i

USULAN LoGRaK

GREEN TERRACE PENDAYAGUNAAN SOLAR CELL UNTUK OTOMATISASI

KENYAMANAN RUMAH MENGGUNAKAN INTELLIGENT CONTROL

DiusulkanOleh :

M. Rizqi Asyhari 1041140026

Yana Ari S. 1041170021

Nasir Firmansyah 1041170033

POLITEKNIK NEGERI MALANG

MALANG

2013

ii

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan ridho-Nya,

sehingga dapat terselesaikannya artikel LoGRaK yang berjudul “GREEN TERRACE” ini

secara baik dan tepat waktu.

GREEN TERRACE ini merupakan sebuah bentuk gagasan dan rancangan kreatif

mahasiswa yang menawarkan solusi suatu konsep rumah pintar sekaligus rumah hijau

sebagai kebun dengan menggunakan solar cell sebagai sumber energi utama, serta sistem

kendali cerdas untuk menghidupkan lampu ruangan serta mengatur irigasi air kebun taman

rumah. Sehingga menciptakan kondisi efisiensi daya secara sumber dan pendayagunaannya

serta menjadikan tempat hunian yang minimalis namun penuh dengan tanaman hijau.

Gagasan dan rancangan kreatifatas konsep rumah pintar dengan menggunakan sumber

energi cahaya dan panas matahari untuk mengontrol kondisi cahaya rumah serta irigasi air

untuk tanaman tersebut yang dituangkan dalam artikel GREEN TERRRACE ini disusun

secara sistematis dan sesuai dengan pedoman penulisan artikel LoGRaK, serta arahan dari

dosen pendamping.

Kami ucapkan terimakasih banyak atas terselesaikannya artikel GREEN TERRACE

ini kepada panitia lomba dan dosen pendamping, serta kepada teman-teman yang telah

memberikan arahan dan bantuan gagasan dalam penulisan artikel GREEN TERRACE ini.

Malang, 24 April 2013

Penulis

iv

DAFTAR ISI

Judul ................................................................................................................................. i

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

Kata Pengantar ................................................................................................................. iii

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

Daftar Gambar ................................................................................................................. vi

Daftar Tabel ..................................................................................................................... vii

Ringkasan ......................................................................................................................... viii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................................... 1

1.2 Tujuan dan Manfaat ................................................................................................... 1

BAB II GAGASAN

2.1 Potensi Energi Matahari ............................................................................................ 3

2.2 Solar Cell .................................................................................................................. 3

2.3 Fuzzy Logic Controller ............................................................................................. 4

2.4 Lampu LED ................................................................................................................ 5

BAB III METODE REALISASI GAGASAN

3.1 Kajian Teknis dan Implementasi .............................................................................. 6

3.1.1 Solar Cell ........................................................................................................ 6

3.1.2 Implementasi Lampu Ruangan ....................................................................... 6

3.1.3 Implementasi Tanaman Hidroponik pada Teras ............................................. 8

3.2 Kajian Ekonomis ....................................................................................................... 9

3.2.1 Solar Cell ........................................................................................................ 9

3.2.2 Lampu LED ..................................................................................................... 10

BAB IV KESIMPULAN

4.1 Kesimpulan ................................................................................................................ 12

v

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 13

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PESERTA ...................................................................... 14

LAMPIRAN ..................................................................................................................... 15

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Perbedaan Fuzzy Logic dan Boolean Logic ................................................. 4

Gambar 2. Skema Solar Cell ......................................................................................... 6

Gambar 3. Cara Kerja Lampu Ruangan ......................................................................... 6

Gambar 4. Implementasi Sensor PIR pada Ruangan ..................................................... 7

Gambar 5. Himpunan Fuzzy Logic Controller PIR ....................................................... 8

Gambar 6. Himpunan Fuzzy Logic Controller LDR ..................................................... 8

Gambar 7. Cara Kerja Pengaturan Kelembaban Tanah ................................................. 8

Gambar 8. Himpunan Fuzzy Logic Controller SHT 11 .................................................. 9

Gambar 9. Budidaya Menggunakan Botol ..................................................................... 15

Gambar 10. Kebun Gerbang .......................................................................................... 15

