KAJIAN PENERANGAN JALAN UMUM MENGGUNAKAN
LAMPU LED TENAGA SURYA DI IBU KOTA
Diachirta Chrisna Ayu Dwi Harpini1), Salma Zafirah Wisriansyah dan Vira Dhatul Fauziah
Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta e-mail : 1diachirta.harpini@gmail.com
ABSTRACT
The condition of Public Road's Lighting lamp in the Capital City is often broken and off. It is really disturbing road users whom want to go out in the night. Broken lamp occurs because of the corrosion in the lamp's instrument, the result of the high rainfall in Indonesia. This broken lamp can be minimalized with doing a examination to it routinely. So, to solve this problem we need an alternative resource, that is independent to power supply from PLN, called LED PJU TS lamp. The public road's lighting lamp that we'll choose should use a lamp that has a long durability, reached 50.000 hours, with the best energy saving and can decrease green house gas emissions as well. The installation is fast and easy so PJU LED TS can be one of the solutions to solve public road's lighting needed and those problems can be minimalized.
Keywords: LED Lamp, Energy Saving, PJU TS, Corrosion, Alternative Resource
ABSTRAK
Kondisi fasilitas Penerang Jalan Umum (PJU) yang rusak serta sering padam di Ibu Kota sangat mengganggu pengguna jalan yang hendak berpergian pada malam hari. Rusaknya lampu penerang jalan tersebut dikarenakan terjadi korosi pada instrumen lampu, karena curah hujan di Indonesia yang cukup tinggi. Kerusakan tersebut dapat diminimalisir dengan melakukan pemeriksaan secara rutin. Sehingga untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan alternatif sumber daya lain yang tidak tergantung pada pasokan listrik PLN yaitu penggunaan lampu LED PJU Tenaga Surya (LED PJU TS). Selain itu, lampu penerangan yang akan digunakan sebaiknya juga menggunakan lampu yang daya tahannya lama, mencapai 50.000 jam, serta hemat ebergi dan dapat megurangi emisi gas rumah kaca. Dengan sistem pemasangannya yang capat dan mudah, PJU LED Tenaga Surya dapat menjadi solusi dalam mengatasi kebutuhan penerangan jalan umum. Sehingga masalah masalah tersebut dapat diminimalisir.
Kata kunci: Lampu LED, Hemat Energi, PJU Tenaga Surya, Korosi, Energi Alternatif
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia memiliki jumlah penduduk yang sangat besar. Pulau Jawa memiliki penduduk yang paling padat terutama pada daerah Ibu Kota. Besarnya jumlah penduduk Ibu Kota berbanding lurus dengan kebutuhan listrik karena akan semakin banyaknya warga yang membutuhkan listrik. Ramainya jalanan
Ibu Kota walaupun pada malam hari mengharuskan lampu tetap terus menyala. Diperlukan adanya solusi untuk menghemat energi listrik pada lampu penerang jalan umum (PJU) agar listrik tersebut dapat dialokasikan untuk hal lainnya.
Penggunaan energi surya untuk lampu penerang jalan dapat dijadikan solusi untuk mengurangi beban listrik PLN. Namun, curah hujan di Indonesia yang
tinggi dapat menyebabkan korosi pada instrumen lampu sehingga lampu jalan mati seketika. Jika lampu mati tentu akan sangat mengganggu pengguna jalan bahkan dapat mengakibatkan kecelakaan.
Lampu Penerang Jalan Umum (PJU) sangatlah penting karena harus tetap terus menyala sepanjang hari demi keselamatan pengguna jalan. Jumlah lampu penerang jalan yang digunakan juga sangatlah banyak terutama pada daerah Ibu Kota yang selalu ramai walaupun pada malam hari. Hal ini tentu akan cuku menguras pasokan listrik PLN ( Perusahaan Listrik Nasional).
Pemilihan lampu yang akan digunakan pada lampu Penerang Jalan Umum (PJU) juga perlu dipertimbangkan demi mencapai penghematan energy listrik. Pemilihan lampu dilakukan dengan memperhatikan spesifikasi dari jenis lampu yang berbeda sehingga dapat memilih lampu yang paling hemat.
