BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Lampu Penerangan Jalan Umum Lampu penerangan jalan umum pertama kali diterapkan pada tahun 1884 di Rumania. Ada sebanyak 731 lampu jalan yang terpasang di jalan-jalan seluruh pelosok Rumania. Hal ini membuktikan bahwa kebutuhan akan lampu penerangan jalan umum telah ada sejak dulu kala. Lampu penerangan jalan umum ini bermanfaat untuk meningkatkan keamanan, terutama terhadap kriminalitas dan meningkatkan jarak pandang ketika berkendara pada malam hari. Seiring dengan meningkatnya peradaban manusia, maka kebutuhan akan lampu penerangan jalan umum pun semakin meningkat. Wilayah perkotaan yang meluas dan pertumbuhan jumlah jalan raya mengharuskan penerangan jalan ikut bertambah. Hal ini berarti pertambahan yang besar pula bagi kebutuhan listrik. Saat isu mengenai krisis energi listrik mencuat, lampu penerangan jalan umum muncul sebagai salah satu objek yang dapat dihemat penggunaan energi listriknya. Salah satu alternatif yang dapat dilakukan untuk mengurangi penggunaan energi listriknya adalah denga mengganti lampu merkuri dengan lampu LED yang hemat energi. Negara Jepang merupakan negara pertama yang mengaplikasikan LED sebagai lampu jalan di wilayah Osaka pada awal 2000-an. Hal ini terbukti dapat menekan jumlah konsumsi listrik sebesar 80% di wilayah tersebut.
8 Universitas Sumatera Utara
Alternatif kedua muncul ketika teknologi solar cell mulai berkembang. Selain diterapkan di rumah-rumah, solar cell juga diterapkan sebagai sumber energi alternatif untuk lampu penerangan jalan umum. Dengan digunakannya solar cell sebagai sumber energi lampu penerangan jalan umum, maka lampu penerangan jalan umum tidak lagi memerlukan suplai listrik dari PLN. Ketika kedua alternatif ini digabungkan, lampu jalan pun menjadi sebuah solusi untuk penghematan listrik yang efektif.
2.2 Lampu Penerangan Jalan Umum Berdasarkan Spesifikasi Lampu Penerangan Jalan Perkotaan No. 12/S/BNKT/1991 yang dikeluarkan oleh Bina Marga, lampu penerangan jalan adalah bagian dari bangunan pelengkap jalan yang dapat diletakkan/dipasang di kiri/kanan jalan dan atau di tengah (di bagian median jalan) yang digunakan untuk menerangi jalan maupun lingkungan disekitar jalan yang diperlukan termasuk persimpangan jalan (intersection), jalan layang (interchange, overpass, fly over), jembatan dan jalan di bawah tanah(underpass, terowongan). Lampu penerangan jalan umum (PJU) memiliki fungsi sebagai berikut :
untuk meningkatkan keselamatan dan kenyamanan pengendara, khususnya untuk mengantisipasi situasi perjalanan pada malam hari.
memberi penerangan sebaik-baiknya menyerupai kondisi di siang hari.
untuk keamanan lingkungan atau mencegah kriminalitas.
untuk memberikan kenyamanan dan keindahan lingkungan jalan.
