III
METODOLOGI
A. Sumber Literatur dan Data
Penulis dalam karya ilmiah ini menggunakan library research (studi
pustaka).
Library
research
merupakan
metode
penulisan
dengan
menggunakan objek kajian penelitian yang berfokus pada pustaka - pustaka.
B. Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan dengan memadukan beberapa informasi
untuk dijadikan suatu argumen dan cara pandang suatu masalah. Sehingga
dapat dikatakan teknik pengolahan data dan informasi dilakukan dengan
deskriptif
argumentatif,
dengan
tulisan
yang
bersifat
deskriptif,
menggambarkan tentang Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID).
Secara keseluruhan karya tulis ilmiah ini memiliki pola pemrosesan
sebagai berikut,
1. Pengkajian terhadap keadaan air minum di pesisir pantai.
2. Mengidentifikasi permsalahan yang terkait air minum di pesisir pantai.
3. Merumuskan masalah supaya permasalahan dapat lebih fokus untuk
dikaji kemudian di analisis lebih lanjut.
4. Mengumpulkan teori-teori dan materi terkait dengan fokus masalah yang
diangkat sebagai bahan referensi untuk mendukung ketepatan dan
ketajaman analisis permasalahan.
5. Menyusun metode penulisan agar karya tulis tersusun secara sistematis.
6. Menganalisis
dan
membahas
serta
memberikan
solusi
terkait
permasalahan yang sudah diangkat.
7. Menarik kesimpulan berdasarkan rumusan masalah dan hasil analisis
pemabahasan yang dilakukan.
8. Memberikan saran.
7
Gambar 5. Skema pola pembuatan karya tulis
8
BAB IV
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
A. Desain Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)
Dalam tahap perancangan desain dilakukan analisis proses konsepan
desain agar dapat digunakan secara maksimal. Rancangan desain ini
merupakan perbaikan dan pemberian inovasi terhadap desain yang sudah
ada. Pada dasarnya Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID) memanfaatkan
sumber energi terbarukan yaitu energi angin dan energi surya yang diubah ke
energi listrik untuk kebutuhan rumah suling.
Pada tahap pendesainan alat sudah tentu mengacu pada tiga hal yaitu
fungsi, estetika, dan biaya. Ketiga hal ini sangat menjadi pertimbangan utama
dalam mendesain suatu teknologi.
1. Fungsi
RINGGID merupakan rumah dengan sistem penyulingan air laut (distilasi)
menggunakan kolektor surya termal untuk menghasilkan air yang layak
minum. Sistem ini memanfaatkan energi terbarukan sebagai tenaga
pengolah hasil distilasi.
2. Estetika
RINGGID didesain sedemikian rupa sehingga dalam penggunaan sangat
mudah, dalam aplikasi (penerapan) di pesisir pantai dapat disesuaikan.
3. Biaya
Pembangunan awal RINGGID memang cukup memakan biaya. Namun
ketika penggunaannya dalam jangka panjang RINGGID merupakan solusi
yang tepat karena murah dan teknologi yang ramah lingkungan
berkelanjutan.
RINGGID merupakan sistem penyediaan air minum dipesisir pantai
yang memanfaatkan energi angin dan energi surya sebagai pengolah dan
pendistribusi air kepada masyarakat. Komponen-komponen penyusun sistem
ini adalah sebagai berikut,
9
Turbin
angin
terintegrasi
yang
dengan
sudah
generator
adalah alat yang dapat mengubah
pergerakan angin menjadi gerak
yang dipicu oleh blade turbin.
Kemudian
akan
menggerakan
generator sehingga pada generator
akan menghasilkan listrik.
Solar cell merupakan komponen
elektronika yang akan mengubah
energi
cahaya
untuk
menjadi
energi listrik.
Penyulingan air tenaga surya yang
akan mengubah air laut menjadi air
tawar yang layak untuk diminum.
Regulator sebagai pengatur dan
penstabil
tegangan
dari
turbin
angin dan sel surya
Accu atau aki/baterai adalah alat
elektronika
sebagai
penyimpan
energi listrik.
