INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum)...

70
INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA (PJUTS) DI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR OLEH LUKMAN AZIS SULTAN HASANUDDIN 105821107416 105821100416 JURUSAN TEHNIK ELEKTRO FAKULTAS TEHNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2020

Transcript of INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum)...

Page 1: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM

TENAGA SURYA (PJUTS)

DI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

OLEH

LUKMAN AZIS SULTAN HASANUDDIN

105821107416 105821100416

JURUSAN TEHNIK ELEKTRO FAKULTAS TEHNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2020

Page 2: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai
Page 3: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai
Page 4: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

iv

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah

Subhanawwataala, karena Rahmat dan Hidayah Nyalah sehingga penulis dapat

menyusun skripsi ini, dan dapat kami selesaikan dengan baik.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah persyaratan akademik yang harus ditempuh

dalam rangka penyelesaian program studi pada Jurusan Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas akhir adalah :

“Instalasi Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya (Pjuts) Di

Universitas Muhammadiyah Makassar”

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih

terdapat kekurangan-kekurangan, hal ini disebabkan penulis sebagai manusia

biasa tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan baik itu ditinjau dari segi tehnis

penulis maupun dari perhitungan-perhitungan. Oleh karena itu penulis menerima

dengan ikhlas dan senang hati segala koreksi serta perbaikan guna

penyempurnaan tulisan ini agar kelak dapat bermanfaat.

Skripsi ini dapat terwujud berkat adanya bantuan, arahan, dan bimbingan

dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segalan ketulusan dan kerendahan

hati, kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya

kepada :

1. Bapak Ir. Hamzah Al Imran, ST,MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

Page 5: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

v

2. Ibu Adriani, ST, MT., sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Dr. Ir. Hj. Hafsah Nirwana, MT Selaku Pembimbing I dan Ibu Adriani,

S.T., M.T. selaku Pembimbing II, yang telah banyak meluangkan

waktunya dalam membimbing kami.

4. Bapak dan ibu dosen serta staf pegawai pada fakultas teknik atas segala

waktunya telah mendidik dan melayani penulis selama mengukiti proses

belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.

5. Ayahanda dan Ibunda yang tercinta, penulis mengucapkan terima kasih

yang sebesar-besarnya atas segala limpahan kasih sayang, doa dan

pengorbanan terutama dalam bentuk materi dalam menyelesaikan kuliah.

6. Saudara-saudaraku serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik

terkhusus angkatan 2016 yang dengan keakraban dan persaudaraan banyak

membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang berlipat ganda

di sisi Allah SWT dan skripsi yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis,

rekan-rekan, masyarakat serta bangsa dan Negara. Amin.

Makassar, Agustus 2020

Penulis

Page 6: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

vi

Sultan Hasanuddin1, Lukman Azis

2

1) Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar

E_mail : [email protected] 2)

Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar

E_mail : [email protected]

ABSTRAK

PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan

umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai oleh sistem mandiri yang

diperoleh dari energi matahari. Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan

rancangan lampu jalan PJU kampus berbasis tenaga surya dan LED , dengan daya

tahan modul solar panel dan LED , bersifat mandiri, tanpa jaringan tenaga listrik

dan spesifikasi penerangan yang di gunakan pada rancangan lampu jalan PJU

kampus berbasis tenaga surya dan LED . Penelitian ini dilakukan di Kampus

Universitas Muhammadiyah Makassar dengan Menggunakan metode rekayasa

nilai value engineering dan hasil yang diperoleh adalah Sistem telah mampu

bekerja dan menjalankan fungsinya dengan baik dan sesuai yang diharapkan, Dan

langkah pemasangan yang berdasarkan prosedur dengan Matahari menjadi satu-

satunya sumber energi pada PJUTS tersebut.

Kata kunci : Instalasi Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya (PJUTS)

Universitas Muhammadiyah Makassar

Page 7: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

vii

Sultan Hasanuddin1, Lukman Azis

2

1) Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar

E_mail : [email protected] 2)

Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar

E_mail : [email protected]

ABSTRACT

PJU (Public Street Lighting) Solar power is public street lighting where the

electrical power for the lamps is supplied by an independent system obtained from

solar energy. This study aims to describe the design of campus street lights based

on solar and LED power, with the durability of solar and LED panel modules, to

be independent, without electricity grid and the lighting specifications used in the

design of solar and LED -based campus street lights. This research was

conducted at the University of Muhammadiyah Makassar campus by using the

value engineering method and the results obtained were that the system was able

to work and carry out its functions properly and as expected, and the installation

of steps based on procedures with the sun being the only source of energy in the

PJUTS. .

Keywords: Solar Street Lighting Installation (PJUTS) Muhammadiyah University

of Makassar

Page 8: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

viii

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN .............................. Error! Bookmark not defined.i

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................................................................... iii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv

ABSTRAK ............................................................................................................. vi

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viiiii

DAFTAR TABEL ................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi

DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………..xii

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

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

1.2. Rumusan Masalah ................................................................................... 5

1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 5

1.4. Pembatasan Masalah ................................................................................ 5

1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 7

2.1. Penelitian yang Relevan ........................................................................... 7

2.2. Konfigurasi Sistem Lampu Penerangan Jalan .......................................... 9

2.3. Prinsip Kerja PJU dengan Solar Sel ....................................................... 15

Page 9: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

ix

2.4. Komponen PJUTS .................................................................................. 17

2.5. Deskripsi Lingkungan Jalan ................................................................... 19

2.6. Kelebihan dan Kekurangan Implementasi PJU Tenaga Surya ............... 21

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 26

3.1. Waktu dan Tempat ................................................................................. 26

3.3. Metode Penelitian ................................................................................... 26

3.4. Tehnik Pengumpulan Data ..................................................................... 27

3.5. Tehnik Analisis Data .............................................................................. 27

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...................................... 36

4.1. Lokasi Pemasangan dan Kegiatan Instalasi ............................................ 36

4.3. Spesifikasi Penggunaan Alat .................................................................. 52

BAB V PENUTUP ................................................................................................ 48

5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 48

5.2. Saran ....................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 50

LAMPIRAN ......................................................................................................... 50

Page 10: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1. Rincian Komponen PJU Tenaga Surya ............................................... 18

Tabel 2. 2. Standar Lebar Badan dan Daerah Jalan .............................................. 20

Tabel 2. 3. Standar Pelayanan Minimal Jalan Tol ................................................ 21

Tabel 4. 1. Otput tegangan Panel Unit PJU-TS saat Cuaca Cerah

pada hari ke Pertama ............................................................................ 38

Tabel 4.2 Output tegangan Panel Unit PJU- TS saat cuaca cerah

pada hari ke Dua.................................................................................. 39

Page 11: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1. Jalan ke luar Kampus pada Malam hari ............................................ 3

Gambar 2. 1. Prinsip Kerja PJUTS ....................................................................... 12

Gambar 2. 2. Contoh Lampu merkuri, sodium, dan LED .................................... 13

Gambar 2. 3. Beberapa bentuk lengan tiang lampu jalan (SNI 7391, 2008) ........ 14

Gambar 2. 4. Penentuan sudut kemiringan stang ornamen terhadap lebar jalan

(SNI 7391, 2008) ................................................................................................... 14

Gambar 2. 5. Komponen PJUTS ........................................................................... 17

Gambar 3. 1. Flowchart Perancangan PJU…………………………………… 33

Gambar 3. 2. Skema Alat ...................................................................................... 35

Gambar 3. 3. Flowchart Rancangan Pemasangan PJU ......................................... 35

Gambar 3. 4. Instalasi PJU di Lapangan ............................................................... 35

Gambar 4.1. Peta Kampus Universitas Muhammadiyah Makassar ...................... 36

Gambar 4.2. Titik di Gerbang Keluar Kampus Universitas Muhammadiyah ...... 37

Gambar 4.3 Penunjukan nilai tegangan Solar cell menggunakan avometer ........ 38

Gambar 4.4. Gambar Rencana Pemasangan Komponen PJUTS ......................... 40

Gambar 4.5 Pemasangan PJUTS sesuai dengan gambar rencana ........................ 41

Gambar 4. 6. Lampu PJUTS Menyala pada malam hari....................................... 45

Page 12: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Spesifikasi Penggunaan Alat ........................................................................................ 50

Dokumentasi ................................................................................................................... 55

Page 13: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan

umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai oleh sistem mandiri yang

diperoleh dari energi matahari.Banyak yang menggunakan istilah PJU tenaga

surya yang dipakai.Ada yang menyingkat dengan istilah PJUTS, ada juga yang

menyebut dengan istilah PJU solar cell. Namun intinya semua istilah itu mengacu

pada komponen utama penghasil daya yang ada dalam sistem suplai daya dari

PJU itu sendiri.Meskipun namanya penerangan jalan umum, namun prinsip utama

dari PJU adalah menerangi suatu kawasan tertentu pada luas bidang yang tertentu

pula. Sehingga bisa diaplikasikan pada penerangan lain selain penerangan jalan

seperti :

1. Lampu jalan baik itu jalan tol, umum, maupun jalan lingkungan.

2. Lampu taman yang juga dapat berfungsi sebagai lampu hias yang biasa

disebut dengan dekoratif.

