MAKALAH

PERANCANGAN SISTEM ENERGI

“Kompor Surya”

Dosesn Pembimbing:

Dr. Bayu Rudianto, ST, M.Si

Oleh:

Nabella Doris Tiyas Putri

NIM. B42120036

PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN

JURUSAN TEKNIK

POLITEKNIK NEGERI JEMBER

2015

BAB I

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan salah satu negara yang berada pada lintasan sumber

energy yaitu pada garis khatulistiwa 6oLU – 11oLS. Posisi yang sangat strategis ini

membawa negara Indonesia menjadi negara yang kaya akan sumber energy,

tentunya pemanfaatan energy yang terorganisasi dan efisien akan dapat

dipertahankan untuk anak cucu dimasa mendatang.

Sumber energy masih dimanfaatkan dengan mengandalkan sumber

minyak bumi, dimana pada suatu saat akan habis jika tidak memperhitungkan

siklusnya yang beribu tahun. Untuk memutus rantai sumber energy minyak bumi,

maka perlu mencari alternatif energy dengan jalan memanfaatkan langsung

sumber dari segala sumber energy yaitu energy panas matahari.

Energi panas matahari merupakan suatu energy yang potensial untuk

dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber cadangan energy terutama

bagi negara-negara yang terletak di daerah khatulistiwa termasuk Indonesia,

dimana matahari bersinar sepanjang tahun. Negara Indonesia merupakan negara

yang beriklim tropis dengan suhu 32oC – 40oC dimana intensitas sinar matahari

yang bersinar sepajang tahun lebih banyak, sehingga energy matahari dapat

digunakan untuk kompor tenaga matahari.

BAB II

ISI

2.1 Fenomena Penggunaan Sumber Daya Alam Pemanfaatan Kompor

Energi Matahari

2.1.1 Energi Minyak Bumi

Selama ini, dunia masih mengandalkan minyak bumi sebagai penyangga

utama kebutuhan energi. Sementara itu masalah lain yang mengikuti tidak dapat

dihindarkan adalah sumber energi ini menjadi semakin langka dan mahal

harganya. Bagi Indonesia masalah energi menjadi penting artinya dan perlu

mendapatkan penanganan yang khusus karena :

Lebih kurang 80% kebutuhan energi di Indonesia di penuhi oleh minyak bumi

(data 2002).

Harga minyak dan konsumsi minyak bumi yang cenderung meningkat dengan

pesat setiap tahun.

Banyak sumber-sumber alternatif di Indonesia yang belum di kembangkan

secara maksimal.

Sampai dengan tahun 2009, sebenarnya produksi perminyakan negara

Indonesia telah terus mengalami penurunan yang tajam, sekali meningkat pada

tahun 2008. Hal ini juga berimbas pada sektor konsumsi negara ini, hingga

akhirnya pada tahun 2009, konsumsi kita naik 20%.Namun secara matematis,

konsumsi minyak negara juga belum dihitung dari impor. Artinya, wacana

konsumsi negara ini akan migas kemungkinan akan tetap melonjak hingga tahun

berikutnya, meskipun dibarengi dengan tingkat produksi yang sedang rawan.

Namun secara spesifikasi, perlu di ketahui bahwa sebenarnya bahan bakar

fosil lebih banyak dikonsumsi di tingkat rumah tangga dengan pemakaian minyak

tanah dan kayu bakar untuk bahan bakar hampir sama besarnya (44%; 43%).

Kayu bakar paling tinggi dipergunakan oleh penduduk di NTT/NTB/Irja (64%),

paling rendah di Jawa Bali (38%). Sedangkan pemakaian gas sebagai bahan bakar

paling banyak digunakan di Sulawesi yakni sebesar 11%. Minyak tanah

merupakan bahan bakar masak yang paling banyak digunakan oleh masyarakat

didaerah perkotaan, sedangkan kayu bakar dominan digunakan oleh masyarakat di

daerah perdesaan.

