Insulative wall Structural building mass Solar-collector wall
PHOTO VOLTAIC
Photovoitaic adalah efek dan proses dimana cahaya matahani dikonversikan menjadi energi listnik.Teknologi Photovoltaic memakai material semikonduktor untuk
menngkonversikan iangsung cahaya matahari menjadi energi listrik.Tenaga mi satu-satunya teknologi yang dapat diperbaharul yang tidak mengkonversi sumber energi menjadi energi mekanis (biasanya untuk meuggerakan turbin) untuk menghasilkan energi listnik.
Beberapa pengaruh dan alam yang mempengaruhi cahaya matahani mencapai bumi: • Lokasi geografi
• lklim setempat • Waktu dalam han
• Energi photon yang diserap • Ozone
• Polusi udara setempat
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
Solar Cell dibuat dan material semi konduktor , yang mana material bertindak sebagai insulator pada sithu rendah , tetapi sebagai konduktor ketika energi atau panas ada.Bahan utamanya adalah silikon. Bentuk struktur solar cell ada tiga : monocrystalline , polycrystalline dan amourphous structure. Sekitar 80% dan seluruh modul yang dibuat memakai crystalline silicon cells (multicrystalline dan single crystalline) dan sekitar 20% dibuat dan set amorphous silicon yang tipis dan transparan.Sel crystalline biasanya lebih umum , berwarna biru bercahaya. Amorphous berarti noncrystalline , dan terlohat lebih haslus dan bertukar warna tergantung bagaimana kita memegangnya.Monocrystalline mempunyai eflsiensi tertinggi —sekitar 14% dan cahaya matahari dapat dipakai langsung-tetapi lebih mahal dart multicrystalline silicon , yang biasanya berefisiensi 1 1%.Amorphous silicon biasanya dipakai pada alat-alat seperti kalkulator dan jam , tapi biasanya efisiensi dan kestabilannya makin menurun.Pada laboratonum dan produksi perdana , ada beberapa alatematif set film tipis yang sedang dikembangkan untuk dipasarkan di masa depan.Penelitian terkini tentang system film tipis adalah:
• Amorphous silicon (a-Si: h) cells
• Cadmium tellunide/cadmium sulfide (CTS) cells
• Copper indium diselenide atau copper indiumlgallium diselenide (CIS atau C1GS) cells , crystalline silicon thin, film (c-Si film) cells
• Nanocystalline dye sensitised elestrichemical (nc-dye) cells
PV Cells adalah “lapisan” dan silicon, material kedua di dunia yang paling berlebih.99% sel matahari saat mi dibuat dan silicon (Si) , dan set matahani lain diatur dengan kesamaan fisik dengan Si sel matahani.Satu lapisan dan silicon dibuat dengan substansi untuk membuat electron yang benlebihiapisan mi menjadi lapisan negatif .Lapisan lain diatur untuk membuat kekurangan electron sehingga lapisan mi menjasi lapisan positif.Penggabungan keduanya dengan konduktor , membuat Semikondukton NP yang sensitive dan bercahaya.Disebut semikonduktor karena tidak seperti kabel , unit dan konduktor hanya menipunyai satu arah; dari negatif ice positif.Ketika diekspos ke cahaya matahani (atau sumber cahaya yang lain) , tegangan kira-kira 0,5 Volts DC , dan aliran anus potensial (amps) sudah
proporsional dengan energi cahaya (photon).Pada setiap PV , tegangan mendekati konstan , dan arus biasanya proporsional dengan ukuran PV dan intensitas cahaya.
Sel PV dibuat dari silicon yang sangat mumi sehingga ketepatannya
mengalahkan material lain.Inti dan silicon yang sangat mumi yang dipakai pada set PV sangat mahal.Biar bagaimanapun juga , jumlah yang sama dan silicon murni yang dipakai dalam modul layer PV single 50 W dapat mencukupi 2000 sirkuit komputer yang terintegrasi.Material lain yang dipakai sebagai sel PV adalah aluminium , kaca dan plastik -semua tidak mahal dan dapat didaur ulang.
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
1 4 0
Biaya Photovoltaic
Biaya untuk mensuplai dan memasang system sinar matahari : 50% modul solar, 10 % untuk pembalikan dan 40 % untuk seluruh peralatan termasuk mekanikal pendukung dan sevis elektrikal.Biaya termahal ada path saat pemurnian silicon dan mengubahnya menjadi wafer dan memang sangat kompleks.
