RANCANG BANGUN LIGHT EMITTING DIODE (LED)
UNTUK DIGUNAKAN SEBAGAI PEMIKAT
PADA KAPAL
PANCING CUMI-CUMI
M. JOHAR RUDIN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2021
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Rancang Bangun Light Emitting Diode (LED) untuk Digunakan sebagai Pemikat pada Kapal Pancing Cumi-cumi adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2021
M. Johar Rudin
RINGKASAN
MUHAMMAD JOHAR RUDIN. Rancang Bangun Light Emitting Diode (LED) untuk Digunakan sebagai Pemikat pada Kapal Pancing Cumi-cumi. Dibimbing oleh MOCHAMMAD RIYANTO dan ARI PURBAYANTO.
Penangkapan cumi-cumi mengalami perkembangan yang pesat di Indonesia. Salah satu kegiatan penangkapan cumi-cumi yaitu dengan menggunakan kapal pancing cumi-cumi (squid jigger). Peningkatan jumlah kapal pancing cumi tersebut mengakibatkan peningkatan penggunaan energi yang cukup besar. Hal ini dikarenakan kapal pancing cumi-cumi menggunakan alat bantu lampu untuk memikat cumi-cumi, yaitu lampu merkuri dan metal halide (MH) yang berjumlah 16-20 unit dengan daya energi 24-30 kW. Berdasarkan hal tersebut perlu teknologi alternatif pilihan untuk penggunaan alat bantu penangkapan ikan dengan lampu yang hemat energi dan mampu mengurangi penggunaan bahan bakar minyak. Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun lampu LED cumi-cumi dengan sebaran iluminasi mendekati lampu MH dan mengukur sebaran iluminasi lampu LED cumi-cumi dan MH pada medium udara dan perairan, serta perhitungan kebutuhan BBM.
Penelitian dilakukan dari bulan Juli 2020 sampai bulan April 2021 di Laboratorium Teknologi Penangkapan Ikan, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB University Bogor dan di Teluk Banten, Kota Serang, Provinsi Banten. Pada penelitian laboratorium dilakukan rancang bangun lampu LED cumi-cumi dan mengukur intensitas cahaya pada medium udara, serta mengukur konsumsi bahan bakar minyak pada lampu LED cumi-cumi hasil rancang bangun dan MH. Penelitian di lapangan dilakukan untuk pengukuran intensitas cahaya pada medium air.
Rangkaian elektronik yang menjadi pertimbangan adalah bagian material dan komponen dari rancang bangun LED 450 watt. Hal ini dilakukan agar lampu yang dibuat dapat bertahan lama dan berfungsi dengan baik sebagai pemikat cumi-cumi. Upaya untuk menghindari kerusakan pada saat pengoperasian dilakukan pemasangan heatsink agar panas yang ditimbulkan tiap chip LED dapat terserap. Tahap pertama dari rancang bangun LED cumi-cumi yaitu memilih chip LED berjenis High Power LED 50 watt yang telah dipasangkan dengan beberapa komponen pengubah arus direct current (DC) ke arus alternating current (AC), sehingga dapat langsung disambungkan dengan listrik berdaya 220 volt. Rancang bangun pada tahap kedua yaitu menentukan rangkaian listrik yang digunakan pada rangkaian LED. Tahapan yang perlu diperhatikan dalam merancang bentuk kontruksi LED adalah merancang dan membentuk LED agar mendekati bentuk bulat lonjong seperti lampu MH. Perbandingan intensitas cahaya ini diukur dengan menggunakan International Light Technologies (ILT) 5000 Radiometer Research. Rerata intensitas cahaya LED cumi-cumi hanya berkurang 10,57% dari lampu MH. Nilai intensitasnya lebih kecil, namun kebutuhan daya LED lebih hemat 3 kali lipat dibandingkan dengan lampu MH. Penggunaan lampu MH dan LED cumi-cumi memiliki perbedaan yang cukup signifikan terhadap nilai specific fuel consumption (SFC) pada saat pengukuran. Perbedaan ini kemungkinan besar karena perbedaan daya dari masing-masing lampu. Kisaran nilai SFC pada lampu MH antara 0,00162 - 0,00176 kg/HP.jam sedangkan pada lampu LED cumi-cumi
ii
0,00109 - 0,00119 kg/HP.jam. Pengujian konsumsi BBM pada lampu LED cumi- cumi memiliki efisiensi 40,54% sedangkan lampu MH memiliki selisih 59,46% dengan selisih efisiensi sebesar 19,03%. Perlu dilakukan pengujian skala lapangan untuk membuktikan efisiensi BBM pada operasi penangkapan cumi-cumi.
