APLIKASI SEL SURYA SEBAGAI ENERGI LAMPU SUAR TANDA PELABUHAN

APLIKASI SEL SURYA SEBAGAI ENERGI LAMPU SUAR TANDA PELABUHAN Khairuddin Syah, Stephan, Jefri Lianda

Jurusan Teknik Elekro Politeknik Negeri Bengkalis

Jl. Bathin Alam, Sungai Alam – Bengkalis 28751 Email : khairuddinsyah@polbeng.ac.id

Abstrak

Lampu suar tanda pelabuhan merupakan alat tanda tempat keberadaan Pelabuhan dan menunjuk arah daratan. Pelabuhan nelayan Kuala Muda yang terletak di desa Lubuk Muda belum memiliki lampu tanda pelabuhan dan pelabuhan ini sangat jauh dari jaringan PLN. Lampu tanda pelabuhan itu sangat penting untuk kapal yang akan masuk dan berlabuh khususnya pada malam hari. Pasalnya, jika tidak ada lampu navigasi kapal sulit untuk masuk kepelabuhan. Untuk mengatasi masalah tersebut, peneliti telah melaksanakan pengujian sel surya untuk dapat dimanfaatkan sebagai energi mengoperasikan lampu suar. Tegangan rata-rata dari sel surya sebesar 18 volt.

Kata kunci : suar, nelayan, lubuk muda, sel surya

Abstract

Harbor becon marks is a tool place where a burglar alarm and pointed in land port. Kuala Muda fishing port located in the village of Lubuk Muda does not have signal light port and the port is very far from thegrid. Sign lighting is very important port for ships going in and anchored especiallyat night. Because, if there is no navigation light shard to get in the boat harbor. To overcome these problems, researchers have conducted testing of solar cells to be used as energy operating a beacon. An Average solar cells voltageis 18 volts.

Key Words: beacon, fisherman, Libuk Muda, Solar Cells Pendahuluan

Pembangunan Pelabuhan perikanan me-rupakan salah satu unsur penting dalam pe-ningkatan intrastuktur perikanan. Dengan memiliki pelabuhan perikanan maka kegi-atan perikanan tangkap akan lebih baik dan aman. Pelabuhan perikanan digunakan un-tuk aktifitas pendaratan, pengumpul dan penyaluran hasil tangkap serta memberi pelayanan yang optimal terhadap para ne-layan sebagai penggunaan fasilitas yang tersedia sesuai dengan fungsinya.

Salah satu bentuk keamanan yang di-perlukan para nelayan adalah tersediannya lampu suar untuk tanda keberadaan pela-buhan, karena semua nelayan desa lubuk muda masih nelayan tradisional. Para ne-layan belum memiliki GPS sehingga ke-sulitan dalam menentukan arah daratan ter-utama keberadaan pelabuhan. Penelitian ini sangat diharapkan oleh nelayan khususnya nelayan Desa lubuk muda agar para nela-yan dapat dengan mudah menuju pelabuhan terutama pada pada waktu malam.

Pada penelitian ini penulis berusaha membantu masyarakat terutama para nelayan untuk membuat lampu tanda kebe-radaan pelabuhan. Lampu suar yang di-rencanakan memiliki tinggi 15 meter, den-gan daya sel surya sel sebesar 20 watt peak, accu yang digunakan dengan kapasitas 24 Ah 12 volt DC dan lampu suar akan pakai berwarna merah dengan daya sebesar 5 watt. Penelitian ini hanya membahas ten-tang pembuatan Lampu Suar dengan kapa-sitas 5 watt dan kapakapa-sitas sel surya 25 watt peak. Peneliti ingin menentukan posisi sel surya yang terbaik untuk mendapatkan hasil maksimum.

Definisi Pelabuhan Perikanan

Pelabuhan perikanan merupakan pelabuhan khusus adalah suatu wilayah perpaduan an- tara daratan dan lautan yang digunakan se-bagai pangkalan untuk kegiatan penangka-pan ikan yang dilengkapi berbagai fasilitas se-jak ikan didaratkan sampai ikan didis-tribusikan (Lubis, 2006).

