ANALISIS KINERJA GENSET NON-BENSO SEBAGAI ALAT PENERANGAN PADA DAERAH YANG BELUM TERALIRI LISTRIK
PUBLIKASI ILMIAH Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata 1 pada Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik
Oleh:
CAESAR ABROR HARITS D600.120.003
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016
ANALISIS KINERJA GENSET NON-BENSO SEBAGAI ALAT PENERANGAN PADA DAERAH YANG BELUM TERALIRI LISTRIK Abstrak Genset non Benso (non Bensin Solar) merupakan energi alternatif yang telah digunakan di daerah Sumatera untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga. Akan tetapi teknologi ini masih terdapat beberapa kelemahan, antara lain: (1) sebagian besar masih bergantung pada energi listrik sebagai starter peralatan, (2) tempat semua peralatan masih belum efisien sehingga masih belum portable, (3) secara akademis belum dilakukan pengukuran terhadap kinerja teknologi Genset non Benso. Oleh sebab itu tujuan penelitian ini adalah memodifikasi genset non benso menggunakan starter accu agar teknologi ini dapat diterapkan di daerah-daerah yang sama sekali belum terjangkau listrik, dan mengukur perbandingan kinerja dari teknologi ini dalam hal kualitas luaran listrik yang dihasilkan. Prosedural penelitian yang dilakukan demi mencapai tujuan adalah pengumpulan data, pembuatan alat, pengujian sistem, analisa data, penarikan kesimpulan. Adapun data-data yang diperlukan seperti spesifikasi motor, spesifikasi generator, sistem pengisian accu, harga setiap komponen, dan perbandingan rpm motor dan generator. Hasil dari penelitian ini tidak dapat menggabungkan sistem genset dengan sistem pengisian accu dikarenakan adanya beban yang berlebih pada accu.Terlepas dari itu, hasil tegangan yang dikeluarkan generator berbeda cukup signifikan berdasarkan besar kecilnya tegangan accu.Tegangan accu yang digunakan sebesar 24 volt DC mampu menghasilkan 80 volt AC dan 24 Volt DC. Sedangkan jika tegangan accu sebesar 36 volt DC maka generator mampu menghasilkan 130 volt AC dan 40 volt DC. Maka dapat disimpulkan, semakin besar tegangan input maka semakin besar tegangan output. Hal ini dapat didukung dengan memperbesar perbandingan pully jika ingin menambah tegangan output generator. Kata Kunci : Accu, Energi Alternatif, Generator,Genset non benso Abstract Genset non Benso (non Petrol Diesel) is an alternative energy that has been used in the area of Sumatra to meet household needs. However, this technology still has weaknesses, among others: (1) is still largely dependent on electrical energy as a starter equipment, (2) where all the equipment is still not efficient so it is still not portable, (3) are academically not be measured against performance Genset technology non Benso. Therefore, the purpose of this study was to modify the non Benso genset starter batteries that use this technology can be applied in areas that did not reached by electricity, and measures the comparative performance of this technology in terms of quality outcomes generated electricity. Procedural research conducted in order to achieve the purpose is data gathering, making tools, system testing, data analysis, conclusion. The data required such as motor specifications, specification generator, battery charging system, the price of each component, and comparison rpm motors and generators. The results of this study can not combine generator system with battery charging system due to excessive load on the batteries. Regardless, the results issued by the generator voltage differ significantly based on the size of the battery voltage. Voltage batteries used by 24 volts DC is able to generate 80 volts AC and 24 Volt DC. Meanwhile, if the battery voltage is 36 volts DC, the generator is able to produce 130 volts AC and 40 volts DC. It can be concluded, the greater the input voltage, the greater the output voltage. It can be powered by enlarging pulley ratio if you want to add the generator output voltage. Keywords: Accu, Alternative Energy, Generator, Genset non Benso