3. Lampu fasilitas untuk transportasi seperti, pelabuhan laut, bandar udara

dan terminal bus.

4. Lapangan, sepeti lapangan parker dan lapangan olahraga,

Pertumbuhan Lampu Penerangan Jalan Umum (LPJU) mengalami

peningkatan yang sangat pesat dalam beberapa tahun terakhir ini. LPJU

merupakan pemakai energi dan penyerap anggaran serta penyumbang emisi GRK

Page 14: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

2

yang cukup besar yang mana akan diperkirakan jumlahnya akan terus mengalami

peningkatan di masa-masa yang akan mendatang. Besarnya konsumsi energi

danemisi LPJU antara lain disebabkan karena sebagian besar masih menggunakan

teknologi yang cenderung boros dan memiliki umur pakai yang relatif singkat

serta sebagian besar pembangkit listrik milik PLN (89.53%) yang mencatu LPJU

masih menggunakan sumber energi dari fosil.

Oleh karenanya untuk melakukan upaya penghematan energi dan biaya serta

upaya untuk mendukung komitmen dari pemerintah untuk menurunkan emisi

GRK (Gas Rumah KACa) pada tahun 2020 sebesar 26% (dengan upaya sendiri)

dan 41% (apabila mendapatkan dukungan atau bantuan internasional), maka perlu

dilakukan sebuah penerapan teknologi yang lebih efisien pada sektor LPJU dapat

berupa penggunaan lampu hemat energi dan atau penggunaan sumber energi

alternatif terbarukan.

Pada saat ini penggunaan lampu hemat energi didukung oleh tersedianya

berbagai lampu hemat energi di pasaran dengan harga yang semakin kompetitif.

Sedangkan penggunaan sumber energi terbarukan tergantung dari potensi sumber

energi terbarukan yang tersedia di lokasi jalan di mana lampu penerangan jalan

diimplementasikan. Salah satu implementasi PJU adalah lampu penerangan untuk

jalan kampus di 1 titik tepatnya di jalan keluar Kampus di Universitas Muhammad

iyah Makassar yang akan di implementasikan.

Page 15: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

3

Gambar 1. 1. Jalan ke luar Kampus pada Malam hari

Pemasangan lampu jalan umum yang berada di depan kampus Universitas

Muhammadiyah Makassar dilakukan dengan pertimbangan bahwa kampus

memiliki jumlah mahasiswa yang banyak dan memiliki segala akttivitas yang

padat dari non akademik yang hamper dilakukan sampai malam hari.

Pertimbangan inilah maka dirasakan demi keamanan dan manfaat penerangan

bagi mahasiswa yang melakukan aktivitas non akademik dapat berjalan lancar.

Adapun pemasangan lampu jalan kampus (LJK) yang dipilih berada antara

depan rektorat dan jalan masuk kampus karena merupakan lokasi yang sering

digunakan mahasiswa melkukan aktivitas non akademik dan adapun dipilih untuk

diimplementasikan pemasangan lampu penerangan jalan menggunakan tenaga

surya.

Pemakaian bahan atau lampu penerangan jalan Kampus Universitas

Muhammadiyah Makassar yang tidak hemat energi sehingga mengakibatkan

peningkatan biaya yang dibebankan kepada pemerintah daerah. Bahkan rendahnya

Page 16: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

4

kesadaran masyarakat untuk berpartisipasi menjaga dan merawat fasilitas PJUTS

yang ada, merupakan salah satu faktor kendala dalam penerapan sistem PJUTS.

Kendala terkait PJUTS ini memang begitu banyak dimulai dari pengadaan sampai

pada perawatan.

Berdasarkan dari kenyataan tersebut, kendala umum pemasangan lampu

penerangan Kampus Universitas Muhammadiyah Makassar cukup banyak dan

rumit, sehingga terdapat beberapa bagian kampus yang tidak ditemui penerangan

lampu jalan dan tidak ada sistem PJUTS.

Untuk mengatasi problematika tersebut, maka pemasangan instlasi PJUTS

merupakan salah satu alternative menggunakan energi matahari.Dengan demikian

PJUTS di Kampus Universitas Muhammadiyah Makassar bisa dirasakan

masyarakat desa sebagai sarana pendukung aktifitas penerangan jalan terutama di

malam hari, dan merupakan alternative penghematan biaya listrik (Sundari, 2017).

Dalam tulisan ini akan dibahas tentang perencanaan pemasangan PJUTS

dengan tujuan agar pemanfaatan energi matahari dapat menjadi solusi tepat untuk

penghematan biaya listrik di Kampus Universitas Muhammadiyah Makassar,

khususnya untuk penerangan jalan umum. Selain itu, dengan perencanaan PJUTS

dengan sumber alternatif matahari ini dapat diketahui perkiraan biaya yang

dibutuhkan untuk sistem PJUTS.Dalam perencanaan ini tentu diharapkan

diketahui perbandingan biaya yang dibutuhkan pada pemasangan sistem PJUTS

dengan membeli komponen terpisah, PJUTS yang sudah jadi satu paket (Solar

Street Light), dan Integrated All in One Solar Street Lighting.

Page 17: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

5

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan alasan tersebut di atas, maka permasalahan yang timbuladalah:

1. Bagaimanakah rancangan lampu jalan PJU kampus berbasis tenaga

surya dan LED , dengan daya tahan modul solar panel dan LED ,

bersifat mandiri, tanpa jaringan tenaga listrik?

2. Bagaimanakah spesifikasi penerangan yang di gunakan pada rancangan

lampu jalan PJU kampus berbasis tenaga surya dan LED ?

1.3. Tujuan Penelitian

Berdasarkan permasalahan yang dikemukakan, maka tujuan daripenelitian

ini adalah:

1. Untuk mendeskripsikan rancangan sebuah lampu jalan PJU kampus

berbasis tenaga surya dan LED , dengan daya tahan modul solar panel

dan LED , bersifat mandiri, tanpa jaringan tenaga listrik?

2. Untuk mendeskripsikan spesifikasi penerangan yang di gunakan pada

rancangan lampu jalan PJU kampus berbasis tenaga surya dan LED ?

1.4. Pembatasan Masalah

Untuk menghindari meluasnya pembahasan maka pembatasan masalah

penelitian ini adalah pemasangan lampu jalan PJU kampus berbasis tenaga surya

dan LED .

Page 18: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

6

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan pada penulisan penelitian ini antara lain adalah

1. Bagi peneliti, penelitian ini diharapkan mampu menjadi skripsi yang

berkualitas sehingga mampu meluluskan peneliti dengan nilai yang

memuaskan.

2. Bagi Peneliti selanjutnya, penelitian ini diharapkan mampu menjadi

referensi dalam membuat sistem PJU yang berbasis Solar Cell

3. Bagi Kampus, penelitian ini diharapkan mampu memberikan masukan

terkait mengefisienkan biaya listrik dengan penggunaan sumber daya

alam tenaga surya.

Page 19: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Penelitian yang Relevan Tentang PJUTS

Azmal Harun Arrasyid, Didik Notosoedjono, Hasto Subagya (2016) dengan

judul penelitian analisis perencanaan penerangan jalan umum dan lampu taman

berbasis photovoltaik di Universitas Pakuan Bogor. Adapun hasil penelitian yang

diperoleh adalah enerangan jalan umum konvensional merupakan langkah yang

kurang tepat untuk diterapkan di Universitas Pakuan Bogor, karena biaya listrik

bulanan untuk menunjang kegiatan belajar mengajar sudah sangat mahal.Maka

dari itu dibutuhkan penerangan jalan umum berbasis photovoltaik.Dengan potensi

tenaga surya yang besar, maka penerapan tenaga surya dengan PJU untuk di

lingkungan Universitas Pakuan Bogor sangat lah cocok.Penelitian dilakukan di

Universitas Pakuan Bogor yang meliputi kampus utama dan fakultas teknik. Agar

aspek teknis dan ekonomisnya tercapai, perencanaan membutuhkan 145 tiang

dengan rincian 84 tiang lengan tunggal, 53 tiang lengan ganda, dan 8 tiang empat

lengan. Dengan total daya 3.280 Watt dan dengan total biaya Rp. 2.274.559.254,-.

Penelitian yang serupa dilakukan oleh Ilyas AChmad Syarifudin, Bonar

Sirait, dan Purwoharjono (2015) rancang bangun penataan lampu penerangan

jalan umum di Kota Sintang dengan hasil penelitian bahwa sistem penempatan

lampu penerangan jalan umum yang terpasang saat ini dengan total panjang jalan

4,769 Km dan lebar jalan 6 meter, maka hasil dari pengukuran dan perhitungan

dengan menggunakan metode titik (point by point) pada penerangan jalan tersebut

masih belum sesuai dengan iluminasi rata-rata standar yang berlaku berdasarkan

Page 20: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

8

IES (Illuminating Engineering Society), yaitu 6 - 12 lux. dimana iluminasi rata-

rata pada jalan di Kota Sintang berdasarkan hasil pengukuran adalah 1,22 lux dan

berdasarkan hasil perhitungan adalah 1,46 lux, sehingga penulisan tugas akhir ini

bertujuan untuk menerapkan sistem penataan lampu penerangan jalan umum yang

baik dan sesuai standar yang berlaku agar dapat menjadi masukan Pemerintah

Kabupaten Sintang sebagai pertimbangan dalam perencanaan penerangan jalan

umum dimasa yang akan datang. Berdasarkan hasil dari perancangan penataan

lampu penerangan jalan, maka dipilih jenis tiang lampu lengan tunggal dengan

tinggi 10 meter, panjang lengan lampu 2 meter dan jarak dari tiang ke perkerasan

jalan aspal adalah 1 meter. Untuk mendapatkan hasil iluminasi rata-rata yang

sesuai dengan standar yang berlaku yaitu 6 - 12 lux, maka dipilih lampu sodium

bertekanan tinggi (SON – T 150 Watt) dengan model susunan lampu satu sisi

jalan (single side) dan jarak antar tiang lampu adalah 36 meter sehingga iluminasi

rata-rata yang dihasilkan lampu pada permukaan jalan adalah 6,66 lux.

