Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

download Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

of 33

Transcript of Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    1/33

    USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

    JUDUL PROGRAM

    OPTIL IGHT : SISTEM MONITORING PENCAHAYAAN HEMAT

    ENERGI BERBASIS PENYESUAIAN RUANGAN

    BIDANG KEGIATAN:

    PKM KARSA CIPTA

    Diusulkan Oleh:

    Hadyan Perdana Putra (2212100144) Angkatan 2012

    Adhika Prajna Nandiwardhana (2212100155) Angkatan 2012

    Mochamad Auliya Rasyid (2212100200) Angkatan 2012

    Wisnu Baskoro (2212100134) Angkatan 2012

    Muhammad Arindra (2212100187) Angkatan 2012

    INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

    SURABAYA

    2015

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    2/33

    i

    USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

    JUDUL PROGRAM

    OPTIL IGHT : SISTEM MONITORING PENCAHAYAAN HEMAT

    ENERGI BERBASIS PENYESUAIAN RUANGAN

    BIDANG KEGIATAN:

    PKM KARSA CIPTA

    Diusulkan Oleh:

    Hadyan Perdana Putra (2212100144) Angkatan 2012

    Adhika Prajna Nandiwardhana (2212100155) Angkatan 2012

    Mochamad Auliya Rasyid (2212100200) Angkatan 2012

    Wisnu Baskoro (2212100134) Angkatan 2012

    Muhammad Arindra (2212100187) Angkatan 2012

    INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

    SURABAYA

    2015

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    3/33

    ii

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    4/33

    iii

    DAFTAR ISI

    HALAMAN JUDUL ..................................................................................................... i

    HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................................... ii

    DAFTAR ISI ............................................................................................................... iii

    DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. iv

    DAFTAR TABEL ....................................................................................................... iv

    RINGKASAN .............................................................................................................. v

    BAB I, PENDAHULUAN ........................................................................................... 1

    1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

    1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2

    1.3 Tujuan ......................................................................................................... 2

    1.4 Luaran yang Diharapkan ............................................................................ 2

    1.5 Manfaat dan Keutamaan Topik .................................................................. 2

    BAB II, TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................. 3

    2.1 Lampu ......................................................................................................... 3

    2.1.1 Lux, Lumens, Candela dan Pola Radiasi.......................................... 3

    2.1.2 Lampu LED (Light Emitting Diode) ................................................ 3

    2.2 Sistem Controller PID ................................................................................ 4

    2.3 LabVIEW NI .............................................................................................. 4

    2.4 NI MyRIO .................................................................................................. 4

    BAB III, METODE PELAKSANAAN ....................................................................... 4

    3.1 Studi Literatur ............................................................................................ 4

    3.2 Identifikasi dan Permodelan Sistem ........................................................... 53.3 Perancangan Smart Switch Sumber Listrik ................................................ 5

    3.4 Perancangan Sistem Sensor ........................................................................ 5

    3.5 Perancangan Program Optilight ................................................................. 6

    3.6 Perancangan Sistem Control ...................................................................... 6

    3.7 Perancangan Sistem Monitoring ................................................................ 6

    3.8 Perancangan Lampu LED .......................................................................... 6

    3.9 Simulasi dan Pemodelan ............................................................................ 6

    3.10 Evaluasi dan Penyempurnaan ................................................................... 7

    3.11 Pembuatan Laporan .................................................................................. 7

    BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ........................................................................ 7

    4.1 Anggaran Biaya .......................................................................................... 7

    4.2 Jadwal Kegiatan ......................................................................................... 7

    DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. 8

    LAMPIRAN ................................................................................................................. 9

    LAMPIRAN 1. Biodata Ketua dan Anggota .............................................................. 9

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    5/33

    iv

    LAMPIRAN 2. Justifikasi Anggaran Dana .............................................................. 15

    LAMPIRAN 3. Susunan Organisasi Tim Pelaksana dan Pembagian Tugas ............. 16

    LAMPIRAN 4. Surat Pernyataan Ketua Pelaksana ................................................... 17

    LAMPIRAN 5. Gambaran Umum Sistem OptiLight dengan Program dan Desain

    Lampu ........................................................................................................................ 18

    LAMPIRAN 6. Data Referensi Sistem OptiLight ..................................................... 28

    DAFTAR GAMBAR

    Gambar 1.1 Kurva Beban Puncak Region Jawa dan Bali ............................................ 1

    Gambar 2.1 Pola Radiasi Lampu ................................................................................. 3

    Gambar 3.1 Flowchart Metode Ilmiah ......................................................................... 4

    Gambar 3.2 Formula Perhitungan Lux dan Intensitas Cahaya .................................... 6

