ATAP PANGGUNG TIUP DENGAN
ENERGI SURYA
(Teori dan Praktek Bangunan Struktur Pneumatik)
Ir. Hery Budiyanto, MSA., PhD.
Layout Isi dan Sampul : Tim Penerbit Selaras Copyright 2020, Penerbit Selaras
Diterbitkan oleh :
Penerbit Selaras Media Kreasindo Perum. Pesona Griya Asri A-11 Malang 65154
E-mail : selaras_mediakreasindo@yahoo.co.id Anggota IKAPI
Sanksi Pelanggaran Pasal 22
Undang-Undang Nomor 19 Tahun 2002 Tentang Hak Cipta
:
1. Barangsiapa dengan sengaja dan tanpa hak melakukan perbuatan sebagaimana dimaksud dalam Pasal 2 ayat (1) atau Pasal 49 ayat (1) dan ayat (2) dipidana dengan pidana penjara masing-masing paling singkat 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp 1.000.000,00 (satu juta rupiah), atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/ atau denda paling banyak Rp 5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).
2. Barangsiapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait sebagaimana dimaksud pada ayat (1) dipidana dengan penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).
Dilarang keras menerjemahkan, memfotokopi, atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini tanpa izin tertulis dari penerbit. Penulis :
Ir. Hery Budiyanto, MSA., PhD.
Muhammad Iqbal Nur Budiyantoputra, S.Ars.
ISBN :978-602-6228-86-4
Hak Cipta dilindungi undang - undang
Jumlah : iv+60 Halaman Ukuran: 15,5 x 23 cm
Cetakan 1, September 2020
ATAP PANGGUNG TIUP DENGAN ENERGI SURYA (Teori dan Praktek Bangunan Struktur Pneumatik)
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap puji dan syukur kepada Allah SWT atas berkat Rahmat dan HidayahNya sehingga buku ini bisa tersusun. Buku ini menyajikan teori dan aplikasi bangunan struktur pneumatik khususnya struktur inflatable (tiup). Desain, pembuatan dan pemasangan panggung portable, atap panggung tiup dan penggunaan pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik merupakan aplikasi struktur pneumatic tiup yang telah diterapkan di Malang Raya. Materi tulisan buku ini merupakan hasil penelitian yang penulis lakukan mulai pada tahun 2018 hingga 2020berupa Penelitian Terapan Unggulan Perguruan Tinggi (PTUPT) yang didanai oleh Kementerian Riset dan Teknologi / Badan Riset dan Teknologi Nasional.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Kementerian RISTEK/BRIN yang telah mendanai penelitian PTUPT hingga hasilnya menjadi bahan utama buku ini.
2. Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Merdeka Malang yang telah memfasilitasi kegiatan penelitian.
3. Para dosen prodi Arsitektur Universitas Merdeka Malang atas dukungannya.
Sangat disadari bahwa masih banyak kekurangan pada buku ini, untuk itu diharapkan saran yang membangun agar tulisan ini dapat dimanfaatkan bagi yang membutuhkannya.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... DAFTAR ISI ... BAB I PENDAHULUAN... BAB II LANDASAN TEORI ...
2.1 Sistem Struktur Pneumatik ... 2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Surya ... BAB III DESAIN ... 3.1 Desain Panggung Portable ... 3.2 Desain Bracket Energi Surya ... 3.3 Desain Atap Panggung Inflatable ... BAB IV APLIKASI PANGGUNG PORTABLE, ATAP
PANGGUNG TIUP DENGAN ENERGI SURYA ...
BAB V PEMBUATAN, PEMASANGAN DAN
PENGANGKUTAN ... 5.1 Pembuatan dan Perakitan Panggung
Portable ... 5.2 Pembuatan dan Perakitan Atap Panggung
Inflatable ... 5.3 Pemasangan Portable Bracket dan PLTS 5.4 Pengangkutan ... BAB VI PENGUJIAN ... 6.1 Kecepatan Proses ... 6.2 Efisiensi Sistem dan Komponen Struktur ... 6.3 Tekanan Udara di dalam Tabung Membran
Inflatable ... 6.4 Kondisi Termal Dalam dan Luar Atap
Panggung Inflatable ... iii iv 1 7 7 23 33 33 34 35 37 47 49 51 52 53 53 53 54 55
6.5 Kekuatan Membran Tabung Atap Panggung Inflatable ... 6.6 Pengujian Energi Surya Fotovoltaik ... 6.7 Rangkuman Hasil Pengujian ... BAB VII KESIMPULAN ... DAFTAR PUSTAKA ... 55 56 57 58 59
BAB I PENDAHULUAN
Pameran produk UKM merupakan salah satu cara pemasaran yang efektif bagi UKM ekonomi kreatif yang perlu didukung oleh peran Perguruan Tinggi . Dampak pameran produk UKM telah dikaji oleh , antara lain: 1) Peningkatan omset, baik dari penjualan langsung (untuk promosi dalam bentuk pameran) dan barang yang terjual sesudah dilaksanakannya kegiatanpromosi (pemesanan), 2) Peningkatan laba, 3) Peningkatan jumlahpenyerapan tenaga kerja, 4) Peningkatan teknologi produksi, 5) Peningkatan kualitas managemen usaha. Salah satu bagian terpenting dalam pameran produk UKM adalah panggung hiburan yang menjadi daya tarik bagi pengunjung untuk datang dan berada di area pameran. Selama ini panggung hiburan pameran menggunakan atap yang masif sehingga memerlukan waktu yang lama untuk memasang dan membongkarnya (Gambar 1).
Buku ini akan berfokus pada teori, desain dan penerapan panggung portable, atap panggung tiup, dan energi surya sebagai pendukung kebutuhan listriknya.Kajian teori merupakan landasan bagi desain serta penerapan panggung portable dan atap panggung tiup beserta pembangkit listrik tenaga surya. Panggung portable terbuat dari bahan multipleks dan atap panggung menggunakan bahan membran kain tarpaulin yang dilapis bahan PVC yang lebih ringan dan ringkas serta cepat dalam memasang dan membongkarnya yaitu menggunakan.. Untuk mendukung kebutuhan listrik bagi blower/pompa peniup atap panggung serta portable sound system menggunakan pembangkit listrik tenaga surya mandiri sehingga panggung ini tidak menggunakan sumber listrik dari PLN.
