APLIKASI SEL SURYA SEBAGAI ENERGI LAMPU SUAR TANDA

103, Inovtek, Volume 3, Nomor 1, Juni 2013, hlm. 103 - 24
APLIKASI SEL SURYA SEBAGAI ENERGI LAMPU SUAR TANDA PELABUHAN
Khairuddin Syah, Stephan, Jefri Lianda
Jurusan Teknik Elekro
Politeknik Negeri Bengkalis
Jl. Bathin Alam, Sungai Alam – Bengkalis 28751
Email : [email protected]
Abstrak
Lampu suar tanda pelabuhan merupakan alat tanda tempat keberadaan Pelabuhan dan menunjuk arah daratan.
Pelabuhan nelayan Kuala Muda yang terletak di desa Lubuk Muda belum memiliki lampu tanda pelabuhan dan
pelabuhan ini sangat jauh dari jaringan PLN. Lampu tanda pelabuhan itu sangat penting untuk kapal yang
akan masuk dan berlabuh khususnya pada malam hari. Pasalnya, jika tidak ada lampu navigasi kapal sulit
untuk masuk kepelabuhan. Untuk mengatasi masalah tersebut, peneliti telah melaksanakan pengujian sel surya
untuk dapat dimanfaatkan sebagai energi mengoperasikan lampu suar. Tegangan rata-rata dari sel surya
sebesar 18 volt.
Kata kunci : suar, nelayan, lubuk muda, sel surya
Abstract
Harbor becon marks is a tool place where a burglar alarm and pointed in land port. Kuala Muda fishing port
located in the village of Lubuk Muda does not have signal light port and the port is very far from thegrid. Sign
lighting is very important port for ships going in and anchored especiallyat night. Because, if there is no
navigation light shard to get in the boat harbor. To overcome these problems, researchers have conducted
testing of solar cells to be used as energy operating a beacon. An Average solar cells voltageis 18 volts.
Key Words: beacon, fisherman, Libuk Muda, Solar Cells
Pendahuluan
Pembangunan Pelabuhan perikanan merupakan salah satu unsur penting dalam peningkatan intrastuktur perikanan. Dengan
memiliki pelabuhan perikanan maka kegiatan perikanan tangkap akan lebih baik dan
aman. Pelabuhan perikanan digunakan untuk aktifitas pendaratan, pengumpul dan
penyaluran hasil tangkap serta memberi
pelayanan yang optimal terhadap para nelayan sebagai penggunaan fasilitas yang
tersedia sesuai dengan fungsinya.
Salah satu bentuk keamanan yang diperlukan para nelayan adalah tersediannya
lampu suar untuk tanda keberadaan pelabuhan, karena semua nelayan desa lubuk
muda masih nelayan tradisional. Para nelayan belum memiliki GPS sehingga kesulitan dalam menentukan arah daratan terutama keberadaan pelabuhan. Penelitian ini
sangat diharapkan oleh nelayan khususnya
nelayan Desa lubuk muda agar para nelayan dapat dengan mudah menuju pelabuhan
terutama pada pada waktu malam.
Pada penelitian ini penulis berusaha
membantu masyarakat terutama para
nelayan untuk membuat lampu tanda keberadaan pelabuhan. Lampu suar yang direncanakan memiliki tinggi 15 meter, dengan daya sel surya sel sebesar 20 watt peak,
accu yang digunakan dengan kapasitas 24
Ah 12 volt DC dan lampu suar akan pakai
berwarna merah dengan daya sebesar 5
watt. Penelitian ini hanya membahas tentang pembuatan Lampu Suar dengan kapasitas 5 watt dan kapasitas sel surya 25 watt
peak. Peneliti ingin menentukan posisi sel
surya yang terbaik untuk mendapatkan
hasil maksimum.
Definisi Pelabuhan Perikanan
Pelabuhan perikanan merupakan pelabuhan
khusus adalah suatu wilayah perpaduan antara daratan dan lautan yang digunakan sebagai pangkalan untuk kegiatan penangkapan ikan yang dilengkapi berbagai fasilitas
se-jak ikan didaratkan sampai ikan didistribusikan (Lubis, 2006).
