Data Penulis:
Dosen STEKOM
Khoirur Rozikin, S.Kom, M.Kom Program Studi Sistem Komputer
Dani Sasmoko, S.T, M. Eng Program Studi Manajemen Informatika
Unang Achlison, S.T, M.Kom Program Studi Teknik Elektronika
Drs. Bambang Suhartono, M.Kom Program Studi Teknik Elektronika
Purwanto, S.Kom Program Studi Teknik Elektronika
Arsito Ari Kuncoro, S.Kom, M.Kom Program Studi Sistem Komputer
Budi Hartono, S.Kom, M.Kom Program Studi Sistem Komputer
Alumnus STEKOM
Agus Widayanto, S.Kom Program Studi Sistem Komputer
Lingga Hartadi, Amd Program Studi Teknik Komputer
Luy Usman, Amd Program Studi Teknik Elektronika
Muhammad Toha, S.Kom Program Studi Sistem Komputer
Rohmad Abidin, S.Kom Program Studi Sistem Komputer
Wahyu Utomo, S.Kom Program Studi Sistem Komputer
Jurnal ELKOM diterbitkan oleh Sekolah Tinggi Elektronika dan Komputer (STEKOM). Jurnal ELKOM sebagai sarana komunikasi dan penyebarluasan hasil penelitian,
pemikiran serta pengabdian pada masyarakat
Sistem Pakar untuk Mendiagnosa Kerusakan pada BLACKBERRY 8520 dengan Metode Forward Chaining
Agus Widayanto, Khoirul Rozikin 1 – 6
Sistem Keamanan Kendaraan SUZUKI SMASH Menggunakan ATMEGA 8 dengan Sensor Bluetooth HC-6 Berbasis Android
Lingga Hartadi, Dani Sasmoko 7 – 18
Analisis Kebutuhan Kapasitor pada Panel Capacitor Bank untuk beban 500 kwatt
Luy Usman, Unang Achlison 19 – 24
Sistem Pendukung Keputusan Penentuan Lokasi Server Center Menggunakan Metode Simple Additive Weighting Berbasis Geographic Information System
Muhammad Toha, Bambang Suhartono 25 – 32
Efektifitas Solar Illumination dan Solar Light Collectors pada Ruang Tertutup
Purwanto 33 - 36
Aplikasi Pembayaran SPP di Lingkungan Yayasan Az-Zahra Demak Berbasis Client Server Terintegrasi dengan SMS Gateway
Rohmad Abidin, Arsito Ari Kuncoro 36 – 41
Pengaruh Bounching Sakelar pada Kendali Motor Stepper dan Radio Frequency
Unang Achlison 42 - 50
Perancangan Aplikasi Pembayaran SPP dengan Radio Frequency Identification (RFID) dan MCS-51 Studi Kasus pada SMP Negeri 3 Purwodadi
JURNAL ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER
Penanggung Jawab :
Ketua Sekolah Tinggi Elektronika dan Komputer
Pemimpin Redaksi :
Unang Achlison, S.T, M.Kom
Mitra Bestari :
Prof. YL Sukestiyarno M.S, Ph.D (Universitas Negeri Semarang)
Sekretaris Redaksi :
Purwanto, S.Kom
Dewan Redaksi :
Dr. Ir. Agus Wibowo, M.Kom, M.Si, M.M
Drs. Bambang Suhartono, M.Kom
Muhammad Muthohir, S.Kom, M.Kom
Ir. Paulus Hartanto, M.Kom
Sulartopo, S.Pd. M.Kom
Desain Grafis :
Joseph Teguh Santoso, S.Kom, M.Kom
Setyo Adi Nugroho, S.E, M.Kom
Alamat Redaksi :
Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat
Sekolah Tinggi Elektronika dan Komputer
Jl. Majapahit No. 605 Semarang Telp. 024-6723456
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa dengan terbitnya Jurnal ELKOM
(Elektronika dan Komputer) Edisi April 2015, Volume 8 Nomor 1 Tahun 2015 dengan
artikel-artikel yang selalu mengikuti perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi
dalam bidang Elektronika dan Komputer.
Semua artikel yang dimuat pada Jurnal Elektronika dan Komputer (ELKOM) ini
telah ditelaah oleh Dewan Redaksi yang mempunyai kompetensi di bidang Elektronika
dan Komputer.
Pada edisi ini kami menyajikan beberapa topik menarik antara lain makalah yang
menggunakan objek
Hand Phone
yaitu : “Sistem Pakar untuk Mendiagnosa Kerusakan
pada BLACKBERRY 8520 dengan Metode
Forward Chaining
”, dan “Aplikasi
Pembayaran SPP di Linkungan Yayasan Az-Zahra Demak Berbasis
Client Server
Terintegrasi dengan SMS
Gateway
”
.