Penelitian yang sama juga dilakukan oleh Tri Wahyu Oktaviana Putri, Adri

Senen, Yoakim Simamora, dan Dwi Anggaini (2019) dengan judul Pemanfaatan

Energi Surya untuk Penerangan Jalan & Fasilitas Umum di Desa Sukarame Kab.

Lebak Banten. Adapun hasil penelitian diperoleh bahwa jalan sebagai salah satu

sarana umum yang vital dalam menghubungkan antar daerah satu ke daerah yang

lainnya. Oleh karena itu, keberadaaan penerangan jalan umum (PJU) adalah hal

yang sangat penting demi kelancaran aktivitas warga di malam hari. Tetapi, tidak

semua ruas jalan telah terpasang PJU. Misalnya ruas jalan desa di Desa Sukarame,

Kec. Sajira, Kab. Lebak, Banten. Desa ini merupakan desa yang dialiri arus listrik

Page 21: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

9

tetapi pasokan listrik untuk PJU masih sangat terbatas.Oleh karena itu diperlukan

pemasangan PJU berupa lampu tenaga surya sebagai alternatif efektif bagi

penerangan jalan dan fasilitas umum.Lampu tenaga surya dipilih mengingat

lampu tersebut tidak memerlukan pasokan listrik dari rumah warga dan keadaan

geografis desa yang sangat potensial untuk memanfaatkan energi surya. Lampu

tenaga surya dipasang pada 3 titik strategis yaitu di jalan kampung depan TK,

jalan kampung depan lapangan, dan teras mushola. Selain pemasangan lampu

untuk penerangan umum, analisis ekonomi juga dilakukan pada kegiatan ini

dengan cara membandingkan total biaya yang diperlukan PJU lampu surya

dengan total biaya PJU lampu pijar. Walaupun harga PJU tenaga surya lebih

mahal, tetapi untuk penggunaan jangka panjang, PJU tenaga surya jauh lebih

ekonomis dibandingkan PJU lampu pijar.

Ketiga penelitian diatas hamper sama dengan studi yang dilakukann.

Persamaannya yaitu peneliti sama-sama melakukan perancangan dan pemasangan

lampu jalan umum menggunakan tenaga surya sedangkan perebdaanya yakni pada

penelitian Azmal dkk meneliti terkait penerangan lamu jalan dan taman yang

berbeasis photovoltaic, sedangkan pada penelitian Ilyas dkk melakukan rancang

bangung penerangan jalan umum, dan penelitian yang dilakukan oel Tri dkk

menguraikan terkait pemanfaatan tenaga surya.

2.2. Konfigurasi Sistem Lampu Penerangan Jalan

Lampu penerangan jalan adalah bagian dari bangunan pelengkap jalan

yang dapat dipasang di kiri atau kanan jalan dan atau di tengah (di bagian median

jalan) yang digunakan untuk menerangi jalan maupun lingkungan disekitar

Page 22: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

10

jalan.Penerangan Jalan Tenaga Surya merupakan sebuah alternatif yang murah

dan hemat untuk digunakan sebagai sumber listrik penerangan karena

menggunakan sumber energi gratis dan tak terbatas dari alam yaitu energi

matahari. Menggunakan Modul/Panel Surya dengan lifetime hingga 25 tahunyang

berfungsi menerima cahaya (sinar) matahari yang kemudian diubah menjadi listrik

melalui proses photovoltaic. Kemudian disimpan di baterai sehingga tidak

memerlukan suplai dari PLN, secara otomatis dapat mulai menyala pada sore hari

dan padam pada pagi hari dengan perawatan yang mudah dan efisien selama

bertahun tahun.Secara keseluruhan sistem ini dirancang untuk penyediaan cahaya

penerangan umum dengan sumber energi terbarukan, bebas biaya perawatan dan

berumur ekonomis lama.

Tenaga Surya ( PJU-TS ) sangat cocok digunakan untuk jalan-jalan di

daerah-daerah yang belum terjangkau oleh listrik PLN dan juga daerah-daerah

yang mengalami krisis energi listrik terutama di daerah terpencil seperti

perkebunan, daerah pertambangan, pedesaan atau perkampungan yang belum

terjangkau oleh PLN. Namun belakangan ini PJU Tenaga Surya juga marak

diaplikasikan di daerah perkotaan seperti di kawasan jalan-jalan utama, jalan

kawasan perumahan, halte bis, tempat parkir, pompa bensin (SPBU) dan

sebagainya.

Lampu jalan PJU tenaga surya berbasis LED menggunakan daya yang

lebih sedikit dan efisien. Menggunakan Lampu LED jenis hi-power yang sangat

terang, hemat energi dan tahan lama. Masa pemakaian Lampu LED bisa

mencapai 50.000 jam dengan sumber daya DC. Dengan lamanya interval

Page 23: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

11

penggantian lampu berarti juga mengurangi frekuensi dan menghemat biaya

operasional pemeliharaan untuk ongkos jasa penggantian bola lampunya

saja.Baterai yang digunakan adalah baterai bebas perawatan (maintenance free)

jenis VRLA dan tipe Deep Cycle.Dengan menggunakan perangkat ini, kita sudah

memiliki sumber energi sendiri tanpa ketergantungan dengan pihak lain, hemat

BBM, dan ramah lingkungan. PJU Tenaga Surya beroperasi secara mandiri dan

tidak memerlukan kabel jaringan antar tiang sehingga installasinya menjadi sangat

mudah, praktis, sangat ekonomis dan tentunya dapat terhindar dari blACk out total

jika terjadi gangguan.Dengan sistem pemasangan yang cepat dan mudah, PJU

LED Tenaga Surya dapat menjadi solusi yang cepat dalam mengatasi kebutuhan

penerangan jalan umum.

Pertimbangan-pertimbangan menggunakan lampu jalan PJU berbasis

tenaga surya dan LED :

1. Daya tahan modul solar panel dan LED

2. Bersifat mandiri, tanpa jaringan tenaga listrik

3. Menggunakan energi matahari

4. Ramah lingkungan

5. Instalasi sangat mudah

6. Hemat biaya perawatan

7. Mudah dipindahkan

8. Life time yang lama (lampu LED hingga 11 tahun & solar panel hingga

25 tahun)

Page 24: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

12

Aplikasi lampu jalan PJU tenaga surya terdiri dari: Lampu jalan, lampu

taman, lampu dermaga, lampu lapangan parkir, lampu jalan raya terpencil, lampu

jalan pedesaan, lampu penerangan wisata, lampu jalan perkebunan, lampu jalan

pertambangan, dan lain-lain. Secara umum Prinsip Kerja PJU Tenaga Surya dapat

diuraikan sebagai berikut:

Gambar 2. 1. Prinsip Kerja PJUTS

Sumber: TMLEnergy

Pada siang hari, sinar matahari dikonversi menjadi arus listrik oleh panel

surya. Arus listrik tersebut dialirkan ke baterai melalui SCC (Solar Charge

Controller) sebagai regulator arus danmenjaga agar tidak terjadi over discharge

pada baterai. Pada malam hari, lampu akan menyala dengan mengambil energi

listrik yang disimpan pada baterai ketika siang hari. Arus listrik dari baterai ke

lampu mengalir melalui SCC agar arus listrik tetap stabil.

Page 25: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

13

Lampu penerangan yang dimaksud adalah suatu unit lengkap yang terdiri

dari sumber cahaya (lampu/luminer), elemen-elemen optik (pemantul/reflector,

pembias/refrACtor, penyebar/diffuser). Elemen-elemen elektrik (konektor ke

sumber tenaga/power supply. dll.), struktur penopang yang terdiri dari lengan

penopang, tiang penopang vertikal dan pondasi tiang lampu. Dalam perencanaan

instalasi penerangan jalan haruslah semestinya dengan standar dan ketentuan yang

telah berlaku dan ditetapkan oleh suatu lembaga di daerah tersebut.Di Indonesia

ketentuan dan standar ini dinamakan SNI (Standar Nasional Indonesia).

Berdasarkan jenis sumber cahaya, lampu penerangan jalan umum dapat pula

dibedakan atas 3 (tiga) mACam yaitu lampu merkuri, lampu sodium, dan lampu

LED .

