pkm-kc-12-ui-ahmad yanuar-rancang bangun alat pembangkit listrik portable tenaga manusia

i

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

RANCANG BANGUN ALAT PEMBANGKIT LISTRIK

PORTABLE TENAGA MANUSIA SEBAGAI SOLUSI

MASALAH KETIADAAN LISTRIK PADA DESA

TERTINGGAL

BIDANG KEGIATAN

PKM KARSACIPTA

Diusulkan Oleh

Ahmad Yanuar Hidayat NPM 0906512412 (Angkatan 2009)

Dewanto Rahman Hartono NPM 1006659994 (Angkatan 2010)

Wahyu Tri Wibowo NPM 1006774695 (Angkatan 2010)

Zulfahmi Akmal NPM 1006774695 (Angkatan 2010)

Oka Uliandana NPM 1106020674 (Angkatan 2011)

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2012

ii

HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul Tulisan : Rancang Bangun Alat Pembangkit Listrik Portable

Tenaga Manusia Sebagai Solusi Masalah Ketiadaan

Listrik pada Desa Tertinggal

2. Bidang Kegiatan : ( ) PKM-P ( ) PKM-K (√) PKMKC

( ) PKM-T ( ) PKM-M

3. Bidang Ilmu : ( ) Kesehatan ( ) Pertanian

( ) MIPA (√) Teknologi dan Rekayasa

( ) Sosial Ekonomi ( ) Humaniora

( ) Pendidikan

4. Ketua Penulis

a. Nama Lengkap : Ahmad Yanuar Hidayat

b. NPM : 0906512412

c. Jurusan : Teknik Elektro

d. Universitas/Institut/Politeknik : Universitas Indonesia

e. Alamat Rumah dan HP : kp. Areman, RT 01/08, Tugu,

Cimanggis, Depok

f. Alamat e-mail : [email protected]

5. Anggota Penulis : 4 orang

6. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Prof. Dr. Ir. Iwa Garniwa M.K.M.T.

b. NIP : 196105071989031004

c. Alamat Rumah dan No Tel./ HP : Jl. Durian I Blok E2 No. 9

Pamulang Estate, Tangerang

Selatan / HP: 02192269776

7. Biaya Kegiatan Total : Rp 10.910.000,00

a. Dikti : Rp 10.910.000,00

b. Sumber lain (sebutkan -) : Rp 0,00

8. Jangka Waktu Pelaksanaan : 4 bulan

iii

Depok, 26 September 2012

Menyetujui,

Kepala Departemen Ketua Pelaksana Kegiatan

Teknik Elektro Universitas Indonesia

Ir. Muhammad Asvial, M.Eng., P.hD Ahmad Yanuar Hidayat

NIP 196804061994031001 NPM 0906512412

Direktur Kemahasiswaan Dosen Pendamping

Universitas Indonesia

Dr.Kamarudin Prof. Dr. Ir. Iwa Garniwa M. K. M.T.

NIP 132205398 NIP 196105071989031004

iv

DAFTAR ISI

Lembar Judul …………………………………………………………… i

Lembar Pengesahan …………………………………………………….. ii

Daftar Isi ………………………………………………………………... iv

Daftar Gambar dan Grafik ………………………………………………. v

Latar Belakang Masalah ………………………………………………… 1

Perumusan Masalah ……………………………………………………... 2

Tujuan …………………………………………………………………… 2

Luaran yang Diharapkan ………………………………………………… 3

Kegunaan ………………………………………………………………… 3

Tinjauan Pustaka

- Rancangan dan Prinsip Kerja Alat ………………………………..... 3

- Proses Pembangkitan Daya pada Generator DC …………………... 5

Metode Pelaksanaan ……………………………………………………… 6

Jadwal Kegiatan ………………………………………………………….. 7

Rancangan Biaya …………………………………………………………. 8

Daftar Pustaka ……………………………………………………………. 8

Lampiran

- Biodata Ketua Kelompok …………………………………………... 9

- Biodata Anggota kelompok 1 ……………………………………..... 10

- Biodata Anggota Kelompok 2 …………………………………….... 11



- Biodata Dosen Pembimbing ……………………………………….... 14

- Gambaran perhitungan kebutuhan beban rumah tangga dan

jumlah daya yang dihasilkan alat pembangkit listrik

tenaga manusia …………………......................................................... 15