9 Universitas Sumatera Utara
2.2.1. Standar Perencanaan Penerangan Jalan Perencanaan penerangan jalan terkait dengan hal – hal berikut ini : a. Volume lau – lintas, baik kendaraan maupun lingkungan yang bersinggungan seperti pejalan kaki, pengayuh sepeda, dan lain – lain; b. Tipikal potongan melintang jalan, situasi (lay–out) jalan dan persimpangan jalan; c. Geometri jalan d. Tekstur perkerasan dan jenis pekerasan yang mempengaruhi pantulan cahaya lampu penerangan; e. Pemilihan dan jenis kualitas sumber cahaya/lampu, data fotometrik lampu dan lokasi sumber listrik; f. Tingkat kebutuhan, biaya operasi, biaya pemeliharaan dan lain – lain, agar perencanaan efektif dan ekonomis; g. Rencana jangka panjang jalan dan pengembangan daerah sekitarnya; h. Data kecelakaan dan kerawanan di lokasi. Beberapa tempat yang memerlukan perhatian khusus dalam perencanaan jalan antara lain : a. Lebar ruang milik jalan yang bervariasi dalam satu ruas jalan; b. Tempat – tempat dimana kondisi lengkung horisontal ( tinkungan ) tajam; c. Tempat yang luas seperti persimpangan, interchange, tempat parkir, dan lain – lain; d. Jalan – jalan berpohon;
10 Universitas Sumatera Utara
e. Jalan – jalan dengan lebar median yang sempit, terutama untuk pemasangan lampu di bagian median; f. Jembatan sempit/panjang, jalan layang dan jalan bawah tanah (terowongan); g. Tempat – tempat lain dimana lingkungan jalan banyak berinterferensi dengan jalannya. Menurut Muhaimin , penentuan kualitas lampu penerangan jalan umum perlu mempertimbangkan 6 aspek yaitu : a. Kuat rata-rata penerangan (Erata-rata) Besarnya kuat penerangan didasarkan pada kecepatan maksimal yang diijinkan terhadap kendaraan yang melaluinya. b. Distribusi cahaya Berkaitan dengan kerataan cahaya pada jalan raya. Untuk itu ditentukan faktor kerataan cahaya yang merupakan perbandingan kuat penerangan pada bagian tengah lintasan kendaraan dengan pada tepi jalan. Kerataan cahaya dapat diukur dengan rasio kemerataan pencahayaan ( uniformity ratio ) yang merupakan rasio maksimum antara kemerataan pencahyaan maksimum dan minimum menurut lokasi penempatan tertentu. c. Cahaya yang silau Cahaya yang menyilaukan mata dapat menyebabkan keletihan mata, perasaan tidak nyaman dan kemungkinan kecelakaan. Untuk mengurangi silau digunakan akrilik atau gelas pada armature yang berfungsi sebagai filter cahaya.
11 Universitas Sumatera Utara
d. Arah pancaran cahaya dan pembentukan bayangan Sumber penerangan untuk jalan raya dipasang menyudut 5° - 15°. e. Warna dan perubahan warna Warna cahaya lampu pelepasan gas tekanan tinggi ( khususnya lampu merkuri ) berpengaruh terhadap warna tertentu, misalnya: warna merah. f. Lingkungan Lingkungan yang berkabut maupun berdebu mempunyai faktor absorsi terhadap cahaya yang dipancarkan oleh lampu. Cahaya kuning kehijauan mempunyai panjang gelombang paling sensitif terhadap mata sehingga tepat digunakan pada daerah berkabut. Lampu HPS tepat untuk penerangan jalan pada daerah berkabut.
2.2.2. Sistem Penempatan Lampu Penerangan Jalan Sebagaimana telah diatur, ada 2 (dua) sistem penempatan lampu penerangan (susunan penempatan/penataan lampu yang satu terhadap lampu yang lain), antara lain :
Sistem penempatan menerus, yaitu sistem penempatan lampu peneranganjalan
yang
menerus/kontinyu
di
sepanjang
jalan/jembatan.
Sistem penempatan parsial (setempat), yaitu sistem penempatan lampu penerangan jalan pada suatu daerah-daerah tertentu atau pada suatu panjang jarak (segmen) tertentu sesuai dengan keperluannya.
Di dalam SPM jalan tol mensyaratkan lampu penerangan jalan umum (PJU) harus menyala 100%.
12 Universitas Sumatera Utara
2.2.3. Jenis Lampu Penerangan Jalan Jenis lampu penerangan jalan umum ditinjau dari karakteristik and penggunaannya dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Jenis Lampu Penerangan Jalan Secara Umum Menurut karakteristik dan penggunaan Jenis
Efisiensi
Umur
Daya
Pengaruh
Lampu
rata-rata
rencana
(watt)
thd warna
(lumen/watt) rata-rata
Keterangan
obyek
(jam) Lampu
60 – 70
tabung
8.000 –
18 - 20; Sedang
10.000
36 – 40
- untuk jalan kolektor dan lokal;
fluorescent
- efisiensi cukup tinggi tetapi
tekanan
berumur pendek;
rendah
- jenis lampu ini masih dapat digunakan untuk hal-hal yang terbatas.