Pelabuhan perikanan merupakan suatu tem-pat yang terdiri dari daratan dan perairan di sekitarnya dengan batas-batas tertentu se-bagai tempat kegiatan pemerintah dan ke-giatan sistem bisnis perikanan yang di-gunakan sebagai tempat kapal perikanan bersandar, berlabuh dan bongkar muat ikan yang dilengkapi dengan keselamatan pe-layaran dan kegiatan penunjang pelabuhan perikanan (Peraturan Menteri Kelautan dan Perikanan, 2006). Pelabuhan adalah tempat yang terdiri atas daratan dan/ atau perairan dengan batas-batas tertentu sebagai tem-pat kegiatan pemerintahan dan kegiatan pengusahaan yang dipergunakan sebagai tempat kapal bersandar, naik atau turun pe-numpang, dan/ atau bongkar muat barang, berupa terminal dan tempat berlabuh kapal yang dilengkapi dengan fasilitas kesela-matan dan keamanan pelayaran dan kegia-tan penunjang pelabuhan serta sebagai tem-pat perpindahan intra dan antar-moda trans-portasi (Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No 61 Tahun 2009).

Secara teknik pelabuhan perikan adalah salah satu bagian ilmu bangunan maritim, dimana dimungkinkan kapal-kapal berla-buh atau bersandar kemudian dilakukan bongkar muat (Bien, 2008). Secara ringkas dapat disimpulkan bahwa pelabuhan peri-kanan adalah tempat peningkatan ekonomi perikanan dilihat dari aspek produksi, pengolahan dan pemasaran. Pengembangan ekonomi perikanan tersebut seharusnya di-tunjang oleh industri dan pengembangan sumber daya para nelayan serta meleng-kapi lampu tanda keberadaan pelabuhan. Pemanfaatan Energi Sel Surya

Pembangkit Listrik Tenaga Surya yaitu pembangkit yang memanfaatkan sinar ma-tahari sebagai sumber penghasil listrik. Alat utamanya yaitu penangkap, pengubah dan penghasil listrik photovoltaic atau sering di-sebut modul Sel Surya. Dengan alat ter-sebut, sinar matahari diubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron nega-tif, lalu menjadi menjadi aliran listrik DC yang akan langsung mengisi Battery/ Accu- mulator sesuai tegangan dan arus yang di-___

perlukan. Rata-rata Produk Modul yang di-pasarkan menghasilkan 12 sampai 18 VDC dan 0,5 sampai 7 Ampere. Modul memiliki kapasitas beraneka ragam, mulai dari 10 watt peak sampai 200 watt peak. Modul juga terdiri dari type cell monocrystal dan

polycrystal.

Bedasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari beberapa lokasi di Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Untuk Kawasan Barat Indonesia (KBI) sekitar 4,5 kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 10 %.

b. Untuk Kawasan Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1 kWh/m2/hari dengan variasi bulanan 9 %.

c. Kecepatan angin rata-rata di Indonesia sekitar 4,8kWh/m2/hari dengan variasi bulanan 9 %.

Tabel 1. Radiasi Penyinaran Matahari di Indonesia Pada Bulan Pebruari 2008

Wilayah Potensi Radiasi Variasi Bulanan Kawasan Barat Indonesia Per hari 4,5 kWh/m2 10 % Kawasan Timur Indonesia Per hari 5,1 kWh/m2 9 % Rata rata Wilayah

Indonesia

Per hari 4,5-4,8 kWh/m2

9,5 % Sumber : http://theindonesiannoor.com/index2.html

Perancangan dan Pembuatan Sistem Penelitian yang disajikan dalam pene-litian ini bertujuan untuk studi tentang pe-manfaatan sel surya sebagai energi alter-natif yang akan digunakan untuk meng-operasikan lampu suar sebagai lampu tanda keberadaan pelabuhan untuk nelayan desa Lubuk Muda kecamatan Siak Kecil.