Gagasan atau desain awal panggung portable dan atap panggung dengan sistem struktur pneumatik tiup mandiri energi adalah kebutuhan akan panggung hiburan untuk pameran UKM yang dapat dipasang dan dibongkar secara cepat serta memiliki catu daya listrik mandiri. Untuk mewujudkan gagasan tersebut dilakukan penelitian berupa Penelitian Terapan Unggulan Perguruan Tinggi (PTUPT) berjudul “Model dan Prototip Atap Panggung Dengan Teknologi Pneumatik Air Inflated Energi Mandiri Sebagai Sarana Pameran Produk UKM Dalam Rangka Pengembangan Kelompok Ekonomi Kreatif Di Kota Malang”. Pelaksanaan PTUPT pada tahun 2018 hingga 2020. Pada tahun 2018 dibuat dan diteliti desain model panggung portable dan atap panggung pneumatik tiup energi mandiri (Gambar 2) yaitu model panggung kecil dengan ukuran 3x4 meter untuk kegiatan pameran UKM dalam skala kecil, misalnya Bazzar di Tingkat Rukun Warga (RW), kegiatan pameran usaha produk kreatif di Kampus, dan lain-lain. Pada tahun 2019 dan 2020didesain dan dibuat
(Gambar 3) yaitu panggung besar dengan ukuran 6x7,2 meter untuk kegiatan yang lebih besar, misalnya Parade Handicraft, Panggung Hiburan untuk Pasar Wisata, dan lain-lain..
Gambar 2. Desain Model Panggung dan Atap Panggung Tiup Energi Mandiri
Gambar 3. Desain Prototip Panggung dan Atap Panggung Tiup Energi Mandiri
Penelitian dan pengujian dasar terhadap sistem struktur pneumatik telah dilakukan oleh penulis, antara lain dalam uji prototip struktur pneumatik pada tahun 1992 dijelaskan dalam paper “Kajian dan Perancangan Bangunan dengan Konsep Struktur Pneumatik yang Ditekankan pada Aspek Teknik dan Metoda Konstruksi, Kasus Studi: Struktur Atap Pneumatik Membran Tunggal yang Ditumpu Udara pada Gedung Olah Raga”. Eksperimen struktur diperlukan untuk mengetahui perilaku struktur sesungguhnya (prototip) dengan menggunakan replika (model) struktur yang skalanya lebih kecil. Pada tahun 2007 dilakukan penelitian Skim Hibah A2 berjudul “Ujicoba Model dan Prototipa Tenda Pneumatik Sistem Knock Down sebagai Bangunan Penampungan Sementara untuk Korban Bencana” (Gambar 4). Salah satu rekomendasi penelitian tersebut adalah struktur pneumatikmemiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan struktur bangunan konvensional, yaitu investasi awal lebih murah, kecepatan dan kemudahan pembangunan, pemeliharaan mudah, elemen struktur dapat dilipat (ringkas) sehingga dapat disimpan dalam gudang dengan ukuran 3x3 m2.. Eksperimen dilanjutkan dengan Penelitian Hibah Bersaing DIKTI Tahun 2008-2010 yang menghasilkan prototip tenda struktur pneumatik yang ditumpu oleh udara/air supported. Prototip ini dapat dibangun hanya dalam waktu 30 menit, bangunan seluas 150 m2 siap menampung 50 orang. Kelemahan dari prototip ini adalah penggunaan pintu rigid yang harus kedap udara sehingga menyulitkan masyarakat awam untuk membiasakan diri keluar masuk dari tenda gelembung (Gambar 5). Tahun 2011 dilakukan Penelitian Hibah Bersaing dengan judul “Pembuatan Tenda dengan Rangka yang Digelembungkan Udara (Air Inflated) Sebagai Bangunan Tanggap Bencana”. Bahan membran Air
Inflated Structure terbukti handal berdasarkan pengujian di Lab Unmer Malang serta Uji Lapangan, memberikan hasil yang memuaskan meliputi kuat uji tarik hingga 218,3 kg, daya tahan
0
material >70 C, instalasi 3 menit, pemasangan 3 menit dan
0
pembongkaran 3 menit serta suhu dalam ruangan <35 C Air Inflated Structure dapat digunakan pada area terbatas, bahan struktur ringan (0.55mm PVC Terpaulin), mudah dipindah, dilipat maupun diangkut ke lokasi lain hanya dengan truk/pickup (Gambar 6).
Gambar 5. Prototip Tenda Air Supported Structure
BAB II
LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Struktur Pneumatik 2.1.1 Prinsip Struktur
Struktur membran pneumatik merupakan salah satu sistem struktur soft shell, dimana struktur dapat berdiri akibat perbedaan tekanan udara di dalam struktur pneumatik dengan tekanan udara di luar struktur. Struktur pneumatik memiliki ciri khas semua gaya yang terjadi pada membrannya berupa gaya tarik. Pada Pneumatik, gaya tarik terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara di dalam struktur pneumatik dengantekanan udara diluar struktur ini. Prinsip struktur pneumatik terletak pada selaput yang relatif tipis yang didukung oleh perbedaan tekanan. Dengan kata lain, tekanan dari ruang yang dilingkupi lebih tinggi daripada tekanan atmosfer. Perbedaan tekanan akan menyebabkan tarikan pada membran. Membran hanya bisa stabil apabila dalam keadaan tarik. Gaya tekan yang diinduksikan oleh gaya-gaya luar harus segera diatasi oleh peningkatan tekanan internal atau dengan menyesuaikan bentuk membran apabila membran tersebut cukup fleksibel. Tegangan yang terjadi pada membran harus berada di bawah batas yang diperbolehkan untuk membran tersebut. Struktur pneumatik dibagi dalam dua kelompok besar yaitu Air InslatedStructure dan Air Supported Structure. Dari kedua kelompok ini masing-masing dikembangkan dari sisi; olahbentuk yangbermacam-macam, fungsinya dalam sebuah bangunan, bahkan kini telah dikembangkan secara vertikal.Struktur pneumatik dibagi menjadi 2 kelompok besar yaitu air supported structure dan air inflatedstructure .a) air
singlemembrane structure karena hanya membutuhkan satu lapis membran dan membutuhkantekanan udara rendah (sekitar 2-20 pon per feet diatas tekanan atmosfir). b) air inflatedstructure (gambar 8) disebut juga double membrane structure.
1. Air Suppoerted Structure
Air Suppoerted Structure disebut jugaSingle Membrane Structure karena hanya menggunakan satu lapis membrane dan Gambar 7: Struktur Pneumatik yang Ditumpu Udara (Air Supported)
(Sumber: Schodek, 1980)
Gambar 8: Struktur Pneumatik yang Digelembungkan Udara (Air Inflated)
membutuhkan tekanan udara yang rendah (Low PressureSystem). Ciri-ciri dari sistem Air Supported Structure ini adalah membutuhkan sedikit perbedaan tekanan udara untuk mengangkat membran-nya. Tekanan udara yang dibutuhkan sekitar 2-20 Psf (pon per feet) di atas tekanan atmosfir. Besarnya tekanan udara ini direncanakan berdasar kondisi angin, ukuran struktur,kekedapan udara (perembesan udara melalui membran, tipe dan jumlah jendela/pintu, dsb).Tekanan udara pada sistem ini mempunyai pengaruh terhadap geometri membran. Memperbesar radius kurvatur (lengkung) akan menambah kekuatan membran, pengurangan kekuatanmembran (membrane force) dapat dilakukan dengan mereduksi kurvatur melalui penggunaan kabel atau kolom tarik. Pada umumnya Air Supported Structure ini dirancang untuk dapat mengantisipasi pengaruh angin, mengingat bebanangin paling besar pengaruhnya, maka sedapat mungkin gaya kritis angin harus diketahui untuk menentukan besaran tegangan membrane dangaya pada angkutnya.