METODE PENELITIAN
Dalam menyusun karya ilmiah ini, penulis melakukan metode penelitian dengan menggali informasi dari berbagai sumber baik media internet, studi literature terhadap beberapa kepustakaan yang berhubungan dengan energi surya serta observasi langsung dan interview dengan petugas yang terkait mengenai lampu PJU di jalan raya Ibu Kota. Salah satu bagian dari alat industri yang dipakai untuk membangkitkan energi listrik dari beberapa sumber tenaga seperti Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Sumber : (https://id.wikipedia.org/wiki/Pembang kit_listrik)
Pada pembangkit Listrik generatorlah bagian utama dari sistemnya dimana generator berputar mengubah energi
mekanis menjad energi listrik dengan menggunakan prinsip penghatar listrik dan medan magnet. Mesin Generator diaktifkan dengan menggunakan berbagai sumer energi yang sangat bermanfaa dalam suatu pembangkit listrik.
Pada pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), energi surya memiliki keunggulan yang lebih banyak dibandingkan dengan kelemahannya, tapi kelemahan ini masih merupakan batu sandungan utama untuk pemakaian energi surya yang lebih luas. Sekarang pertama - tama kita akan membahas keunggulan dari energi surya. Sumber : (http://www.indoenergi.com/2012/04/ke
unggulan-dan-kelemahan-energi-surya.html)
Kita sudah mengetahui, bahwa energi surya salah satu sumber energi terbarukan. Matahari hampir tak terbatas sebagai sumber energi, dan energi surya tidak dapat habis, tidak seperti bahan bakar fosil yang akhirnya akan habis. Setelah bahan bakar fosil habis, dunia akan memerlukan alternatif sumber energi yang baik, dan energi surya jelas terlihat sebagai salah satu alternatif terbaik.
Energi surya salah satu sumber energi yang ramah lingkungan karena tidak memancarkan emisi karbon berbahaya yang berkontribusi terhadap perubahan iklim seperti pada bahan bakar fosil. Setiap watt energi yang dihasilkan dari matahari berarti kita telah mengurangi pemakaian bahan bakar fosil, dan dengan demikian kita benar-benar telah mengurangi dampak perubahan iklim. Penelitian terbaru melaporkan bahwa rata-rata sistem rumah surya mampu mengurangi 18 ton emisi gas rumah kaca di lingkungan setiap tahunnya. Energi surya juga tidak memancarkan oksida nitrogen atau sulfur dioksida yang berarti tidak menyebabkan hujan asam atau kabut asap. Sumber : (http://www.indoenergi.com/2012/04/ke
unggulan-dan-kelemahan-energi-surya.html)
Pembangkit listrik TS ini dapat
dilakukan dengan dua cara yaitu dengan cara langsung dan cara tidak langsung. Cara langsung dilakukan menggunakan fotovoltaik dimana fotovoltaik akan mengubah secara langsung energy surya menjadi listrik menggunakan fotoelektrik. Pemusatan energy surya menggunakan system lensa atau cermin diombinasikan dengan system pelacak untuk memfokuskan energy matahari ke satu titik untuk menggerakan mesin kalor.
Panel surya beroperasi tanpa mengeluarkan suara (tidak seperti turbin angin besar) sehingga tidak menyebabkan polusi suara. Panel surya biasanya memiliki umur yang sangat lama, minimal 30 tahun, dan biaya pemeliharaannya sangat rendah karena tidak ada bagian yang bergerak. Panel surya juga cukup mudah untuk diinstal. Energi surya adalah salah satu pilihan energi terbaik untuk daerah- daerah
terpencil, bilamana jaringan distribusi listrik tidak praktis atau tidak memungkinkan untuk di- instal.
Biasanya panel surya itu diletakkan dengan posisi statis menghadap matahari. Padahal, bumi itu bergerak mengelilingi orbit. Orbit yang ditempuh oleh bumi berbentuk elip dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya. Karena matahari bergerak membentuk sudut selalu berubah, maka dengan posisi panel surya yang statis itu tentu tidak akan diperoleh energi listrik yang optimal.
Agar dapat terserap secara maksimum, maka sinar matahari itu harus diusahakan selalu jatuh tegak lurus pada permukaan panel surya. Jadi, untuk mendapatkan energi listrik yang optimal, sistem sel surya itu masih harus dilengkapi pula dengan rangkaian kontroler optimal untuk mengatur arah permukaan panel surya agar selalu menghadap matahari sedemikian rupa sehingga sinar matahari jatuh hampir tegak lurus pada panel suryanya.