Gambar 2. 2. Contoh Lampu merkuri, sodium, dan LED

Sedangkan tiang merupakan komponen yang digunakan untuk menopang

lampu. Beberapa jenis tiang yang digunakan untuk lampu jalan adalah tiang

besi dan tiang octagonal.Berdasarkan bentuk lengannya (stang ornamen), tiang

lampu jalan dapat dibagi menjadi 3, yaitu lengan tunggal, lengan ganda , dan

tanpa lengan.

Page 26: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

14

Gambar 2. 3. Beberapa bentuk lengan tiang lampu jalan (SNI 7391, 2008)

Untuk menentukan sudutkemiringanstang ornamen, agar titik penerangan

mengarah ke tengah-tengah jalan, maka:

Sehingga

Gambar 2. 4. Penentuan sudut kemiringan stang ornamen terhadap lebar

jalan (SNI 7391, 2008)

Dimana :

h : tinggi tiang

t : jarak lampu ke tengah-tengah jalan

Page 27: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

15

c : jarak horizontal lampu-tengah jalan

W1 : tiang ke ujung lampu

W2 : jarak horizontal lampu ke ujung jalan

2.3. Prinsip Kerja PJU dengan Solar Sel

Sistem photovoltaic menghasilkan daya keluaran hanya pada saat modul

photovoltaic disinari matahari, oleh karena itu sistem photovoltaic menggunakan

mekanisme penyimpanan energi agar energi listrik selalu tersedia pada waktu

matahari sudah tidak menyinari (malam hari).Baterai merupakan komponen yang

digunakan untuk penyimpanan energi listrik yang dihasilkan array

photovoltaic.Selain untuk media penyimpanan energi listrik, baterai

jugadigunakan untuk pengaturan sistem tegangan dan sumber arus yang dapat

melebihi kemampuan array photovoltaic.

Sebelum mendesain PJU yang memanfaatkan solar cell, ada beberapa hal

yang perlu dipertimbangkan yaitu:

1. Pemakaian daya rata-rata selama 24 jam.

2. Pemakaian daya rata-rata pada malam hari (terhitung dari nilainya sinar

matahari yang mengenai solar cell).

3. Pemakaian daya puncak.

Pertimbangan-pertimbangan diatas digunakan untuk mengetahui

spesifikasi komponen yang akan dipasang pada sistem tersebut, karena

salah memilih komponen bisa menyebabkan sistem ini tidak bekerja

dengan baik (mudah rusak/tidak maksimal). PV module adalah peralatan

yang mengubah energi cahaya matahari menjadi energy listrik.

Page 28: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

16

Merupakan peralatan energi terbarukan (renewable energy) yang ramah

akan lingkungan (clean energy). PV module ini pada siang hari akan

menghasilkan energy listrik yang kemudian disimpan dalam baterai

sehingga dapat dipergunakan untuk menyuplai beban lampu pada malam

hari.

4. Solar Charge Controller merupakan peralatan yang mengatur proses

pengisian energy dari PV ke baterai serta pengeluaran energi dari baterai

ke beban (lampu) agar baterai tidak mengalami kerusakan akibat

overcharge maupun overdischarge.

5. Box Batere dan Panel Kontrol adalah sebuah panel untuk wadah/casing

baterai dan SCC dengan instalasi wiring-nya.

6. Battery Bank digunakan untuk menyimpan energi pada siang hari dari

Solar Array yang selanjutnya dipergunakan untuk menyuplai beban

(lampu) pada malam hari.

Lampu penerangan jalan (PJU) tenaga matahari mempunyai ketinggian

tiang yang berbeda-beda, mulai dari 7 m s/d 9 m. Jarak antar tiang juga bervariasi

mulai dari 15m s/d 40m. Jarak antar tiang tergantung ketinggian tiang, jenis

lampu, dan cahaya yang dibutuhkan (brightness).

Page 29: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

17

Gambar 2. 5. Komponen PJUTS

Sumber: TMLEnergy

2.4. Komponen PJUTS

Komponen PJU tenaga surya meliputi komponen pembangkit, komponen

beban dan komponen pendukung.Komponen pembangkit berupa panel surya

(solar panel/pv panel/solar module/pv module), Solar Charge Controller (battery

control regulator/battery control unit) dan baterai. Komponen beban berupa

lampu LED . Sementara komponen pendukung terdiri dari tiang, kabel box baterai

dan aksesoris. Komponen pembangkit PJU akan membentuk sistem pembangkit

listrik tenaga surya (PLTS) untuk mensuplai listrik ke komponen beban.

Sebagaimana penghitungan PLTS, untuk menentukan besar sistem

pembangkitan beserta sub komponen yang dibutuhkan, maka diperlukan

penghitungan besar energi yang akan dikonsumsi oleh komponen beban. Hal ini

dilakukan untuk mengoptimalkan penggunaan sistem dengan spesifikasi teknis

yang efisien namun dapat diandalkan (reliable). Komponen PJU tenaga Surya

secara umum adalah : Modul Solar cell Mono/Polycrystalline, Lampu LED /CFL

Page 30: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

18

+ Cobra Head Lamp, Charge Controller Automatic Timer, Battery SLA/VLRA

Deep Cycle Free Maintenance, Battery Box, Solar Panel Support, Poles and

Various BrACkets, and Wiring Harnesses.

Tabel 2. 1. Rincian Komponen PJU Tenaga Surya

Gambar Peralatan Utama Spesifikasi

Modul Surya

Modul Surya dengan jenis

Mono/Polycrystalline Silicon,

menkonversi

radiasi sinar matahari menjadi

tenaga listrik

yang nantinya digunakan

sebagia sumber

energy

Tipe Cell :

3. Mono/Polycrystalline

4. Jumlah cell : 36 - 72

5. Daya : 80 Wp-250

Wp

Battery

Baterai berfungsi untuk

menyimpan energi

yang

dihasilkan oleh modul surya,

didesain untuk

dapat

mengalirkan arus konstan

dalam waktu yang

lama

- Tipe Baterai:

VRLA Gel / MF-

Nominal Tegangan : 12 –

24 V

- Kapasitas: 65 – 150 Ah

Solar Charge Controller

Solar Charge Controller

mengatur arus listrik

yang

dihasilkan modul surya untuk

disimpan ke

baterai,

SCC menjaga agar arus listrik

yang dihasilkan

tetap stabil sehingga

memperpanjang usia

baterai

- Algoritma Kontrol:

MPPT/PWM

- Nominal Tegangan: 10

– 20 A / 12 –

24 V

Page 31: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

19

Tiang & Armature

Teknologi pembuatan tiang

menggunakan

pelindung galvanize, sehingga

lebih tahan

terhadap korosi. Tinggi dan

sudut armarture

disesuaikan dengan kebutuhan

luminasi dan

illuminasi

- Oktagonal

- Hot Dip Galvanized

- Anti Panjat

Lampu LED

Lampu LED merupakan

teknologi penerangan dengan

efisiensi yang tinggi. LED

memiliki

usia

pakai yang cukup panjang, serta

warna cahaya

yang bisa disesuakan dengan

kebutuhan dan

kondisi lingkungan

- Luminasi > 110 lm/W

- Daya : 20 – 120 W

Box Panel Listrik

Box Batere dan Panel Kontrol

adalah sebuah

panel untuk wadah/casing

baterai dan SCC

dengan instalasi wiring-nya.

- Powder Coating

- IP 54

- Air Ventilated

Source: TMLEnergy

2.5. Deskripsi Lingkungan Jalan

Menurut Volume Jalan, terbagi atas:

1. Arteri Primer

Menghubungkan kota jenjang ke satu yang terletak berdampingan atau

menghubungkan kota jenjang ke satu.

2. Arteri Sekunder

Menghubungkan kawasan primer dengan kawasan sekunder I atau

menghubungkan kawasan sekunder I dengan kawasan sekunder II

Page 32: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

20

3. Kolektor Primer

Menghubungkan kota jenjang kedua dengan kota jenjang kedua atau

menghubungkan kota jenjang kedua dengan kota jenjang ketiga

4. Kolektor Sekunder

Menghubungkan kawasan sekunder II dengan kawasan sekunder II atau

menghubungkan kawasan sekunder II dengan kawasan sekunder III

5. Lokal Primer

Menghubungkan kota jenjang ke satu dengan persil atau menghubungkan

kota jenjang kedua dengan persil atau menghubungkan kota jenjang

ketiga.

2.5.1. Badan Jalan

Badan jalan meliputi jalur lalu lintas dengan atau tanpa jalur pemisah dan

bahu jalan, badan jalan hanya diperuntukkan bagi arus lalu lintas dan pengamanan

terhadap konstruksi jalan.Secara geometris lebar badan jalan dan daerah jalan

yang meliputi daerah milik jalan (Damija), daerah manfaat jalan (Damaja) dan

daerah Pengawasan Jalan (Dawasja) pada masing-masing fungsi jalan

sebagaimana diatur pada Undang-undang Nomor 26 tahun 1985.