Kata kunci: Cumi-cumi, Kapal Pancing cumi-cumi, LED, Metal Halide, Rancang Bangun
SUMMARY
MUHAMMAD JOHAR RUDIN. Design of Light Emitting Diode (LED) used as Attractor for Squid Jigging Boat. Supervised by MOCHAMMAD RIYANTO and ARI PURBAYANTO.
Squid jigging fisheries in Indonesia are very fast developing. The squid jig is a fishing gear to catch squid that recently used by the fishers in the Arafura Sea to catch squid. Increasing the number of squid jig has resulted in the increase of considerable energy used. This is because of the squid jigging using lamp to attract squid with high energy power such as mercury lights and metal halide (MH) which amounts to 16-20 units with 24-30 kW energy power. The objectives of the study were to design squid LED lamps with the light characteristic distribution of illumination approaches to MH lights; to calculate the effectiveness of the light distribution of MH and LED lamp on-air and in the water; and to measure fuel consumption needs in the laboratory.
The study was conducted from July 2020 to April 2021 at the Fishing Technology Laboratory, Department of Fisheries Resources Utilization, Faculty of Fisheries and Marine Sciences, IPB University, and Banten Bay, Serang City of Banten Province. Design and construction of a squid LED lamp, the intensity of light in the air, and a fuel consumption test of using the LED and MH lamp measurements were conducted in the Laboratory. The measurement of the light intensity in the water was also conducted in Banten Bay.
The considered electronic circuit is a material part and component of the 450 watts LED so that the lamp can last long and function properly. An effort to avoid damage at the operation time was made by pairing the heatsink for absorbing the heat from each LED chip. The first stage of designing the Squid LED was to choose a 50-watt high power LED. The LED chip has been paired with several direct current (DC) current modifier components to the current alternating current (AC) for directly connected to 220-volt power. The second stage was to determine the electrical connection in the LED circuit. Stages that need to be considered in designing the form of squid LED construction were designing and forming LEDs to approach oval round shapes such as MH lamps. Comparison of the light intensity was measured using the International Light Technologies (ILT) 5000 Radiometer Research. The average intensity of the LED squid lamp was only reduced by 10.57% of the MH lamp. The light intensity was lower, however, the LED lamp power more saves power three times compared to the MH lamp. The use of LED and MH lamp have a significant difference to the specific value of the Fuel Consumption (SFC) at the time of testing. This difference due to the difference in power from each lamp. The range of SFC values on the MH lamp was 0.00162-0.00176 kg/hp.hours, while on the LED lamp 0.00109-0.00119 kg/hp.hours. Testing fuel consumption on LED lamps has an efficiency of 40.54%, while the MH lamp has a difference of 59.46% with an efficiency difference of 19.03%. Field scale testing is needed to prove the efficiency of squid catching.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2019
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Perikanan Laut
M JOHAR RUDIN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2021
RANCANG BANGUN LIGHT EMITTING DIODE (LED)
UNTUK DIGUNAKAN SEBAGAI PEMIKAT PADA KAPAL
Tim Penguji pada Ujian Tesis:
Judul Tesis : Rancang Bangun Light Emitting Diode (LED) untuk Digunakan sebagai Pemikat pada Perikanan Kapal Pancing Cumi-cumi
Nama : M. Johar Rudin NIM : C451190301
Disetujui oleh Pembimbing 1:
Dr. Mochammad Riyanto, S.Pi, M.Si Pembimbing 2:
Prof. Dr. Ir. Ari Purbayanto, M.Sc
Diketahui oleh Ketua Program Studi:
Dr. Yopi Novita, S.Pi, M.Si NIP. 197109162000032001
Dekan Sekolah Pascasarjana:
Prof.Dr. Ir. Anas Miftah Fauzi, MEng NIP. 196004191985031002
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu wa ta’ala atas segala Karunia-Nya sehingga tesis dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam tugas akhir adalah “Rancang Bangun Light Emitting Diode (LED) untuk Digunakan sebagai Pemikat pada Kapal Pancing Cumi-cumi”.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Dr. Mochammad Riyanto, S.Pi., M.Si dan Prof. Dr. Ir. Ari Purbayanto, M.Sc selaku komisi pembimbing yang telah meluangkan waktu dan tenaganya dalam memberi arahan kepada penulis sehingga dapat menyusun tesis sampai selesai. Ungkapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada:
1. Dosen dan staf pegawai yang ada di Program Studi Teknologi Perikanan Laut (TPL) yang telah memberikan ilmu dan pengalaman yang berharga kepada penulis selama menempuh pendidikan di Institut Pertanian Bogor (IPB).
