Studi Metode Rekayasa Nilai Pada Perencanaan Penggunaan Lpju Solar Cell Sebagai Upaya Efisiensi Penggunaan Listrik Di Kota Medan” (Studi Terhadap Pju Di Kecamatan Medan Selayang)

90

DAFTAR PUSTAKA

1. Handini, Wulandari. Skripsi – Performa Sel Surya Terensitasi Zat Pewarna (DSSC) Berbasis ZnO Dengan Variasi Tingkat Pengisian Dan Besar Kristalit TiO. Universitas Indonesia. Jakarta. 2008

2. Suryatmo, F. Teknik Listrik Instalasi Penerangan Dan Daya, P.T Rineka

Cipta. Jakarta. 2008.

3. Chandra, Suriana. Maximizing Construction Project and Investment

Budget Efficiensy with Value Engineering. Jakarta. 2012

4. Wibawa, Unggul & Darmawan, Andy. Jurnal EECIS – Penerapan Sistem Photovoltaik Sebagai Supply Daya Listrik Beban Pertamanan. Jakarta.

2008.

5. Faisal M, Al Fattah. Thesis – Analisa Daya dan Heat pada Metode Efisiensi Sel Surya Sebagai Energi Alternatif Ramah Lingkungan,

Pascasarjana Manajemen Universitas Sumatera Utara. Medan. 2008.

6. Ginting, Noel Fransiskus. Skripsi – Studi Pengkajian Pembangkit Tenaga Listrik Mikro dari Sel Surya di Daerah yang Tidak Dijangkau PLN.

Universitas Sumatera Utara. Medan. 2009.

7. Giatman, M. Ekonomi Teknik. PT Raja Grafindo. Jakarta. 2005.

8. Buresch, Mathew. Photovoltaic Energy Systems. McGraw-Hill Inc. New

York. 1983.

91

10.Standar Nasional Indonesia – Spesifikasi Penerangan Jalan Di Kawasan Perkotaan. Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2008.

11.Hasan, Hasnawiyah. Jurnal Riset dan Teknologi Kelautan – Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Di Pulau Saugi.

Universitas Hasanuddin. Makassar. 2012.

12.Wasiyono, Joy Sopater. Skripsi – Studi Ekonomi Meterisasi Penerangan Jalan Umum Kota Medan. Universitas Sumatera Utara. Medan. 2010.

48

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian ini mengambil lokasi di Kecamatan Medan Selayang dengan

jumlah LPJU yang terpasang ada sebanyak 3869 lampu di daerah seluas

9,01 km². Dimana ada sebanyak 1935 lampu terpasang dengan daya 150 watt.

Pada umumnya lampu ini terpasang di jalan-jalan kecil (daerah sekitar perumahan

penduduk). LPJU ini biasa terpasang di salah satu ruas jalan, kiri ataupun kanan.

Sementara sisanya, yakni 1934 lampu, terpasang dengan daya 250 watt. Pada

umumnya penempatan LPJU di median jalan di jalan dua arah. Keseluruhan lampu

yang terpasang masih berupa penerangan jalan umum konvensional (sumber

energi dari PLN). Pengumpulan data lapangan dibantu oleh Dinas Pertamanan

Kota Medan.

3.2 Data-Data Yang Dibutuhkan

Data-data yang dibutuhkan merupakan data yang diambil dari survey

langsung ke lapangan dan data dari Dinas Pertamanan Kota Medan, seperti :

a. gambar dan kondisi lokasi Jalan (Lebar jalan, kelas jalan, dan panjang

jalan)

b. jenis lampu penerangan jalan

c. jenis dan bentuk tiang

49 e. besaran-besaran listrik yang diperlukan untuk penerangan jalan umum

konvensional (seperti, besaran pengaman dan pembatas)

f. besaran-besaran listrik yang diperlukan untk penerangan jalan umum solar

cell (seperti, panel surya, baterai, solar charge controller, dll).

3.3 Metode Penelitian dan Pengumpulan Data

Penelitian “Perencanaan Penggunaan LPJU Solar Cell Sebagai Upaya

Efisiensi Penggunaan Listrik di Kota Medan” menggunakan metode rekayasa

nilai (value engineering). Pendekatan yang digunakan dalam analisis dengan cara

kualitatif dan kuantitatif dari berbagai sumber data yang diperoleh.

Metode pengumpulan data yang digunakan yaitu studi pustaka dan studi

lapangan, yaitu :

1) Studi Pustaka

Studi pustaka dilakukan upaya mempelajari dan mengumpulkan data

sekunder untuk menunjang penelitian. Data yang dikumpulkan berasal dari buku

referensi, jurnal, prosiding, dokumen-dokumen dan artikel dari internet, serta

bahan kuliah yang mendukung dan berkaitan dengan topik tugas akhir ini.

2) Studi Lapangan

Pengumpulan data melalui studi lapangan adalah untuk mendapatkan data

primer, dilakukan dengan cara :

a) Observasi, yaitu dengan mengamati secara langsung objek yang diteliti, yakni

LPJU konvensional yang berada di kecamatan Medan Selayang. Penempatan

50 b) Wawancara, dalam penelitian lapangan dilakukan wawancara terhadap

beberapa responden untuk mengumpulkan data-data mengenai lampu jalan

solar cell dan lampu jalan konvensional. Wawancara ini dilakukan di Dinas

Pertamanan Kota Medan dan pegawai di Dinas Pertamanan sebagai

respondennya.

3.4 Teori Analisa Data

Dalam penelitian ini dilakukan dua analisis data yang meliputi “analisa

teknis” dan “analisa ekonomis” terhadap penggunaan jalan umum solar cell

dengan penerangan jalan umum konvensional.

3.4.1 Analisa Teknis

Analisa teknis merupakan sebuah analisa yang sifatnya observatif serta

perhitungan rumus yang ada dengan menyesesuaikan kriteria dan Standarisasi

Nasional Indonesia (SNI) yang berlaku dan tertera pada PUIL (Persyaratan Umum

Instalasi Listrik). Menganalisis hal teknis terhadap LPJU dilakukan untuk

mendapatkan sistem penerangan yang baik, aman, handal, tahan lama, dan sesuai

dengan spesifikasi pabrikasinya dan terlebih sesuai SNI. Adapun analisis teknik

dilakukan terhadap komponen-komponen PJU yang meliputi lampu, penerangan,

tiang, stang ornamen, penghantar, dll. Berikut penjelasan masing-masing

komponen yang dianalisa dalam tugas akhir berikut.

3.4.1.1 Lampu dan Penerangan

Lampu adalah suatu unit lengkap yang terdiri dari sumber cahaya

(lampu/luminer), elemen-elemen optik (pemantul/reflector, pembias/refractor,

51 supply. dll.). Untuk itu lampu memerlukan daya (sumber listrik) untuk

membuatnya bekerja (hidup) dan akan menghabiskan energi selama lampu

tersebut bekerja (dihidupkan). Berikut rumus yang digunakan untuk mencari

besar energi yang dipakai pada lampu:

(3.1) dimana :

= energi yang dibutuhkan atau beban (Wh/watt.hour)

= daya beban atau lampu (watt)

= lama pemakaian beban atau lampu dalam satu hari (hour)

Dalam merencanakan instalasi penerangan, ada beberapa hal yang perlu

diperhatikan untuk mendapatkan penerangan yang baik, yang memenuhi

fungsinya agar mata dapat melihat dengan jelas dan nyaman. Maka dari itu

diperlukan beberapa perhitungan penerangan, diantaranya adalah:

i. Intensitas cahaya

Intensitas cahaya adalah fiuks cahaya per satuan sudut ruang dalarn arah

pancaran cahaya yang dapat ditulis dengan persamaan :

(3.2)

dimana : = intensitas cahaya (candela)

= fluks cahaya dalam lumen (lm)

w = sudut ruang dalam steridian (sr)

ii. Luminasi

Luminasi adalah fluks cahaya per satuan sudut ruang per satuan luas

52 persatuan luas hasil proyeksi dari arah yang diberikan seperti tampak pada

Gambar 3.2. Luminasi merupakan ukuran terang suatu benda. Luminasi yang

terlalu besar akan menyilaukan mata.

