Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
PERHITUNGAN OPTIMASI BAHAN BAKAR SOLAR PADA PEMAKAIAN GENERATOR SET DI BTS Badaruddin2,Ferdi Hardiansyah1, 1,2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercubuana, Jakarta, Indonesia Email:
[email protected] Abstrak - Di suatu tower atau BTS
berbeda dan mempunayi beban yang
yang belum dapat suplai dari PLN
berbeda juga. Dan telah didapat hasil
sangat di perhatikan khusus, dengan
dari perhitungan dalam pemakaian
adanya
genset running selama 12 jam.
tower
di
daerah-daerah
tertentu yang belum dapat suplai
Kata kunci : Generator,BTS, bahan
PLN,
bakar solar
untuk
generator
itu
set
digunakannya
sebagai
suplai
pengganti PLN di suatu tower,
PENDAHULUAN
karena sangat berperan aktif di tower tersebut.
daerah
Suplai energi listrik di suatu tower
Saat ini untuk di daerah –
sangat
diperlukan,
karena
yang
masih
jaringannya
sangat kurang atau memang tidak ada
sama
sekali,
untuk
itu
di
digunakan sebagai penguat rectifier
adakannya tower di beberapa titik
dan transmisi lainnya yang ada di
atau tempat yang sangat kurang
tower atau BTS, dan kegunaannya
adanya jaringan atau signal, dari
sebagai penyalur sinyal
XL di
penempatanya ditempat di daerah –
daerah tersebut. PT. Graha Sumber
daerah dan kepulauan yang memang
Prima Elektronik telah mengambil
sangat membutuhkan jaringan atau
PO project CDC rental dari XL,
signal. Dari adanya tower ini ada
dimana
perangkat
telah
dipercaya
untuk
menjalanankan project ini.
pendukungnya
yaitu
rectifier, RBS , dan genset, perangkat
Dari pemakaian generator set
ini sebagai pendukung adanya signal
di suatu tower atau BTS, telah di
di berdirinya tower – tower yang
analisa tentang perhitungan bahan
sudah ada. Perangkat Generator set
bakar solar yang dikonsumsi oleh
yang terpasang pada site (tower)
generator set tersebut, hasil dari
dipergunakan untuk
analisa tersebut dilakukan di 2 site
penyuplai tegangan yang diberikan
Vol.6 No.2 Mei 2015
power atau
61
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
oleh genset. Penempatan generator
diperhitungkan pemakaian solar yang
set ini karena tower atau area yang
telah digunakan dalam waktu 12 jam.
belum
Perumusan masalah
masuk
PLN
dan
sangat
membutuhkan jaringan atau signal,
Daripenelitian ini terdapat beberapa
sehingga
masalah dan diriumuskan sebagai
memakai
genset
untuk
memberikan tegangan agar perangkat
berikut :
di
dan
1. Apakah genset bekerja dengan
memberikan signal bagi pengguna
bekerja dengan normal dalam
handphone
pemakaian solarnya.
tower
dapat
bekerja
yang
membutuhkan
jaringan.
2. Perhitungan bahan bakar solar
Dengan adanya project ini
running genset selama 12 jam.
perlu lebih teliti dari segi pemakaian
Tujuan penelitian
bahan bakar yang dibutuhkan untuk
a) Perhitungan pemakaian bahan
genset dan battrey sebagai beckup
bakar solar pada saat genset sedang
genset, dari perangkat genset tidak
running
bekerja 24 jam hidup atau ON, untuk
b) untuk mengoptimalkan kinerja
itu ada perangkat rectifier CDC yang
genset.
didalamnya
Batasan Masalah
ada
battrey
sebagai
beckup genset, bila genset sudah waktunya
istirahat,
sistem
kerja
akan
gensetsebagai power di suatu tower
berperan aktif battrey yang sudah
yang bertempat di daerah-daerah
ditentukan dalam waktu beckupnya.
yang belum adanya masuk PLN,
Dan dari genset ini untuk pemakaian
maka
bahan bakarnya menggunakan solar,
perhitungan pemakaian bahan bakar
dari
solar perhari yang digunakan oleh
pengguanan
yang
Karena
solarnya
dapat
dilihat dari daya yg diperoleh yang
dari
penelitian
ini
untuk
genset
digunakan. Diketahui dari kinerja genset yang sedang aktif pemakaian
LANDASAN TEORI
bahan bakar terus berjalan, belum
CDC (CHARGE DISC CHARGE)
diketahui
untuk
pemakiaannya
CDC Rental adalah suatu
selama aktif genset, untuk itu akan
proses charge disc charge antara battery dan
Vol.6 No.2 Mei 2015
genset,
yang
telah 62
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ditempatkan
di
BTS
ISSN : 2086‐9479
(Base
Transcevier Station) yang belum mesuk PLN di suatu daerah tersebut. Dari penjelasan CDC ini membahas tentang pemakain genset dan battery pada saat bekerja. Dan sebagai power di BTS tersebut dan battery sebagai
Gambar 2.1 Layout CDC Rental
beack up powernya. Dari
CDC
ini
akan
BTS (Base Transceiver Station) BTS adalah kependekan dari
memahami cara kerja dari genset dan battery yang telah berperan aktif di suatu site atau BTS, CDC ini telah teruji dari segi teknisnya yang dapat memberikan performa yang sangat baik dalam bidang telkomunikasi
tower
yang
berdiri
yang terdapat perangkat-perangkat yang telah terpasang / terkoneksi, telah terhubung suatu jaringan yang untuk
memberi
sinyal
kepada telphone selular. Dari CDC rental ini suatu tower yang sifatnya masih belum mendapat supalai dari PLN, dan yang bekerja aktif di tower tersebut adalah genset dan battery, dibantu
Station.