    Lampiran 5.1 Diagram Perancangan Sistem OptiLight ............................................. 18

    Lampiran 5.2 Front Panel Program Sistem OptiLight dengan LabVIEW NI ............ 19

    Lampiran 5.3 Sub Program OptiLight ....................................................................... 20

    Lampiran 5.4 Blok Diagram VI Program Sistem OptiLight dengan LabVIEW NI .. 21

    Lampiran 5.5 Blok Diagram SubVI Program Sistem OptiLight dengan LabVIEW

    NI ............................................................................................................................... 22

    Lampiran 5.6 Desain Lampu OptiLight dengan AutoCAD ....................................... 23

    Lampiran 5.7 Desain Letak Lampu Konvensional dan OptiLight ............................. 24

    Lampiran 6.2 Kurva Karakteristik LED T10 ............................................................. 26

    Lampiran 6.3 Diagram Sistem Pengaturan Tertutup.................................................. 27Lampiran 6.4 Wiring Diagram Sensor Jarak.............................................................. 27

    DAFTAR TABEL

    Tabel 2.1 Perbandingan Penggunaan Lampu ............................................................. 3

    Tabel 3.1 Penggunaan Daya Lampu Konvensional dengan Hasil Simulasi

    OptiLight Rumah Dengan 5 Ruangan ........................................................................ 7

    Tabel 4.1 Rancangan Anggaran Biaya ...................................................................... 7

    Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan ......................................................................................... 8

    Lampiran 6.1 Penggunaan Tingkat Penerangan (Lux) ............................................ 25

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    6/33

    v

    RINGKASAN

    Beberapa Negara memiliki masalah dalam perbedaan puncak konsumsi energi

    listrik antara siang dan malam. Dari data statistik PLN 2013 didapat hingga dua kali

    lipat perbedaan pengunaan energi listrik. Perbedaan tersebut membuat penyediaenergi listrik harus menyediakan kapasitas energi listrik yang berbeda. Penggunaan

    terbesar berasal dari kebutuhan penerangan. Salah satu sumber penerangan yang

    umum digunakan adalah lampu. Lampu yang sering digunakan adalah jenisfluorescent padahal lampu ini memiliki tingkat efisiensi yang rendah. Kini sudah

    tersedia lampu LED yang jauh lebih hemat energi. Namun, cahaya yang dipancarkan

    berbentuk konstan dan tidak menyesuaikan kebutuhan pencahayaan suatu ruanganpadahal setiap ruangan memiliki kebutuhan pencahayaan yang berbeda serta masih

    menggunakan teknologi konvensional. Tujuan program kreativitas mahasiswa ini

    adalah merancang suatu sistem penerangan modern. Penelitian ini diawali dengan

    studi literatur tentang dasar teori, metode dan subtansi tiap sistem didalamanya,

    kemudian perancangan sistem dengan melakukan simulasi untuk mengetahui hasildari penelitian, dan diakhiri evaluasi. Sistemini didesain untuk memenuhi kebutuhan

    jarak dan tingkat penerangan suatu ruangan dengan kalkulasi nilai pembacaan sensor

    yang diolah dengan program LabVIEW, mengutamakan penggunaan renewable-eco-energy dan eco-technology dari solar cell dan lampu LED, stabilisasi sistem

    penerangan dengan controller PID, serta modernisasi menggunakan sistem

    monitoring dan akuisisi data real time yang dapat dikendalikan dari jarak jauh dismartphonevia jaringan wireless / bluetooth. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa

    OptiLight dapat mengpotimasi jumlah lampu dan penggunaan daya listrik sebesar

    86% dari lampu jenis fluorescent dan 73% dibanding jenis LED sehingga dapat

    mengurangi perbedaan dari waktu beban puncak dengan teknologi yang modern.

    Kata Kunci:LabVIEW, LED, Monitoring, Optimasi, Penerangan, Penyesuaian, PID,

    Sensor, Solar Cell.

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    7/33

    1

    BAB I. PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Energi merupakan sumber kehidupan yang sangat penting bagi manusia.

    Dengan energi, kita dapat melakukan berbagai macam aktifitas. Seperti bersepeda

    yang menggunakan energi dari tubuh kita, mengendarai mobil dengan energi dari

    bahan bakar, sampai menonton televisi menggunakan energi listrik. (Prihandana,

    Rama. 2008)

    Energi listrik adalah energi yang sangat dibutuhkan di zaman sekarang.

    Hampir semua kegiatan yang kita lakukan memerlukan energi listrik. Listrik

    adalah sumber energi yang disalurkan melalui kabel. Arus listrik timbul karena

    muatan listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif. Energi listrik

    dibangkitkan dengan berbagai macam cara, contohnya dengan menggunakan

    turbin pada pembangkit listrik. Namun seiring berkembangnya zaman,

    penggunaan energi listrik semakin meningkat. Salah satu penyebab peningkatantersebut adalah karena adanya penggunaan energi yang tidak efisien.