Persamaan untuk menghitung besar luminasi adalah sebagai berikut :

(3.3)

Subtitusikan pers (3.2) dengan persamaan (3.3), maka didapat :

(3.4)

dimana :

= luminasi (cd/m2) A = luas bidang (m2)

w = sudut ruang dalam steridian (sr)

= sudut antara sinar datang dengan garis normal objek

iii. Iluminasi (Intensitas Penerangan)

lluminasi atau intensitas penerangan adalah kerapatan fiuks cahaya yang

mengenai suatu permukaaan, secara matematis dirumuskan :

(3.5)

dimana : = intensitas penerangan/iluminasi (lux atau lm/ m2) A = luas bidang (m2)

= fluks cahaya dalam lumen (lm)

Intensitas penerangan pada suatu titik umumnya tidak sama untuk setiap

titik pada bidang tersebut. Intensitas penerangan suatu bidang karena suatu

53 sumber cahaya dan bidang itu (invers square law). Untuk memastikan intensitas

penerangan di seluruh bagian bidang memenuhi syarat minimal yang telah

ditetapkan (seperti yang tertera pada Tabel 2.4 dan Tabel 2.6), digunakan

perhitungan metode titik.

Gambar 3.1 Perhitungan Iluminasi Metode Titik

Dengan menggunakan diagram intensitas cahaya, maka perhitungan

iluminasi dengan mensibtusikan persamaan 3.2 dengan persamaan 3.5 menjadi

sebagai berikut:

(3.6)

dimana :

dengan mensubstitusikan kedua hal diatas dengan persamaan (3.6) didapatlah :

(3.7)

dimana :

= sudut yang dibentuk oleh sisi depan luminer dengan

54 = sudut yang dibentuk dari garis normal luminer dengan garis

lurus antara luminer dengan titik yang dituju

h = tinggi sumber cahaya/tiang tiang PJU (meter)

= intensitas cahaya pada sudut ,

iv. Efikasi cahaya

Efikasi cahaya merupakan perbandingan antara fiuks cahaya yang

dihasilkan larnpu dengan daya listrik yang dipakainya, secara matematis dapat

dirumuskan sebagai berikut :

0

(3.8)

dimana : = efikasi cahaya (lm/watt)

= daya lampu (watt)

0

 = fluks cahaya (lumen)

v. Efisiensi Penerangan

Efisiensi penerangan adalah perbandingan antaran fluks cahaya yang

dipancarkan oleh armatur atau dapat juga diartikan sebagai fluks cahaya yang

sampai ke objek dengan fluks cahayayang dipancarkan oleh sumber cahaya atau

fluks cahaya awal, secara matematis dirumuskan :

g

0



(3.9)

dimana : = efisiensi cahaya penerangan

₀ = fluks cahayayang dipancarkan oleh sumber cahaya(lumen)

55 Efisiensi penerangan juga dapat dihitung melalui perhitungan indeks ruang

atau indeks bentuk(k).

( ) x l p h l p k 



(3.10)

dimana : = indek ruang atau bentuk

p = panjang permukaan jalan (m)

l = lebar permukaan jalan (m)

h = tinggi tiang PJU (m)

Lalu melalui Tabel 3.1 dapat dilihat indeks bentuk (k) dan efisiensi penerangan

maksimum dan minimumnya.

(3.11)

Sistem penerangan yang dipakai untuk penerangan jalan adalah sistem

penerangan langsung.

Tabel 3.1 Efisiensi Penerangan dari Armatur Penerangan Langsung (PJU)

Melalui Perhitungan Indeks Ruang (k)

%

rp 0,7 0,5 0,3

rw 0,5 0,3 0,1 0,5 0,3 0,1 0,5 0,3 0,1

rm 0,1 0,1 0,1

K

0,5 0,28 0,23 0,19 0,27 0,23 0,19 0,27 0,22 0,19 0,6 0,33 0,28 0,24 0,32 0,28 0,24 0,32 0,27 0,24 0,8 0,42 0,36 0,33 0,41 0,36 0,32 0,40 0,36 0,32 1,0 0,48 0,43 0,40 0,47 0,43 0,39 0,46 0,42 0,39 1,2 0,52 0,48 0,44 0,51 0,47 0,44 0,50 0,46 0,43 1,5 0,56 0,52 0,49 0,55 0,52 0,49 0,54 0,51 0,48 0 2,0 0,61 0,58 0,55 0,60 0,57 0,54 0,59 0,56 0,54 2,5 0,64 0,61 0,59 0,63 0,60 0,58 0,62 0,59 0,57 72 3 0,66 0,64 0,61 0,65 0,63 0,61 0,64 0,62 0,60 4 0,69 0,67 0,65 0,68 0,66 0,64 0,66 0,65 0,63 72 5 0,71 0,69 0,67 0,69 0,68 0,66 0,68 0,66 0,65 Keterangan : rp = faktor refleksi dinding

56 rw = faktor refleksi langit-langit

Dimana : 0.1 = warna gelap

0.3 = warna sedang

0,5 = warna muda

0,7 = warna putih dan warna sangat muda

3.4.1.2 Tiang dan Stang Ornament

Tiang merupakan salah satu dari komponen penting pada penerangan jalan

umum. Fungsinya sebagai tempat untuk meletakkan lampu (beserta armaturnya),

stang ornament, panel surya, baterai, inverter, dan lain sebagainya.

Untuk menentukan sudut kemiringan stang ornamen, agar titik penerangan

mengarah ketengah - tengah jalan:

(a) (b)

Gambar 3.2 Perencanaan Penerangan Jalan Umum

(a) Tampak atas ; (b) Tampak depan

Maka, untuk menentukan sudut kemiringan stang ornamen,agar titik

penerangan mengarah ketengah – tengah jalan

57 dimana: h = tinggi tiang

T = jarak lampu ke tengah jalan c = jarak horizontal lampu ke tengah jalan w1 = jarak tiang ke horizontal lampu

w2 = jarak horizontal lampu ke ujung jalan b = lebar batu jalan

o = jarak batu jalan ke horizontal lampu T = batas kemiringan stang ornamen φ = sudut kemiringan stang ornamen

3.4.1.3 Penghantar Listrik

Kabel merupakan rakitan satu penghantar atau lebih, baik penghantar itu

pejal maupun pintalan, masing-masing dilindungi isolasi, dan keseluruhannya

dilengkapi dengan selubung pelindung bersama.Dimana pada umumnya

bagian-bagian untuk kabel tegangan rendah adalah:

 penghantar  isolasi

 lapisan pembungkus inti  pelindung mekanis  selubung luar

Pada proses pemasangan instalasi untuk penghantar lsitrik penerangan

jalan umum konvensional menggunakan kabel tegangan rendah, penggunaan

kabel menurut tempat pemakaiannya terbagi ke dalam 3 bagian, yaitu :

a. Kabel yang dipasang dari SUTR (Saluran Udara Tegangan Rendah) yang

sudah ada menuju panel penerangan jalan umum atau disebut juga kabel

58 b. Kabel yang dipasang dari Perangkat Hubung Bagi penerangan jalan

umum ke titik- titik sambung LPJU. Biasanya PHB diletakkan dalam

bawah tanah, sehingga penghantar listrik dengan kabel tanam.

c. Kabel yang dipasang dari titik sambung penerangan jalan umum menuju

lampu.

Tembaga dan alumunium. Termasuk ke dalam bahan penghantar listrik

yang baik. Untuk kabel tanah umumnya digunakan penghantar tembaga,

sedangkan alumunium digunakan untuk penghantar udara. Untuk mengetahui

ukuran luas penampang kabel berpenghantar yang dibutuhkan, digunakan

persamaan dibawah ini :

untuk tegangan 3 fasa : √

(3.14)

untuk tegangan 1 fasa :

(3.15)

persentase jatuh tegangan : (3.16)

dimana :

= luas penampang penghantar (m2) = panjang penghantar (m)

= faktor daya

= tahanan jenis logam penghantar

= drop tegangan (volt)

= tagangan jala-jala/sumber

= persentase drop tegangan

59 Nomenklatur kabel adalah tata cara pemberian nama suatu kabel dengan

kode - kode tertentu, Beberapa arti huruf-huruf kode yang biasa digunakan pada

kabel :

N = kabel jenis standar dengan penghantar tembaga

NA = kabel jenis standar dengan penghantar alumunium

Y = selubung isolasi dari PVC

2X = selubung isolasi dari XLPE

2Y = selubung isolasi dari polyethylene

F = perisai kawat baja pipih

R = perisai kawat baja bulat

Gb = spiral pita baja

Re = penghantar pejal (solid)

Rm = penghantar pintalan

3.4.1.4 Pembatas dan Pengaman Listrik

Pembatas dan pengaman listrik biasanya diletakkan di dalam suatu box

yang disebut PHB. PHB adalah panel/box yang merupakan perlengkapan untuk

mengendalikan dan membagi tenaga listrik dan atau mengendalikan dan

melindungi rangkaian (circuit) listrik.

Berdasarkan penempatannya PHB terbagi dua yaitu:

a) PHB Pasangan Dalam

PHB yang ditempatkan dalam ruangan bangunan tertutup sehingga

terlindung dari pengaruh cuaca secara langsung.

60 PHB yang ditempatkan di luar ruangan bangunan sehingga terkena

pengaruh dari cuaca secara langsung.