Tabel 2. 2. Standar Lebar Badan dan Daerah Jalan

Fungsi Jalan DAMINA (m) DAMAJA (m) DAWASJA

MINIMAL (m)

Arteri primer 8 14 20

Kolektor Primer 7 11 15

Lokal Primer 6 8 10

Arteri Sekunder 7 7 7

Local sekunder 5 5 5

Sumber: Undang-undang Nomor 26 Tahun 1985

Page 33: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

21

2.5.3 Standar Penerangan Jalan

Standar tentang fungsi, jenis, dimensi, pemasangan, penempatan/penataan

yang digunakan untuk penerangan ruas jalan, persimpangan sebidang maupun

tidak sebidang, jembatan dan terowongan di kawasan perkotaan yang mempunyai

klasifikasi fungsi jalan arteri, kolektor dan lokal diatur dalam SNI 7391:2008

tentang Spesifikasi penerangan jalan di kawasan perkotaan. Sementara untuk

Jalan Tol diatur dalam PERMEN PU No16 /PRT/M/2014 tentang Standar

Pelayanan Minimal Jalan Tol.

Tabel 2. 3. Standar Pelayanan Minimal Jalan Tol

SubtansiLayanan Indikator Cakupan Tolok Ukur Keterangan

Keselamatan Fasilitas

Lainnya

Penerangan

Jalan

Umum (PJU)

Wilayah

Perkotaan

Seluruh Ruas

Jalan Tol

Lampu

Menyala

100%

Waktu

Toleransi

pemenuhan

2 x 24

Jam

2.6. Kelebihan dan Kekurangan Implementasi PJU Tenaga Surya

2.6.1. Kelebihan Implementasi PJU Tenaga Surya

1. Ramah lingkungan dan bebas polusi.

Sistem listrik tenaga surya secara umum tidak memberikan konstribusi

terhadap perubahan iklim di bumi.Ini dikarenakan sistem listrik tenaga surya

tidak memancarkan gas rumah kACa yang berbahaya seperti karbon

dioksida.Selain itu sistem listrik tenaga surya juga tidak menyebabkan polusi

suara (tidak berisik).

Page 34: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

22

2. Sumber energi melimpah yang tak terbatas.

Energi yang digunakan atau dimanfaatkan oleh sistem tenaga surya adalah

energi alternatif yang melimpah (sinar matahari).Matahari adalah sumber

energi yang tidak terbatas. Dalam konteks Indonesia sebagai negara yang

berada di sekitar khatulistiwa, matahari bersinar sepanjang tahun sehingga

energi dari matahari ini selalu tersedia kapan saja dan dimana saja di wilayah

Indonesia.

3. Tidak tergantung jaringan PLN.

Suplai daya mandiri sehingga tidak tergantung pada jaringan listrik

konvensional (PLN). PJU yang satu ini tidak akan berpengaruh jika ada

masalah di jaringan listrik PLN yang menyebabkan pemadaman. Dengan kata

lain PJU yang satu ini tidak membutuhkan adanya jaringan listrik PLN. Ini

menjadi keuntungan utama karena sesuai dengan namanya, PJU seharusnya

tetap menerangi lokasi dimana ia dipasang karena penerangan tersebut

melayani kepentingan umum. Kepentingan umum dimaksud dapat berupa

keamanan dan kenyamanan kelompok masyarakat yang ada di lokasi maupun

kelompok masyarakat yang sedang/akan melewati lokasi tersebut.

4. Nihil biaya listrik PLN.

Karena merupakan sistem mandiri yang tidak tergantung dengan jaringan PLN

tentunya akan menihilkan biaya penggunaan listrik PLN. Sebagai informasi

bahwa penerangan jalan umum yang ada dan menggunakan jaringan listrik

PLN bukanlah fasilitas gratis yang diberikan oleh PLN. Penggunaan PJU

diperhitungkan PLN dan harus dibayarkan oleh pemerintah daerah setempat.

Page 35: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

23

Untuk kepentingan pembayaran itu, pada lembar tagihan listrik bulanan akan

tertera komponen penerangan jalan umum sebagai salah satu yang harus

dibayarkan. Atau jika menggunakan listrik prabayar, maka komponen PJU

sudahdiperhitungkan dalam harga per KWh yang dtetapkan yang membentuk

harga voucher/token listrik prabayar.

5. Dapat dipasang dimana saja.

Sifat mandiri dari jaringan listrik PLN menjadikan keuntungan terbesar PJU

ini.Dengan kemandirian tersebut, maka PJU tenaga surya dapat dipasang

dimana saja selama panel surya sebagai penangkap sinar matahari tidak

terhalangi oleh bayangan benda apapun.Untuk jalan-jalan lintas yang tidak

sejajar dengan jaringan distribusi PLN, maka PJU ini menjadi pilihan yang

rasional.

6. Usia pakai yang sangat panjang.

PJU tenaga surya mengadopsi semangat efisiensi energi sehingga salah satu

faktor utama dan menjadi keuntungan PJU ini adalah usia pakai haruslah cukup

panjang sehingga tidak memberatkan dalam operasional terutama perawatan

rutin. Sebagai contoh, panel surya rata-rata memiliki usia pakai sampai dengan

25 tahun dengan degradasi efisiensi hanya 10%. Contoh lainnya adalah

penggunaan lampu LED dengan usia pakai sampai dengan 50.000 jam atau

jika PJU menyala selama 10 jam sehari, maka usia pakai maksimum lampu

LED ini bisa mencapai lebih dari 13 tahun. Bandingkan dengan penggunaan

lampu gas konvensional yang masih banyak digunakan PJU saat ini.

Page 36: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

24

7. Perawatan rutin yang minimal.

Banyak yang mengatakan PJU tenaga surya bebas perawatan, namun saya

tidak sepakat dengan penggunaan istilah bebas tersebut. Akan lebih tepat

menggunakan istilah minim perawatan karena bagaimanapun sebuah sistem

akan membutuhkan perlakuan untuk menjamin keberlangsungan sistem itu

sendiri. Adapun perawatan PJU tenaga surya akan sangat tergantung pada

kondisi lokasi dan pemilihan komponen utama yaitu baterai yang digunakan.

2.6.2. Kekurangan Implementasi PJU Tenaga Surya

1. Biaya investasi awal yang relatif mahal.

Harus diakui biaya investasi awal PJU tenaga surya jika dibandingkan dengan

PJU konvensional akan terasa relatif mahal. Namun dengan skala produksi

massal yang dilakukan oleh China pada beberapa tahun belakangan ini, secara

perlahan namun pasti investasi pembangkit listrik tenaga surya (termasuk PJU)

mengalami penurunan yang tajam jika dibandingkan 10 tahun lalu.Menjawab

pertanyaan mahalnya biaya investasi ini, bisa dijawab dengan melakukan

komparasi biaya dalam rentang waktu tertentu antara PJU tenaga surya dan

PJU konvensional.PJU tenaga surya memang relatif mahal di awal, namun

minim biaya rutin.Sementara PJU konvensional relatif murah di awal, namun

dengan biaya rutin yang terus menerus setiap bulannya berupa penggunaan

daya dari PLN.

2. Tergantung cuACa.

Saat cuACa hujan/mendung, kemampuan panel surya menangkap sinar

matahari tentu akan berkurang yang berakibat pada tidak optimalnya konversi

Page 37: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

25

energi yang terjadi. Untuk menghadapi hal tersebut, pemilihan panel surya

menjadi sesuatu yang perlu menjadi pertimbangan perencanaan dengan juga

mempertimbangkan posisi lokasi terhadap matahari dan kekuatan radiasi

matahari di lokasi tersebut. Dalam konteks Indonesia, secara umum faktor

matahari tidaklah terlalu signifikan berpengaruh kecuali di beberapa daerah

yang memang radiasi mataharinya sangat kecil seperti di Bogor, Jawa Barat

yang radiasinya hanya sekitar 2,5 kWh/m²/hari dibandingkan dengan radiasi

rata-rata indonesia sebesar 4,8 kWh/m²/hari.

Page 38: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

26

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan di Kampus Universitas Muhammadiyah

Makassar. Penelitian dilaksanakan mulai bulan Juni sampai dengan Agustus 2020

3.2. Alat dan Bahan

1. Modul Solar cell Mono/Polycrystalline

2. Lampu LED /CFL + Cobra Head Lamp

3. Charge Controller Automatic Timer

4. Battery SLA/VLRA Deep Cycle Free Maintenance

5. Battery Box

6. Solar Panel Support

7. Poles and Various BrACkets

8. Wiring Hamess

3.3. Metode Penelitian

Penelitian “Instalasi Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya (PJUTS) DI

Kampus Universitas Muhammadiyah Makassar” menggunakan metode rekayasa

nilai (value engineering). Pendekatan yang digunakan dalam analisis dengan cara

kualitatif dan kuantitatif dari berbagai sumber data yang diperoleh.

Page 39: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

27

3.4. Tehnik Pengumpulan Data

3.4.1. Observasi Lapangan

Pengumpulan data melalui studi lapangan adalah untuk mendapatkan data

primer, dilakukan dengan cara :

1. Observasi, yaitu dengan mengamati secara langsung objek yang diteliti,

yakni LPJU konvensional yang berada di Kampus Universitas

Muhammadiyah Makassar dan penempatan dan pemasangan LPJU

Kampus Universitas Muhammadiyah Makassar.

2. Wawancara, dalam penelitian lapangan dilakukan wawancara terhadap

beberapa responden untuk mengumpulkan data-data mengenai lampu

jalan solar cell dan lampu jalan konvensional. Wawancara ini dilakukan

di pegawai Kampus Universitas Muhammadiyah Makassar sebagai

respondennya.

