PERANCANGAN REFLEKTOR DAN TRANSMISI CAHAYA UNTUK SISTEM PENCAHAYAAN ALAMI BERBASIS OPTIK GEOMETRI. Oleh: Joko Nugroho

(1)

PERANCANGAN REFLEKTOR DAN TRANSMISI CAHAYA UNTUK SISTEM PENCAHAYAAN ALAMI BERBASIS OPTIK

GEOMETRI

Oleh:

Joko Nugroho

Pembimbing : Gatut Yudoyono, Drs., MT

Suyatno, M.Si

(2)

BAB 1

PENDAHULUAN

(3)

LATAR BELAKANG

• Keterbatasan genteng kaca dan jendela pada bangunan bertinggkat

• Potensi alam Indonesia pada garis khatulistiwa

• Usaha penghematan energi

(4)

PERUMUSAN MASALAH

• Bagaimana membuat panel pengumpul berkas cahaya ?

• Bagaimana membuat panel transmisi cahaya lurus dan berbelok ke tempat yang dituju ?

• Bagaimana menguji alat yang dirancang

untuk mengetahui penguatan dan

efisiensinya ?

(5)

BATASAN MASALAH

• Hanya difokuskan dalam pembuatan panel pengumpul berkas cahaya ( reflektor )untuk mengumpulkan berkas cahaya dan .

• Pembuatan panel transmisi cahaya untuk

memandu cahaya ke tempat yang ingin

dituju.

(6)

TUJUAN PENELITIAN

• Membuat panel pengumpul berkas cahaya

• Membuat panel transmisi cahaya lurus dan berbelok ke tempat yang dituju

• Menguji alat yang dirancang untuk

mengetahui penguatan dan efisiensinya

(7)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

(8)

Sumber Cahaya

• Matahari

Sinar matahari menghasilkan spektrum sinar tampak dan sinar tidak tampak

• Lampu Buatan

Lampu Fluoresen ( TL ) dll

(9)

Pemantulan dan Pembiasan

1. Sinar datang, sinar pantul, dan sinar bias membentuk satu bidang yang arahnya tegak lurus terhadap bidang batas kedua medium.

2. Sudut datang nilainya sama dengan sudut pantul.

3. Indeks bias medium pertama kali sinus

sudut datang sama dengan indeks bias

medium kedua kali sinus sudut bias

(10)

Refleksi pada permukaan cermin cekung

• Gambar Refleksi pada cermin cekung

(11)

Solar Concentrator

Gambar Solar concentrator

(12)

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

(13)

Peralatan, Bahan dan Alat ukur

1. Sumber cahaya ( matahari, lampu ) 2. Satu set tempat pembentuk cetakan

3. Cetakan pembuat permukaan speris

4. Cermin cekung

(14)

Peralatan, Bahan dan Alat Ukur

5. Cermin datar

6. Resin, matt dan katalis 7. Film kaca mobil

8. Laser pointer 9. Kertas strimin 10. Pemotong kaca

11. Alat ukur ( luk meter, busur derajat,

water pass, penggaris dan penggaris siku )

(15)

Diagram alur proses penelitian

(16)

Perancangan Panel Pengumpul Berkas Cahaya

1. Mencari Jarak titik fokus cermin cekung 2. Menggambar perjalanan berkas cahaya

3. Memindahkan hasil gambar kelengkungan reflektor 1 ke seng

4. Seng yang sudah berpola speris

diletakkan di penyiku tiang tempat cetakan

5. Pasir dan semen di tuangkan ke

tempat cetakan.

(17)

Perancangan Panel Pengumpul Berkas Cahaya

6. Tempat cetakan diputar hingga membentuk permukaan speris

7. Membuat cetakan bagian atas (langkah

3-6)

(18)

Perancangan Panel Pengumpul Berkas Cahaya

8. Memotong cermin datar dengan bentuk trapesium sama kaki

9. Meletakkan semua potongan-potongan cermin datar ke cetakan

10.Mengelem semua potongan kaca cermin

(19)

Perancangan Panel Pengumpul Berkas Cahaya

11. Meletakkan matt dan menuangkan

resin yang sudah di campur dengan katalis

12. Ditekan dengan cetakan atas ditunggu

sampai kering baru cetakan diangkat

(20)

Perancangan Panel transmisi

cahaya

(21)

BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

(22)

Pengukuran Sumber Cahaya dengan Lux Meter

Tabel 4.2.Intensitas Lampu fluoresen

Sumber Intensitas (Lux)

Cahaya Tanpa filter Dengan filter film kaca mobil Rasio

Lampu Fluoresen 17,5x100 2,3 7,6

Lampu fluoresen 17,5x100 2,3 7,6

Average rasio 7,6

Tabel 4.1. Intensitas Cahaya Matahari

Cahaya Tanpa filter Dengan filter film kaca mobil Rasio

Matahari 511x100 67x100 7,6

Matahari 515x100 65x100 7,9

Matahari 513x100 67x100 7,6

Matahari 515x100 67x100 7,6

Average rasio 7,66

(23)

Pengukuran Reflektor tipe 1

yang dirancang

(24)

Hasil Pengukuran dan

Perhitungan Reflektor Tipe 1

Tabel 4.3.Gain Reflektor type 1(fokus 10,5 cm)