1. PENDAHULUAN Kebutuhan listrik pada era sekarang merupakan kebutuhan primer bagi masyarakat Indonesia, setiap orang menggunakannya untuk berbagai kepentingan, mulai dari sekedar penerangan sampai untuk usaha baik level kecil maupun level besar. Sayangnya, PLN sebagai pemasok utama listrik di tanah air belum mampu memenuhi permintaan listrik di masyarakat. Lebih dari 10.211 desa di indonesia pada tahun 2013 masih gelap gulita pada malam hari (finance.detik.com). Kondisi ini menyebabkan daerah-daerah tersebut sulit untuk berkembang, baik secara ekonomi, sosial maupun budaya. Dari 1
sisi industri tanah air terutama industri kecil dan menengah yang pada akhir tahun 2015 memasuki pasar bebas regional ASEAN (Masyarakat Ekonomi ASEAN), hal ini akan menjadi masalah besar yang perlu segera dicari jalan keluarnya. Krisis energi listrik yang terjadi di Indonesia sebagaimana dijelaskan di atas terutama disebabkan oleh ketergantungan Indonesia terhadap bahan bakar fosil (Indartono, 2005). Berbagai upaya pengembangan energi alternatif telah dilakukan dalam upaya mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil, antara lain penggunaan batu bara, gas alam maupun etanol. Namun demikian, usaha-usaha tersebut belum mampu memenuhi kebutuhan energi listrik di tanah air. Sehingga masih diperlukan penelitian-penelitian lain dalam rangka mencari alternatif sumber energi lain khususnya yang renewable (yang dapat diperbaharui). Salah satu sumber energi yang banyak diteliti saat ini adalah mikrohidro (sebagai contoh dapat dilihat pada Elbatran dkk (2014), Liadi dkk (2014), Sugiri (2014), Sitepu dkk (2014), Haryanto dkk (2013)).Namun demikian teknologi ini hanya sesuai untuk daerah-daerah dimana ada aliran air yang cukup deras sehingga bisa menggerakkan turbin.Konsekuensinya penerapan teknologi ini dapat dibilang masih terbatas. Di beberapa wilayah yang saat ini kekurangan pasokan energi listrik sebagaimana terjadi di daerah Sumatera, Kalimantan, dan Papua, masih banyak ditemui generator listrik berbahan bakar bensin/solar untuk mengatasi kekurangan pasokan listrik dengan biaya operasional yang cukup tinggi. Di wilayah Sumatera, masyarakat telah mencoba untuk membuat generator set tanpa bahan bakar bensin/solar (Genset non Benso) untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga dan industri kecil. Akan tetapi teknologi ini masih terdapat beberapa kelemahan, antara lain: (1) sebagian besar masih bergantung pada energi listrik sebagai starter peralatan, (2) tempat semua peralatan masih belum efisien sehingga masih belum portable, (3) secara akademis belum dilakukan pengukuran terhadap kinerja teknologi Genset non Benso. Melihat potensi yang besar pada teknologi Genset non Benso sebagai alternatif solusi sumber energi listrik yang terjangkau di wilayah-wilayah yang saat ini belum tersaluri listrik di tanah air dan mengevaluasi kelemahan-kelemahan yang terdapat pada teknologi ini, maka diperlukan penelitian yang mampu memperbaiki kelemahan-kelemahan tersebut sehingga teknologi ini dapat diterapkan di seluruh daerah di Indonesia sebagai upaya untuk membantu pemerintah menyediakan pasokan listrik dari sumber non fosil. Oleh karena itu, permasalahan yang ingin dibahas pada penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut: bagaimana memodifikasi Genset non Benso sehingga tidak tergantung pada listrik dan bersifat portable serta mengukur kinerja hasil modifikasi dalam hal kualitas energi yang dihasilkan. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah memodifikasi genset non benso menggunakan starter accu agar teknologi ini dapat diterapkan di daerah-daerah yang sama sekali belum terjangkau listrik, dan mengukur perbandingan kinerja dari teknologi ini dalam hal kualitas luaran listrik yang dihasilkan.