Berdasarkan perhitungan:
T = (P1.R)/2, (dimana T = Tegangan padamembrane, P1 = Tekanan udara di dalam dan R= radius kurvatur), terjadi sebuah kontradiksipemborosan, oleh karena itu didapat tinggi kubahoptimum adalah:
• 20% terhadap bentang, bila tidak menggunakan struktur dasar yang kaku
• 6% terhadap bentang, bila menggunakanstruktur dasar yang kaku, untuk menahangaya positif.
Sistem struktur ini membutuhkan angkur pengikat membran ke tanah dan membutuhkansistem pencegah kebocoran. Air Supported Structure mampu mencapai bentang lebih besar dibandingkan dengan Air Inflated Structure
Contoh bangunan dengan struktur air supported
Sistem Struktur
Sistem struktur Tokyo Dome merupakan campuran dari sistem rangka(bagian fasad) dan sistem pneumatic (bagian atap). Pada bagian atam,membrane dibuat menggelembung dengan meningkatkan tekanan udara dibagian dalam lebih 0.3% dari tekanan udara di luar.
Material Membran
Pada bagian atap stadion, menggunakan material membrane fiberglassyang diperkuat dengan kabel baja prategang. Permukaan membrane dilapisidengan teflon, gunanya supaya tahan dari kotoran. Keistimewaan dari struktur ini
Gambar 9. Tokyo Dome Tokyo Dome
Lokasi : Fungsi : Kapasitas :
Koraku 1-chome, Bunkyo, Tokyo, Jepang Stadion musik dan olahraga
55.000 orang Luas Lantai :115.221 m2
adalah pencahayaan buatan tidakdiperlukan lagi pada siang hari karena lapisan membrane yang digunakan memungkinkan cahaya menyinari ruang, namun tidak menghasilkan bayang-bayang
2. Air Inflated Structure
Air Inflated Structure disebut pula DoubleMembrane Structure dan membutuhkan tekananudara yang lebih besar dibandingkan dengan AirSupported Structure sehingga sering disebut jugadengan nama High Pressure System. Tekananudara pada sistem ini hanya diberikan padastrukturnya bulan pada space bangunannya,sehingga pemakai bangunan tidak berada dalamtekanan udara. Dari sebab itu sistem ini lebihbebas dipakai sebagai penutup space, karenatidak membutuhkan air lock dan peralatan lainagar struktur ini tetap berdiri. Elemen dari sistemini lebih berlaku sebagai elemen rigid (kaku),sehingga lebih tahan terhadap tekuk maupunlendutan (momen) dibandingkan dengan sistemAir Supported Structure. Sistem struktur inimembutuhkan tekanan udara sebesar 2-100 Psi(0,2 – 7 Atm) besarnya sekitar 100 sampai 1000kali dibandingkan sistem Air SupportedStructure. Karena membutuhkan tekanan udarayang besar, maka dibutuhkan material membranyang kuat dan kedap udara. Secara prinsip dapatdigunakan untuk elemen batang (TubularSystem) dan elemen bidang (Dual Wall System),Perilaku struktur dengan sistem ini sangatkompleks, sehingga sampai sekarang belumdiketahui prosedur perancangan yang tepat.
Bangunan ini termasuk ke dalam struktur air inflated karena penggunakanmembran yang berlapis, dimana membrane tersebut memperkuat strukturbangunan itu sendiri
Material Penutup
Struktur ini mengunakan material tembus pandang yang ringan, keduasisinya dilapisi oleh lapisan akrilik hal tersebut memungkinkan struktur ini untuktidak menggunakan penerangan pada siang hari (hemat biaya listrik). Untukmemperkuat struktur, digunakan material pendukung dari
Gambar 10. Louis-Riel Secondary Public School Bangunan : Louis-Riel Secondary Public School Lokasi : Ottawa, Ontario
baja galvanis yangmenyambung sampai ke tanah.Untuk menginsulasi struktur dan meningkatkan akustik ruangnya, perbedaantekanan diatasi dengan lapisan tambahan dari bahan PVC.
2.1.2 Desain Struktural
Pneumatik adalah sebuah sistem strukturyang memiliki bentuk yang unik. Sistem strukturini dapat dikembangkan pada bentuk , fungsimeupun bentang dan ketinggiannya. Pengembangan desain struktur pneumatik ini dapatdilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 11. Desain Struktural Pneumatik
Sumber: International Symposiumon Air Supported Structures, Milano, p. 296.
Perkembangan desain bentuk semakininovatif, demikian pula dari sisi fungsi. Hal yangmenarik untuk dicermati adalah penggunaanpneumatik untuk bangunan multy-story.Pneumatik direncanakan untuk mampu menahanbeban, baik sebagai dinding pemikul maupunsebagai bidang penggantung yang menerima beban tarikan yang sangat berat. Pneumatik untuk bangunan multy-story ini dibadi dalam dua sistem juga, yaitu Air Supported Structure dan Air Inflated Structure. Pada bangunan dengan menggunanan sistem Air Suppoerted Structure ini, ruang di dalam bangunan yang digunakan untuk aktifitas pengguna bangunan diberi tekanan udara. Semua sisi bidang membran dimanfaatkan pula untuk memikul dan menerima gaya tarik untuk menahan berat lantai. Pada sistem rigid, membrane building with built in floor system (gambar 12) membran pada sisi vertikal memikul beban lantai bangunan. Semua sisi vertikal membran akan menegang dan direncanakan mampu memikul beban. Sedangkan pada sistem rigid , membrane building with suspended floor system (gambar 13), bidang atap dimanfaatkan pula sebagai penerima/peng- gantung kabel yang menahan beban lantai. Lantai digantung dengan menggunakan kabel (suspended system). Kedua sistem ini diuji coba dengan menggunakan maket, memiliki kelemah- an berupa besarnya beban yang dipikul oleh membran sangat tinggi sehingga dinilai tidak effisien bagi penentuan bahanmembran.
Gambar 13. Struktur Pneumatik pada Bangunan Lantai Banyak Sistem Lantai Gantung
Sumber: Cowan, Henry J. and Pohl, J. G. 1972, Multy Story Air Supported Building Construction, Sydney, Build International, March/April Edition, p.
117.
Membayangkan perkembangan ide kreatifdari disain pneumatik ini, seakan kita dibawapada sebuah dunia penuh imajinatif. Seakan pulakita dibawa dalam alam dongeng fiksi ilmiahyang banyak berkembang akhir-akhir ini.Sebagai contoh usulan desain untuk USAPavilion.
Gambar 14. Proposal Desain USA Pavilion Sumber: Dent, Roger N, 1971, Principles of Pneumatic
Architecture, London, The Architectural Press, p. 208.
