BAB II LANDASAN TEOR
2.11 Timer Switch
Timer switch merupakan alat saklar otomatis dengan prinsip kerja berdasarkan waktu tertentu, timer adalah alat penunda waktu dimana batas dari penundaannya dapat ditentukan dengan cara mengatur timer tersebut sesuai dengan yang diinginkan. Timer switch adalah saklar yang ON dan OFF-nya tergantung dengan waktu yang telah ditentukan dalam 24 jam sehari. Saklar waktu ini akan terus bekerja selam masih ada arus yang mengalir ke koil saklar waktu tersebut. Saklar waktu ini tidak mempengaruhi komponen apapun. Sebagai contoh prinsip kerja dari timer terhadap beban lampu, jika timer switch diatur jam 18.00 sampai 06.00 (12 jam) maka lampu akan menyala sesuai dengan pengaturan timer dan tidak tergantung pada kondisi cuaca.
Gambar 2.5 Timer Swicth 2.12 Optimalisasi Penerangan Jalan Umum
Optimal atau optimalisasi berarti terbaik, tertinggi, paling menguntungkan, menjadikan lebih baik, menjadikan paling tinggi, pengoptimalan proses, cara, perbuatan mengoptimalkan sehingga optimalisasi adalah suatu tindakan, proses
21
atau metodologi untuk membuat sesuatu menjadi lebih atau sepenuhnya sempurna, fungsional atau lebih efektif, untuk menjaga peralatan agar dapat berfungsi secara optimal.
Kondisi lampu penerangan jalan umum sebagian besar daerah belum sesuai dengan standar yang telah ditentukan oleh BSN SNI tentang penerangan jalan umum. Lampu-lampu yang dipakai masih banyak menggunakan lampu yang tidak sesuai dengan kebutuhan kelas jalan. Instalasi penerangan jalan yang baik juga harus menggunakan standar dari BSN SNI 7391:2008 dan peraturan yang ada agar instalasi penerangan jalan umum dapat bekerja optimal sesuai dengan fungsinya.
Analisa hal teknis terhadap lampu penerangan jalan umum dilakukan untuk mendapatkan sistem pengaman yang baik, aman, handal, tahan lama. Lampu adalah suatu unit lengkap yang terdiri dari sumber cahaya, untuk membuatnya bekerja (hidup) dan akan menghabiskan energi selama lampu tersebut bekerja (hidup). Persamaan yang digunakan untuk menghitung besaran energi lampu dengan paremeter dari BSN SNI adalah sebagai berikut :
1) Menghitung Energi yang dibutuhkan
Eload = Pload x t . . . (2.1) Dimana :
Eload = Energi yang dibutuhkan atau beban (Wh / Watt hour) Pload = Daya beban atau lampu (Watt)
t = Lama pemakaian beban atau lampu dalam satu hari (hour)
2) Menghitung Titik Lampu
T = + 1 . . . .(2.2)
Keterangan :
T = Jumlah titik lampu L = Panjang jalan S = Jarak antar tiang
3) Menghitung Daya yang dibutuhkan
P = daya lampu x jumlah lampu . . . (2.3) 4) Menentukan Sudut Stang Ornament
Sudut stang ornament dihitung agar lampu mengarah ke tengah jalan, dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut :
t = β . . . .(2.4) Setelah didapatkan hasil t, kemudian menghitung :
cos = . . . .(2.5)
5) Menghitung Intensitas Cahaya
I = . . . (2.6) Keterangan :
I = Intensitas cahaya dalam candela (cd) = Fluks cahaya dalam lumen (lm) = Sudut ruang (steradian)
Dimana besarnya fluks cahaya dalam lumen dapat dicari menggunakan Persamaan 2.7 sebagai berikut :
23
= K x P . . . (2.7) Keterangan :
K = Efikasi cahaya rata-rata lampu dalam lumen/Watt P = Daya listrik dalam Watt
Maka didapatkan Persamaan 2.8 :
I = . . . (2.8)
6) Menghitung Iluminasi pada titik ujung jalan
Sebelum menghitung iluminasi pada titik ujung jalan, harus mencari jarak lampu ke ujung jalan menggunakan Persamaan 2.9 sebagai berikut : r = β . . . .(2.9) Keterangan : h = Tinggi tiang (meter)
l = Jarak titik lampu ke ujung jalan (meter)
sehingga nilai iluminasi pada titik ujung jalan dapat diperoleh menggunakan Persamaan 2.10 :
E = x . . . (2.10)
24 lampu, jarak antar tiang
Menentukan jenis lampu, tinggi tiang, jumlah titik lampu
Jumlah titik lampu = πΏ π
+
1 Hitung intensitas cahaya : I = β /πDaya yang dibutuhkan = daya lampu x jumlah lampu
Pelaksanaan pergantian lampu PJU di Jalan Dawe Kabupaten Kudus
SELESAI
Analisa hasil perhitungan intensitas penerangan sesuai parameter dari BSN SNI
untuk kelas jalan kolektor primer yaitu antara 3-7 lux
25
Penjelasan flowchart :
1. Penelitian di buat dengan mengambil data pada Jalan Dawe Kabupaten Kudus berupa panjang jalan, lebar jalan, jumlah titik lampu yang sudah terpasang, dan jarak antar tiang.