2
2. METODE Melihat dari kekurangan sebuah produk yang telah dihasilkan masih terdapat banyak kelemahan dan pertanyaan yang dilontarkan mengenai alat tersebut. Oleh karena itu, peneliti berupaya mengembangkan alat yang telah dihasilkan sebelumnya oleh peneliti yang sama. Pengembangan yang dilakukan saat ini adalah menambahkan sistem pengisian agar alat mampu memberikan output yang lebih baik dari sebelumnya. Alat yang telah ada sebelumnya hanya menggunakan accu sebagai listrik utama untuk menggerakkan motor, motor memutar generator yang telah dihubungkan dengan belt. Dari putaran tersebut generator mampu mengeluarkan listrik yang lebih besar.Akan tetapi, pengembangan yang dilakukan adalah menambahkan sistem pengisian accu agar accu dapat bertahan lebih lama. 2.1 Prosedural Penelitian Prosedural penelitian merupakan suatu kegiatan yang dilakukan secara bertahap dan terstruktur untuk mencapai seluruh tujuan penelitian. Maka dari itu untuk mendapatkan hasil penelitian yang baik perlu adanya prosedural penelitian sebagai berikut: 1. Pengumpulan Data Pengumpulan data dilakukan untuk mencari referensi-referensi yang bersumber dari buku, jurnal maupun internet.Referensi yang dicari berhubungan dengan generator, motor penggerak DC, accu, dan sistem pengisian accu. 2. Pembuatan Alat Pembuatan alat dilakukan dalam 2 bagian yang terbagi antara genset dan sistem pengisian accu. 3. Pengujian Sistem Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui luaran daya dari generator magnet permanen dan kinerja dari sistem pengisian accu. 4. Analisa Data Data yang diperoleh dari pengujian sistem yang berupa RPM, tegangan dan arus yang dihasilkan berdasarkan putaran.Selanjutnya diolah sehingga data dapat dipahami dengan baik. 5. Penarikan Kesimpulan Hasil dari analisa data berdasarkan pengujian sistem merupakan sebuah kesimpulan. 2.2 Alat dan Bahan Adapun perbandingan alat dan bahan yang digunakan untuk membuat genset yang sebelum dimodifikasi dan setelah dimodifikasi adalah sebagai berikut Tabel 1. Perbandingan Alat dan Bahan Tacho meter Clamp meter Genset non-benso Alat sebelum modifikasi Multi meter Genset non-benso modifikasi
Alat
Tacho meter Clamp meter Multi meter
Generator Motor penggerak DC Generator Bahan Motor penggerak DC Bahan
3
Rangka Fly wheel Staker Kabel
Accu Belt Accu Fitting Transformator Stop Kontak Belt Kayu Dioda
2.3 Diagram Alir Penelitian
Mulai
Pengumpulan Data
Pembuatan Alat
Pengujian Alat. Berhasil?
Tidak Perbaikan
Ya
Hasil Pengujian Alat
Penentuan HPP
Analisa Data
Pembuatan Laporan
Selesai
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian Penjelasan secara mendetail mengenai diagram alir penelitian diatas dapat adalah sebagai berikut: a. Pengumpulan Data Tidak serta merta alat langsung dappat dibuat sebelum melakukan perhitungan atau mengetahui spesifikasi dari setiap komponen. Oleh sebab itu, pengumpulan data yang dilakukan meliputi: 1) Spesifikasi motor Motor yang digunakan adalah motor DC dengan rpm rendah atau sekitar 1750. 4
2) Spesifikasi generator Generator yang digunakan adalah generator magnet permanen, dikarenakan mempunyai kemampuan putar yang sangat ringan dan rendah. 3) Sistem pengisian accu Mengacu sistem pengisian accu pada kendaraan, diterapkan dengan merubah tegan AC menjadi DC menggunakan dioda dan trafo untuk menurunkan tegangan. 4) Harga setiap komponen Tabel 2. Harga Komponen Nama Komponen Accu Motor DC Generator Magnet Permanen Transformator Dioda