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Skema gambaran alat pembangkit listrik tenaga manusia …………… 4

Gambar 2a Pandangan perspektik generator DC ……………………………….. 5

Gambar 2b Arah medan magnet generator DC …………………………………. 5

Gambar 2c Simplifikasi penampakan kumparan rotor generator ………………. 5

Gambar 2d Penampakan komponen rotating loop pada generator DC ………… 5

Gambar 3a Komutator Generator DC berupa cincin belah ……………………… 6

Gambar 3b Hasil keluaran tegangan pada generator DC dengan komutator …… 6

1

RANCANG BANGUN ALAT PEMBANGKIT LISTRIK PORTABLE

TENAGA MANUSIA SEBAGAI SOLUSI MASALAH KETIADAAN

LISTRIK PADA DESA TERTINGGAL

LATAR BELAKANG MASALAH

Di zaman modern sekarang, listrik telah berubah menjadi kebutuhan

primer bagi semua orang. Hampir segala aktivitas yang kita lakukan pasti

memerlukan listrik, seperti mandi, belajar, menonton televisi dan lain sebagainya.

Selain itu, banyak peralatan elektronik yang membutuhkan listrik seperti

komputer, handphone, televisi dan telepon. Listrik juga menjadi kebutuhan primer

bagi industri dan bisnis komersil seperti pabrik ataupun bangunan pusat

perbelanjaan. Hal ini terbukti dari data PLN tahun 2010 bahwa pengguna listrik

mencapai 42,435 juta orang dan diproyeksi akan terus meningkat tahun

berikutnya. Tambahan pelanggan terbesar yaitu pelanggan rumah tangga

golongan 450 voltampere sebanyak 442 ribu pelanggan, dan pelanggan rumah

tangga golongan 900 voltampere sebanyak 1,3 juta pelanggan.

Banyaknya pengguna listrik menandakan bahwa masyarakat Indonesia

telah menggantungkan hidup pada listrik. Tanpa adanya listrik, kegiatan

seseorang atau industri akan terhambat. Hal ini terjadi di beberapa wilayah

Indonesia terutama desa-desa terpencil, seperti di provinsi Sumatera Utara dan

Sulawesi Selatan. Sebanyak 534 dari 2.946 desa yang tersebar di 24

kabupaten/kota di Sulawesi Selatan atau sekitar 18,13 persen. Selain itu, 1000

desa di Sumatera Utara dan 36 persen wilayah Bengkulu juga belum terjangkau

PLN. Kondisi diatas akan berdampak pada aktivitas warga desa yang memerlukan

listrik dan aktivitas malam hari akan terhambat. Aktivitas produksi pun akan

terpengaruh.

Berbagai upaya telah diupayakan oleh pemerintah Indonesia, mulai dari

pembangunan pembangkit listrik tenaga mikro hidro (PLTMH) sampai

pembangkit listrik tenaga matahari (PLTS). Namun, solusi tersebut mengalami

beberapa kendala seperti pada PLTMH yang tidak semua desa terpencil

mempunyai sungai atau kalaupun terdapat sungai, tingkat efektifitasnya masih

dipengaruhi oleh banyak hal seperti debit air. Disisi lain, tingkat daya yang

2

dihasilkan tidak sebesar pembangkit listrik konvensional (batu bara dan mesin

diesel) milik PLN.

Hal ini juga terjadi pada alternatif lain yakni pembangkit listrik tenaga

matahari (PLTS). Solusi ini mendapat kendala terutama dalam hal biaya investasi

pembangunannya yang mahal. Selain itu, tingkat efisiensi yang dihasilkan

tergolong rendah dengan biaya investasi yang tinggi. Hal ini tentunya akan

memberatkan pemerintah sebagai penanggung biaya dari implementasi solusi-

solusi tersebut. Oleh karena itu, dibutuhkan solusi untuk pembuatan suatu alat

sebagai alternatif pengganti listrik yang tidak terjangkau PLN dengan biaya

investasi yang rendah.

PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan uraian latar belakang, terdapat beberapa masalah yang perlu

diselesaikan. Permasalahan tersebut antara lain:

1. Bagaimana cara untuk memberikan listrik yang cukup kepada masyarakat

desa tertinggal yang tidak mendapat pasokan listrik PLN (Perusahaan

Listrik Negara)?

2. Bagaimana memberikan solusi dari poin pertama dengan biaya investasi

yang lebih rendah dari solusi-solusi yang pernah dilakukan sebelumnya?

3. Bagaimana menciptakan alat yang dapat menyuplai listrik dengan sumber

energi yang tidak terikat tempat, waktu, dan sumber daya alam yang ada

serta menghasilkan efisiensi yang tinggi?

TUJUAN

Perancangan alat pembangkit listrik tenaga manusia ini bertujuan untuk:

1. Memberikan pasokan listrik yang cukup bagi masyarakat desa tertinggal

yang tidak mendapatkan pasokan listrik PLN (Perusahaan Listrik Negara).

2. Menjadi solusi sumber energi alternatif dengan biaya investasi murah dan

memiliki efisiensi tinggi.

3. Menciptakan alat ramah lingkungan yang tidak terikat tempat, waktu, dan

sumber daya alam yang ada.

3

LUARAN YANG DIHARAPKAN

Luaran yang diharapkan dari program atau kegiatan ini adalah alat

pembangkit listrik tenaga manusia dapat diterapkan di daerah terpencil yang tidak

terjangkau listrik dengan kelebihan:

1. Mampu menghasilkan listrik dengan daya yang cukup untuk kebutuhan

dasar listrik sehari-hari seperti penerangan dan televisi dengan biaya yang

relatif murah.

2. Dapat digunakan dengan peralatan yang mudah didapat dari daerah di

sekitar desa sehingga tidak memerlukan biaya transportasi yang besar.

3. Tidak menghasilkan residu yang mencemari lingkungan.

4. Dapat digunakan oleh warga desa dengan tingkat pendidikan yang rendah.

KEGUNAAN

Alat ini dapat menjadi solusi terhadap masalah ketiadaan listrik di desa-

desa terpencil yang menyebabkan kualitas kehidupan yang rendah, misalnya

minimnya informasi luar yang didapat. Dengan prinsip kerja yang sederhana, alat

ini dapat digunakan oleh warga desa dengan tingkat pendidikan yang rendah.

Hanya dengan mengayuh sepeda, warga desa dapat menikmati listrik yang cukup

untuk kebutuhan dasar sehari-harinya. Selain itu, alat ini tidak menghasilkan

residu yang dapat mencemari lingkungan dan tidak terikat oleh tempat, waktu

serta sumber daya alam yang ada.

TINJAUAN PUSTAKA

Rancangan dan Prinsip Kerja Alat

Pembangkit listrik tenaga manusia merupakan alat yang mengonversi

energi mekanik hasil dari mengayuh pedal sepeda menjadi energi listrik. Alat ini

merupakan rancangan ramah lingkungan dan memiliki daya tarik dalam ketiadaan

keterikatan pada kondisi geografis suatu wilayah. Variabel-variabel yang dapat

mempengaruhi optimalisasi alat ini yakni kecepatan putar rotor sesuai rumus

, dimana k adalah konstanta konstruksi generator, adalah kecepatan

putar rotor generator, dan adalah fluks magnetik. Kecepatan putar sendiri

dipengaruhi oleh rasio dari diameter roda sepeda dengan diameter turbin pada

generator. Variabel kecepatan putar ini nantinya akan berpengaruh terhadap lama

4

waktu yang dibutuhkan dalam mengayuh sepada untuk daya keluaran yang

diinginkan.

Rancangan arsitektur alat ini terdiri dari sepeda sebagai sumber prime

mover penggerak generator DC (Direct Current), generator DC sebagai penghasil

energi listrik, akumulator sebagai penyimpan energi yang dihasilkan generator

DC, Regulator DC sebagai pengonversi nilai level DC ke nilai level DC lainnya

yakni 12 volt, inverter sebagai peubah tegangan DC ke AC (Alternating Current)

yakni 220 volt, serta beban (lampu dan televisi) sesuai pada gambar 1.