Alat pembatas yang digunakan adalah MCB (Mini Circuit Breaker) 3 fasa.

Untuk mendapatkan spesifikasi MCB yang sesuai, digunakan rumus berikut :

(3.17)

Dan alat yang digunakan sebagai pengaman pada instalasi PJU adalah

menggunakan fuse dengan jenis NH Fuse. Sedangkan besar pengaman yang

digunakan dapat dihitung dengan rumus :

arus nominal pada masing fasa :

(3.18)

maka arus rating pengaman :

(3.19)

dimana : = besar daya yang digunakan (watt)

= arus nominal pada masing-masing fasa (amper)

= besar arus yang dibutuhkan atau arus rating pengaman (amper)

= tegangan fasa-netral (volt)

= faktor beban lebih

3.4.1.5 Perencanaan LPJU Solar Cell

Dalam merencanakan LPJU solar cell yang sesuai dengan SNI digunakan

perhitungan – perhitungan yang tepat dan sesuai kebutuhan. Beberapa kmponen

penting LPJU solar cell akan dijelaskan satu per satu di bawah ini.

a. Lampu LED (Light Emitting Diode)

Secara sederhana LED dapat didefinisikan sebagai salah satu

61 perangkat keras dan padat (solid-state component) sehingga unggul dalam hal

ketahanan (durability).

Lampu pijar dan neon tidak berguna lagi setelah bohlamnya pecah, namun

tidak demikian dengan lampu LED. Lampu ini merupakan jenis solid-state

lighting (SSL), artinya lampu yang menggunakan kumpulan LED sebagai sumber

pencahayaannya. Sehingga lampu tidak akan mudah rusak bila terjatuh atau

bohlamnya pecah. Kumpulan LED diletakkan dengan jarak yang rapat untuk

memperterang cahaya. Satu buah lampu LED dapat bertahan lebih dari 30 ribu

jam, bahkan ada yang mencapai 100 ribu jam.

LED hanya memiliki 4 macam warna yang tampak oleh mata, yakni warna

merah, kuning, hijau, dan biru. Untuk menghasilkan sinar putih yang sempurna,

spektrum cahaya dari warna-warna tersebut digabungkan. Hal paling umum

adalah penggabungan antara warna merah, hijau, dan biru, yang disebut RGB.

Sampai saat ini, pengembangan terus dilakukan untuk menghasilkan lampu LED

dengan komposisi warna seimbang dan berdaya tahan lama.

b. Panel surya

Panel surya adalah alat yang yang terdiri dari sel surya (photovoltaik) yang

fungsinya mengubah energi cahaya menjadi menjadi energi listrik. Efisiensi dari

sel surya merupakan perbandingan antara daya keluaran (Pout) dan daya

masukannya (Pin). Daya keluaran (Pout) adalah perkalian antara tegangan waktu

open circuit (Voc) dengan arus short circuit (Isc) dan faktor pengisian (fill factor, FF) dari sebuah modul surya. Persamaanya adalah :

besar fill factor sel surya :

62 Maka efisiensi sel surya :

(3.21)

dimana : = faktor pengisian/fill factor

= tegangan nominal panel surya (volt)

= arus nominal panel surya (volt)

= tegangan open cicuit panel surya (volt)

= arus short circuit panel surya (volt)

= intensitas radiasi matahari yang diterima (watt/m2) = luas permukaan modul sel surya (m2)

Daya nominal pada panel surya tidak dapat diperbesar lagi, kecuali panel

surya diganti dengan panel surya lain yang spesifikasi daya nominalnya lebih

besar. Maka untuk mendapatkan energi yang besar yang dihasilkan oleh panel

surya tergantung pada lamanya penyinaran matahari. Lamanya panel surya

mendapatkan sinar :

(3.22)

Dimana untuk mencari jumlah sinar global yang datang dapat dihitung dengan

menggunakan rumus Hukum Stefan-Boltzmann, dimana besarnya fluks radiasi

yang dipancarkan suatu benda setara dengan pangkat empat suhu mutlak benda

tersebut.

63 Maka untuk mencari jumlah sinar global yang datang dapat dihitung dengan

mengalikan besarnya flux radiasi dengan lamanya penyinaran dalam satu hari.

Dirumuskan :

(3.24)

dimana : = Daya (watt)

= luas (m2)

= tetapan Stefan-Boltzmann (5,67 x 10-8 watt/m2K4) = koefisien emisivitas (0-1)

= suhu permukaan (oK)

= lamanya penyinaran (hours)

Energi yg dihasilkan panel surya :

(3.25)

Sehingga jumlah minimum modul yang digunakan untuk dapat melayani

energi pada beban (lampu) yang dibutuhkan, dengan menggunakan persamaan

diatas adalah :

banyak panel surya:

(3.26) dimana : = lamanya panel surya mendapatkan sinar global (hour/jam)

= energi yang dihasilkan modul (Wh/hari)

= daya nominal panel surya (watt)

64

ɳ

baterai = efisiensi baterai (%)

c. Solar charge controller

Merupakan peralatan elektronik yang digunakan untuk mengatur arus

searah yang diisi dan diambil dari baterai ke beban. Solar charge controller

mengatur overcharging (kelebihan pengisian – karena baterai sudah penuh) dan

kelebihan tegangan dari panel surya.

Ukuran atau rating untuk alat pengontrol aliran masuk dan keluar dari aki

ditentukan dalam satuan Ampere, yakni dengan rumus :

(3.27)

dimana : = arus rating solar charge controller (ampere)

= banyak panel surya x Pnom (watt)

d. Baterai

Baterai adalah alat penyimpanan tenaga lsitrik arus searah (DC) yang

dibangkitkan oleh panel surya. Kapasitas baterai yang tertulis dalam satuan Ah

(ampere hour), yang menyatakan kekuatan baterai, seberapa lama baterai dapat

bertahan mensuplai arus untuk beban (lampu).

Maka untuk menentukan total kapasitas baterai berdasarkan periode

penyimpanan yang diinginkan sebagai berikut :

( )

(3.28)

dimana : = kapasitas baterai (Ah/Ampere.hour)

= tegangan baterai (volt)

65 = banyak panel surya x

Gambar 3.3 di bawah ini menunjukkan hubungan kerja antara satu komponen

dengan komponen lain yang ada pada LPJU solar cell.

Gambar 3.3 Diagram Kerja LPJU Solar Cell

3.4.2 Analisa Ekonomi

Penerangan jalan umum solar cell adalah penerangan yang menggunakan

energi matahari sebagai sumber energi dan energinya dapat dibangkitkan sendiri

ataupun sebuah perusahaan. PJU sistem solar cell mempunyai biaya operasi dan

perawatan yang rendah dan bahkan terkadang tidak ada pada suatu periode, ini

dikarenakan PJU solar cell tidak memerlukan bahan bakar dalam

pengoperasiannya. Namun sistem pembangkitannya memerlukan biaya investasi

yang sangat besar. Sedangkan PJU konvensional sebaliknya, biaya investasi yang

rendah, namun biaya operasionalnya besar dan selalu ada setiap periode.

3.4.2.1 Biaya Investasi

Yaitu biaya yang ditanamkan dalam rangka menyiapkan kebutuhan usaha

untuk siap beroperasi dengan baik. Biaya ini biasanya dilakukan pada awal-awal

66 untuk berkesinambungan usaha tersebut. Investasi sering dianggap juga sebagai

modal dasar usaha yang dibelanjakan untuk penyiapan dan pembangunan sarana

prasarana dan fasilitas usaha termasuk pembangunan dan peningkatan sumber

daya manusianya.

3.4.2.2 Biaya operasional

Biaya operasional merupakan biaya yang dikeluarkan dalam rangka

menjalankan aktifitas usaha tersebut sesuai dengan tujuan. Biaya ini biasanya

dikeluarkan secara rutin atau periodik pada waktu tertentu dan dalam jumlah yang

relatif sama atau sesuai dengan jadwal produksi.

Biaya operasional pada PJU konvensional sangat bergantung pada TDL

(Tarif Dasar Listrik) yang telah ditetapkan pemerintah. Tarif dasar listrik sendiri

ditentukan pemerintah melihat kondisi harga dan pasokan BBM (Bahan Bakar

Minyak). Biaya pemakaian listrik PJU konvensional selama satu bulan didapat

dengan mengalikan Eload dengan banyak hari dalam sebulan (30) dan dikali besar

TDL yang ditetapkan pemerintah untuk penerangan jalan :

(3.29)

dimana : TDL = Tarif dasar listrik yang ditetapkan pemerintah untuk

penerangan jalan (Rp –/Kwh)

waktu pemakaian lampu jalan dalam satu periode (hours)

Sedangkan pada PJU solar cell, karena biaya bahan bakar tidak ada jadi

hanya biaya operasi seperti persediaan air accu (baterai) dan biaya pengawas

modul surya (membersihkan panel surya) yang ada.

