DEFINISI & KOMBINASI SERI DAN PARALEL KOMPONEN PASIF KAPASITOR

DEFINISI & KOMBINASI SERI DAN PARALEL

KOMPONEN PASIF KAPASITOR

Abstraksi

Setelah memahami kombinasi resistor yang dapat ditentukan melalui pengukuran dan pembacaan tabel, berikut ini dapat dilanjutkan dengan masalah kombinasi komponen pasif kapasitor, hal ini sangan banyak gunanya dalam pembuatan rangkaian elektronika yang diterapkan untuk pembagian sumber arus dan tegangan pada setiap komponen aktif yang hendak dioperasikan dengan pemberian sumber listrik melalui komponen tersebut. Untuk keperluan tersebut  dalam materi ini dapat dilakukan secara perhitungan maupun dengan metode singkat pembacaan table 3.5 untuk kapasitor dalam hubungan parallel, sedangkan untuk hubungan seri dapat dibaca melalui table 3.6 dan table 3.7, seperti yang disediakan dalam materi sebelumnya ( hubungan seri parallel resistor). Untuk itu mari kita perdalam dengan pemahaman tentang hubungan / system kombinasi berikut ini. Definisi & kombinasi seri dan paralel kapasitor, yaitu degunakan untuk tujuan memperbesar nilai kapasitansi dan yang lainnya adalah untuk memperkuat sumber arus dan tegangan. Untuk pengetahuan ini dapat dipelajari secara mudah debgan mencermati table dan karakteristik yang terdapat dalam materi ini.

Kata kunci: kapasitor , serial, parallel.

3.3 CAPACITOR

3.3.1 Definisi of Capacitansi

Untuk kapasitor yang diberikan, rasio muatan Q (coulomb) ke pd (volt) adalah konstan dan rasio ini dikenal sebagai kapasitansi (C) dalam farad

                i.e 

                maka Q = CV coulombs

                         

Farad adalah satuan besaran dan dalam praktik mikrofarad dan picofarads banyak digunakan,

                1μF = 10-6  farad

                1pF = 10-12  farad

3.3.2 Konstruksi sederhana dari kapacitors

Rumus umum untuk kapacitas (C)

                C = 

Dimana ε0 adalah permitifitas absolute dari udara bebas (=8.85x10-12)

εr adalah permitivitas relativedarisuatu dielectrikum (constanta dielectrikum)

                A = garis tengah area dari  dielectrikumdalam metre  

                   persegi

                t = ketebalan dari dielectrikum dalam meter

Memodifikasi formula ini untuk untuk unit yang lebih praktis dan mempertimbangkan 2 plat saja, masing-masing A persegi daerah. Cms terpilah melalui udara, karena εr untuk udara ~ 1 (sebenarnya 1,00059) .Kemudian

(1) 

Dimana t adalah sparation antara plat dalamcms (yaitu ketebalan dielektrik)

Jika lain dielektrik dari udara yang digunakan, Atas: kapasitansi dikalikan dengan nilai εr untuk dielektrik yaitu

(2) 

Nilai umum dari εr adalah

Ceramic

100-1000

Glass

4-8

Mica

6-7

Polystyrene

2-3

Shellac

2-4

Waxed Paper

5

 

Jika beberapa plat yang disisipkan, daerah dielektrik efektif dalam diperoleh dengan mengalikan efektif satu plat (yaitu tidak termasuk tumpang tindih) dengan jumlah ruang dielektrik seperti Gambar.3.9 di mana sebenarnya ada 4.

maka:

(3)   di mana N = jumlah ruang dielektrik

Fig.3-9 Multiplate capacitor

Contoh:

(1)     Sebuah kapasitor terdiri dari 5 plat seperti dalamGambar.3.9, masing-masing persegi4. Cms. Di daerah memiliki dielektrik dari kaca memiliki permitivitas relatif 5 dan ketebalan 0,2 cm. Berapa kapasitansinya?

                Dari rumus (3) 

(2) Dua plat kecil untuk membangun sebuah capasitor 20 pf dengan dielektrikum udara. Lempeng dipisahkan oleh ring kecil terisolasi dengan tebal diameter 1 mm. berapa luas daerah plat yang dibutuhkan?

Dari rumus(1) 

Banyak ketidakakuratan kecil pasti menyelinap masuk, misalnya pengetahuan tentang permitivitas yang tepat dari sebuah dielektrik (selain udara). Namun demikian rumus yang memberikan titik awal yang baik dan menunjuk seperti dalam contoh 2, adalah cara cepat untuk memperkirakan ukuran plat dll

3.3.3 Kode dan Pemilihan nilai

Sistem kode warna yang digunakan untuk menunjukkan kapasitansi, toleransi dan jika diperlukan, rating tegangan kapasitor kecil identik dengan yang digunakan untuk resistor, maka Tabel 3.3 berlaku.

Tiga warna dalam kode warna yang mewakili angka Digit pertama, kedua dan Multiplier memberikan kapasitansi dalam picofarads.

Sebuah band keempat atau tempat menunjukkan toleransi dan jika voltase yang dikutip (misalnya pada dibentuk), satu atau dua band atau bintik memberikan rating pada ratusan volt, yaitu hanya satu band atau tempat yang diperlukan hingga 900 volt.

Nilai-nilai yang disukai untuk berbagai toleransi identik dengan yang untuk resistor, maka Tabel 3.4 berlaku.

(juga lihat Lampiran untuk kode penandaan lainnya.)

3.3.4 Hubungan Series

Pertimbangkan Gambar.3.10 di mana dua kapasitor C1 dan C2 dihubungkan secara seri pada tegangan V dengan tegangan V1 dan V2 yang ada di C1 dan C2 yang ditampilkan: Kemudian V = V1 + V2 dan karena tenaga adalah sama, mengatakan Q,                

di mana C dikombinasikan kapasitansi dan dapat pula ditunjukkan bahwa

                 

Hanya untuk dua kapasitor dalam hubungan series 

Fig 3.10 Capacitors in series

Formula ini memiliki bentuk yang sama dengan yang untuk resistor secara paralel, karena itu Tabel 3.6 dan menerapkan kecuali bahwa sedangkan untuk resistor nilai tabel dalam ohm atau kelipatan ohm

Untuk kapasitor nilai-nilai dalam picofarads atau mikrofarad atau kelipatan yaitu seluruh tabel dapat dikalikan atau dibagi dengan kelipatan 10 seperti yang diperlukan.

3.3.5 Hubungan Parallel

Gambar.3.11 menunjukkan C1 dan C2 terhubung secara paralel. Masing-masing memiliki tegangan V di atasnya, menghasilkan biaya Q1 dan Q2

  Gambar.3-11 Capacitor dalam hubungan parallel

                                Total muatan Q = Q1 + Q2

                         Sekarang Q1 = VC1 dan Q2 = VC2

                                       

                             

                   Dan hubungan capacitance C=C1 + C2 dan itu dapatseperti ditunjukkan berikut ini bahwa

                  C=C1 + C2 + C3+- - - - - - - -

Contoh:

Berapakah kapasitas effective dari rangkaian dalam Gambar .3.12(i)?

             Biarkan hubungan capacitansi dari C2 dan C3 = Cp

            

(ii)  Buat C1 dalam hubungan series dengan Cp = C

maka .. . . . . . . . . . .(iii)

Gambar.3-12 capasitas equivalent

Kapasitor secara paralel adalah tambahan dan karenanya analog dengan resistor secara seri, sehingga Tabel 3.5 berlaku dan lagi seluruh tabel dapat dikalikan atau dibagi dengan kelipatan 10 seperti yang diperlukan   

Fig.3-13 Voltage inCR circuit

3.3.6 Konstata Waktu

Jika tegangan V konstan dipertahankan di sebuah rangkaian seri resistansi R dan kapasitansi C seperti di Gambar.3.13, maka hubungan tersebut di saat penerapan dari V dengan nilai V selama periode waktu tertentu seperti yang ditunjukkan dalamGambar.3.14, nilai vc pada setiap saat yang diberikan oleh

 

                      vc = v(1 – e-t/CR)   dimana t adalah waktu berlalu sejak

                                            penerapan tegangan V

Mengambil 3 poin saja, cukup untuk menetapkan arah kurva,

 

t

e-t/CR

VC

 0

 CR

 

1

 0.3679

 0

 0

 0.6321V

 V

 

Dengan demikian jelas seperti t meningkat, kurva dari 0 sampai V.