Gambar 11. Budidaya Menggunakan Selokan ............................................................... 15

Gambar 12. Tanaman Gantung ...................................................................................... 15

Gambar 13. Budidaya dengan Batu Bata ....................................................................... 15

Gambar 14. Budidaya dengan Pipa ................................................................................ 15

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Perbandingan Lampu Halogen dan Lampu LED ............................................... 10

viii

RINGKASAN

Sekarang gaya hidup sehat atau 'kembali ke alam' telah menjadi tren baru bagi kebanyakan kalangan. Oleh karena itu, setiap orang berlomba-lomba untuk mencari energi-energi alternatif yang ramah lingkungan serta tidak menimbulkan efek merusak lingkungan. Selain itu, kebanyakan orang menginginkan mempunyai tempat hunian yang nyaman serta memiliki keindahan layaknya alam bebas yang hijau. Dari sinilah konsep Green Terrace hadir untuk memberikan solusi dari masalah tersebut.

Konsep dari Green terrace ini adalah suatu rumah yang menggunakan otomatisasi dalam pengaturan intensitas cahaya lampu LED untuk penerangan ruangan yang diatur oleh intelligent control untuk mengemat energi listrik yang disediakan oleh solar cell sebagai sumber energi ramah lingkungan. Solar cell sendiri memanfaatkan energi panas dan cahaya matahari sebagai sumber yang dikonversikan menjadi energi listrik DC. Energi listrik tersebut kemudian disimpan ke dalam aki sebagai penyimpan energi listrik sementara. Dari aki, listrik akan diatur oleh intelligent control dan disalurkan kepada lampu LED sesuai dengan kebutuhan intensitas cahaya dalam ruangan. Untuk mengetahui kebutuhan intensitas cahaya, diperlukan sensor LDR untuk mengetahui keadaan lingkungan apakah dibutuhkan cahaya dan sensor PIR yang digunakan untuk mengetahui adanya aktifitas manusia di ruangan tersebut. Kedua sensor ini saling berkaitan untuk menunjang kebutuhan akan cahaya lampu. Selain itu, listrik yang ada juga digunakan untuk mengatur kelembaban kebun tanaman hidroponik yang ada di teras rumah sehingga tanaman akan terjaga kelembabannya. Hal ini sangat membantu pertumbuhan daripada tanaman hidroponik. Untuk mengetahui kelembaban tersebut, dibutuhkan sensor suhu dan kelembaban sehingga intellegent control mengetahui berapa banyak air yang dibutuhkan agar kondisinya tetap dalam keadaan yang diinginkan. Air yang digunakan untuk pertumbuhan diatur arusnya oleh sebuah motor pompa yang nantinya akan tersalurkan kepada tiap-tiap tanaman.

Dengan konsep green terrace ini nantinya dapat mengurangi polusi udara serta lebih meningkatkan penggunaan energi alternatif yang lebih ramah lingkungan. Selain itu, menggunakan konsep ini akan mempercantik rumah dengan dekorasi layaknya alam bebas dan penghuni rumah juga dapat menikmati hasil daripada tanaman hidroponik yang ditaman di sekeliling teras rumah.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Akhir-akhir ini, jumlah kendaraan di kota-kota besar termasuk kota Malang meningkat setiap tahunnya. Berdasar data di Dishub Kota Malang, jumlah motor di Kota Malang pada 2005 lalu mencapai 173.000 unit. Sedangkan pemilik mobil pada tahun yang sama mencapai 63.000 unit. Pada tahun 2012 diperkirakan jumlah motor mencapai 230.000 unit lebih, dan mobil sudah mencapai 70.000 unit lebih. Dengan asumsi jumlah penduduk Kota Malang sekitar 800.000 orang, berarti setiap dua orang memiliki satu kendaraan(Koran Surya Online, 18 September 2012). Hal ini mengakibatkan semakin tingginya jumlah polutan pada lingkungan kota Malang. Sehingga mengakibatkan tingkat udara bersih semakin sedikit, sedangkan jumlah populasi semakin tinggi.

