1
TUGAS AKHIR
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)
Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan
sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi
Teknik Energi Listrik
Oleh
Angela Eka Septiana Ginting
NIM : 100402085
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
STUDI METODE REKAYASA NILAI PADA PERENCANAAN
PENGGUNAAN LPJU
SOLAR CELLSEBAGAI UPAYA EFISIENSI
PENGGUNAAN LISTRIK DI KOTA MEDAN
(Studi Terhadap PJU Di Kecamatan Medan Selayang)
Disusun Oleh :
ANGELA EKA SEPTIANA GINTING
100402085
Disetujui Oleh :
Pembimbing Tugas Akhir
Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si.
NIP. 19540531 198601 1 002
Diketahui Oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU
Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si.
NIP. 19540531 198601 1 002
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
3
ABSTRAK
Penanganan yang tepat harus dilakukan untuk mengatasi krisis energi listrik yang melanda negeri ini, termasuk juga kota Medan. Sebagai salah satu kota terbesar di Indonesia krisis energi listrik bukan lagi menjadi isu baru di kota ini. PLN sebagai perusahaan penyedia tenaga listrik di Indonesia sejak krisis ekonomi tahun 1997 mengalami hambatan dan kerugian finansial dalam menyediakan pasokan energi listrik bagi masyarakat. Hal ini bisa terjadi karena besaran biaya operasional yang dipikul oleh PLN melebihi penerimaan yang didapat. Maka dari itu, diperlukan langkah efektif untuk mengurangi konsumsi energi listrik dari PLN.
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... ….6
2.1 Sejarah Lampu Penerangan Jalan Umum ... … .6
2.3 Kriteria Perencanaan LPJU……….17
2.3.1 Gambaran Umum Perencanaan dan Penempatan LPJU…18 2.3.2 Kriteria Penempatan LPJU ... …..19
2.3.3 Batasan Penempatan LPJU ... …..20
5
2.4 Sel Surya ... … .24
2.4.1 Klasifikasi Sel Surya ... … .26
2.4.2 Komponen-Komponen Untuk Instalasi Sel Surya………..27
2.4.3 Permasalahan Umum Sel Surya ... ….28
3.3 Metode Penelitian dan Pengumpulan Data ... ….38
3.4 Teori Analisa Data ... ….39
3.4.1 Analisa Teknis ... ….39
3.4.1.1 Lampu dan Penerangan………..39
3.4.1.2 Tiang dan Stang Ornament………....45
3.4.1.3 Penghantar Listrik………..46
3.4.1.4 Pembatas dan Pengaman Listrik………..………..48
3.4.1.5 Perencanaan LPJU Solar Cell..………..49
3.4.2 Analisa Ekonomi ... ….54
3.4.2.1 Biaya Investasi……….………..54
3.4.2.2 Biaya Operasional……….………..55
3.4.2.3 Biaya Perawatan……….………....56
6
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... … ..59
4.1 Kondisi Eksisting PJU di Kec. Medan Selayang... … ..59
4.2 Perhitungan Daya Lampu dan Penerangan Konvensional ... …..60
4.3 Pembatas dan Pengaman Listrik LPJU Konvensional ... …..63
4.4 Penghantar Listrik ... …..65
4.5 Rancangan LPJU Solar Cell di Kec. Medan Selayang ... … ..68
4.6 Material Penerangan Jalan Umum Solar cell ... … ..69
4.7 Perhitungan Ekonomis PJU ... … ..76
4.7.1 Biaya Investasi... …..77
4.7.2 Biaya Operasional... …..80
4.7.3 Biaya Perawatan ... …..83
4.8 Analisa Perbandingan Biaya Output Dengan BEP ... … ..86
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... … .90
5.1 Kesimpulan ... … .90 5.2 Saran ... ….91 DAFTAR PUSTAKA
7
DAFTAR GAMBAR
NO Judul Halaman
2.1 Penempatan Lampu Penerangan Jalan Uumu 18 2.2 Penempatan LPJU di Kiri/Kanan Jalan di Jalan Dua Arah 23 2.3 Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berselang- 23
seling di Jalan Dua Arah
2.4 Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berhadapan 24 di Jalan Dua Arah
2.5 Penempatan LPJU di Median Jalan di Jalan Dua Arah 24 2.6 Ilustrasi Cara Kerja Sel Surya dengan Prinsip p-n Junction 25
2.7 Skema Klasifikasi Sel Surya 26
2.8 Peta Kota Medan 31
2.9 Lampu PJU di Daerah Tanjung Sari 32 2.10 Lampu PJU di Depan Universitas Sumatera Utara 32 2.11 Lampu PJU di Sepanjang Jalan Dr. Mansyur 33