Pemakaian
Pemakaian aplikasi dan sel PV mi adalah:
o Bagian industri : sumber utaina dan tenaga untuk satelit dan ruang pengendali utama
o Peralatan navigasi utama dan alam
o Telekominukasi seperti stasiun penenma
o Perlindungan katodik seperti perlindungan korosi padajalur pemipaan
o Produk biasa yaitu barang elektronik yang kurang dan 10 MW sepenti kalkulator
o Charge baterai seperti caravan
o Kendaraan sinar matahani seperti golf cart , kapal dan reservoir dimana dilarang adanya minyak bumi
o Pemumian air , khususnya pada negara berkembang
o Pencahayaan seperti billboards , cahaya jalan dan kebun , cahaya keamanan
o Monitor jarak jauh seperti cuaca , polusi , kualitas air , dli.
o Pembacaan meteran jarakjauh seperti saluran pipa gas
o Suplai tenaga komunitas pribumi jarak jauh
o Suplai tenaga untuk rumah atau peristirahatan
Keuntungan
Keuntungan memakai Photovoltaic:
Daya tahan cukup lama
PV Cell yang energinya bersumber dan matahani , secara vertical tidak perlu perawatan pada saat pengambilan energi
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
Karena tidak ada partikel. yang bergerak maka biaya perawataan
murah.Biaya efektif system PV sangat ideal untuk mensuplai tenaga path Stasiun Telekomunikasi path puncak gunung, kapal navigasi di taut , atau rumah yang jauh dan suplai listrik
Tidak ada menghasilkan polusi
Karena mereka tidak ada proses pembakaran dan tidak ada partikel yang bergerak, system PV bersih dan tidak nibut.Kedua alasan diatas adalah alasan utama memilih energi mi daripada generator diesel dan minyak tanah.
Modular
Sistem PV dapat dibentuk dalam beberapa ukuran Dan bila kebutuhan energi meningkat dapat dengan mudah ditambah.
Komponen —komponen system Susunan secara fisik harus
aman dan angm,hujan
yangada, barn es serta kondisi yang merugikan
lainnyaYemakaian path stniktur bangunan, seperti
modular pelcaian
pembayangan pada matahari , atau penutup atap menambah biaya pemasangan.Penyim panan energi teijadi path saat pemakaian sehingga ketika matahari tidak bersinar ada cadangan energi.
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
1 4 2
Baterai tersebut dapat menurunkan efisiensi system , karena hanya 80% dan tenaga tersimpan yang dapat digunakan.Baterai tersebut juga harus diganti 5-10 Tahun.Mereka harus menempati ruang tertentu , mempunyai standard keamanan tertentu dan
membutuhkan perawatan secara periodik.
Cara menentukan ukuran Sistem PV
1. Mengetahui berapa besar kebutuhan listnik I han .Beberapa peralatan elektronik seperti pendingin membutuhkan tenaga sepanjang waktu , dan beberapa peralatan seperti lampu penerangan tidak setiap saat
2. Tentukan berapa besar cahaya matahani di tapak bangunan
Sistem PV dirata-ratakan dengan daya per volt , dimanajumlah tenaga produksi ketika setiap modul menerima 1000 watt per m2 yang diambil dan matahari.
3.2. SISTEM INFORMASI DAN TELEKOMUNIKASI
3.3. PENGOLAHAN LIMBAH
Proses yang terjadi path pengolahan Iimbah bangunan adalah:
PUMPING
PRIMARY TREATMENT
Selanjutnya, aliran melalui klairifier pada perawatan awal yang mengubah setengah polutan yang terbawa ke dalam limbah cair tipikal (50 0460% dan total buangan padat
Limbah cair bangunan dikumpulkan dalam satu pipa
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
yang menggantung dan sampai 50 % dan patogen dan kontaminasi toxin yang
diubah).Pada langkah mi , pemisahan secara gravitasi path sampah dan endapan dan limbah cair.
SECOND TREATMENT
Pencampuran , reaktor dan klarifier pada perawatan kedua mengubah zat padat yang tidak mengendap melalui perawatan biologis dan gravitasi. Sistem proses biologi endapan oksigen murni yang diaktifkan , memakai mikroorganisme untuk memakan bahan organik yang muncul pada aliran limbah cair.Perawatan kedua mengubah polutan sebesar 85 %.
PENGUBAHAN ENDAPAN
Endapan dan sampah pada perawatan awal dipadatkan dengan pemadat gravitasiEndapan dan sampah dan perawatan kedua di padatkan dengan
sentrifugal.Polymer ditambahkan pada proses pamadatan kedua untuk menambah efisiensiMeniru proses pencernaan manusia secara natural mikroorganisme secara alami menghadirkan pemecahan endapan dan sampah menjadi gas metana, karbon dioksida , organ solid dan air.Pencernaan mengurangi kuantitas endapan.