Karena biaya kegiatan operasional dilakukan secara berkala dan akan terus

67 biaya operasional PJU konvensional dan solar cell sampai pada waktu periode

yang diinginkan, digunakan metode nilai masa depan (future value annuity):

(3.31)

FVAn = A (FVAn/A, i%, N)

dimana : FVAn = Nilai mendatang (future worth), nilai ekuivalen satu atau

lebih aliran kas (cash flow) pada satu titik yang didefenisikan

sebagai waktu mendatang

A = Aliran kas akhir pada periode yang besarnya sama untuk

bebeapa periode yang berurutan (annual worth)

N = Jumlah periode pemajemukan

i = Tingkat bunga efektif per periode

3.4.2.3 Biaya Perawatan

Untuk tetap mempertahankan kualitas dan kemampuan dari LPJU perlu

dilakukan perawatan yang rutin salah satunya adalah pergantian material.

Pergantian material dilakukan ketika material LPJU sudah rusak atau sudah tidak

layak dipakai, baik yang disebabkan oleh alam (bencana alam), ulah manusia

(pencurian atau perusakan) maupun karena umur dari material tersebut.

Harga suatu material dari LPJU tidak akan selalu sama dengan ketika awal

pendirian LPJU (biaya investasi), ada kenaikan harga tiap material tersebut setiap

suatu periode. Sehingga untuk menentukan harga material pada masa yang akan

datang digunakan metode Future Value, dimana rumusnya adalah :

(3.32)

68 Total biaya suatu material didapat dengan menjumlahkan setiap nilai

mendatang dengan periode yang telah ditentukan (usia material), pada suatu

jumlah periode yang diinginkan. Dirumuskan :

(3.33) dimana : = Nilai sekarang (present worth) atau nilai ekuivalen satu atau

lebih aliran kas (cash flow) pada satu titik yang didefenisikan

sebagai waktu saat ini

= Nilai mendatang (future worth),nilai ekuivalen satu atau lebih

aliran kas (cash flow) pada satu titik yang didefenisikan

sebagai waktu mendatang

= Jumlah periode pemajemukan ditentukan (Usia Material)

= Jumlah periode pemajemukan yang diinginkan (10 tahun)

= Tingkat bunga efektif per periode

Seluruh material dari penerangan jalan memiliki umur yang berbeda-beda,

sehingga untuk mendapatkan biaya perawatan dari LPJU adalah dengan

mengalikan harga untuk tiap satu material dengan total pergantian satu material

pada selutuh LPJU tersebut, kemudian ditotalkan dengan pergantian

material-material yang lain.

3.4.2.4 Break Even Point (BEP) LPJU

Break even point merupakan suatu kondisi dimana penghasilan yang

diterima perusahaan sama dengan biaya yang dikelurkan dengan mempelajari

hubungan antara biaya tetap, biaya variabel, keuntungan dan volume kegiatan dari

komposisi produk yang diperlukan selama periode tertentu. Sehingga dari

69 TR (Total Revenue/Pendapatan Total) = TC (Total Cost/Biaya Total).

Beberapa manfaat analisa break even point untuk memanajemen suatu

proyek atau perusahaan, yaitu :

a) Hubungan antara penjualan biaya dan laba.

b) Untuk mengetahui struktur biaya tetap dan biaya variabel.

c) Untuk mengetahui kemampuan perusahaan dalam menekan biaya dan

batas dimana perusahaan tidak mengalami laba dan rugi.

d) Untuk mengetahui hubungan antara volume, harga dan laba.

Analisa break even point memberikan penerapan yang luas untuk menguji

tindakan-tindakan yang diusulkan dalam mempertimbangkan alternatif-alternatif

atau tujuan pengambilan keputusan yang lain. Analisa break even point tidak

hanya semata-mata untuk mengetahui keadaan perusahaan yang break even saja,

akan tetapi analisa break even point mampu memeberikan informasi kepada

pimpinan perusahaan mengenai berbagai tingkat volume penjualan, serta

hubungan dengan kemungkinan memperoleh laba menurut tingkat penjualan yang

bersangkutan.

Sekalipun Analisa break even point ini banyak digunakan oleh perusahaan,

tetapi tidak dapat dilupakan bahwa analisa ini mempunyai beberapa kelemahan.

Kelemahan utama dari analisa break even point ini antara lain : asumsi tentang

linearity, kliasifikasi cost dan penggunaannya terbatas untuk jangka waktu yang

70

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Kondisi Eksisting PJU di Kecamatan Medan Selayang

PJU di Kecamatan Medan Selayang merupakan jalan perkotaan yang jenis

jalannya adalah jalan lokal dan jalan kolektor, jenis tiang lampu lengan ganda dan

penempatan lampu jalan di median jalan dua arah (seperti pada Gambar 2.5)

untuk jenis jalan kolektor, sementara untuk jalan lokal jenis tiang lampu tunggal

dan penempatan lampu jalan di tepi (seperti pada gambar 2.2). Sampai saat ini

kondisi LPJU yang terpasang di kecamatan Medan Selayang seluruhnya masih

[image:30.595.117.416.425.535.2]

konvensional.

Tabel 4.1 Data Kondisi Eksisting PJU Konvensional

4.1.1 Jenis Tiang dan Kemiringan Stang Ornamen

Tiang PJU berjenis octagonal hot dip galvanize dengan konstruksi base

plate, dimana ornament lengan tunggal dan ganda. Angkur dan murnya harus

diproses dengan proteksi hot dipped galvanized. Fondasi tiang lampu harus

terbuat dari konstruksi beton K 225 (dimana anchor/baut tiang tertanam di fondasi

tiang dengan ukuran yang disesuaikan).

Simbol Keterangan PJU Konvensional

h Tinggi tiang 8,5 m

l Lebar jalan 8,0 m

w Panjang ornament (horizontal) 1,5 m

b Lebar batu jalan 1,0 m

S Jarak antar tiang 45,0 m

71

Sudut kemirangan stang ornament menurut perhitungan rumus

Berdasarkan Gambar 3.2 dan data Tabel 4.1 diatas, maka:

a. Kemiringan stang ornament PJU konvensional

φ

√

√ (pada data Tabel 4.1, φ )

4.2 Perhitungan Daya Lampu dan Penerangan Konvensional

Perhitungan dilakukan melalui persamaan-persamaan yang ada pada Bab

[image:31.595.150.477.315.475.2]

3.4.1.1 melalui data berikut.

Tabel 4.2 Data PJU Konvensional

Keterangan Lampu PJU Konvensional

Tiang Lengan Ganda Tiang Lengan Tunggal

Jenis lampu SON T SON T

Daya 250 watt 150 watt

Tegangan 220 volt 220 volt

Arus 1,42 Amp 0,85 Amp

Warna cahaya Kuning Kuning

Umur 15.000 jam 15.000 jam

Lumen 28.000 lm 15.000

Temperatur

PF 0,8 0,8

Jenis lampu yang digunakan pada PJU konvensional adalah jenis lampu

SON T sebesar 250 watt untuk jenis lampu yang di letakkan di median jalan dua

arah (daerah kota). Sementara untuk LPJU yang terpasang di tepian jalan biasanya

memakai lampu jenis SON T sebesar 150 watt. Biasanya lampu jenis ini terpasang

di jalan umum sekitar pemukiman warga. Lama pemakaian lampu pada umumnya

dari pukul 18.00 sampai dengan pukul 06.00 atau sekitar 12 jam.

Maka besar energi yang dipakai pada lampu

 SON T 250 Watt adalah :

72

 SON T 150 Watt adalah :

(watt.hour)

a) Intensitas cahaya:

 PJU Konvensional 250 Watt,

 PJU Konvensional 150 Watt,

b) Luminansi rata-rata:

 _{PJU Konvensional 250 Watt}



cd/m2 

√ √

cd/m2



cd/m2

 _{PJU Konvensional 150 Watt}

cd/m2

√ √

cd/m2

cd/m2

c) Efisiensi cahaya :

 _{PJU Konvensional}

; sehingga dan maka efisiensi dari Tabel 3.1dengan rp =0,3;rm=0,1;rw= 0,1:



g 0

73 d) Iluminasi atau intensitas penerangan:

 PJU Konvensional

g



√



g

e) Efikasi cahaya dapat dihitung dengan pers 3.6 :

 _{PJU Konvensional 250 watt,}

lm/watt

 _{PJU Konvensional 150 watt,}

lm/watt

Catatan : * Intensitas penerangan minimum ( ) harus dikalikan dua karena titik terjauh pada permukaan jalan yang akan disinari lampu berada diantara tiang atau lampu PJU sebelahnya.