2.12 Lampu PJU di Kampung Susuk 33
3.1 Perhitungan Iluminasi Metode Titik 42
3.2 Perencanaan Jalan Umum 45
3.3 Diagram Kerja LPJU Solar Cell 54
8
4.2 Photo Volatic 60 wp dan 80 wp 71 4.3 Baterai Panasonic VRLA 120AH 75 4.4 Baterai Panasonic VRLA 150AH 75
9
DAFTAR TABEL
NO Judul Halaman
2.1
Kualitas Pencahayaan Normal
10
2.2
Jenis Lampu Penerangan Jalan Menurut Karakteristik
11
2.3
Rasio Kemerataan Pencahayaan
16
2.4
Sistem Penempatan Lampu Penerangan Jalan
17
2.5
Uraian Besaran-Besaran Kriteria Penempatan Lampu Penerangan 19
Jalan Umum
2.6
Jarak Antar Tiang Lampu Penerangan (e) Berdasarkan Tipikal
20
2.7
Penataan Letak Lampu Penerangan Jalan
23
3.1 Efisiensi Penerangan dari Armatur Penerangan Langsung (PJU) 44 Melalui Perhitungan Indeks Ruang (k)
4.1 Data Kondisi Eksisting PJU Konvensional 59
4.2 Data PJU Konvensional 60
4.3 Kemeratan Iluminasi dan Luminansi 63 4.4 Data Pembatas Daya MCB (Mini Circuit Breaker) 63 4.5 Data Penghantar Listrik PJU Konvensional 65 4.6 Data Kondisi Perencanaan PJU Solar Cell 69
4.7 Data LPJU Solar Cell 70
4.8 Data/Spesifikasi Panel Surya Single Ornament 70
10
4.10 Data solar charge controller 75 4.11 Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU 77
Konvensional
4.12 Harga Keseluruhan Material dalam satu Tiang dari PJU 79 Solar Cell
4.13 Biaya Beban 81
4.14 Biaya Pemakaian Listrik 81
4.15 Biaya Operasional per Tahun 82 4.16 Umur Material PJU Konvensional 83 4.17 Umur Material PJU Solar Cell 85 4.18 Biaya PengeluaranPJU Konvensional Sampai pada Tahun ke-10 87 4.19 Biaya Pengeluaran PJU Solar Cell Sampai pada Tahun ke-10 87
11
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya tugas akhir ini dapat diselesaikan.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
“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)
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Ayahanda (Berlin Ginting) beserta Ibunda (Rosinta Sitorus) dan adik-adik
tersayang (Yohana Luvena, Trivani Bernadeta dan Richard Aditya) yang selalu
memberikan semangat dan mendoakan penulis selama masa studi hingga
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Selama masa kuliah hingga penyelesaian Tugas
Akhir ini, penulis juga banyak mendapatkan dukungan maupun bantuan dari
berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang
mendalam kepada:
1.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si., selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir
yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk selalu memberikan
bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan
12
2. Bapak Ir. Syamsul Amien, M.T., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir yang telah
banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini serta senantiasa
memberikan bimbingan selama perkuliahan.
3. Bapak Ir. Edy Warman M.T., selaku Dosen Penguji Tugas Akhir, yang telah
banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini dan telah
memberikan banyak motivasi selama masa perkuliahan.
4. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah
membantu penulis dalam pengurusan administrasi.
5. KMK St. Yoseph Engineering USU yang memberikan saya kesempatan untuk
berkarya, sehingga dapat lebih memaknai arti hidup dan berkeluarga
6. Sahabat setia Oky Virgolina, Lena Sihombing, Silvia dan Rini yang selalu
mendoakan kesuksesan penulis dalam setiap kesempatan.
7. Rekan-rekan satu angkatan 2010 Enda, Hugo, Sisko, Syilvester, Mayang, Tari,
Dewi, Yola, Dwi, Agil, Dilla, Chandra, Milan, Afron, Enjoi dll yang selalu
saling memberi semangat, bantuan dan cerita selama perkuliahan.
8. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah memberikan
dukungan dan bantuan.
9. Semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih belum
sempurna karena masih terdapat banyak kekurangan baik dari segi isi maupun
13