Selain jumlah kendaraan yang semakin meningkat, keadaan ini semakin diperburuk oleh minimnya ruang terbuka hijau di kota Malang. Tata guna lahan (land use) di Kota Malang didominasi oleh ruang terbangun dengan luasan total 6.902,7 ha, sedangkan lahan tidak terbangun dengan luasan total 4.102,9 ha. Data tata guna lahan tersebut memperlihatkan ketimpangan orientasi penggunaan lahan yang cenderung terus tumbuh untuk pembangunan permukiman dan fasilitas perekonomian lainya. Konversi lahan yang tidak terkendali menyebabkan ruang tumbuh ekologis berkurang. Dari data diketahui bahwa proporsi ruang terbangun adalah 62,4% dari total kawasan dan ruang tidak terbangun adalah 37,3% (Penelitian IPB di kota Malang).

Sekarang gaya hidup sehat atau 'kembali ke alam' telah menjadi tren baru. Terlebih lagi karena kesibukan yang semakin meningkat membuat orang semakin terbebani oleh kehidupan sehari-hari sehingga sangat minimnya waktu untuk mengistirahatkan semua kesibukan. Oleh karena itu, rumah yang nyaman dan sejuklah yang menjadi solusi untuk mengurangi kepenatan.

Berdasarkan aspek-aspek diatas, maka “Green Terrace” hadir menjadi solusi dari masalah ini. Dengan pendayagunaan energi ramah lingkungan serta mengotomatisasi energi listrik yang tersedia dapat menjadikan rumah yang nyaman serta dipenuhi oleh tumbuhan-tumbuhan hijau untuk mempercantik teras rumah dan memanfaatkan ruang kosong yang ada di sekitar rumah. Selain itu juga akan membuat pemilik kebun untuk menikmati buah dari sayuran atau pengobatan saja.

1.2 Tujuan dan Manfaat

Memberikan solusi kepada masyarakat untuk memanfaatkan luas rumah yang terbatas serta mengatasi krisis energi secara mandiri dan ramah lingkungan.

2

Mengembangkan dan meningkatkan kreativitas mahasiswa di perguruan tinggi untuk mewujudkan Green Technology.

Untuk mengoptimalkan setiap ruang / lahan kosong menjadi kebun / lahan untuk pertanian organik.

3

BAB II

GAGASAN

2.1 Potensi Energi Matahari

Cahaya matahari adalah energi yang tidak ada habis-habisnya. Hampir selama 12 jam sehari cahaya matahari menyinari suatu tempat di permukaan bumi. Khususnya di negara-negara yang berada di sekitar khatulistiwa, energi cahaya matahari yang diterima lebih banyak karena matahari memancarkan cahaya dalam arah tegak lurus permukaan tanah. Lebih lanjut, kekuatan pancaran cahaya matahari sepanjang tahun di negara-negara sekitar katulistiwa hampir sama. Berbeda dengan negara-negara di sekitar kutub. Sepanjang tahun energi cahaya matahari yang diterima berubah-ubah. Pada saat musim panas, energi cahaya matahari yang diterima sangat besar sedangkan pada saat musim dingin, energi cahaya matahari yang diterima sangat sedikit.

Mengingat melimpahnya energi cahaya matahari maka sangat penting untuk bisa memanfaatkan energi tersebut. Berdasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari 18 lokasi di Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat diklasifikasikan berturut-turut sebagai berikut, untuk kawasan barat dan timur Indonesia dengan distribusi penyinaran di Kawasan Barat Indonesia (KBI) sekitar 4,5 kWh/m2 per hari dengan variasi bulanan sekitar 10% dan di Kawasan Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1 kWh/m2 per hari dengan variasi bulanan sekitar 9%. Dengan demikian, potensi angin rata-rata di Indonesia sekitar 4,8 kWh/m2 per hari dengan variasi bulanan sekitar 9% (Kementerian ESDM, 2012).

Hingga saat ini, pemanfaatan baru dilakukan secara langsung dan tradisional seperti untuk menjemur atau memanaskan. Pemanfaatan dapat dilakukan secara maksimal apabila kita dapat mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Agar pengubahan energi cahaya matahari menjadi energi listrik dapat dilakukan maka kita harus memiliki suatu alat. Alat tersebut saat ini dikenal dengan nama solar cell.