10
RINGGID (Rumah Suling Tenaga
Hibrid) merupakan sebuah rumah
yang menjadi pusat pengelohan
dan pengelolaan air lau menjadi air
tawar
yang
layak
minum
menjadi pendistribusi air
dan
untuk
measyarakat pesisir pantai.
Komponen-komponen di atas akan bekerja saling berhubungan dalam
satu sistem. Kemudian akan membentuk suatu alur kerja yang lebih baik
karena pasokan energi yang saling mem-backup. Gambaran hybrid energy
system yang diterapkan pada RINGGID diskemakan sebagai berikut,
Gambar 4. Alur Kerja RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid)
11
Gambar 5. Desain RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid)
Gambar 6. Skema RINGGID (Rumah Suling Tenaga Hibrid)
Air laut di sedot dari laut menggunakan pompa (11) dan disalurkan ke
kolektor surya (2). Radiasi sinar matahari memanaskan kolektor surya yang
berisi air laut, setelah 70-90o C air di alirkan ke bak penampungan air (6).
Bersamaan dengan proses tersebut, panas matahari juga menembus kaca
penutup
(1)
dan
mengenai
permukaan
plat
penyerap
dalam
bak
12
penampungan, maka plat penyerap akan panas, dan energi panas dari plat
penyerap akan menjaga air tetap dalam keadaan panas. Air akan menguap
dan berkumpul dibawah permukaan kaca penutup. Karena suhu udara di
dalam bak penampungan lebih tinggi dari pada suhu lingkungan, maka terjadi
kondensasi yaitu uap berubah menjadi cair dan melekat pada kaca penutup
bagian dalam. Cairan (air bersih) akan mengalir mengikuti kemiringan kaca
penutup dan masuk kedalam pipa, terus mengalir ke tempat penampungan
air bersih (3) untuk selanjutnya diproses dengan penyaringan (penyulingan)
(7) agar air yang di hasilkan benar-benar bersih dan tidak asam.
Air yang sudah bersih akan ditampung di tempat yang tinggi (8). Dari
tempat penampungan ini air siap untuk didistribusikan melalui saluran pipa
(10) yang disediakan. Dalam proses yang ada dalam konsep RINGGID ini
digunakan energi yang berasal dari sel surya (9) dan turbin angin (5) dengan
mengkombinasikannya sehingga saling memback-up menggunakan sistem
hibrid.
B. Relevansi Penggunaan Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)
RINGGID merupakan rumah suling yang menerapkan pengelolaan
energi dengan sistem hibrid sehingga teknologi ini sangat tepat untuk di
implementasikan di pesisir pantai. Implementasi yang baik juga akan
berdampak pada keberhasilan teknologi ini dirasakan masyarakat pesisir
pantai.
Untuk mengetahui bagaimana konsep RINGGID menjadi solusi yang
tepat guna memenuhi kebutuhan air minum di pesisir pantai, maka diperlukan
analisis kelayakan RINGGID terhadap dampak yang akan dihasilkan.
13
1. Analisis Daya yang dibutuhkan dari Sel Surya dan Turbin Angin
a. Turbin Angin
Jika diasumsikan energi yang dibutuhkan RINGGID adalah 2000Wh
dalam sehari sehingga dalam satu tahun RINGGID memerlukan
energi sebesar 720kWh maka dengan persamaan metode praktis
untuk menentukan kapasitas sebuah turbin angin dengan mengambil
efisiensi 30% (Sitompul, 2011), diperoleh,
Demand (dalam kWh)
24kWh
= 0,3 P x 8,760
= 0.3 P x 8.760
P = 0,274kW
= 274W
Maka yang digunakan dalam RINGGID adalah turbin angin yang
berkapasitas 300W karena menyesuaikan spesifikasi yang tersedia di
pasaran.
b. Sel surya
Untuk menentukan ukuran modul surya yang digunakan dapat
digunakan persamaan bahwa,
Ukuran modul surya = 2000 Wh / 4 jam = 500 W
Apabila menggunakan modul surya bekapasitas 50 Wp,
maka dibutuhkan 500 W/50Wp ≈ 10 buah modul surya.