2. Kemudian peneliti mengolah data yang sudah di dapat dan merencanakan ulang penerangan jalan umum di Jalan Dawe Kabupaten Kudus.
3. Menghitung jumlah titik lampu.
4. Menghitung intensitas cahaya.
5. Menghitung intensitas penerangan.
6. Menghitung daya yang di butuhkan.
7. Menganalisa hasil perhitungan yang mengacu pada BSN SNI 7391:2008 memiliki panjang jalan 1,25 km dengan lebar jalan 6 meter. Pada jalan ini sudah terpasang Penerangan Jalan Umum sebanyak 37 titik dengan jenis tiang yang digunakan berjenis single ornament, sedangkan jarak antar tiang yaitu 30 meter.
Waktu penelitian dilaksanakan pada bulan Oktober 2020.
3.3 Data yang dibutuhkan
Data yang dibutuhkan diambil dengan survey langsung ke Jalan Dawe Kabupaten Kudus, data yang diambil sebagai berikut :
1. Kondisi jalan
2. Panjang dan lebar jalan 3. Jumlah titik tiang 4. Jarak antar tiang 5. Tinggi tiang
6. Jenis lampu penerangan jalan 3.4 Metode Penelitian
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, metode pengumpulan data yang digunakan yaitu :
1) Studi Lapangan
Pengumpulan data melalui studi lapangan adalah untuk mendapatkan data primer, dilakukan dengan cara :
a) Observasi, yaitu dengan mengamati secara langsung dan mengukur panjang dan lebar jalan objek yang diteliti.
2) Wawancara, dalam penelitian ini dilakukan wawancara terhadap beberapa pihak untuk mengumpulkan data-data mengenai LPJU di Jalan Dawe Kabupaten Kudus.
3) Studi Pustaka
Studi pustaka dilakukan upaya mempelajari dan mengumpulkan data sekunder untuk menunjang penelitian. Data yang dikumpulkan berasal dari buku referensi, jurnal, artikel, internet, dokumen-dokumen, serta bahan yang mendukung berkaitan dengan topik tugas akhir ini.
27
3.5 Analisa Data Eksiting
Pada Jalan Dawe Kabupaten Kudus sudah terpasang Penerangan Jalan Umum (PJU) berjumlah 37 titik lampu menggunakan single ornament, lampu yang digunakan berjenis SON 150 Watt, jarak antar tiang yaitu 30 meter, namun lampu penerangan di jalan ini banyak yang sudah mati, kondisi tiang juga sudah ada yang tidak tegak lagi (miring). Saat malam hari cahaya yang dihasilkan juga kurang terang (optimal), maka dari itu peneliti akan melakukan optimalisasi atau pergantian lampu penerangan jalan umum dengan cara merencanakan kembali sesuai aturan BSN SNI tahun 7391:2008 tentang penerangan jalan umum dengan parameter intensitas penerangan 3-7 Lux untuk klasifikasi jalan kolektor primer.
28 BAB IV
PERHITUNGAN DAN HASIL
4.1 Kondisi Lapangan
Jalan adalah prasarana transportasi darat yang meliputi segala bagian jalan, termasuk bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang diperuntukan tanah atau air, kecuali jalan kereta api, jalan lori, dan jalan kabel.
Lampu penerangan jalan adalah bagian dari fasilitas pelengkap jalan yang dapat dipasang pada kedua sisi jalan dan dapat pula dipasang pada median tengah jalan yang digunakan untuk menerangi jalan maupun lingkungan di sekitar jalan.