Lampu gas
50 – 55
16.000 – 125; 250 Sedang 24.000
;
merkuri
400; 70
tekanan
0
tinggi (MBF/U)
- untuk jalan kolektor, lokal dan persimpangan; -efisiensi rendah, umur panjang dan ukuran lampu kecil; - jenis lampu ini masih dapat digunakan secara terbatas.
13 Universitas Sumatera Utara
Lampu gas
100 – 200
sodium
8.000 -
90; 180 Sangat
10.000
buruk
- untuk jalan kolektor, lokal, persimpangan, penyebe-
bertekanan
rangan, terowongan, tem-
rendah
pat peristirahatan (rest
(SOX)
area); -efisiensi sangat tinggi, umur cukup panjang, ukuran lampu besar sehingga sulit untuk mengontrol cahayanya dan cahaya lampu sangat buruk karena warna kuning; - Jenis lampu ini dianjurkan digunakan karena faktor efisiensinya yang sangat tinggi.
Lampu gas sodium tekanan
110
12.000 -
150; 250
20.000
;
Baik
- Untuk jalan tol, arteri, kolektor, persimpangan
400
- besar/luas dan interchange;
tinggi
efisiensi tinggi, umur
(SON)
sangat panjang, ukuran lampu kecil, sehingga mudah pengontrolan cahayanya;
14 Universitas Sumatera Utara
- Jenis lampu ini sangat baik dan sangat dianjurkan untuk digunakan. Lampu Light
29-155
30.000 -
15-300
Baik
- untuk jalan kolektor, lokal,
50.000
persimpangan, penyebe-
Emitting
rangan, terowongan, tem-
Diode
pat peristirahatan
(LED)
- efisiensi tinggi, umur paling panjang, ukuran lampu besar, - Jenis lampu ini sangat baik dan sangat dianjurkan untuk digunakan.
a. Lampu Tabung Fluorescentatau lebih dikenal dengan istilah lampu TL, bekerja menggunakan merkuri dan gas argon, dimana merkuri akan berfungsi untuk menhasilkan radiasi ultraviolet. Sinar ultraviolet itu akan mebangkitkan phosphors yang kemudian akan bercampur mineral lain yang telah dilaburkan pada sisi bagian dalam tabung lampu sehingga akan menimbulkan cahaya Sedangkan gas argon berfungsi untuk keperluan start.. b. Lampu Merkuri, prinsip kerja lampu merkuri hampir sama dengan prinsip kerja lampu fluorescent, perbedaannya lampu merkuri bekerja pada faktor daya yang rendah, oleh karena itu harus menggunakan kapasitor untuk memperbaiki faktor daya lampu
15 Universitas Sumatera Utara
c. Lampu Sodium Tekanan Rendah (SOX) termasuk lampu
dalam
kelompok
tabung, sehingga prinsip kerjanya pun hampir sama dengan yang
lainnya. Hanya perbedaannya menggunakan campuran gas argon dan neon, dan logam murni sodium. Gas argon dan neon dimaksudkan untuk keperluan penyalaan awal, sedangkan logam sodium dimaksudkan untuk menghasilkan cahaya kuning. d. Lampu Sodium Tekanan Tinggi (SON), memiliki prinsip kerja yang sama dengan SOX, hanya lampu ini tidak mampu distart dengan tegangan nominal 220 Volt, maka dibutuhkan tegangan tinggi dan frekuensi tinggi sesaat dan pelepasan elektron dalam tabung gas sampai mencapai temperatur kerja yang dibutuhkan membutuhkan waktu yang lama (kira-kira 10 menit). e. Lampu LED merupakan sejenis dioda semikonduktor istimewa, sehingga seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction.Pembawa muatan elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda.Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon atau energi (cahaya).
