BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Di era saat ini energi baru dan terbarukan mulai mendapat perhatian sejak terjadinya krisis energi dunia yaitu pada tahun 70-an dan salah satu energi itu adalah energi surya. Cahaya matahari jumlahnya melimpah dan bahkan untuk negara tropis, penyinaran matahari hampir sepanjang tahun. Oleh karena itu pembangkitan listrik tenaga surya sangat cocok untuk diaplikasikan di Indonesia. Tenaga surya memiliki beberapa keuntungan antara lain energinya tersedia secara cuma-cuma, perawatannya mudah dan tidak ada komponen yang bekerja secara otomatis. Akan tetapi tenaga surya juga memiliki kendala, yaitu energi yang dihasilkan tergantung pada intensitas cahaya matahari yang tidak tersedia 24 jam sehari sehingga diperlukan suatu media penyimpanan energi berupa baterai atau aki sebagai sumber pada saat intensitas cahaya menurun atau bahkan tidak ada sama sekali. Sejarah peradaban manusia mencatat bahwa tenaga surya sangat berpengaruh terhadap segala aspek kehidupan manusia dan lingkungan sejak awal kehidupan di dunia ini. Ribuan tahun yang lalu silam radiasi surya menghasilkan bahan bakar fosil yang kita kenal sekarang sebagai minyak bumi dan sangat bermanfaat bagi manusia. Radiasi matahari juga sangat berpengaruh terhadap proses fotosintesis yang merupakan dasar dari proses pertumbuhan segala jenis tumbuhan yang ada di dunia ini. Dalam kehidupan sehari hari manusia sering melakukan menggunakan tenaga listrik dari berbagai pemanfaatan sumber daya alam. Misalnya dalam suatu pabrik yang memiliki berbagai peralatan yang tentunya membutuhkan suplai tenaga listrik sebagai tenaga utama dalam menjalankan proses produksi. Contoh lainnya yang sering ditemui lampu pengatur lalu lintas yang terdapat di jalan raya yang menggunakan masih menggunakan tenaga listrik yang di suplai dari PLN. Untuk menghasilkan energi alternatif terdapat beberapa cara, misalnya menggunakan air sebagai media utamanya. Sudah tidak asing lagi bahwa Indonesia merupakan negara yang memiliki daerah perairan yang sangat luas, dan dapat menggunakan metoder kincir air sebagai proses penyimpanan energi tersebut. 1
2 Namun penempatan kincir air tersebut harus dalam kondisi strategis dan dalam kondisi air yang mengalir deras, sedangkan kondisi tersebut cukup sulit dan tidak setiap daerah memilikinya. Dan untuk menguhubungkan ke rumah penduduk memerlukan jaringan yang cukup panjang karena posisinya relatif jauh dari penduduk. Berikutnya uap atau gas dapat dijadikan metode energi pembaharuan, namun lokasi serta jangkauan uap atau gas yang didapat secara alami tidak semua daerah memilikinya, serta proses pembuatannya sedikit rumit dan perawatannya perlu dilakukan secara berkala. Dan metode berikutnya dapat menggunakan tenaga matahari yang menggunakan panel surya atau solar cell sebagai media penangkapan energinya. Metode ini merupakan metode paling efektif, karena setiap daerah pasti mendapat cahaya matahari, dan panel tersebut dapat dipasang di atap rumah penduduk, sehingga tidak jauh dari jangkauan serta tidak memakan tempat. Energi yang ditangkap oleh panel surya merupakan tenaga listrik DC, dan perlu menggunakan inverter agar tenaga listrik tersebut dapat dikonversi menjadi tenaga listrik AC dan dapat digunakan oleh penduduk. Pada kali ini jalan raya merupakan media transportasi yang sangat penting, karena hampir seluruh publik menggunakan untuk melewati kendaraan pribadi maupun umum dalam melakukan aktivitas. Sehingga keamanan sangat perlu diperhatikan dalam kondisi tersebut. Dalam hal ini penerangan saat malam hari dapat membantu agar kendaraan dapat melintas dengan aman. Namun dalam memenuhi kebutuhan penerangan seluruh jalan raya membutuhkan energi yang tidak sedikit, dan operator yang kurang memperhatikan untuk menyalakan penerangan tersebut sering lalai, dengan adanya kasus ini penulis mencoba memberikan sebuah inovasi berupa Pemanfaatan Solar Cell Sebagai Sumber Listrik Alternatif Dalam Penerangan Jalan Raya.