Topik selanjutnya adalah makalah yang
menggunakan aplikasi micro controller yaitu : “Sistem Keamanan Kendaraan SUZUKI
SMASH Menggunakan ATMEGA 8 dengan Sensor Bluetooth HC-6 Berbasis Android”,
serta “Perancangan Aplikasi Pembayaran SPP dengan
Radio Frequency Identification
(RFID) dan MCS-51 Studi Kasus pada SMP Negeri 3 Purwodadi”. Topik selanjutnya
adalah makalah yang menggunakan objek Elektronika yaitu : “Analisis Kebutuhan
Kapasitor pada Panel
Capacitor Bank
untuk Beban 500 Kwatt”, “Efektifitas
Solar
Illumination
dan
Solar Light Collectors
pada Ruang Tertutup”, dan “Pengaruh
Bounching
Sakelar pada Kendali Motor
Stepper
dan
Radio Frequency
”. Topik selanjutnya adalah
makalah yang menggunakan aplikasi jaringan komputer yaitu : “Sistem Pendukung
Keputusan Penentuan Lokasi
Server Center
Menggunakan Metode
Simple Additive
Weighting
(SAW) Berbasis
Geographic Information System
(GIS)”.
Terima kasih yang mendalam disampaikan kepada penulis makalah yang telah
berkontribusi pada penerbitan Jurnal ELKOM edisi kali ini. Dengan rendah hati dan
segala hormat, mengundang Dosen dan rekan sejawat peneliti dalam bidang Elektronika
dan Komputer untuk mengirimkan naskah,
review
, gagasan dan opini untuk disajikan pada
Jurnal Elektronika dan Komputer (ELKOM) ini.
Sebagai akhir kata, saran dan kritik terhadap Jurnal Elektronika dan Komputer
(ELKOM) yang membangun sangat diharapkan. Selamat membaca.
Semarang, April 2015
Vol.8 No.1 April 2015
JURNAL ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ...i
Daftar Isi ... ii
1.
Sistem Pakar untuk Mendiagnosa Kerusakan pada BLACKBERRY 8520 dengan
Metode
Forward Chaining
(
Agus Widayanto, Khoirul Rozikin
) ... 1
2.
Sistem Keamanan Kendaraan SUZUKI SMASH Menggunakan ATMEGA 8 dengan
Sensor Bluetooth HC-6 Berbasis Android (
Lingga Hartadi, Dani Sasmoko)
... 7
3.
Analisis Kebutuhan Kapasitor pada Panel
Capacitor Bank
untuk Beban 500 Kwatt
(
Luy Usman, Unang Achlison
) ... 19
4.
Sistem Pendukung Keputusan Penentuan Lokasi
Server Center
Menggunakan Metode
Simple Additive Weighting
Berbasis
Geographic Information System
(
Muhammad Toha, Bambang Suhartono
) ... 25
5.
Efektifitas
Solar Illumination
dan
Solar Light Collectors
pada Ruang Tertutup
(
Purwanto
) ... 33
6.
Aplikasi Pembayaran SPP di Lingkungan Yayasan Az-Zahra Demak Berbasis Client
Server Terintegrasi dengan SMS
Gateway
(
Rohmad Abidin, Arsito Ari Kuncoro
) ... 36
7.
Pengaruh Bounching Sakelar pada Kendali Motor
Stepper
dan
Radio Frequency
(
Unang Achlison
) ... 42
8.
Perancangan Aplikasi Pembayaran SPP dengan
Radio Frequency Identification
(RFID)
dan MCS-51 Studi Kasus pada SMP Negeri 3 Purwodadi
EFEKTIFITAS SOLAR ILLUMINATION DAN SOLAR LIGHT COLLECTORS
PADA RUANG TERTUTUP
(Purwanto)33
EFEKTIFITAS
SOLAR ILLUMINATION
DAN
SOLAR LIGHT COLLECTORS
PADA RUANG TERTUTUP
PURWANTO
Sekolah Tinggi Elektronika dan Komputer Jl. Majapahit 605 & 304
Semarang Indonesia E-mail : purwanto@stekom.ac.id
Abstrak
Penelitian tentang pencahayaan alami dalam ruang tertutup dapat menggunakan SOLAR ILLUMINATION atau juga SOLAR LIGHT COLLECTORS. Penjelasan masing-masing penelitian sebagai berikut: (1) mekanisme pemanduan cahaya dalam Solar Illumination adalah mengumpulkan cahaya menjadi berkas titik oleh panel solar; (2) mekanisme pemanduan cahaya dalam Solar Light Collectors menggunakan Solar Collector dan serat optik dengan uraian bahwa Solar collector merupakan alat yang digunakan untuk memantulkan dan mengumpulkan sinar matahari pada satu titik, sedangkan serat optik digunakan sebagai media transmisi cahaya.