3.4.2. Studi Pustaka

Studi pustaka dilakukan upaya mempelajari dan mengumpulkan data

sekunder untuk menunjang penelitian.Data yang dikumpulkan berasal dari buku

referensi, jurnal, prosiding, dokumen-dokumen dan artikel dari internet, serta

bahan kuliah yang mendukung dan berkaitan dengan topik tugas akhir ini.

3.5. Tehnik Analisis Data

Analisa teknis merupakan sebuah analisa yang sifatnya observatif serta

perhitungan rumus yang ada dengan menyesesuaikan kriteria dan Standarisasi

Nasional Indonesia (SNI) yang berlaku dan tertera pada PUIL (Persyaratan Umum

Instalasi Listrik).Menganalisis hal teknis terhadap LPJU dilakukan untuk

Page 40: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

28

mendapatkan sistem penerangan yang baik, aman, handal, tahan lama, dan sesuai

dengan spesifikasi pabrikasinya dan terlebih sesuai SNI .Adapun analisis teknik

dilakukan terhadap komponen-komponen PJU yang meliputi lampu, penerangan,

tiang, stang ornamen, penghantar, dll.Berikut penjelasan masing-masing

komponen yang dianalisa dalam tugas akhir berikut.

3.5.1. Lampu dan Penerangan

Lampu adalah suatu unit lengkap yang terdiri dari sumber cahaya

(lampu/luminer), elemen-elemen optik (pemantul/reflector, pembias/refrACtor,

penyebar/diffuser).elemen-elemen elektrik (konektor ke sumber tenaga/power

supply. dll.). Untuk itu lampu memerlukan daya (sumber listrik) untuk

membuatnya bekerja (hidup) dan akan menghabiskan energi selama lampu

tersebut bekerja (dihidupkan). Berikut rumus yang digunakan untuk mencari besar

energi yang dipakai pada lampu:

= x t …………….. 3.1.

dimana :

= energi yang dibutuhkan atau beban (Wh/watt.hour)

= daya beban atau lampu (watt)

t = lama pemakaian beban atau lampu dalam satu hari (hour)

Dalam merencanakan instalasi penerangan, ada beberapa hal yang perlu

diperhatikan untuk mendapatkan penerangan yang baik, yang memenuhi

fungsinya agar mata dapat melihat dengan jelas dan nyaman. Maka dari

itudiperlukan beberapa perhitungan penerangan, diantaranya adalah:

Page 41: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

29

1. Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya adalah fiuks cahaya per satuan sudut ruang dalarn arah

pancaran cahaya yang dapat ditulis dengan persamaan :

I =

…………….. 3.2.

dimana :

I = intensitas cahaya (candela)

q = fluks cahaya dalam lumen (lm)

w = sudut ruang dalam steridian (sr)

2. Iluminasi (Intensitas Penerangan)

lluminasi atau intensitas penerangan adalah kerapatan fiuks cahaya yang

mengenai suatu permukaaan, secara matematis dirumuskan :

E=

……………. 3.3.

dimana :

E= intensitas penerangan/iluminasi (lux atau lm/ m2)

A = luas bidang (m2)

q= fluks cahaya dalam lumen (lm)

Intensitas penerangan pada suatu titik umumnya tidak sama untuk setiap

titik pada bidang tersebut. Intensitas penerangan suatu bidang karena suatu

sumber cahaya dengan intensitas (I), berkurang dengan kuadrat dari jarak

antara sumber cahaya dan bidang itu (invers square law).Untuk

memastikan intensitas penerangan di seluruh bagian bidang memenuhi

syarat minimal yang telah ditetapkan digunakan perhitungan metode titik.

Page 42: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

30

3. Efikasi Cahaya

Efikasi cahaya merupakan perbandingan antara fiuks cahaya yang

dihasilkan larnpu dengan daya listrik yang dipakainya, secara matematis

dapat dirumuskan sebagai berikut :

K=

…………….. 3.4.

dimana : K = efikasi cahaya (lm/watt)

= daya lampu (watt)

p= fluks cahaya (lumen)

4. Efisiensi Penerangan

Efisiensi penerangan adalah perbandingan antaran fluks cahaya yang

dipancarkan oleh armatur atau dapat juga diartikan sebagai fluks cahaya

yang sampai ke objek dengan fluks cahayayang dipancarkan oleh sumber

cahaya atau fluks cahaya awal, secara matematis dirumuskan :

K=

…………….. 3.5.

dimana :

K = efisiensi cahaya penerangan

= fluks cahaya yang dipancarkan oleh sumber

cahaya(lumen)

g = fluks cahayayang dipancarkan oleh armatur (lumen)

3.5.2. Tiang dan Stang Ornament

Tiang merupakan salah satu dari komponen penting pada penerangan jalan

umum.Fungsinya sebagai tempat untuk meletakkan lampu (beserta armaturnya),

Page 43: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

31

stang ornament, panel surya, baterai, inverter, dan lain sebagainya.Untuk

menentukan sudut kemiringan stang ornamen, agar titik penerangan mengarah

ketengah - tengah jalan. Maka, untuk menentukan sudut kemiringan stang

ornamen,agar titik penerangan mengarah ketengah – tengah jalan.

√ …………….. 3.6.

…………….. 3.7.

dimana: h = tinggi tiang

T = jarak lampu ke tengah jalan

c = jarak horizontal lampu ke tengah jalan

w1 = jarak tiang ke horizontal lampu

w2 = jarak horizontal lampu ke ujung jalan

b = lebar batu jalan

o = jarak batu jalan ke horizontal lampu

T = batas kemiringan stang ornamen

φ = sudut kemiringan stang ornament

3.5.3. Penghantar Listrik

Kabel merupakan rakitan satu penghantar atau lebih, baik penghantar itu

pejal maupun pintalan, masing-masing dilindungi isolasi, dan keseluruhannya

dilengkapi dengan selubung pelindung bersama. Dimana pada umumnya bagian-

bagian untuk kabel tegangan rendah adalah:

1. Penghantar

2. Isolasi

Page 44: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

32

3. Lapisan pembungkus inti

4. Pelindung mekanis

5. Selubung luar

3.5.4. Perencanaan LPJU Solar cell

Dalam merencanakan LPJU solar cell yang sesuai dengan SNI digunakan

perhitungan – perhitungan yang tepat dan sesuai kebutuhan. Beberapa

kmponen penting LPJU solar cell akan dijelaskan satu per satu di bawah

ini.

1. Lampu LED (Light Emitting Diode)

2. Panel surya

3. Solar charge controller

Page 45: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

33

3.5. Flowchat

Gambar 3.1. Flowchart Perancangan PJU

Tidak

Ya

Page 46: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

34

1. Perancangan penerangan jalan umum dimulai dengan mencari studi literature

yang relevan dengan perancangan studi penerangan lampu jalan umum.

2. Pengukuran penggunaan energi harian sebelum menggunakan sel surya dengan

berdsarkan pada studi yang sebelumnya telah melakukan perancangan.

3. Perancangan desain penerangan jalan umum terkait alat-alat yang digunakan

berdasarkan hasil pengukuran

4. Pemasangan sel surya dilakukan setelah alat dan bahan lengkap dan sudah

sesuai dengan rancangan desain

5. Setelah dilakukan pemasangan sel surya, maka dilanjutkan dengan perakitan

rangkaian yaitu menyambungkan antara alat dan bahan yang sudah terpasang

6. Tahap selanjutnya dilakukan pengujian terhadap alat dan bahan yang sudah

dirakit. jika setelah dilakukan pengujian dan alat tidak berfungsi dengan baik

maka akan dilakukan perbaikan rangkaian.

7. Setelah pengujian alat dan sudah berfungsi dengan baik, maka akan dilakukan

pengukuran penggunaan energi harian sel surya.

8. Setelah diketahui penggunaan energi harian sel surya, maka aka dilakukan

analisa pengukura penggunaan alat. hal ini dilakukan bertujuan untuk melihat

apakah alat yang digunakan secara keseluruhan sudah sesuai dengan

perancangan PJU.

Page 47: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

35

Gambar 3. 2. Skema Alat

Skema alat yang digunakan dalam perancangan PJU yaitu pada tahap awal

penempatan panel surya. Panel surya berfungsi sebagai pembangkit listrik yang

mengubah energi surya menjadi energi listrik. Energi dari panel surya selanjutnya

akan dihantarkan ke Solar Controller, Mengapa energi yang dihasilkan Solar

Cell tidak langsung dialirkan kebaterai? karena Daya yang dihasilkan oleh Panel

surya melebihi input tegangan yang dibutuhkan oleh Baterai olehnya itu untuk

menghindari terjadinya over tegangan maka dibutuhkan Solar Controller untuk

mengatur tegangan yang masuk ke Baterai sesuai dengan kebutuhan tegangan

yang dibutuhka baterai karena Solar controller berfungsi mengatur arus untuk

pengisian ke baterai . Kemudian energi yang sudah melalui solar controller akan

di simpan pada baterai (AKI). Selanjutnya energi yang telah ada pada bateri akan

dialirkan ke lampu ( beban) dan tegangan dari baterai inilah yang memicu lampu

untuk menyala.