Harga (Rp) 100.000,1.000.000,5.000.000,50.000,9.000,-
5) Perbandingan rpm motor dan generator Mencari perbandingan antara rpm motor dengan rpm generator agar mampu menghasilkan output yang besar. Perbandingan yang digunakan adalah 1:3 yaitu, 1 kali putaran motor mampu memutarkan genitor sebanyak 3 kali putran. b. Hasil Pengujian Alat Terciptanya suatu produk tidak akan langsung diketahui kemampuan serta keberhasilan dari produk tersebut. Maka dari itu perlu dilakukannya pengujian alat setelah produk tercipta, pengujian tersebut antara lain: 1) Pengukuran rpm motor dan generator Mengukur putaran motor dan generator menggunakan tachometer. 2) Pengukuran tegangan input Pengukuran dilakukan dengan menggunakan multimeter pada accu sebagai tegangan utama untuk memutar motor. 3) Pengukuran tegangan output Pengukuran dilakukan menggunakan multimeter pada tegangan luaran yang dihasilkan oleh generator. 4) Pengukuran arus output Pengukuran dilakukan menggunakan clampmeter pada arus luaran yang dihasilkan oleh generator. 5) Perhitungan daya Perhitungan daya didapatkan dari perkalian tegangan dengan arus yang dihasilkan oleh generator. 6) Pengukuran waktu menyala Menggunakan stopwatch untuk mengetahui seberapa genset dapat menyala. 7) Perhitungan efisiensi daya Perhitungan efisiensi daya diperoleh dengan rumus tegangan input dibagi dengan tegangan output dikali 100%. 5
8) Sistem Pengisian Mampu tidaknya sistem pengisian berfungsi serta mengukur luaran dari sistem pengisian menggunakan multimeter. Apabila salah diantara delapan pengujian belum mampu menghasilkan luaran yang optimal, maka perlu adanya perbaikan. Perbaikan dilakukan untuk mengetahui luaran secara optimal, dan jika luaran telah optimal akan dianalisa serta dibuat laporan. c. Penentuan HPP Menghitung harga pokok produksi dari pembuatan satu unit genset non benso dengan metode variable costing. Data yang diperlukan untuk menghitung harga pokok produksi adalah biaya bahan baku dan biaya tenaga kerja langsung. Rumus perhitungan HPP didapatkan dari penjumlahan seluruh bahan bakudan biaya tenaga kerja langsung. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil Penelitian Proses pengujian yang dilakukan hampir setiap hari sejak awal bulan Mei 2016 di Laboratorium Teknik Industri UMS. Awal pengujian dilakukan menggunakan perbandingan rpm 1:1 dengan 4 buah accu, akan tetapi saat ini perbandingan rpm dirubah menjadi 1:3 dengan 2 buah accu atau lebih untuk melihat variasi luaran yang dihasilkan. Tidak hanya pembuatan alat serta pengujian, perbandingan biaya operasional, design tutup dari genset, dan harga pokok produksi juga dibuat. Perbandingan biaya operasional dengan membandingkan biaya yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu yang sama menggunakan genset dan menggunakan listrik dari PLN. Sedangkan pembuatan design tutup genset menggunakan software solidwork. Harga pokok produksi dihitung dengan metode variable costing untuk menentukan harga pembuatan genset. Berdasarkan proses penelitian yang dilakukan sejak bulan Mei 2016 diketahui beberapa kelebihan yang dimiliki oleh alat ini yaitu, suara tidak bising dan tidak menimbulkan bau yang tidak sedap atau tidak berasap. Dibandingkan dengan genset diesel yang sangat bising dan mengeluarkan gas buang yang berbahaya. 3.1.1 Pengujian Alat 3 Watt