2.2 Solar Cell

Sigalingging (2008:1) menyatakan bahwa pada umumnya sel surya memiliki ketebalan minimum 0.3 mm, yang terbuat dari irisan bahan semikonduktor dengan kutub Positip dan Negatif. Wasito (1995:164) menyatakan bahwa dioda listrik surya / sel surya merupakan suatu dioda yang dapat mengubah energi surya / matahari secara langsung menjadi energi listrik (berdasarkan sifat foto elektrik yang ada pada setengah penghantar). Sel surya ini biasanya berbentuk dioda pertemuan P – N yang memiliki luas penampang tertentu. Semakin luas permukaan atau penampang sel, semakin besar arus yang akan diperoleh. Satu sel surya dapat menghasilkan beda potensial sebesar 0.5V DC (dalam keadaan cahaya penuh).

Beberapa sel dapat dideretkan guna memperoleh tegangan 6, 9, 12, 24V, dan seterusnya. Sel surya dapat pula dijajarkan guna memperoleh arus keluaran lebih besar. Bahan dasar dari sel surya adalah Silikon, dimana Fosfor digunakan untuk

4

menghasilkan Silikon tipe – N dan Boron digunakan sebagai pencemar untuk memperoleh bahan tipe – P.

2.3 Fuzzy Logic Controller Teori logika fuzzy dikemukakan pertama kali oleh Prof.Lotfi A. Zadeh, seorang

ilmuwan berkebangsaan Iran yang menjadi guru beasr di University of Berkeley, pada tahun 1965, melalui sebuah tulisannya tentang ide dasar fuzzy set yang meliputi inclusion, union, intersection, complement, convexity dan relation. Ide tersebut senantiasa diperbaiki oleh para peneliti di bidang komputasi cerdas, diantaranya Prof.Ebrahim Mamdani dari Queen Mary College. Sistem ini diciptakan karena Boolean Logic tidak mempunyai ketelitian yang tinggi, hanya mempunyai logika 0 dan1 saja.Sehingga untuk membuat sistem yang mempunyai ketelitian yang tinggi maka tidak dapat menggunakan Boolean Logic. Bedanya fuzzy dengan Boolean Logic dapat diilustrasikanpada Gambar dibawah ini.

Gambar 1. Perbedaan Fuzzy Logic dan Boolean Logic

Istilah yang digunakan dalam fuzzy dan keterangannya adalah sebagai berikut: 1. Degree Of Membership

Fungsi dari degree of membership ini adalah untuk memberikan bobot pada suatu masukan yang telah diberikan, sehingga masukan tadi dapat dinyatakan dengan nilai. Misalnya suhu adalah dingin, dengan adanya degree of membership maka suhu dingin tersebut dapat mempunyai suatu nilai misal 0,5. Batas dari degree of membership adalah dari 0–1.

2. Scope / Domain Merupakan suatu batas dari kumpulan masukan tertentu. Misalnya suhu dingin adalah dari 10–50 derajat, sangat cepat adalah dari 200–500 rpm.

3. Label Adalah kata-kata untuk memberikan suatu keterangan pada Scope/Domain. Contohnya: panas, dingin, cepat, sangat cepat, dll.

4. Membership Function Suatu bentuk bangun yang merepresentasikan suatu batas dari scope / domain.

5. Crisp Input Nilai masukan analog yang telah diberikan untuk mencari degree of membership.

6. Universe Of Discourse Batas masukan yang telah diberikan dalam merancang suatu fuzzy system. Batas ini berbeda dengan batas scope/domain. Universe of discourse adalah batas semua masukan yang akan diberikan sedangkan scope/domain adalah suatu batas yang menentukan bahwa masukan tersebut dinyatakan panas, dingin, cepat, dll. Pada fuzzy system terdapat tiga proses yaitu: Fuzzification, Rule evaluatio,Defuzification.

5

2.5 Lampu LED

Lampu light Emiting Dioda atau yang biasa disebut lampu LED adalah lampu penerangan yang berbentuk solid tanpa adanya gas maupun zat – zat kimia yang dapat memancarkan cahaya. Dengan menggunakan lampu penerangan LED diyakini mengeluarkan panas yang lebih sedikit dibandingkan dengan lampu bohlam. Yang akhirnya dengan panas yang berlebih pada lampu – lampu tipe terdahulu bisa berakibat atau ikut menyumbang pemanasan global dengan gas karbon dioksida-nya (CO2).