104, Inovtek, Volume 3, Nomor 2, November 2013, hlm. 104 - 107
Pelabuhan perikanan merupakan suatu tempat yang terdiri dari daratan dan perairan di
sekitarnya dengan batas-batas tertentu sebagai tempat kegiatan pemerintah dan kegiatan sistem bisnis perikanan yang digunakan sebagai tempat kapal perikanan
bersandar, berlabuh dan bongkar muat ikan
yang dilengkapi dengan keselamatan pelayaran dan kegiatan penunjang pelabuhan
perikanan (Peraturan Menteri Kelautan dan
Perikanan, 2006). Pelabuhan adalah tempat
yang terdiri atas daratan dan/ atau perairan
dengan batas-batas tertentu sebagai tempat kegiatan pemerintahan dan kegiatan
pengusahaan yang dipergunakan sebagai
tempat kapal bersandar, naik atau turun penumpang, dan/ atau bongkar muat barang,
berupa terminal dan tempat berlabuh kapal
yang dilengkapi dengan fasilitas keselamatan dan keamanan pelayaran dan kegiatan penunjang pelabuhan serta sebagai tempat perpindahan intra dan antar-moda transportasi (Peraturan Pemerintah Republik
Indonesia No 61 Tahun 2009).
Secara teknik pelabuhan perikan adalah
salah satu bagian ilmu bangunan maritim,
dimana dimungkinkan kapal-kapal berlabuh atau bersandar kemudian dilakukan
bongkar muat (Bien, 2008). Secara ringkas
dapat disimpulkan bahwa pelabuhan perikanan adalah tempat peningkatan ekonomi
perikanan dilihat dari aspek produksi,
pengolahan dan pemasaran. Pengembangan
ekonomi perikanan tersebut seharusnya ditunjang oleh industri dan pengembangan
sumber daya para nelayan serta melengkapi lampu tanda keberadaan pelabuhan.
Pemanfaatan Energi Sel Surya
Pembangkit Listrik Tenaga Surya yaitu
pembangkit yang memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber penghasil listrik. Alat
utamanya yaitu penangkap, pengubah dan
penghasil listrik photovoltaic atau sering disebut modul Sel Surya. Dengan alat tersebut, sinar matahari diubah menjadi listrik
melalui proses aliran-aliran elektron negatif, lalu menjadi menjadi aliran listrik DC
yang akan langsung mengisi Battery/ Accumulator sesuai tegangan dan arus yang di___
perlukan. Rata-rata Produk Modul yang dipasarkan menghasilkan 12 sampai 18 VDC
dan 0,5 sampai 7 Ampere. Modul memiliki
kapasitas beraneka ragam, mulai dari 10
watt peak sampai 200 watt peak. Modul
juga terdiri dari type cell monocrystal dan
polycrystal.
Bedasarkan data penyinaran matahari
yang dihimpun dari beberapa lokasi di
Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat
diklasifikasikan sebagai berikut :
a. Untuk Kawasan Barat Indonesia (KBI)
sekitar 4,5 kWh/m2/hari dengan variasi
bulanan sekitar 10 %.
b. Untuk Kawasan Timur Indonesia (KTI)
sekitar 5,1 kWh/m2/hari dengan variasi
bulanan 9 %.
c. Kecepatan angin rata-rata di Indonesia
sekitar 4,8kWh/m2/hari dengan variasi
bulanan 9 %.
Tabel 1. Radiasi Penyinaran Matahari di
Indonesia Pada Bulan Pebruari 2008
Potensi
Variasi
Wilayah
Radiasi
Bulanan
Kawasan Barat
Per hari 4,5 10 %
Indonesia
kWh/m2
Kawasan Timur
Per hari 5,1
9%
Indonesia
kWh/m2
Rata rata Wilayah Per hari 4,5- 9,5 %
Indonesia
4,8 kWh/m2
Sumber : http://theindonesiannoor.com/index2.html
Perancangan dan Pembuatan Sistem
Penelitian yang disajikan dalam penelitian ini bertujuan untuk studi tentang pemanfaatan sel surya sebagai energi alternatif yang akan digunakan untuk mengoperasikan lampu suar sebagai lampu tanda
keberadaan pelabuhan untuk nelayan desa
Lubuk Muda kecamatan Siak Kecil.
