ta lukmanul hakim cs

Click here to load reader

Post on 03-Jul-2015

5.020 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PEMBUATAN ALAT PENGHEMAT ENERGI LISTRIK PADA LAMPU HIGH PRESSURE LAMP ( HPL )

TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Akhir Studi Dan Memperoleh Sebutan Ahli Madya Program Studi Teknik Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin

Oleh : Lukmanul Khakim Mochamad Alrizal Gunawan Muh. Yanuar 3.22.07.3.14 3.22.07.3.15 3.22.07.3.16

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG SEMARANG 2010

PEMBUATAN ALAT PENGHEMAT ENERGI LISTRIK PADA LAMPU HIGH PRESSURE LAMP ( HPL )

Oleh : Lukmanul Khakim Mochamad Alrizal Gunawan Muh. Yanuar 3.22.07.3.14 3.22.07.3.15 3.22.07.3.16

Menyetujui Dosen Pembimbing

1. Wiwik Purwati W, ST, M.Eng NIP. 19631113.199003.2.002

Pembimbing I

(..)

2. Margana, ST, M.Eng NIP. 19630922.198803.1.001

Pembimbing II

(..)

ii

PEMBUATAN ALAT PENGHEMAT ENERGI LISTRIK PADA LAMPU HIGH PRESSURE LAMP ( HPL )

Oleh : Lukmanul Khakim Mochamad Alrizal Gunawan Muh. Yanuar Tugas akhir ini telah diuji dan disyahkan oleh penguji pada Hari :

Tanggal : 1. Ketua Penguji Wiwik Purwati W, ST, M.Eng NIP. 19631113.199003.2.0022. Sekretaris Penguji

(.)

Yusuf Dewantoro H, ST, MT NIP. 19780502.200112.1.003

(.....................)

3. Penguji I

Drs. Teguh HM NIP. 19561027.198503.1.001

(.....................)

4. Penguji II

Dwiana H, ST, MT NIP. 19690814.199802.2.001

(.....................)

5. Penguji III

Ir. Slamet Priyoatmojo, MT NIP. 19610919.198903.1.003 Semarang, September 2010 Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang

(.....................)

Adhy Purnomo, ST NIP. 19621004.198803.1.003iii

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

Tugas akhir ahli madya yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di perpustakaan Politeknik Negeri Semarang adalah terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau ringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tugas akhir haruslah seizin pimpinan Politeknik Negeri Semarang. Perpustakaan yang meminjam tugas akhir ini untuk keperluan anggotanya diharapkan mengisi nama dan tanda tangan peminjam dan tanggal pinjam.

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan, sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan) tetaplah bekerja keras (untuk urusan lain) dan hanya pada Tuhanmulah engkau berharap (Qs. Al-Insyirah : 5-7)

Sesungguhnya dibalik kesulitan itu ada kemudahan

Kejarlah Akhirat, Maka dunia akan mengikutimu

Berusahalah kamu dengan sungguh-sungguh dan berdoalah kamu setelah berusaha dengan menyerahkan segalanya pada Allah SWT

Tugas Akhir kupersembahkan kepada : 1. Ayah, Ibu dan segenap keluarga tercinta 2. 3. 4. Teman-teman seperjuangan KE 3D Teman-teman HMM Polines Almamaterku tercinta

v

PERNYATAAN

Dengan ini kami menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh sebutan keahlian disuatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan kami juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah/karya tugas akhir ini, dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Semarang,

September 2010

Yang menyatakan :

Nama

NIM

Lukmanul khakim Moch.Alrizal Gunawan Muh.yanuar

3.22.07.3.14 3.22.07.3.15 3.22.07.3.16

(.) (.) (.)

vi

ABSTRAK

Pemakaian energi listrik saat ini besar sekali bahkan permintaan energi listrik mengalami kenaikan cukup tinggi begitu pula dengan tarif dasar listrik (TDL) juga mengalami kenaikan. Untuk mengoptimalkan energi listrik diantaranya dengan meningkatkan faktor daya atau disebut perbaikan faktor daya. Lampu high pressure lamp (HPL) 250 Watt yang dijual dipasaran ternyata mempunyai daya nyata yang lebih tinggi yakni 469,48 Watt. Kenaikan daya nyata tersebut disebabkan oleh ballast high pressure lamp (HPL), karena dalam penyalaan lampu high pressure lamp (HPL), ballast high pressure lamp (HPL) memerlukan daya yang besar. Pemasangan kapasitor secara parallel (4 F) dapat membuat daya nyata dari lampu high pressure lamp (HPL) menjadi lebih kecil, yakni 326,7 Watt. Menurunnya daya nyata dari 469,48 Watt menjadi 326,7 Watt, Karena kapasitor menyebabkan arus yang mengalir dari rangkaian menjadi kecil (2,2 amper menjadi 1,5 amper) sehingga faktor daya menjadi lebih besar (0,97 menjadi 0,99). Hal ini jika dilakukan oleh setiap konsumen tentunya akan menghemat energi yang cukup besar.

