LAPORAN TUGAS AKHIR
ANALISIS KINERJA GENSET NON-BENSO SEBAGAI ALAT PENERANGAN PADA DAERAH YANG BELUM TERALIRI LISTRIK
Diajukan Sebagai Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Diajukan oleh: Caesar Abror Harits D 600.120.003
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016
ii
iii
iv
MOTTO
“Way to be ahead is to start now. If you start now,next year you will
know many things that are unknown,and you will not know the future if you are waiting for.” “There is no man who triumphed in all he does and realization we actually have to go through this fiasco. The important thing is that we do not lose heart during the failure occurred and effort everlasting up to the end of life.” “Live simply, Love generously, Care deeply, Speak kindly.” “Lakukan apa yang anda inginkan dimasa mendatang dari sekarang, meskipun harus menempuh awal kegagalan yang buruk. Dan tetaplah melangkahdemi meraih masa depan yang cerah.”
“Manusia tidak merancang untuk gagal, mereka gagal untuk merancang.” “Jadikanlah ilmu berguna bagi diri sendiri dan orang lain.”
v
PERSEMBAHAN
Laporan Tugas Akhir ini dipersembahkan kepada : 1. Bapak dan Ibu di Sepinggan, Balikpapan 2. Bapak Much. Djunaidi, S.T., M.T. selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta 3. Almamaterku
Universitas
Muhammadiyah
Surakarta 4. Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2012 5. Teman-teman angkatan 2013 dan 2014 atas dukungannya 6. Orang-orang tersayang disekitar 7. Pembaca yang budiman
vi
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb Pertama-tama marilah kita panjatkan puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, serta petunjuk-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul “ANALISIS KINERJA GENSET NON-BENSO SEBAGAI ALAT PENERANGAN PADA DAERAH YANG BELUM TERALIRI LISTRIK”. Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat memperoleh gelar Sarja Teknik. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini tentunya banyak pihak yang terlibat didalamnya yang juga sangat membantu, maka dari itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT, Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2.
Bapak Hafidh Munawir, ST, M.Eng selaku ketua Jurusan Teknik Industri Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3.
Bapak Much. Djunaidi, ST, MT. selaku Pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan, masukan, dan arahan kepada penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini.
4.
Ibu Siti Nandiroh, S.T., M.Eng. dan Ibu Indah Pratiwi, S.T., M.T. selaku Penguji Tugas Akhir yang telah memberikan masukan kepada penulis guna perbaikan.
5.
Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Industri Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah membekali ilmu kepada penulis selama masa kuliah.
6.
Kedua orang tua Tri Aristanto, S.Pd dan Mardiyati yang selalu memberikan dukungan, doa, serta semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
vii
7.
Adik penulis tercinta Muaz Ar-raniri Azmi dan Afif Trifansuri Al-dunurrain yang
selalu
memberikan
semangat
dan
doa
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini. 8.
Teman-teman angkatan 2012, 2013 dan 2014 yang telah mendukung dalam mengerjakan Tugas Akhir ini.
9.
Teman-teman Laboratorium Teknik Industri yang selalu mendukung dan memberikan semangat penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
10. Semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung dalam penyelesaian Tugas Akhir. Bahwasanya dalam penulisan ini masih terdapat kekurangan, penulis mohon kritik dan saran dari para pembaca agar laporan Tugas Akhir ini menjadi lebih baik di masa yang akan datang. Wassalamu’alaikum Wr.Wb Surakarta, Agustus 2016
Penulis
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...............................................................................................i HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................ii HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................iii PERNYATAAN ........................................................................................................iv MOTO .......................................................................................................................v PERSEMBAHAN .....................................................................................................vi KATA PENGANTAR ..............................................................................................vii DAFTAR ISI ............................................................................................................ix DAFTAR TABEL ....................................................................................................xi DAFTAR GAMBAR ................................................................................................xii ABSTRAKSI.............................................................................................................xiii ABSTRACTION ......................................................................................................xiv BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................................1 1.2 Perumusan Masalah ................................................................................2 1.3 Batasan Masalah ......................................................................................3 1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................................3 1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................3 1.6 Sistematika Penulisan .............................................................................3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Telaah Penelitian .....................................................................................5 2.1.1 Perkembangan Energi Listrik Dalam Skala Besar ...........................5 2.1.2 Perkembangan Energi Alternatif Skala Kecil ..................................6 2.2 Landasan Teori ........................................................................................8 2.2.1 Motor DC .........................................................................................8 2.2.1.1 Prinsip Kerja Motor DC .....................................................9 2.2.1.2 Putaran Motor DC ..............................................................10 ix
2.2.1.3 Komponen Motor DC ........................................................11 2.2.2 Generator ..........................................................................................11 2.2.2.1 Generator AC .....................................................................12 2.2.2.2 Generator DC .....................................................................13 2.2.2.3 Komponen Generator .........................................................14 2.2.3 Accu .................................................................................................15 2.2.4 Transformator ...................................................................................17 2.2.5 Dioda ................................................................................................18 2.2.6 Sistem Pengisian Accu .....................................................................20 2.2.7 Harga Pokok Produksi .....................................................................21 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Model Pengembangan .............................................................................24 3.1.1 Prosuderal Penelitian ........................................................................24 3.1.2 Alat dan Bahan .................................................................................25 3.2 Prosedur Pengembangan ........................................................................25 3.3 Diagram Alir Penelitian ..........................................................................26 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ........................................................................................30 4.1.1 Pengujian Alat ..................................................................................30 4.1.2 Design Tutup Alat ............................................................................33 4.1.3 Perhitungan Biaya ............................................................................34 4.2 Analisis Data ............................................................................................36 4.2.1 Pengujian Alat ..................................................................................36 4.2.2 Perhitungan Biaya ............................................................................37 BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan ..............................................................................................38 5.2 Saran .........................................................................................................38 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Dengan 2 Accu .................................................................31 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Dengan 3 Accu .................................................................32 Tabel 4.3 Harga Pokok Produksi ...............................................................................34 Tabel 4.4 Perbandingan Biaya ...................................................................................36
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Genset Non Benso ..................................................................................7 Gambar 2.2 Kaidah Tangan Kiri ................................................................................8 Gambar 2.3 Prinsip Kerja Motor DC .........................................................................9 Gambar 2.4 Proses Jangkar Untuk Berputar Melawan Arah Jarum Jam ...................10 Gambar 2.5 Komponen Motor DC ............................................................................11 Gambar 2.6 Komponen Generator .............................................................................15 Gambar 2.7 Komponen Accu .....................................................................................17 Gambar 2.8 Transformator .........................................................................................18 Gambar 2.9 Sistem Pengisian Accu ...........................................................................21 Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian .........................................................................26 Gambar 4.1 Skema Genset .........................................................................................30 Gambar 4.2 Design Tutup Genset ..............................................................................33 Gambar 4.3 Ukuran Design........................................................................................34 Gambar 4.4 Tarif Dasar Listrik ..................................................................................35
xii
ABSTRAKSI
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
xiii
ABSTRACTION
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
xiv
