Proposal

PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MATAHARI SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK ALTERNATIF UNTUK USAHA PENETASAN TELUR AYAM

Oleh :Mokhamad Irfangi 121910201001

LABORATORIUM DASAR DAN OPTIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO STRATA 1 FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS JEMBERTAHUN 2013

PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MATAHARI SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK ALTERNATIF UNTUK USAHA PENETASAN TELUR AYAM

A. PendahuluanUsaha Penetasan Telur Ayam untuk menghasilkan anak ayam atau DOC (Day Old Chick) merupakan salah satu aneka usaha dibidang peternakan unggas, yang merupakan bagian dari penyediaan bibit ayam. Usaha Penetasan ini dapat pula dikembangkan untuk penetasan telur itik, telur puyuh, dan telur unggas lainnya.Usaha penetasan ini dilakukan dengan menggunakan mesin penetas bukan dengan cara alami menggunakan induk ayam, karena dari segi ekonomis lebih memungkinkan dikembangkan sebagai sebuah usaha. Penetasan telur ayam sebenarnya lebih mudah dibandingkan dengan penetasan telur itik, pada penetasan telur itik diperlukan kelembaban udara yang lebih tinggi sedangkan pada penetasan telur ayam lebih rendah. Dari segi waktu , telur ayam akan menetas setelah dierami selama 21 hari sedangkan telur itik 28 hari. Dengan demikian dari segi biaya operasional akan lebih murah usaha penetasan telur ayam ini. Sama dengan usaha penetasan telur itik, usaha penetasan telur ayam dapat dilakukan sebagai usaha sampingan rumah tangga, sebagai usaha dengan orientasi skala Usaha Kecil dan Menengah maupun usaha besar. Akan tetapi kesemuanya itu harus dilakukan dengan baik dengan pendekatan Majanemen Penetasan telur berbasis kualitas dan mutu yang baik.Usaha ini, akan dilakukan di daerah kabupaten jember Jawa Timur yang berlokasi pada koordinat 80 LS dan 1130BT. Usaha ini menggunakan alat bantu mesin penetasan, dengan kapasitas 100 butir telur tiap mesinnya, dengan daya 10 Watt dan beroperasi selama 24jam tiap 3 jamnya berhenti 1 jam untuk penyesuan suhunya. Pada usaha ini, tiap kali produksi menghasilkan 600 butir telur, sehingga dibutuhkan 6 mesin penetasan, dengan daya totalnya sebesar 600 Watt per Jamnya. Usaha ini dilakukan pada ruangan berukuran 3m x 4m, dengan lampu 1 berdaya 10Watt.

B. Dasar TeoriPembangkit listrik tenaga surya adalah sebuah pembangkit listrik yang memanfaatkan energi matahari sebagai sumber energi yang diolah oleh sel surya atau photovoltaic untuk dikonversikan menjadi energi listrik.Komponen PLTS adalah :1. Photovoltaic / Sel Surya.2. Solar Charger Controller.3. Battery.4. Inverter.

C. Tujuan1. Mampu untuk mengasilkan pasokan daya dengan daya puncak sebesar 1,1kW dengan daya total perhari 1,1kWh/d.2. Bisa dijadikan sebagai alat bantu ketika PLN mengalami pemadaman, atau sebagai pengganti diesel yang ramah lingkungan.3. Aplikasi penerapan renewable energy sebagai salah satu program yang dicanangkan pemerintah.

D. RancanganPada usaha ini, dalam ruangan penetasan telur ayam, dibutuhkan daya sebesar 700Watt, dengan rincian mesin penetasan 6 x @10Watt dan ditambah lampu penerangan 1 x @10Watt. Berikut ini data beban yang dibutuhkan :HourLoad (kW)HourLoad (kW)HourLoad (kW)

00:00 - 01:000.07008:00 - 09:000.06016:00 - 17:000.060

01:00 - 02:000.07009:00 - 10:000.06017:00 - 18:000.070

02:00 - 03:000.07010:00 - 11:000.06018:00 - 19:000.070

03:00 - 04:000.01011:00 - 12:000.00019:00 - 20:000.010

04:00 - 05:000.07012:00 - 13:000.06020:00 - 21:000.070

05:00 - 06:000.07013:00 - 14:000.06021:00 - 22:000.070

06:00 - 07:000.06014:00 - 15:000.06022:00 - 23:000.070

07:00 - 08:000.00015:00 - 16:000.00023:00 - 00:000.070

Tabel 1. Beban pada Ruangan Penetasan Telur Ayam

Mesin penetasan telur beroperasi selama 24 Jam, dan setiap 3 jam sekali berhenti selama 1 jam untuk penyesuanyan suhunya. Dan ditambah dengan lampu penerangan ruangan sebanyak 1 yang menyala ketika malam hari.