Fig.3-14 Growth curve

Arus sesaat dalam rangkaian akan dengan cara yang sama mengikuti kurva exponentioal jatuh dan juga akan terlihat bahwa pada t = 0, CR dan ∞, i = V / R, 0,3679 V / R dan 0 masing-masing seperti dalam Gambar.3.15

Gambar.3-15 curve peluruhan/ pembuangan

Jika, saat kapasitor C terisi penuh, tegangan V diterapkan dihapus dan digantikan oleh hubungan arus pendek, maka C mampu melepaskan melalui R dan vc akan mengikuti kurva peluruhan yang diberikan oleh

           Vc = Ve-t/CR

Arus jatuh lagi dari nilai maksimum ke nol dalam arah yang berlawanan yang diberikan oleh

             , lagi kurva peluruhan

Produk CR dikenal sebagai “konstanta waktu”. Ini telah terbukti waktu itu diperlukan untuk tegangan vc pada kurva pertumbuhan turun menjadi 0,3679 dari nilai maksimum. Definisi kedua konstanta waktu adalah waktu yang diperlukan untuk vc

untuk mencapai nilai yang maksimum untuk melakukan hal pada suatu saat tertentu.

Definisi ini memiliki aplikasi praktis yang cukup besar bila diperlukan untuk menghasilkan rangkaian CR dengan waktu yang diperlukan biaya atau tegangan dibuang ke nilai tertentu. Persamaan, melibatkan eksponensial seperti yang mereka lakukan, meskipun membuat perencanaan tidak jadi jika kalkulator tersedia. Namun dua metode alternatif yang dijelaskan di bawah, yang pertama mencapai objeknya dengan perhitungan sederhana, kedua grafis, mereka digambarkan terbaik dengan contoh-contoh praktis:

Contoh:

Sebuah baterai 9 V dengan resistansi internal diabaikan dihubungkan dengan sebuah resistor dari 2 megaohms secara seri dengan kapasitor 0,1 mikrofarad. Menggambar kurva kapasitor tegangan / waktu.

Biarkan waktu yang konstan akan dilambangkan dengan simbol Yunani τ.

(1) Menggunakan prinsip deffinition pertama konstanta waktu

                 Waktu τ Konstan = CR = 0,1 x 10-6 x 2 x 106 = 0,2 detik.

Bentuk sebuah tabel (Tabel 3.9) sebagai berikut:

Setiap interval waktu-konstan diperlakukan secara terpisah, menambahkan ke nilai sebelumnya dari vc, (0,632 x kenaikan tegangan sisa). Jadi coloums 2 dan 3 diambil dari Kolom 5 dan 6 dari baris sebelumnya.

Dalam prakteknya, tidak mungkin bahwa grafik akan diperlukan melampaui 0,6 detik karena pada titik ini perubahan tegangan dengan waktu kecil dan menjadi semakin kecil karena waktu meningkat. Gambar.3.16 menunjukkan grafik vc (coloumn 5)

Diplot terhadap waktu.

               

1

2

3

4

5

6

Time

Interval

(secs)

Vc at

Begining of

Interval

Voltage rise

Remaining at

Begining of

interval

Voltage rise

During Interval

(=0.632 x Col.3)

Vc at end of

Interval

(Cols.2 + 4)

Voltage rise

Remaining at

End of Interval

0    – 0.2

0.2 – 0.4

0.4 – 0.6

0.6 – 0.8

0.8 – 1.0

 

 

0

5.69

7.78

8.55

8.83

9

3.31

1.22

0.45

0.17

5.69

2.09

0.77

0.28

0.11

5.69

7.78

8.55

8.83

8.94

3.31

1.22

0.45

0.17

0.06

          Tabel 3.9 Perhitungan untuk Curve pertumbuhan

Gambar. 3-16 Kenaikan tegangan kapasitor

(dengan perhitungan)

Tabel 3.9 menunjukkan perhitungan secara keseluruhan namun ternyata bahkan lebih sederhana untuk mengekspresikan Vc sebagai fraksi V untuk setiap interval waktu sehingga.

 

                            t

vc
 

982

(2)Menggunakan prinsip definisi kedua, metode yang sama sekali grafis yang cepat adalah untuk membangun adalah seperti yang ditunjukkan pada Gambar.3.17. Yang Akibatnya dapat ditarik garis dan diberi label pertama seperti di Gambar.3.16, yang garis horizontal di V volt. Pada V instan conected t = 0 Dan memilikialready telah menunjukkan bahwa Vc = 0, namun kenaikan berikutnya adalah pada tingkat seperti yang mana berlanjut tanpa perubahan, akan mencapai V dalam hitungan detik τ. Atas dasar ini segitiga siku-siku dibangun lereng kurva..

Gambar  3-17 Kenaikan tegangan kapasitor (metode grafik)

Catatan dalam Gambar.3.17

       OQ1, AQ2, BQ3, CQ4 -   -  Semuanya digambarkan menyerupai τ  detik.

        Points, P1  P2  P3           diatas garis horizontal digambarkan pada V volts

P1 adalah vertikal diatas Q1, P2 diatas Q2 dll.

(1) Gambar OQ1, maka OP1

(2) Tanda titik A pada UPB OP1 jarak pendek

(3) Menggambar AQ2, maka AP2

(4) huruf B Tanda pada UPB AP2 jarak pendek

(5) Gambar BQ3, maka BP3

(6) Tanda titik C pada UPB BP4 jarak pendek

(7) Gambar CQ4, maka BP4.

dan terus.

Titik-titik O, A, B, C, dll memberikan gambaran kurva seperti yang ditunjukkan. Jelas lebih dekat bersama-sama titik yang diambil, semakin akurat hasilnya.

Kurva peluruhan dapat menghasilkan hal yang sama

Refferensi:

Bernad Babani (publishing)LTD Thegrampians, Stepherds Brush Road

London W6 7NF England

KOMBINASI SERI DAN PARALEL KOMPONEN PASIF RESISTOR

KOMBINASI SERI DAN PARALEL

KOMPONEN PASIF RESISTOR

Abstraksi

Setelah memahami hambatan jenis dan nilai-nilai resistor yang dapat ditentukan melalui pengukuran dan pembacaan kode warnanya, Nilai resistor yang lazim sesuai dengan urutan atau Seri nilai resistor, yaitu adalah urutan pruduksi atau pengelompokan besar ukuran yang sudah ditentukan dan disepakati secara internasional kode produksi adalah E6, E12, dan E24. Maka dapat dilanjutkan dengan masalah kombinasi komponen pasif resistor, hal ini sangan banyak gunanya dalam pembuatan rangkaian elektronoka yang dierapkan untuk pembagian arus dan tegangan pada setiap komponen aktif yang hendak dioperasikan dengan pemberian sumber listrik melalui komponen / rangkaian. Untuk keperluan tersebut maka  dalam materi ini dapat dilakukan secara perhitungan maupun dengan metode singkat pembacaan table , seperti yang disediakan dalam materi ini. Untuk itu mari kita perdalam dengan pemahaman tentang hubungan / system kombinasi berikut ini. Hubungan resistor ada dua macam hubungan yaitu serial dan parallel, yaitu degunakan untuk tujuan memperbesar nilai hambatan dan yang lainnya adalah untuk memperkuat ketahanan terhadap daya. Jenis-jenis diatas adalah untuk hambatan linier, jenis lain adalah hambatan non linier diantaranya salah satunya adalah hambatan yang sensitive tehadap tegangan. Untuk pengetahuan ini dapat dipelajari secara mudah debgan mencermati table dan karakteristik yang terdapat dalam kandungan materi ini.

Kata kunci: resistor , serial, parallel.

 

 

3.2.2 Series Kombinasi

Pertimbangkan Gmbar.3.3 di mana arus yang sama mengalir melalui dua resistensi R1 dan R2 secara seri.