M
Motor DC
2A
12 V 6A
Gambar 2. Skema Genset 6
12 V
Gambar diatas merupakan skema elektrik dan mekanik dari genset, maksud dari elektrik adalah kelistrikannya sedangkan mekanik adalah penggerak maupun yang digerakkan.Listrik yang digunakan untuk menggerakkan genset ini berasal dari 2 buah accu yang dirangkai secara seri untuk meningkatkan tegangannya.Accu yang digunakan adalah accu motor 12 volt 3 ampere. Motor DC dihubungkan dengan kutub-kutub accu (positif dan negatif terbalik tidak masalah). Motor DC yang digunakan rpm maksimal sebesar 1750rpm dengan input maksimal 90 volt DC. Skema mekaniknya adalah motor DC yang telah berputar dengan perbandingan pully 1:3 dihubungkan dengan generator menggunakan belt.Generator yang digunakan adalah generator magnet permanent dengan rpm rendah. Luaran dari generator dihubungkan dengan lampu 3 watt, disamping itu juga dihubungkan dengan transformator 2 ampere untuk menurunkan tegangan menjadi lebih kecil karena akan digunakan untuk charger accu. Sebelum dihubungkan dengan accu harus dirubah tegangannya dari AC ke DC dengan 4 buah dioda 6 ampere. 1. Pengujian pertama Pengujian ini merupakan pengujian dengan menggunakan 2 buah accu, dimana ada empat kali perlakuan.Perlakuan tanpa beban, perlakuan dengan beban lampu, perlakuan dengan pengisian, perlakuan dengan beban lampu dan pengisian. Tabel 3 Hasil Pengujian Dengan 2 Accu No
Rpm Tegangan Input (V DC) Motor Generator
Beban
Tegangan Output Volt Volt (AC) (DC)
Arus (A)
Ketahanan (menit)
1
24
307
961
-
80
-
0
59
2
24
294
947
Lampu
80
-
0,18
52
3
24
286
921
Accu
80
24
0,15
37
4
24
283
912
Lampu dan Accu
80
24
0,22
35
Keterangan Tanpa Pengisian, Tanpa Lampu Tanpa Pengisian, Dengan Lampu Dengan Pengisian, Tanpa Lampu Dengan Pengisian, Dengan Lampu
Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan 2 buah accu yang dirangkai secara seri dengan 4 perlakuan.Perlakuan pertama tanpa beban apapun, rpm yang dihasilkan oleh motor DC sebesar 307 sedangkan generator 961.Tegangan yang dihasilkan oleh generator sebesar 80 volt AC dengan lama waktu menyala selama 59 menit tanpa berhenti. Perlakuan ke-dua dengan beban 1 buah lampu 3 watt, rpm motor DC menurun menjadi 294 dan generator 947. Tegangan yang dihasilkan tetap 80 volt AC dengan arus sebesar 0,18 ampere. Lama waktu menyala selama 57 menit. Perlakuan ke-tiga dengan beban accu tanpa lampu, rpm motor DC sebesar 286 dan generator sebesar 921. Tegangan yang dihasilkan generator juga sebesar 80 volt AC dan 24 volt DC, dengan arus sebesar 0,15 ampere. Lama waktu menyala selama 37 menit.
7
Perlakuan ke-empat dengan beban lampu 3 watt dan accu, rpm dari motor DC sebesar 283 dan generator sebesar 912. Tegangan yang dihasilkan sama seperti perlakuan ke-tiga sebesar 80 volt DC dan 24 volt AC, dengan arus sebesar 0,22 ampere. Lama waktu menyala selama 35 menit. 2. Pengujian kedua Pengujian ini sama halnya dengan pengujian pertama, yang menjadi pembeda adalah menggunakan 3 buah accu. Adapun perlakuan yang digunakan tetap sama yaitu, perlakuan tanpa beban, perlakuan dengan beban lampu, perlakuan dengan pengisian, perlakuan dengan beban lampu dan pengisian. Tabel 4. Hasil Pengujian Dengan 3 Accu No
