GBK “GUBUK BERALIRAN LISTRIK”
SEBAGAI MULTI FASILITAS UMUM DAN PENYELAMAT DESA DALAM KEGELAPAN
BIDANG KEGIATAN: PKM KARSA CIPTA
Diusulkan oleh:
Eko Ahmad Ababil (4611414027/2014) Vito Febian H. (4611414036/2014) Aditya Permadi W (5301414048/2014)
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEMARANG
2015
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL... iv
DAFTAR GAMBAR ... iv
RINGKASAN ... v
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan ... 2
1.4 Luaran Yang Diharapkan ... 2
1.5 Manfaat ... 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1 Panel Surya ... 3
2.2 Solar Charge controller... 3
2.3 Aki ... 4
2.4 Arduino ... 4
2.5 Sensor LDR (Light Depending Resistor) ... 5
2.6 Inveter ... 5
BAB 3 METODE PELAKSANAAN ... 5
3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ... 5
3.2 Alat dan Bahan ... 5
3.3 Perancangan ... 6
3.4 Membuat Program dan Merangkai Lampu... 7
3.5 Pengujian ... 7
BAB 4 BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ... 8
4.1 Anggaran Biaya ... 8
4.2 Jadwal Kegiatan ... 9
DAFTAR PUSTAKA ... 10
LAMPIRAN – LAMPIRAN ... iv
Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota dan Dosen Pembimbing ... vi
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan ... x
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas ... xi
Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Panitia ... xii
Lampiran 5. Gambaran Teknologi Yang Akan Diterapkembangkan ... xiii
Lampiran 2. Solar Charge Controller... 3
Lampiran 3. Aki/Baterai ... 4
Lampiran 4. Arduino... 4
Lampiran 5. Sensor LDR (Light Depending Resistor... 5
Lampiran 6. Inveter... 5
Lampiran 7. Skema Rangkaian Alat ... 6
Lampiran 8. Desain Prototipe ... 7
Lampiran 9. Rangkaian Lampu Otomatis ... 8
Lampiran 10. GBK “ Gubuk Bermuatan Listrik”... ... xiii
DAFTAR TABEL Lampiran 1. Anggaran Biaya ... x
Lampiran 2. Jadwal Kegiatan... xi
merupakan sumber energi yang berasal dari sisa fosil hewan dan tumbuhan yang akan habis. Banyak usaha-usaha yang dilakukan manusia untuk mendapatkan energi alternatif telah banyak dilakukan untuk mengurangi pemakaian energi fosil yang terjadi sekarang adalah peningkatan pemakaian energi fosil seiring dengan banyaknya transportasi dan industri. Dengan mengacu pada Undang-Undang Republik Indonesia No 30 Tahun 2007 tentang energi pasal 1 yang menyatakan bahwa sinar matahari adalah salah satu jenis energi yang terbarukan dan merupakan energi yang ramah lingkungan.
Pemanfaatan energi matahari yang masih mahal membuat perkembangan dari teknologi pemanfataan energi matahari tidak banyak berkembang salah satu contoh alat yang memanfaatkan energi matahari adalah sel surya yaitu kami membuat GBK “ Gubuk Beraliran Listrik” dimana sumber energi utamanya adalah sumber matahari menggunakan panel surya yang dihubungkan dengan Solar Charge Controller sebagai pengatur energi listrik yang akan ditampung pada Aki kering yang berukuran 100 Ah.
Gubuk Beraliran Listrik “GBK” sebagai fasilitas umum dimana gubuk tersebut bermuatan listrik yang dilengkapi dengan wifi, pengusir nyamuk dengan frekuensi, stopkontak yang dapat digunakan mengecas handphone dan untuk mengkonstribusi ke masyarakat yang belum terisolisir oleh listrik PLN dari pemerintah. GBK umum mempunyai beberapa fasilitas selain wifi dan pengusir nyamuk elektrik, GBK juga dilengkapi dengan lampu sebagai penerangan di sekitar GBK menggunakan Arduino UNO dengan sensor cahaya matahari LDR .
Tujuan dari pembuatan karya ini yaitu untuk memberikan fasilitas kepada masyarakat untuk fasilitas umum yang dapat digunakan sebagai pos ronda dalam keamanan, belajar kelompok dalam mengakses materi di internet selain itu juga listrik disalurkan kerumah warga sebagai penerangan rumah mereka dalam malam hari.
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Masalah
Di dunia akhir-akhir ini sangat membutuhkan energi alternatif selain bahan bakar seperti minyak, batu bara, dan sekarang hampir semua peralatan menggunakan energi listrik. Listrik adalah energi yang dapat menggantikan sumber energi dari minyak maupun batubara, listrik sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia dan sekarang banyak perusahaan atau pabrik bergantung pada listrik. Dari pedesaan sampai kota membutuhkan litrik sebagai energi penerangan ataupun untuk aktifitas dalam pekerjaan (www.panelsurya.com/).
