BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Energi listrik merupakan sumber daya alam yang sangat dibutuhkan oleh manusia. Apalagi dengan berkembangnya zaman dan tuntutan modernisasi. Kebutuhan akan pasokan energi listrik guna mendukung kecanggihan alat-alat penunjang hidup bisa dirasakan manfaatnya. Seiring dengan berjalannya waktu, pembangunan gedung-gedung bertingkat semakin berkembang. Hal ini mengakibatkan intensitas cahaya yang digunakan untuk menerangi ruangan melewati jendela rumah sudah tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Oleh karena itu dibuatlah sebuah armatur cahaya dengan mengandalkan cahaya matahari sebagai sarana pencahayaan ruangan. Pencahayaan ruangan dengan menggunakan cahaya matahari akan lebih efisien dalam hal pengeluaran biaya bulanan untuk penerangan. Kita mampu menghemat pembayaran tagihan rekening listrik untuk penerangan setiap bulannya. Armatur cahaya matahari merupakan salah satu penerangan alternatif yang memanfaatkan cahaya matahari sebagai sumber cahayanya. Namun, terjadi beberapa kendala pada pengoperasian armatur terutama saat malam hari. Pada malam hari, pemanfaatan cahaya matahari tidak dapat digunakan karena matahari tidak nampak. Oleh karena itu dibutuhkan cahaya lain untuk menggantikan sumber cahaya tersebut. 1.2 Pemecahan masalah Berdasarkan hal-hal yang telah disebutkan di atas, bahwa pembuatan armatur hemat energi memiliki fungsi yang sangat terbatas. Yaitu pengoperasiannya hanya dapat dilakukan pada siang hari dan itupun pada kondisi cuaca yang mendukung (cerah). Oleh karena itu, dibutuhkan sebuah sumber cahaya selain matahari sebagai pengoperasian di malam hari dan pada siang hari saat cuaca mendung. 1
2 Lampu merupakan sumber cahaya buatan manusia yang jika terjadi perubahan cuaca tidak akan pernah mempengaruhi jumlah intensitas cahaya yang dihasilkan. Dengan bantuan sebagai alat pengoperasiannya diharapkan bisa mengoperasikan armatur lampu yang dengan bantuan reflector sebgai pengrefleksi cahaya yang mendistribusikan cahaya dari solar cell. Berdasarkan analisa tersebut, penulis berinisiatif untuk membuat sebuah lampu sentral yang memberikan fungsi yang sama dengan cahaya matahari. 1.3 Tujuan Tujuan dari pembuatan lampu sentral ini adalah: 1.3.1 Membuat prototipe rancang bangun sumber cahaya sebagai pensuplai beberapa armatur cahaya. 1.3.2 Membuat rangkaian hybrid dari solar cell dan accu untuk mengoperasikan lampu sentral. 1.3.3 Membandingkan intensitas penerangan dari lampu listrik hemat energi dengan armatur cahaya menggunakan lampu sentral. 1.3.4 Menghitung efisiensi biaya yang diperlukan untuk membuat lampu sentral yang dibandingkan dengan lampu listrik hemat energi. 1.4 Ruang lingkup pembahasan 1.4.1 Perumusan masalah Pada proyek akhir ini akan dirumuskan bagaimana merealisasikan sebuah sumber cahaya baru. Menjadikan lampu sebagai sentral sumber energi pengganti matahari. Dalam penyusunan proyek akhir ini permasalahan dibatasi dalam beberapa hal, yaitu: a. Perhitungan daya dan iluminasi dari cahaya yang dibutuhkan sebuah lampu LED untuk bisa menghasilkan energi listrik pada armatur cahaya. b. Merangkai sedemikian rupa lampu sehingga menjadi sebuah prototipe sistem lampu sentral yang mampu mengoperasikan armatur dalam pendistribusian cahaya.