Terminologi ini termasuk baru dan mulai populer di era booming selular saat
ini.
BTS
berfungsi
menjembatani perangkat komunikasi
jaringan lain. Satu cakupan pancaran
CDC Rental
berfungsi
transcevier
pengguna dengan jaringan menuju
Jaringan XL.
Suatu
Base
dengan
rectifier
CDC
sebagai remort dari genset dan battery tersebut untuk auto dan manual.
BTS dapat disebut cell. Komunikasi seluler adalah komunikasi modren yang
mendukung
mobilitasyang
tinggi. Dari beberapa BTS kemudian di kontrol oleh satu Base Station Controller (BSC) yang terhubungkan dengan koneksi microwave ataupun serat optik. Meskipun istilah BTS dapat diterapkan ke salah satu standart komunikasi nirikbel, biasanya dan umumnya terkait dengan teknologi komunikasi mobile seperti GSM dan CDMA.
Dalam
hal
ini,
BTS
merupakan bagian dari Base Station
Vol.6 No.2 Mei 2015
63
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
Subsystem
(BSS)
perkembangan
ISSN : 2086‐9479
BTS dan handphone sama-
untuk sistem manajemen. Ini juga
sama
mungkin memiliki peralatan untuk
sifatnya
mengenkripsi
mendekripsi
mengirim informasi dan menerima
komunikasi, spektrum penyaringan
informasi. Pada saat BTS mengirim
alat (band pass filter), dll antena juga
informasi kepada handphone, saat itu
dapat
pula handphone juga bisa mengirim
dan
dipertimbangkan
komponen dari BTS
sebagai
dalam arti
disebut
transcevier
yang
informasi
karena
sama-sama
kepada
BTS
bisa
secara
umum sebagai mereka memfasilitasi
bersama-sama selayaknya saat kita
fungsi BTS. Biasanya BTS akan
mengobrol via telepon kita bisa
memiliki
berbicara
transcevier
beberapa
bersamaan.
Dalam
(TRXs) yang memungkinkan untuk
topologinya BTS berfungsi untuk
melayani beberapa frekuensi yang
menyediakan
berbeda dan berbagai sektor sel
berupa
(dalam
kasus
elektromagnetik untuk penggunanya
Sebuah
BTS
kontroler
BTS
sectorised).
dikendalikan
orangtua
base
oleh station
jaringan
(interface)
radio
gelombang
sinyal
dalam hal ini adalah handphone, modem,
fax
dll.
melalui fungsi base station kontrol
mengikuti
(BCF). BCF dilaksanakan sebgai unit
diberikan
diskrit atua bahkan tergabung dalam
operator masing-masing, ada yang di
TRX di BTS kompak. Para BCF
band 450Mhz, 800Mhz, 900Mhz,
menyediakan
dan
1800Mhz maupun frekuensi diatas
pemeliharaan (O & M) koneksi
itu. Komunikasi dari arah BTS ke
dengan sistem manajemen jaringan
pengguna
(NMS),
sedangkan
dan
operasi
mengelola
kondisi
alokasi
Frekuensinya yang
pemerintah
disebut jalur
telah kepada
downlik,
frekuensi
yang
operasi dari TRX masing-masing,
digunakan mengirim informasi dari
serta penanganan perangkat lunak
pengguna ke BTS disebut uplink.
dan koleksi alarm. Struktur dasar dan fungsi dari BTS tetap sama tanpa teknologi nirkabel. Topologi BTS
Vol.6 No.2 Mei 2015
64
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
Gambar 2.2 Topologi
ISSN : 2086‐9479
kualitas
sinyal
handphone
yang
diterima oleh BTS menurun maka BTS
akan
memerintahkan
handphone untuk menaikkan daya pancarnya,
tentu
saja
pemakaian
battery akan cepat habis. Komponen BTS Tower adalah menara yang
Gambar 2.3 Downlink dan Uplink Ada penyebab dimana frekuensi downlink dibuat lebih tinggi dari pada frekuensi uplink,
hal ini
berhubungan dengan masalah daya yang harus disediakan oleh perangkat pengguna dalam hal ini adalah batteryhandphone. Dalam ilmu sains semakin
tinggi
gangguan
(Noise)
frekuensi akan
maka semakin
besar, sehingga diperlukan daya yang lebih besar agar kualitasnya lebih terjamin. Kalau frekuensi uplink menggunakan frekuensi yang tinggi maka
konsekuesinya
battery
handphone bisa lebih boros dan cepat
habis.