KONTROL BAU BUSUK
Pewangi udara dan penyerap karbon mengubah bau busuk dan zat organic yang mudah menguap terbentuk dart proses perawataan “off-gases”.Kontrol bau busuk dipakai pada proses perawatan awal dan kedua , pemompaan dan fasilitas pengubahan pasir atau kerikil.Pada proses pengontrolan bau busuk selau diawasi dengan ketat.
DISINFEKSI
Setelah melalui perawatan awal dan kedua, air limbah diberi disinfeksi dengan sodium hypochiorite untuk membunuh bakteri.Setiap saluran dicampur dengan sodium
hypochlorite.Akhimya, sodium bisulfite ditambahkan untuk mengendapkan kiorin dan air, sehingga kadar kiorin pada saluran terakhir tidak akan mengganggu organisme taut. Setelah disinfeksi dan decloronisasi , cairan akan siap untuk dikeluarkan.
CARA PENGOPERASIAN DAN PERAWATAN
Semua proses yang berjatan berdasarkan system komputerisasi untuk mengatur manajemen pengoperasian dan perawatan.Sistem komputerasi termasuk Process Information Control System (PICS) dan Operation Management System (OMS).PICS memberikan data operasi yang sedang dijalankan di bangunan (termasuk status system ,
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
1 4 4
aliran , dlil) sementara OMS menghubungkan data PICS dengan analisis laboratonum untuk mencari dan menganalisa proses yang berjaian pada bangunan.
Peralatan yang dipakai dalam pengolahan Iimbah bangunan adalah: 1. 4 Incinerator Golar Marine type GS-500
Max temperatur dalam ruang pembakaran 1400°C (2500°F) Kapasitas: 70 kglh (150 lbs/h) dan sampah padat
2. 4 Vacuum sanitary system, type EVAK
3. 4 Sanitary collecting tank, capacity 10 m3 (355 cu.ft) 4. 4 Waste Water treatment unit, Atlas type UWWU.
3.4. PENYEDIAAN AIR BERSIH
Air bersih yang berasal dan air sungai yang disaring dengan menggunakan alat penyaring air sungai yang dapat menghilangkan kadar terlarut dalam air sungai , sehingga air tersebut dapat memenuhi standard air minum.Sistem mi terdiri dari pompa titanium bertekanan tinggi , nanofiltrasi membran komposit film tipis , dan motor yang bekeja terus menerus. Sistem mi dapat dipakai dalam situasi seburuk apapun di lepas pantai.AIat yang digunakan untuk mengubah air sungai menjadi air minum adalah The SQM 200 , yang dapat digerakkan dengan tenaga angin ataupun tenaga matahari. Air bersih yang dapat dihasilkan adalah 10 000 galon sfp hari.Alat ini tahan terhadap korosi dan dapat bekerja terus menerus , dengan getaran dan bunyi yang rendah.
Sedangkan system filtrasi yang bekerja pada alat ini adalah system
nanofiltration.Sistem nanofiltration menggunakan elemen-elemen membran FILMTEC NF270-400. Kondisi air pesisir sungai 570 ppm partikel terlarut. Tujuan pengolahan adalah untuk mendapatkan penyaringan maksimum terhadap organic carbon, sesuai standar EPA, dan penyaringan minimum terhadap kalsium , kadar garam dan alkalinity untuk mempertahankan kontrol korosi dan rasa.
Setelah mulai beroperasi, dengan tekanan antar membran nanoffitration hanya 5 psi, sistem ini menghasilkan 200 galon air per hari. Elemen membran FILMTEC NF270-400 mampu meningkatkan kandungan mineral, meniadakan kebutuhan pencampuran, dan
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
menghasilkan 94% penyaringan terhadap total organic carbon (TOC). Selain itu, elemen membran FILMTEC NF270-400 memiliki efisiensi energi yang baik karena dapat
berproduktivitas tinggi path tekanan rendah.
Nanofiltration adalah teknologi membran pemisah cairan yang terletak di antara reverse osmosis dan ultrafiltration. Jika reverse osmosis dapat menyaring partikel berukuran hingga 0,0001 micron, nanofiltration mampu menyaring partikel hingga 0,001 micron. Dibandingkan dengan reverse osmosis, nanofiltration merupakan membran bertekanan rendah dan digunakan untuk rneloloskan beberapa mineral yang dibutuhkan.