Gambar 1 Skema gambaran alat pembangkit listrik tenaga manusia

Pada gambar 1 terlihat skema gambaran keseluruhan alat dalam

pembangkit listrik tenaga manusia. Pada saat sepeda diayun dengan kecepatan

tertentu, generator akan berputar akibat roda sepeda yang ter-couple dengan

generator DC. Proses ini mengonversi energi mekanik menjadi elektrik yang

kemudian tegangan keluaran generator akan diturunkan oleh regulator DC

menjadi 12 volt yang akan menjadi masukan pada akumulator dan disimpan

hingga akumulator penuh. Tegangan dari akumulator diubah kedalam bentuk

tegangan AC (Alternating Current) oleh inverter yakni 220 volt. Tegangan

Ban Sepeda

Generator

Sepeda

Regulator

DC

Akumulator Inverter

Lamp

u

Lamp

u

Lamp

u

TV

5

keluaran dari inverter ini yang akan dimanfaatkan untuk menghidupkan beban

rumah tangga seperti lampu ruangan dan televisi sampai daya akumulator habis.

Proses Pembangkitan Daya pada Generator DC

Gambar 2 Penampakan prinsip kerja putaran rotor generator. a) pandangan

perspektik generator, b) arah medan magnet generator, c) simplifikasi penampakan

kumparan rotor generator, d) penampakan komponen rotating loop pada generator

DC

Gambar 2 menunjukkan gambar penampang generator DC. Mula-mula,

Bagian stator dicatu oleh sumber DC sehingga mengalir arus. Adanya arus listrik

mengakibatkan munculnya medan magnet disekitar kawat berarus sesuai hukum

Oersted dengan besar medan magnet . Berdasarkan kaidah tangan kanan

6

maka arah medan magnet mengarah dari kutub utara ke selatan seperti pada

gambar 2b. Bagian rotor diputar oleh prime mover (bersumber dari kayuhan roda

sepeda) yang mengakibatkan medan magnet dari stator menembus permukaan

rotor dengan kedudukan berubah-ubah. Medan magnet yang menembus bidang

dengan kedudukan berubah-ubah akan menimbulkan fluks magnetik dengan

rumus . Perubahan nilai fluks akibat perubahan nilai cos

menimbulkan tegangan induksi sesuai hukum faraday . Tegangan

induksi ini yang nantinya akan dialirkan ke beban sesuai gambar 2a dan 2c.

Perputaran bagian rotor generator dapat dilihat pada gambar 2d.

Tegangan induksi yang dihasilkan merupakan arus AC yang harus

disearahkan untuk menghasilkan arus DC. Proses dalam mengonversi tegangan

AC menjadi tegangan DC dinamakan komutasi. Bagian yang berfungsi sebagai

komutasi adalah komutator yang berbentuk cincin belah sesuai gambar 3a.

Konstruksi cincin belah ini yang menyearahkan arus AC menjadi DC sesuai

gambar 3b.

(a) (b)

Gambar 3 Prinsip kerja komutator pada generator DC. a) gambar komutator

berupa cincin belah, b) hasil keluaran tegangan pada generator DC dengan

komutator

METODE PELAKSANAAN

Untuk menyelesaikan masalah yang telah dirumuskan dan mencapai

tujuan yang disebutkan pada poin sebelumnya, perlu diciptakan suatu alat dengan

spesifikasi fitur yang dilakukan beberapa langkah sebagai berikut:

7

1. Membuat rancangan fisik alat pembangkit listrik tenaga manusia.

2. Membuat rangkaian/schematic dari material yang dibutuhkan menjadi satu

sistem.

3. Melakukan pemesanan, pembuatan, dan pembelian material yang

dibutuhkan sesuai rancangan dan alokasi dana yang telah ditentukan

sebelumnya.

4. Menyusun dan mengintegrasi berbagai komponen yang dibutuhkan

menjadi satu sistem.

5. Melakukan uji coba untuk menguji kinerja keseluruhan alat agar didapat

daya keluaran yang diinginkan.

6. Mengevaluasi kinerja, rangkaian, dan bentuk fisik alat untuk kepentingan

penyempurnaan.

JADWAL KEGIATAN

No. Proses Bulan

1

Bulan

2

Bulan

3

Bulan

4

1 Membuat rancangan fisik alat

pembangkit listrik tenaga manusia

2

Membuat rangkaian/schematic dari

material yang dibutuhkan menjadi

satu sistem.