* Luminansi rata-rata memiliki sudut sebesar 600 karena pada sudut itu jatuh cahaya tepat pada pertengahan permukaan jalan.

* Jarak (r) titik terjauh dan terdekat pada perhitungan luminansi dan iluminasi adalah sama.

* Besar sudut ( ) pada titik terjauh dan terdekat pada perhitungan luminansi dan iluminasi adalah sama.

74 Menurut Tabel 2.1, didapat perhitungan kemerataan iluminasi dan

luminansi dari PJU konvensional dan solar cell:

Tabel 4.3 Kemeratan Iluminasi dan Luminansi

Jenis PJU

Iluminasi Luminansi

PJU Konvensional 250W lux 0,14

2

0,402 0,67

PJU Konvensional 150W 33 lux 0,14 9,95 0,402 0,68

4.3 Pembatas dan Pengaman Listrik PJU Konvensional

Pembatas dan pengaman listrik hanya ada pada PJU konovensional,

sedangkan untuk PJU solar cell tidak memerlukan pembatas dan pengaman listrik

karena PJU solar cell tidak berhubungan dengan sumber listrik dari PLN dan

antara tiang PJU satu dengan yang lain tidak berhubungan sehingga pada PJU

solar cell tidak dibutuhkan pembagian grup daya. Perhitungan dilakukan melalui

[image:34.595.114.513.167.268.2]

persamaan-persamaan yang ada pada Bab 3.4.1.4 melalui data berikut:

Tabel 4.4 Data Pembatas Daya MCB (Mini Circuit Breaker)

Keterangan MCB 1 phasa MCB 3 phasa

Rating arus 10 amp 63 amp

Tegangan kerja 220 volt 380 volt

Frekuensi 50 Hz 50 Hz

Pembatas dapat berguna dalam pembagian grup daya pada PHB (Panel

Hubung Bagi).Pembagian grup daya sendiri dilakukan untuk meminimalisir

gangguan pada suatu titik sehingga tidak seluruh terkena gangguan.

Untuk mencari arus nominal MCB dengan pers 3.17, dimana spare untuk

75 satu phasa (1 ),

ampere

tiga phasa (3 ),

ampere

Maka untuk mencari pembagian grup daya MCB dengan pers 3.14 dan pers 3.15 :

 satu phasa (1 ), maksimal arus nominal MCB 1 adalah 8,0 ampere, banyak

lampu yang dapat dibebani dalam satu grup:

- Lampu SON T 250 watt

= 5 lampu - Lampu SON T 150 watt

= 9 lampu

Tetapi untuk menyeimbangkan daya pada setiap phasa maka satu grup juga

akan dibebani 8 lampu untuk tiang PJU lengan tunggal dan 4 lampu untuk

tiang PJU lengan ganda. Maka :

- Tiang PJU lengan tunggal (150 watt) :

i) ampere ii) ampere - Tiang PJU lengan ganda (250 watt) :

i) ampere ii) ampere

 tiga phasa (3 ), maksimal arus nominal MCB 3 adalah 50,4 ampere, arus

nominal untuk seluruhnya adalah:

- LPJU 150 watt :

76 Karna satu MCB arus nominalnya adalah 50,4 ampere maka dibutuhkan sekitar 25 MCB 3 .

- LPJU 250watt :

amp

Untuk LPJU 250watt dibutuhkan 32 MCB karna tiap MCB maksimal arus nominalnya adalah sekitar 50,4 ampere.

4.4 Penghantar Listrik

Perhitungan dilakukan melalui persamaan-persamaan yang ada pada Bab

[image:36.595.91.541.357.504.2]

melalui data berikut:

Tabel 4.5 Data Penghantar Listrik PJU Konvensional

Spesifikasi Kabel tanam Kabel induk Kabel dalam tiang

Jenis kabel NYFGbY NYFGbY NYM

Banyak Penghantar per kabel _{4 4 2}

Luas penampang 10 mm2 16 mm2 2,5 mm2

Diameter kabel 21,2 mm 25,9 mm 11,3 mm

Massa Kabel 1089 Kg/Km 1637 Kg/Km 152 Kg/Km

Tahanan jenis penghantar (ρ) _{0,0177 Ω.mm}2

/m 0,0177 Ω.mm2/m 0,0177 Ω.mm2/m

Kemampuan Hantar Arus (KHA) _{60 Ampere 80 Ampere}

Dalam hal ini Panel PHB diletakkan di tengah-tengah jalan antara 24

(dua puluh empat) tiang PJU, sehingga 12 tiang ke kanan dan 12 tiang ke

kiri, begitu seterusnya untuk tiang double ornament. Sementara untuk tiang

PJU single ornament PHB diletakkan diantara 96 tiang PJU, sehingga 48

lampu ke kiri dan 48 lampu ke kanan. Untuk menghubungkan satu lampu

dengan lampu lainnya digunakan kabel tanah, agar terlihat lebih rapi. Kabel

77 tertulis pada Tabel 4.5. Maka panjangnya kabel NYFGbY yang digunakan

ditambah dengan toleransi 10% dapat dihitung sebagai berikut :

Panjang kabel tanah ke kanan panel = Panjang kabel tanah ke kiri panel

{ }

{ }

meter

Sementara panjang kabel untuk tiang PJU single ornament adalah :

Panjang kabel tanah ke kanan panel = Panjang kabel tanah ke kiri panel

{ }

{ }

meter

Maka dapatlah dicari drop tegangan pada kabel (1 phasa dan 3 phasa) dan

persentase jatuh tegangan dari pers 3.16:

a) Kabel Tanam yang berjenis NYFGbY 4 x 10 mm2 menurut nomenklatur

kabel (pada Bab 3.4.1.3) berarti :

 Memiliki empat inti (penghantar) yg memiliki luas penampang 10 mm2,

dimana tiga inti untuk phasa (R,S,T) dan satu untuk netral.

 Kabel jenis standar dengan penghantar tembaga

 Pintalan bentuk sector

 Berisolasi dan berselubung PVC

 Dengan perisai kawat baja pipih dan spiral pita baja

78

PVC Insulation Copper

PVC Filter Steel Plate Binder Tape PVC Outer

[image:38.595.243.382.85.218.2]

Filter Rope

Gambar 4.1 Kabel NYFGbY

Dengan panjang kabel 1.163,25 meter dan 569,2 5 meter dan arus beban

satu grup (1 ) 7,1 dan 5,7 ampere, untuk beban lampu tiang PJU double ornament

dan arus beban 7,7 dan 6,8 ampere untuk tiang PJU single ornament maka drop

tegangannya adalah :

- Single Ornament



 volt

Dan persentase drop tegangannya adalah :

 = 5,7%

 = 4,2%

- Double Ornament

 V

 volt

Dan persentase drop tegangannya adalah :

 = 5,2%

79

b) Kabel Induk yang berjenis NYFGbY 4 x 16 mm2.

Panjang kabel induk NYFGbY 4 x 16 mm2 :

[ ]

meter Arus beban :

amp.

Jatuh tegangannya adalah :

 √ √ volt

Prersentase jatuh tegangannya adalah :



Menurut PUIL 2000, toleransi persentase drop tegangan pada suatu kabel

yang diizinkan maksimal sebesar 5%.

4.5 Rancangan Penggunaan LPJU Solar Cell di Kecamatan Medan Selayang

dengan Menerapkan Metode Rekayasa Nilai

Seluruh LPJU yang terpasang pada saat ini di kecamatan Medan Selayang

masih konvensional. Karena ketidaktersediaan data PJU solar cell di lapangan,

maka penulis melakukan studi untuk perencanaan penggunaan LPJU solar cell di

kecamatan Medan Selayang dengan menerapkan metode value engineering.

Untuk mencari alternatif paling ekonomis sesuai dengan Standar Nasional

Indonesia (SNI) dengan tidak mengesampingkan kualitas dan manfaat LPJU itu

jurnal-80 jurnal ataupun buku-buku yang membahas mengenai solar cell dan juga dari

artikel yang berkaitan di internet.

Seperti yang telah diungkapkan penulis di bagian latar belakang tugas

akhir ini, bahwa penggunaan LPJU solar cell di kecamatan Medan Selayang perlu

dilakukan sebagai upaya efisiensi penggunaan listrik di kota Medan. Sehingga

jumlah konsumsi listrik di Kota Medan dari PLN dapat ditekan. Kecamatan

Medan Selayang hanya satu contoh yang diambil penulis dari 21 kecamatan yang

ada di kota Medan untuk menunjukkan beberapa keuntungan yang dapat diperoleh

dari penggunaan LPJU solar cell.