Makin
jarak
jauh
penggina handphone ke BTS juga berpengaruh daya.
terhadap
Hubungan
kebutuhan
jarak
adalah
berbanding kebalik dengan kualitas sinyal, makin dekat jarak makin
terbuat dari rangkaian besi atau pipa segi empat atau segi tiga, atau hanya berupa pipa panjang. Yang bertujuan untuk menempatakan antena dan radio pemancar maupun penerima gelombang
telekomunikasi
informasi.
Tower
BTS
dan (Base
Transceiver System) sebagai saran komunikasi dan informatika, berbeda dengan
tower
SUTET
Udara
Tegangan
(Saluran
Ekstra
Tinggi)
listrik PLN dalam hal konstruksi, maupun
resiko
yang
ditanggu
penduduk di bawahnya. Tower BTS komunikasi
informatika
memiliki
derajat keamanan tinggi terhadap manusia
dan
mahluk
hidup
di
bawahnya, karena memilik radiasi yang sangat kecil sehingga sangat aman bagi masyarakat di bawah maupun sekitarnya
bagus pula kualitasnya. Sebaliknya makin jauh jarak makin berkurang kualitasnya. Efeknya apa ? kalau Vol.6 No.2 Mei 2015
65
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
direkomendasi adalah 60 meter. Ketinggian maksimal tower jenis ini disusun atas beberapa stage (potongan). 1 stage ada yang 4 meter namun ada yang 5 meter. Makin pendek stage makin kokoh, namun
biaya
pembuatannya
Gambar 2.4 komponon BTS
makin
tinggi,
Tipe tower jenis ini pada umumnya
stagemembutuhkan tali pancang /
ada 3 macam,
spanner.
1) Tower dengan 4 kaki, atau tower
dengan tower minimal 8 meter.
karena
Jarak
patok
setiap
spanner
pipa besar (diameter pipa 30 cm
Makin
keatas tiang)
karena ikatannya makin kokoh,
Tower dengan 4 kaki sangat
sehingga tali penguat
jarang dijumpai roboh, karena
tidak makin meruncing di tower
memiliki kekuatan tiangpancang
bagian atas.
serta
sudah
dipertimbangkan
panajng
tali pancang.
biasanya
Tower
juta
hingga
1
baik,
tersebut
3) Pipa besi yang dikuatkan dengan
konstruksinya. Tipe ini mahal (650
makin
jenis
ketiga
lebih
milyar rupiah), namun kuat dan
cenderung untuk dipakai secara
mampu
banyak
personal. Tinggi tower pipa ini
antena dan radio. Tipe tower ini
sangat disarankan tidak melebihi
banyak dipakai oleh perusahaan –
20 meter (lebih dari itu akan
perusahaan bisnin komunikasi dan
melengkung).teknis penguatannya
informatika
dengan spanner. Kekuatan pipa
menampung
yang
bonafid
(Indosat, telkom, XL, dll). 2) Tower segitiga yang dikokohkan
sangat bertumpu pada spanner. Sekalipun
masih
mampu
dengan tali pancang.
menerima sinyal koneksi, namun
Tower segitiga disarankan untuk
towwer
memakai besi dengan diameter 2
direkomendasi
cm ke atas. Beberapa kejadian
sinyal informatika yang stabil,
robohnya tower jenis ini yang
karena jenis ini mudah bergoyang
Vol.6 No.2 Mei 2015
jenis
ini untuk
tidak penerima
66
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
dan akan mengganggu sistem
dari
koneksi
datanya,
watt/m2. Radiasi ini makin lemah
komputer
akan
sehingga
mencari
data
ambang
batas
WHO
9
apabila tower makin tinggi. Rata-
secara terus menerus (searcing)
rata tower selular yang dibangun
Tower ini bisa dibangun pada
di indonesi memiliki ketinggian
areal yang dekat dengan pusat
70
transmisi
(Network
radiasinya jauh lebih kecil lagi.
