APLIKASI SEL SURYA SEBAGAI ENERGI LAMPU SUAR TANDA PELABUHAN

Transkripsi

1 103, Inovtek, Volume 3, Nomor 1, Juni 2013, hlm APLIKASI SEL SURYA SEBAGAI ENERGI LAMPU SUAR TANDA PELABUHAN Khairuddin Syah, Stephan, Jefri Lianda Jurusan Teknik Elekro Politeknik Negeri Bengkalis Jl. Bathin Alam, Sungai Alam Bengkalis khairuddinsyah@polbeng.ac.id Abstrak Lampu suar tanda pelabuhan merupakan alat tanda tempat keberadaan Pelabuhan dan menunjuk arah daratan. Pelabuhan nelayan Kuala Muda yang terletak di desa Lubuk Muda belum memiliki lampu tanda pelabuhan dan pelabuhan ini sangat jauh dari jaringan PLN. Lampu tanda pelabuhan itu sangat penting untuk kapal yang akan masuk dan berlabuh khususnya pada malam hari. Pasalnya, jika tidak ada lampu navigasi kapal sulit untuk masuk kepelabuhan. Untuk mengatasi masalah tersebut, peneliti telah melaksanakan pengujian sel surya untuk dapat dimanfaatkan sebagai energi mengoperasikan lampu suar. Tegangan rata-rata dari sel surya sebesar 18 volt. Kata kunci : suar, nelayan, lubuk muda, sel surya Abstract Harbor becon marks is a tool place where a burglar alarm and pointed in land port. Kuala Muda fishing port located in the village of Lubuk Muda does not have signal light port and the port is very far from thegrid. Sign lighting is very important port for ships going in and anchored especiallyat night. Because, if there is no navigation light shard to get in the boat harbor. To overcome these problems, researchers have conducted testing of solar cells to be used as energy operating a beacon. An Average solar cells voltageis 18 volts. Key Words: beacon, fisherman, Libuk Muda, Solar Cells Pendahuluan Pembangunan Pelabuhan perikanan merupakan salah satu unsur penting dalam peningkatan intrastuktur perikanan. Dengan memiliki pelabuhan perikanan maka kegiatan perikanan tangkap akan lebih baik dan aman. Pelabuhan perikanan digunakan untuk aktifitas pendaratan, pengumpul dan penyaluran hasil tangkap serta memberi pelayanan yang optimal terhadap para nelayan sebagai penggunaan fasilitas yang tersedia sesuai dengan fungsinya. Salah satu bentuk keamanan yang diperlukan para nelayan adalah tersediannya lampu suar untuk tanda keberadaan pelabuhan, karena semua nelayan desa lubuk muda masih nelayan tradisional. Para nelayan belum memiliki GPS sehingga kesulitan dalam menentukan arah daratan terutama keberadaan pelabuhan. Penelitian ini sangat diharapkan oleh nelayan khususnya nelayan Desa lubuk muda agar para nelayan dapat dengan mudah menuju pelabuhan terutama pada pada waktu malam. Pada penelitian ini penulis berusaha membantu masyarakat terutama para nelayan untuk membuat lampu tanda keberadaan pelabuhan. Lampu suar yang direncanakan memiliki tinggi 15 meter, dengan daya sel surya sel sebesar 20 watt peak, accu yang digunakan dengan kapasitas 24 Ah 12 volt DC dan lampu suar akan pakai berwarna merah dengan daya sebesar 5 watt. Penelitian ini hanya membahas tentang pembuatan Lampu Suar dengan kapasitas 5 watt dan kapasitas sel surya 25 watt peak. Peneliti ingin menentukan posisi sel surya yang terbaik untuk mendapatkan hasil maksimum. Definisi Pelabuhan Perikanan Pelabuhan perikanan merupakan pelabuhan khusus adalah suatu wilayah perpaduan antara daratan dan lautan yang digunakan sebagai pangkalan untuk kegiatan penangkapan ikan yang dilengkapi berbagai fasilitas se-jak ikan didaratkan sampai ikan didistribusikan (Lubis, 2006).