    Gambar 1.1 Kurva Beban Puncak Region Jawa dan Bali

    (Sumber: PT. PLN (Persero) P3B Jawa Bali.2010. Statistik 2010)

    Beberapa negara di dunia terutama negara berkembang memiliki masalah

    dalam mengonsumsi energi. Hal itu dikarenakan perbedaan puncak konsumsi

    energi listrik antara siang dan malam. Ini menunjukkan bahwa penerangan sangat

    dibutuhkan oleh semua orang. Perbedaan puncak penggunaan energi listrik

    tersebut juga membuat masalah bagi penyedia energi listrik yang harus

    http://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kabelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kabelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Energi
  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    8/33

    2

    menyiapkan sumber energi listrik yang berbeda pada siang dan malam hari.(PT.

    PLN , 2013)

    Di era modern kini satu-satunya sumber penerangan adalah lampu.

    Berbagai jenis lampu memiliki karakteristik yang berbeda, dan yang salah satu

    lampu yang digunakan adalah lampu pijar. Padahal lampu tersebut tidak efisien,

    karena hanya 10 % dari sumber energi yang diubah menjadi energi cahaya, dan

    90% menjadi lossesdiubah menjadi panas.(Giancoli, Douglas. 1998)

    Kemudian muncul Lampu LED yang memiliki efisiensi lebih baik dari

    lampu jenis lain, namun karena cahaya yang dipancarkan berbentuk konstan dan

    tidak menyesuaikan kebutuhan pencahayaan suatu ruangan, maka tetap terjadi

    pemborosan penerangan, sehingga terjadi ketidakefisienan.(GE Lighting, 2014)

    1.2 Rumusan Masalah

    Permasalahan yang akan diselesaikan pada usulan karsacipta ini adalah:

    1.

    Bagaimana cara agar pencahayaan diruangan sesuai dengan kebutuhandari ruangan itu sendiri?

    2. Bagaimana cara menerapkan parameter kebutuhan jarak penerangan

    ruangan, kebutuhan lux, perbandingan intensitas cahaya, arus listrik,

    tegangan listrik dan jarak pancar cahaya, yang menghasilkan pengunaan

    daya minimal?

    3. Bagaimana cara membuat program yang akurat dan mudah digunakan agar

    efisiensi penerangan dapat dipantau secara otomatis dan real time?

    1.3 Tujuan

    Karya tulis ini bertujuan untuk merumuskan sistem yang dapatmeningkatkan optimasi dari penggunaan lampu yang hemat energi dan ramah

    lingkungan berdasarkan ruang kebutuhan pencahayaan dengan menggunakan

    sistem monitoring energi dan kendali jarak jauh yang modern.

    1.4 Luaran yang Diharapkan

    Luaran yang diharapkan dari pelaksanaan program ini adalah terciptanya

    sebuah purwarupa sistem yang dapat meningkatkan efisiensi penggunaan daya

    untuk penerangan dengan basis penyesuaian ruangan.

    1.5 Manfaat dan Keutamaan Topik

    Manfaat dan keutamaan topik dari karya tulis ini adalah sebagai berikut:

    1.

    Merancang sistem penerangan yang efisien, hemat dan ramah lingkungan.

    2.

    Mengembangkan sumber energi matahari terbaharukan yang ramah

    lingkungan.

    3.

    Mengembangkan ilmu teknologi di bidang sistem monitoring energi.

    4. Memudahkan kerja manusia dalam monitoring, kendali dan menganalisa

    sistem penerangan.

    5. Menciptakan trendsistem penerangan yang modern

    6. Merancang controllerpada sistem penerangan untuk stabilitas sistem.

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    9/33

    3

    7. Memiliki sensor yang dapat mengetahui jarak yang dibutuhkan untuk

    penerangan sehingga dapat menghasilkan daya yang sesuai dengan

    kebutuhan penerangan.

    II. TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Lampu

    2.1.1 Lux, Lumens, Candela, dan Pola Radiasi

    Dalam perencanaan pencahayaan, terdapat

    standar kekuatan pencahayaan yang disebut dengan

    lux. Lux sendiri adalah satuan emitansi penerangan.

    Minimum nilai lux harus terpenuhi untuk mencapai

    kenyamanan pencahayaan pada ruangan. Selain istilah

    lux, untuk menyebut kekuatan pencahayaan ruangan,

    juga dikenal istilah lumens dan candela. Lumensadalah besarnya arus cahaya, sedangkan candela

    adalah kekuatan cahaya sebuah lampu. (Gatut,

    Susanta. 2007. Kiat Hemat Bayar Listrik. Penebar

    Swadaya).