Rpm Tegangan Input (V DC) Motor Generator
Beban
Tegangan Output Volt Volt (AC) (DC)
Arus (A)
Ketahanan (jam)
1
36
527
1696
-
130
-
0
78
2
36
515
1658
Lampu
130
-
0,24
73
3
36
505
1626
Accu
130
40
0,21
55
4
36
500
1610
Lampu dan Accu
130
40
0,28
52
Keterangan Tanpa Pengisian, Tanpa Lampu Tanpa Pengisian, Dengan Lampu Dengan Pengisian, Tanpa Lampu Dengan Pengisian, Dengan Lampu
Pengujian yang ke-dua ini dilakukan dengan menggunakan 3 buah accu yang dirangkai secara seri dengan 4 perlakuan yang sama. Perlakuan pertama tanpa beban apapun, rpm yang dihasilkan oleh motor DC sebesar 527 sedangkan generator 1696.Tegangan yang dihasilkan oleh generator sebesar 130 volt AC dengan lama waktu menyala selama 78 menit tanpa berhenti. Perlakuan ke-dua dengan beban 1 buah lampu 3 watt, rpm motor DC menurun menjadi 515 dan generator 1658. Tegangan yang dihasilkan tetap 130 volt AC dengan arus sebesar 0,24 ampere. Lama waktu menyala selama 73 menit. Perlakuan ke-tiga dengan beban accu tanpa lampu, rpm motor DC sebesar 505 dan generator sebesar 1626. Tegangan yang dihasilkan generator juga sebesar 130 volt AC dan 40 volt DC, dengan arus sebesar 0,21 ampere. Lama waktu menyala selama 55 menit. Perlakuan ke-empat dengan beban lampu 3 watt dan accu, rpm dari motor DC sebesar 500 dan generator sebesar 1610. Tegangan yang dihasilkan sama seperti perlakuan ke-tiga sebesar 130 volt DC dan 40 volt AC, dengan arus sebesar 0,29 ampere. Lama waktu menyala selama 52 menit. 3.1.2 Design Tutup Alat Solidwork merupakan software yang digunakan untuk membuat design tutup dari genset. Tutup genset berguna untuk melindungi genset dari hal-hal yang tidak diinginkan seperti kehujanan dan terkena debu. 8
Gambar 3.Design Tutup Genset Adanya engsel pada tutup tersebut digunakan untuk mempermudah mengganti accu dikarenakan tutup tersebut dibaut pada rangka genset sehingga saat tutup diangkat genset tidak akan jatuh. Berat keseluruhan dari alat ini adalah 30 kg dengan ukuran panjang 55 cm, lebar 45 cm dan tinggi 45 cm. Ukuran secara detail dari design tersebut dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 4. Ukuran Design 3.1.3 Perbandingan Biaya 1. Harga pokok produksi Adapun komponen yang digunakan dalam membuat alat ini hingga dapat digunakan adalah, generator, motor, accu, transformator, dioda, staker, fitting, kabel, penjepit, dan lampu. Perhitungan harga pokok produksi dilakukan dengan metode variable cost untuk mengetahui harga 1 buah genset. 9
Tabel 5. Harga Pokok Produksi No Nama Komponen 1 Generator 2 Motor DC 3 Accu 4 Transformator 5 Dioda 6 Staker 7 Fitting 8 Kabel 9 Penjepit 10 Lampu 11 Tenaga Kerja Langsung