3 c. Menghitung daya keluaran yang dihasilkan oleh rangakaian hybrid dari solar cell dan accu. d. Membandingkan efisiensi biaya yang dikeluarkan dalam penggunaan listrik untuk penerangan dibandingkan dengan penerangan dengan memanfaatkan sinar matahari. 1.4.2 Pembatasan masalah a. Prototipe Lampu yang digunakan adalah jenis high power LED 10 Watt. b. Rangkaian hybrid menggunakan solar cell dengan daya 20 Watt dan Accu 5 AH. c. Pengukuran dilakukan melalui tiga kali pemantulan pada cermin datar yang memiliki sudut 45 d. Perhitungan untuk pencahayaan dilakukan pada rumah tinggal sederhana yang memiliki 3 kamar tidur, 1 ruang dapur, 1 ruang tamu, 1 ruang makan, 1 ruang keluarga, dan 3 kamar mandi. 1.5 Manfaat Penyusunan Adapun manfaat dari Proyek akhir ini adalah: 1.5.1 Bagi masyarakat Pembuatan armatur hemat energi dengan bantuan sumber cahaya lampu sebagai sumber cahaya pada malam hari merupakan sebuah gagasan yang cukup menguntungkan bagi masyarakat. Karena dengan menggunakan armatur ini, masyarakat bisa menghemat pengeluaran bulanan untuk membayar tagihan rekening listrik di PLN. 1.5.2 Bagi akademis Manfaat pembuatan proyek akhir ini merupakan salah satu ide baru di bidang energi listrik dalam memanfaatkan sumber cahaya lampu untuk mengoperasikan armatur cahaya. Proyek akhir ini bisa sebagai bahan kajian pada praktikum dan bisa juga untuk pengembangan yang lainnya.
4 1.6 Metode penulisan 1.6.1 Studi Pustaka Metode studi pustaka ini diambil sebagai salah satu pembanding dan pelengkap dari data-data yang telah diambil dari lapangan sehingga laporan diharapkan lebih terperinci dalam pembahasannya. 1.6.2 Eksperimen Metode eksperimen merupakan sebuah percobaan bersistem dan berencana yang memiliki tujuan untuk membuktikan kebenaran suatu teori dan sebagainya. 1.6.3 Analisa data Metode analisa data merupakan metode pengumpulan data dari hasil percobaan dan hasil dari perakitan yang kemudian dianalisa dalam bentuk sebuah laporan yang akan dituliskan pada bab khusus tentang analisa data. 1.7 Sistematika penulisan laporan Di bawah ini merupakan sistematika dari penulisan laporan yang akan dibuat oleh penulis adapun susunannya sebagai berikut: Bab 1: Pendahuluan Pada bab ini diberikan penjelasan tentang pentingnya topik yang sedang dikerjakan dan latar belakang mengapa penulis memilih topik mengenai lampu sentral yang menggantikan fungsi cahaya matahari. Juga dibahas tentang permasalahan seputar lampu dan armatur, apa saja tujuan dan manfaat yang diperoleh dalam pengerjaan proyek akhir ini, dan batasan masalah yang akan dititik beratkan dalam pengerjaan proyek akhir. Bab 2: Dasar Teori Pada bagian ini berisi penjelasan mengenai teori yang berkenaan dengan pencahayaan, sel surya, armatur, dan penjelasan tentang teori pemantulan cahaya. Fungsi-fungsi setiap komponen terintegrasi (kutipan dari data sheet), penjelasan tentang metoda-metoda yang ada hubungan dengan topik dari proyek akhir.
5 Bab 3: Perancangan dan Realisasi Pada bagian ini akan dibahas mulai dari aspek perancangan. Pada perancangan ini menuliskan tentang rancangan alat yang akan dirakit. Mulai dari blok diagram sampai pada skemanya. Selanjutnya akan dibahas tentang aspek perakitan dari skema hingga menjadi alat. pada tahap realisasi ini, mencantumkan pertimbangan-pertimbangan apa saja yang telah diambil, menceritakan bagaimana aspek pemilihan dan pengadaan komponen yang diperlukan. Memberikan daftar komponennya dan memberikan foto prototipenya. Bab 4: Pengujian dan Analisa Pada bab ini selanjutnya akan dibahas tentang pengujian bagian-bagian dari alat, dan pengujian operasi dari alat yang telah dirakit. Bila terdapat kesalahan maka akan dilakukan analisa untuk menentukan permasalahannya juga menganalisa data sebagai perbandingan antara hasil dari perakitan dengan data alat yang telah ada di lapangan. Bab 5: Penutup (kesimpulan dan saran) Pada bab ini akan disimpulkan hasil-hasil percobaan sesuai dengan tujuan yang hendak dicapai dan apabila ada beberapa hal yang kurang dalam pembuatan proyek akhir ini, penulis mencantumkan saran bagi pembaca dan bagi peneliti selanjutnya apabila ada penelitian yang lebih mendalam. Bab 6: Daftar Pustaka Bab ini berisikan referensi tentang materi-materi yang berhubungan dengan tema dari proyek akhir.