Fig. 3-3 Dua resistor dalam hubungan in seri

Biarkan V1 dan V2 menjadi tegangan dikembangkan seperti yang ditunjukkan dan V dengan tegangan total

Yaitu V = V1 + V2

Sekarang dari Hukum Ohm

IR1 = V1 dan V2 = IR2

: V1 + v2 = V I (R1 + R2)

:  

Total resistensi dari kombinasi

Dengan demikian total perlawanan dari dua resistensi di seri sama dengan jumlahnya dan aturan ini dapat ditunjukkan untuk menerapkan yang sama untuk sejumlah resistensi secara seri, yaitu:

           R = R1 + R2 + R3 + .....

 CONTOH:

Sebuah rangkaian biassing terdiri dari dua resistor terhubung di suplai 9 V seperti ditunjukkan pada Gambar. 3 4. Apa tegangan pada titik A relatif terhadap garis negatif?

Resistance R Total = R1 + R2 = 9000 ohm

Dengan Hukum ohm  

: V2 = IR2 + 0,001 x 1000 = 1 volt

Gambar 3-4 pembagian tegangan

Dua Nilai yang mungkin resistor secara seri

Meskipun relatif mudah untuk menemukan dua nilai yang yang mungkin, ketika dihubungkan secara seri membentuk nilai tertentu yang diperlukan, tabel 3.5 memberikan ini dalam mudah dari sebagai pengingat dari semua pilihan yang bisa dibuat.

Ini mencakup satu dekade lengkap nilai R dan itu adalah hasil yang tepat nilai untuk semua nomor antara 20 dan 100 (dengan pengecualian singgle dari 96) berkisar diperoleh dengan mengalikan atau deviding dengan kelipatan 10. untuk beberapa nilai beberapa pilihan yang ada, misalnya 63 ohm dapat diperoleh dari (51 +12), (47 +16), (43 +20), (39 +24), (36 +27), atau (33 +30).

Hal ini juga perlu diingat bahwa jika kedua R1 dan R2 memiliki toleransi tertentu, maka nilai kombinasi seri, R, akan memiliki toleransi yang sama. Rumus umum di mana t, t1 dan t2 adalah toleransi yang tepat dalam persentase adalah

                                     Rt = R1t1+ R2t2

Oleh karena itu, kombinasitoleransi:

Misalnya, jika 51 dan 12 yang digunakan untuk membuat 63 sepertidi atas: 5% dan 10% masing-masing, maka:

63 t = (51 x 5) + (12 x 10)

            : t = 5.95%

 

3.2.3 Hubungan Parallel

 Gambar.3.5 menunjukkan dua resistensi R1 dan R2 terhubung secara paralel dengan masing-masing I1 dan I2 saat ini mengalir melalui mereka    .

             Gambar 3-5 Dua resistansidalam hunungan parallel

Biarkan resistansi gabungan menjadi R ohm. Ini adalah kebalikan dari kasus seri dalam votage V adalah sama di kedua resistansi tapi ( I ) arus saat ini terbagi di antara mereka.                                             

Maka I = I1 + I2

            Dan melalui hukum Ohm’s   

                

  

Hal ini dapat juga ditunjukkan bahwa

  

 

Hanya untuk dua resistor terhubung secara paralel

Dua Resistor dalam hubungan Paralel pilihanNilai  Perhitungan resistansi yang dihasilkan dalam kasus paralel lebih banyak daripada untuk kurun waktu tertentu. Dua tabel berikut karena itu telah dirancang untuk mempermudah pencarian untuk resistor untuk membuat nilai tertentu yang diperlukan, ke tingkat yang wajar dari accurracy. Tabel 3.6 memberikan semua nilai kombinasi diperoleh ketika R1 dan R2 berada dalam dekade yang sama.

Kisaran yang lebih tinggi atau lebih rendah diperoleh dengan mengalikan atau membagi seluruh tabel dengan kelipatan 10 setiap nilai kombinasi diberikan dalam ± 2,5%, biasanya jauh lebih sedikit. Misalnya, nilai resistansi dari 950 ohm diperlukan. Tabel tersebut menunjukkan tiga kemungkinan kombinasi:

(1)     (1) 13 ohm secara paralel dengan 36 ohm memberi 9.55 ohm, maka 1.3 kΩ dengan 3,6 kΩ memberikan 955 ohm

(2)     Demikian pula 1,8 kΩ secara paralel dengan 2.0 kΩ memberikan 947 ohm.

 (3) Dan 1,1 kΩ secara paralel dengan 6,8 kΩ memberikan 947 ohm.

Dan masing-masing menghasilkan nilai yang diperlukan dalam waktu kurang lebih 0,5%.Untuk meningkatkan pilihan ini resistor yang dapat dipilih (perhatikan bahwa nilai-nilai R1 dan R2 pada Tabel 3.6 adalah dalam dekade yang sama, terlepas dari fakta bahwa dibutuhkan R mungkin dalam ohm, kilohms), tabel kedua, Tabel 3.7 , diberikan untuk R1 an R2 dalam beberapa dekade yang berdekatan, yaitu, jika lebih kecil dari dua baris dalam kisaran x 10x ohm, (di mana  X = 1,10,100 dll.) Maka yang lain adalah dalam kisaran 10x untuk 100x ohm. Hal ini meningkatkan kemungkinan pilihan untuk resistor individu seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Rentang yang lebih tinggi atau lebih rendah diperoleh dengan mengalikan atau membagi dengan kelipatan 10 seperti di atas. Sekali lagi, untuk ketahanan 950 ohm diperlukan:

10 ohm secara paralel dengan 180 ohm memberi 9.47 ohm, maka 1 kΩ secara paralel dengan 18 kΩ memberikan 947

Dan sama seperti  1 kΩ secara paralel dengan 20 kΩ memberikan 952

Sehingga dua tabel bersama-sama segera menyarankan lima pasang terpisah dari nilai resistor disukai yang secara paralel membuat nilai ini khusus yang diperlukan dengan akurasi jarak 0,5%. Sama, beberapa pilihan kombinasi akan ditemukan nilai lain dari R.

Tabel tidak mencakup setiap kombinasi yang mungkin; nilai kombinasi juga dapat diperoleh dengan praktek 'menambahkan, "yaitu dengan mengambil resistor nilai dekat dengan apa yang diperlukan dan menyesuaikan ini dengan menambahkan nilai resistor rendah dalam seri atau resistor bernilai tinggi secara paralel misalnya 950 ohm adalah di diperoleh dalam beberapa ohm dengan mengambil nilai terdekat yang lebih rendah lebih disukai dari 910 dan menambahkan 39 dalam seri, atau nilai yang lebih tinggi disukai terdekat dari 1 kW dengan 18 kΩ secara paralel (tetapi perhatikan bahwa kombinasi terakhir ini sudah disarankan dalam Tabel 3.7).

     

 

 

 

 

Sehingga dua tabel bersama-sama segera menyarankan lima pasang terpisah dari nilai resistor disukai yang secara paralel membuat nilai ini khusus yang diperlukan dengan akurasi jarak 0,5%. Sama, beberapa pilihan kombinasi akan ditemukan nilai lain dari R.

Tabel tidak mencakup setiap kombinasi yang mungkin; nilai kombinasi juga dapat diperoleh dengan praktek 'menambahkan, "yaitu dengan mengambil resistor nilai dekat dengan apa yang diperlukan dan menyesuaikan ini dengan menambahkan nilai resistor rendah dalam seri atau resistor bernilai tinggi secara paralel misalnya 950 ohm adalah di diperoleh dalam beberapa ohm dengan mengambil nilai terdekat yang lebih rendah lebih disukai dari 910 dan menambahkan 39 dalam seri, atau nilai yang lebih tinggi disukai terdekat dari 1 kW dengan 18 kΩ secara paralel (tetapi perhatikan bahwa kombinasi terakhir ini sudah disarankan dalam Tabel 3.7).