3

Melakukan pemesanan, pembuatan,

dan pembelian material yang

dibutuhkan sesuai rancangan dan

alokasi dana yang telah ditentukan

sebelumnya.

4

Menyusun dan mengintegrasi

berbagai komponen yang dibutuhkan

menjadi satu sistem.

5

Melakukan uji coba untuk menguji

kinerja keseluruhan alat agar didapat

daya keluaran yang diinginkan

6

Mengevaluasi kinerja, rangkaian, dan

bentuk fisik alat untuk kepentingan

penyempurnaan

7

Pembuatan laporan kinerja alat,

rekapitulasi keuangan, dan evaluasi

keseluruhan

8

RANCANGAN BIAYA

Adapun anggaran dana yang perlu dialokasikan untuk menjalankan

program ini adalah sebagai berikut:

Rekapitulasi Keseluruhan Biaya

No. Uraian Sub Total (Rp)

1 Biaya material yang dibutuhkan 10.660.000

2 Biaya lain-lain 250.000

TOTAL 10.910.000

Material yang dibutuhkan

No Jenis Pengeluaran Harga Satuan

(Rp)

Banyak

Barang

Sub Total

(Rp)

1 Sepeda 600.000 2 unit 1.200.000

2 Akumulator 12V

7Ah

200.000 2 unit 400.000

3 Regulator DC 180.000 2 unit 360.000

4 Inverter 300 Watt 350.000 2 unit 700.000

5 Generator DC 4.000.000 2 unit 8.000.000

TOTAL 10.660.000

Biaya lain-lain

No Jenis Pengeluaran Sub Total

(Rp)

1 Transportasi 150.000

2 Keperluan penyusunan laporan (printing, fotocopy, jilid) 100.000

TOTAL 250.000

DAFTAR PUSTAKA

Chapman, Stephen J. 2005. Electric Machinery Fundamental Fourth Edition.

New York: McGraw Hill

Kale, A., & Muhtaroglu. (2010). Green PG: A Low Cost, Modular, Pedal-

Powered 5-20V Parallel DC Source for Mobile Computing Applications.

IEEE Journal, 1-2.

9

LAMPIRAN

Biodata Ketua, Anggota Kelompok dan Dosen Pembimbing

Ketua Kelompok

Nama : Ahmad Yanuar Hidayat

Jenis Kelamin : Laki-laki

Tempat, tgl. lahir : Bogor, 1 Januari 1992

Kewarganegaraan : Indonesia

Alamat : kp. Areman, rt 01/08, tugu, cimanggis,

Depok

No. Telepon : 081315081877

Alamat e-mail : [email protected]

Pendidikan :

2009- : Universitas Indonesia-Teknik Elektro

2006-2009 : SMAN 28 Jakarta

2003-2006 : SMPN 8 Depok

1997-2003 : SDN Pasir Gunung Selatan 1

Riwayat Berorganisasi:

1. Project Officer Electro Charity 2010

2. Kepala bidang Media Islam FUSI FTUI 2011

3. Anggota Asisten Laboratorium Konversi Energi

Listrik

Pelatihan dan Seminar:

1. Micro-hydro power grid

Depok, 26 september 2012

(Ahmad Yanuar Hidayat)

10

Anggota Kelompok

Nama : Dewanto Rahman Hartono


Tempat,tgl. lahir : Probolinggo, 1 Mei 1992


Alamat : Jalan Sultan Agung Gg. Bahagia 13,

Probolinggo

No. Telepon : 085716451236


Pendidikan :

2010- : Universitas Indonesia-Teknik Elektro

2007-2010 : SMA Taruna Dra. Zulaeha, Leces, Kab. Probolinggo

2004-2007 : SMPN 1 Probolinggo

1998-2004 : SDN Sukabumi 2 Probolinggo


1. Ketua Bidang Pengembangan dan IPTEK Ikatan

Mahasiswa Elektro tahun 2012

2. Staf Bidang Penelitian Kelompok Studi Mahasiswa

Eka Prasetya Universitas Indonesia tahun 2011

Prestasi :