    Illuminance menyatakan jumlah luminous flux (lux) dapat disebut juga

    sebagai brightness. Sedangkan Luminous Efficiency memberikan pengukuran

    efisiensi suatu emitor cahaya ketika outputnya disesuaikan untuk

    memperhitungkan kurva respon spektral. Ketika dinyatakan sebagai nilai

    berdimensi, keseluruhan luminous efficiency disebut sebagai lighting efficiency.(Held, Gilbert. 2008.)

    Pola Radiasi adalah representasi polar dari sensitivitas suatu detektor

    sebagai fungsi dari . (Lena, Pierre. 2012)

    2.1.2 Lampu LED (L ight Emitting Diode)

    LED memiliki warna dan efisiensi yang terbatas. Lampu-lampu LED

    dapat digunakan untuk aplikasi-aplikasi khusus. Sistem yang digunakan lampu

    LED berwarna merah, hijau, dan biru dapat digunakan untuk menciptakan warna

    yang berubah-ubah. (Karlen,Mark. 2007)

    Pada sistem ini digunakan lampu LED karena lebih efisien dibandingkan

    lampu jenis lain. Untuk perbandingan, lampu LED mengubah 90% energi

    terkonversi menjadi cahaya dan hanya 10% rugi panas, sedangkan lampu pijar

    sebaliknya, 10% energi

    terkonversi menjadi cahaya dan

    90% rugi panas. Jenis LED yang

    digunakan adalah SMD tipe T10.

    (Giancoli, Douglas. 1998)

    Tabel 2.1 Perbandingan

    Penggunaan Lampu (Sumber:

    Del Mar Fans & Lighting, 2014)

    Gambar 2.1 Pola

    Radiasi Lampu

    (Sumber : Iacopo

    Giangrandi. 2013)

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    10/33

    4

    2.2 Sistem ControllerPID

    ControllerPID adalah suatu alat untuk mengatur kestabilan suatu sistem.

    Plantdari sistem pengaturan sumber listrik awalnya berupa sistemopen loopyang

    rawan terjadi ketidakstabilan bila terdapat noise, maka dari itu diberi feedback

    berupa sensor yang dikomparator dengan sinyal masukan dan dipasang serial

    dengan sebuah controller yang berfungsi sebagai penjaga keandalan dan

    kestabilan sistem, Sehingga digunakan controllerPID. Controller PID dipasang

    sehingga kenaikan dan penurunan arus akan lebih halus tidak mendapatkan time

    delay yang terlalu lama, dan time rising yang terlalu cepat. (Ogata, Katsuhiko.

    2010)

    2.3 LabVIEW NI

    Program LabVIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering

    Workbench)adalah salah satu program komputer yang berisi peralatan acquiring,

    analyzing, displaying, dan storing data, sebaik alat aslinya untuk membantupermasalahan yang ada. Penggunaan Program LabVIEW pada karsacipta ini,

    bertujuan untuk memudahkan pengoperasian program sehingga dapat

    dioperasikan oleh pengguna atau user yang sifatnya aplikatif dan dapat

    dimonitoring serta dikendalikan dari jarak jauh. (National Instrument. 2013)

    2.4 NI MyRIO

    NI MyRIO adalah sebuah perangkat yang dapat menyembungkan sebuah

    hardwaredengan program LabVIEW NI. Kelebihan dari perangkat ini antara lain

    adalah multifungsi, harganya terjangkau, mudah digunakan, ukurannya kecil, serta

    memungkinkan untuk melakukan upgrade. Penggunaan NI MyRio pada programini adalah untuk menyambungkan program yang telah dibuat dengan

    menggunakan LabVIEW NI dengan lampu.

    III. METODE PELAKSANAAN

    Gambar 3.1 Flowchart Metode

    Pelaksanaan (Sumber: Dokumen

    Pribadi Penulis)

    3.1 Studi Literatur

    Studi literatur dilakukan dengan

    mencari materi penunjang dari artikel,

    manual book, buku literatur, maupun

    jurnal. Bahan bahan yang dicari adalah

    meliputi hal hal seperti spesisfikasi dan

    cara kerja sensor jarak, karakteristik

    lampu LED, teorema PID Controller,

    definisi dan perbandingan tegangan

    listrik, arus listrik, lumens, lux,

    candela, jarak serta teori perhitungan

    daya.

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    11/33

    5

    3.2 Identifikasi dan Pemodelan Sistem

    Sebelum melakukan perancangan sistem OptiLight, harus dilakukan proses

    identifikasi. Identifikasi ini dilakukan untuk mengetahui spesifikasi lengkap dari

    masing-masing komponen agar sistem yang dirancang bisa mengoptimalkan

    kemampuan dari komponen.