2 104, Inovtek, Volume 3, Nomor 2, November 2013, hlm Pelabuhan perikanan merupakan suatu tempat yang terdiri dari daratan dan perairan di sekitarnya dengan batas-batas tertentu sebagai tempat kegiatan pemerintah dan kegiatan sistem bisnis perikanan yang digunakan sebagai tempat kapal perikanan bersandar, berlabuh dan bongkar muat ikan yang dilengkapi dengan keselamatan pelayaran dan kegiatan penunjang pelabuhan perikanan (Peraturan Menteri Kelautan dan Perikanan, 2006). Pelabuhan adalah tempat yang terdiri atas daratan dan/ atau perairan dengan batas-batas tertentu sebagai tempat kegiatan pemerintahan dan kegiatan pengusahaan yang dipergunakan sebagai tempat kapal bersandar, naik atau turun penumpang, dan/ atau bongkar muat barang, berupa terminal dan tempat berlabuh kapal yang dilengkapi dengan fasilitas keselamatan dan keamanan pelayaran dan kegiatan penunjang pelabuhan serta sebagai tempat perpindahan intra dan antar-moda transportasi (Peraturan Pemerintah Republik No 61 Tahun 2009). Secara teknik pelabuhan perikan adalah salah satu bagian ilmu bangunan maritim, dimana dimungkinkan kapal-kapal berlabuh atau bersandar kemudian dilakukan bongkar muat (Bien, 2008). Secara ringkas dapat disimpulkan bahwa pelabuhan perikanan adalah tempat peningkatan ekonomi perikanan dilihat dari aspek produksi, pengolahan dan pemasaran. Pengembangan ekonomi perikanan tersebut seharusnya ditunjang oleh industri dan pengembangan sumber daya para nelayan serta melengkapi lampu tanda keberadaan pelabuhan. Pemanfaatan Energi Sel Surya Pembangkit Listrik Tenaga Surya yaitu pembangkit yang memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber penghasil listrik. Alat utamanya yaitu penangkap, pengubah dan penghasil listrik photovoltaic atau sering disebut modul Sel Surya. Dengan alat tersebut, sinar matahari diubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif, lalu menjadi menjadi aliran listrik DC yang akan langsung mengisi Battery/ Accumulator sesuai tegangan dan arus yang di- perlukan. Rata-rata Produk Modul yang dipasarkan menghasilkan 12 sampai 18 VDC dan 0,5 sampai 7 Ampere. Modul memiliki kapasitas beraneka ragam, mulai dari 10 watt peak sampai 200 watt peak. Modul juga terdiri dari type cell monocrystal dan polycrystal. Bedasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari beberapa lokasi di, radiasi surya di dapat diklasifikasikan sebagai berikut : a. Untuk Kawasan Barat (KBI) sekitar 4,5 kwh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 10 %. b. Untuk Kawasan Timur (KTI) sekitar 5,1 kwh/m2/hari dengan variasi bulanan 9 %. c. Kecepatan angin rata-rata di sekitar 4,8kWh/m2/hari dengan variasi bulanan 9 %. Tabel 1. Radiasi Penyinaran Matahari di Pada Bulan Pebruari 2008 Wilayah Potensi Variasi Radiasi Bulanan Kawasan Barat Per hari 4,5 10 % kwh/m 2 Kawasan Timur Per hari 5,1 9 % kwh/m 2 Rata rata Wilayah Per hari 4,5-4,8 kwh/m 2 9,5 % Sumber : Perancangan dan Pembuatan Sistem Penelitian yang disajikan dalam penelitian ini bertujuan untuk studi tentang pemanfaatan sel surya sebagai energi alternatif yang akan digunakan untuk mengoperasikan lampu suar sebagai lampu tanda keberadaan pelabuhan untuk nelayan desa Lubuk Muda kecamatan Siak Kecil. Dalam rangka mencapai tujuan penelitian, maka penelitian ini terdiri dari beberapa hal yang perlu dikerjakan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1, berikut : 1. Perhitungan daya lampu suar dan sel surya 2. Pengujian Tegangan sel surya 3. Pengujian baterai charger 4. Pengujian lampu suar

3 Aplikasi Sel Surya Sebagai Energi Pengujian sistem secara keseluruhan Penentuan kapasitas lampu suar merupakan langkah awal merancang sistem dalam penelitian ini. Lampu suar yang akan digunakan memiliki daya 5 watt. Sehingga besar energi minimum yang akan disuplai oleh sel surya selama 12 jam sebesar : E 12 jam 5watt 60 Wh Perhitungan daya lampu suar dan sel surya Kapasitas lampu dan Watt peak surya Pengujain tegangan sel surya Tegangan dan arus setiap jam Pengujian baterai charger Tegangan dan arus keluaran rangkaian Charger Pengujian lampu suar Kecerahan dan Jangkauan terjauh Pengujian system secara keseluruhan Selesai Gambar 1. Bagan alir Penelitian Kapasitas daya modul sel surya dapat diperhitungkan dengan memperhatikan beberapa faktor, yaitu kebutuhan energi sistem yang disyaratkan, isolasi matahari, dan penyesuaian (adjustment factor). faktor penyesuai pada kebanyakan instalasi sel surya adalah 1,1. Kapasitas daya modul sel surya yang dihasilkan adalah : Kapasitas daya modul sel surya = P total insolasi Kapasitas daya modul sel surya : 60 WH 1,1 14 watt 3,91H sehingga kapasitas modul sel surya yang akan digunakan adalah 25 wattpeak. Satuan energi dalam WH diubah menjadi Ah yang sesuai dengan satuan kapasitas baterai, jumlah daya yang dihasilkan modul sel surya selama 10 jam adalah sebagai berikut : 25 watt 10 jam Ah = 21Ah 12 volt Kapasitas baterai yang digunakan adalah 24 Ah dengan tegangan terminal sebesar 12 Volt DC sebanyak satu buah. Beban pada sistem sel surya mengambil energi dari Rangkian Baterai Charger (RBC). Kapasitas arus yang mengalir pada RBC dapat ditentukan dengan mengetahui beban maksimal yang terpasang. Beban minimum lampu suar adalah 5 watt. Dengan beban maksimal tegangan sistem adalah 12 volt maka kapasitas arus yang mengalir di RBC : Pmaks t1 I maks (1) Vs t I maks 0,5 Ampere...(2) sehingga kapasitas RBC yang digunakan harus lebih besar dari 0,5 A. Hasil dan Pembahasan matahari faktor penyesuaia n Hasil Hasil yang diperoleh selama selama penelitian ini berupa tegangan keluaran sel surya, tegangan keluaran rangkaian beterai charger dan lampu tanda. Tegangan keluaran dari sel surya sangat tergantung dengan kondisi cuaca, jika cuaca hujan maka tegangan listrik yang dihasil oleh sel surya akan rendah. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2 berikut.