4.6 Material Penerangan Jalan Umum Solar Cell

Adapun material-material pada PJU solar cell adalah tiang PJU, lampu

LED, panel sel surya, baterai,dan solar charge controller.

Tabel 4.6 Data Kondisi Perencanaan PJU Solar Cell

Jika besar daya lampu yang terpasang pada PJU konvensional adalah 250

watt untuk tiang lampu jalan berlengan ganda (double ornament) dan 150 watt

untuk tiang lampu jalan berlengan tunggal (single ornament) serta jenis lampu

yang digunakan adalah SON T, maka untuk penerangan jalan umum solar cell

akan dipasang lampu jenis LED dengan daya 20 watt untuk tiang lampu jalan

Simbol Keterangan PJU Solar cell

H Tinggi tiang 8,0 m

L Lebar jalan 8,0 m

W Panjang ornament (horizontal) 1,5 m

B Lebar batu jalan 1,0 m

S Jarak antar tiang 45,0 m

81 berlengan tunggal dan lampu LED 40 watt untuk tiang lampu jalan berlengan

ganda.

Tabel 4.7 Data LPJU Solar Cell

a. Panel Surya

Material pertama PJU solar cell yag dibahas

Tabel 4.8 Data/Spesifikasi Panel Surya Single Ornament

Keterangan Jenis Tiang

Single Ornament Double Ornament

Daya modul (Pnom) 60 Wp (watt peaks) 80 Wp (watt peaks) Tegangan maks (Vm) 18,07 volt 18,00 volt

Arus maks (Im) 3,33 ampere 4,45 ampere

Tegangan tanpa beban (Voc) 21,92 volt 21,81 volt Arus hubung singkat (Isc) 3,55 ampere 4,75 ampere

Beban angina maksimum 2,4 k 2,4 k

Lifetime (umur) 25 tahun 25 tahun

Panel surya atau yang juga disebut photo voltaic terbuat dari sel surya

silicon poli-crytalline yang memilikii efisiensi yang tinggi (Gambar 4.2).

Rata-rata panel surya dapat bertahan hingga 25 tahun. Ketika mencapai umur tersebut

tingkat daya panel surya akan turun hingga 20%. Panel surya dilengkapi dengan

junction box yang tahan air (water proof) dan konektor IP 67.

Keterangan Lampu PJU Konvensional

Double Ornament Single Ornament

Jenis lampu LED LED

Daya 40 watt 20 watt

Tegangan 12 volt 12 volt

Arus 3,33 Amp 1,67 Amp

Warna cahaya Putih Putih

Umur 60.000 jam 60.000 jam

82

[image:42.595.142.466.74.283.2]

(a) (b)

Gambar 4.2 Photo voltaic 60wp (a) dan 80wp (b)

Untuk mencari efesiensi sel surya dari pers 3.21, maka kita harus mencari

dahulu faktor pengisian (fill factor) dengan menggunakan pers 3.20, yaitu :

- Single Ornament

- Double Ornament

Luas permukaan panel surya (menurut Gambar 4.2a) = (700 x 670)

= 469.000 mm2 = 0,469 m2 Luas permukaan panel surya (menurut Gambar 4.2b) = (955 x 670)

= 639.850 mm2 = 0,63985 m2

Dimana besar intensitas sinar global matahari yang diterima ketika radiasi

83 Maka efisiensi sel surya adalah :

- Single Ornament

- Double Ornament

Menurut data Badan Meteorologi dan Klimatologi dan Geofisika

(BMKG), suhu kota Medan yang terletak pada 3,30°-3,43° LU dan 98,35° - 98,44°

BT berkisar antara 24oC - 34oC ketika penyinaran berlangsung. Dengan menggunakan persamaan 3.23 dan 3.24 akan diperoleh besarnya jumlah sinar

global, dimana e = 1, T = 30oC = 303oK, dengan lama penyinaran dari 07.30 - 16.30 = 9 jam adalah :

Untuk mendapatkan lamanya panel surya mendapatkan sinar matahari

dengan pers 3.22, dimana maksimum sinar global sebesar 1000

watt/m2/hari adalah :

Energi yang dihasilkan panel surya dengan pers 3.25 adalah :

- Single ornament

84 - Double ornament

(watt.hours)

Jumlah minimum modul yang digunakan untuk dapat melayani beban

(lampu LED) yang dibutuhkan dengan pers 3.26 adalah:

- Single ornament

modul

- Double ornament

modul

Maka digenapkan menjadi 2 modul panel surya untuk melayani

satu beban lampu LED.

b. Baterai

Baterai yang digunakan adalah baterai khusus untuk solar system dari jenis

seak lead acid (SLA) atau valve regulated lead acid (VRLA). Ukuran baterai

ditentukan berdasarkan tegangan dalam satuan volt dan daya dalam satuan

ampere-hour (Ah). Pada umumnya yang digunakan adalah baterai dengan daya

12V/24V. Dalam pemenuhan kebutuhan baterai juga harus diperhatikan faktor

efisiensi baterai dan pada saat pemakaian baterai tidak disarankan untuk

menggunakan baterai hingga daya baterai tersebut habis.

Tabel 4.9 Data/Spesifikasi Baterai

Keterangan Spesifikasi

Single Ornament Double Ornament

Type

GEL-Electrolyte Valve Regulated

Lead Acid (VRLA)

GEL-Electrolyte Valve Regulated

Lead Acid (VRLA)

Tegangan pengenal 12 volt 12 volt

Kapasitas arus 120 Ah 150 Ah

85 Umur

10 tahun (pada suhu lingkungan 20oC) atau 6 tahun (pada suhu lingkungan 25oC)

10 tahun (pada suhu lingkungan 20oC) atau 6 tahun (pada suhu lingkungan 25oC) Suhu kerja pada saat

beroperasi

a. Discharge -20oC ~55oC b. Charge -10oC ~55oC c. Storage -20oC ~55oC

a. Discharge -20oC ~55oC b. Charge -10oC ~55oC c. Storage -20oC ~55oC

Syarat baterai bekerja secara normal adalah, arus tersimpan di baterai tidak

boleh terkuras lebih dari 25%, sehingga DOD (deep of discharge) = 100% - 25%

= 75%. Cadangan beban adalah cadangan daya untuk beban (lampu) apabila panel

surya tidak dapat menerima sinar matahari atau dalam satu hari cuaca dalam

keadaan mendung, biasanya dibuat cadangan untuk beban dalam satu hari.

Cadangan beban dalam satu hari =

=

= 43 Ah

Maka untuk mencari kapasitas baterai LPJU solar cell sehingga dipilih

baterai kapasitas 120 Ah untuk single ornament dan 150 Ah untuk double

ornament adalah sebagai berikut.

- Single ornament

= 119,4 Ah

Sehingga minimal kapasitas arus baterai 119,4 Ah, dan diambil baterai yang

[image:46.595.231.337.74.169.2]

86

Gambar 4.3 Baterai Panasonic VRLA 120AH

- Double ornament

143,4 Ah

Sehingga minimal kapasitas arus baterai 143,4 Ah, dan diambil

[image:46.595.240.355.402.504.2]

baterai yang berkapasitas 150 Ah.

Gambar 4.4 Baterai Panasonic VRLA 150Ah

c. Solar charge controller

Berikut data solar charge controller yang akan digunakan untuk

perencanaan penggunaan LPJU solar cell di kecamatan Medan Selayang.

Tabel 4.10 Data solar charge controller

Keterangan Spesifikasi

Type PWM/MPPT

Tegangan nominal 12 volt (sesuai beban) Arus Input/Output 10A -20A

87 Solar charge controller dengan tipe ini dapat diprogram untuk memiliki

kemampuan dual load atau dimmable load output. Tipe pengisian solar charge

controller dengantipe pulse width modulation (PWM), mempunyai 4 tingkat

[image:47.595.234.391.194.298.2]

pencas-an yakni : main, float, boost dan Equalization

Gambar 4.5 Solar Charge Controller

Ukuran atau rating untuk alat pengontrol aliran masuk dan keluar dari aki

dengan pers 3.27 dalam satuan Ampere adalah:

ampere 20 ampere.

4.7 Perhitungan Ekonomis PJU

Biaya-biaya yang dikeluarkan dalam penggunaan LPJU solar cell dan

konvensional antara lain : biaya investasi, biaya perawatan, dan biaya operasional.