Dalam rangka mencapai tujuan pene-litian, maka penelitian ini terdiri dari bebe-rapa hal yang perlu dikerjakan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1, berikut : 1. Perhitungan daya lampu suar dan sel

surya

2. Pengujian Tegangan sel surya 3. Pengujian baterai charger 4. Pengujian lampu suar

5. Pengujian sistem secara keseluruhan Penentuan kapasitas lampu suar meru-pakan langkah awal merancang sistem da-lam penelitian ini. Lampu suar yang akan digunakan memiliki daya 5 watt. Sehingga besar energi minimum yang akan disuplai oleh sel surya selama 12 jam sebesar :

Wh 60 5

12

E jam watt

Gambar 1. Bagan alir Penelitian Kapasitas daya modul sel surya dapat diperhitungkan dengan memperhatikan be-berapa faktor, yaitu kebutuhan energi sis-tem yang disyaratkan, isolasi matahari , dan penyesuaian (adjustment factor). faktor pe-nyesuai pada kebanyakan instalasi sel surya adalah 1,1. Kapasitas daya modul sel surya yang dihasilkan adalah :

Kapasitas daya modul sel surya : watt 14 1,1 H 3,91 WH 60  

sehingga kapasitas modul sel surya yang akan digunakan adalah 25 wattpeak.

Satuan energi dalam WH diubah men-jadi Ah yang sesuai dengan satuan kapa-sitas baterai, jumlah daya yang dihasilkan modul sel surya selama 10 jam adalah seba-gai berikut : Ah = 21Ah volt 12 jam 10 watt 25  

Kapasitas baterai yang digunakan ada-lah 24 Ah dengan tegangan terminal se-besar 12 Volt DC sebanyak satu buah.

Beban pada sistem sel surya mengambil energi dari Rangkian Baterai Charger (RBC). Kapasitas arus yang mengalir pada RBC dapat ditentukan dengan mengetahui beban maksimal yang terpasang. Beban minimum lampu suar adalah 5 watt. De-ngan beban maksimal tegaDe-ngan sistem ada-lah 12 volt maka kapasitas arus yang meng-alir di RBC : V P I 2 s 1 maks maks t t    Ampere 5 , 0 10 12 12 5 Imaks    

sehingga kapasitas RBC yang digunakan harus lebih besar dari 0,5 A.

Hasil dan Pembahasan Hasil

Hasil yang diperoleh selama selama penelitian ini berupa tegangan keluaran sel surya, tegangan keluaran rangkaian beterai

charger dan lampu tanda. Tegangan

kelua-ran dari sel surya sangat tergantung dengan kondisi cuaca, jika cuaca hujan maka tega-ngan listrik yang dihasil oleh sel surya akan rendah. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2 berikut.

Kapasitas daya

modul sel surya = _{insolasimatahari} faktor penyesuaian total

P



………(1) …………...(2) Pengujian lampu suar

Pengujian baterai charger Pengujain tegangan sel surya

Perhitungan daya lampu suar dan sel surya

Pengujian system secara keseluruhan Tegangan dan arus keluaran rangkaian

Charger

Tegangan dan arus setiap jam

Kecerahan dan Jangkauan terjauh Kapasitas lampu dan Watt peak surya

Tabel 2. Hasil Pengukuran Sel Surya pada posisi Melunjur Jam Posisi Datar (volt) Miring 300 ke Timur (volt) Miring 300 ke Utara (volt) 06 10 11,99 12,34 12,22 07 00 19,16 19,81 19,03 08 10 19,44 19,87 19,52 09 30 19,98 20,09 20,08 10 45 19,16 19,20 19,20 Hari hujan 12 45 20,81 20,45 20,83 13 15 20,6 20,34 20,45 14 15 20,11 20,03 20,03 15 00 18,34 18,28 18,72 16 25 19,14 18,43 18,84 18 00 12,76 11,28 11,48 Tegangan rata-rata 18,32 18,19 18,22 Sumber : Data olahan 2013

Pengukuran tegangan sel surya dilakukan dengan berbagai posisi diantaranya posisi melunjur dan posisi melintang terhadap matahari seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2 berikut.