Pemakaian lampu LED hanya membutuhkan arus yang kecil dan juga menjadikan pemakaian lampu berkurang sehingga mampu menghemat listrik. Nyala lampu LED juga lebih terang dikarenakan adanya sinar yang dipantulkan melalui reflector yang ada pada lampu LED tersebut. Sehingga saat ini sudah banyak pemakain lampu LED untuk lampu-lampu mobil, senter dan lain-lain. Lampu LED juga lebih tahan lama, dengan panas yang dikeluarkan kecil yang akan berakibat umur dari lampu LED tersebut menjadi lebih lama karena suhu kerja dari lampu tersebut selalu terjaga.

Beberapa Keuntungan yang didapat apabila menggunakan lampu LED jika dibandingkan dengan lampu nion / pijar : a) Dengan menggunakan lampu LED bisa menghemat tagihan listrik karena lampu

pijar hanya bisa mengubah sekitar 8 % dari konsumsi listrik yang digunakan menjadi cahaya. Namun LED dapat mengubah dua kali lipatnya yaitu sekitar 15-25% .

b) LED menghasilkan panas lebih sedikit. Dengan begitu selain hemat konsumsi listrik, lampu juga memiliki lifetime lebih lama.

c) Panas yang dihasilkan lampu yang sering kita gunakan selain tidak nyaman untuk mata juga bisa merubah warna dekorasi rumah. Apabila menggunakan Lampu LED hal tersebut bisa dihindari karena kualitas dari pencahaan lampu dan manajemen panas LED lebih baik.

d) Lampu LED bebas dari bahaya merkuri jadi sangat aman digunakan dimana saja e) Lampu LED jauh lebih tahan lama, 60 kali dari lampu pijar dan 10 kali dari lampu

nion.

6

BAB III

METODE REALISASI GAGASAN

3.1 Kajian Teknis dan Implementasi 3.1.1 Solar Cell

Cahaya

MatahariSolar Cell Aki (Accu) Output Vdc

Gambar 2. Skema Solar Cell

Sel surya yang akan digunakan adalah dari jenis polikristal (poly-crystalline), dimana tipe ini memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan jenis monokristal (mono-crystalline) untuk menghasilkan daya listrik yang sama. Namun Sel surya jenis ini dapat menghasilkan listrik walaupun intensitas cahaya berkurang (mendung). Aki yang digunakan mampu menghasilkan tegangan sebesar 12 Volt. Prinsip kerja dari alat yaitu, sel surya akan mengubah intensitas cahaya matahari menjadi energi listrik. Kemudian, energi listrik yang dihasilkan dari sel surya akan disimpan pada aki (accu) untuk selanjutnya akan menghasilkan suatu keluaran tegangan DC (Vdc) yang nantinya digunakan untuk berbagai macam kebutuhan.

3.1.2 Implementasi Lampu Ruangan

Dalam ruangan digunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan PIR (Passive Infrared Receiver) untuk otomatisasi lampu LED. Sensor biasa digunakan untuk mendeteksi suatu benda atau berbagai kegunaan yang lain. Selain itu untuk mengondisikan nyala matinya lampu juga ada manualisasi diluar dari otomatisasi lampu LED tersebut. Implementasi tersebut digambarkan dalam blok diagram :

Gambar 3. Cara Kerja Lampu Ruangan

Cara kerja sensor LDR

Light Dependent Resistor, terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elektroda pada permukaannya. Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR menjadi

Fuzzy Logic Controller

Sensor LDR dan PIR

Process

Sensor LDR

Sensor PIR Lampu LED

7

konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.

Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang.

Cara kerja sensor PIR Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor

pyroelektric, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektric menghasilkan arus listrik. Arus listrik ini yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan di kuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu.

Jadi sensor PIR hanya mengeluarkan logika 1 dan 0, jika logika 0 sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infrared dan bila logika 1 sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR di desain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer, diluar itu sensor tidak bisa mendeteksi. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR ( secara umum sensor PIR dirancang untuk mendeteksi manusia).