2.2.4. Kriteria Perencanaan, Kualitas Penerangan dan Kriteria Penempatan Penempatan lampu penerangan jalan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat memberikan penerangan yang merata, keamanan dan kenyamanan bagi penegendara, arah dan petunjuk ( guide ) yang jelas.
16 Universitas Sumatera Utara
Pada sistem penempatan parsial, lampu penerangan jalan harus memberikan adaptasi yang baik bagi penglihatan pengendara sehingga efek kesilauan dan ketidaknyamanan penglihatan dapat dikurangi. Pemilihan jenis dan kualitas lampu penerangan jalan didasarkan efektifitas dan nilai ekonomi lampu, yaitu nilai efektifitas ( lumen /watt ) lampu yang tinggi umur rencana yang panjang Perbandingan Kemerataan Pencahayaan ( Uniformity Ratio )Tabel 2.2 Tabel 2.2 Rasio Kemerataan Pencahayaan Lokasi penempatan
Rasio maksimum
Jalur lalu lintas : - di daerah permukiman
6:1
- di daerah komersil/pusat kota
3:1
Jalur pejalan kaki : - di daerah permukiman
10 : 1
- di daerah komersil/pusat kota
4:1
Terowongan
4:1
Tempat-tempat peristirahatan (rest area)
6:1
Uniformity ratio adalah perbandingan harga antara nilai minimum dengan nilai rata-rata atau nilai maksimumnya dari suatu besaran kuat penerangan atau luminasi pada suatu permukaan jalan. Uniformity ratio 3 : 1 berarti rata-rata nilai kuat penerangan/luminansi adalah 3 (tiga) kali nilai kuat penerangan/luminasi pada suatu titik dari penerangan minimum pada permukaan/perkerasan jalan.
17 Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Sistem penempatan lampu penerangan jalan Jenis jalan / jembatan
Sistem penempatan lampu yang
digunakan Jalan arteri sistem menerus dan parsial Jalan kolektor sistem menerus dan parsial Jalan lokal sistem menerus dan parsial Persimpangan, simpang susun, ramp sistem menerus Jembatan sistem menerus Terowongan sistem menerus bergradasi ujung-ujung terowongan 2.2.4.1 Kriteria Penempatan Lampu Penerangan Jalan Umum Kriteria besaran-besaran lampu penerangan jalan umum dapat dilihat pada Tabel 2.4 berikut. Tabel 2.4 Uraian Besaran-Besaran Kriteria Penempatan Lampu Penerangan Jalan Umum Uraian 1.
Tiang tinggi lampu (H) -
-
2.
Besaran-Besaran
Lampu standar
10-15 meter
Tinggi rata-rata tiang yang digunakan
13 meter
Lampu menara
20-50 meter
Tinggi rata-rata tiang yang digunakan
30 meter
Jarak interval antara tiang lampu Jalan arteri
3.0 H – 3.5 H
Jalan kolektor
3.5 H – 4.0 H
Jalan local
5.0 H – 6.0 H
Minimum jarak interval tiang
30 meter
18 Universitas Sumatera Utara
3.
Jarak tiang lampu ke tepi perkerasan (s1)
Minimum 0.7 meter
4.
Jarak dari tepi perkerasan ke titik penerangan Minimum L/2 terjauh
5.