Pneumatik seakan merangsang ide-ide yangimajinatif. Hal yang tidak mungkin dilakukanoleh struktur lain, dapat dilakukan olehpneumatik ini. Sebagai contoh, bentuk adanyagelembung atau bidang yang besar di tumpupada sebuah kolom yang ukuran perbandingannya lebih kecil dari bidang bebannya. Tidaklahmungkin dilakukan oleh struktur-struktur yanglain, tetapi hal ini dapat dengan mudah dilakukanoleh desain pneumatik. Tidak berlebihan kiranyajika pneumatik dikatakan sebagai sebuah sistemstruktur yang banyak menentang 'hukum alam'.Distribusi gaya, hukum gaya tarik, faktor tekuk,dapat dengan mudah di abaikan karena sistemstruktur ini cenderung lebih ringan dibandingstruktur lainnya.
2.1.3 Bahan membran untuk struktur pneumatik
Terdapat 3 (tiga) bahan membran yang biasa digunakan pada struktur pneumatik, yaitu:
Ÿ Ethylene Tetrafluoroethylene (ETFE)
Ÿ Vinyl Coated Polyester (PVC)
1. Bahan Teflon Coated Fiberglass (PTFE)
Bahan membran PTFE merupakan bahan komposit yang dibentuk oleh pelapisan resin PTFE (polytetrafluoroethylene) pada kain dasar yang ditenun dengan serat kaca ultra halus. Karakteristiknya adalah: kekuatan tinggi, daya tahan yang baik, tahan api dan api, pembersihan sendiri yang baik, dan tidak terpengaruh oleh sinar ultraviolet, masa pakai lebih dari 20 tahun ; memiliki transmisi cahaya yang tinggi, transmisi cahaya 13%, dan transparan Cahaya yang melewati bahan membran secara alami menyebar dan tidak menghasilkan bayangan atau silau. Reflektivitas energi surya adalah 73%, sehingga menyerap lebih sedikit panas. Bahkan dalam kasus paparan sinar matahari di musim panas, interior bangunan tidak akan terpengaruh.
Saat ini, pengembangan dan penerapan bahan membran ini relatif banyakdigunakan di luar negeri, terdapat banyak produsen, seperti: Mehler danVerseidag (Jerman), Taiyoko-gyo (Jepang), Zhongxing (Cina), Chemfab (Amerika Serikat), ObeiKan (Arab Saudi).
Sebelum pemasangan, PTFE berwarna putih tidak beraturan atau sedikit kecoklatan, yang disebabkan selama proses pembuatan dan fabrikasi. Setelah terkena sinar matahari langsung, permukaan luar membran memutihkan menjadi putih susu dalam hitungan hari. PTFE adalah pilihan yang terbaik untuk masa pakai yang panjang dengan perawatan yang rendah. Bahan ini membutuhkan Hot Welder
Gambar 15. Struktur Pneumatik dengan Bahan PTFE
2. Bahan Ethylene Tetrafluoroethylene (ETFE)
ETFE bukan kain melainkan film yang digunakan sebagai alternatif pengganti untuk kaca struktural. Ini dapat dipasok sebagai membran lapisan tunggal yang didukung oleh sistem jaring kabel sling atau umumnya sebagai serangkaian bantalan pneumatik yang dibuat antara dua sampai lima lapisan. Multi-layer "foil" atau "bantal" ini yang melekat pada ekstrusi perimeter aluminium yang didukung oleh kerangka struktural utama. Dalam kasus bantal ETFE, mereka terus ditekan oleh sistem inflasi kecil untuk mempertahankan tekanan dan memberikan foil stabilitas struktural dan atap beberapa sifat isolasi. ETFE adalah material transparan dan memiliki transmisi cahaya sekitar 85%.
Membran arsitektur ETFE dibuat langsung dari bahan baku ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene kopolimer).ETFE tidak hanya memiliki ketahanan benturan yang sangat baik, sifat listrik, stabilitas termal dan ketahanan kimia, tetapi juga memiliki kekuatan mekanik yang tinggi dan kemampuan proses yang baik.Bahan membran ini memiliki transmisi cahaya yang sangat baik.. Disebut " kaca lunak " dan ringan.% ;
Kekuatan tarik tinggi, tidak mudah sobek, daktilitas lebih besar dari 400% ; tahan cuaca yang kuat dan tahan kimia, suhu leleh hingga 200 ° C ; dapat secara efektif menggunakan cahaya alami dan menghemat energi ; kinerja akustik yang baik. Siklus pembersihan sekitar 5 tahun.
Gambar 16. Struktur Pneumatik dengan Bahan ETFE
3. Bahan Vinyl Coated Polyester (PVC)
Pelapisan dan laminasi adalah dua proses fungsional yang digunakan untuk membuat finishing untuk bahan tekstil. Formulasi pelapis dengan polimer kelas tekstil yang berbeda seperti PVC, PU, akrilik, PTFE sangat digunakan untuk membuat produk tekstil dengan cara multiguna seperti - pakaian pelindung tahan air, terpal, pakaian pelindung, isolasi listrik dan lain-lain . Terpaulin (dalam Bahasa Inggris disebut tarpaulin) PVC adalah bahan terpal polietilen terbuat dari kain
PVC adalah bahan membran yang paling menghemat biaya dan ini adalah pilihan ideal bagi banyak pemilik di Indonesia arsitektur bangunan permanen maupun sementara. Bahannya lembut, lentur dan paling murah di antara beberapa tipe kain membrane yang lain. Bahan ini memiliki dua jenis coatingan yaitu tipe Akrilik dan tipe PVDF. Bahan kain membrane PVC tersedia dalam berbagai jenis untuk memenuhi berbagai persyaratan struktural untuk atap kain tarik. Bahan Ini memiliki kekuatan dan daya tahan terhadap suhu dan kondisi kelembaban serta anti jamur, noda dan goresan.
Bahan PVC memiliki masa pakai 20-25 tahun. Muncul dalam berbagai warna dan tekstur sehingga membutuhkan penegangan ulang secara berkala. Bahan ini disambung menggunakan peralatan frekuensi radio (RF/HF) atau hot welder. Beberapa Produsen termasuk AGTex, Ferrari, Heytex, Sioen, dan Mehler.
Bahan Terpaulin PVC tersedia dalam berbagai ukuran dan dapat digunakan untuk berbagai tujuan. Kemampuan bahan ini tahan busuk, tahan air dan sangat berguna untuk menutupi sesuatu terutama dalam cuaca buruk. Ketebalan terpal diukur dalam mil. Satu mil sama dengan 1/1000 inci. Sebagian besar tarpaulin PVC memiliki ketebalan 6 mil tetapi juga terdapat terpaulin PVC dengan ketebalan hingga 23 mil yang digunakan sebagai kanopi untuk struktur berat. Jumlah mesh (jala) didefinisikan sebagai jumlah utas per inci. Hitungan 10 X 10 mesh berarti ada 10 utas per inci di setiap arah. terpaulin polietilen dijual baik dengan roll atau lembaran. Untuk memperkuat penggunaan, digunakan grommet yang di Indonesia disebut ring/cincin) logam, aluminium, atau kuningan. Grommet digunakan untuk menempelkan terpal
pada apa pun yang perlu ditutup. Jarakgrommet antara 18 ″ dan 36 ″. Jarak yang lebih pendek akan meminimalkan robekan dan gerakan dan menambah kekuatan pada terpaulin. Terdapat plastik segitiga untuk memperkuat dan mencegah merobek lubang kain di setiap sudut terpaulin. Pada kondisi angin kencang, sudut-sudutnya cenderung robek atau robek sebagai akibat dari ketegangan tambahan. Untuk menambah kekuatan tambahan, biasanya dijahit tali ke ujung terpaulin. Terpaulin polietilen dapat digunakan dengan berbagai cara seperti untuk menutupi terhadap kebocoran atau ketika sedang merenovasi rumah atau bahkan menutupi ruangan di rumah.