2. Kakek, nenek, mama, paman, bibi dan adik tercinta yang selalu memberi doa dan dukungan sehingga proposal penelitian dapat diselesaikan.
3. Dr. Ririn Irnawati dan Dr. Adi Susanto yang selalu mendukung dan membantu saya selama menempuh pendidikan magister.
4. Pak Agung yang telah membantu dalam kegiatan pengambilan data di lapangan.
5. Teman-teman yang telah membantu dalam penelitian terutama Irma Dwi Maulina, Riki Saputra, Shidiq Lanang Prasetyo, Suanda, dan Ato Udin.
6. Teman-teman Teknologi Perikanan Laut (TPL) 56 yang telah membersamai selama menempuh pendidikan magister khususnya selama perkuliahan.
7. Keluarga besar Forum Teknologi Perikanan Laut (TPL) yang telah memberikan dukungan kepada penulis.
8. Keluarga Skuad Ganbatte yang selalu memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis.
Penulis berharap tesis ini akan menjadi wawasan dan rujukan dalam penetahuan perikanan tangkap serta dapat menjadi masukan yang berharga bagi semua pihak terutama pihak akademisi, pengusaha perikanan tangkap dan pemerintah. Saran dan kritik sangat diharapkan untuk penyempurnaan thesis ini. Salam.
Bogor, Juli 2021 M. Johar Rudin
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ix DAFTAR GAMBAR x DAFTAR ISTILAH x I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Penelitian 3 1.4 Manfaat Penelitian 31.5 Ruang Lingkup Penelitian 4
II METODE
2.1 Waktu dan Tempat 6
2.2 Alat dan Bahan 6
2.3 Metode Penelitian 7
2.4 Metode Pengumpulan Data 9
2.5 Metode Pengolahan Data 14
2.6 Metode Analisis Data 15
III HASIL
3.1 Rancangan Bangun Rangkaian Lampu LED Cumi-cumi 17 3.2 Distribusi Intensitas Cahaya Lampu LED Cumi-cumi dan MH di
Medium Udara dan Air
22 3.3 Penggunaan Bahan Bakar Minyak pada Lampu LED Cumi-cumi dan
MH
26 3.4 Analisis Ekonomi Perancangan Lampu LED Cumi-cumi dan MH 27 IV PEMBAHASAN
4.1 Rancangan Bangun Rangkaian Lampu LED Cumi-cumi 28 4.2 Distribusi Intensitas Cahaya Lampu LED Cumi-cumi dan MH di
Medium Udara dan Air
30 4.3 Efisiensi Penggunaan Bahan Bakar Minyak pada Lampu LED Cumi
-cumi dan MH
31 4.4 Analisis Ekonomi Perancangan Lampu LED Cumi-cumi dan MH 32 V SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan 33
5.2 Saran 33
DAFTAR PUSTAKA 34
LAMPIRAN 38
DAFTAR TABEL
1 Alat-alat yang digunakan dalam penelitian 6
2 Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian 7
3 Data yang dikumpulkan 9
5 Data hasil pengukuran intensitas cahaya lampu LED cumi-cumi pada medium udara
11 6 Data hasil pengukuran intensitas cahaya lampu MH pada medium udara 11 7 Data intensitas cahaya lampu MH dan LED cumi-cumi pada medium air 13 8 Data konsumsi bahan bakar minyak lampu MH dan LED cumi-cumi 13
9 Biaya bahan baku lampu LED cumi-cumi 28
DAFTAR GAMBAR
1 Kerangka Pemikiran Penelitian 5
2 Peta lokasi penelitian di lapangan 6
3 Kerangka kerja penelitian 8
4 Pengukuran intensitas cahaya pada lampu MH pada medium udara 10 5 Pengukuran intensitas cahaya lampu LED cumi-cumi dan MH pada
medium udara
11 6 Simulasi pengukuran intensitas cahaya lampu LED cumi-cumi dan MH
pada medium air