Dalam rangka mencapai tujuan penelitian, maka penelitian ini terdiri dari beberapa hal yang perlu dikerjakan seperti yang
diperlihatkan pada Gambar 1, berikut :
1. Perhitungan daya lampu suar dan sel
surya
2. Pengujian Tegangan sel surya
3. Pengujian baterai charger
4. Pengujian lampu suar
Aplikasi Sel Surya Sebagai Energi …..105
5. Pengujian sistem secara keseluruhan
Penentuan kapasitas lampu suar merupakan langkah awal merancang sistem dalam penelitian ini. Lampu suar yang akan
digunakan memiliki daya 5 watt. Sehingga
besar energi minimum yang akan disuplai
oleh sel surya selama 12 jam sebesar :
E  12 jam  5watt  60 Wh
Perhitungan daya lampu
suar dan sel surya
Kapasitas daya
P total
modul sel surya = insolasi matahari  faktor penyesuaian
Kapasitas daya modul sel surya :
60 WH
 1,1  14 watt
3,91 H
sehingga kapasitas modul sel surya yang
akan digunakan adalah 25 wattpeak.
Satuan energi dalam WH diubah menjadi Ah yang sesuai dengan satuan kapasitas baterai, jumlah daya yang dihasilkan
modul sel surya selama 10 jam adalah sebagai berikut :
Ah =
Kapasitas lampu dan Watt peak surya
Pengujain tegangan sel surya
Tegangan dan arus setiap jam
Pengujian baterai charger
Tegangan dan arus keluaran rangkaian
Charger
Pengujian lampu suar
25 watt  10 jam
 21 Ah
12 volt
Kapasitas baterai yang digunakan adalah 24 Ah dengan tegangan terminal sebesar 12 Volt DC sebanyak satu buah.
Beban pada sistem sel surya mengambil
energi dari Rangkian Baterai Charger
(RBC). Kapasitas arus yang mengalir pada
RBC dapat ditentukan dengan mengetahui
beban maksimal yang terpasang. Beban
minimum lampu suar adalah 5 watt. Dengan beban maksimal tegangan sistem adalah 12 volt maka kapasitas arus yang mengalir di RBC :
P
t
I maks  maks 1 ……………………(1)
Vs  t 2
I maks 
Kecerahan dan Jangkauan terjauh
Pengujian system secara keseluruhan
5  12
 0,5 Ampere …………...(2)
12  10
sehingga kapasitas RBC yang digunakan
harus lebih besar dari 0,5 A.
Hasil dan Pembahasan
Selesai
Gambar 1. Bagan alir Penelitian
Kapasitas daya modul sel surya dapat
diperhitungkan dengan memperhatikan beberapa faktor, yaitu kebutuhan energi sistem yang disyaratkan, isolasi matahari , dan
penyesuaian (adjustment factor). faktor penyesuai pada kebanyakan instalasi sel surya
adalah 1,1. Kapasitas daya modul sel surya
yang dihasilkan adalah :
Hasil
Hasil yang diperoleh selama selama
penelitian ini berupa tegangan keluaran sel
surya, tegangan keluaran rangkaian beterai
charger dan lampu tanda. Tegangan keluaran dari sel surya sangat tergantung dengan
kondisi cuaca, jika cuaca hujan maka tegangan listrik yang dihasil oleh sel surya akan
rendah. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2
berikut.
106, Inovtek, Volume 3, Nomor 2, November 2013, hlm. 106 - 107
Tabel 2. Hasil Pengukuran Sel Surya pada
posisi Melunjur
Jam
Datar
(volt)
06 10
07 00
08 10
09 30
10 45
11,99
19,16
19,44
19,98
19,16
Posisi
Miring 300 ke Miring 300 ke
Timur
Utara
(volt)
(volt)
12,34
19,81
19,87
20,09
19,20
Hari hujan
20,81
20,45
20,6
20,34
20,11
20,03
18,34
18,28
19,14
18,43
12,76
11,28
12 45
13 15
14 15
15 00
16 25
18 00
Tegangan
18,32
18,19
rata-rata
Sumber : Data olahan 2013
12,22
19,03
19,52
20,08
19,20
20,83
20,45
20,03
18,72
18,84
11,48
18,22
Pengukuran tegangan sel surya dilakukan
dengan berbagai posisi diantaranya posisi
melunjur dan posisi melintang terhadap
matahari seperti yang diperlihatkan pada
Gambar 2 berikut.
sel surya yang paling tinggi pada posisi datar dan melintang terhadap putaran matahari
sebesar 18,35 volt.