4 106, Inovtek, Volume 3, Nomor 2, November 2013, hlm Tabel 2. Hasil Pengukuran Sel Surya pada posisi Melunjur Posisi Datar Jam Timur Utara ,99 12,34 12, ,16 19,81 19, ,44 19,87 19, ,98 20,09 20, ,16 19,20 19,20 Hari hujan ,81 20,45 20, ,6 20,34 20, ,11 20,03 20, ,34 18,28 18, ,14 18,43 18, ,76 11,28 11,48 Tegangan rata-rata 18,32 18,19 18,22 Sumber : Data olahan 2013 Pengukuran tegangan sel surya dilakukan dengan berbagai posisi diantaranya posisi melunjur dan posisi melintang terhadap matahari seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2 berikut. sel surya yang paling tinggi pada posisi datar dan melintang terhadap putaran matahari sebesar 18,35 volt. Tabel 3. Hasil Pengukuran Sel Surya pada posisi Melintang Posisi Jam Datar Timur Utara ,57 12,90 12, ,02 19,68 19, ,49 19,97 19, ,67 19,93 19, ,09 19,18 19,13 Hari hujan ,76 20,64 20, ,61 20,34 20, ,56 20,16 20, ,43 18,2 18, ,15 18,12 18, ,33 11,7 12,26 Tegangan 18,35 18,26 18,31 rata-rata Sumber : Data olahan 2013 Pemasangan lampu suar dilakukan pada hari selasa tanggal 22 Oktober 2013 di Pelabuhan Nelayan tradisional Desa Lubuk Muda. Bentuk fisik dari lampu tanda pelabuhan yang telah dipasang dapat dilihat seperti pada Gambar 3. (a) (a) (b) Gambar 2. Posisi tata letak sel surya terhadap matahari Berdasarkan hasil pengukuran Tabel 2 dan Tabel 3 maka dapat dilihat bahwa tegangan (b) Gambar 3. Bentuk fisik lampu tanda pelabuhan yang telah dipasang

5 Aplikasi Sel Surya Sebagai Energi..107 Pengujian rangkaian beterai charger dilakukan sebanyak dua kali, hasil yang diperoleh selama pengujian dapat dilihat pada Tabel 4. Tegangan yang diperoleh dapat mengisi baterai, karena tegangan yang dihasilkan diatas tegangan terminal beterai. Tabel 4 Data Pengukuran Rangkaian Baterai Charger No Tegangan Tegangan Input BCR Output BCR Ket 1 19,37 Volt 12,73 Volt Oke 2 19,03 Volt 12,71 Volt Oke Sumber : data olahan 2013 Peneliti juga mengambil data pada malam hari, pengambilan data ini dilakukan pada hari selasa tanggal 29 Oktober Berdasarkan pengujian secara visual menunjukkan bahwa lampu tanda pelabuhan menyala terang. Lampu tanda pelabuhan hanya bisa menyala pada malam hari. Gambar 4 memperlihatkan hasil lampu tanda pelabuhan yang menyala dengan terang. Gambar 4. Tampilan lampu tanda pelabuhan pada malam hari Kesimpulan Pelaksanaan penelitian di Desa Lubuk Muda Kecamatan Siak Kecil Kabupaten Bengkalis. Berdasarkan hasil pengujian maka dapat disimpulkan diantaranya sebagai berikut: 1. Posisi pemasangan sel surya yang terbaik adalah datar dan melintang terhadap matahari. 2. Baterai charger yang digunakan menghasilkan tegangan keluaran sebesar 12,7 volt. Tegangan ini dapat mengisi baterai. 3. Lampu tanda pelabuhan yang telah dilaksanakan hanya menyala pada malam hari. Warna lampu yang gunakan adalah warna merah. Lampu tanda pelabuhan ini sangat membantu masyarakat nelayan desa Lubuk Muda dalam menentukan posisi pelabuhan. Daftar Pustaka Bien.L,E., Kasim. I., dan Wibowo.W (2008) Perancangan Sistem Hibrid Pembangkit listrik Tenaga Surya dengan Jala-Jalalistrik PLN Untuk Rumah Perkotaan JETri, 8 (1) Lubis. E (2006) Pengantar Pelabuhan Perikanan. Bagian Pelabuhan Perikanan Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Peraturan Pemerintah Tahun 2009 Peraturan Menteri Kelautan dan Perikanan 2006