Gambar 17. BahanTerpaulin PVC
Komposisi bahan Terpaulin PVC diperlihatkan pada Gambar 8, dimana kain dilapisi bahan polyvinylcliride (PVC), kemudian dilapis lagi dengan bahan polyvinylidenedifluoride (PVDF).
2.1.3 Alat Pengelasan Terpaulin PVC
Untuk menyambung lembaran terpaulin PVC diperlukan teknik pengelasan dengan udara panas.
Gambar 19. Alat Las Terpaulin PVC Skala Kecil
2.2 PembangkitListrik Tenaga Surya
Pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik adalah pembangkit listrik yang mengubah energisurya menjadi energi listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell.
2.2.1 Panel Surya ( Fotovoltaik)
Fotovoltaik (biasanya disebut juga sel surya) adalah piranti semikonduktor yang dapat merubah cahaya secara langsung menjadi menjadi arus listrik searah (DC) dengan menggunakan kristal silicon (Si) yang tipis. Sebuah kristal silindris Si diperoleh dengan cara memanaskan Si itu dengan tekanan yang diatur sehingga Si itu berubah menjadi penghantar. Bila kristal silindris itu dipotong stebal 0,3 mm, akan terbentuklah sel-sel silikon yang tipis atau yang disebut juga dengan sel surya (fotovoltaik). Sel-sel silikon itu dipasang dengan posisi sejajar/seri dalam sebuah panel yang terbuat dari alumunium atau baja anti karat dan dilindungi oleh kaca atau plastik. Kemudian pada tiap-tiap sambungan sel itu diberi sambungan listrik. Bila sel-sel itu terkena sinar matahari maka pada sambungan itu akan mengalir arus listrik. Besarnya arus/tenaga listrik itu tergantung pada jumlah energi cahaya yang mencapai silikon itu dan luas permukaan sel itu. Pada dasarnya sel surya fotovoltaik merupakan suatu dioda semikonduktor yang bekerja dalam proses tak seimbang dan berdasarkan efek fotovoltaik. Dalam proses itu sel surya menghasilkan tegangan 0,5-1 volt tergantung intensitas cahaya dan jenis zat semikonduktor yang dipakai. Sementara itu intensitas energi yang terkandung dalam sinar matahari yang sampai ke permukaan
energi radiasi menja-di energi listrik berdasarkan efek fotovol-taik baru mencapai 25%, maka produksi listrik maksimal yang dihasilkan sel surya baru mencapai 250 Watt per m2 (Suryani.et el.2018). Komponen utama sistem surya fotovoltaik adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik. Modul fotovoltaik tersusun dari beberapa sel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri dan paralel. Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan energi surya fotovoltaik adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter sesuai dengan kebutuhannya.
Bentuk moduler dari panel surya memberikan kemudahan pemenuhan kebutuhan pemenuhan listrik untuk berbagai skala kebutuhan. komponen utama panel surya adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik. Untuk membuat modul fotovoltaik secara pabrikasi bisa menggunakan teknologi kristal dan thin film. Modul fotovoltaik kristal dapat dibuat dengan teknologi yang relatif sederhana, sedangkan untuk membuat sel fotovoltaik diperlukan teknologi tinggi. Modul fotovoltaik tersusun dari beberapasel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri dan paralel.
2.2.2 Controller Regulator
Controller regulator adalah alat elektronik pada system Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik (PLTSF). Berfungsi mengatur lalu lintas listrik dari modul surya ke battery (apabila battery sdh penuh maka listrik dari modul surya tidak akan dimasukkan ke battery dan sebaliknya), dan dari battery/accu ke beban (apabila listrik dalam battery/accu tinggal
Gambar 21. Panel Surya
Controller regulator (Pengontrol muatan) atau pengatur muatan pada dasarnya adalah pengatur tegangan dan / atau arus, untuk menjaga baterai dari pengisian yang berlebihan. Ini mengatur tegangan dan arus yang datang dari panel surya dan pergi ke baterai. Sebagian besar panel “12 volt” menghasilkan sekitar 16 hingga 20 volt, jadi jika tidak ada regulasi, baterai akan rusak karena pengisian berlebih (Dunlop, 1997) .
Pertanyaan yang jelas kemudian muncul - "mengapa panel tidak hanya dibuat untuk mengeluarkan 12 volt?" Alasannya adalah jika Anda melakukan itu, panel akan memberikan daya hanya ketika dingin, dalam kondisi sempurna dan sinar matahari penuh. Ini bukan sesuatu yang dapat Anda andalkan di sebagian besar tempat. Panel perlu memberikan tegangan ekstra sehingga ketika sinar matahari rendah di langit, atau Anda memiliki kabut tebal, tutupan awan, atau suhu tinggi, Anda masih mendapatkan beberapa output dari panel, sehingga panel harus mengeluarkan setidaknya 12,7 volt dalam kondisi kasus terburuk (Osaretin & Edeko, 2015)..
Fungsi utama dari pengontrol pengisian daya adalah untuk menjaga baterai pada kondisi pengisian daya setinggi mungkin. Pengontrol pengisian daya melindungi baterai dari pengisian berlebih dan memutus beban untuk mencegah pelepasan muatan yang dalam. Idealnya, charge controller langsung mengendalikan keadaan baterai. Pengontrol memeriksa status pengisian baterai antara pulsa dan menyesuaikan sendiri setiap kali. Teknik ini memungkinkan arus secara efektif “meruncing” dan hasilnya setara dengan pengisian “tegangan konstan”. Tanpa kontrol pengisian, arus dari modul PV akan mengalir ke baterai yang sebanding dengan radiasi, apakah baterai perlu diisi atau tidak. Jika baterai terisi penuh, pengisian yang tidak diatur akan
2.2.3 Baterry
Berfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh Panel Surya (Solar Panel) sebelum dimanfaatkan untuk menggerakkan beban. Beban dapat berupa lampu penerangan atau peralatan elektronik dan peralatan lainnya yang membutuhkan listrik. Fungsi penyimpanan Baterai dalam sistem PV, antara lain: a) Penyimpanan energi dan otonomi. Untuk menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh array PV dan kememasok energi ke beban listrik saat dan ketika dibutuhkan (selamawaktu malam dan hari-hari non sinar matahari di musim dingin). b) Stabilisasi tegangan. Untuk memasok daya ke beban listrik pada tegangan yang stabil menekan fluktuasi tegangan dalam sistem PV dan melindungi peralatan dari kerusakan. c) Arus pasokan gelombang. Untuk memasok arus awal yang tinggi ke beban listrik sepertimotor atau beban induktif lainnya. Kinerja PVsistem dengan penyimpanan baterai tergantung pada desain baterai danparameter operasi sistem. Jika baterai tidakdirancang untuk kondisi operasi, maka sistem PV laluakan gagal bekerja sebelum
2.2.4 Inverter AC
Berfungsi merubah arus DC dari battrey menjadi arus AC,arus yang di hasilkan oleh INVERTER sangatlah setabil,sehingga sudah tidak memerlukan alat setabilizer lagi,serta aman dan berproteksi tinggi.