1. Lolos didanai Pekan Kreativitas Mahasiswa -

Kewirausahaan (PKM - K) tahun 2012

2. Publikasi Opini Suara Mahasiswa Koran Online

Seputar Indonesia dengan Judul “Mengoptimalkan

Pembangunan Taman Kota” tahun 2011

3. Finalis Innovative Materials Engineering

Competition (IMEC) tahun 2009


1. Pendidikan Latihan Dasar XXIV oleh Kelompok

Studi Mahasiswa Eka Prasetya tahun 2011

2. Pro Kontra Energi Terbarukan dan Dampaknya

terhadap Lingkungan Hidup oleh Bidang Pioneer

Forum Ukhuwah dan Studi Islam (FUSI) Fakultas

Teknik tahun 2011

Depok, 26 september 2012

(Dewanto Rahman Hartono)

11

Anggota Kelompok

Nama : Wahyu Tri Wibowo


Tempat,tgl. lahir : Boyolali, 5 Januari 1992


Alamat : Dawung Sari Mudal Boyolali

No. Telepon : 085642403026


Pendidikan :

2010- : Universitas Indonesia-Teknik Komputer

2007-2010 : SMAN 1 Boyolali

2004-2007 : SMPN 1 Boyolali

1998-2004 : SDN Mudal 1 Boyolali


1. Wakabid P2 Ikatan Mahasiswa Elektro 2011

2. Maitanance NetIC Fakultas Teknik UI 2011

3. Anggota Divisi Antenna & WiMax FTUI 2011

Prestasi :

1. Juara 1 PKM AI OIM FTUI 2011


1. IM2 Android Boot Camp 2011

2. Smart Fren Entrpreunership Seminar 2011


(Wahyu Tri Wibowo)

12

Anggota Kelompok

Nama : Zulfahmi Akmal


Tempat,tgl. lahir : Jakarta, 21 Januari 1993


Alamat : Jalan Cilincing Bakti IV No. 12

RT 011/05 Cilincing, Cilincing,

Jakarta Utara

No. Telepon : 085695665336


Pendidikan :

2010 - : Universitas Indonesia-Teknik Elektro

2007 - 2010 : SMA Negeri 13 Jakarta

2004 - 2007 : SMP Negeri 244 Jakarta

1998 - 2004 : SDN Cilincing 06 Pagi


1. Staf Kastrat BEM FTUI 2012

2. Staf Kajian Center FUSI FTUI 2012

3. Staf SALAM Palestine Center (SPACE) 2012

4. Ketua Rohis Departemen Teknik Elektro UI 2011


(Zulfahmi Akmal)

13

Anggota Kelompok

Nama : Oka Uliandana


Tempat,tgl. lahir : Medan, 25 Oktober 1993


Alamat : Komp. Tasbi blok-E no. 70,

kecamatan Medan Selayang,

kelurahan Tanjung Sari, kota Medan,

Sumatera Utara

No. Telepon : 085762252947


Pendidikan :

2011 - : Universitas Indonesia-Teknik Elektro

2008 - 2011 : SMA Negeri 4 Medan

2005 - 2008 : SMP Swasta Harapan 2 Medan

1999 - 2005 : SD Swasta Harapan 1 Medan


1. Staff bidang Keuangan Ikatan Mahasiswa Elektro UI

2012


(Oka Uliandana)

14

Dosen Pembiming

Nama : Prof. Dr. Ir. Iwa Garniwa M. K. M.T.


Tempat,tgl. lahir : Bandung, 7 Mei 1961


Alamat : Jalan Durian I Blok E2 No. 9

Pamulang Estate, Tangerang Selatan

No. Telepon : 02192269776


Expertise : - Physics (Mechanics & Heat)

- Mutu sistem tenaga listrik

- Electric circuit

Pendidikan :

1998-2003 : S3 Teknik Elektro Universitas Indonesia



Publikasi :

Makalah Nasional

Analisis Pencapaian Temperatur Setimbang Pengaruh Jarak antara lilitan pada

kawat tembaga, Proccedings Seminat Nasional Teknik ketenagalistrikan 2005,

Univ. Diponegoro Semarang.

Analisis rugi-rugi pada trafo daya akibat distorsi harmonik, Proccedings

Seminat Nasional Teknik ketenagalistrikan 2005, Univ. Diponegoro

Semarang.