Jalan Dawe merupakan jenis jalan kolektor primer yang menghubungkan Kota Kudus dengan Kecamatan Colo, jalan ini digunakan setiap harinya untuk beraktifitas berangkat kerja. Perbedaan kolektor primer dengan kolektor sekunder yaitu dari volume kendaraan yang melintas, kolektor primer lebih padat jika dibandingkan dengan kolektor sekunder. Data yang diambil dari lapangan :
Tabel 4.1 Kondisi Lapangan (Sumber Pribadi)
Keterangan Ukuran
Panjang Jalan 1250 Meter
Lebar Jalan 6 Meter
Jumlah Titik Lampu 37 Titik Lampu
Jarak Antar Tiang 30 Meter
29
4.2 Menentukan Lampu Penerangan Jalan
Pada penelitian ini mengganti lampu berjenis SON 150 Watt dengan lampu LED 100 Watt, karena lampu LED memiliki banyak keunggulan dibandingan dengan lampu lainnya. Berikut beberapa keunggulan lampu LED dibandingkan jenis lampu yang lain:
1. Lampu LED tidak memerlukan pemanasan untuk mendapatkan terang yang maksimal.
2. Efisiensi listrik yang paling tinggi diantara jenis jenis lampu lainnya.
3. Dapat di stel untuk berubah warna.
4. Dikarenakan bentuknya hanya merupakan dioda kecil, maka volume lampu jauh lebih kecil dan dapat diletakkan dimanapun.
5. Fleksibilitas lampu.
6. Tahan lama.
7. Tidak mengandung bahan berbahaya.
8. Temperatur lampu yang lebih dingin dibadingkan jenis lampu lain.
Tabel 4.2 Standar Lampu PJU
Deskripsi Jalan Tol Arteri Kolektor Lokal
Kecepatan >60 km/jam 60 km/jam >30 km/jam >20 km/jam Lebar Jalan >8 m >8 m >6 m <5 m
Median Jalan - Boleh Ada Tidak
Daya Lampu >60 W >40 W >40 W >30 W
Lengan DA/SA DA/SA DA/SA SA
Jarak Tiang 25-50 di kiri atau di kanan atau berselang-seling
Data lampu yang diambil dari Hexamitra dapat dilihat : Daya : 100 Watt
Lifetime : 1 -2 tahun Efficacy : 110 lm/watt
4.3 Menentukan Jenis dan Tinggi Tiang
Pada penerangan jalan umum ini menggunakan tiang berjenis single ornament dengan tinggi tiang 9 meter. Gambar 4.1 Menunjukan Tiang Single Ornament.
31
Gambar 4.1 Tiang PJU Single Ornament
Penelitian ini mengganti lampu SON 150 Watt yang sudah terpasang menjadi lampu LED dengan daya 100 Watt, karena lampu jenis LED memiliki banyak keunggulan dibanding lampu berjenis SON, saat menggunakan lampu SON 150 Watt intensitas yang dihasilkan 8,33 lux. Berikut tabel perbandingan tinggi tiang berdasarkan daya lampu :
Tabel 4.3 Perbandingan Tinggi Tiang Berdasarkan Daya Lampu (Sumber : Hexamitra)
LED Power 90 Watt 100 Watt 120 Watt
Luminous Efficiency 110 lm/w 110 lm/w 110 lm/w Lifespan 1 - 2 years 1 - 2 years 1 - 2 years Recommended Heigh 7 - 9 meter 7 - 13 meter 8 - 13 meter
Recommended Jarak 25 meter 25 meter 25 meter
4.4 Menentukan Jumlah Titik Lampu
Jalan Dawe Kudus memiliki panjang 1250 meter dengan lebar jalan 6 meter, sedangkan jarak antar tiang yang akan digunakan berdasarkan rekomendasi dari Hexamitra adalah 25 meter.
Dalam menentukan jumlah titik lampu menggunakan rumus sebagai berikut:
T = + 1 T =
+ 1 T = 51 titik lampu Keterangan:
T = Jumlah Titik Lampu Lampu L = Panjang Jalan
S = Jarak Antar Tiang
Jadi titik lampu yang akan dipasang pada penerangan jalan umum di Jalan Dawe berjumlah 51 titik lampu.
33
4.5 Menentukan Sudut Stang Ornament
Menghitung sudut stang ornament dengan menggunakan rumust = β
Diketahui : Tinggi tiang (h) = 9 Meter
Jarak horizontal lampu ke tengah jalan (c) = 3 Meter Ditanya : Jarak lampu ke tengah β tengah jalan (t) ?