I n v e r t e r d a y a D C k e A C , b e r t u j u a n u n t u k mentransformasikan daya DC secara efisien sumber ke sumber AC, mirip dengan daya yang akan tersedia di stopkontak listrik. Inverter digunakan untuk banyak aplikasi, seperti dalam situasi di mana sumber DC tegangan rendah seperti baterai,panel surya atau sel bahan bakar harus dikonversi sehingga perangkat dapat kehabisan daya AC. Salah satu contoh situasi seperti itu akan mengubah daya listrik dari aki mobil menjadi: laptop, TV atau handphone.
Metode di mana daya DC tegangan dikonversi menjadi AC diselesaikan dalam dua langkah: Pertama, konversi daya DC tegangan rendah ke sumber DC tegangan tinggi, dan langkah kedua,konversi sumber DC tinggi ke bentuk gelombang AC menggunakan modulasi pulsa lebar. Lain metode untuk
menyelesaikan hasil yang diinginkan akan terlebih dahulu mengkonversi daya DC tegangan rendah ke AC, dan kemudian gunakan transformator untuk meningkatkan tegangan hingga 120 volt.
Dari berbagai inverter DC/AC yang ada di pasaran saat ini, pada dasarnya ada dua bentuk AC yang berbeda output yang dihasilkan: gelombang sinus yang dimodifikasi, dan gelombang sinus murni
Ÿ Gelombang sinus yang dimodifikasi dapat dilihat sebagai lebih banyakdari gelombang persegi dari gelombang sinus; melewati tegangan DC tinggi untuk jumlah waktu tertentu sehinggadaya rata-rata dan tegangan rms sama seperti jika itu adalah gelombang sinus. Jenis inverter ini banyak zlebih murah daripada inverter gelombang sinus murni dan karenanya merupakan alternatif yang menarik.
Ÿ Inverter gelombang sinus murni, di sisi lain, menghasilkan output gelombang sinus yang identik dengan daya keluar dari outlet listrik. Perangkat ini mampu menjalankan perangkat yang lebih sensitif yang dimodifikasi gelombang sinus dapat menyebabkan kerusakan seperti: printer laser, komputer laptop, peralatan listrik, jam digital dan peralatan medis. Bentuk daya AC ini juga mengurangi suara yang terdengar di perangkat seperti fluorescent lampu dan menjalankan beban induktif, seperti motor, lebih cepat dan lebih tenang karena distorsi harmonik yang rendah.
2.2.5 Bracket
Bracket atau kerangka penyangga sistem panel surya harus dirancang dengan tepat, jika kerangka dipasang dengan benar maka akan mendukung kebutuhan energi surya secara optimal dan melindunginya dari kegagalan akibat angin dan potensi bahaya cuaca lainnya. Sistem pemasangan juga memungkinkan untuk mengatur orientasi panel surya terhadap posisi matahari untuk memaksimalkan kinerja energinya.
Bracket biasanya terbuat dari baja atau aluminium, kebanyakan sistem pemasangannya dirancang untuk berbagai aplikasi, dan dapat menahan berbagai beban termasuk kemiringan bingkai, dipasang di atap yang datar atau dipasang di tanah. Bracket dapat disesuaikan untuk memenuhi ukuran dan spesifikasi instalasi PV, seperti serta gaya atap atau instalasi. Sistem pemasangan yang baik harus mudah dipasang, terbuat dari bahan yang berkualitas, bebas karat dengan perlindungan korosi yang cukup (seperti cat, galvanis) - dan harus secara efektif melindungi system kabel.
2.2.6 Prinsip Kerja PLTSF
Dalam cahaya matahari terkandung energi dalam bentuk foton. Ketika foton ini mengenai permukaan sel surya, elektron-elektronnya akan tereksitasi dan menimbulkan aliran listrik. Prinsip ini dikenal sebagai prinsip photoelectric. Sel surya dapat tereksitasi karena terbuat dari material semikonduktor; yang mengandung unsur silikon. Silikon ini terdiri atas dua jenis lapisan sensitif: lapisan negatif (tipe-n)3 dan lapisan positif (tipe-p). Sel surya ini mudah pecah dan berkarat jika terkena air. Karena itu sel
plastic atau kaca bening yang kedap air. Panel ini dikenal sebagai panel surya. Ada beberapa jenis panel surya yang dijual di pasaran. Jenis pertama, yang terbaik saat ini,adalah jenis monokristalin. Panel ini memiliki efisiensi 5 12-14%. Jenis kedua adalah jenis polikristalin atau multikristalin, yang terbuat dari kristal silikon dengan efisiensi 10-12%. Jenis ketiga adalah silikon jenis amorphous, yang berbentuk film tipis. Efisiensinya sekitar 4-6%. Panel surya jenis ini banyak dipakai di mainan anak-anak, jam dan kalkulator. Yang terakhir adalah panel surya yang terbuat dari GaAs (Gallium Arsenide) yang lebih efisien pada temperatur tinggi.
Listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung digunakan atau disimpan lebih dahulu ke dalam baterai. Arus listrik yang dihasilkan adalah listrik dengan arus searah (DC). Rangkaian panel-panel surya dapat didesain secara seri atau paralel, untuk memperoleh output tegangan dan arus yang diinginkan. Untuk memperoleh arus bolak balik (AC) diperlukan alat tambahan yang disebut inverter. Kemudian arus yang diperoleh dari inverter dapat menyuplai beban AC.
BAB III. DESAIN 3.1 Desain Panggung Portable
Panggung portable disusun dari 30 modul unit panggung, masing-masing modul berukuran 120x120x60 cm, ditambah dengan 1 unit tangga panggung
30 unit modul panggung dan 2 unit tangga panggung portable
Gambar 28. Desain Panggung Portable
3.2 Desain Bracket Energi Surya
Panel surya
Dudukan panel surya Pipa baja Pipa baja Dudukan Bracket Panel surya Pipa baja Controller, Battery dan Inverter Bagian-bagian bracket dan panel surya
Isometri energy surya fotovoltaik
3.3 Desain Atap Panggung Inflatable
Gambar 30.Tampak Atas dan Depan Atap Panggung Inflatable
Panel surya Controller, Battery dan Inverter Atap panggung Blower Atap panggung Panel surya Controller, Battery dan Inverter Tampak Atas Tampak Depan
Atap panggung Panel surya Controller, Battery dan Inverter Blower Panggung
BAB IV.