Di pedesaan masih banyak yang belum terisolisir dengan adanya listrik terutama di daerah pelosok, yang menjadikan warga belum sejahtera. Hal ini membuat kami untuk berfikir agar dapat menciptakan energi alternatif yang dapat menghasilkan listrik dengan tegangan tinggi. Dimana salah satunya adalah listrik bertenaga sinar matahari dengan menggunakan panel surya untuk membantu pemerintah dan rakyak indonesia dari gelapnya malam dengan menyalurkan energi listrik yang bersumber dari alam salah satu menggunakan Panel Surya (www.liputan6.com/tag/pasokan-listrik).
Program ini akan memberikan manfaat untuk memupuk jiwa technopres mahasiswa teknik Tenik Informatika yaitu pengembangan ketrampilan teknik yang diterapkan dalam bidang karsa cipta. Keterampilan ini yang nantinya akan berguna untuk membuat suatu inovasi dalam memperoleh listrik dengan tegangan tinggi. Sebagai technopres diharapkan dapat memanfaatkan sinar matahari yang tadinya tak sangat merugikan itu menjadi barang yang berguna dan memiliki nilai estetika yang tinggi dan manfaat yang tinggi pula.
Alat yang akan kami ciptakan adalah GBK “Gubuk Beraliran Listrik” Sebagai Multi Fasilitas Umum dan Penyelamat Desa dalam Kegelapan selain dapat digunakan untuk memperoleh listrik sebagai kebutuhan juga dapat di gunakan berkumpul mengerjakan tugas bersama dalam kampus, istrirahat sambil mencharge handphone untuk para bikers bila gubuk tersebut dipasang sepanjang pinggir jalan raya dan malam tiba dapat energi listrik tersebut dapat dialirkan ke lampu jalan sebagai penerang terutama di pedesaan dan jalan hutan.
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang dipaparkan di atas dapat diketahui bahwa untuk menghemat energi serta pengganti energi listrik dari PLN perlu adanya hal kreatif sebagai upaya mengatasi permasalahan, maka permasalahan yang akan dibahas adalah:
1. Bagaimana menciptakan GBK “Gubuk Beraliran Listrik” sebagai multi fasilitas umum ?
3. Bagaimana penerapan GBK “Gubuk Beraliran Listrik” sebagai energi alternatif ?
1.3Tujuan
Program kreativitas ini mempunyai tujuan yaitu:
1. Perancangan dan pembuatan GBK “Gubuk Beraliran Listrik” sebagai fasilitas umum yang dapat digunakan oleh siapapun.
2. Mengembangkan teknologi GBK “Gubuk Beraliran Listrik” sebagai penghemat energi listrik dan multi fungsi yang ramah lingkungan dan efektif.
3. Menerapkan GBK “Gubuk Beraliran Listrik” kepada masyarakat luas.
1.4Luaran Yang Diharapkan
Luaran yang diharapkan dari Program Kreatifitas Mahasiswa ini antara lain sebagai berikut:
1. Terciptanya sebuah GBK “Gubuk Beraliran Listrik” sebagai energi listrik alternatif di pedesaan terpelosok yang ramah lingkungan, gratis dan efektif.
2. Meningkatnya kreativitas mahasiswa dalam bereksperimen dan menemukan hasil karya inovatif yang bermanfaat bagi masyarakat. 3. Menghasilkan suatu produk yang mampu diaplikasikan dan
bermanfaat dalam upaya menghemat energi listrik dan mengkontribusikan kepada masyarakat secara gratis dan efektif. 4. Memantapkan jati diri intelektual mahasiswa sebagai cerminan
masyarakat ilmiah.
1.5Manfaat
Kegunaan dari Program Kreatifitas Mahasiswa bidang Karsa Cipta (PKM-KC) ini adalah:
1. Kegunaan ditinjau dari segi Ilmu Pengtahuan dan Teknologi:
a. Mengembangkan teknologi GBK “Gubuk Beraliran Listrik” sebagai penghemat energi listrik yang murah, ramah lingkungan, efektif dan efisien.
b. Membuat dan mengaplikasikan teknologi aplikatif dengan GBK “Gubuk Beraliran Listrik” dalam menghemat energi listrik.
c. Merangsang dan mengembangkan kreativitas. 2. Kegunaan ditinjau dari segi masyarakat:
kegemaran mahasiswa dalam bidang teknologi elektro dan komputer terapan.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Energi Surya dan Sel Surya
Energi surya merupakan sumber energi yang tak habis-habisnya berpotensi memenuhi sebagian besar energi masa depan dengan konsekuensi minimal yang merugikan lingkungan. Ini mengindikasi bahwa energi surya adalah yang paling menjanjikan sumber energi kon vensional(Kreith,1978).