Di bawah ini akan dilakukan analisa untuk melihat rincian-rincian biaya yang

dikeluarkan masing-masing LPJU. Dari hasil analisa tersebut akan terlihat

seberapa banyak biaya yang dapat dihemat dengan mengganti LPJU konvensional

yang terpasang sekarang denga soalr cell. Tentunya biaya yang dapat dihemat

tidak hanya untuk pemakaian saat ini tetapi juga untuk pemakaian jangka panjang

88

4.7.1 Biaya Investasi

Biaya investasi pada PJU solar cell dan PJU konvensional meliputi biaya

pembelian keseluruhan material PJU dan biaya pemasangan (instalasi) material.

a. PJU Konvensional

Berikut data harga per unit material PJU konvensional dan perhitungannya

sehingga didapat total biaya investasi atau biaya awal yang dipakai untuk

[image:48.595.115.550.305.727.2]

membuat/mendirikan PJU konvensional di kecamatan Medan Selayang :

Tabel 4.11 Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU Konvensional

Jenis Material Harga Jumlah Harga Total

Single Ornament Tiang PJU (tiang, ornament,

klem & baut) Rp 8.800.000 1 Rp 8.800.000

Lampu Sodium

High Presure 150 watt Rp 250.000 1 Rp 250.000 Balast Sodium 150 watt Rp 350.000 1 Rp 350.000 Ignitor SN 58 Rp 80.000 1 Rp 80.000 Kapasitor 20 mF Rp 50.000 1 Rp 50.000

Armatur Lampu Rp 1.500.000 1 Rp 1.500.000

Total per Tiang Rp 11.030.000

Dikalikan jumlah tiang sebanyak 1935 tiang 1935 x

Rp 21.343.050.000

Double Ornament

Tiang PJU (tiang, ornament,

klem & baut) Rp 9.000.000 1 Rp 9.000.000

Lampu Sodium

High Presure 250 watt Rp 350.000 2 Rp 700.000 Balast Sodium 250 watt Rp 450.000 2 Rp 900.000

Ignitor SN 58 Rp 80.000 2 Rp 160.000

Kapasitor 20 Mf Rp 50.000 2 Rp 100.000

Armatur Lampu Rp 1.500.000 2 Rp 3.000.000

89 Dikalikan jumlah tiang sebanyak 967 tiang 967 x

Rp 13.402.620.000

Total Pengeluaran untuk

Tiang LPJU Rp 34.745.670.000

Panel APP Rp 7.000.000 35 Rp 245.000.000

MCB 1 (10 ampere) MCB 3 (63 ampere)

Rp 100.000 Rp 550.000

605 51

Rp 60.500.000 Rp 28.050.000

Kabel NYM 2 x 2.5 mm2 KabelNYFGbY 4x10 mm2 Kabel NYFGbY 4 x 16 mm2

Rp 8.900/meter Rp 76.500/meter Rp 99.000/meter

+ 65.000 m + 260.000 m + 10.000 m

Rp 578.500.000 Rp 19.890.000.000 Rp 990.000.000

Biaya Penyambungan kwh-meter untuk LPJU 150 watt (Listrik dari PLN)

Rp 1.500/VA 362,8125kVA Rp 544.219.000

Biaya Penyambungan kwh-meter untuk LPJU 250 watt (Listrik dari PLN)

Rp 1.500/VA 604,375 kVA Rp 906.562.000

Biaya instalasi material pertiang + Panel APP (gaji & sewa peralatan)

Rp 1.500.000 2902 tiang Rp 4.353.000.000

Biaya Total Rp 62.340.900.000

keterangan : * Panjang kabel NYM = tinggi tiang x jumlah tiang

* Panjang kabel NYFGbY 4 x 10 mm2 = jarak antara tiang x jumlah tiang

* Panjang kabel NYFGbY 4 x 16 mm2 didapat dari perhitungan penghantar listrik pada bagian Bab 4.4Penghantar Listrik

Sedangkan biaya penyambungan atau pemasangan kwh-meter (listrik dari

(PLN) ke beban, yang ditetapkan oleh pemerintah sebesar Rp 1.500,00/VA seperti

yang tertera di Lampiran. Maka biaya penyambungan atau pemasangan

kwh-meter untuk PJU konvensional di kecamatan Medan Selayang adalah :

90

b. PJU Solar Cell

Berikut data harga perunit material PJU konvensional dan perhitungannya

sehingga didapat total biaya investasi atau biaya awal yang dipakai untuk

[image:50.595.109.506.363.752.2]

merencanakan/mendirikan PJU solar cell di kecamatan Medan Selayang :

Tabel 4.12 Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU

Solar Cell

Jenis Material Harga Jumlah Harga Total

Single Ornament

Tiang PJU (tiang, ornament,

klem & baut) Rp 9.000.000 1 Rp 9.000.000

Panel surya 60 watt peaks Rp 2.000.000 2 Rp 4.000.000 Lampu LED 20 watt Rp 800.000 1 Rp 800.000

Armatur Lampu Rp 1.500.000 1 Rp 1.500.000

Baterai 120 Ah Rp 1.800.000 1 Rp 1.800.000

Solar Charge Controller Rp 950.000 1 Rp 950.000 Box (Baterai, Solar Charge

Controller & ) Rp 1.700.000 1 Rp 1.700.000

Total per tiang Rp. 19.750.000,00

Dikalikan jumlah tiang sebanyak 1935 tiang 1935

x

Rp 38.216.250.000

Double Ornament

Tiang PJU (tiang, ornament,

klem & baut) Rp 9.500.000 1 Rp 9.500.000

Panel surya 80 watt peaks Rp 3.000.000 4 Rp 12.000.000 Lampu LED 40 watt Rp 1.400.000 2 Rp 2.800.000

Armatur Lampu Rp 1.500.000 2 Rp 3.000.000

91 Solar Charge Controller Rp 950.000 2 Rp 1.900.000

Box (Baterai, Solar Cherge

Controller & ) Rp 1.700.000 2 Rp 3.400.000

Total per Tiang Rp 37.000.000

Dikalikan jumlah tiang sebanyak 967 tiang 967

x Rp 35.779.000.000

Total keselurahan tiang PJU Rp.73.995.250.000

Biaya instalasi material pertiang + Panel APP (gaji & sewa peralatan)

Rp 1.500.000 2902

tiang Rp 4.353.000.000

Biaya Total Rp 78.348.250.000

Maka total biaya investasi atau biaya awal untuk membuat/mendirikan

penerangan jalan umum solar cell pada kecamatan Medan Selayang adalah

sebesar Rp 78.348.250.000,00

4.7.2 Biaya Operasional

Biaya operasional penerangan jalan umum adalah biaya yang

terus-menerus dikeluarkan dalam setiap periode, biaya ini dikeluarkan untuk

mengoperasi atau menghidupkan lampu penerangan jalan sesuai fungsinya.

a. PJU Konvensional

Biaya operasional PJU konvensional tergantung pada harga TDL (Tarif

Dasar Listrik), dimana harga TDL (tahun 2014) tertera pada Lampiran 1,

Sehingga dapat dihitung biaya operasional PJU konvensional dalam satu tahun

92

Tabel 4.13 Biaya Beban

Keterangan Eload / cosφ (KVA)

Biaya (Rp –/KVA)

Biaya Beban [ ]

Single Ornament 362,8125 1115 Rp 194.177.000,00 Double Ornament 604,375 1115 Rp 673.878.000,00

[image:52.595.117.515.114.199.2]

Biaya Total Rp 868.055.000,00

Tabel 4.14 Biaya Pemakaian Listrik

Keterangan Eload (Kw)

t (hours)

TDL (Rp –/Kwh)

Biaya Pemakaian Listrik

Single Ornament 362,8125 4320 1120 Rp 1.755.432.000,00 Double Ornament 604,375 4320 1120 Rp 2.924.208.000,00

Biaya Total Rp 4.679.640.000,00

Maka total biaya rekening listrik yang harus dibayar Dinas Pertamanan

kepada PLN dalam setahun (tahun 2015) adalah sebesar:

Biaya rekening yg harus dibayar =Rp Rp 868.055.000 + Rp 4.679.640.000

= Rp 5.547.695.000,00/tahun

Untuk mencari berapa biaya operasional PJU selama 10 tahun mendatang

dapat dicari dengan menggunakan persamaan 3.31. Dengan memeperkirakan

tahun-tahun berikut (setelah tahun 2014) kenaikan harga TDL berkisar 10%/tahun

dan tingkat kenaikan harga TDL sebesar 5% / tahun,

dimana FVAn = A (FVAn/A, i%, N)

= Rp 5.547.695.000 (FVAn/ Rp 5.547.695.000, 5%, 10tahun)

93

b. PJU Solar Cell

Biaya operasional pada PJU solar cell adalah biaya untuk persediaan

airaccu (baterai) dan biaya pembersih panel surya setiap 3 bulan yang berkisar Rp

500.000,00 dan dalam setahun sebesar Rp 2.000.000,00/tahun. Dengan pers 3.31

dapat dicari biaya operasional dimana kenaikan harga air accu dan pembersih

panel surya 10% / tahun.