APLIKASI PANGGUNG PORTABLE, ATAP PANGGUNG TIUP DENGAN ENERGI SURYA
Tahun 2018 merupakan tahun Pertama Penelitian Terapan Unggulan Perguruan Tinggi berjudul “Model Dan Prototip Atap Panggung Dengan Teknologi Pneumatik Air Inflated Energi Mandiri Sebagai Sarana Pameran Produk Ukm Dalam Rangka Pengembangan Kelompok Ekonomi Kreatif Di Kota Malang”. Dengan bahan rangka tabung tiup kain tarpaulin lapis PVC dan penutup atap kain parasit, maka dapat dibuat model panggung dengan atap panggung tiup dengan desain sebagaimana terlihat pada gambar 7, ukuran model panggung dan atap panggung tiup ini adalah 3,2x3,2x3 meter. Model ini telah diterapkan pada beberapa kegiatan, yaitu: a) Entrepreneurday di Fakultas Ekonomi Unmer Malang tanggal 5 Juli 2018; b) Halal Bi Halal di Kampung Bunga Grangsil Desa Jambangan Kabupaten tanggal 8 Juli 2018; c) Kegiatan Peringatan HUT Kemerdekaan RI ke 73 di RW 09 Kel. Lowokwaru, Kec. Lowokwaru Kota Malang, dilaksanakan pada tanggal 26 Agustus 2018.
Gambar 32. Penerapan Model Panggung dan Atap Panggung Tiup Energi Mandiri untuk Entrepreneur Day Unmer Malang
Gambar 33. Penerapan Model Panggung dan Atap Panggung Tiup Energi Mandiri untuk Halal bi Halal di Kampung Bunga Grangsil
Gambar 34.
Penerapan Model Panggung dan Atap Panggung Tiup Energi Mandiri untuk
Bazzar Peringatan 17 Agustus di RW 09 Kel. Lowokwaru Kota Malang
Tahun 2019 merupakan tahun Kedua Penelitian Terapan Unggulan Perguruan Tinggi berjudul “Model Dan Prototip Atap Panggung Dengan Teknologi Pneumatik Air Inflated Energi Mandiri Sebagai Sarana Pameran Produk Ukm Dalam Rangka Pengembangan Kelompok Ekonomi Kreatif Di Kota Malang”. Dengan bahan rangka tabung tiup kain tarpaulin lapis PVC dan penutup atap kain parasit, maka dapat dibuat prototip panggung dengan atap panggung tiup dengan desain sebagaimana terlihat pada gambar 7, ukuran model panggung dan atap panggung tiup ini adalah 6x7,2x4 meter. Prototip ini telah diterapkan pada beberapa kegiatan, yaitu:
a) Parade Handicraft yang dilaksanakan pada tanggal 13-14 Juli 2019 di Pelataran SKODAM Kota Malang;
b) Penutupan KKN Unmer Malang, 22 Agustus 2019 di Dusun Grangsil Desa Jambangan Kecamatan Dampit Kabupaten Malang;
c) Gerakan Membangun Desa, 27 Agustus 2019 di Dusun Grangsil Desa Jambangan Kecamatan Dampit Kabupaten Malang;
Gambar 35.
Penerapan Prototip Panggung dan Atap Panggung Tiup Energi Mandiri untuk Pameran Parade Handicraft
Gambar 36.
Penerapan Prototip Panggung dan Atap Panggung Tiup Energi Mandiri untuk Penutupan KKN Unmer Malang
Gambar 37.
Penerapan Prototip Panggung dan Atap Panggung Tiup Energi Mandir iuntuk Gerakan Membangun Desa
Gambar 38.
BAB V
PEMBUATAN, PEMASANGAN DAN PENGANGKUTAN 5.1Pembuatan dan Perakitan Panggung Portable
1. Pembuatan panggung portable
Panggung dibuat dari bahan multipleks 18 mm, dirancang untuk bisa dibongkar pasang secara portable. Terdiri dari 30 modul, masing-masing berukuran 120x120x60 cm.
2. Perakitan panggung portable
5.2 Pembuatan Dan Pemasangan Atap Panggung Inflatable
1. Pembuatan atap panggung inflatable
Urutan pembuatan adalah sebagai berikut: a) penyiapan bahan kain tarpaulin lapis PVC b) pemotongan
c) pengelaman
d) perakitan tabung inflatable e) pemasangan penutup atap.
Gambar 41.
2. Pemasangan atap panggung inflatable
0 menit
3 menit
6 menit
Gambar 42.
5.3 Pemasangan Portable Bracket dan Panel Solar Energi Fotovoltaik
Gambar 43
5.4 Pengangkutan
Untuk mengangkut bahan panggung dan atap panggung tiup hanya memerlukan sebuah kendaraan pickup, sehingga memudahkan mobilisasi perlengkapan dari dan ke lapangan.
Packing atap panggung tiup
Pengangkutan menggunakan pickup Gambar 44.
BAB VI PENGUJIAN 6.1 Kecepatan Proses
Merujuk pada uraian Bab V maka proses pembuatan panggung portable memerlukan waktu 2 minggu (gambar 24), dalam waktu yang sama dilakukan pembuatan atap panggung inflatable yang juga memerlukan waktu 2 minggu (gambar 26). Proses perakitan panggung portable memerlukan waktu 50 menit (gambar 25), sedangkan proses penggelembungan atap panggung inflatable memerlukan waktu hanya 6 menit (gambar 27). Rangkaian sumber energi listrik berupa 4 buah panel fotovoltaik diletakkan pada 2 buah portable bracket yang memerlukan waktu 20 menit (gambar 28).
6.2 Efisiensi Sistem dan Komponen Struktur
Atap panggung terdiri dari 2 komponen, yaitu: 1) bahan tabung inflatable berupa kain tarpaulin lapis pvc dengan ketebalan 0,5 mm, penyambungan bahan ini menggunakan lem karet yang khusus dibuat untuk bahan tersebut; 2) bahan penutup atap berupa kain parasit coated dengan ketebalan 0,2 mm, penyambungan menggunakan sistem jahit.
6.3 Tekanan Udara Di Dalam Tabung Membrane Inflatable
Gambar 45. Grafik Tekanan Dalam Tabung Membran Atap Panggung
Inflatable
Tekanan udara minimum yang dibutuhkan untuk tegaknya tabung membran inflatable adalah 0,7 psi, tekanan ini dicapai dalam waktu 6 menit dari awal penggelembungan. Tekanan udara dalam tabung inflatable dapat berkurang dan bertambah seiring dengan suhu udara di luar.
dibutuhkan untuk tegaknya tabung membran inflatable adalah 0,7 psi, tekanan ini dicapai dalam waktu 6 menit dari awal penggelembungan. Tekanan udara dalam tabung inflatable dapat berkurang dan bertambah seiring dengan suhu udara di luar.