Gambar 1. Solar Cell
Panel surya terbuat dari bahan mahal, bahkan dengan penurunan harga yang terjadi hampir setiap tahun, harganya tetap terasa mahal. Panel surya juga perlu untuk ditingkatkan efisiensinya. Untuk mencapai tingkat efisiensi yang memadai dibutuhkan lokasi instalasi yang luas, dan panel surya ini idealnya diarahkan ke matahari, tanpa hambatan seperti pohon dan gedung tinggi, untuk mencapai tingkat efisiensi yang diperlukan. Energi surya membutuhkan solusi penyimpanan energi murah dan efisien karena matahari adalah sumber energi intermiten (tidak kontinu).
Energi matahari dibangkitkan oleh komponen yang disebut solar cell (sel surya) yang besarnya sekitar 10 - 15 cm persegi. Sel Surya ini mengkonversikan energi dari cahaya matahari menjadi energi listrik yang berbahan semikonduktor ( silicon yang berperan sebagai insulator pada temperatur rendah dan sebagai konduktor bila ada energi dan panas). Silikon terbentuk dari 3 lapisan atas silikon tipe n (silicondoping of “phosphorous”), dan lapisan bawah silikon tipe p (silicondoping of “boron”). Elektron-elektron bebas terbentuk dari milion photon atau benturan atom pada lapisan penghubung (junction = 0.2-0.5 micron) menyebabkan terjadinya aliran listrik. Sebuah sel silikon menghasilkan kurang lebih 0.5 Volt.
Lampu Penerangan Jalan Tenaga Surya (PJU-TS) salah satu alternatif penerangan jalan dimana daya listrik disuplai oleh sinar matahari. Lampu ini menggunakan Modul Surya dengan waktu hidup hingga 25 tahun yang berfungsi menerima sinar matahari yang kemudian diubah menjadi listrik melalui proses photovoltaic. Sistem photovoltaic bekerja dengan prinsip efek photovoltaic, yakni munculnya voltase listrik akibat kontak dua elektroda yang dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan saat dibuka di bawah sinar matahari.
Lampu PJU ini membutuhkan beberapa komponen perangkat serti mpdul Solar Cell Mono/Polycrystalline, Battery dan Charger, Controller, Beban (berupa DC atau AC), Solar bracket, dan kabel listrik.
Gambar 2. Sistem Kerja PJU Tenaga Surya Sumber :
(http://anekasolusidaya.com/wp-content/uploads/2013/03/pjunya.jpg)
Energi matahari yang menyinari modul Photovoltaic dikonversi menjadi energi listrik arus searah (DC) . Listrik tersebut masuk ke media penyimpanan accu jenis VRLA (Valve-Regulated Lead Acid) yang sebelumnya dikontrol oleh solar charge controller yang berfungsi menjaga listrik yang masuk agar tidak merusak baterai. Energi listrik yang tersimpan dibaterai kemudian langsung dipakai untuk menyalakan Lampu PJU yang sekaligus merupakan beban.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Masalah ditemukan pada jalan umum Ibu Kota khususnya pada lampu PJU yang digunakan. Mengapa? Karena ramainya jalanan ibu kota mengharuskan lampu PJU tetap menyala pada malam hari. Selain itu, karena jalan umum yang ramai lampu PJU harus dipasang sedemikian rupa agar jalanan tetap terang. Hal ini membuktikan bahwa lampu PJU menyala pada jangka waktu
yang lama dan jalan umum Ibu Kota membutuhkan banyak lampu PJU demi keselamatan pengguna jalan.
Gambar 3. Susunan Lampu PJU Jalanan Satu Arah, Sumber :
(https://id.wikibooks.org/wiki/Rekayasa_La lu_Lintas/Penerangan_jalan)
Gambar 4. Susunan Lampu PJU Jalanan Dua Arah, Sumber :
(https://id.wikibooks.org/wiki/Rekayasa_La lu_Lintas/Penerangan_jalan)
Energi surya, yang memiliki kelebihan seperti mudah didapat, tidak menghasilkan gas emisi karbon berbahaya dan tidak menimbulkan polisi suara, dapat dijadikan sebagai solusi untuk mengurangi pembiayaan listrik pada lampu PJU. Selain itu, pasokan listrik dari PLN tersebut dapat dialokasikan ke hal lainnya.