Oporation System) maksimal 2
Adapun mengenai isu mengancam
km, dan tidak memiliki angin
keselamatan
kencang,
tower),
/
NOC
serta
diproyeksikan
benar-benar
Dengan
demikian
(misal
dapat
robohnya
diatasi
dengan
rangka
penerapan stadart material, dan
emergency biaya. Dari berbagai
konstruksinya yang benar, seta
fkata
yang
kewajiban
disebabkan isu kesehatan (radiasi,
tahunnya.
dari
dalam
meter.
masyarakat,
dll),
bahwa
kekhawatiran
pertama
Antena didefinisikan sebagai
kesehatan)
tidaklah
suatu struktur yang berfungsi sebagai
terbukti.
keselamatan
tiap
anemia
(ancaman
isu
perawatan
Radiasinya
jauh
Antena Sektoral
pelepas
energi
gelombang
diambang batas toleransi yang
elektromagnetik di udara dan juga
ditetapakn WHO.
bisa sebgai penerima atau penangkap
Tower BTS terendah (40 meter)
energi gelombang elektromagnetik
memiliki radiasi 1 watt/m2 (untuk
diudara.
pesawat dengan frekuensi 800
perangkat perantara antara saluran
MHz)
(untuk
transmisi dan udara, maka antena
pesawat 1800 MHz). Sedangkan
harus mempunyai sifat yang sesuai
standar yang dikeluarkan WHO
dengan pencatunya.
s/d
2
watt/m2
Karena
Antena
maximal radiasi yang bisa di
adalah
merupakan
alat
yang
tolelir adalah 4,5 (800 MHz) s/d 9
digunakan untuk mengubah sinyal
watt/m2 (1800 MHz). Sedangkan
listirk
radiasi dari radio informatika /
elektromagentik
internet (2,4 GHz) hanya sekitar 3
meradiasikannya.
watt/m2 saja. Masih sangat jauh
merupakan
Vol.6 No.2 Mei 2015
menjadi
sinyal lalu
Antena antena
sektoral yang 67
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
memancarkan dan menerima sinyal
penutupnya, yang disebut radome.
sesuai
Fungsi radome antara lain untuk
dengan
sudut
pancar
sektornya. Antena yang digunakan
melindungi
adalah
tersebut.
antena
kombinasi
3
sektor
Distributed
dengan
komponen
antena
Control
System.
Gambar 2.6 Antena Microwave Penangkal Petir Penangkal petir itu semacam
Gambar 2.5 Antena Sektoral
rangkian
Antena Microwave
jalur
yang
difungsikan
Microwawve system adalah
sebagai jalan bagi petir menuju ke
sebuah sitem pemancar dan penerima
permukaan bumi, tanpa merusak
gelombang mikro yang berfrekuensi
benda-benda yang dilewatinya.
sanga
Lampu
tinggi.
Microwave
system
Lampu adalah peralatan yang
digunakan untuk komunikasi antar BTS atau BTS-BSC. Microwave
dapat
system yang digunakan merupakan
menjadi
sistem
digunakan
indoor.
Namun
antena
microwave tetap terpasang menara. Pada
antean
microwave
mengubah energi untuk
energi cahaya.
listrik Lampu
penerangan
di
sekitar lingkungan BTS. Shelter Shelter BTS adalah suatu
(MW) radio, yang bentuknya seperti rebana genderang, itu termasuk jenis
tempat
high performance antena. Biasanya
perangkat
ada 2 brand, yaitu Andrew and RFS.
letaknya, biasanya juga tidak akan
Ciri
jauh dari suatu tower atau menara
khas
dari
antena
high
performance ini adalah bentuknya
karena
yang
terdapat
perangkat-
telekomunikasi.
adanya
Untuk
ketergantungan
yang seperti gendang, dan terdapat Vol.6 No.2 Mei 2015
68
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
sebuah fungsi diantara keduanya,
lainnya.terdapat
2
yakni shelter BTS dan Tower.
modul,
modulnya
mensuplai
1. Komponen yang ada pada
Pada
suatu
Ampere,
BTS adalah -48 Vdc.
shelter
terdapat RBS 3G dan
Ada 3 bagian utama dalam
RBS 2G, 1 RBS terdapat
penyearah gelombang pada
6
suatu power supply yaitu,
TRU
dan
1
TRU
penurunu
terdapat 2 TRx. -
30
tegangan yg digunakan di
shelter : -
tiap
buah
TRx
adalah
tegangan
(transformer),
perangkat
penyearah
yang memancarkan dan
gelombang / rectifier (diode)
menerima
sinyal
dan filter (kapasitor) yang
/
digambarkan dalam diagram
komunikasi perangkat terdiri
dari mobile.
dari
ke
blok berikut.