    Secara umum, sistem ini memiliki dua sumber energi listrik. Sumber

    utama berasal dari baterai yang diisi oleh solar cell, jika baterai kosong dan tidak

    terdapat energi matahari dengan menggunakan smart switch untuk koordinasi

    antar sumber energi listrik maka baterai akan diisi oleh sumber tegangan listrik

    rumah. Luas dan ukuran ruangan akan diidentifikasi oleh sensor jarak yang

    kemudian hasil dari sensor tersebut akan diolah dan disesuaikan tegangan yang

    sesuai dengan jarak penyinaran yang dibaca sensorsehingga jarak pancar lampu

    akan optimal ke daerah yang memang butuh penerangan. Menggunakan lampu

    jenis LED yang sekarang dianggap paling hemat energi. Untuk mendapatkanperbandingan jarak pancar cahaya yang sesuai dengan luas ruangan digunakan

    program LabVIEW dan untuk menstabilkan sistem digunakan kontrol PID digital.

    Selain itu, sistem ini juga dapat melihat konsumsi daya yang digunakan, kapasitas

    dan sisa penggunaan baterai serta penyimpanan dan analisa penggunaan energi

    listrik. Sistem ini dapat dipantau dan diatur melalui program komputer serta

    portable dismartphonemelalui jaringan wirelessatau bluetooth.

    3.3 Perancangan Smart SwitchSumber Listrik

    Sumber listrik utama berasal dari baterai yang diisi oleh solar cell,

    terdapat indikator yang dapat mengetahui sisa kapasitas baterai yang terhubungdengan program OptiLight dan akan otomatis mengubah ke mode penggunaan

    sumber listrik rumah jika baterai kosong dan tidak terdapat energi matahari.

    3.4 Perancangan Sistem Sensor

    Sensor digunakan untuk mengetahui seberapa besar jarak yang dibutuhkan

    untuk mendapat pencahayaan, sensor yang digunakan dipasang secara simetris

    agar da spat membaca kebutuhan jarak kesegala arah. Dan hasil pembacaan

    sensorakan diolah oleh program OptiLight.

    3.5 Perancangan Program OptiLight

    Program yang digunakan untuk mengatur input dari sensor dan output

    tegangan untuk lampu adalah program LabVIEW.

    Sensor jarak akan membaca berapa jarak yang dibutuhkan untuk disinari,

    kemudian inputberupa nilai jarak akan dikalkulasikan dengan pengaturan nilai lux

    yang diinginkan, menghasilkan outputberupa tegangan. Perbandingan nilai arus

    dan intensitas cahaya diperoleh dengan mencari persamaan dari tabel karakteristik

    lampu LED dengan metode regresi. Setelah didapatkan formulasi kemudian

    disubstitusi ke persamaan dasar dan dimasukan nilai lux yang diinginkan. Hasil

    dari perbandingan tersebut berupa arus yang akan dibandingkan dengan

    memasukkan ke dalam formulasi yang dicari dengan metode regresi untuk

    mendapatkan perbandingan tegangan dan arus dari tabel karakteristik lampu LED

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    12/33

    6

    dan hasil akhirnya akan berupa output tegangan. Untuk mengetahui nilai daya

    yang digunakan, program akan mengalikan besar arus dan tegangan sehingga

    menghasilkan daya.

    Gambar 3.2 Formula Perhitungan Luxdan Intensitas Cahaya (Sumber:

    Steven Louis Shelley. A Practical Guide to Stage Lighting Thi rd Edition)

    3.6 Perancangan Sistem Control

    Pada sistem OptiLight ini, terdapat tiga komponen dasar, yakni sensor,

    program, dan lampu LED. Namun, jika pada aplikasinya hanya menggunakan

    komponen itu saja, tegangan inputdengan nilai dan frekuensi yang cukup tinggi

    dapat merusak hardwaredari sistem keseluruhan. Maka dari itu, digunakan suatu

    sistem control dimana fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan tegangan yang

    masuk. Sistem control disini akan digunakan controller PID, sebuah controller

    sederhana tetapi cukup reliable. Pemasangan controller ini akan ada di antara

    hardwareprogram dengan lampu.

    3.7 Perancangan Sistem Monitoring

    Sebuah sistem yang baik adalah sistem yang dapat dipantau secara realtime. Tidak hanya monitoring, namun sistem ini juga dapat menganalisa dan

    menyimpan data penggunaan energi. Pada sistem OptiLightterintegrasi langsung

    dengan program di komputer maupun di smartphone untuk memantau sistem

    tersebut. Untuk mengirimkan data dari kinerja sistem, program OptiLight akan

    menggunakan jaringan wireless atau bluetooth. Sehingga sistem ini dapat dengan

    mudah dikendalikan dan dipantau dari jarak yang cukup jauh dari pusat kerja

    sistem.