Gambar 4. Implementasi Sensor PIR pada Ruangan

Sensor PIR dan LDR tersebut akan dimasukkan kedalam mikrokontroler yang kemudian akan dikontrol dengan menggunakan fuzzy logic controller. Input dari sensor PIR sendiri dibagi menjadi 4 bagian yaitu zero, small, medium, big yang diartikan dalam nilai berapa banyak aktifitas di dalam ruangan.

8

Gambar 5. Himpunan Fuzzy Logic Controller PIR

Input dari Intensitas cahaya dari sensor LDR sendiri dibagi menjadi 4 bagian yaitu Sangat Terang (ST),Terang (T), Agak gelap (Agk_G), Sangat

Gelap (SG).

Gambar 6. Himpunan Fuzzy Logic Controller LDR

3.1.3 Implementasi Tanaman Hidroponik pada Teras

Untuk tanaman yang berada di teras rumah digunakan sensor SHT 11 untuk otomatisasi penyiraman air pada tanaman. Sensor ini digunakan untuk mendeteksi kelembaban tanah dan suhu pada tanah. Selain itu sensor tersebut akan memberikan perintah kepada pompa air untuk otomatisasi penyiraman tanaman.

Gambar 7. Cara Kerja Pengaturan Kelembaban Tanah

Cara kerja Sensor SHT 11

Sensor SHT 11 dimasukkan kedalam mikrokontroler yang kemudian akan dikontrol dengan menggunakan fuzzy logic controller. Input dari sensor SHT 11 sendiri dibagi menjadi 5 bagian untuk suhu dan kelembaban yaitu zero, small, medium, big yang diartikan dalam nilai kelembaban dan suhu pada tanah.

Fuzzy Logic Controller

Sensor Kelembaban dan

suhu

Process / Plant

Sensor Kelembaban

Sensor Suhu Pompa Air

9

SHT11 adalah sebuah single chip sensor suhu dan kelembaban relatif dengan multi modul sensor yang outputnya telah dikalibrasi secara digital. Dibagian dalamnya terdapat kapasitas polimer sebagai eleman untuk sensor kelembaban relatif dan sebuah pita regangan yang digunakan sebagai sensor temperatur. Output kedua sensor digabungkan dan dihubungkan pada ADC 14 bit dan sebuah interface serial pada satu chip yang sama. Sensor ini mengahasilkan sinyal keluaran yang baik dengan waktu respon yang cepat. SHT11 ini dikalibrasi pada ruangan dengan kelembaban yang teliti menggunakan hygrometer sebagai referensinya. Koefisien kalibrasinya telah diprogramkan kedalam OTP memori. Koefisien tersebut akan digunakan untuk mengaklibrasi keluaran dari sensor selama proses pengukuran. Sistem sensor ini mempunyai 1 jalur data yang digunakan untuk perintah pengalamatan dan pembacaan data.

Gambar 8. Himpunan Fuzzy Logic Controller SHT 11

3.2 Kajian Ekonomis 3.2.1 Solar cell

Untuk simulasi pemakaian aki, lampu yang digunakan LED 5 volt 3 watt (DC). Untuk cadangan pemakaian aki 50 % disebabkan adanya cadangan 50% karena kondisi cuaca yang tidak menentu. Sehingga daya aki yang digunakan 35 AH. Waktu penyalaan lampu dimulai selama 10 jam. I = P : V I = 3 watt : 5 volt = 0,6 ampere Asumsi pemakaian = 0,6 ampere x 10 jam = 6 ampere untuk 1 lampu.

KWH berarti energi yg digunakan selama 1 jam pemakaian. 1 KWH =

energi sebesar 1 kilowatt (= 1000 watt, dari situ asalnya angka 1000) digunakan

selama 1 jam. Jadi, lampu 3W menyala 1 jam = 3 Wh (watt-hour) = 0.003 kwh

(kilowatt-hour) maka 1 kwh = Rp. 600 3Wh = 3/1000 x 600 = Rp. 1.8

.Bedakan antara watt-hour dengan watt Watt = Joule/detik.