Efisiensi ditentukan oleh berdasarkan besar intensitas dititik fokus yang ditentukan oleh Indeks bias udara dan Sudut penerimaan. Berdasarkan hasil penelitian, efisiensi pemanduan cahaya dalam Solar Illumination mencapai 786,45 lux dan efisiensi pemanduan cahaya dalam Solar Light Collectors mencapai 483,84 lux.
Berdasarkan hasil analisis menggunakan pendekatan efisiensi intensitas cahaya dalam ruang tertutup diperoleh simpulan bahwa mekanisme pemanduan cahaya dalam Solar Illumination menghasilkan intensitas cahaya yang lebih efektif.
Kata Kunci : Solar Illumination, Solar Light Collectors, efisiensi intensitas cahaya.
A.
PENDAHULUAN
Ketersediaan energi di indonesia belum mampu mencukupi tingkat konsusmsi oleh masyarakat yang relatif besar, sehingga perlu dilakukan pencarian sumber energi baru dan melakukan efisiensi energi. Peningkatan konsumsi energi listrik di dunia semakin meningkat seiring dengan berkembangnya teknologi, maka diperlukan energi alternatif untuk mengurangi pemakaian energi listrik tersebut. Saat ini energi alternatif yang berkenaan dengan listrik telah banyak diteliti khususnya pada pemanfaatan pencahayaan.
Berbagai solusi lain telah ditawarkan misalnya penggunaan fiber optic day lighting system (Werring: 2009). Saat ini telah banyak dikembangkan penelitian lain yang berkaitan dengan fiber optic day lighting system dengan berbagai desain pada collector dan sistem transmisinya. Misalnya pada penelitian yang dilakukan oleh Couture dimana diteliti seberapa
besar pengaruh 4 jenis kolektor, masing-masing dilengkapi dengan dan tanpa lensa Fresnel. Disimpulkan bahwa kolektor harus memiliki bentuk mengerucut atau memiliki fokus agar cahaya yang ditangkap agar dapat masuk dalam serat optik (Couture: 2008). Selain itu penelitian telah dilakukan oleh Nugrahani dengan judul “Perancangan Sistem Transmisi Sinar Matahari Melalui Serat Optik” (Nugrahani: 2012). Pada penelitian tersebut dibahas tentang percobaan dengan menggunakan berbagai jenis solar collector, yakni jenis parabola, cermin datar, limas segi empat dan kerucut. Bentuk Parabola digunakan untuk primary collector sedangkan cermin datar, limas segi empat dan kerucut digunakan untuk secondary collector. Hasil transmisi daya maksimal didapatkan dengan menggunakan parabola sebagai primary collector dan kerucut sebagai secondary collector, dimana output atau intensitas yang diukur pada ujung keluaran fiber hanya mencapai 206 lux.
Vol. 8 No.1 – ELKOM, April 2015
Upaya untuk mendapatkan output atau intensitas pada serat optik yang tinggi perlu dilakukan analisa pada setiap sistem solar lighting itu sendiri. Salah satu masalah yang berpengaruh adalah coupling antara solar collector dengan serat optik untuk memperoleh transmisi daya yang optimum.
B. TINJAUAN PUSTAKA 1. Dasar Pencahayaan (Lux)
Luminansi adalah besaran yang ekivalen dengan satuan daya yaitu watt. Secara sepesifik luminansi merupakan ukuran kuat penerangan yang mampu dikeluarkan oleh sumber cahaya. 1 lm/m2 setara dengan 1 lux (Ryer: 1998). Kuat penerangan adalah jumlah kuantitatif fluks cahaya yang menimpa atau sampai pada permukaan bidang. Besar kuat penerangan dapat dihitung dengan persamaan (1):
E = 𝐼
𝑑2 ... (1)
Keterangan :
E = Kuat penerangan pada permukaan kerja (Lumen/m2)
I = intensitas cahaya (Lumen)
d = jarak sumber cahaya ke permukaan kerja (m)
2. Solar Collector
Solar Collector menggunakan aperture (d) dan panjang fokus (f) yang telah ditentukan. Dengan menggunakan perbandingan f dan d maka akan diperoleh sudut θ atau sudut yang dibentuk oleh sinar matahari di titik fokus sesuai dengan dengan persamaan (2):
θ = 2 arctan 𝑓1
𝑑
... (2)
3. Optika Geometri
Optika geometri adalah cabang ilmu pengetahuan tentang optik yang mempelajari sifat-sifat perambatan cahaya, seperti pemantulan dan pembiasan. Cahaya merupakan spektrum elektromagnetik. Jika cahaya tersebut mengenai medium, cahaya akan dipantulkan. Pada hukum Snellius (pemantulan) berlaku sudut datang ( datang θ ) sama dengan sudut pantul ( pantul θ ) dan terletak dalam satu bidang.