Gambar 1. Beban pada Ruangan Penetasan ditinjau dari Daily Profile(Kebutuhan dalam Sehari), dan Seasonal Profile(Kebutuhan dalam Setahun)

Untuk perancangan komponen PLTS yang akan digunakan untuk memasok sumber daya untuk mercusuar dengan beban puncak 1,1kW adalah sebagai berikut.

Gambar 2. Rancangan Koneksi Komponen PLTS

BAGIAN 1. PHOTOVOLTAICUntuk merancang photovoltaic, diperlukan data-data mengenai matahari yang terdapat di daerah yang akan dirancang, dalam contoh ini adalah disekitar kabupaten jember Jawa Timur yang terletak pada koordinat 80 LS dan 1130BT.

Gambar 3. Intensistas Matahari di kab. JemberGambar 4. Peta wilayah kab. Jember

Gambar 5. Perancangan PV

BAGIAN 2. BATTERY Gambar 6. Perancangan Battery

BAGIAN 3. INVERTERGambar 7. Perancangan Inverter

BAGIAN 4. SIMULASI Gambar 8. Simulasi Effesiensi Rancangan PLTS

BAGIAN 5. PEMBAHASAN SISTEM

Gambar 9. Kolom ElectricalPada kolom electricalnyaPV array mensuplai pasokan daya listrik ke mercusuar secara 100%, pada sistem ini total beban AC pertahunnya sebesar 412kWH dengan Excess electricity (energi surplus yang tidak dapat digunakan untuk dijadikan pasokan listrik) sebesar 7,778% nya dengan Unmet eletricity load (energi yang tidak dapat terpenuhi) dalam satu tahun sebesar 0.000000475 Wh/yr.Sebenarnya daya listrik surplus ini, dapat kita manfaatkan dengan cara menambah batery untuk disimpan, sehingga tidak terjadi kekurangan daya listrik pada hari terntentu.

Gambar 10. Kolom BatteryPada gambar batery, batery terdiri dari 7 blok dengan 1 string sehingga total batery yang akan digunakan sebesar 7. Batery ini memiliki kapasitas minimal sebear 53,2 kWh dengan energi yang mampu masuk kebatry sebesar $354 dengan lifetime untuk 12 tahun.Pada sistem ini, batery akan mengalami drop energy hampir tiap bulannya.

BAGIAN 6. ANGGARAN DANA

Gambar 11. Kolom Cost SummaryDari kolom cost summary, dapat kita ketahui bahwa biaya terbesar pada pembelian PV (Photovoltaic) dengan dana $522, untuk batery $427 dan untuk inverternya sebesar $31. Sehingga dana yang kita butuhkan untuk membuat PLTS sebesar $1,288 jika nilai $1 setara dengan Rp.10.000,- maka biaya totalnya sebesar Rp.12.880.000,-

Gambar12. Cash FlowDari data cash flow, dana akan terkonsetrasi atau bernilai tinggi pada saat biaya investasi awal, yaitu pembelian PV, Batery dan Inverter. Pada tahun ke 1, ke 2 dan sampai tahun ke 25, dana tercurahkan pada biaya operasi tiap tahunnya. Pada bulan ke 12, 20, dan 24 terjadi replacement (penggantian) dari PV yang memang pada perancangan ini, PV diharapkan mempunyai lifetime 24 tahun dan juga ketambahan dana operasi . Pada tahun selanjutnya yaitu pada tahun ke 15 terjadi replacement (penggantian) batery yang memang lifetime-nya dibuat selama 15 tahun.

E. Metodologi PelaksanaanSecara singkat metode yang digunakan dalam perancangan adalah sebagai berikut :1. Survei lapangana. Peninjauan Tempat Ruangan Penetasan di kab. Jember.b. Penyaringan Info mengenai informasi dan kondisi ruangan penetasan dan PLTS untuk mensuplai ruangan penetasan akan digunakan.2. Perancangan dan pembangunana. Perhitungan beban dan dayab. Simulasi dengan aplikasi HOMER ENERGY.c. Penentuan komponen komponen yang dibutuhkan.d. Penentuan biaya yang akan di keluarkan.e. Pembangunan bangunan pendukung PLTS.f. Pembangunan PLTS.

.