Watt adalah satuan daya listrik, volt adalah satuan tegangan listrik, dan

ampere adalah satuan arus listrik. Hubungan daya listrik terbentuk dari dua

komponen yaitu arus dan tegangan, dimana hubungannya adalah:

10

P = V . I

dimana P : daya listrik

V : tegangan

I : arus

Jadi, semakin besar arus listrik dan semakin besar tegangannya, maka

daya listrik semakin besar. PJU PLN AC 1 lampu (3 Watt), pemakaian PJU

PLN dalam 1 bulan = 10 jam x 30 hari = 300 jam. Jadi, daya listrik perjam yang

dipakai satu bulan (3 watt x 300 jam) = 900 Wh = 0.9 KWh. Jadi 1 Lampu x 0.9

KWh = 0.9 KWh, tarif sebulan = 0.9 KWh x tarif per KWh yang berlaku. Kalau

asumsinya Rp. 600,- per KWh, maka tarif per bulan 1 lampu 3 watt = Rp. 540.

Maka, untuk 1 Lampu = 1 x Rp. 540 = Rp. 540,-

3.2.2 Lampu LED Besarnya biaya investasi awal untuk pembelian lampu LED cukup

besar, namun memiliki lifetime yang cukup lama. Untuk menghitung segi ekonomis kami berikan fakta perhitungannya.

Lampu LED dengan Lampu Halogen

Tabel 1. Perbandingan Lampu Halogen dan Lampu LED

Hasil analisa data adalah sebagai berikut: a) Kedua macam lampu Halogen dan LED digunakan selama + 18.000 jam

selama 5 tahun.

11

b) Lampu Halogen selama 5 tahun mengalami penggantian 9 kali, sementara lampu LED baru 1 (satu) kali .

c) Investasi lampu Halogen adalah Rp. 54.000,- dan LED Rp. 75.000,- d) Biaya Listrik Lampu Halogen adalah Rp. 234.000,- dan LED Rp.

35.100 dengan asumsi tidak ada kenaikan TDL. e) Sehingga Total Biaya adalah Rp. 288.000,- untuk lampu Halogen dan

Rp. 105.100,- untuk lampu LED.

Lampu LED dengan Lampu CFL a. Lampu LED memiliki lifespan lebih dari 35.000 jam, dibandingkan

dengan lampu CFL (Compact Fluorescent Lamp) yang hanya 6.000 jam. Perhatikan kotak lampu CFL, umumnya ditulis dengan pemakaian 4 jam sehari (jam 6 malam - jam 10 malam) lampu CFL tahan lebih dari 4 tahun (4 tahun x 365 hari x 4 jam = 5840 jam). Berarti dengan perhitungan yang sama Lampu LED akan tahan 24 tahun.

b. Dari segi harga, harga Lampu CFL kualitas bagus 8 Watt adalah sekitar Rp. 28,000. Harga lampu LED 3 Watt adalah sekitar Rp. 120.000. Jadi harga lampu LED kurang lebih 4 kali lipat lebih mahal dibandingkan dengan lampu CFL sedangkan daya tahan lebih lama 6 kali.

c. Lampu LED menggunakan daya listrik yang lebih kecil. Lampu CFL 8 Watt setara dengan lampu LED 3 Watt. Standar lampu CFL yang efisien memiliki 14 - 17 Lumens / Watt (Lumens adalah ukuran cahaya oleh mata manusia). Lampu LED memiliki 60 - 100 Lumens / Watt. Dengan lampu LED 3 Watt x 60 Lumens = 180 Lumens, 8 Watt CFL x 17 Lumes = 136 Lumens.

12

BAB IV

KESIMPULAN 4.1 Kesimpulan

Solar cell dapat dijadikan sebagai alternatif untuk mengatasi kebutuhan listrik yang bersifat mandiri dan ramah lingkungan. Solar cell memberikan solusi untuk pelestarian sumber daya alam yang sangat murah dan akan sulit habisnya. Karena dalam perancangannya ini menggunakan sumber energi yang melimpah yakni panas matahari. Pada solar cell ini hanya membutuhkan sumber panas matahari yang keberadaannya sangat melimpah untuk bisa menghasilkan sumber listrik yang cukup untuk memenuhi kebutuhan akan sumber energi listrik bagi manusia.