6.4 Kondisi Termal Dalam Dan Luar Atap Panggung Inflatable
Gambar 46.
Grafik Kondisi Termal Dalam dan Luar Atap Panggung Inflatable
Pada pagi 09.05 AM hingga jam 12.05 AM suhu udara di dalam panggung lebih rendah dari luar panggung. Terdapat perbedaan suhu udara di dalam dan luar panggung antara -4,9oC hingga 13,8oC.
6.5 Kekuatan Membran Tabung Atap Panggung Inflatable Pengujian kekuatan membrane tabung atap panggung inflatable dilakukan di Lab. Tekstil Universitas Islam Indonesia Yogyakarta dengan hasil sebagai berikut:
Kekuatan maksimum membran kain tarpaulin berlapis pvc tebal 0,5 mm dicapai pada beban 55,619 kg, nilai kemuluran 21,453% untuk lebar permukaan 1 cm.
6.6 Pengujian Energi Surya Fotovoltaik
Hasil pengujian terhadap 4 panel surya masing-masing 100 wp adalah sebagai berikut:
Gambar 48. Grafik Arus dan Voltase Panel Surya
Pada cuaca cerah, 1 buah panel surya 100 WP dapat menghasilkan rata-rata 4,2 Amper 13,8 Volt, sedangkan ketika cuaca mendung arus menurun hingga 1,4 Amper 6,07 Volt. Energi listrik yang tersimpan di dalam batterei sudah dapat digunakan untuk menggerakkan blower dengan daya 550 Watt tegangan 220 Volt, blower ini bekerja untuk meniup atap panggung inflatable selama 6 menit dan mengosongkan angin selama 12 menit.
6.7 Rangkuman Hasil Pengujian
Tabel berikut memperlihatkan alat ukuran hasil pengukuran
Tabel: Alat dan Hasil Pengukuran
Uji Tarik Bahan Membran Kain Tarpaulin PVC 0,5
mm
Pengukuran Tekanan Udara dalam Tabung
Membran
Pengukuran Temperatur Dalam dan
Luar Atap Panggung
Pengukuran Intensitas cahaya, Arus dan Tegangan Listrik Sumber Energi Surya Kekuatan tarik : 55,619 kg/cm2 Kemuluran 21,453% Tekanan udara minimum: 0,7 psi Rata-rata perbedaan temperatur antara Dalam dan Luar Atap
Panggung: 2,2oC
Rata-rata Intensitas Cahaya 73.000 Lux, Arus
dari panel surya: 4,2 A,
Tegangan dari panel surya: 13,8 V
BAB VII. KESIMPULAN
Panggung portable dan atap panggung inflatable energi mandiri sangat sesuai untuk kebutuhan pameran pemasaran produk UKM, hal ini disebabkan kecepatan, kemudahan dan kenyamanan bangunan struktur tersebut. Terbukti dalam Uji Laboratorium dan Uji Lapangan didapatkan hasil yang handal meliputi kuat uji tarik bahan atap panggung tarpaulin lapis pvc
2
mampu menahan hingga 55,619 kg/cm , instalasi panggung portable 50 menit pemasangan atap inflatable 6 menit dan pembongkaran 10 menit serta mampu menurunkan suhu
rata-o
rata dibawah atap 2,2 C. Kebutuhan energi listrik untuk blower dan portable sound system dapat dipenuhi oleh 4 panel sel surya fotovoltaik, pada cuaca cerah menghasilkan arus listrik 13,2 Amper, tegangan 19,2 Volt, sehingga tidak memerlukan genset atau listrik PLN. Bangunan panggung portable dan atap panggung inflatable energi mandiri ini dapat menjadi prototip secara luas sebagai bangunan panggung yang cepat bangun energi mandiri. Penggunaan bahan tarpaulin dan PVC sangat fleksibel dan kuat sehingga memudahkan proses pengangkutan, pemasangan dan pembongkaran kembali, dalam packaging yang simpel dan mudah digunakan.
DAFTAR PUSTAKA
Budiyanto, H., Suprapto, A., Rofieq, M., & Poerwoningsih, D. (2018). BUSINESS INCUBATOR IN HIGHER EDUCATION FOR STUDENTS BUSINESS OWNER. In I. Mr Vichy Fathoni, Universitas Merdeka Malang (Ed.), 3rd International Conference of Graduate School on Sustainability (pp. 285–293). Graduate School of University of Merdeka Malang. https://seminar.unmer.ac.id/index.php/ICGSS/3ICGSS/pape r/viewFile/331/222
Dunlop, J. P. (1997). Batteries and Charge Control in Stand-Alone Photovoltaic Systems Batteries and Charge Control in Stand-Alone Photovoltaic Systems Fundamentals and Application. Manimekalai, P. (2013). An Overview of Batteries for Photovoltaic (
PV ) Systems. International Journal of Computer Applications ( 0 9 7 5 – 8 8 8 7 ) , 8 2 ( 1 2 ) , 2 8 – 3 2 . http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1. 401.7780&rep=rep1&type=pdf
Osaretin, C. A., & Edeko, F. (2015). DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A SOLAR CHARGE CONTROLLER WITH. JOURNAL OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, 12(2), 40–50. https://www.researchgate.net/publication/303683238_DESI GN_AND_IMPLEMENTATION_OF_A_SOLAR_CHARGE_CONT ROLLER_WITH_VARIABLE_OUTPUT
Purwanto, L. (2000). Perkembangan Struktur Pneumatik Memperkaya Desain Arsitektur. Dimensi Teknik Arsitektur,
2 8 ( 1 ) , 3 1 – 3 6 .
http://dimensi.petra.ac.id/index.php/ars/article/view/1572 4
Singha, K. (2012). A Review on Coating & Lamination in Textiles: Processes and Applications. American Journal of Polymer S c i e n c e , 2 ( 3 ) , 3 9 – 4 9 . https://doi.org/10.5923/j.ajps.20120203.04
Suryani, A., Fadhillah, A. P., Saichu, & Mubarok, H. (2018). Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Dos & Don ’ ts (B. Ramadhani (ed.); 1st ed.). Deutsche Gesellschaft für I n t e r n a t i o n a l e Z u s a m m e n a r b e i t ( G I Z ) G m b H . http://ebtke.esdm.go.id/post/2018/08/31/2007/buku.p and uan.instalasi.pembangkit.listrk.tenaga.surya
Yuniarti, R., Rahman, A., Industri, J. T., Teknik, F., Brawijaya, U., & Timur, J. (2013). STRATEGI PEMASARAN PADA UKM KERIPIK TEMPE SANAN. Jurnal Teknik Industri, Vol. 14, No. 2, Agustus 2 0 1 3 : 1 7 3 – 1 8 3 , 1 4 ( 2 ) , 1 7 3 – 1 8 3 . https://doi.org/10.22219/JTIUMM.Vol14.No2.174-185