Seperti dalam kasus seri, jika kedua R1 dan R2 memiliki toleransi tertentu, maka nilai kombinasi paralel, R, akan memiliki toleransi yang sama. Rumus umum di mana t, t1 dan t2 adalah toleransi yang tepat dalam persentase adalah:

                

 

 

 

 

 

 

 

Oleh karena itu, toleransi kombinasi:

                

3.2.4 Divisi tegangan dan arus dalam kombinasi 2-Resistor

Series:

(Gambar. 3.3)       tegangan di 

 

                                tegangan di 

 (Gambar. 3.5)       Arus yang melalui 

                                 Arus yang melalui 

  3.2.5 Perhitungan disipasi daya

Untuk menghindari overheating, peringkat daya resistor untuk transistor dan sirkuit lainnya tidak boleh melebihi. Tabel 3.8 memberikan tegangan maksimum dan arus maksimum melalui, berbagai nilai resistor pilihan untuk empat peringkat daya terpisah.

Semua nilai resistor lainnya dapat ditutup atas dasar bahwa perkalian dari nilai perlawanan dengan kelipatan tegangan atau pembagian nilai yang sesuai dari saat ini oleh beberapa sama, tetapi dari 10.

Contoh:

(1)     Berapa daya  maksimum saat ini yang melaluiresistor 270 kΩ, ¼ watt? Dari tabel, arus maksimum melalui resistor 27 Ω agar tidak melebihi disipasi daya ¼ watt adalah 96 mA, untuk itu arus maksimum melaluiresistor 270 kΩ adalah:

      96 ÷ 10 ÷ 10 = 0,96 mA.

(2)   Berapakah tegangan maksimum dalam kasus di atas:? Dari tabel, tegangan maksimum 27 ohm adalah 2.60

         Tegangan maksimum untuk 270 kΩ adalah         2.60 x 10 x 10 =260V

 

 

Resistor

(ohms)

1/8 Watt

1/4 Watt

1/2 Watt

1Watt

V / Volt

I / mA

V / Volt

I / mA

V / Volt

I / mA

V / Volt

I / mA

10

11

12

13

15

16

18

20

22

24

27

30

33

36

39

43

47

51

56

62

68

75

82

91

100

110

120

130

150

160

180

200

220

240

270

300

330

360

390

430

470

510

560

620

680

750

820

910

1000

1.12

1.17

1.22

1.27

1.37

1.41

1.50

1,58

1.66

1.73

1.84

1.94

2.03

2.12

2.21

2.32

2.42

2.52

2.65

2.79

2.92

3.06

3.20

3.37

3.54

3.71

3.87

4.03

4.33

4.47

4.74

5.00

5.24

5.48

5.81

6.12

6.42

6.71

6.98

7.33

7.66

7.98

8.37

8.80

9.22

9.68

10.12

10.67

11.18

112

107

102

98

91

88

83

79

75

72

68

65

62

59

57

54

52

50

47

45

43

41

39

37

35

34

32

31

29

28

26

25

24

23

22

20

19.5

18.6

17.9

17.1

16.3

15.7

14.9

14.2

13.6

12.9

12.4

11.7

11.2

1.58

1.66

1.73

1.80

1.94

2.00

2.12

2.24

2.35

2.45

2.60

2.74

2.87

3.00

3.12

3.28

3.43

3.57

3.74

3.94

4.12

4.33

4.53

4.77

5.00

5.24

5.48

5.70

6.12

6.32

6.71

7.07

7.42

7.75

8.22

8.66

9.08

9.49

9.87

10.37

10.84

11.29

11.83

12.45

13.04

13.69

14.32

15.08

15.81

158

151

144

139

129

125

118

112

107

102

96

91

87

83

80

76

73

70

67

64

61

58

55

52

50

48

46

44

41

40

37

35

34

32

30

29

28

26

25

24

23

22

21

20

19.2

18.3

17.5

16.6

15.8

1.24

2.35

2.45

2.55

2.74

2.83

3.00

3.16

3.32

3.46

3.67

3.87

4.06

4.24

4.42

4.64

4.85

5.05

5.29

5.57

5.83

6.12

6.40

6.75

7.07

7.42

7.75

8.06

8.66

8.94

9.49

10.00

10.49

10.95

11.62

12.25

12.85

13.42

13.96

14.66

15.33

15.97

16.73

17.61

18.44

19.37

20.25

21.33

22.36

224

213

204

196

183

177

167

158

151

144

136

129

123

118

113

108

103

99

94

90

86

82

78

74

71

67

65

62

58

56

53

50

48

46

43

41

39

37

36

34

33

31

30

28

27

26

25

23

22

3.16

3.32

3.46

3.61

3.87

4.00

4.24

4.47

4.69

4.90

5.20

5.48

5.75

6.00

6.25

6.56

6.86

7.14

7.48

7.87

8.25

8.66

9.06

9.54

10.00

10.49

10.95

11.40

12.25

12.65

13.42

14.14

14.83

15.49

16.43

17.32

18.17

18.87

19.75

20.74

12.69

22.58

23.66

24.90

26.08

27.39

28.64

30.17

31.62

316

320

289

277

258

250

236

224

213

204

192

183

174

167

160

153

146

140

134

127

121

115

110

105

100

95

91

88

82

79

75

71

67

65

61

58

55

53

51

48

46

44

42

40

38

37

35

33

32

 Tabel 3.8 Maksimum arus dan tegangan yang diperbolehkan untuk Nilai pilihan resistor.

Perhatikan bahwa nilai-nilai dalam tabel untuk 270 ohm tidak tepat karena 270 kΩ tidak habis dibagi 270 ohm dalam kelipatan 100. Harus daya lebih dari 1 watt berada di bawah pertimbangan, ini hanya dihitung dengan menggandakan nilai tabel untuk ¼ dari nilai daya yang diperlukan. Tabel demikian efektif untuk kekuatan sampai 4 watt.

Contoh:

Berapakah arus maksimum yang diijinkan melalui 330 ohm, 2 watt resistor?

¼ dari 2 watt = ½ watt, jadi ini adalah kolom tabel yang sesuai untuk digunakan.

Arus maksimum untuk 330 ohm (1/2 watt) diberikan sebagai 39 mA, maka nilai 330 ohm (2 watt) = 39 x 2 = 78 mA.

 Contoh

berapakah resistor terkecil (dari aspek daya ratting) yang dapat digunakan pada rangkaian Gambar.3.6?  

Gambar 3-6 pilihan rating daya resistor


                
Tegangan pada 

Tegangan pada 

diketahui, R1 = 15 kΩ = 150 x 100 ohms

Dari tabel, tegangan maksimum untuk ¼ watt = 61.2

                                                                                       ½ watt= 86.6

 Jadi ½ watt resistor adalah yang terkecil digunakan

R2 =33 k = 330 x 100 ohm

Dari tabel, tegangan maksimum untuk ¼ watt = 90.8

                                                              ½ watt = 128.5

                                                       1    watt = 181.7

demikian resistor 1 watt diperlukan.

Alternatifnya:

                Arus 

 

R1- Dari tabel, tegangan maksimum untuk ¼ watt = 41 mA

                                                                                         ½ watt = 58 mA

R1- Dari tabel, tegangan maksimum untuk ¼ watt = 28 mA

                                                                                         ½ watt = 39 mA

                                                                                          1 watt = 5.5 mA

                Memberikan persyaratan yang sama seperti di atas

 

 3.2.6 ResistorsNon-Linear

Ada dua jenis utama dimana perubahan resistensi terjadi dalam massa bahan homogen, suhu sensitif dan tegangan sensitif. Suhu atau sensitif termal resistor umumnya dikenal sebagai termistor dan sebagian besar memiliki koefisien negatif besar perubahan resistansi dengan suhu, perubahan yang diproduksi oleh menghamburkan tenaga listrik di sekitarnya. Koefisien positif juga tersedia.

Hubungan khas antara tegangan yang diberikan dan arus yang mengalir dalam dipanaskan secara langsung (koefisien negatif).

Termistor diberikan dalam Gambr.3.7. Sebagai V meningkat dari nol, kelurusan caracteristic menunjukkan bahwa hukum ohm sedang dipatuhi sampai nilai ditandai sebagai Vmax tercapai. Hal ini karena panas sedang hilang secepat itu sedang dihasilkan dalam materi, suhu yang karenanya tidak naik. Di Vmax coditions berubah secara radikal karena panas yang dihasilkan cukup besar yang tidak semua hilang dan suhu matherial naik dengan penurunan konsekuen dalam resiatance,

Yaitu karakteristik resistensi tambahan negatif diperoleh. Kedua kurva menunjukkan bahwa suhu ambien turun, Vmax meningkat karena panas yang hilang dari materi yang lebih besar.   