Tabel 2.1 Persentase Rumah Tangga menurut Bahan Bakar (sensus 2001)

Ketergantungan Indonesia yang begitu besar terhadap minyak bumi tak

kunjung surut. Kementrian ESDM mencatat, pemanfaatan minyak bumi

merupakan yang terbesar di antara energi yang lain.

Tabel 2.2 Persentase Bahan Bakar di Indonesia

Sumber. Jawa Pos

Pada 2009, cadangan minyak Indonesia hanya 3,9 miliar barel. Jumlah itu

masih kalah banyak oleh negara-negara produsen besar minyak bumi dunia. Yang

tak kalah melimpah adalah energi panas bumi dengan potensi 28.000 megawatt.

Jumlah tersebut menempatkan Indonesia di posisi teratas dalam cadangan panas

bumi terbesar di dunia.

Dari sisi harga, produksi minyak tanah makin tahun makin meningkat, dari

tanggal 1 Oktober 2005 pasar menetapkan harga minyak tanah Rp 2.000 per liter,

15 Desember 2008 naik dengan harga Rp 5.500 per liter, hingga saat ini harga

minyak tanah mencapai Rp 7.000 per liter5. Jika dibandingkan dengan harga elpiji

pada 1 Juli 2008, harga elpiji dinaikkan dari Rp 4,250 per kg menjadi Rp 5,250

per kg atau naik 23 persen. Kemudian pada 1 Agustus 2008 dinaikkan lagi dari Rp

5,250 menjadi Rp 5,750 per kg atau naik 9,5 %.

2.1.2 Penggunaan Kayu sebagai Bahan Bakar

Sementara itu, penggunaan kayu bakar oleh rakyat Indonesia, sering

dilakukan dalam rumah. Asap pembakaran dari memasak dengan kayu bakar

tersebut menyebabkan banyak anggota keluarga terpaksa menghirup gas beracun

karbon dioksida.

Gambar 2.1 Maysarakat Memasak dengan Menggunakan Kayu Bakar

Data Clinton Global Initiative mencatat, asap dari memasak dengan kayu

bakar di dalam rumah telah menyebabkan kematian pada 1,9 juta orang yang

kebanyakan dialami perempuan dan anak-anak, karena setiap hari selama

bertahun-tahun menghirup asap dari kompor kayu di dalam rumah. Asap dari hasil

memasak dengan tungku kayu telah membuat gas beracun membumbung di dalam

rumah. Gas ini telah menyebabkan pneumonia pada anak-anak, kanker paru-paru,

bronkitis dan penyakit kardiovaskuler. Sedangkan efek lain dari memasak dengan

kayu bakar adalah ikut memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim melalui

emisi karbon dioksida dan metana yang dikeluarkan. Kedua gas ini merupakan

faktor utama.

2.2 Energi Matahari

Matahari adalah bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak rata-rata

149.680.000 kilometer (93.026.724 mil). Matahari memancarkan energi dalam

bentuk cahaya ke segala arah. Energi yang dipancarkan tersebut, hanya sebagian

kecil yang sampai di bumi. Namun sejumlah energi yang kecil tersebut sudah

cukup sebagai sumber energi di bumi. Berdasarkan hasil penelitian, setiap 1 cm2

atmosfir bumi rata-rata menerima energi matahari sebesar 2 kalori setiap menit

(8,4 joule/menit). Nilai 2 kalori per menit ini selanjutnya disebut konstanta

matahari.

Penggunaan energi matahari juga dapat dijadikan sebagai salah satu

alternatif yang paling “dekat” untuk bisa kita manfaatkan sebagai sumber untuk

memasak sehari –hari disaat harga minyak tanah, dan gas yang terus naik. Bahkan

disaat seperti ini, makin banyak penggundulan hutan yang terjadi, semata–mata

hanya untuk menggunakan kayu sebagai bahan bakar pengganti untuk memasak.