    3.8 Perancangan Lampu LED

    Desain lampu dibuat dengan bentuk yang menarik dan unik, namun tanpamengesampingkan fungsi dari lampu itu sendiri yang dapat mengeluarkan cahaya

    ke sudut dan jarak tertentu pada ruangan. Tipe lampu LED yang digunakan adalah

    SMD T10 yang memiliki karakteristik yang baik.

    3.9 Simulasi dan Pemodelan

    Simulasi dan pemodelan dilakukan untuk menguji apakah sistem yang

    dibuat berjalan dengan lancar, simulasi menggunakan software LabVIEW

    langsung dan ditambah pemodelan matematis dalam rangkaian listrik. Jika

    terdapat errordalam simulasi, maka akan mengulang ke proses bagian identifikasi

    sampai perancangan isi sistem.

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    13/33

    7

    Lampu Flourescent Lampu LED OptiLight

    No RuangDaya

    (Watt)No Ruang

    Daya

    (Watt)No Ruang Ukuran

    Daya

    (Watt)

    1 I 25 1 I 10 1 I 14 m 1.92 II 25 2 II 10 2 II 16 m 2.3

    3 III 25 3 III 10 3 III 9 m 1.3

    4 IV 25 4 IV 10 4 IV 16 m 2.1

    5 V 75 5 V 50 5 V 44 m 16.7

    Total 175 Total 90 Total 24.3

    Tabel 3.1 Penggunaan daya lampu konvensional dengan hasil simulasi

    OptiLightrumah dengan 5 ruangan (Sumber: Dokumen Pribadi Penulis)

    Dari simulasi didapatkan bahwa penggunaan OptiLight menghemat

    penggunaan daya sebesar 86% dibanding lampu jenis fluorescent dan 73%dibanding lampu jenis LED.

    3.10 Evaluasi dan Penyempurnaan

    Tahap evaluasi dan penyempurnaan dilakukan setelah semua perancangan

    diselesaikan. Pada tahap ini akan dilakukan penyempurnaan apabila sistem

    OptiLightbelum sesuai dengan harapan.

    3.11 Pembuatan Laporan

    Pembuatan laporan dilakukan setelah semua tahap terselesaikan sehingga

    hasil yang diperoleh dari pembuatan sistem dapat dijelaskan secara rinci sesuai

    dengan data-data yang diperoleh.

    IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

    4.1 Anggaran Biaya

    Berikut ini merupakan anggaran biaya program karsacipta yang telah kami

    susun:

    No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

    1 Peralatan penunjang 1,310,000.00

    2 Bahan habis pakai 9,780,000.00

    3 Transportasi 200,000.00

    4 Lain-lain 140,000.00

    Total 11,430,000.00

    Tabel 4.1 Rancangan Anggaran Biaya

    4.2 Jadwal Kegiatan

    Berikut ini merupakan jadwal pelaksanaan program karsacipta yang telah

    kami susun.

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    14/33

    8

    No. KegiatanBulan

    I II III IV V

    1 Studi Literatur

    2 Identifikasi Permodelan Sistem3 Perancangan Smart Switch

    4 Perancangan Sistem Sensor

    5 Perancangan Program OptiLight

    6 Perancangan Sistem Kontrol

    7 Perancangan Sistem Monitoring

    8 Perancangan LampuLED

    9 Simulasi danModellingSistem

    10 Evaluasi dan PenyempurnaanTabel 4.2 Jadwal Kegiatan

    DAFTAR PUSTAKA

    Karlen, Mark, dan James Benya. 2007. Dasar-dasar Desain Pencahayaan.

    Erlangga

    Fawkes, Steven. 2013. Energy Efficiency: The Definitive Guide to the

    Cheapest, Cleanest, Fastest Source of Energy. Gower Publishing

    Prihandana, Rama. 2008. Energi Hijau: Pilihan Bijak Menuju Negeri

    Mandiri Energi. Niaga SwadayaChen, Yu-Jen dkk. 2010.High Efficiency Driver for High-Brightness

    White LED Lamp.TENCON 2010 - 2010 IEEE Region 10 Conference

    Held, Gilbert. 2008.Introduction to Light Emitting Diode Technology and

    Applications. CRC Press

    Susanta, Gatut dan Sasi Agustoni. 2007. Kiat Hemat Bayar Listrik.