Harga Satuan (Rp) Jumlah (Rp) 5.000.000 5.000.000 1.000.000 1.000.000 100.000 400.000 50.000 50.000 1.500 9.000 13.000 13.000 5.000 5.000 3.000/meter 9.000 2.000 8.000 13.500 13.500 300.000 300.000 TOTAL 6.807.500 Harga sekali memproduksi genset ini sebesar Rp 6.807.500,-. Di hitung dari menjumlahkan seluruh variabel bahan baku dan tenaga kerja langsung. 2. Biaya listrik PLN Dikutip dari website PT. PLN (Persero) bahwasannya tarif dasar listrik pada tahun 2016 sebesar Rp 1.364,- /kwh. Harga tersebut akan dibandingkan dengan biaya operasional dari genset. Diketahui bahwasaannya penggunaan genset dengan beban lampu sebesar 3 watt mampu menyala selama 59 menit. Hal tersebut akan dilakukan pada listrik PLN dengan menyalakan lampu 3 watt selama 59 menit. Tabel 6. Perbandingan Biaya Listrik Waktu Harga (Rp) Jumlah PLN 59 Menit 1.364/kwh Rp 4,09 Genset 59 Menit 2.500/accu Rp 5.000 3.2 Analisa Data Adapun kekurangan yang dimiliki alat ini dikarenakan batasan-batasan yang ada diantaranya, (1) tidak mampu melakukan sistem pengisian accu pada 1 sistem bersamaan. (2) daya luaran yang terlalu kecil untuk kebutuhan penerangan. (3) kurang efektif. Untuk memperbaiki kekuranga-kekurangan tersebut kedepannya maka perlu diperhatikan teori-teori yang ada serta hal-hal yang memungkinkan terjadi pada sistem.Pada kekurangan pertama, perlu dilakukan pengisian accu secara terpisah.Jika memungkinkan perubahan penggerak awal.Kekurangan kedua, perlu mengetahui terlebih dahulu kemampuan maksimal dari generator. Selanjutnya akan bisa dihitung perbandingan rpm yang sesuai agar input kecil dan menghasilkan 10
output yang besar. Sedangkan kekurangan ketiga, kurang efektif dikarenakan berat yang dimiliki kurang memungkinkan untuk dapat dipindah-pindah dan banyak daya yang terbuang untuk menghasilkan listrik.Oleh karena itu, perlu dilakukan perbaikan ulang pada setiap komponen. 3.1.1 Pengujian Alat Adapun faktor yang mempengaruhi nilai keluaran dari generator adalah putaran, jumlah kutub, jumlah lilitan, serta jarak antara rotor dan stator. Sesuai halnya dengan hukum faraday pada persamaan (2.3), bertambahnya kecepatan dan jumlah flux magnet yang mengalir pada kumaparan, maka gaya listrik (e) yang dibangkitkan juga akan bertambah besar. 1. Pengujian pertama Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa semakin banyak beban yang digunakan maka waktu menyala akan semakin singkat. Pengujian ini juga memperlihatkan bahwa accu tidak mampu di charge melainkan menjadi beban yang berlebihan, dilihat dari lama waktu menyala. Luaran yang dihasilkan oleh input sebesar 24 volt DC hanya menghasilkan 80 volt AC. Hasil konfersi dengan tranformator hanya mampu sebesar 24 volt DC. Efisiensi luaran dapat diketahui dengan rumus: Daya Luaran Efisiensi = 𝑥𝑥 100% Daya Masukan 12,32 Efisiensi = 𝑥𝑥 100% = 85,6% 14,4 2. Pengujian kedua Hasil pengujian ini menunjukkan hal yang sama dengan pengujian pertama, akan tetapi lama waktu menyala lebih lama dibanding pengujian pertama. Meningkatnya rpm motor maupun rpm generator seiring ditingkatkannya input. Luaran yang dihasilkan oleh input sebesar 36 volt DC mampu menghasilkan 130 volt AC. Hasil konfersi dengan tranformator mampu menghasilkan sebesar 40 volt DC. Efisiensi luaran dapat diketahui dengan rumus: Daya Luaran 𝑥𝑥 100% Efisiensi = Daya Masukan 25,48 Efisiensi = 𝑥𝑥 100% = 78,6% 32,4 3.1.2 Perhitungan Biaya 1. Harga pokok produksi Biaya produksi yang diketahui sebesar Rp 6.807.500,-. Harga tersebut bisa dikatakan mahal karena yang diproduksi hanya 1, jika diproduksi masal memungkinkan harga menjadi lebih murah. Penyebab besarnya biaya produksi berada pada harga generator megnet permanent yang diproduksi sendiri sebesar Rp 5.000.000,-.