(a)

(b)

Gambar 2. Posisi tata letak sel surya terhadap matahari

Berdasarkan hasil pengukuran Tabel 2 dan Tabel 3 maka dapat dilihat bahwa tegangan ______

sel surya yang paling tinggi pada posisi dat-ar dan melintang terhadap putdat-aran matahdat-ari sebesar 18,35 volt.

Tabel 3. Hasil Pengukuran Sel Surya pada posisi Melintang Jam Posisi Datar (volt) Miring 300 ke Timur (volt) Miring 300 ke Utara (volt) 06 10 12,57 12,90 12,38 07 00 19,02 19,68 19,21 08 10 19,49 19,97 19,59 09 30 19,67 19,93 19,71 10 45 19,09 19,18 19,13 Hari hujan 12 45 20,76 20,64 20,78 13 15 20,61 20,34 20,72 14 15 20,56 20,16 20,46 15 00 18,43 18,2 18,35 16 25 19,15 18,12 18,84 18 00 12,33 11,7 12,26 Tegangan rata-rata 18,35 18,26 18,31 Sumber : Data olahan 2013

Pemasangan lampu suar dilakukan pada hari selasa tanggal 22 Oktober 2013 di Pe-labuhan Nelayan tradisional Desa Lubuk Muda. Bentuk fisik dari lampu tanda pela-buhan yang telah dipasang dapat dilihat seperti pada Gambar 3.

(a)

(b)

Gambar 3. Bentuk fisik lampu tanda pelabuhan yang telah dipasang

Kesimpulan

Pelaksanaan penelitian di Desa Lubuk Muda Kecamatan Siak Kecil Kabupaten Bengkalis. Berdasarkan hasil pengujian maka dapat disimpulkan diantaranya se-bagai berikut:

1. Posisi pemasangan sel surya yang baik adalah datar dan melintang ter-hadap matahari.

2. Baterai charger yang digunakan meng-hasilkan tegangan keluaran sebesar 12,7 volt. Tegangan ini dapat mengisi bate-rai.

3. Lampu tanda pelabuhan yang telah di-laksanakan hanya menyala pada malam hari. Warna lampu yang gunakan ada-lah warna merah. Lampu tanda pela-buhan ini sangat membantu masyarakat nelayan desa Lubuk Muda dalam me-nentukan posisi pelabuhan.

Daftar Pustaka

Bien.L,E., Kasim. I., dan Wibowo.W (2008) “Perancangan Sistem Hibrid Pembangkit listrik Tenaga Surya dengan Jala-Jalalistrik PLN Untuk Rumah Perkotaan” JETri, 8 (1) 37-56.

Lubis. E (2006) Pengantar Pelabuhan

Per-ikanan. Bagian Pelabuhan

Perikan-an Departemen PemPerikan-anfaatPerikan-an Sum-berdaya Perikanan”, Fakultas Per-ikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Peraturan Pemerintah Tahun 2009

Peraturan Menteri Kelautan dan Perikanan 2006

Pengujian rangkaian beterai charger lakukan sebanyak dua kali, hasil yang di-peroleh selama pengujian dapat dilihat pada Tabel 4. Tegangan yang diperoleh dapat mengisi baterai, karena tegangan yang di-hasilkan diatas tegangan terminal beterai.

Tabel 4 Data Pengukuran Rangkaian Baterai Charger

No Tegangan Input BCR

Tegangan

Output BCR Ket 1 19,37 Volt 12,73 Volt Oke 2 19,03 Volt 12,71 Volt Oke Sumber : data olahan 2013

Peneliti juga mengambil data pada ma-lam hari, pengambilan data ini dilakukan pada hari selasa tanggal 29 Oktober 2013. Berdasarkan pengujian secara visual me-nunjukkan bahwa lampu tanda pelabuhan menyala terang. Lampu tanda pelabuhan hanya bisa menyala pada malam hari. Gambar 4 memperlihatkan hasil lampu tan-da pelabuhan yang menyala dengan terang.

Gambar 4. Tampilan lampu tanda pelabuhan pada malam hari