2.3 Kompor Surya

Kompor surya adalah salah satu pemanfaatan energy mataari (surya) sudah

mulai dikembangkan oleh bangsa Indonesia maupun bangsa lain seperti; Mullick

et al (1987) membahas tentang pengujian pemasak surya tipe box menggunakan

kaca penutup ganda. Khalifa et al (1986) meneliti tentang koefisien pindahan

kalor tetap antara komponen- komponen pemasak tenaga surya. Sedangkan di

Indonesia telah dilakukan oleh Minto (1995) merancang dan membuat kompor

tenaga surya tipe parabolic, Herliyani Suharta (2005) telah merancang, membuat,

dan melakukan pengujian alat pemasak tenaga surya tipe box di Nusa Tenggara

Timur dan Jawa Timur. Mulyaef (2007) telah melakukan eksperimental tentang

kompor tenaga surya tipe box menggunakan sebuah cermin pemantul, luas

kolektor sebesar 0,39 m dapat memanaskan air dengan volume 750 ml sampai

temperatur 85oC.

Kompor tenaga surya adalah perangkat masak yang menggunakan sinar

matahari sebagai sumber energy. Berhubung kompor jenis ini tidak menggunakan

bahan bakar konvensional dan biaya operasinya rendah, organisasi kemanusiaan

mempromosikan penggunaannya ke seluruh dunia untuk mengurangi

penggundulan hutan dan penggurunan, yang disebabkan oleh penggunaan kayu

sebagai bahan bakar untuk memasak. Kompor surya dapat digunakan di luar

rumah, terutama dalam situasi ketika konsumsi bahan bakar minimal atau resiko

kebakaran menjadi pertimbangan penting.

Ada berbagai jenis kompor surya, semuanya menggunakan panas dari

cahaya matahari untuk memasak makanan. Beberapa primsip dasar kompor surya

adalah sebagai berikut:

1. Pemanasan cahaya matahari

Beberapa perangkat, biasanya berupa cermin atau sejenis bahan metal/logam yang

memantulkan cahaya, digunakan untuk memusatkan cahaya dan panas matahari

kearah area memasak yang kecil, membuat energy lebih terkosentrasi dan lebih

berpotensi menghasilkan panas yang cukup untuk memasak.

2. Mengubah cahaya menjadi panas

Bagian dalam kompor surya dan panic, dari bahan apapun asal yang berwarna

hitam, dapat meningkatkan efektivitas pengubahan cahaya menjadi panas. Panic

berwarna hitam dapat menyerap hampir semua cahaya matahari dan mengubahnya

menjadi panas, secara mendasar meningkatkan efektivitas kerja kompor surya.

Semakin baik kemampuan panic menghantarkan panas, semakin cepat kompor

dan oven bekerja.

3. Memerangkap panas

Upaya mengisolasi udara di dalam kompor dari udara luarnya akan menjadi

penting. Penggunaan bahan yang keras dan bening seperti kantong plastic atau

tutup panic berbahan kaca memungkinkan cahaya untuk masuk ke dalam panic.

Setelah cahaya terserap dan berubah jadi panas, kantong plastic atau tutup

berbahan gelas akan memerangkap panas di dalamnya seperti efek rumah kaca.

Hal ini memungkinkan kompor untuk mencapai temperature yang sama ketika

hari dingin dan berangin seperti halnya ketika hari cerah dan panas.

2.4 Karekter Kompor Tenaga Surya yang bekembang

2.4.1 Parabola reflector

Gambar 2.2 Parabola Reflektor

Kompor ini sulit dibuat dan berguna bagi institusi masak berskala besar.

Mangkuk Surya adalah teknologi pemusatan (cahaya matahari) yang khas

digunakan oleh Solar Kitchen di Auroville India. Mangkuk surya mengunakan

pemantul statis berbentuk lempengan bundar setengah cekung bekerja dengan cara

yang berbeda.