FVAn = A (FVAn/A, i%, N)

Rp 31.880.000,00 (selama 10 tahun)

Maka perkiraan biaya operasional setiap tahunnya dengan pers 3.32

adalah:

Tabel 4.15 Biaya Operasional per Tahun

(a) PJU Konvensional (b) PJU Solar Solar Cell Tahun

ke- Biaya per Tahun

1

2 5.825.079.000

3 6.116.332.950

4 6.422.149.598

5 6.743.257.078

6 7.080.419.932

7 7.434.440.928

8 7.806.162.975

9 8.196.471.124

10 8.606.294.680

Total Rp 69.790.000.000

Tahun

ke- Biaya per Tahun

1 2.000.000

2 2.200.000

3 2.420.000

4 2.662.000

5 2.928.200

6 3.221.020

7 3.543.122

8 3.897.435

9 4.287.178

10 4.715.895

81

4.7.3 Biaya Perawatan

Biaya perawatan pada PJU adalah biaya pergantian material karena rusak

atau tidak layak digunakan lagi.Pada tugas akhir ini, pergantian material

untuk perhitungan biaya perawatan PJU hanya dikarenakan umur

material tersebut.

a. PJU Konvensional

Berikut material PJU Konvensional beserta umur materialnya :

Tabel 4.16 Umur Material PJU Konvensional

Jenis Material Umur

Tiang PJU (tiang, ornament, klem & baut) 30 tahun

Lampu SodiumHigh Presure 250 watt 15.000 jam = 3,4 tahun

Balast Sodium 250 watt 3 tahun

Ignitor SN 58 3 tahun

Kapasitor 20 mF 3 tahun

Armatur Lampu 10 tahun

MCB 3 tahun

Kabel 12 tahun

Panel APP 30 tahun

Maka untuk mencari biaya material PJU konvensional dalam kurung

waktu 10 tahun dengan pers 3.32 dan pers 3.33, dengan tingkat kenaikan harga

material 10% / tahun, ⌈ ⌉ ⌈ ⌉ ⌈ ⌉ : - Single Ornament

 Lampu SON T 150 watt + Balast Sodium 150 watt + Ignitor SN 58 + Kapasitor

20 mF + MCB (1 & )

(250.000 + 35.000 + 80.000 + 50.000) x 1935 + 325.950.000 = Rp 1.738.500.000,00

82 ∑Fv = 2.279.135.000 + 856.237.000 + 1.141.650.000

∑Fv = Rp 4.277.022.000

 Armatur Lampu + MCB = (1.500.000 x 1935) = Rp 2.902.500.000

⌈ ⌉

Rp 7.546.500.000

 Total biaya perawatan PJU konvensional untuk tiang single ornament = Rp. 4.277.022.000+ Rp. 7.546.500.000

= Rp. 11.823.552.000 - Double Ornament

 Lampu SON T 250 watt + Balast Sodium 250 watt + Ignitor SN 58 + Kapasitor

20 mF

(350.000 + 450.000 + 80.000 + 50.000) x 1934 = Rp 1.798.620.000

∑Fv = 3.392.164.000 + 1.198.113.000 + 1.597.484.000 ∑Fv = Rp 6.187.760.000

 Armatur Lampu + MCB = (1.500.000 x 1934) = Rp 2.901.000.000

⌈ ⌉

Rp 7.542.600.000

 Total biaya perawatan PJU konvensional untuk tiang double ornament = Rp. 6.187.760.000 + Rp 7.542.600.000

= Rp. 13.730.360.000

 Total Biaya Perawatan PJU Konvensional dalam waktu sepuluh tahun,

83

b. PJU Solar Cell

Berikut material PJU Solar Cell beserta umur materialnya :

Tabel 4.17 Umur Material PJU Solar Cell

Jenis Material Umur

Tiang PJU (tiang, ornament, klem & baut) 30 tahun

Panel surya 25 tahun

Lampu LED 60.000 jam = 13,7 tahun

Armatur Lampu 10 tahun

Baterai 150 Ah 7 tahun

Solar Charge Controller 10 tahun

Box (Baterai, Solar Charge

Controller ) 30 tahun

Maka untuk mencari biaya perawatan PJU solar cell dalam kurung waktu

10 tahun dengan pers 3.31 dan pers 3.32, dengan tingkat kenaikan harga material

10% / tahun.

- Single Ornament

 Armatur lampu + Solar charge controller = (1.500.000 + 950.000 ) x 1935

= Rp 4.740.750.000

⌈ ⌉

Rp 12.325.950.000

- Double Ornament

 Armatur lampu + Solar charge controller = (1.500.000 + 950.000 ) x 1934

= Rp 4.738.300.000

⌈ ⌉

Rp 12.319.580.000 - Single Ornament

84 ⌈ ⌉ Rp 6.791.850.000,00

- Double Ornament

 Baterai 150 Ah = 2.200.000 x 1934 = Rp 4.254.800.000

⌈ ⌉

Rp 8.296.860.000,00

 Total Biaya Perawatan PJU Solar Cell dalam kurung waktu sepuluh tahun,

= (Rp 12.325.950.000 + Rp 6.791.850.000) + (Rp 12.319.580.000 + Rp 8.296.860.000)

= Rp 39.734.240.000 (selama 10 tahun)

4.8 Analisa Perbandingan Biaya Output Dengan Break Even Point (BEP)

Untuk menganalisa perbandingan biaya output (pengeluaran) dari PJU

solar cell dengan PJU konvensional digunakan break even point. Karena syarat

terjadinya break even point adalah TR (Total Revenue/Pendapatan Total) = TC

(Total Cost/Biaya Total), sedangkan pendapatan dari penjualan produk

(penerangan terhadap warga pemakai jalan) setelah PJU beroperasi tidak dihitung,

maka biaya pengeluaran PJU konvensional (pada Tabel 4.16) dianggap menjadi

TR (Total Revenue/Pendapatan Total) dan biaya pengeluaran PJU solar cell

dianggap menjadi TC (Total Cost/Biaya Total).

Berikut data perhitungan biaya pengeluaran PJU konvensional dan solar

[image:58.595.110.531.577.753.2]

85

Tabel 4.18 Biaya PengeluaranPJU Konvensional Sampai pada Tahun ke-10

Tahu

n ke- Biaya Investasi Biaya Operasional Biaya Perawatan Keterangan

0 62.340.900.000 Biaya Investasi

1 0 Biaya operasional

2 5.825.079.000 0 Biaya operasional

3

6.116.332.950

5.671.299.000

Biaya operasional + Biaya perawatan (lampu, ignitor & kapasior)

4 _{6.422.149.598} 0 Biaya operasional

5 6.743.257.078 0 Biaya operasional

Total 62.340.900.000 30.654.513.630 5.671.299.000 Rp 98.666.712.630

6 7.080.419.932 2.054.350.000 Biaya operasional

Total 62.340.900.000 37.734.933.560 7.725.649.000 Rp 107.801.482.600

7 7.434.440.928 0 Biaya operasional

Total 62.340.900.000 _{45.169.374.490} 7.725.649.000 Rp 115.235.923.500

8 _{7.806.162.975} 0 Biaya operasional

Total 62.340.900.000 52.975.537.460 7.725.649.000 Rp 123.042.086.500

9 8.196.471.124 2.738.134.000

Biaya operasional + Biaya perawatan (lampu, ignitor & kapasior)

Total 62.340.900.000 _{61.172.008.590} 10.463.783.000 Rp133.976.691.600

10 8.606.294.680 15.089.100.000

Biaya operasional + Biaya perawatan (armatur, MCB & kabel)

Total Rp 62.340.900.000 Rp. 69.790.000.000 Rp. 25.553.910.000 Rp 157.684.810.000

Tabel 4.19 Biaya Pengeluaran PJU Solar Cell Sampai pada Tahun ke-10

Tahu

n ke- PJU Solar Cell

Biaya Operasional

Biaya Perawatan

Keterangan

0 78.348.250.000 Biaya Investasi

1 2.000.000 0 Biaya operasional

2 2.200.000 0 Biaya operasional

3 2.420.000 0 Biaya operasional

4 2.662.000 0 Biaya operasional

5 2.928.200 0 Biaya operasional

Total 78.348.250.000 19680370 0 Rp 79.548.010.370

86 Dari data perhitungan diatas dapat dilihat bahwa pada tahun ke-enam,

biaya yang dikeluarkan untuk LPJU konvensional sudah melebihi biaya yang

harus dikeluarkan untuk LPJU solar cell. Perbandingan biaya yang dikeluarkan

selama 10 tahun antara LPJU konvensional dengan LPJU solar cell adalah

Rp 157.684.810.000 : Rp 118.114.370.000

Penjelasan Tambahan

Untuk membangun LPJU solar cell dengan biaya investasi yang lebih

murah, kini telah banyak perusahaan yan