Air bersih disuplai dengan system pipa sirkulasi dengan satu pipa tetap aktif dan dengan lubang yang kembali ke tank air bersih.Penyanng dan pensterilan dibangun setelah pompa sirkulasi.Satu pompa stand-by.Air panas (60°c) diproduksi dengan
pemanasan dan mesin system pendingin atau boiler di ruang boiler dan pemanas elektrik 45kw.
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
1 4 6
Wind Turbine (Kincir Angin) Concepts
Konsep ekologi yang terapkan di desain bangunan ini salah satunya adalah mengaplikasikan 4 modul Wind Turbine (kincir angin) yang diposisikan pada Top Floor bangunan ini. Dengan posisinya yang di atas diharapkan dapat menangkap tekanan angin yang sangat kuat di atas bangunan dan memaksimalkannya sebagai energi kinetik yang merubah energi yang dihasilkan kekuatan angin menjadi energi listrik alami. Bagian ini merupakan zona pusat terjadinya turbulensi (tekanan angin) yang paling tinggi.
Wind catcher yang didesain di tepi bagian atap Top Floor diharapkan mampu
menangkap angin yang datang ke arah bangunan dan memfokuskan tekanan angin di Wind Turbine yang letaknya di tengah-tengah Top Floor. Sehingga wind cather ini akan sangat membantu kinerja dari Wind Turbine dengan mengumpulkan angin sebanyak-banyaknya, sehingga kinerja dari Wind Turbine akan menjadi menjadi maksimal.
Dearah dari site yang juga merupakan zona pusat terjadinya turbulensi (tekanan angin) yang tinggi. Bentukan massa bangunan pencakar langit yang kami desain sangat
Aerodinamis yang mampu mengalirkan tekanan angin dengan baik tanpa mengalami resiko
kerusakan fasade ataupun struktur bangunan. Dari diagram skyline dapat kita lihat bersama bahwa tekanan terbesar berada di daerah Eco-Park sebagai pusat dari site perancangan .
Untuk itu kami mendapat keuntungan dari turbulensi angin ke daerah-daerah ini, selain akan memberikan nuansa sepoi-sepoi yang akan membuat para pengunjung Eco-Park merasa nyaman, kami justru memanfaatkan turbulensi angin ini untuk dijadikan sumber energi kinetic dengan menempatkan Wind Turbine (kincir angin). Sehingga konsep ekologis yang kami terapkan dapat terlaksana dengan sangat efisien dan mamaksimalkan sumber energi yang alami dalam menghasilkan energi. Hal ini membuktikan kami mampu memangkas penggunaan energi buatan hingga 40%.
Referensi Jenis Turbin :
Untuk mendukung desain dengan memanfaatkan pemanfaatan energi secara alamiah, menerapkan system turbin ini guna menghasilkan energi kinetic (listrik) dari tekanan angin (Wind Pressure) yang terjadi pada tempat – tempat tertentu seperti di puncak tower (Roof Top dan Eco park). Spesifikasi jenis turbin yang akan aplikasikan pada roof top, arear tapak bangunan, sampai pada fasad bangunan.
mengaplikasi jenis Helix Wind Turbine ini karena bentuknya yang unik, yang akan membuat fasad akan menjadi lebih dinamis dan modern dengan keberadaan turbin ini baik secara fungsional maupun estetika bangunan ini.
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
Selain itu, fungsinya yang sangat baik, maksimal dan aplikatif untuk gunakan pada konsep bangunan yang menerapkan konsep bangunan yang Ekologis. Yang mendayagunakan energi alamiah sebagai energi sebagai tindakan hemat energi dan ramah lingkungan.
Helix Turbine yang maksud memiliki spesifikasi sebagai berikut :
Model Helix Turbine yang akan aplikasikan
Keuntungan Helix Turbine Model ini
Seperti yang dapat kita perhatikan bersama pada gambar illustrasi di atas, keuntungan mengaplikasikan Helix Turbine jenis ini adalah kemampuan turbin ini untuk menangkap angin dari segala arah sehingga akan memaksimalkan fungsi dan peran turbin ini sebagai pembangkit energi listrik alami. Karena dapat menangkap tekanan angin dari berbagai arah, maka
TUGAS AKHIR
M.IRFAN M.P.HAMID ( 05 04 06 033)
1 4 8
menilai Wind turbine jenis Helix ini sangat cocok untuk diaplikasikan. Karena fungsinya yang flexible, akan mendesain turbin ini di beberapa posisi,baik itu dapat posisikan di tapak site, Roof Top, maupun pada bagian fasad bangunan.
Tidak seperti turbin horizontal biasa yang hanya dapat bergerak jika arah tekanan angin datang dari arah tertentu saja. Dan kurang maksimal dalam melaksanakan perannya sebagai pembangkit listrik alami.