Penyelesaian: t = β t = β t = β t = 9,48 meter maka, cos =
=
= 0,94 =
Jadi sudut kemiringan stang ornament nya adalah t
c c
19,94o
4.6 Menghitung Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.6 sebagai berikut :
I =
Dimana besarnya fluks cahaya dalam lumen saat menggunakan LED 100 Watt dicari menggunakan Persamaan 2.7 sebagai berikut :
I =
=
= 875,35 Cd
Perhitungan saat menggunakan lampu SON 150 Watt :
I =
=
= 1169,78 Cd
4.7 Menghitung Iluminasi
Sebelum menghitung iluminasi pada pinggir jalan, sebelumnya perlu mencari jarak lampu ke pinggir jalan.
Tinggi tiang 9 meter
Lebar jalan 6 meter
35
Sehingga nilai iluminasi dapat diperoleh menggunakan Persamaan 2.10 sebagai berikut : kelas jalan kolektor primer yaitu antara 3 β 7 lux.
Tabel 4.4 Variasi ketinggian tiang lampu terhadap iluminasi yang dihasilkan
NO Tinggi Tiang (Meter) Iluminasi (Lux)
Standar Iluminasi (Lux)
1 8 meter 7,0028 3 β 7 Lux
2 9 meter 6,23 3 β 7 Lux
3 10 meter 5,5 3 β 7 Lux
Tabel 4.4 menunjukan bahwa semakin tinggi tiang lampu yang digunakan, maka iluminasi yang dihasilkan akan semakin kecil.
Perhitungan iluminasi saat menggunakan lampu SON 150 Watt :
4.8 Perhitungan Daya Yang Dibutuhkan
Daya yang mengalir pada penerangan jalan umum saat menggunakan lampu LED 100 Watt dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
P = Daya lampu x Jumlah lampu = 100 Watt x 51 lampu
= 5100 Watt = 5,1 kW/hari
Jumlah daya yang dikonsumsi untuk penerangan jalan umum di jalan Dawe Kudus saat menggunakan lampu LED 100 Watt sebesar 5,1 kW/hari.
Perhitungan daya saat kondisi eksiting saat ini (menggunakan SON 150 Watt) : P = Daya lampu x Jumlah lampu dibutuhkan lebih kecil dibandingan saat penggunaan lampu SON 150 Watt.
4.9 Perhitungan Energi Listrik
Pola operasi lampu PJU ditentukan dengan waktu nyala yaitu pukul 17.00 β 05.00 WIB, sehingga lampu beroperasi selama 12 jam.
37
Energi yang dibutuhkan saat menggunakan LED 100 Watt sebagai berikut : E = P x t
= ( 100 x 51 ) x 12 = 61200 Wh
= 61,2 kWh per hari
Perhitungan energi listrik kondisi eksiting (menggunakan lampu SON 150 Watt) : E = P x t = ( 150 x 37 ) x 12
= 66.600 Wh = 66,6 kWh per hari
Terjadi penghematan 5,4% energi listrik saat menggunakan lampu LED 100 Watt.
4.10 Analisa Hasil Optimalisasi
Dari perhitungan saat menggunakan lampu SON 150 Watt dengan lampu LED 100 Watt didapatkan hasil yang berbeda. Berikut Tabel perbandingannya : Tabel 4.5 Perbandingan Lampu SON 150 Watt dengan Lampu LED 100 Watt Keterangan Lampu SON 150 Watt Lampu LED 100 Watt
Jumlah titik lampu 37 Titik 51 Titik
Sudut stang ornament 19,94o 19,94o
Intensitas cahaya 1169,78 Cd 875,35 Cd
Iluminasi 8,33 lux 6,23 lux
Daya yang dibutuhkan 5,55 Kw/hari 5,1 kW/hari Energi listrik 66,6 kWh/hari 61,2 kWh/hari
Dari Tabel 4.5 dapat diketahui pada saat menggunakan lampu LED 100 Watt dengan tinggi tiang 9 meter didapatkan hasil iluminasi 6,23 lux, hasil ini sesuai parameter dari BSN SNI 7391:2008 untuk kelas jalan kolektor primer yaitu antara 3-7 lux, sedangkan saat penggunaan SON 150 Watt didapatkan hasil 8,33 lux. Saat menggunakan LED 100 Watt ditambahkan 14 tiang, meskipun jumlah tiang ditambah namun daya yang dibutuhkan saat menggunakan lampu LED 100 Watt lebih efisien 4,5 %, konsumsi energinya lebih efisien 5,4 % dibandingkan saat penggunaan lampu SON 150 Watt.