 

 

   

 

            Gambar. 3-7 Hubungan arus / tegangan untuk  Thermistor

Umumnya untuk termistor, resistance pada temperature  toK perkiraan suhunya dengan rumus

                 R = AeB/t ohms

 Dimana A dan B adalah konstanta untuk jenis termistortertentu.

 Dari uraian di atas jelas bahwa termistor tidak akan bertindak sampai Vmax tercapai dan diadakan, meskipun untuk waktu yang sangat singkat. Hubungan perkiraan yang Vmax dapat diperkirakan

         

Dimana Ro adalah "tanpa arus 'resistor saat ini pada suhu di bawah pertimbangan

K adalah konstan untuk setiap jenis tertentu dari termistor
Oleh Gambar.3.7 untuk menggambarkan, tipe K = 20.
Termistor sering digunakan untuk penekanan lonjakan, misalnya secara seri dengan pemanas katup, lampu proyektor dan juga untuk pengukuran temperatur elektronik.

Tegangan resistor sensitif, biasanya berbentuk silikon karbida, resistor diterapkan saat tegangan yang jatuh pada resistor itu meningkat. Hubungan arus / tegangan adalah dalam bentuk

                I = KVn  where K and n are constants for the particular unit.

Ketika I diberikan dalam mA, K biasanya memiliki nilai maximum  dari2-3 sedangkan n terletak di antara 2 dand 6. tindakan ini tidak berbeda dengan tembaga oksida atau silenium penyearah kecuali yang bahwa terakhir

  

                Gambar. 3-8 Hubungan arus / tegangan untukResistor Sensitive -Tegangan

 Mampu nilai yang lebih tinggi dari n. Penggunaannya adalah sebagai pembatas gelombang, stabilisator tegangan, memadamkan percikan, pembatas kenyaringan di telinga ponsel dll karakteristik khas diberikan di gambar.3.8.

Besar kemampuan perubahan resistensi dapat dinilai dari fakta bahwa dalam kasus ini, resistance di 0,2 V adalah sekitar 80.000 ohm, Sedangkan pada 2,0 V itu jatuh ke sekitar 80 ohm.

 

Refferensi:

Bernad Babani (publishing)LTD Thegrampians, Stepherds Brush Road

London W6 7NF England

Pemanfaatan Energi Surya Melalui Photovoltaik Sebagai Upaya Pengembangan Energi Baru Terbarukan Dalam Rangka Diversifikasi Energi Mix di Indonesia

Kesepahaman Agenda 21 Global

Pemanfaatan Energi Surya Melalui Photovoltaik Sebagai Upaya Pengembangan Energi Baru Terbarukan Dalam Rangka Diversifikasi Energi Mix di Indonesia

 

Penulis:
ASMUNIV
Widyaiswara PPPPTK-VEDC Malang
asmuniv@gmail.com

 

ABSTRAKSI

Memasuki abad ke 21 merupakan era abad industrialisasi dan diperkirakan pada pada tahun 2050 kebutuhan energi dunia meningkat dua kali atau hampir mendekati angka tiga kali lipat sebanding dengan pertumbuhan populasi penduduk secara global. Beban ini dirasakan dari tahun ke tahun semakin bertambah berat, terutama ketergantungan terhadap sumber energi fosil sebagai pemasok energi utama masih begitu tinggi, situasi ini menyebabkan kelangkaan dan persediaan sumber energi fosil dari tahun ke tahun semakin menipis dan amat terbatas. Kondisi ini turut menperkuat terjadinya krisis energi dan secara tidak langsung membuat harga energi menjadi mahal dan semakin bertambah melambung tinggi.

Perkembangan dunia industri dan peningkatan jumlah penduduk yang tidak terkendali secara langsung dapat mengakibatkan tuntutan kebutuhan dan persediaan sumber energi semakin meningkat. Permasalahan ini dirasakan hampir sebagian besar negara-negara di seluruh dunia. Persediaan energi fosil yang terbatas dengan kebutuhan yang meningkat, menyebabkan harga menjadi mahal. Selain itu dampak eksploitasi energi fosil yang berlebihan khususnya minyak bumi terbukti telah membawa dampak polusi udara serta pengotoran lingkungan menjadi panorama sebagai ciri khas kota-kota besar negara berkembang saat ini, terutama seperti kota-kota besar di negara-negara berkembang seperti Jakarta, New Delhi dan kota-kota besar di belahan benua Amerika Latin seperti Rio de Janeiro. Untuk itu dalam waktu mendesak segera perlu dipikirkan, bagaimana upaya mencari energi alternatif sebagai sumber energi pengganti.

Pemerintah Indonesia tengah menyiapkan rencana induk (blue print) atau pemetaan persoalan (roadmap) mengenai pengembangan energi terbarukan 2005-2020. Dalam jangka panjang energi terbarukan itu, diharapkan dapat memberikan kontribusi yang signifikan dalam penyediaan energi yang berkelanjutan di masa depan. Penyiapan rencana induk itu merupakan kelanjutan atas kebijakan energi nasional.

Sebagai negara yang beriklim tropis, energi surya merupakan salah satu energi yang sedang giat dikembangkan saat ini oleh Pemerintah Indonesia, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup besar. Dampak positif dalam mendorong pemanfaatan energi terbarukan khususnya pembangkit listrik, pemerintah Indonesia disebutkan juga telah menyiapkan beberapa peraturan, antara lain: Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 3 Tahun 2005 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Listrik yang Memprioritaskan Penggunaan Sumber Energi Setempat, dengan Mengutamakan Pemakaian Energi Terbarukan.

Kata Kunci: Kesepahaman Agenda Teknologi Abad 21, Peraturan Pemerintah Indonesia Tentang Energi Baru Terbarukan, Kebutuhan Energi Dunia, Efek Gas Rumah Kaca, Konsep Green Technology-Training Center (GTTC), Konsep PLTS off Grid, Konsep PLTS on Grid, Solar Modul, Inverter, Komunikasi energi,


 

1. LATAR BELAKANG

1.1.    PPPPTK/VEDC-BOE Malang

Pusat Pengembangan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan atau lebih dikenal dengan sebutan Vocational Education Development Center (PPPPTK/VEDC-BOE) Malang merupakan bagian terpadu dari sistem Pendidikan Nasional di bawah naungan Direktorat Jenderal Peningkatan Mutu Pendidik dan Tenaga Kependidikan Kementerian Pendidikan Nasional, dalam hal ini Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah. Sejarah PPPPTK/VEDC-BOE Malang didirikan pada tahun 1982, dengan nama Pusat Pengembangan dan Penataran Guru Teknologi (PPPGT-Malang) yang mana tugas utama pada saat itu adalah mencetak (D3GT) dan melatih guru-guru Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) di bidang Teknologi di kawasan Indonesia Bagian Timur.


Gambar 1. View Depan PPPPTK/VEDC-BOE Malang

Sejalan dengan perkembangan dan tuntutan kebutuhan teknologi saat ini, maka PPPPTK/VEDC-BOE Malang sudah seharusnya perlu merevisi dan memperbaiki visi, misi dari tujuan pendidikan dan pelatihan kita. Pembangunan sistem pendidikan dan pelatihan dengan mempertimbangkan Green development tidak dapat terlepas dari pembangunan kebutuhan masyarakat saat ini secara utuh (berkelanjutan). Konsep pembangunan pendidikan yang demikian, yakni dengan memperhatikan kesejahteraan ekonomi, ekologi dan keadilan sosial dengan menyertakan masyarakat sebagai bagian yang tidak terpisahkan (terintegrasi) dari sistem alam (ekosistem) merupakan sistem pendidikan dan pelatihan yang menerapkan kurikulum hijau. Pembangunan kurikulum pendidikan yang tidak berwawasan lingkungan dan tidak menyertakan masyarakat sebagai subjek sosial merupakan sistem pendidikan yang egois (dampak egois masyarakat kelak akan menimbulkan bencana). Sifat egois dari masyarakat berperan dapat merusak lingkungan. Konsep Hijau lebih mengedepankan pemberdayaan masyarakat sekitar sebagai bagian integral dari pembangunan kurikulum pendidikan/pelatihan yang ramah lingkungan (Agenda 21 Global).