3 B. Tujuan dan Manfaat Proyek Akhir Adapun maksud dan tujuan dari pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Membangun otomatisasi pengisian baterai pada panel surya agar lebih aman digunakan. 2. Membangun otomatisasi lampu jalan raya ketika siang dan malam hari. 3. Membuat sebuah inovasi untuk membantu masyarakat serta industri dalam pengembangan teknologi untuk mempermudah proses pembangkitan tenaga listrik dengan pemanfaatan cahaya matahari sebagai sumber tenaga yang relatif melimpah persediaanya dengan tampilan level tegangan masukan. C. Batasan Masalah Pembatasan masalah diperlukan untuk mempermudah pelaksanaan maupun penulisan proyek akhir sehingga tidak menyimpang dari judul proyek akhir. Lingkup pembatasan masalah dalam laporan proyek akhir ini hanya dibatasi pada: 1. Penggunaan Solar Cell sebagai pembangkit tenaga listrik. 2. Perancangan otomatisasi pengisian aki menggunakan pembanding tegangan dan relay sebagai saklar. 3. Arus yang mengalir dari solar cell ke aki. 4. Pengisian aki dan penggunaan aki sebagai sumber yang digunakan secara tidak bersamaan. 5. Perancangan mekanik secara keseluruhan. 6. Pembacaan sensor LDR dalam mendeteksi cahaya. D. Metode Pengumpulan Data Pembuatan piranti dan laporan tugas akhir ini menggunakan metode sebagai berikut: 1. Metode pustaka, yaitu dengan cara mempelajari buku-buku literatur yang berhubungan dengan masalah yang dihadapi dalam pembuatan alat, baik karakteristik komponen, teknik penggunananya, dan teknik merangkai
4 komponen, serta teknik-teknik dasar yang digunakan dengan maksud untuk memperoleh data yang tepat. 2. Metode browsing, yaitu dengan mencari literatur dari internet yang berhubungan dengan masalah yang dihadapi. 3. Metode perancangan, yaitu dengan mencoba membuat desain rangkaian yang dibuat secara efesien dan efektif. 4. Metode pengujian, yaitu dilakukan dengan menguji rangkaian yang dibuat sesuai dengan keluaran yang diharapkan. E. Metodologi Metode-metode yang digunakan dalam pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Menentukan tujuan dan batasan masalah dengan melihat faktor-faktor dan sistem lain yang bermanfaat bagi pengembangan sistem pada proyek akhir. 2. Melakukan kajian dan pembelajaran lebih lanjut tentang sistem yang dibahas pada proyek akhir ini dengan metode: Studi Literatur yaitu mempelajari tegangan masukan agar dibandingkan untuk sistem otomatisasi pengisian, pengubah tegangan DC 12V menjadi AC 220V, membaca nilai resistansi LDR terhadap beban serta cara kerja alat yang dapat diperoleh melalui beberapa sumber seperti artikel, makalah, jurnal, karya tulis, serta buku-buku yang terkait sesuai topik yang dibahas, untuk kemudian dijadikan sebagai acuan dan referensi dalam merancang dan membuat penelitian ini. 3. Mengembangkan sistem yang terdiri dari dua bagian, yaitu: a. Pengisian sumber terhadap aki Meliputi pembuatan desain rangkaian skematik dan PCB rangkaian pengisian aki otomatis (charger driver), rangkaian indikator level tegangan, voltmeter, amperemeter. b. Penggunaan terhadap beban Meliputi pembuatan desain rangkaian skematik dan PCB rangkaian sensor cahaya (LDR driver), pemasangan beban berupa lampu pijar, inverter.
5 4. Setelah sistem dirancang, selanjutnya direalisasikan secara keseluruhan yang meliputi beberapa bagian, yaitu charger driver, indikator level tegangan, amperemeter, voltmeter, LDR driver, inverter, beban lampu pijar. 5. Sistem yang telah dibuat, diujicobakan dan dianalisa dengan mengintegrasikan semua bagian secara keseluruhan, untuk memastikan bahwa sistem telah bekerja dengan baik dan hasilnya sesuai dengan yang diinginkan. F. Sistematika Laporan Agar lebih mudah memahami isi keseluruhan dari proyek akhir ini, maka penyusunan laporan proyek akhir ini terdiri dari 5 bab diantaranya : BAB I Pendahuluan Berisi penguraian tentang latar belakang masalah yang dibahas, batasan masalah pada penelitian, tujuan dan manfaat penelitian, tinjaun pustaka metodologi yang digunakan serta sistematika penulisan laporan proyek akhir. BAB II Landasan Teori Berisi tentang dasar-dasar teori yang digunakan dalam perancangan alat yang dibuat. BAB III Perancangan Alat Berisi tentang prinsip dasar mekanisme cara kerja alat sehingga dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan. BAB IV Pengujian dan Pembahasan Berisi pengujian, apakah keseluruhan perangkat yang diuji sudah sesuai dengan yang diharapkan. Selain itu juga membahas tentang hasil yang telah diperoleh dari hasil pengujian. BAB V Penutup Berisi kesimpulan dan saran dari hasil yang telah diperoleh dan memberikan saran untuk pengembangan lebih lanjut.