Tabel 3. Hasil Pengukuran Sel Surya pada
posisi Melintang
Jam
06 10
07 00
08 10
09 30
10 45
Datar
(volt)
12,57
19,02
19,49
19,67
19,09
12 45
13 15
14 15
15 00
16 25
18 00
20,76
20,61
20,56
18,43
19,15
12,33
Posisi
Miring 300 ke Miring 300 ke
Timur (volt)
Utara (volt)
12,90
12,38
19,68
19,21
19,97
19,59
19,93
19,71
19,18
19,13
Hari hujan
20,64
20,78
20,34
20,72
20,16
20,46
18,2
18,35
18,12
18,84
11,7
12,26
Tegangan
18,35
18,26
rata-rata
Sumber : Data olahan 2013
18,31
Pemasangan lampu suar dilakukan pada
hari selasa tanggal 22 Oktober 2013 di Pelabuhan Nelayan tradisional Desa Lubuk
Muda. Bentuk fisik dari lampu tanda pelabuhan yang telah dipasang dapat dilihat
seperti pada Gambar 3.
(a)
(a)
(b)
Gambar 2. Posisi tata letak sel surya
terhadap matahari
Berdasarkan hasil pengukuran Tabel 2 dan
Tabel 3 maka dapat dilihat bahwa tegangan
______
(b)
Gambar 3. Bentuk fisik lampu tanda
pelabuhan yang telah dipasang
Aplikasi Sel Surya Sebagai Energi …..107
Pengujian rangkaian beterai charger dilakukan sebanyak dua kali, hasil yang diperoleh selama pengujian dapat dilihat pada
Tabel 4. Tegangan yang diperoleh dapat
mengisi baterai, karena tegangan yang dihasilkan diatas tegangan terminal beterai.
Tabel 4 Data Pengukuran Rangkaian
Baterai Charger
Tegangan
Tegangan
No
Ket
Input BCR
Output BCR
1 19,37 Volt
12,73 Volt
Oke
2 19,03 Volt
12,71 Volt
Oke
Sumber : data olahan 2013
Peneliti juga mengambil data pada malam hari, pengambilan data ini dilakukan
pada hari selasa tanggal 29 Oktober 2013.
Berdasarkan pengujian secara visual menunjukkan bahwa lampu tanda pelabuhan
menyala terang. Lampu tanda pelabuhan
hanya bisa menyala pada malam hari.
Gambar 4 memperlihatkan hasil lampu tanda pelabuhan yang menyala dengan terang.
Gambar 4. Tampilan lampu tanda
pelabuhan pada malam hari
Kesimpulan
Pelaksanaan penelitian di Desa Lubuk
Muda Kecamatan Siak Kecil Kabupaten
Bengkalis. Berdasarkan hasil pengujian
maka dapat disimpulkan diantaranya sebagai berikut:
1. Posisi pemasangan sel surya yang terbaik adalah datar dan melintang terhadap matahari.
2. Baterai charger yang digunakan menghasilkan tegangan keluaran sebesar 12,7
volt. Tegangan ini dapat mengisi baterai.
3. Lampu tanda pelabuhan yang telah dilaksanakan hanya menyala pada malam
hari. Warna lampu yang gunakan adalah warna merah. Lampu tanda pelabuhan ini sangat membantu masyarakat
nelayan desa Lubuk Muda dalam menentukan posisi pelabuhan.
Daftar Pustaka
Bien.L,E., Kasim. I., dan Wibowo.W
(2008) “Perancangan Sistem Hibrid
Pembangkit listrik Tenaga Surya
dengan Jala-Jalalistrik PLN Untuk
Rumah Perkotaan” JETri, 8 (1) 3756.
Lubis. E (2006) Pengantar Pelabuhan Perikanan. Bagian Pelabuhan Perikanan Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan”, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut
Pertanian Bogor.
Peraturan Pemerintah Tahun 2009
Peraturan Menteri Kelautan dan Perikanan
2006