    Penebar Swadaya

    Cayless, M.A. 2012.Lamps and Lighting. Routledge

    Liu, Sheng dan Xiaobing Luo. 2011. LED Packaging for Lighting

    Applications: Design, Manufacturing, and Testing. John Wiley & Sons

    PT. PLN (Persero) P3B Jawa Bali. 2010. Statistik 2010

    Simpson, Robert S. 2003.Lighting Control: Technology and Applications.

    Taylor & Francis

    Cuttle, Christopher. 2008.Lighting by Design. Routledge

    National Instruments. 2013.Manual Book LabVIEW Programming. NI

    Ogata, Katsuhiko. 2010. Modern Control Engineering Fifth

    Edition.Prentice Hall

    Lena, Pierre. 2012. Observational Astrophysics. Springer

    Giancoli, Douglas. 1998.Physics Fifth Edition, Prentice Hall

    Toshiba. 2013. Product Guide LED Lamps. Toshiba

    http://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=5680734http://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=5680734http://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=5680734http://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=5680734
  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    15/33

    9

    LAMPIRAN-LAMPIRAN

    LAMPIRAN 1. Biodata Ketua dan Anggota

    1. Biodata Ketua

    A.

    Identitas Diri1 Nama Lengkap Hadyan Perdana Putra

    2 Jenis Kelamin Laki-laki

    3 Program Studi S1 Teknik Elektro

    4 NIM 2212100144

    5 Tempat, Tgl.Lahir Jakarta, 5 Maret 1994

    6 Email [email protected]

    7 No.Telp/HP 085213621360

    B. Riwayat Pendidikan

    SD SMP SMA

    Nama Institusi SD Dharma

    Karya UT

    SMP Kharisma Bangsa

    (2006-2007)

    SMP DharmaKarya UT

    SMAN 2 Kota

    TangerangSelatan

    Jurusan - - IPA

    Tahun Masuk-Lulus 2000-2006 2007-2009 2009-2012

    C.

    Pemakalah Seminar Ilmiah

    No. Nama Pertemuan/Semina Judul Artiket Ilmiah Waktu dan Tempat

    - - - -

    D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir

    No Jenis Penghargaan Institusi PemberiPenghargaan

    Tahun

    1 Ranking 1 Umum Kelas VII SMP Dharma Karya UT 20082 Lulusan Terbaik SMP Dharma Karya UT 2009

    3 Juara 1 penyisihan Engineering

    Physics Challenge region Jabodetabek

    HMTF ITS 2011

    4 Semifinalis Engineering Physics

    Challenge

    HMTF ITS 2011

    5 Semifinalis IE-Games HMTI ITS 2012

    6 Juara 2 Lomba Orienteering Makopala Makopala Universitas

    Budi Luhur Jakarta

    2012

    Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini benar dan dapatdipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-

    sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

    Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan

    dalam pengajuan hibah

    Surabaya, 23 September 2014

    mailto:[email protected]:[email protected]
  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    16/33

    1010

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    17/33

    1111

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    18/33

    1212

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    19/33

    1313

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    20/33

    14

    14

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    21/33

    15

    LAMPIRAN 2. Justifikasi Anggaran Dana

    1. Peralatan Penunjang

    No Material Justifikasi Pemakaian KuantitasHarga

    Satuan (Rp)Jumlah (Rp)

    1 solder Untuk menyolder 1 100,000.00 100,000.00

    2 Penyedot timah Membantu menyolder 1 20,000.00 20,000.00

    3 Bor kecil Untuk mengebor 1 820,000.00 820,000.00

    4 penjumput Membantu menyolder 1 40,000.00 40,000.00

    5 obeng kit Memasang mur 1 100,000.00 100,000.00

    6 suddet

    Memotong beberapa

    bagian 1 70,000.00 70,000.00

    7 spidol Menandai bagian 5 7,000.00 35,000.00

    8 penggaris menggaris 5 3,000.00 15,000.00

    9 gunting menggunting 5 10,000.00 50,000.0010 mistarolor mengukur 2 30,000.00 60,000.00

    Total

    1,310,000.0

    0

    2. Bahan Habis Pakai

    No Material Justifikasi PemakaianKuantit

    as

    Harga Satuan

    (Rp)Jumlah (Rp)