Page 48: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

36

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Lokasi Pemasangan dan Kegiatan Instalasi

Universitas Muhammadiyah Makassar beralamat di Jl. Sultan Alauddin No

259 Makassar.Berikut adalah lokasi Universitas Muhammadiyah Makassar.

Gambar 4. 1. Peta Kampus Universitas Muhammadiyah Makassar

Lampu surya yang dipasang merupakan lampu LED tenaga surya dengan

Baterai sebesar 12V 100Ah dan sistem penyalaan otomatis. Dengan penerangan

lampu menggunakan lampu LED Tipenya adalah Lampu 50 watt dengan input

tegangan 12 volt. Lampu ini juga memiliki panel surya sebesar 100 watt Peak.

Page 49: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

37

Lampu dilengkapi sensor cahaya yang dapat mendeteksi ada tidaknya cahaya.

Sensor tersebut yang akan memicu penyalaan lampu otomatis jika cahaya di

sekelilingnya gelap/ redup. Sebaliknya, lampu akan padam otomatis jika terdapat

cahaya. Artinya lampu surya ini dapat menyala otomatis ketika matahari sudah

terbenam dan dapat mati otomatis saat matahari terbit, selama berfungsi normal.

Adapun titik pemasangan lampu jalan tenaga surya di tunjukkan pada

gambar 4.2 berikut ini.

Gambar 4. 2. Titik di Gerbang Keluar Kampus Universitas Muhammadiyah

Makassar

Berdasarkan hasil pemasangan dengan keadaan baterai terisi penuh, lampu

dapat menyala dengan cahaya maksimal selama kurang lebih 12 jam. Kemudian

cahaya lampu akan semakin redup hingga lampu padam akibat kapasitas baterai

berkurang. Total waktu lampu dapat menyala adalah selama 12 jam yaitu pukul

17.00-05.00. Hasil Pengujian dan Analisa dilakukan untuk mengetahui apakah

alat yang telah dirancang dapat berfungsi sesuai yang diharapkan. Olehnya itu

Pengujian Solar Panel dilakukan Pertama kali untuk mengetahui tegangan yang

Page 50: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

38

dihasilkan dari pagi sampai sore hari guna mengetahui waktu optimal saat proses

Pengisian .

Gambar 4.3 Penunjukan nilai tegangan Solar cell menggunakan avometer

Pada Tabel 4.1. Output tegangan Panel Unit PJU- TS saat cuaca

cerah pada hari Pertama

No Jam Tegangan

(volt)

1 06.00 17,8 volt

2 07.00 18,2 volt

3 08.00 18,8 volt

4 09.00 18,7 volt

5 10.00 18,8 volt

6 11.00 18,6 volt

7 12.00 18,7 volt

8 13.00 18,8 volt

9 14.00 18,8 volt

10 15.00 18,5 volt

11 16.00 17,9 volt

12 17.00 17,7volt

13 18.00 0 volt

Page 51: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

39

Pada Tabel 4.2. Output tegangan Panel Unit PJU- TS saat cuaca

cerah pada hari ke Dua

No Jam Tegangan

(volt)

1 06.00 17,7 volt

2 07.00 18 volt

3 08.00 18,7 volt

4 09.00 18,7 volt

5 10.00 18,8 volt

6 11.00 18,8 volt

7 12.00 18,8 volt

8 13.00 18,7 volt

9 14.00 18,8 volt

10 15.00 18,7 volt

11 16.00 17,8 volt

12 17.00 17,6volt

13 18.00 0 volt

Berdasarkan pada tabel 4.1 Pengujian pada jam yang berbeda menunjukkan

bahwa semua sistem yang digunakan berfungsi dengan baik dan tingkat akurasi

juga tergolong bagus. Hal ini ditunjukkan oleh data pengujian pada jam yang

berbeda. Apabila malam hari Solar panel yang berfungsi sebagai Sensor cahaya

akan membaca dan lampu otomatis menyala dan pengisian baterai berhenti secara

otomatis. Apabila siang hari Solar Cell yang berfungsi sebagai Sensor Cahaya

akan membaca dan lampu otomatis padam dan pengisian baterai kembali

dilanjutkan. Pada Tabel 4.2 pengujian pengukuran tegangan Solar Cell

dilanjutkan untuk memastikan kembali apakah sistem berjalan dengan baik dan

menghasilkan output tegangan yang sesuai kapasitas dan untuk mengetahui

waktu pengisian baterai yang ideal. Dan sesuai dengan percobaan yang dilakukan

Pada table 4.1 dan 4.2 pada hari dan jam yang berbeda didapatkan pada salah satu

pengujian yaitu pada pukul 06.00 menunjukkan hasil tegangan Solar Panel yang

Page 52: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

40

berbeda hal ini dipengaruhi oleh faktor alam dan cuaca seperti mendung dll. Pada

pengujian selanjutnya didapatkan nilai rata-rata yang sama dan Output tegangan

yang dihasilkan oleh solar cell sesuai dengan kapasitas tegangan keluaran yang

semestinya. hal ini menunjukkan bahwa datanya seragam dan stabil sehingga

Solar Panel yang digunakan pada sistem ini berfungsi dengan baik dan didapati

waktu yang paling optimal untuk proses pengisian baterai yaitu antara jam 08.00 –

jam 15.00 dengan cahaya matahari yang cerah.

Page 53: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

41

Pada gambar 4.3 dibawah ini adalah merupakan gambar rancangan

pemasangan PJUTS disertai dengan letak titik pemasangan setiap komponen.

Perancangan gambar PJU ini dimaksudkan agar supaya didalam penginstalasian

lampu PJUTS lebih mudah,lebih cepat dan sesuai dengan standar yang diinginkan,

kemudian yang lebih penting lagi agar tidak terjadi ketidaksesuaian antara gambar

yang dirancang dengan penerapan gambar dilapangan.

Gambar 4.4. Gambar Rencana Pemasangan Komponen PJUTS

Page 54: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

42

Gambar 4.5 Pemasangan PJUTS sesuai dengan gambar rencana

Pada Gambar 4.4 diatas adalah pemasangan keseluruhan komponen

PJUTS yang berdasarkan gambar perencanaan sebelumnya, adapun hasil yang

dicapai pada pemasangan yang diterapkan dilapangan adalah mencapai tingkat

akurasi 90%. Dan itu capaian yang berhasil karna apa yang yang menjadi patokan

dasar (gambar PJUTS) begitu pula yang yang diterapkan dilapangan dan itu sesuai

dengan apa yang diharapkan.adapun penjelasan pada gambar diatas itu adalah

dimulai dari urutannya :

Page 55: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

43

1. Panel Surya

Merupakan sebuah perangkat atau alat yang terdiri dari sel surya yang

berfungsi mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Panel surya sudah

tentu memiliki fungsi dasar sebagai pembangkit listrik yang mengubah energi

surya menjadi energi listrik. Maksud dari fotovoltaik sendiri adalah mengubah

secara langsung energi cahaya menjadi listrik dengan menggunakan efek

fotoelektrik. Arus listrik yang dihasilkan oleh panel surya merupakan arus searah

(DC). Oleh karena itu untuk menghidupkan kebanyakan perangkat elektronik

rumah tangga yang sebagian besar menggunakan arus listrik bolak balik (AC),

digunakan inverter yang berperan untuk mengubah arus listrik DC menjadi AC.

Penggunaan solar panel surya yang digunakan yaitu solar module

plycystalline 100 wp. Panel Surya 100Wp Polycrystalline Solarland ini

merupakan Panel Surya tipe Polycrystalline, yang mana panel surya ini mampu

menghasilkan watt sebesar 100 Watt, serta Voltage yang dihasilkan dari panel

surya polycrystalline solarland ini adalah 12 Volt. Hal ini sesuai dengan

penggunaan lampu LED yang berkekuatan 50 watt. Selain karena kesesuaian

besaran watt pada lampu LED yang digunakan, pemilihan Panel Surya

Polycrystalline Solarland dengan Modul Solar cell karena efisiensi terbaik,

menggunakan sel surya dengan lapisan SiN yang memberikan solusi kebutuhan

listrik untuk solusi penghematan energi listrik dan aplikasi lainnya seperti Solar

Home System, PJU Tenaga Surya, juga PLTS Terpusat. Modul Panel Surya

100WP Polycrystalline memberikan peningkatan efisiensi melalui penggunaan sel

Polycrystalline terbaru, sehingga ideal untuk aplikasi pengisian daya baterai. Hal

Page 56: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

44

ini terbukti kinerja pada suhu tinggi dan desain yang kuat yang membuat produk

tahan lama di lapangan dan mudah untuk pemasangan.

2. LED

Merupakan singkatan dari light emitting diode yaitu suatu semi-konduktor

yang mengeluarkan/memancarkan satu warna cahaya (monokromatik) dengan

bentuk cahaya elektromagnetik (koheren) ketika dialiri tegangan maju. Warna

yang dipancarkan dari lampu LED ini tergantung dari bahan yang dipakai pada

semi-konduktor, sehingga gejala ini disebut dengan elektroluminesensi. Bila

dibandingkan dengan lampu bohlam, jenis LED memang lebih mahal harganya.

Tanpa diketahui ternyata banyak lho manfaat lampu LED yang dapat dirasakan

pemilik rumah. Ini dia lima di antaranya. dianataranya hemat tenaga dan murah,

ukuran lebih kecil, tahan lama, tidak panas, dan memancarkan cahaya putih.