Sudut penerangan
20⁰ - 30⁰
Keterangan : H = Tinggi tiang lampu (meter) L = Lebar badan jalan (meter)
2.2.4.2 Batasan Penempatan Lampu Penerangan Jalan Umum Batasan penempatan lampu penerangan jalan tergantung dari tipe lampu, tinggi lampu, lebar jalan dan tingkat kemerataan pencahayaan dari lampu yang akan digunakan. Jarak antar lampu penerangan secara umum dapat mengikuti batasan seperti pada Tabel 2.4. Dalam tabel tersebut dipisahkan antara dua tipe rumah lampu, yakni : a. rumah lampu ( lantern ) tipe A mempunyai penyebaran sorotan cahaya / sinar lebih luas, tipe ini adalah jenis lampu gas sodium bertekanan rendah b. rumah lampu tipe B mempunyai sorotan cahaya lebih ringan, terutama yang langsung ke jalan, yaitu jenis lampu gas merkuri atau sodium bertekanan tinggi. Tabel 2.5 Jarak Antar Tiang Lampu Penerangan (e) Berdasarkan Tipikal Distribusi Pencahayaan dan Klasifikasi Lampu 1. Rumah lampu tipe A Lebar jalan
Tinggi
Tingkat Jenis Lampu
Lampu 4 (m)
5
6
7
8
1
1
0
1
Pencahayaan
9
19 Universitas Sumatera Utara
3
3
3
4
35W SOX
-
-
-
-
-
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
5
5
5
5
5
4
2
4
4
3
3
3
3
3
2
2
0
8
6
3
1
0
9
4
4
3
3
3
3
3
2
2
0
8
6
3
2
0
8
6
6
5
5
5
5
4
4
0
0
8
5
2
0
8
6
3
3
3
3
3
3
2
2
6
5
5
3
1
0
9
8
4
4
4
4
4
4
4
3
6
5
5
4
3
1
0
9
2
2
2
2
2
2
5
4
3
2
1
0
5
-
3.5 Lux
6
55W SOX
6 6.0 Lux
90W SOX
90W SOX
8
8 10.0 Lux
135W SOX
135W SOX
10
10
-
20.0 Lux
180W SOX
180W SOX
10
-
10
-
3
3
3
3
3
3
7
6
5
3
2
1
2
2
2
2
-
-
-
-
30.0Lux 2
1
0
0
2. Rumah lampu tipe B Lebar jalan
Tinggi
Tingkat
Jenis Lampu Lampu
4
5
6
7
8
9
10
11
Pencahayaan
20 Universitas Sumatera Utara
(m) 4
32
32
32
-
-
-
-
-
5
35
35
35
35
35
34
32
-
6
42
40
38
36
33
31
30
29
6
42
40
38
36
33
32
30
28
50W SON atau 3.5 Lux
80W MBF/U
70W SON atau 125W MBF/U 6.0 Lux 70W SON atau 8
60
60
58
55
52
50
48
46
8
36
35
35
33
31
30
29
28
10
46
45
45
44
43
41
40
39
10
-
-
25
24
23
22
21
20
125W MBF/U 100W SON 150W SON 10.0 Lux atau 250W MBF/U 250W SON atau 400W MBF/U 20.0 Lux 250W SON atau 400W
10
-
-
37
36
35
33
32
31
10
-
-
-
-
22
21
20
20
MBF/U 400W SON
30.0Lux
Keterangan : - Jarak antar tiang lampu dalam meter. - Rumah lampu tipe A mempunyai penyebaran cahaya lebih luas. - Rumah lampu tipe B mempunyai penyebaran cahaya lebih ringan/kecil, terutama yang langsung ke jalan.