    1

    sensor jarak

    US-100 Mengukur jarak ruangan 6 80,000.00 480,000.00

    2Lampu LEDT10 Sumber penerangan 30 1,000.00 30,000.00

    3 NI MyRIO Inti dari sistem 1 3,500,000.00 3,500,000.00

    4

    Rangakain

    PID

    Menghaluskan perubahan

    cahaya 6 100,000.00 600,000.00

    5

    Inverter

    AC/DC

    Mengubah arus dari stop

    kontak ke sistem 1 2,000,000.00 2,000,000.00

    6 Baterai (Aki) Sumber utama sistem 1 1,500,000.00 1,500,000.00

    7 Switch/RelayMengubah arah arus dari akidan solarcell 1 100,000.00 100,000.00

    8 Solar Cell Sumber dari aki 1 1,500,000.00 1,500,000.00

    9 Kop LampuMenyambungkan lampu kesistem 1 10,000.00 10,000.00

    10SambunganKop Lampu

    Menyambungkan rangkaianlampu optilight ke kop lampu 1 15,000.00 15,000.00

    11 Timah

    Untuk menyolder beberapa

    bagian 2 10,000.00 20,000.00

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    22/33

    16

    12

    Resistor

    1kohm

    Pengaman dari masing-

    masing led 30 500.00 15,000.00

    13 Mur lengkap Memasang rangka lampu 10 1,000.00 10,000.00

    Total 9,780,000.00

    3. Transportasi

    No Material Justifikasi Pemakaian SatuanHargaSatuan

    (Rp)Jumlah

    (Rp)

    1 Bensin

    Transportasi membeli

    barang

    20

    Liter 10,000.00 200,000.00

    Total 200,000.00

    4. Lain-lain

    No

    Pengeluaran Justifikasi PemakaianKuantita

    sHargaSatu

    an (Rp)Jumlah (Rp)

    1 Fee pembuatan PCB

    pembuatan PCB untuk

    lampu 1 30,000.00 30,000.00

    2

    Fee pembuatan rangka

    lampu

    Pembuatan rangka dari

    lampu 1

    100,000.0

    0 100,000.00

    3 Cetak & jilid proposal Biaya administrasi 5 10,000.00 10,000.00

    Total 140,000.00

    LAMPIRAN 3.Susunan Organisasi Tim Pelaksana dan PembagianTugas

    No Nama/NIMProgram

    StudiBidang Ilmu

    AlokasiWaktu

    (Jam/Minggu)Uraian Tugas

    1Hadyan Perdana P. /

    2212100144S1

    Teknik

    Elektro

    12

    jam/minggu

    Manajer

    Program

    2Adhika Prajna N. /

    2212100155S1

    Teknik

    Elektro

    12

    jam/minggu

    Desainer

    Lampu

    3M. Auliya Rasyid /

    2212100200

    S1Teknik

    Elektro

    12

    jam/minggu

    Programmer

    4Wisnu Baskoro /

    2212100134S1

    Teknik

    Elektro

    12

    jam/minggu

    Desainer

    Komponen

    5 Muhammad Arindra

    / 2212100187S1

    Teknik

    Elektro

    12

    jam/mingguBendahara

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    23/33

    17

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    24/33

    18

    LAMPIRAN 5. Gambaran Umum Sistem OptiLight dengan Program dan

    Desain Lampu

    Lampiran5.1Diagram

    PerancanganSistem

    Op

    tiLight

    (Sumber:Dok

    umenPribadiPenulis)

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    25/33

    19

    Lampiran 5.2 Front PanelProgram Sistem OptiLightdengan LabVIEW NI

    (Sumber: Dokumen Pribadi Penulis)

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    26/33

    20

    Lampiran 5.3 Sub Program OptiLight

    (Sumber: Dokumen Pribadi Penulis)

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    27/33

    21

    Lampiran 5.4 Blok Diagram VI Program Sistem OptiLightdengan LabVIEW NI

    (Sumber: Dokumen Pribadi Penulis)

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    28/33

    22

    Lampiran 5.5 Blok Diagram SubVI Program Sistem OptiLightdengan

    LabVIEW NI

    (Sumber: Dokumen Pribadi Penulis)

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    29/33

    23

    Lampiran 5.6Desain Lampu OptiLightdengan AutoCAD

    (Sumber: Dokumen Pribadi Penulis)

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    30/33

    24

    Lampiran 5.7 Desain Letak Lampu Konvensional dan Optilight

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    31/33

    25

    (Sumber: Dokumen Pribadi Penulis)

    LAMPIRAN 6. Data Referensi Sistem OptiLight

    Lampiran 6.1 Penggunaan Tingkat Penerangan (Lux)

    (Sumber: Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia UNEP)

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    32/33

    26

    Lampiran 6.2 Kurva Karakteristik LED T10

    (Sumber: Datasheet Toshiba Visible LED Lamp Family Outline)

  • 8/11/2019 Hadyan Perdana Putra_Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya_PKMKC

    33/33

    27

    Lampiran 6.3 Diagram Sistem Pengaturan Tertutup

    (Sumber: Ogata, Katsuhiko.2010.Modern Control Engineering Fifth

    Edition.Prentice Hall)

    Lampiran 6.4 WiringDiagram Sensor Jarak

    (Sumber: Modul US-100 Ultrasonic Sensor)