Cahaya reflektor 1 Sekitar lubang hasil pantulan reflektor 2 gain

Matahari 124x100 360x100 2,9

Matahari 125x100 363x100 2,9

Matahari 126x100 365x100 2,89

Matahari 126x100 370x100 2,93

Matahari 125x100 365x100 2,92

Average gain 2,9

_ _ 2

_ _ 1

Kuat penerangan titik

Gain = Kuat penerangan titik

(25)

Pengukuran Reflektor tipe 2

(1 tiang penyangga)

(26)

Hasil Pengukuran dan Perhitungan Reflektor Tipe 2 ( 1 tiang penyangga )

_ _ 2

_ _ 1 Kuat penerangan titik Gain = Kuat penerangan titik

Tabel 4.4.Gain Reflektor tipe 2 ( fokus 40 cm )

Cahaya reflektor 1 Sekitar fokus reflektor 1 gain

Matahari 110x100 990x100 9

Matahari 115x100 997x100 8,66

Matahari 113x100 996x100 8,81

Matahari 115x100 996x100 8,66

(27)

Pengukuran Reflektor Tipe 2

( 2 tiang penyangga )

(28)

Hasil Pengukuran dan Perhitungan Reflektor Tipe 2 (penyangga diganti 2 tiang)

_ _ 2

_ _ 1 Kuat penerangan titik Gain = Kuat penerangan titik

Gain Reflektor type 2 setelah tiang diganti

Cahaya reflektor 1 Sekitar lubang hasil pantulan reflektor 2 gain

Matahari 37x100 47x100 1,27

Matahari 33x100 50x100 1,51

Matahari 35x100 51x100 1,45

Matahari 32x100 47x100 1,46

Matahari 33x100 47x100 1,42

(29)

Pengukuran Transmisi Cahaya

tipe 1 yang dirancang

(30)

Hasil Pengukuran dan Perhitungan Transmisi Cahaya Tipe 1

_ _

% _ 1 *100%

_

cahaya masuk cahaya keluar efisiensi

cahaya masuk

 − 

= − 

 

Tabel 4.6. Efisiensi Panel transmisi Cahaya type 1 (dinding permukaan prisma belum dipasang)

Intensitas (Lux)

Sumber senter Tempat uji A Tempat Uji B Efisiensi %

620x100 (sorot) 20x100 10x100 4,9

Average efisiensi 4,9

(31)

Pengukuran Transmisi Cahaya

tipe 2 yang dirancang

(32)

Hasil Pengukuran dan Perhitungan Transmisi Cahaya Tipe 2

_ _

% _ 1 *100%

_

cahaya masuk cahaya keluar efisiensi

cahaya masuk

 − 

= − 

 

Efisiensi Panel transmisi Cahaya type 2 (dinding permukaan prisma telah dipasang)

Intensitas (Lux)

Sumber lampu Tempat uji A Tempat Uji B Efisiensi %

600x10 222 133 6

640x10 225 136 5,7

627x10 220 136 5,7

630x10 220 136 5,7

633x10 227 134 5,8

Average efisiensi 5,78

(33)

Sistem Reflektor dan Transmisi

Cahaya yang dirancang

(34)

KESIMPULAN

1. Panel pengumpul berkas cahaya untuk mengumpulkan berkas cahaya dapat mengunakan cermin datar yang dipotong dan dirangkai kembali dibentuk mendekati permukaan speris

2. Panel transmisi cahaya yang tidak lurus (berbelok) ke tempat yang dituju dapat menggunakan kaca dan cermin yang dipotong mendekati permukaan prisma ditambah dengan film mobil yang dilekatkan ke kaca untuk membagi berkas cahaya

3. Panel pengumpul cahaya yang dirancang mampu mengumpulkan dan menguatkan berkas cahaya hingga 2,9 kali dari kuat penerangan cahaya asal untuk tipe 1 dititik lubang transmisi dan 8,75 kali untuk tipe 2 dititik fokus.

Panel transmisi tipe 1 dan 2 yang telah dirancang memiliki

efektifitas 4,9 % dan 5,78 % yang terukur dari

perbandingan cahaya yang masuk dan keluar dari system

transmisi

(35)

DAFTAR PUSTAKA

• Halliday, D., dan Robert, R. 1984. Fisika. Diterjemahkan oleh Pantur S dan Erwin S. Jakarta : Erlangga.

• Hecht, Eugene. Optics. Addison Wesley.

• Kim, J.T.,and Kim, G. Aug. 2009. “Overview and new development in optical daylighting systems for building a healthy indoor environment”. Building and Environment. 45, 256 – 269.

• Muhaimin. 2001. Teknologi Pencahayaan. Bandung : Refika Aditama

• Rahayuningtijas, E.S.,Yudoyono, G., Rohedi, A.Y. 2002. Optika. Surabaya : ITS Surabaya.

• Richard,M.G.,2005. Solar + Gas Hybrid Turbine,

• <http://www.treehugger.com/files/2005/09/solar_gas_hybri.php>

• Young, H.D., dan Roger, A.F. 2001. Fisika Universitas. Diterjemahkan oleh Pantur S. Jakarta : Erlangga.

• _____. Apakah sinar biosfir?

• <http://mugi23.wordpress.com/>

• _____. Cermin datar,

• <http://www.e-dukasi.net/index.php>

• _____. Fiberglass,

• < http://en.wikipedia.org/wiki/Fiberglass>

• _____. Kaca film mobil,

• <http://www.indoneka.com/aksesoris_mobil/index.php>

• _____. Matahari,

• <http://id.wikipedia.org/wiki/Matahari>

(36)