TRx
perangkat
Transmitter dan Receiver. 2. Transmisi Perangkat
yang
digunakan
untuk mengatur slot trafik pada BTS. Menghubungkan dari TRx ke BOIA adalah prosesor BTS (bentuk sama dengan Basse band, namun memiliki
port
penghubung
Rectifier sebagai penyearah tegangan dari tegangan AC berasal
tegangan dikonsumsi Vol.6 No.2 Mei 2015
Pada dasar nya konsep penyearah
yaitu, penyearah setengah gelombang
3. Rectifier
dikoversikan
gelombang
gelombang dibagi dalam 2 jenis
untuk maintenance).
yang
Gambar 2.7 Diagram blok penyearah
dari
PLN
ke
dalam
searah
untuk perangkat
dan penyearah gelombang penuh. Penyearah setengah gelombang (Half Wave Rectifier) •
Penyearah Gelombang
Setengah (Half
Wave
Rectifier)
69
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Keterangan : Vavg : Nilai tegangan rata-rata (Setengah gelombang) Vm
: Tegangan maksimum
Gambar 2.8 Penyearah setengah
Π
: pi (3.14 atau 22/7)
gelombang (Half Wave Rectifier)
R
: Hambatan (Ohm)
Penyearah setengah gelombang (Half Wave Rectifier) hanya menggunakan
•
Penyearah Gelombang Penuh (Full Wave Rectifier)
1 buah diode sebagai komponen
Penyearah gelombang penuh dapat
utama
dibuat
dalam
menyearahkan
dengan
2
macam
yaitu,
gelobang AC. Perinsip kerja dari
menggunakan 4 diode dan 2 diode.
penyearah setengah gelombang ini
Untuk
adalah mengambil sisi posistif dari
gelombang penuh dengan 4 diode
gelombang AC maka dioda dalam
menggunakan transformator non-CT
keadaan forward bias sehingga sisi
seperti terlihat pada gambar berikut.
membeuat
penyearah
positif dari gelombang AC tersebt dilewatkan
dan
pada
saat
transformator memberikan sinyal sisi negatif
gelombang
AC
tersebut
Gambar 2.10 Rangkain penyearah
ditahan atau tidak dilewatkan seperti
gelombang
terlihat pada gambar sinyal output
Rectifier)
penyearah
Perinsip
setengah
gelombang
berikut.
penuh
kerja
(Full
dari
Wave
penyearah
gelombang penuh dengan 4 diode diatas dimulai pada saat output transformator
memberikan
level
tegangan sisi positif, maka D1, D4 pada posisi forward bias dan D2, D3 pada posisi reverse bias sehingga Gambar 2.9 sinyal output penyearah gelombang Formulasi penyearah
level tegangan sisi puncal positif tersebut akan dilewatkan melalui D1
yang
digunakan
setengah
pada
gelombang
ke D4. Kemudian pada saat output transformator
memberikan
level
sebagai berikut. Vol.6 No.2 Mei 2015
70
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
tegangan sisi puncak negatif maka
terhadap terminal CT dengan level
D2, D4 pada posisi forward bias dan
tegangan yang berbeda fasa 180°.
D1, D2 pada posisi reverse bias
Pada
sehingga level tegangan sisi negatif
transformator pada D1 memberikan
tersebut dialirkan melalui D2, D4.
sinyal puncak positif maka terminal
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat
output pada D2 memberikan sinyal
grafik output berikut.
puncak negatif, pada kondisi ini D1
saat
terminal
output
pada posisi forward dan D2 pada posisi reverse. Sehingga sisi puncak positif
dilewatkan
melalui
D1.
Kemudian pada saat terminal output transformator pada D1 memberikan
Gambar 2.11 Grafik Output 2
sinyal puncak negatif maka terminal
diode menggunakan transformator
output pada D2 memberikan sinyal
dengan CT (CenterTop). Rangkaian
puncak positif, pada kondisi ini D1
penyearah gelombang penuh dengan
posisi reverse dan D2 pada posisi
2 diode dapat dilihat pada gambar
forward. Sehingga sinyal puncak
berikut.
positif dilewatkan melalui D2. Untuk
Penyearah
gelombang
dengan
lebih jelasnya dapat dilihat
pada
gambar output penyearah gelombang penuh berikut.
Gambar 2.12 Rangkaian penyearah gelombang penuh 2 diode Perinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 2 diode ini
Gambar 2.13 Sinyal output penyearah
dapat bekerja karena menggunakan
gelombang penuh Formulasi
transformator
dengan
CT.
Transformator dengan CT seperti pada
gambar
diatas
pada
penyearah
gelombang penuh sebagai berikut.
dapat
memberikan output tegangan AC pada kedua terminal output sekunder Vol.6 No.2 Mei 2015
Keteerangan : 71
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Vavg : Nilai tegangan rata-rata
Vmax : Tegangan max
(Setengah gelombang)
Kemudian untuk nilai riple tegangan yang dapat dirumuskan sebagai berikut.