Kata kunci : Lampu high pressure lamp (HPL), Perbaikan Faktor Daya dan Peghematan Energi

vii

ABSTRACT

Usage of monstrous electrics energy in this time even natural electrics energy of high increase enough so also with elementary tarif of electrics (Tarip Dasar Listrik/TDL) also experience of increase. To be optimal of electrics energy, among others by improving power factor or referred as repair of power factor. Lamp high pressure lamp (HPL) 250 watt sold is marketing in the reality have high real energy namely 469,48 watt. Increase of the real energy because of the high pressure lamp (HPL) ballas, because in enkindling of high pressure lamp (HPL) lamp, ballast high pressure lamp (HPL) needs big energy. Capasitor installation by parallel (4F) can make real energy from high pressure lamp (HPL) lamp become smaller, namely 326,7 Watt. Downhill of it real energy from 469,48 Watt become 326,7 watt, because capasitor cause current emiting a stream of from network become smaller (2,0 amper become 1,2 amper), so that power factor become bigger (0,97 become 0,99). This matter if done by every consumer it is of course will economize big enough energy.

Keyword : Lamp high pressure lamp (HPL), Repair of Power Factor and Energy Saving.

viii

PRAKATA

Alhamdulillah, hanya dengan rahmat dan hidayah Allah SWT, penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul Pembuatan Alat Penghemat Energi Listrik Pada Lampu High Pressure Lamp ( HPL ). Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi dan memenuhi persyaratan kelulusan program diploma III Politeknik Negeri Semarang Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Konversi Energi. Pada penyusunan Tugas Akhir ini penulis banyak memperoleh bantuan dari banyak pihak, sehingga dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan banyak terima kasih yang tulus kepada : 1. Bapak Dr. Totok Prasetyo, B.Eng, MT, selaku Direktur Politeknik Negeri Semarang. 2. Bapak Adhy Purnomo, ST, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang. 3. Bapak F.Gatot Sumarno, ST, MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Semarang. 4. Ibu Wiwik Purwati W, ST, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta pengarahan selama penulisan tugas akhir ini. 5. Bapak Margana ST, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan serta pengarahan selama penulisan tugas akhir ini. 6. Mas Adang dan mas Rudi selaku Toolkeeper Laboratorium Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Semarang yang telah membantu menyediakan peralatan selama pembuatan tugas akhir. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan, kritik dan saran dari berbagai pihak akademis dan umum penulis harapkan demi perkembangan didunia ilmu pengetehuan dan teknologi.ix

Penulis mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca yang berkepentingan.

Semarang,

September 2010

Penulis

x

DAFTAR NOTASI

S P Q V I

= Daya Semu = Daya Aktif = Daya Reaktif = Tegangan Listrik = Arus Listrik

(VA) (Watt) (VAR) (Volt) (Amper)

Cos = Faktor Daya Xc C f = Reaktansi Kapasitif = Kapasitansi = Frekuensi (Ohm) (Farad) (Hz)

xi

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN SAMPUL HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN HALAMAN PERNYATAAN ABSTRAK ABSTRACT PRAKATA DAFTAR NOTASI DAFTAR ISI DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL i ii iv v vi vii viii ix xi xii xv xvi xviii

BAB I 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

PENDAHULUAN Latar belakang masalah Tujuan penulisan Alasan pemilihan judul Perumusan masalah Pembatasan masalah Metodologi Sistematika penulisan

1 1 2 2 3. 3 3 5

xii

BAB II 2.1

PERTIMBANGAN DESAIN Faktor Teknis Dan Non Teknis 2.1.1 Faktor Teknis 2.1.2 Faktor Non Teknis

6 6 6 7 8 8 9 10 11

2.2

Alternatif Rancangan 2.2.1 Rancangan Pertama 2.2.2 Rancangan Kedua

2.3 2.4

Pemilihan Rancangan Penentuan Nilai Kapasitor

BAB III 3.1 3.2 3.3

DASAR TEORI Lampu High Pressure Lamp (HPL) Tinjauan Pustaka Kapasitor 3.3.1 Definisi Kapasitor 3.3.2 Rangkaian Kapasitor

14 14 15 16 16 18 18 23 24 24 24 25 28 30

3.4 3.5 3.6

Komponen-komponen Utama Diagram Alir Alat Ukur Faktor Daya ( Cos Meter ) 3.6.1 Konstruksi Cos Meter 3.6.2 Prinsip Kerja

3.7 3.8 3.9

Daya Listrik Energi Listrik Faktor Daya

xiii

BAB IV 4.1 4.2

DATA HASIL PENGUJIAN Prinsip Kerja Alat Pengujian 4.2.1 Alat Yang Digunakan 4.2.2 Gambar Rangkaian Pengujian 4.2.3 Langkah Pengujian

33 33 34 34 36 36 37 39 39 40 40 40 41 41 42 42 43 44 45 47 49 49

4.3 BAB V 5.1 5.2

Data Hasil Pengujian ANALISA HASIL PENGUJIAN Data-data Perhitungan 5.2.1 Perhitungan Daya Semu 5.2.2 Perhitungan Daya Aktif (Nyata) 5.2.3 Perhitungan Daya Reaktif 5.2.4 Perhitungan Daya reaktif Kapasitif 5.2.5 Perhitungan Kapasitor 5.2.6