Gambar 1. Bentuk pemantulan cahaya. Pada Gambar 1, merupakan bentuk pemantulan dalam cermin datar. Kondisi tersebut akanberbeda jika bentuk cermin adalah sferis (cekung atau cembung), berkas cahaya pada cerminsferis akan cenderung menuju atau menjauhi titik pusat. Seperti ilustrasi pada Gambar 2 (Halliday: 1993).
Gambar 2. Bentuk pemantulan cahaya pada cermin cembung.
Prinsip optika gemetri juga berlaku pada pemanduan cahaya dala fiber optik. Fiber optik merukapakan serabut kaca yang terdir dari inti (core) dan cladding. Cahaya merambat dalam fiber optik melaui core dengan metode pemantulan (Wikipedia: 2005).
C. METODOLOGI PENELITIAN
1. Solar Illumination
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Isa Albanna dan Suyatno (2011) dirumuskan bentuk alur metodologi solar illumination yang dilakukan dalam penelitian seperti Gambar 3.
Gambar 3 Diagram solar illumination
Solar Illumination
Solar Tracker Instrumentasi Optik
EFEKTIFITAS SOLAR ILLUMINATION DAN SOLAR LIGHT COLLECTORS
PADA RUANG TERTUTUP
(Purwanto)35
Penelitian yang dilakukan adalah perancangan sistem solar ilumination. Sistem ini terdiri dari elektronika (solar tracker) dan sistem instrumentasi optik (solar concentrator dan panel transmisi). Solar tracker yang telah dirancang memiliki kemampuan untuk mengikuti arah berkas sumber cahaya agar cahaya yang mengenai solar concentrator dapat optimum.
Sistem instrumentasi optik yang telah dirancang terdiri dari bentuk panel solar concentrator dan panel transmisi cahaya berupa fiber optik (jenis bundle). Panel solar concentrator merupakan panel berbentuk cermin cekung dengan fokus tertentu.
2. Solar Light Collectors
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Bantara Bayu Perrmana Putra, Sekartedjo dan Agus M. Hatta (2013) dirumuskan metodologi Solar Light Collectors dengan menggunakan bantuan software OSLO. Parameter yang digunakan dalam OSLO yaitu aperture (d) dan panjang fokus (F) seperti gambar 4 di bawah ini.
Gambar 4. Parameter kolektor parabola yang digunakan di dalam OSLO.
Spesifikasi dari serat optik yang digunakan adalah sebagai berikut :
Jenis : Solid core end glow cable Bahan core : Polymethil Methacrylate Resin (PMMA)
Bahan cladding : Fluorinated Polymer Bahan jacket : black PVC
Indeks bias core : 1,49 Diameter core : 6 mm Sudut penerimaan : 60° Loss : 0,3 dB/m
Penyesuaian spesifikasi serat optik yaitu besar Numerical Aperture.
Langkah pertama yang dilakukan adalah mendapatkan besar intensitas dititik fokus dengan menggunakan persamaan (3):
Loss dB/m = 10 log 𝐼𝑖𝑛
𝐼𝑜𝑢𝑡 ... (3)
dimana :
loss (dB/m) = besar nilai loss pada serat optik Iin = Intensitas masukan
Iout = Intensitas keluaran
Kemudian dilakukan perhitungan kembali agar mendapatkan intensitas di titik fokus pada setiap sudutnya. Perhitungan tersebut dilakukan dengan menggunakan analogi perbandingan antara panjang fokus dengan intensitas seperti persamaan berikut (4): 𝑓𝑥 𝑓𝑜 = 𝐼𝑥𝑛 𝐼𝑜... (4) dimana :
fx = Panjang fokus surface x fo = Panjang fokus surface awal Ixn = Intensitas xn
Io = Intensitas awal
Setelah mendapatkan intensitas dari persamaan (4) maka dilakukan kembali perhitungan dengan menggunakan persamaan (3) dengan intensitas masukan serat optik (Iin) sama dengan intensitas xn.
D. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Solar Illumination
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Isa Albanna dan Suyatno (2011) didapatkan hasil pengujian solar tracker.
Sistem instrumentasi optik dalam solar illumination merupakan sistem yang memegang peran penting dalam pentransmisian cahaya. Pada sistem tersebut terdiri dari solar concentrator dan fiber optik sebagai media transmisi cahaya.
Perhitungan efisiensi sistem instrumentasi optik dalam solar illumination dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut mengukur gain pada solar concentrator.
Vol. 8 No.1 – ELKOM, April 2015
Pengukuran gain dilakukan dengan cara membandingkan nilai kuat penerangan pada titik 2 dan titik 1 sesuai hasil tracker pada tabel 1 sebagai berikut:
Tabel 1. Gain Solar Concentrator
Pengukuran ke-
Kuat Penerangan (Lux)
Titik 1 Titik 2 Gain
1 188.59 786.45 4.17 2 185.86 786.45 4.23 3 196.99 808.16 4.10 4 199.85 797.24 3.99 5 196.99 775.81 3.94 6 191.36 754.94 3.95 7 188.59 765.31 4.06 8 185.86 775.81 4.17 9 194.16 786.45 4.05 10 196.99 786.45 3.99 Average Gain 4.07
Sumber: Isa Albanna dan Suyatno (2011)
2. Solar Light Collectors
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Bantara Bayu Perrmana Putra, Sekartedjo dan Agus M. Hatta (2013) didapatkan simpulan bahwa semakin kecil sudut yang dibentuk maka intensitas yang dapat masuk semakin kecil pula. Intensitas cahaya yang masuk pada serat optik sesuai sudut titik fokus ditampilkan pada Tabel 2 sebagai berikut:
Besar Sudut Intensitas Cahaya No. sudut titik
fokus (θ) aperture (cm) intensitas cahaya (lux) 1. 400 25,72 270,7307 2. 500 30,64 390,9455 3. 600 39,836 483,8384 Sumber : Bantara Bayu Perrmana Putra, Sekartedjo dan Agus M. Hatta (2013)
Berdasarkan data pada tabel 2 didapatkan simpulan bahwa aperture sebanding dengan intensitas dan sudut. Hal ini dibuktikan dengan semakin besar aperture 39,836 cm maka semakin besar pula intensitas cahaya yang dihasilkan 483,8384 lux dan demikian sebaliknya semakin kecil sudut yang dibentuk maka nilai dari aperture akan semakin kecil.
E. SIMPULAN
Solar Illumination menggunakan solar concentrator dan fiber optik sebagai media transmisi cahaya dapat menghasilkan intensitas cahaya hingga 786.45 lux. Solar Light Collectors menggunakan media serat optik dengan bantuan software OSLO dapat menghasilkan intensitas cahaya hingga 483,84 lux. Simpulan yang didapat dari analisis yang telah dilakukan adalah intensitas cahaya yang lebih efektif yaitu menggunakan metoda Solar Illumination.
F. DAFTAR PUSTAKA
Bantara Bayu Perrmana Putra, Sekartedjo dan Agus M. Hatta. 2013. "Perancangan Coupling Antara Solar Collector - Serat Optik Untuk Sistem Pencahayaan Alami", JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-5
Couture, P., Mostefa, M., & Al-Azzawi, A. (2008). Designs of Solar Collector for Hybrid Fiber Optic Lighting System. IEEE.
Djojonegoro, W. (1992). Pengembangan dan penerapan energi baru dan terbarukan, Lokakarya "Bio Mature Unit" (BMU) untuk pengembangan masyarakat pedesaan. Jakarta: BPPT.
Halliday, Resnick .1993. “Fundamentals of Physics
”, John Wiley & Sons, Inc.Halliday.
Isa Albanna dan Suyatno. 2011. "Pencahayaan Dalam Ruang Tertutup Menggunakan Solar Illumination", Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
Nugrahani, E. F. (2012). Perancangan Sistem Transmisi Cahaya Matahari Melalui Serat Optik Untuk Pencahayaan Ruangan.
Phillip, Derek. 2000.”Lighting Modern Building”. Architectural Press. Oxford.
Ryer, Alex. 1998. “Light Measurement Handbook”. International Light Inc.
Wikipedia,2005. Fiber Optik
http://www.Wikipedia.com./fiberoptic
Werring, C. G. (2009). Design And Application Of Fiber Optic Daylighting Systems.