11
Pemilihan spesifikasi dan merk dari setiap komponen dapat menurunkan harga produksi, akan tetapi memungkinkan juga untuk menurunkan kualitas maupun kuantitas. 2. Biaya listrik PLN Berdasarkan edaran dari PT. PLN (Persero) bahwasannya tarif listrik /kwh sebesar Rp 1.364. Penggunaan lampu 3 watt dengan harga menurut PLN adalah sebesar Rp 4,09,- dalam 1 jam. Angka tersebut didapatkan dari perhitungan penggunaan dalam satuan kilowatt dikali dengan tariff PLN dalam waktu 1 jam. Biaya yang dikeluarkan genset untuk menyalakan lampu 3 watt sebesar Rp 5.000,- dalam 1 jam. Rp 5.000,- merupakan biaya charger 2 buah accu diawal. 4. PENUTUP 4.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil pengujian dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Pengujian pertama dengan perbandingan pully 1:3 menghasilkan output tegangan sebesar 80 volt AC, 24 volt DC, mampu menyalakan lampu sebesar 3 watt selama 59 menit. Sedangkan pengujian kedua menghasilkan output tegangan sebesar 130 volt AC, 40 volt DC, mampu menyalakan lampu 3 watt selama 78 menit dan lebih terang dibandingkan pengujian pertama. 2. Tidak dapat menggabungkan sistem pengisian accu kedalam genset karena akan menjadikan beban berlebih. 3. Adanya beban resistansi induktif saat menggunakan transformator. 4. Lebih efisien pengujian pertama dibandingkan pengujian kedua, dikarenakan luaran arus pada pengujian kedua tidak jauh lebih besar dibandingkan pengujian pertama. 5. Semakin besar tegangan input maka semakin besar tegangan dan arus output serta lama waktu menyala. 6. Tidak mampu melakukan charge accu sampai penuh dalam waktu maksimal genset. 4.2 Saran 1. Memperbesar tegangan input dan perbandingan pully dapat menghasilkan output yang lebih besar dan lama waktu menyala lebih lama. 2. Menggunakan IC regulator tipe 7824 dan 7815 sebagai pengganti transformator untuk pengisian accu terpisah, sehingga pengisian lebih cepat dan dapat terisi penuh. 3. Jangan menggabungkan sistem pengisian accu secara langsung, melainkan secara terpisah. 4. Sebaiknya mengganti penggerak awal dengan tenaga alam. 5. Lakukan pengujian secara maksimal, agar diketahui daya luaran yang maksimal dan masukan yang optimal. 6. Penelitian yang dilakukan sebaiknya menggunakan alat yang sesungguhnya bukan prototype, karena jika menggunakan prototype kurang maksimal akan tetapi sudah mewakili.
12
DAFTAR PUSTAKA Elbatran, A. H., Yaakob, O. B., Ahmed, Y. M., Shabara, H. M. (2014). Operation, performance and economic analysis of low head micro-hydropower turbines for rural and remote areas: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 43 (2015), 40-50. Dhany.(2013). Kasihan, 10.211 Desa di Indonesia Belum Teraliri Listrik.finance.detik.com/read/2013/05/23/183635/2254399/1034/kasihan-10211-desa-diindonesia-belum-teraliri-listrik diakses: 24 September 2014 Haryanto, A., Fauzan, M. I., & Lanya, B. (2013). Technical And Cost Performance Of Microhydro Power Plant. Jurnal Teknik Pertanian, 2(1): hal 51-58. Indartono, Y. S. (2005), Krisis Energi di Indonesia: Mengapa dan Harus Bagaimana, Inovasi, Vol. 5/XVII/November 2005, 18-21. Liadi, R., & Darmana, I. (2014).Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) di Jorong Lubuk Muaro Nagari Sungai Abu Kecamatan Hilirtan Gumanti Kabupaten Solok Provinsi Sumatera Barat. Abstract Of Undergraduate Research, Faculty Of Industrial Technology, Bung Hatta University, 3(1): hal 1-7. Sitepu, A. W., Sinaga, J. B., & Sugiri, A. (2014). Kajian Eksperimental Pengaruh Bentuk Sudu Terhadap Unjuk Kerja Turbin Helik Untuk Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (Pltmh). Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 2(2): hal 72-77. Sugiri, A. (2014). Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) pada PDAM Way Sekampung Kabupaten Pringsewu. Jurnal Mechanical, 5(1): hal 5-10.
13