1.2. KEBUTUHAN ENERGI DUNIA

Kebutuhan energi listrik global dari tahun ke tahun semakin meningkat. Peningkatan kebutuhan energi listrik tersebut sejalan dengan meningkatnya laju pertumbuhan penduduk, ekonomi, dan pesatnya perkembangan di sektor industri. Guna mendukung pembangunan yang berkelanjutan (sustainable development), maka pemerintah Indonesia telah menyusun kebijakan energi nasional dengan melakukan pendekatan yang terintegrasi dengan memperhatikan dan mempertimbangkan masalah konservasi serta kemampuan daya dukung dari lingkungan sekitar. Oleh karena itu eksploitasi terhadap sumber daya alam dan sumber daya manusia harus memperhatikan kebutuhan generasi sekarang baik secara ekonomis, ekologis maupun sosial tanpa mengurangi kebutuhan generasi yang akan datang.

Sampai saat ini masalah kebutuhan energi dunia masih didominasi oleh sumber energi tak terbarukan (fosil). Pemanfaatan sumber energi fosil, seperti minyak bumi, gas dan batubara, secara alamiah dari tahun ke tahun jumlahnya semakin menipis dan terbatas. Disamping itu dampak dari penggunaan energi fosil, mulai dari proses penyediaan, pengolahan, transportasi dan hingga sampai padapemanfaatan, terutama terkait dengan masalah pemanfaatan kebutuhan energi di sektor transportasi sampai saat ini masih menggunakan sumber energi fosil. Mengingat kecenderungan penggunaan energi fosil yang cenderung semakin meningkat dengan jumlah produksi semakin menipis dan terbatas. Disamping itu, terutama terkait dengan masalah dampak perubahan iklim (climate change) yang ditimbulkan akibat penggunaan energi fosil. Maka dari itu, perubahan cara pandang negara-negara di dunia mulai cenderung mengurangi penggunaan sumber energi fosil dan mengalihkan perhatiannya pada pemanfaatan sumber energi terbarukan (renewable energy source) sebagai sumber energi pengganti masa depan ramah lingkungan.

Menurut proyeksi Badan Energi Dunia (International Energy Agency-IEA), menunjukan bahwa permintaan kebutuhan energi dunia terus mengalami peningkatan. hingga tahun 2030 permintaan energi dunia meningkat sebesar 45% atau rata-rata mengalami peningkatan sebesar 1,6% per tahun. Sebagaian besar atau sekitar 80% kebutuhan energi dunia tersebut dipasok dari bahan bakar fosil.

Tabel 1 Kebutuhan energi primer dunia sampai tahun 2030.

 

Berdasarkan proyeksi Badan Energi Dunia (IEA) selama periode 2006-2030, permintaan energi dunia sebagian besar didominaasi dari negara-negara non OECD yakni sebesar 87 %. Pertumbuhan permintaan energi China diproyeksikan paling besar dibandikan dengan kawasan lainnya. India, belakangan ini juga memperlihatkan pertumbuhan permintaan energi cukup besar satu tingkat dibawah China.

Berdasarkan data, bahwa pertumbuhan energi pada periode tersebut, juga ditandai dengan menempatkan posisi batubara sebagai urutan ke dua terpenting pemasok sumber energi setelah minyak. Pemakaian batubara diperkirakan mengalami peningkatan tiga kali lipat hingga 2030. Sebesar 97% pemakaian batubara adalah non OECD dengan China mengkonsumsi dua pertiga terbesar di dunia.

Posisi batubara dalam memasok energi sejalan dengan meningkatnya permintaan pembangunan pembangkit listrik di sejumlah kawasan yang didorong pula oleh pertumbuhan ekonomi dan pendapatan. Pertumbuhan permintaan batubara diproyeksikan tumbuh sekitar 2% per tahun (pada periode 2006-2007 permintaan batubara tumbuh 4,8%). Terhadap permintaan energi dunia batubara menyumbang 26% tahun 2006 menjadi 29%.

Posisi kedua setelah batubara, pasokan energi dunia secara berurutan disumbang oleh gas, biomasa, nuklir, hydro dan sumber energi baru dan terbarukan. Peran sumber energi baru dan terbarukan (EBT) untuk kelistrikan memperlihat terus mengalami peningkatan. Diproyeksikan mulai 2010 peran energi baru dan terbarukan dalam kelistrikan menduduki posisi ke dua setelah batubara dan hydro.

Meskipun demikian, berdasarkan analisa dari IEA kecenderungan pemakaian energi dunia masih dibayang-bayangi beragam masalah terkait dengan aspek sosial, lingkungan dan ekonomi. Keamanan cadangan dan impor minyak dan gas semakin sangat bergantung kepada OPEC. Pada sisi lain peningkatan pemakaian bahan bakar fosil memicu perubahan iklim. Untuk itu sebagai upaya meredam perubahan iklim global, maka Badan Energi Dunia (IEA) menganjurkan pemakaian energi yang bersih dan efisien guna menekan naiknya emisi gas karbon.

1.3.    Isu Lingkungan Global

Efek Gas Rumah Kaca(Green House Effect),marupakan gejala alam dengan ditandai naiknya suhu permukaan bumi akibat naiknya konsentrasi gas CO2 dan gas-gas lainnya di atmosfir yang diakibatkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak, batu bara dan bahan bakar organic lainnya yang melampaui kemampuan tumbuh-tumbuhan dan laut untuk mengaborsinya. Dengan meningkatnya konsentrasi gas CO2 di atmosfir, semakin banyak gelombang panas yang dipantulkan dari permukaan bumi, kemudian dipantulkan dan diserap kembali oleh atmosfir. Efek ini akan menyebabkan suhu permukaan bumi menjadi semakin meningkat (pemanasan global/global warming), sehinggga mengakibatkan adanya perubahan iklim (climate change) yang sangat ekstrim di bumi danpada akhirnya akan berpengaruh, permukaan air laut semakin meningkat, banjir bandangdan pada akhirnya mempengaruhi pola tanam sistem pertanian.

 

Gambar 2. Efek Gas Rumah Kaca

Kontributor terbesar pemanasan global saat ini adalah Karbon Dioksida (CO2), metana (CH4) yang dihasilkan agrikultur dan peternakan (terutama dari sistem pencernaan hewan-hewan ternak), Nitrogen Oksida (NO) dari pupuk, dan gas-gas yang digunakan untuk kulkas dan pendingin ruangan (CFC). Rusaknya hutan-hutan yang seharusnya berfungsi sebagai penyimpan CO2 juga makin memperparah keadaan ini karena pohon-pohon yang mati akan melepaskan CO2 yang tersimpan didalam jaringannya ke atmosfer.

Setiap gas rumah kaca memiliki efek pemanasan global yang berbeda-beda. Beberapa gas menghasilkan efek pemanasan lebih parah dari CO2. Sebagai contoh sebuah molekul metan menghasilkan efek pemanasan 23 kalidari molekul CO2. Molekul NO bahkan menghasilkan efek pemanasan sampai 300 kalidari molekul CO2. Gas-gas lain seperti chlorofluorocarbons (CFC) ada yang menghasilkan efek pemanasan hingga ribuan kali dari CO2. Tetapi untungnya pemakaian CFC telah dilarang di banyak negara karena CFC telah lama dituding sebagai penyebab rusaknya lapisan ozon.

1.4.    Kesepahaman Agenda 21 Global

Di abad ke21, pembangunan mulai bergeser ke arah yang berkelanjutan. Melalui berbagai pemikiran yang berkembang di dunia sejak tahun 1960an, pembangunan yang bersifat ekspansif diupayakan beralih menjadi pembangunan yang berkelanjutan (Sustainable Development), yakni pembangunan yang memperhatikan kebutuhan saat ini tanpa mengurangi hak pemenuhan kebutuhan bagi generasi mendatang. Gambar 3 memperlihatkan ciri-ciri dari konsep pembangunan berkelanjutan.