14
2. Analisis
Biaya
Pembangunan
Rumah
Suling
Tenaga
Hibrid
(RINGGID)
Analisis ini berdasarkan komponen yang dijual dipasaran dan harga
komponen juga menyesuaikan harga barang dipasaran.
Tabel 2. Biaya produksi dan pemakaian Rumah Suling Tenaga Hibrid
(RINGGID)
Berdasarkan penerapan sistem penyulingan konvesional yang pernah
diterapkan dengan hanya menggunakan 6 kolektor surya di Desa
Mruwak, Kabupaten Madiun yang mampu menghasilkan 150 liter/hari air
suling yang layak minum (Sitompul, 2011) dapat di analogikan, apabila
setiap orang mengkonsumsi air minum 1,5liter/hari maka RINGGID
mampu memenuhi kebutuhan sebanyak 100 orang. Untuk itu biaya yang
ditanggung setiap orang agar memperoleh manfaat dari teknologi ini
adalah,
15
Berdasarkan perhutingan diatas dapat diketahui bahwa perorang akan
memiliki beban biaya sebesar Rp. 55.660,- per tahunnya. Sehingga dapat
dibilang teknologi RINGGID relatif terjangkau untuk masyakarat pesisir
pantai.
3. Kelebihan Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)
Kelebihan dari Rumah Suling Tenaga Hibrid
(RINGGID) ditunjukkan
pada tabel berikut ini,
Tabel 4. Manfaat dan Kelebihan Rumah Suling Tenaga Hibrid (RINGGID)
16
4. Langkah-langkah Implementasi
Langkah implementasi yang akan digunakan dalam penerapan RINGGID.
Berikut adalah roadmap implementasi:
Instansi yang
bertanggung jawab
(pemerintah)
Unit Pelaksana
Teknis
Masyarakat
Pesisir pantai
Gambar 7. Roadmap implementasi RINGGID
17
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan telaah dan pembahasan yang dilakukan, dapat disimpulkan
bahwa:
1. desain RINGGID yang terdiri dari sistem distilasi air dengan kolektor
surya termal, turbin angin, sel surya, dan sistem distribusi air ke
masyarakat.
2. Penggunaan RINGGID sangat tepat untuk masyarakat pesisir pantai
karena terjangkau, murah, ramah lingkungan, investasi jangka panjang
dan teknologi yang mudah dioperasikan.
B. Saran
1. Perlu dukungan yang positif dari pemerintah untuk mengembangkan
teknologi yang memanfaatkan sumber energi alternatif.
2. Hibah dana untuk mengimplementasikan teknologi ini sangat diperlukan.
18
DAFTAR PUSTAKA
Arif Rahman. (2013). Mengatasi Permasalahan Air Bersih dengan Membuat
Penampungan Air Hujan. Diakses dari http://lifestyle.kompasiana.com
tanggal 21 April 2014.
Septina, Wilman. 2007. Laporan akhir penelitian: Pembuatan Prototipe Solar Cell
Murah dengan Bahan Organik-Inorganik (Dye-sensitized Solar Cell).
Bandung: Istitut Teknologi Bandung
Sitompul, Rislima. 2011. Manual Pelatiahan : Teknologi Energi Terbarukan yang
Tepat untuk Aplikasi di Masyarakat Pedesaaan.pdf. Jakarta : PNPMDANIDA.
Taty Hermaningsih dan Satmoko Yudo. (2007). Alternatif Teknologi Pengolahaan
Air untuk Memenuhi Kebutuhan Air Bersih Di Daerah Pemukiman
Nelayan. Jurnal JAI Vol 3 No 1. Diunduh dari http://ejurnal.bppt.go.id pada
tanggal 22 April 2014.
Tipler, Paul A. 1996. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga
19