4.11 Analisa Rencana Anggaran Biaya
Dalam melaksanakan perencanaan penerangan jalan umum diperlukan analisa yang matang agar biaya lebih efisien. Berikut rencana anggaran biaya untuk lampu penerangan jalan umum di Jalan Dawe Kabupaten Kudus :
Tabel 4.6 Rencana Anggaran Biaya PJU di Jalan Dawe
NO Uraian Pekerjaan Volume
Harga Satuan (Rp)
Jumlah Harga (Rp)
1 Pemasangan tiang 51 3.887.000.00 198.237.000,00
2 Pemasangan lampu 51 181.500,00 9.256.500,00
3
Pemasangan kWh meter + box control
1 9.290.000,00 9.290.000,00
4
pemasangan HU ke JTR PLN
110 21.400,00 2.354.000,00
JUMLAH 219.137.500,00
39 BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Hasil analisa dan perencanaan lampu penerangan jalan umum di Jalan Dawe Kabupaten Kudus Kudus dapat disimpulkan menjadi beberapa hal, antara lain :
1. Jalan Dawe di Kabupaten Kudus ini memiliki panjang jalan 1250 meter dengan lebar jalan 6 meter. Pada perencanaan ini yang semula menggunakan lampu SON 150 Watt diganti dengan lampu jenis LED dengan daya 100 Watt. Tinggi tiang yang digunakan yaitu 9 meter dengan jumlah titik lampu 51 titik, sudut stang ornament 19,94o, intensitas cahaya yang dihasilkan 875,35 Cd, intensitas penerangannya yaitu 6,23 lux.
2. Daya listrik yang dibutuhkan sepanjang Jalan Dawe Kabupaten Kudus saat menggunakan LED 100 Watt adalah 5,1 kW/hari dan konsumsi energi yang dibutuhkan yaitu 61,2 kWh/hari.
5.2 Saran
1. Perencanaan penerangan jalan umum harus mengetahui terlebih dahulu klasifikasi jalan, panjang dan lebar jalan, penentuan jenis lampu, penentuan jarak antar tiang dan tinggi tiang agar memenuhi standar parameter dari BSN SNI tentang penerangan jalan umum.
2. Perencanaan PJU mempertimbangkan aspek seperti segi teknis, ekonomis maupun aspek keindahan agar sesuai dengan kebutuhan kelas jalan.
41
DAFTAR PUSTAKA
Ferza, Ray. 2020. Inovasi Kebijakan Pengelolaan Penerangan Jalan Umum (PJU) Di Kabupaten Sidoarjo.
Mansur. 2015. Analisis Kelistrikan LPJU Kawasan Perkantoran Kabupaten Konawe Selatan.
Uin, Suska. 2017. Analisis Pengelolaan LPJU Di Riau.
Fazrul, Insan. 2020. Mengenal Fungsi dan Jenis Lampu Jalan, Pembayarannya, Tanggung Jawab Masyarakat.
Prasetya, Mahardhika Eka. 2019. Perencanaan dan Pelaksanaan Pemasangan Penerangan Jalan Umum (PJU) Di Jalan P.Sudirman Tayu-Pati.
Universitas Semarang.
Goetama, Agoen Yogha. 2017. Perencanaan Instalasi Penerangan Jalan Umum Pada Jalan Soekarno Hatta Bontang. Politeknik Negeri Samarinda.
Miharso, Tri. 2020. Optimalisasi Intensitas Penerangan Jalan Umum di Jalan Jolotundo Kota Semarang.
Buku II Pedoman EE PJU. 2018. Perencanaan Sistem PJU Efisiensi Energi.
Badan Standarisasi Nasional. 2008 SNI 7391. Spesifikasi Penerangan Jalan Di Kawasan Perkotaan.
Nama : ANANDA FAJAR PRAKOSO
NIM : C.431.16.0055
Tempat/Tgl Lahir : Semarang, 18 Februari 1996
Alamat : Jl. Perum Klipang Blok W 1A No. 3 RT 01 RW 03 Sendangmulyo, Tembalang
Riwayat Pendidikan : Tahun 2003 - 2009 : SDN Sendangmulyo 01 Tahun 2009 - 2012 : SMP N 33 Semarang Tahun 2012 - 2015 : SMK Sepuluh Nopember