 

Gambar 3: Tiga Pilar Konsep Pembangunan Berkelanjutan

Ciri-ciri pembangunan berkelanjutan harus mengacu pada tiga aspek penting, yaitu pembangunan hendaknya tidak hanya mementingkan dari sisi aspek ekonomi saja, namun juga harus memperhatikan sisi aspek sosial dan dapat mengurangi dampak negatif terhadap kerusakan lingkungan (ekologis).

Tabel 2. Pemikiran-pemikiran tentang syarat-syarat proses pembangunan berkelanjutan.

Dimensi/Aspek

Brundtland, GH. 1987

ICPQL 1996

Becker, F. Et al 1997

Ekonomi

Pertumbuhan ekonomi untuk pemenuhan kebutuhan dasar

Ekonomi kesejahteraan

Ekonomi kesejahteraan

Lingkungan

Lingkungan untuk generasi sekarang dan mendatang

Keseimbangan lingkungan yang sehat

Lingkungan adalah dimensi sentral dalam proses sosial

Sosial

Pemenuhan kebutuhan dasar bagi semua

Keadilan sosial, kesetaraan jender, rasa aman, menghargai diversitas budaya

Penekanan pada proses pertumbuhan sosial yang dinamis, keadilan sosial dan kesetaraan

Ekonomi Kesejahteraan merupakan pertumbuhan ekonomi yang ditujukan untuk kesejahteraan semua anggota masyarakat, dan dapat dicapai melalui teknologi yang inovatif berdampak minimum terhadap lingkungan. Lingkungan Berkelanjutan merupakan etika lingkungan non antroposentris yang menjadi pedoman hidup masyarakat, sehingga mereka selalu mengupayakan kelestarian dan keseimbangan lingkungan, pentingnya peranan konservasi sumberdaya alam, dan mengutamakan peningkatan kualitas hidup non material. Keadilan Sosial, merupakan perwujudan dari nilai-nilai keadilan dan kesetaraan akses terhadap sumberdaya alam dan pelayanan publik, menghargai diversitas budaya dan kesetaraan jender.

Senyampang dengan tingginya disparitas sosial di masyarakat dan kerusakan lingkungan karena perilaku di sektor industri tanpa didukung kemampuan teknologi yang berwawasan lingkungan, sehingga semakin mempercepat parahnya kerusakan lingkungan seperti semakin meningkatnya efek pemanasan global akibat emisi gas rumah kaca. Dengan situasi dan kondisi tersebut, maka masalah yang menyangkut isuisu “Green Energy” menjadi prioritas penting dalam upaya mendukung konsepkonsep seperti teknologi hijau (Green Technology), industri hijau (Green Industry), Corporate Social Responsibility (CSR), dan EcoIndustrial Park (EIP) telah banyak dikembangkan dan diterapkan oleh banyak negara, baik di negara-negara maju maupun di negara-negara berkembang seperti Indonesia.

Paradigma pembangunan Indonesia sebelum dicetuskannya konsep pembangunan berkelanjutan adalah hanya bertumpu pada pertumbuhan ekonomi semata, yakni pembangunan tanpa mempertimbangkan aspek-aspek penting lainnya, seperti aspek keseimbangan ekologi, aspek keadilan sosial, aspek aspirasi politis dan sosial budaya dari masyarakat setempat. Gambar 4 memperlihatkan tahapan-tahapan revolusi konsep pembangunan berkelanjutan.

 

Gambar 4: Tahapan Pembangunan Berkelanjutan

Masalah pembangunan berkelanjutan terutama di bidang pendidikan akan menjadi tantangan bagi PPPPTK/VEDC-BOE Malang. PPPPTK/VEDC-BoE Malang harus menjadi pelopor dalam pengembangan sains, teknologi, dan manajemen yang terarah ke pembangunan berkelanjutan-pendidikan dengan konsep “Green Training Campus” terutama di bidang teknologi. Arah tujuan pelatihan yang berwawasan lingkungan ini akan menjadi keunggulan kompetitif (competitive advantage) bagi PPPPTK/VEDC-BOE Malang untuk bersaing di era abad 21 Global, selain itu sebagai upaya bagi PPPPTK/VEDC-BOE Malang untuk menghasilkan lulusan pelatihan dengan konsep “Green Technology-Training Center” yang kelak dapat mewujudkan rasa kepekaan serta kepedulian terhadap “Global Green Development” sebagai pengabdian nyata dan tanggung jawab PPPPTK/VEDC-BOE Malang terutama di bidang pembangunan teknologi yang berkelanjutan.

1.5.    Konsep Green Technology-Training Center (GTTC)

Green Development didalam ruang lingkup pembangunan berkelanjutan memiliki definisi dan arti yang sangat luas. Konsep “Hijau” tidak hanya terkait dengan pembangunan berkelanjutan yang hanya berbicara dan mengedepankan masalah ramah lingkungan (ekologis) saja, melainkan juga dapat berhubungan dengan penerapan suatu sistem yang terintegrasi, holistik, dan efisien. Hakekat di dalam Konsep “Hijau” dapat berupa infrastruktur, perencanaan, dan sistem dibuat sedemikian rupa sehingga memiliki hubungan dan kedekatan dengan ekosistem, di mana energi yang berasal dari dukungan sumber daya alam dimanfaatkan secara efisien, dimana materi dimanfaatkan dari satu entitas ke entitas yang lain dalam sistem siklus tanpa merusak lingkungan/alam sekitar. Gambar 5: Memperlihatkan Green Concept PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

 

Gambar 5. Green Concept PPPPTK/VEDC-BoE Malang

Di dalam konsep mengenai “Green Development” terutama di bidang teknologi hendaknya dapat dipertimbangkan sebagai ide awal untuk pengembangan kurikulum SMK bagi PPPPTK/VEDC-BOE Malang sebagai pusat pelatihan energi baru terbarukan (EBT). Maka dari itu kedepan konsep Green Technology-Training Center (GTTC) sangat sesuai dengan arah perkembangan sains dan teknologi yang merupakan perwujudan dari semangat kesepahaman agenda 21 global. Selain itu PPPPTK/VEDC-BoE Malang dapat berperan serta menjadi pelopor solusi bagi pembangunan berkelanjutan (sustainable development) di dalam Negara Kesatuan Kepulauan Republik Indonesia khususnya kurikulum pendidikan sekolah menengah kejuruan.

Green Technology-Training Center (GTTC) merupakan bentuk perwujudan dari penerapan Green Concept di dalam proses pendidikan dan pelatihan (diklat). Di dalam Green Technology-Training Center (GTTC). PPPPTK/VEDC-BOE Malang sebagai institusi Pendidikan dan pelatihan di bidang teknologi harus dapat mengarahkan proses pendidikan dan pelatihan projek, dan pengabdian masyarakatnya ke arah pembangunan yang berwawasan lingkungan dan berkelanjutan dan didukung oleh “Kurikulum Pendidikan Abad 21yang merupakan kurikulum berwawasanTeknologi Hijau” dan “Lingkungan Hijau”.

 

Gambar 6. Konsep Green Technology-Training Center (GTTC)

Pengembangan paradigma kurikulum 2013 merupakan kurikulum abad 21 Hijauberhubungan dengan tujuan pendidikan dan projek yang terarah pada isuisu pembangunan berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. Melalui Kurikulum Hijau, hendaknya konsep pelatihan di PPPPTK/VEDC-BOE Malang mengacu pada pokok bahasan dengan materi pelatihan yang mengarah pada konsep teknologi hijau, sistem manajemen lingkungan dan ekoefisiensi (perilaku hemat energi). Dan untuk membiasakan perilaku hemat energi dapat dimulai dari lingkungan training, sehingga pengelolaan lingkungan training dapat menjadi sarana pembelajaran termasuk perilaku membiasakan hemat energi baik itu di lingkungan training ataupun di rumah, sehingga kelak dapat terbentuk manusia-manusia yang memiliki wawasan berkelanjutan.

Di dalam konsep Hijau, sumberdaya dimanfaatkan seefisien mungkin. Teknologi Hijau yaitu suatu konsep pemilihan dan penerapan teknologi dengan mempertibangkan kemampuan daya dukung dari sumberdaya alam sehingga dapat meningkatkan efisiensi dalam pemanfaatan sumberdaya sedikit mungkin sehingga mengurangi limbah yang dihasilkan.