Vm
: Tegangan maksimum
Π
: pi (3.14 atau 22/7)
R
: Hambatan (Ohm) Penyearah dilengkapai filter
kapasitor agar tegangan penyerah
Keterangan :
gelombang
Vriple : Tegangan riple
AC
lebih
rata
dan
menjadi tegangan DC maka dipasang filter kapasitor pada bagian output rangkaian penyearah seperti terlihat pada gambar berikut
Iload : Ampere load F
: frekuensi
C
: Nilai kapasitor
FUNGSI DASAR KERJA GENERATOR SET Generator set Genset perangkat
adalah yang
sebuah berfungsi
menghasilakan daya listrik. Disebut sebagai generator set dikarenakan ia Gambar
2.14
pemasangan
dan
peletakan filter kapasitor
adalah suatu set peralatan gabungan dari dua perangkat berbeda yaitu mesin dan generator atau alternator.
Fungsi kapasitor pada rangkaian diatas untuk menekan riple yang terjadi dari proses penyearah gelombang AC. Setalah dipasang filter kapasitor maka output dari rangkaian penyearah gelombang penuh ini akan menjadi tegangan DC (Direct Current) yang dapat diformulasikan sebagai berikut :
alternator
.
berbahan bakar bensin , mesin gas,
Mesin (Engine) sebagai perangkat pemutar sedangkan genrator atau sebagai
pembangkit berupa berbahan
listrik.
perangkat bakar
perangkat Engine dapat mesin solar,
disel mesin
maupun mesin turbin ada bermacam Keterangan :
macam
Vdc
kebutuhan. Sedangkan generator atau
: Tegangan DC
Vol.6 No.2 Mei 2015
mesin
sesuai
dengan
72
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
alternator merupakan kumparan atau
seperti
peralatan
rumah
gulungan tembaga yang terdiri dari
pabrik dan sebagainya, dan pada
stator (kumparan statis) dan rotor
umumnya
(kumparan berputar).
pengganti listrik dari PLN apabila
digunakan
tangga,
sebagai
terjadi pemadaman listrik (sebagai beack up), dan sebagai pembangkit daya utama, dan paling utama di tower
genset
sebaigai
beack
upPower. Mesin Diesel Gambar 3.1 Generator set Pada
hakikatnya,
sebuah
Mesin diesel termasuk mesin mesin
dengan
pembakaran
dalam
atau
digunakan untuk memutar sebuah
disebut dengan motor bakar, ditinjau
generator pembangkit yang terbuat
dari
dari sekumpulan kawat tembaga.
termalnya
Hasil putaran tersebut menghasilkan
membangkitkan listrik, sebuah mesin
medan magnet yang apabila diputar
diesel dihubungkan dengan generator
terus menerus dalam suatu kecepatan
dalam satu poros (poros dari mesin
yang konstan dan berkelanjutan akan
diesel dengan poros generator).
cara
memperoleh (energi
energi
panas).
Untuk
menghasilakan arus listrik. Dalam ilmu fisika yang sederhana dapat dijelaskkan bahwa engine memutar rotor pada generator sehingga timbul medan magnit pada kumparan stator generator, medan magnit yang timbul pada stator dan berinteraksi dengan
Gambar 3.3 Generator
rotor
Keuntungan pemakaian mesin diesel
yang
menghasilkan
berputar arus
listrik
akan sesuai
hukum Lorentz.
1. Desain
Fungsi Generator Set
sumberdaya
Vol.6 No.2 Mei 2015
dan
instalasi
sederhana
Genset biasanya digunakan sebagai
sebagai penggerak mula :
alat
listrik
2. Auxilary
equipment
(peralatan bantu) sederhana 73
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
3. waktu
pembebanan
relatif
singkat
ISSN : 2086‐9479
mengendalikan
transfer
circuiut
breker (CB) atau alat sejenis, dari
Kerugian pemakain mesin diesel
catu daya utama (PLN) ke catu daya
sebagai penggerak mula :
cadangan (genset) dan sebaliknya. berat
Dan ATS merupakan pelengkap dari
karena harus dapat menahan
AMF dan bekerja secara bersama-
getaran serta kompresi yang
sama
tinggi.
Baterai (battery dan accu)
1. berat
mesin
sangat
Battery
2. Starting awal berat, karena
merupakan
suatu
kompresinya tinggi sekitar
proses pengubahan energi kimia
200 bar.
menjadi energi listrik yang berupa
3. Semakin besar daya maka
sel listrik. Pada dasarnya sel listrik
tersebut
terdiri dari dua buah logam /
besar
konduktor yang berbeda dicelupakan
tersebut
ke dalam larutan maka akan bereaksi
menyebabkan kesulitan jika
secara kimia dan menghasilkan gaya
daya mesinnya sangat besar.
gerak listrik antara kedua konduktor
mesin
diesel
dimensinya pula,
semakin hal
4. Konsumsi
bahan
menggunakan
bahan
bakar
tersebut. Proses pengisian battery
bakar
dilakukan
dengan
cara
dengan
yang relatif lebih
menaglirkan arus melalui sel-sel
mahal dibandingkan dengan
dengan arah yang berlawanan dengan
pembangkit
listrik
yang
aliran
menggunakan
bahan
bakar
pengosongan
minyak
arus
dalam sehingga
proses sel
akan
jenis lainnya, seperti gas dan
dikembalikan dalam keadaan semula.
batubara.