Sel surya fotovoltaik merupakan suatu alat yang dapat mengubah energi sinar matahari secara langsung menjadi energi listrik. Pada asasnya sel tersebut merupakan suatu diode semikonduktor yang bekerja menurut suatu proses khusus yang dinamakan proses tidak seimbang ( non-equibilirium process) dan berlandaskan efek fotovoltaik (photovoltaic effects) (Kadir,1995)
Sebuah karya sel surya saat ini dibuat dari silikon, meskipun zat lain sedang dicoba agar menjadi semikonduktor untuk membuat sel surya yang lebih hemat biaya dan ramah lingkungan. Elektron ini kemudian dibebaskan dari atom asalnya, dan kemudian bergerak bebas sebagai listrik. Dari sel surya, listrik ini kemudian melewati sebuah susunan yang lebih besar, di mana ia berubah menjadi arus listrik searah "direct current" (DC), yang kemudian dapat dikonversi menjadi arus bolak-balik "alternating current" (AC).
Gambar 1. Sel Surya
Sumber : http://www.panelsurya.com
2.3 Solar Charge Controller
Solar charge controller adalah komponen penting dalam sistem GBK “ Gubuk Beraliran Listrik”. Solar charge controller berfungsi untuk :
Charging mode: Mengisi baterai (kapan baterai diisi, menjaga pengisian kalau batai penuh).
Gambar 2. Solar Charge Controller Sumber : http://www.panelsurya.com
2.3 BATERAI/AKI 100 Ah
Baterai atau Aki adalah alat yang berfungsi untuk menyimpan Arus/Energi listrik yang bdihasilkan Panel Surya Baterai kegunaan di sistem GBK “Gubuk Beraliran Listrik” sangat berguna untuk menyimpan energi yang dihasilkan dari Panel Surya pada waktu siang hari dan dapat digunakan kebeban yang dibutuhkan pada malam hari. Aki atau Baterai yang di gunakan adalah aki kering.
Gambar 3. Aki 100 Ah
Sumber : http://www.panelsurya.com
2.4 Arduino
Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino Uno mempunyai 14 pin digital input/output (diantaranya dapat digunakan sebagai output (PMW), 6 input analog, sebuah ICSP header, dan sebuah tombol reset.
Gambar 4. Arduino Uno
2.5 Sensor LDR
LDR adalah sensor cahaya yang memiliki 2 terminal output, dimana kedua terminal output tersebut memiliki resistansi yang dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya yang diterimanya. Dimana nilai resistansi kedua terminal output LDR akan semakin rendah apabila intensitas cahya yang diterima oleh
LDR semakin tinggi.
Gambar 5. Sensor LDR (Light Depending Resistor) Sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_cahaya
2.6 Inveter
Inverter adalah Rangkaian elektronika daya yang digunakan untuk mengkonversikan tegangan searah (DC) ke suatu tegangan bolak-balik (AC). Ada beberapa topologi inverter yang ada sekarang ini, dari yang hanya menghasilkan tegangan keluaran kotak bolak-balik (push-pull inverter) sampai yang sudah bisa menghasilkan tegangan sinus murni (tanpa harmonisa). Inverter satu fasa, tiga fasa sampai dengan multifasa dan ada juga yang namanya inverter multilevel (kapasitor split, diode clamped dan susunan
kaskade).
Gambar 6. Inveter
Sumber : www.slideshare.net/misdhinyds/ pengertian -dasar- inverter
BAB 3. METODE PELAKSANAAN 3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Program ini dilaksanakan dalam waktu 4 bulan. Pembuatan GBK “Gubuk Beraliran Listrik” sebagai Penghemat Energi Listrik dilaksanakan di Lapangan Simpang Lima Semarang.
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang diperlukan GBK “Gubuk Beraliran Listrik” sebagai Penghemat Energi Listrik adalah sebagai berikut :
4. Arduino 5. Kabel 6. Stopkontak 7. Lampu 8. Resistor 9. Sensor cahaya 10. Circuit Board 11. Wifi
12. Inveter
Untuk membuat gubuk menggunakan : 1. 20 batang ambu
Bambu digunakan untuk alas dan tiang penyangga untuk panel surya 2. Paku
3. Amplas 4. Cat 5. Timah
Sedangkan untuk alat yang digunakan yaitu : 1. Palu
2. Gergaji 3. Pisau/ pinset 4. Solder
3.3 Perancangan
Semua alat dan bahan disiapkan dan dibuat gambaran. Berikut merupakan rinciannya:
3.3.1 Membuat gubuk dari bambu 1. Mendesain bangunan gubuk 2. Mengremplas bambu
3. Memotong bambu sesuai ukuran 4. Memlitur bambu dan mengecat bambu
3.3.2 Memasang atau merangkai panel surya
Gambar 7. Skema Rangkaian Alat
Gambar 8.Desain Prototipe
3.4 Membuat Program
Gambar 9. Rangkaian Lampu Otomatis
Program arduino dihubungkan sensor cahaya LDR serta sumber listrik pada lampu adalah energi Panel Surya. Rangkaian lampu yang di hubungkan dengan Arduino UNO akan dipasang sekitar gubuk.