Gambar 2.3 Material yang digunakan adalah myler,aluminium foil dan cermin

Reflektor parabola dipasang mecondong ke arah matahari,dengan dilapisi

lensa kaca atau cermin lengkung. Dan cara pengoperasian reflektor parabola

masih menggunakan tenaga manusia dengan menggunakan sistem kontrol

mekanis sederhana. Dalam satu jenis kompor surya reflektor parabolik, digunakan

lingkaran berdiameter 120 cm. Hal ini untuk memfokuskan sinar matahari ke

bagian bawah horizontal dengan kedalaman 20 cm dan menghasilkan panas setara

dengan 500 watt listrik. Hal ini setara dengan 1 liter air yang dapat mendidih

dalam waktu sekitar 15 menit.

2.4.2 Solar Water Lens (parabola lensa air)

Gambar 2.4 Kompor matahari dengan menggunaka lensa

Lensa dari air adalah ide lama yang telah diketahui, namun sering terlupa

dan dianggap remeh serta kurang dimanfaatkan dalam kehidupan masyarakat.

Karena minyak dan gas bumi mulai berkurang banyak maka lensa air ini mulai

dikembangkan. Salah satunya dipakai untuk memasak. Dasarnya sangat mudah

yaitu dengan memfokuskan sinar matahari yang datang menuju satu titik,

sehingga diperoleh panas yang dapat dimanfaatkan untuk memasak.

Keuntungan bila dibandingankan dari alat memasak dengan menggunakan

energy matahari yang lain adalah lokasi memasak yang bisa diaplikasikan lebih

nyaman di dalam rumah.

2.5 Perbandingan dengan alat bantu memasak yang lain

Kompor matahari bukan kompor pengganti untuk seterusnya, kompor

tersebut hanya dapat digunakan saat matahari muncul (cuaca panas) sekitar jam 9

– 14 siang hari. Sehingga penggunaan kompor matahari hanya sebagai alternative

dan dapat mengurangi / menghemat biaya pemakaian bahan bakar fosil.

Tabel 2.3 Perbandingan Jenis Energi dengan Nilai Rupiah yang dikeluarkan

dalam

konsumsi Rumah Tangga Sehari-hari Masyarakat Kita.

Untuk tabung 3 Kg adalah dengan harga Rp.15.000,- / tabung. Asumsi

pemakaian adalah untuk 17 hari penggunaan.

Untuk tabung 12 Kg adalah dengan harga Rp. 52.250,- / tabung. Asumsi

pemakaian adalah untuk 68 hari penggunaan.

Eceran minyak tanah untuk warung / toko dengan harga Rp. 4.000,- / liter.

Asumsi pemakaian untuk 1 hari adalah 1,5 liter

Eceran briket batubara dengan harga Rp. 900,- / Kg. Asumsi pemakaian untuk

1 hari adalah 6 Kg.

Perhitungan :

Tabung 3 kg = Rp 15.000

17 hari = Habisnya tabung 3 kg

Per hari = 15.000

17=Rp .900,-

Per jam = Rp .900 ,− ¿24

=Rp .50¿,-

1 bulan 2 tabung LPG 3 kg = 2 x 15.000 = Rp. 30.000,-

1 tahun Rp. 30.000,- x 12 bulan = Rp. 360.000,-

Panas matahari dari jam 09.00 WIB – 14.00 WIB (7 jam).

7 jam x Rp. 50,- = Rp. 350,- x 30 hari = Rp. 10.500,- per bulan

Setahun = Rp. 10.500,- x 9 bulan = Rp. 94.500,-

Selisih = Rp. 360.000,- - Rp. 94.500 = Rp. 265.500,-

BAB III

PENUTUP

Energi matahari dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif pengganti

bahan bakar gas, salah satunya yaitu dengan memanfaatkan energi matahari

sebagai kompor surya. Kompor tenaga surya adalah perangkat masak yang

menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi. Dengan menggunakan

kompor surya untuk menunjang kebutuhan sehari-hari kita secara tidak langsung

kita dapat melakukan penghematan.