Battery yang digunakan pada sistem
AMF (Automatic Main Failure)
otomatis genset berfungsi sebagai
dan
sumber arus DC pada starting diesel.
ATS
(Automatic
Transfer
Switc)
Daya estimasi konsumsi bahan
AMF merupakan alat yang berfungsi
bakar generator bensin dan diesel
dan
Beberapa pabrikan mencantukan
meningkatkan keandalan sistem catu
konsumsi bahan bakar per jam untuk
daya
output daya tertentu. Misal suatu
menurunkan
downtime
listrik.
Vol.6 No.2 Mei 2015
AMF
dapat
74
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
generator set akan mengkonsumsi
generator, secara umum dapat harga
6.5 liter solar per jam jika bekerja
rata-rata dari wikipedia sebagaimana
pada daya 25 kva. Tapi beberapa
dibawah ini :
pabrikan
lainnya
mencantumkan
tidak
pemakaian
-
bahan
227 g/kw/hr, nilai rata-rata =
bakar pada spesifikasinya. Membuat bahan
estimasi
bakar
kalkulasi peralatan
250 g/kw/hr pemakaian
berdasarkan
total
daya
beban
-
pada
perhitungan
ini
pemakaian
bahan
generator bensin
set.
dapat
yang
Dari dilihat
bakar
pada
digerakan
motor
dibanding
dengan
spesifik
dari
suatu
generator,
209-178
Berat jenis suatu bahan bakar bergantung
pada
temperatur
dan
kandungannya, secara umum dapat diambil
harga
rata-rata
dari
wikipedia sebagaimana dibawah ini :
digerakan motor diesel.
Adalah konsumsi bahan bakar
:
Berat jenis bahan bakar
yang
Specific Fuel Consumption (SFC)
engine
g/kw/hr.
maka dapat diestimasi pemakaian generator
Diesel
g/kw/hr, nilai rata-rata 194
dari
yang digerakan listrik,
pemakaian
Otto (gasoline) engine : 273-
-
Bensin 0,745 kg/L
-
Solar 0,832 kg/L
Dari segi prhitungan bahan bakar di genset adapun keterangannya K
=
0.2
(Faktor
ketetapan
berdasarkan pada jumlah pemakaian
konsumsi solar per kilowatt per jam)
bahan bakar yang dibagi dengan
P
daya output motor bergerak. Dalam
Volt Ampere)
perhitungan estimasi yang dilakukan
T
= Waktu (Jam)
disini, daya output motor bergerak
S
= 0.2 x P x T
(brake
horsepower,
= Daya genset (KVA = Kilo
flywheel
horsepower) dianggap sama dengan
ANALISA DAN PEMBAHASAN
daya yang dikonsumsi (daya beban),
Analisa secara teroritis
walau
sebenarnya
ada
faktor
effesiensi. Jika
tidak
tercantum
pada
Adapun konfigurasi pemakaian genset dan battery secara keseluruhan adalah sebagai berikut :
spesifikasi yang ditulis pabrikan Vol.6 No.2 Mei 2015
75
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Site Ringin harjo
Gambar 4.1 Konfigurasi genset dan recti di site Gambar Analisa secara penerapan Dalam
hal
ini
belum adanya masuk PLN, genset lah yang sangat berperan aktif dalam powernya.
penggunaan
genset
Untuk
itu
tersebut
menggunakan bahan bakar solar. Adapun perhitungan pemakain bahan bakar tersebut pada saat genset sedang running atau sedang hidup. Dapat di analisa di suatu site yang sedang bekerja, adapun pemakiannya sebagai beerikut dari beberapa site yang sudah dianalisa. Pada penerapan dilapangan (sample diambil dari dua site berbeda yaitu site ringin harjo dan kota tengah timur) dimana dari ke dua site tersebut
mempunyai
berbeda.
Site
ringin
harjo
penempatan genset dan perangkatnya pemakaia
genset di suatu tower atau site yang
supplay
4.2
load
yang
Berdasarkan gambar tersebut site ini dapat di analisa dalam perhitungan solarnya
yang
telah
dikonsumsi
dalam waktu 1 hari. Disite ini terdapat
tangki
solar
dengan
kapasitas 1000 liter, dari pemkaian solar ini dapat dihitung sebagai berikut. K
=
0.2
(Faktor
ketetapan
konsumsi solar per kilowatt per jam) P
= Daya genset (KVA = Kilo
Volt Ampere) T
= Waktu (Jam)
S
= 0.2 x P x T
Jawab K
= 0.21
P
= 10 KVA
T
= 1 jam
S
= 0.2 x 10 x 1= 2 liter.