3.5 Pengujian
Semua alat dan bahan yang telah dirangkai, hasilnya GBK “Gubuk Beraliran Listrik” dapat menjadi program multi fasilitas umum serta menjadi salah satu alat alterntif dalam menghemat listrik. GBK juga dapat dipasang di dalam perkampungan yang belum terisolisir oleh listrik, sehingga masyarakan dapat merasakan manfaatnya.
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Anggran Biaya
Rekapitilika anggaran biaya :
No Jenis Pengeluaran Jumlah
1 2 3 4
Peralatan Penunjang Bahan Habis Pakai Perjalanan
Lain-lain
Rp 3.745.000,00 Rp 4.760.000,00 Rp 1.710.000,00 Rp 1.700.000,00
Jumlah Rp 11.915.000,00
Kegiatan dalam membuat GBK dilaksanakan selama 4 bulan. Berikut susunannya:
DAFTAR PUSTAKA
NO Jenis Kegiatan 1 2 Bulan3 4
1 Persiapan alat dan bahan 2 Perancangan
Pengertian Panel surya. Akses di laman: https://id.wikipedia.org/wiki/Panel_surya pada tanggal 19 September 2015 pukul 19.20 WIB.
Kadir, Abdul. 2012. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino.Yogyakarta: Andi Offset
Artikel Arduino di laman: http://www.arduino.cc pada tanggal 20 September 2015 pukul 19.10 WIB.
Arduino lampu otomatis dilaman: www.academia.edu/7356106/ lampu _ otomatis pada tanggal 20 September 2015 pukul 21.25 WIB.
Wahyuningsih, Putri. 2013. Gubuk Gegana (Gerakan Green Amoniasi) Sebagai Solusi Kekurangan Hijauan Di Daerah Kebumen. PKM-GT : Universitas Negeri Semarang
Pembuatan Gubuk bambu: www.kaskus.co.id pada tanggal 22 September 2015 pukul 19.25 WIB.
Konsep panel surya dilaman : panelsuryaindonesia.com › Konsep pada tanggal 23 September 2015 pukul 19.40 WIB.
Artikel panel surya dilaman: www.panelsurya.com/ pada tanggal 25 September 2015 pukul 20.05 WIB.
Pemasokan listrik di Indonesia www.liputan6.com/tag/pasokan- listrik pada tanggal 26 september 2015 pukul 15.35 WIB.
http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno diakses Elektronika 2012 di 01.09
Material Justifikasi Pemakaian
Kuantitas Harga Satuan Jumlah
Solder Peralata Inveter 1000 W Peralata
n 1 buah 1.500.000 Rp 1.500.000,00 Multimeter
digital Peralatan 1 buah 500.000 Rp 500.000,00 Pemasangan SUB TOTAL Rp 3.745.000,00
2.Bahan Habis Pakai
Material Justifikasi Pemakaian
Kuantitas Harga Satuan Jumlah
Panel Surya Penyerap Sinar
Controller Mengontrol arus listrik ke baterai
1 buah Rp.
500.000,00 Rp. 500.000,00 Jumper atau Aki 100 Ah Penyimpan
Finishing 1 kali Rp 200.000,00 Rp
200.000,00 SUB TOTAL Rp 4.760.000,00
3.Perjalanan
Material Justifikasi Pemakaian Kua n
Membeli barang elektronik dan
Bandung Membeli barang elektronik dan peralatan penunjang lainnya
3 Rp
400.000,00 Rp 1.200.000,00
(Simpang Lima)
Semarang Pembuatan Alat dan pengujian alat 3 Rp 70.000,00 Rp 210.000,00 SUB TOTAL Rp
1.710.000,00
4.Lain-lain (Administrasi berupa alat bantu dan tulis) Material Justifikasi
Pemakaia Kertas Kuarto A4 80
gram Sewa printer Pencetak
an 1 bulan Rp 100.000 Rp. 100.000,00 Tinta printer Mencetak 4 pack Rp
50.000
Rp
200.000,00 Sewa Kamera digital Dokumen
tasi Penggandaan dan jilid
laporan
Laporan 5 kali Rp 50.000
Rp
250.000,00 SUB TOTAL Rp 1.700.000,00
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas
N Nama / NIM Program Bidang Alokasi Uraian Tugas
Ababil /
4611414027 Informatika
r minggu Pembuatan dengan sensor dan lampu
Gambar 10. GBK “ Gubuk Bermuatan Listrik