Lampu LED memproduksi pancaran cahaya putih yang sangat sempurna

sehingga membuat penerangan di ruangan rumah jadi lebih nyata

Adapun lampu LED yangdigunakan yaitu LED 50 watt 4500 lumen.

Penggunaan lampu LED 50 watt dengan pertimbangan sebagai alternatif solusi

penghematan biaya rutin penggunaan energi listrik karena konsumsi energi lampu

LED lebih rendah daripada konsumsi lampu konvensional yang ada.

Page 57: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

45

3. Controller

Selanjutnya pada penggunaan controller yang digunakan adalah type

industrial charge controller 12 volt 10 amphere dengan pertimbangan bahwa

MPPT Solar Charge Controller 10A 12/24V merupakan controller panel surya

yang di desain khusus untuk sistem offgrid. Sistem Solar Charge Controller

MPPT mampu menyesuaikan otomatis dan dapat bekerja maksimum baik saat

matahari terik atau mendung. Produk ini sangat cepat / akurat untuk melACak titik

daya maksimum array PV. Selain itu MPPT Solar Charge Controller 10A 12/24V

ini sangat cocok digunakan untuk PJUTS (Penerangan Jalan Umum Tenaga

Surya) yang menggunakan sistem Off Grid.

4.Baterai atau aki

Adalah Alat yang berfungsi untuk meyimpan arus/energi listrik yang

dihasilkan panel surya. Batterai kegunaan di sistem PLTS sangat berguna untuk

menyimpan arus/energii yang dihasilkan dari solar cell/panel pada waktu siang

hari dan dapat digunakan ke beban yang dibutuhkan pada malam hari.

Penggunaan baterai yang digunakan yaitu baterai 12Volt 100 AH jenis VRLA.

Baterai VRLA StorACe 12 V 100 Ah merupakan Baterai VRLA (Valve Regulated

Lead-Acid) yang bisa di charging kembali dengan desain yang tahan dengan

kelebihan charging, overcharge, dan kondisi getaran-getaran yang yang

mengganggu dari luar sistem. Kelebihan dari pengguna Baterai VRLA AGM

StorACe ini sangat cocok digunakan untuk PJU Tenaga Surya dan merupakan

Baterai VRLA (Valve Regulated Lead Acid) / Aki VRLA atau di Indonesia lebih

dikenal dengan istilah Aki Kering / Baterai Kering adalah baterai tertutup (sea

Page 58: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

46

LED ). Karena sifatnya tertutup maka uap yang keluar dari baterai sangat sedikit

(terjadi rekombinasi) sehingga tidak perlu menambah cairan/ electrolyte selama

masa pemakaian baterai tersebut.

Setelah pemasangan PJU Tenaga Surya selesai, selanjutnya dilakukan

pengamatan kinerja lampu surya yang telah terpasang dapat dilakukan saat malam

hari, lampu sudah diujicoba fungsionalitasnya. Dapat dilihat pada gambar 4.5

berikut:

Gambar 4. 6. Lampu PJUTS Menyala pada malam hari

Pada Gambar 4.6 diatas merupakan foto pemasangan lampu surya saat

lampu beroperasi pada hari pertama setelah lampu tersebut selesai dipasang.

Berdasarkan pengamatan, semua peralatan lampu surya dapat beroperasi dengan

Page 59: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

47

baik dan menyala otomatis. Penyinarannya juga cukup terang. Pada saat matahari

terbit dan langit mulai terang, lampu secara otomatis dapat padam.

Page 60: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

48

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan proses pengujian dan pengambilan data selama beberapa

kali, maka pada sistem Rancang Bangun Lampu Penerangan Jalan Umum

(PJU) Menggunakan Solar Panel Berbasis Tenaga Surya Di Jalan Keluar

Kampus Universitas Muhammadiyah Makassar dapat disimpulkan sebagai

berikut:

1. Perhitungan Daya lampu Jalan PJU Kampus berbasis Tenaga surya dan LED

berdasarkan Penelitian diperoleh bahwa. Jumlah Daya yang dapat

ditampung oleh Baterai selama 12 jam dengan Input Tegangan 12 Volt 100

AH adalah 14.400 Watt . Sedangkan kebutuhan Daya yang terpakai selama

12 jam dengan keluaran beban 50 watt adalah sebanyak 600 watt.

2. Rancangan lampu jalan PJU kampus berbasis tenaga surya dan LED 50 watt

12volt, menggunakan Industrial charge controller 12 volt 10 amphere, Solar

panel 100 wp solar module polycrystalline dengan Output tegangan yang

dihasilkan 18,8 Volt, Baterai 12 Volt 100AH jenis VRLA dengan maksimal

Suplai tegangan 80% .

5.1. Saran

1. Untuk mendapatkan sistem penataan lampu penerangan jalan yang baik secara

teknis, maupun ekonomis maka perlu dilakukan perencanaan secara teliti

dalam perhitungan-perhitungan dan adanya studi kelayakan jalan yang akan

Page 61: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

49

dipasangi penerangan jalan umum yang sesuai dengan standar penerangan

jalan yang berlaku.

2. Untuk mendapatkan kuat pencahayaan rata-rata sesuai dengan keinginan maka

harus diperhatikan letak penempatan PJU yang akan dipasang, tinggi tiang dan

pemilihan alat yang sesuai dengan standar

Page 62: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

50

DAFTAR PUSTAKA

Azmal Harun Arrasyid, Didik Notosoedjono, Hasto Subagya. 2016.

Analisis Perencanaan PJU Dan Lampu hias Berbasis Photovoltaik di

Universitas Pakuan Bogor. Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik-

Universitas Pakuan

Direktorat Jenderal Bina Marga. 1992.

Spesifikasi Lampu Penerangan Jalan Perkotaan Jakarta

Ilyas AChmad Syarifudin, Bonar Sirait, dan Purwoharjono 2015.

Rancang Bangun Penataan Lampu Penerangan Jalan Umum di Kota

Sintang. Universitas Tanjungpu

PERMEN PU No16 /PRT/M/2014 tentang

“Standar Pelayanan Minimal Jalan Tol Raymond

Simanjorang.Merencanakan PJU Tenaga Surya.PT Hexamitra Daya Prima

Tri Wahyu Oktaviana Putri, Adri Senen, Yoakim Simamora, dan Dwi Anggaini.

2019.

”Pemanfaatan Energi Surya untuk Penerangan Jalan & Fasilitas Umum di

Desa Sukarame Kab. Lebak Banten. Jurnal Pengabdian Pada Masyarakat

Menerangi Negeri, Vol. 1, No. 2, Juli 2019. Sekolah Tinggi Teknik PLN

Page 63: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

51

LAMPIRAN

Page 64: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

52

Spesifikasi Penggunaan Alat

Adapun material-material pada PJU solar cell adalah tiang PJU, lampu

LED , panel sel surya, baterai, solar charge controller, serta box baterai dan

solar charge controller

1.Solar cell

Keterangan Panel Surya polycrystalline

Jenis Sel Surya Campuran silikon dengan material

lain

Garansi +25 Tahun

Estetika Rata-rata berwarna kebiruan

Kebutuhan area 8-9 m² per 1 kWp

Ketahanan suhu Kurang efisien dalam suhu yang

lebih tinggi

Lainnya Lebih sedikit menggunakan dan

menghasilkan limbah silicon

Page 65: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

53

2.Baterai

Keterangan VRLA Gel

Tegangan pengenal 12 volt

Kapasitas arus 100 AH

Arus pada saat discharge 20 amphere

Arus pada saat charge 30 amphere

Efisiensi baterai 80%

Siklus/umur 2500 kali/10 tahun (pada suhu

lingkungan 250C)

Suhu kerja pada saat

beroperasi

a. Discharge -200C – 55

0C

b. Charge -100C ˜ 55

0C

c. Storage -200C ˜ 55

0C

Page 66: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

54

3. Solar Charge Controller

Keterangan Spesifikasi

Type Industrial solar charge controller

Tegangan nominal 12 volt (seusai beban)

Tegangan beban putus 11-12.02 volt

Tegangan reconek 12.8 volt

Temperature kerja -400C ˜ 60

0C

Page 67: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

55

4. Lampu LED

Keterangan Lampu PJU Solar Sel

Jenis lampu LED

Daya 50 watt

Tegangan 12 Volt

Tegangan 0.6 Ampere

Warna Cahaya Putih

Umur 60.000 jam

Lumen 4500lm

Temperatur 65000±600

0K

Page 68: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

56

5. Tiang PJUTS

Tinggi tiang Base PlACe Angkur bolt

6-8 m 300x300x400 16 mm

9 m 300x300x400 19 mm

10-13 m 400x400x14 22 mm

Page 69: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

57

DOKUMENTASI

Proses Mendirikan Tiang PJU

Proses Pegecoran Tiang PJU

Page 70: INSTALASI PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA … · 2020. 9. 23. · PJU (Penerangan Jalan Umum) Tenaga Surya merupakan penerangan jalan umum dimana daya listriknya untuk lampu disuplai

58

Pemasagan Solar Cell dan Lampu

Proses Uji Coba Penyalaan Lampu PJUTS