Pada PJU Tenaga Surya membutuhkan panel surya yang harganya tidak murah. Namun panel surya memiliki tahan pakai yang baik sehingga pembiayaan awal yang mahal itu sebanding dengan
kualitas yang didapat. Energi listrik yang dihasilkan disimpan di battery. Tetapi, battery tidak boleh mengalami pengisian berlebihan (over-charged) maupun pembebanan berlebihan (over load) oleh karena itu hars dipasang alat yang disebut Battery Control Regulator (BCR) yang berfungsi mengendalikan
arus keluar masuk battery dan
mengamankan terjadikan kerusakan battery akibat dari kondisi over-charged maupun over-load. Listrik yang menjadi arus bolak-balik.
Untuk menghemat listrik hasil dari tenaga surya tersebut, pemilihan pada lamu yang akan digunakan juga harus dipertimbangkan. Berikut perbandingan antara lampu LED (Light-Emitting Diode) dan CFL (Compact Flouresecent Light) :
Tabel.1 Tipe lampu Jalan Tenaga Surya (https://maucaridika.wordpress.com/201 2/09/10/perbandingan-lampu-led-cfl-dan-pijar/) Spesifikasi LED (Light Emitting Diodes) CFL (Compact Fluorescent) Lama Kehidupan (rata-rata) 50.000 jam 8.000 jam
Watt listrik yang digunakan (Setara dengan 60 watt bohlam)
6-8 Watt 13-15 Watt
Kilo watt yang 329 KWh/tahun 767 KWh/tahun
Berisi Mercury Tidak Ya
Daya Tahan Sangat tahan lama - LED dapat menangangi
guncangan dan tabrakan
Tidak tahan lama - lampu CFL mudah pecah
Secara teknis, lampu LED memiliki umur yang lebih lama dari lampu CFL. Lampu LED sangat direkomendasikan untuk menjadi lampu jalan umum di Ibu Kota karena memiliki kuat terang yang memadai seperti layaknya lampu jalan konvensional. Walapun harga lampu LED lebih mahal, namun dengan melihat kelebihan-kelebihan lampu LED, harga awal yang mahal tersebut sebanding dengan kualitasnya. Untuk keperluan
jalan-jalan utama di Ibu Kota maka diharuskan untuk memakai ukuran tiang lebih tinggi yakni sembilan meter. Masalah lain yang timbul pada lampu PJU di Ibu Kota ialah banyaknya lampu jalan yang rusak. Rusaknya lampu PJU idi dikarenakan terjadinya korosi pada instrumen lampu akibat curah hujan yang cukup tinggi. Sehingga perlu dilakukan pemeriksaan material maksimal tiga tahun sekali oleh petugas yang terkait. Dan untuk menghemat pemakaian lampu PJU, kita harus menggunakan lampu LED karena lampu ini dapat mengurangi pasokan listrik sehingga dapat dialokasikan untuk hal lainnya.
KESIMPULAN
Kesimpulan hasil penelitian ini yaitu: 1. Penggunaan energi surya untuk
lampu PJU bisa dijadikan solusi untuk mengurangi pasokan listrik PLN.
2. Penggunaan lampu LED pada PJU juga harus diperbanyak. Meskipun investasi awal lampu LED mahal , namun jangka panjangnya lampu LED memiliki daya tahan yang lama. 3. Korosi pada instrumen lampu PJU
akibat curah hujan yang tinggi dapat diminimalisir dengan adanya pemeriksaan rutin maksimal tiga tahun sekali.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Sugiyatno, “Kajian Penerapan Sistem Penerangan Jalan Umum dengan Lampu LED Menggunakan Tenaga Surya di Lampung”;2012. [2] Abdul Kadir , “Pembakit Tenaga
Listrik”, UI-Press;Jakarta;1996.
[3] Zuhal,”Dasar Tenaga Listrik”, Penerbit Bandung;1991.
LAMPIRAN
Contoh lampu PJU Tenaga Surya di Ibu Kota, Jalan Panjang Kedoya Selatan (setelah lampu merah kedoya).