21 Universitas Sumatera Utara
2.2.4.3 Penataan lampu penerangan jalan umum Di daerah-daerah
atau
kondisi
dimana
median
sangat
lebar (> 10 meter) atau pada jalan dimana jumlah lajur sangat banyak (> 4 lajur setiap arah) perlu dipertimbangkan dengan pemilihan penempatan lampu penerangan jalan kombinasi dari cara-cara tersebut di atas dan pada kondisi seperti ini, pemilihan penempatan lampu penerangan jalan direncanakan sendiri sendiri untuk setiap arah lalu-lintas Tabel 2.6. Tabel 2.6 Penataan Letak Lampu Penerangan Jalan Tempat Jalan satu arah
Penataan / pengaturan letak - di kiri atau kanan jalan; -di kiri dan kanan jalan berselang-seling; - di kiri dan kanan jalan berhadapan; - di bagian tengah / separator jalan. Jalan dua arah - di bagian tengah / median jalan; - kombinasi antara di kiri dan kanan berhadapan dengan di bagian tengah / median jalan; katenasi (di bagian tengah jalan dg sistem digantung) Persimpangan - dapat dilakukan dengan menggunakan lampu menara dengan beberapa lampu, umumnya ditempatkan di pulau-pulau, di median jalan, diluar daerah persimpangan (dalam RUMIJA ataupun dalam RUWASJA)
Gambar 2.1 Penempatan LPJU di Kiri/Kanan Jalan di Jalan Dua Arah
22 Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berselangseling di Jalan Dua Arah
Gambar 2.3 Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berhadapan di Jalan Dua Arah
Gambar 2.4 Penempatan LPJU di Median Jalan di Jalan Dua Arah
2.3
Sel Surya (Photovoltaik) Sel surya (solar cell) juga dikenal dengan nama PV (Photovoltaik). Kata
‘photovoltaic’ terdiri dari dua kata yaitu photo dan volta. Photo yang berarti cahaya (dari bahasa Yunani yaitu phos, photos: cahaya) dan Volta (berasal dari nama seorang 23 Universitas Sumatera Utara
fisikawan italia yang hidup antara tahun 1745-1827 yang bernama Alessandro Volta) yang berarti unit tegangan listrik. Dengan kata lain, arti photovoltaic yaitu proses konversi cahaya matahari secara langsung untuk diubah menjadi listrik. Namun,
perbedaannya terletak pada sumber cahaya yang digunakan. Pada sel photovoltaik sumber cahaya lebih umum dan tidak disebutkan secara jelas. Sedangkan pada sel surya, energi cahaya berasal dari radiasi sinar matahari Sel surya merupakan pembangkit listrik yang mampu mengkonversi sinar matahari menjadi arus listrik. Energi matahari sesungguhnya merupakan sumber energi yang paling menjanjikan mengingat sifatnya yang berkelanjutan (sustainable) serta jumlahnya yang sangat besar. Sel surya bekerja berdasarkan efek foto elektrik pada material semikondukto
untuk
Berdasarkanteori dianggap
mengubah
Maxwell
energi
tentang
sebagaispektrum
radiasi
gelombang
gelombang yang berbeda.Pendekatan Einstein
bahwa
efek
cahaya
menjadi
elektromagnet,
elektromagnetik yang
energi
berbeda
listrik.
cahaya
dengan
dapat panjang
dijabarkan
oleh
foto elektrik mengindikasikan cahaya merupakan
partikel diskrit atau quanta energi. Dualitas cahaya sebagai partikel dan gelombang dirumuskan dengan persamaan : 𝐸 = ℎ. 𝑓 =
ℎ.𝑐
(2.1)
𝛌
Dimana :f= frekuensi pada cahaya (Hz) λ =panjang gelombang(m) h= konstanta Planck (6,625 X10-34 Js) c = kecepatan cahaya (3 x 108 m/s) E= energi yang datang berupa bentukpaket-paket foton (joule)
24 Universitas Sumatera Utara
Untuk mendapatkan tegangan keluaran yang lebih besar lagi maka diperlukan lebih banyak lagi sel surya. Gabungan dari beberapa sel surya ini disebut Panel Surya atau Modul Surya (Solar Modul or Solar Panel). Susunan sekitar 10 - 20 atau lebih Panel Surya akan dapat menghasilkan arus tegangan tinggi yang cukup untuk kebutuhan rumah tangga. Namun perlu dicatat tegangan yang dihasilkan oleh sel surya atau panel surya adalah tegangan DC. Agar dapat digunakan untuk keperluan rumah tangga, perlu desain dan rangkaian khusus.