Lampu LED banyak memberikan solusi dalam permasalahan yang kita alami selama ini. Dengan banyak keuntungan yang LED diliki sangat memudahkan manusia dalam penentuan lampu untuk generasi mendatang. Karena memiliki lifetime yang panjang serta membutuhkan hanya sedikit daya.

Sistem otomasi pada Green Terrace merupakan salah satu solusi dalam memberikan kehidupan yang lebih sehat dengan menggunakan otomatisasi elektronik dalam mengaplikasikan pada kehidupan sehari-hari.

13

DAFTAR PUSTAKA

[1] Irawan Rahardjo, Ira Fitriana. 2010. ANALISIS POTENSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYADI INDONESIA.; [2] M. Helmi F.A.P.,Epyk Sunarno,Endro Wahjono. 2012. PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI MENGGUNAKAN SOLAR CELL SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF UNTUK MENGGERAKKAN KONVEYOR. Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya [3]Penelitian IPB .2011 .Kondisi umum kota Malang.

[4] Syechu Dwitya N, Doni Priambodo ,Anang Tjahjono, Joke Pratilastiarso. 2011 Rancang Bangun “Building Automation System” Dengan Menerapkan Kontrol Logika Fuzzy Untuk Mendapatkan Efisiensi Daya Dari Beban Kipas Angin, Lampu Dan Air Conditioner. Surabaya. The 13th Industrial Electronics Seminar 2011 (IES 2011) [5] Cahya Edi Santosa, Ari Sugeng Budiyanta. 2010. RANCANG BANGUN SENSOR SUHU TANAH DAN KELEMBABAN UDARA.

[6] Dimas Seto Irawan,Akhmad Hendriawan,Dedit Cahya H.,Edy Satriyanto .2011. Aplikasi Fuzzy Pada Pengaturan Rumah Kaca Tanaman Dataran Tinggi. Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

[7] Si Teguh Wahyujati.2011.IMPLEMENTASI METODE FUZZY LOGIC UNTUK PENGATURAN KELEMBABAN TANAH PADA TANAMAN CABAI. Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

[8] Wega Widhatama,Tafafil Azhfar. 2010. Perancangan dan Implementasi Sistem Pengaturan Kelembaban Tanah Untuk Tanaman Cabai Menggunakan Sensor 808H5V6 dan Mikrokontroler AVR. Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

[9] Data sheet, SHT 11,Universal USA

[10] http://surabaya.tribunnews.com/2012/09/18/pertumbuhan-kendaraan-tak-terkendali (diakses pada 20 April 2013)

[11] www.library.upnvj.ac.id/pdf/.../207511002/BAB%20II.pdf (diunduh pada 18 April 2013)

[12] http://id.prmob.net/dioda-cahaya/lampu-led/cahaya-920152.html (diakses pada 20 April 2013)

14

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PESERTA

1. Nama Dan Biodata Ketua serta Anggota Kelompok

1. a.) Nama : Muhammad Rizqi Asyhari b.) TTl : Tulungagung, 1 November 1992 c.) Karya Ilmiah Yang Pernah Dibuat : Hydroelectric smart house d.) Penghargaan Ilmiah Yang Pernah Diraih : Finalis Lomba LoGRaK

2. a.) Nama : Yana Ari Subyantoro b.) TTl : Malang, 4 Januari 1992 c.) Karya Ilmiah Yang Pernah Dibuat : Hydroelectric smart house d.) Penghargaan Ilmiah Yang Pernah Diraih : Finalis Lomba LoGRaK

3. a.) Nama : Nasir Firmansyah b.) TTl : Malang, 8 Juli 1992 c.) Karya Ilmiah Yang Pernah Dibuat : Hydroelectric smart house d.) Penghargaan Ilmiah Yang Pernah Diraih : Finalis Lomba LoGRaK

15

LAMPIRAN

Gambar 9. Budidaya Menggunakan Botol Gambar 10. Kebun Gerbang

Gambar 11. Budidaya Menggunakan Selokan Gambar 12. Tanaman Gantung

Gambar 13. Budidaya dengan Batu Bata Gambar 14. Budidaya dengan Pipa