Analisis distribusi termal karena arus pada kabel XPLE tegangan 20 KV.,

Proccedings Seminat Nasional Teknik ketenagalistrikan 2005, Univ.

Diponegoro Semarang.

Perhitungan empiris tegangan gagal Kritis dan Arus bocor isolatorresin epoksi

jarak rambat, Jurnal Teknologi FTUI tahun 2005.

Pengaruh rongga pada isolator ethylene propylene rubber terhadap kegagalan

isolasi pada sambungan kabel tanah 20 KV, Jurnal teknologi FTUI tahun

2005.

Makalah Internasional

Corona Detection on High-Voltage Switch Gear Based on Acoustic Noise

Frequency and Spectrum Analysis, IJJSS (Indonesian Japan Joint Seminar),

2006.

Analysis of Connection Temperature Due Current Affected by Surface Factors

and Torque, IJJSS (Indonesian Japan Joint Seminar), 2006.

Effect Of Pollutant Type and Concentration On Harmonic Characteristic Of

Leakage Current On Resin Epoxy Insulator, IJJS (Indonesian Japan Joint

Seminar), 2006.

Heat Transfer Analysis for Coil Inside The Transformer Oil, IJSS (Indonesian

Japan Joint Seminar), 2006.


(Prof. Dr. Ir. Iwa Garniwa M. K. M.T.)

15

Gambaran Perhitungan Kebutuhan Beban Rumah Tangga dan Jumlah Daya

yang Dihasilkan Alat Pembangkit Tenaga Manusia

Sebuah keluarga diasumsikan mempunyai beban rumah tangga yaitu

empat buah lampu penerangan dan sebuah televisi. Untuk lampu penerangan,

daya yang dibutuhkan sebesar 4 x 8 watt = 32 watt, sedangkan sebuah televisi

membutuhkan daya sebesar 50 watt. Sehingga daya total yang dibutuhkan sebuah

keluarga sebesar Pw = 82 watt.

Beban rumah tangga tersebut membutuhkan pasokan daya untuk

memenuhinya. Pasokan daya ini diperoleh dari generator DC dengan rincian daya

suplai listrik yang harus disediakan oleh generator sebesar :

PVA = Pw : factor daya

PVA = 82 watt : 0.7 = 117,1 Volt Ampere (VA) 117 VA

Kebutuhan beban yang harus dipenuhi diasumsikan selama empat jam mulai dari

jam 6 sore sampai jam 10 malam. Energi yang dibutuhkan untuk memenuhi beban

tersebut dalam waktu empat jam sebesar:

E = 117 VA x 4 jam = 468 Volt Ampere hour (VAh)

Kapasitas akumulator yang dipakai yakni 12 V x 7 Ah = 84 Ah.

Sedangkan kebutuhan akumulator untuk memenuhi beban tersebut yakni sebesar

468 Vah / 12 V = 39 Ah. Waktu yang dibutuhkan dalam mengayuh sepeda untuk

mengisi akumulator hingga penuh guna memenuhi kebutuhan listrik pada beban

tersebut untuk empat jam penggunaan dapat dijelaskan sebagai berikut:

Ebeban = Emesin

V x I x t = x x t

468 VAh = F x r x x t

468 VAh = F x v x t

Diasumsikan bahwa roda sepeda berputar 10 m/s dan gaya tegangan belt sebesar

100 N, sehingga:

468 x 3600 VA detik = 100 N x 10 m/s x t

1.684.800 VA detik = 1000 x t

t = 1.684,8 detik

t = 28,08 menit

t 28 menit

Dimana F merupakan gaya tegangan belt, r merupakan jari-jari roda sepeda, v

merupakan kecepatan roda berputar, dan t merupakan waktu yang dibutuhkan

untuk mengisi akumulator.

Sehingga dapat diperkirakan bahwa dengan mengayuh sepeda selama 28

menit dengan kecepatan konstan 10 m/s dapat mengisi akumulator secara penuh

dan dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan beban dasar seperti lampu dan

televisi selama 4 jam.

pkm-kc-12-ui-ahmad yanuar-rancang bangun alat pembangkit listrik portable tenaga manusia

Documents