2.3.1
Prinsip Kerja Panel Surya Listrik tenaga surya memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber
penghasil listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic atau yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell.Dengan alat tersebut sinar matahari dirubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif dan positif didalam cell modul tersebut karena perbedaan elektron. Hasil dari aliran elektron-elektron akan menjadi listrik DC yang dapat langsung dimanfatkan untuk mengisi battery/aki sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan. Instalasi, untuk memasang LPJUTS, komponen utama Solar Panel dipasang menghadap sinar matahari dengan intensitas tinggi, selanjutnya hubungkan dengan Battery untuk media penyimpan energi (arus DC), untuk pemakaian arus AC kita bisa menghubungkan dengan DC to AC Converter dan siap digunakan untuk keperluan rumah tangga (Lampu, TV, Kulkas, dsb). Ingat besaran dayanya, jangan sampai overload. Sel surya dapat digunakan tanpa polusi, baik polusi udara maupun suara, dan di segala cuaca. Sel surya juga telah lama dipakai untuk memberi tenaga bagi
25 Universitas Sumatera Utara
semua satelit yang mengorbit bumi nyaris selama 30 tahun. Sel surya tidak memiliki bagian yang bergerak, namun mudah dipindahkan sesuai dengan kebutuhan. Semua keunggulan sel surya di atas disebabkan oleh karakteristik khas sel surya yang mengubah cahaya matahari menjadi listrik secara langsung.
2.3.2
Kelebihan dan Kekurangan Panel Surya Kelebihan - Panel surya lebih bersih dan ramah lingkungan. - Energi matahari adalah energi yang sangat berlimpah di planet kita. - Panel surya juga mudah dipasang. - Panel surya tidak akan ada pulusi suara. - Masa pakai yang panjang, yang mencapai 25-30 tahun untuk panel surya nya. - Jika dipasang secara individual (satu tiang satu sistem). Rumah atau tiang lampu yang berjauhan sekalipun tidak memerlukan jaringan kabel distribusi. Selain itu, gangguan pada satu sistem tidak mengganggu sistem lainnya. Kekurangan - Saat ini panel surya memang masih relatif mahal dari segi investasi nya. - Efisiensi yang masih rendah - Jika pemasangan kurang baik akan menjadi over – heating pada panel surya.
26 Universitas Sumatera Utara
- Dalam mendaur ulang panel surya yang tidak terpakai harus berhatihati, karena salah-salah bisa menyebabkan kerusakan lingkungan. - Proses pembangkitan hanya dapat dilakukan pada siang hari.
2.3.3 Komponen-Komponen untuk Instalasi Listrik Sel surya Komponen-komponen yang diperlukan untuk instalasi tenaga sel surya terdiri dari : 1. Panel surya / solar panel Solar panel / panel surya mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik.Sel silikon (disebut juga solar cells) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan arus listrik.Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt.Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimum). Umumnya kita menghitung maksimum sinar matahari yang diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam.Tenaga listrik pada pagi – sore disimpan dalam baterai, sehingga listrik bisa digunakan pada malam hari, dimana tanpa sinar matahari. 2.
Solar charge controller Solar charge controller berfungsi mengatur lalu lintas dari solar cell ke baterai dan beban.Alat elektronik ini juga mempunyai banyak fungsi yang pada dasarnya ditujukan untuk melindungi baterai.
27 Universitas Sumatera Utara
3. Inverter Inverter dalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC – direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC – alternating current). 4.
Baterai Baterai berfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh panel surya sebelum dimanfaatkan untuk menggerakkan beban. Beban dapat berupa lampu penerangan atau peralatan elektronik lainnya yang membutuhkan listrik.
2.4 Value Engineering Value engineering atau rekayasa nilai secara nilai secara umum dapat diartikan sebagai suatu usaha kreatif dalam mencapai suatu tujuan dengan mengoptimalkan biaya dan kinerja dari suatu fasilitas atau sistem. Oleh Zimmerman, rekayasa nilai diartikan suatu teknik manajemen yang terbukti berhasil, dengan menggunakan pendekatan sistematis untuk mendapatkan keseimbangan fungsional dan biaya, kesinambungan dan tambahan manfaat dari suatu barang dan jasa. Sehingga rekayasa nilai dapat diartikan sebagai : Melakukan kajian dengan menjamin fungsinya tetap seperti diinginkan. Fungsi menjadi tolak ukur dari pencarian alternatif pemecahan masalah. Selain adanya kriteria biaya rendah, juga didapatkan kinerja yang tinggi. Optimasi biaya dan kinerja untuk mendapatkan manfaat bersih yang besar.