12 7 Pengkuran intensitas cahaya lampu LED cumi-cumi da MH di lapangan 13 8 Skema rangkaian listrik pada LED cumi-cumi hasil rancangan 14 9 Rancangan lampu LED cumi-cumi untuk pengukuran intensitas cahaya 16
10 Chip LED 50 watt 17
11 Chip LED yang dipasang pada heatsink pelat persegi 17
12 Casing dari lampu LED cumi-cumi 18
13 Pemasangan pendingin berupa fan besar dan kecil 18
14 Rangkaian lampu LED cumi-cumi 19
15 Grafik perbedaan suhu pada tiap jumlah chip LED 20 16 Grafik perbedaan intensitas pada tiap jumlah chip LED 20 17 Grafik rerata suhu dan intensitas cahaya chip LED 21 18 Grafik rerata suhu lampu LED cumi-cumi dan MH 21 19 Rancangan bangun rangkaian lampu LED Cumi-cumi 22 20 Perbandingan intensitas cahaya lampu LED Cumi-cumi dan MH pada
medium udara
23 21 Sebran intensitas cahaya lampu LED cumi-cumi di medium air 25 22 Sebaran intensitas cahaya lampu MH di medium air 26 23 Grafik rerata pemakaian BBM lampu LED Cumi-cumi dan MH 26 24 Grafik nilai spesific fuel consumption dari lampu LED Cumi-cumi dan
MH
27
25 Perancagan lampu LED cumi-cumi 49
26 Pengukuran intensitas cahaya di medium udara 49
27 Input data intensitas cahaya 49
28 Pegamatan pengukuran konsumsi BBM 49
29 Pengukuran BBM 49
DAFTAR LAMPIRAN
1 Data pengukuran suhu (°C) dan intensitas cahaya (watt/cm2) 38
2 Data konsumsi BBM pada lampu MH 41
3 Data konsumsi BBM pada lampu LED cumi-cumi 41
4 Data intensitas cahaya pada MH dan lampu LED cumi-cumi 42 5 Olah data sisi pertama pengukuran lampu LED cumi-cumi 43 6 Olah data sisi kedua pengukuran lampu LED cumi-cumi 44 7 Olah data sisi ketiga pengukuran lampu LED cumi-cumi 44
8 Olah data sisi pertama pengukuran lampu MH 45
9 Olah data sisi kedua pengukuran lampu MH 46
10 Olah data sisi ketiga pengukuran lampu MH 47
11 Olah data regresi pengukuran BBM lampu LED cumi-cumi 47
12 Olah data regresi pengukuran BBM lampu MH 48
11 Dokumentasi selama penelitian 49
DAFTAR ISTILAH
Casing : Suatu bagian dari benda yang digunakan sebagai
penutup
Catchable area : Area yang memungkinkan ikan akan tertangkap
Chip : Keping kecil bahan semikonduktor yang mengandung
rangkaian elektronika dalam rangkaian yang terpadu Iluminasi cahaya : Tingkat gelap terang cahaya yang diterima oleh benda
yang diukur dengan satuan lux
Intensitas cahaya : Tingkat kekuatan cahaya yang diterima oleh benda dengan satuan W/m2
Lampu Metal Halide : Salah satu jenis lampu yang terbuat dari bahan metal dan logam halide yang mampu menghasilkan cahaya dengan cara dipendarkan.
LED : Bagian dari dioda dan terbuat dari bahan semikonduktor yang dapat memancarkan cahaya monokromatik
Light fishing : Penangkapan ikan yang dibantu dengan menggunakan
cahaya
Panjang gelombang : Jarak antara dua puncak atau lembah yang berdekatan pada gelombang
Penetrasi : Penembusan suatu benda ke dalam suatu zat atau medium yang berbeda
Spektrum warna : Rangkaian runtutan warna secara kontinu yang diperoleh apabila cahaya diuraikan
Squid jigging : Salah satu jenis kapal yang digunakan untuk
penangkapan cumi-cumi dengan menggunakan alat tangkap pancing yang dilengkapi dengan alat bantu penangkapan berupa lampu