Diketahui beban di site ringin harjo terdapat 17A
Vol.6 No.2 Mei 2015
76
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
-
Diesel
engine
:
209-178
ISSN : 2086‐9479
terdapat
tangki
solar
dengan
g/kw/hr, nilai rata-rata 194
kapasitas 1000 liter, dari pemkaian
g/kw/hr.
solar ini dapat dihitung sebagai
Untuk generator berpenggerak
berikut.
motor diesel
K
=
0.2
(Faktor
ketetapan
Nilai rata-rata
= 194 g/kw/hr
konsumsi solar per kilowatt per jam)
Beban
= 17 A
P
194 x 17 x 12 = 39.576 g/hari =
39,576
kg/hari
= Daya genset (KVA = Kilo
Volt Ampere) T
= Waktu (Jam)
S
= 0.2 x P x T
Berat jenis bahan bakar solar adalah
Jawab
0.832
satuan
K
= 0.21
konsumsi bahan bakar dalam satuan
P
= 10 KVA
liter adalah
T
= 1 jam
S
= 0.2 x 10 x 1 = 2 liter.
kg/l,
maka dalam
39.576 kg/hari / 0.832 kg/l =
Diketahui beban di site kota tengah
47.56 liter. Jadi dengan jumlah liter yang telah
diperoleh,
dapat
diketahui
timur 15 A. -
Diesel
engine
:
209-178
genset bekerja selama 12 jam didapat
g/kw/hr, nilai rata-rata 194
47.56 liter.
g/kw/hr.
Site Kota Tengah Timur
Untuk generator berpenggerak motor diesel Nilai rata-rata
= 194 g/kw/hr
Beban
= 15 A
Waktu
= 12 jam
194 x 15 x 12 = 34.920 g/hari Gambar 4.3 site kota tengah timur
= 34,92 kg/hari
penempatan genset dan perangkatnya
Berat jenis bahan bakar solar adalah
Berdasarkan gambar tersebut site ini
0.832
dapat di analisa dalam perhitungan
konsumsi bahan bakar dalam satuan
solarnya
liter adalah.
yang
telah
dikonsumsi
kg/l,
maka
dalam
satuan
dalam waktu 1 hari. Disite ini Vol.6 No.2 Mei 2015
77
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Pergantian filter solar
34,92 kg/hari / 0.832 kg/l =
Pergantian filter udara
41,97 liter.
Pergantian filter oli
Jadi dengan jumlah liter yang telah
diperoleh,
dapat
diketahui
Dari
sebagian
kecil
genset bekerja selama 12 jam didapat
maintenance
41,97 liter.
dilakukan karena akan menyebabkan
diatas
perlu
sekali
pengaruhnya pemakaian bahan bakar solar tersebut.
KESIMPULAN Berdasarkan solar
di
bab
hasil 4,
perhitungan
telah
menjadi
kesimpulan dimana dari ke 2 site
DAFTAR PUSTAKA 1.
http://counterhp.wordpress.co
yang berbeda dan mempunyai beban
m/2011/04/13/bagaimana-bts-
yang berbeda juga, dalam konsumsi
bekerja-1/[diakses tanggal 31
solar selama 12 jam terdapat :
may 2014]
Ringin harjo : 39.576 kg/hari / 0.832 kg/l = 47.56 liter.
2. http://ranggastemsi.blogspot.com/2012/08/
Kota tengah timur : 34,92
pengertian-dan-jenis-tower-
kg/hari / 0.832 kg/l = 41,97
bts.html[diakses
liter.
may 2014]
Untuk itu dari 2 site yang berbeda
ini
telah
di
simpulkan
adanya perbedaan untuk pemakaian
tanggal
31
3. http://www.wikimu.com/News/ displaynews.aspx?id=9473 [diakses tanggal 31 may 2014]
bahan bakar solar di suatu BTS non
4. PT. XL AXIATA TBK
PLN.
5. http://rusyiam.blogspot.com/2
Saran
011/03/sistem-pengisian-
1. Agar genset berperan aktif di
generator-dc.html
suatu BTS dalam pemakaian
6. http://library.gunadarma.ac.id/
bahan bakar solarnya, dan
repository/files/136280/10401
tidak
terjadi
953/bab-i.htm
bahan
bakar
pemborosan solar,
perlu
7. http://highlander.co.id/troubles
dilakukan maintenance yang
hooting.html/2014/05/31/Peng
cukup rutin, diantaranya : Vol.6 No.2 Mei 2015
78
Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
ecekan generator [diakses
elektromagnetik-
tanggal 31 may 2014]
pada.htmlhttp:
8. http://blog.uns.ac.id/members/ ze14al/blogs/recent-posts 9. //myvstain.blogspot.com/2011
10. Wasito S. (2001). Vademekum Elektronika. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
/06/penerapan-i/nduksi-
Vol.6 No.2 Mei 2015
79