28 Universitas Sumatera Utara
Proses rekayasa nilai dilakukan dalam kerangka sitematis sehingga hasil akhir yang dicapai sesuai tujuan yang direncanakan, dengan cara-cara sebagai berikut: Melakukan indentifikasi masalah dengan mengumpulkan informasi dan data data dari perencanaan yang telah ada sebelumnya serta dari dokumen perencanaan proyek yang sedang ditangani. Kemudian, dilakukan perumusan masalah berdasarkan fakta-fakta yang didapat dari identifikasi masalah. Mengkaji obyek dimana rekayasa nilai hendak dilakukan dengan acuan fungsi dari instalasi tetap, bahkan kalau dapat meningkat. Lalu dihitunglah biaya alternatif
sebagai hasil kajian terhadap fungsi
obyeknya. Melakukan analisis biaya versus fungsi terhadap beberapa alternatif untuk mendapatkan solusi terbaik dari segi biaya, fungsi dan kinerja instalasi/obyek. Setelah
didapatkan
solusi
terpilih,
hasil
rekayasa
nilainya
dikembangkan dan diverifikasi terhadap standar-standar yang berlaku serta pengalaman-pengalaman lain yang telah dilakukan sebelumnya . Kemudian biaya rekayasa nilainya ditetapkan dengan tambahan pertimbangan-pertimbangan teknis. Pada akhirnya, hasil rekayasa nilai didokumentasikan dan dipaparkan kepada pemilik proyek untuk memperoleh persetujuan.
29 Universitas Sumatera Utara
2.5 Jalan Tol BELMERA Jalan tol belmera ini merupakan satu-satunya yang dikelola Jasa Marga di luar Jawa. Dibangun oleh kontraktor Takenaka Nippo Hutama dan Konsultan Jepang PCI (Pacific Consultant International) Jalan tol ini mulai beroperasi pada 1986. Dengan bentangan sekitar 34 kilometer dan 2x2 lajur, jalan tol ini menghubungkan Pelabuhan Belawan ke Medan dan Tanjung Morawa, sehingga dikenal dengan nama singkatan Belmera. Jalan tol ini dioperasikan dengan sistem transaksi tertutup. Volume lalu lintas di ruas ini juga menunjukkan peningkatan. Sebagai gambaran rata-rata volume lalu lintas harian pada 2011 sekitar 53.000, dan 2012 mencapai 59.200. Ruas jalan ini memiliki empat interchange, 14 jembatan perlintasan kendaraan, l;ima jembatan penyeberangan orang dan 10 gerbang tol. Jalan tol ini dikelola oleh Cabang Belmera (Gambar 2.5) dan (Gambar 2.6) berikut merupakan gambar pertumbuhan volume lalu lintas dan peta jalan tol Belmera.
Gambar 2.5 Pertumbuhan volume lalu lintas rata-rata per hari/kendaraan
30 Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6 Peta jalan tol Belawan – Medan – Tanjung Morawa Dalam hal ini di sepanjang jalan tol tersebut pencahayaan lampu jalan tidak semerata seperti apa yang diharapkan. Dimana dalam pembangunan jalan tol ini ada beberapa ruas jalan tol yang tidak diterangi penerangan jalan, salah satu kendala mungkin karena pihak Jasa Marga selaku pengelola masih menggunakan sumber energi dari PLN untuk mengaliri listrik lampu jalan. Maka daripada itu diharapkan LPJUTS dapat di instalasi di sepanjang jalan tol yang baru ini sehingga pemasangan lampu jalan umum dapat diterapkan diseluruh areal jalan, 31 Universitas Sumatera Utara
dan penghematan pemakaian listrik lebih dapat dioptimalkan lagi untuk tercapai energi listrik yang efisien untuk semua orang.
Gambar 2.7 Kondisi LPJU yang terpasang dekat pintu tol Bandar Selamat Tembung.
Gambar 2.8 Kondisi LPJU yang terpasang dekat pintu tol Amplas. 32 Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9 Kondisi LPJU Solar Cell (LED) di jalan tol menuju Kuala Namo
33 Universitas Sumatera Utara