 

Gambar 7: Konsep Kurikulum Hijau

Perencanaan Teknologi Hijau“Green Technology”berkaitan erat dengan kebutuhan pembangunan infrastruktur dan fasilitas pendidikan dan pelatihan (diklat) yang memenuhi kriteria Konsep Kampus Hijau “Green Campus Concept”. Kampus PPPPTK/VEDC-BOE Malang hendaknya tidak hanya sekedar memikirkan pendidikan dan pelatihan yang mengacu pada Pendidikan Lingkungan Hidup saja, tapi hendaknya juga berupaya untuk memprioritaskan perencanaan infrastruktur dengan keberadaan peralatan yang berbasis pada konsep pemikiran teknologi hijau. Konsep perencanaan teknologi hijau dengan dukungan konsep kampus hijau “Green Concept Campus” bertujuan memberikan contoh bagaimana pemanfaatan energi baru terbarukan (EBT) dengan memperhatikan daya dukung sumber daya alam, sehingga terciptanya suasana pembelajaran yang kondusif dan nyaman selama berlangsungnya proses pendidikan dan pelatihan di Kampus PPPPTK/VEDC-BoE Malang.

 

Gambar 8. Konsep Diklat “Green Curriculum” di Kampus PPPPTK/VEDC-BoE Malang

 

1.6. KEBIJAKAN PEMERINTAH

  Sistem penyediaan dan pemanfaatan energi berkelanjutan telah menjadi agenda internasional dan telah disepakati pada Konferensi Tingkat Tinggi Pembangunan Berkelanjutan (World Sumit on Sustainable Development) di Johannesburg Afrika Selatan pada bulan September 2002. Untuk mewujudkan sistem penyediaan dan pemanfaatan energi yang berkelanjutan dapat ditempuh dengan memadukan konsep optimasi pemanfaatan energi baru terbarukan (EBT), pemilihan dan penggunaan teknologi energi tepat dan efisien dan dengan membudayakan pola hidup hemat energi, yang lebih dikenal dengan Energi Hijau (Green Energy).

Komitmen pemerintah Republik Indonesia melanjutkan pelaksanaan pembangunan berkelanjutan telah digariskan di dalam Garis Besar Haluan Negara (GBHN) serta program-program pemerintah dalam pelaksanaan pembangunan nasional melalui pengelolaan sumberdaya alam dan pemeliharaan daya dukungnya guna membawa manfaat bagi peningkatan kesejahteraan generasi sekarang tanpa mengurangi hak generasi mendatang.

Peranan aktif Indonesia di dalam pembahasan isu pembangunan berkelanjutan dan persiapan pelaksanaan World Summit on Sustainable Development 2002 dimaksudkan untuk menunjukkan kepada masyarakat bangsa-bangsa mengenai komitmen Indonesia tersebut.

Kebijakan pemerintah mempertahankan pos Menteri Negara Lingkungan Hidup di dalam kabinet gotong royong serta upaya pemerintah membentuk Dewan Pembangunan Berkelanjutan dinilai masyarakat internasional sebagai komitmen kuat pemerintah RI dalam melaksnakan program pembangunan berkelanjutan (sustainable development).

               Untuk mendorong pemanfaatan energi terbarukan bagi pembangkit listrik, pemerintah Indonesia disebutkan juga telah menyusun beberapa peraturan antara lain Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 3 Tahun 2005 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Listrik yang Memprioritaskan Penggunaan Sumber Energi Setempat, dengan Kewajiban Mengutamakan Pemakaian Energi Terbarukan.

 Untuk meningkatkan kapasitas terpasang dan mendorong peran serta pengusaha kecil dan menengah dalam energi terbarukan, pemerintah telah menyusun program pembangkit listrik skala kecil, dengan menggunakan energi terbarukan. "Program ini mengatur listrik yang dihasilkannya, berdasarkan skema itu nantinya dapat dibeli dan digunakan oleh perusahaan nasional dalam hal ini PT Perusahaan Listrik Negara (PLN).

Untuk mendukung upaya dan program pengebangan EBT, pemerintah sudah menerbitkan serangkaian kebijakan dan regulasi yang mencakup Peraturan Presiden No. 5/2006 tentang Kebijakan Energi Nasional, Undang-Undang No. 30/2007 tentang Energi, Undang-undang No. 15/1985 tentang Ketenagalistrikan, PP No. 10/1989 sebagaimana yang telah diubah dengan PP No. 03/2005 Tentang Perubahan Peraturan Pemerintah No. 10 Tahun 1989  tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Tenaga Listrik dan PP No. 26/2006 tentang Penyediaan & Pemanfaatan Tenaga Listrik, Permen ESDM No. 002/2006 tentang Pengusahaan Pembangkit Listrik Tenaga Energi Terbarukan Skala Menengah, dan Kepmen ESDM No.1122K/30/MEM/2002 tentang Pembangkit Skala Kecil tersebar. Saat ini sedang disusun RPP Energi Baru Terbarukan  yang  berisi pengaturan kewajiban penyediaan dan pemanfaatan energi baru dan energi terbarukan dan pemberian kemudahan serta insentif.

Visi kebijakan pengembangan energi terbarukan dan konservasi energi adalah terwujudnya penyediaan dan pemanfaatan energi yang efisien, bersih, handal, dan harga yang terjangkau dalam kerangka pembangunan berkelanjutan.

Berdasarkan visi, maka misi kebijakan pengembangan energi terbarukan dan konservasi energi adalah upaya menjaga kesinambungan ketersediaan energi nasional yang berkelanjutan (security of supply) dan memaksimalkan pemanfaatan energi terbarukan serta mendorong penguasaan, penerapan dan penggunaan teknologi yang efisien dan hemat energi sehingga terciptanya budaya hemat energi di masyarakat, terwujudnya pemerataan kesejahteraan di masyarakat dan pada akhirnya adanya peningkatan partisipasi masyarakat dalam hal penggunaan dan pemanfaatan energi baru terbarukan dan konservasi energi.

1.7.    Geografis

Dilihat secara geografis posisi Indonesia terletak antara 60LU sampai 110LS dan 950BT sampai 1410BB, antara Samudera Pasifik dan Samudera Hindia, antara Benua Asia dan Benua Australia, dan antara pertemuan dua rangkaian pegunungan, yaitu Sirkum Pasifik dan Sirkum Mediterania. Posisi letak geografis yang demikian menempatkan Indonesia berada pada posisi silang yang strategis dibawah garis khatulistiwa dan berada di daerah yang beriklim tropis yang panasnya merata sepanjang tahun, sehingga semua wilayah dapat menerimaenergi panas dari sinar Matahari yang melimpah hampir sepanjang hari. Berdasarkan data kekuatan radiasi sinar matahari yang sampai di Bumi, yang berasal 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 4,5kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 10%; dan di Kawasan Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 9%. Dengan demikian, potesi angin rata-rata Indonesia sekitar 4,8kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 9%.

Indonesia merupakan salah satu negara kepulauan terbesar di dunia dengan luas wilayah sebesar 9,8juta-km2 yang terdiri dari lautan dan daratan yang membentuk pulau-pulau besar dan keil. Luas wilayah lautan kira-kira mencapai 7,9juta-km2 atau kira-kira 81% dari luas keseluruhan. Dan sisanya luas daratan sekitar 1,9juta-km2 atau kira-kira 19% dari luas wilayah secara keseluruhan. Seluruh wilayah Indonesia terdiri atas 18.110 buah pulau besar dan kecil, dimana antara pulau yang satu dengan yang lainnya dipisahkan oleh lautan. Dari seluruh pulau tersebut baru 6.044 yang memiliki nama, sedangkan yang berpenghuni (didiami manusia) baru 931 pulau.

Kondisi geografis Indonesia yang terdiri atas pulau-pulau yang kecil dengan kondisi daerah-daerah yang terpencil menyebabkan sulit untuk dijangkau oleh jaringan listrik konvensional. Untuk memenuhi kebutuhan energi di daerah-daerah semacam ini, salah satu jenis energi yang cocok dan potensial untuk dikembangkan adalah pemanfaatan energi surya.

Indonesia dengan negara kepulauan yang mempunyai kondisi geografi yang sangat beragam. Dengan kondisi yang bersifat alami ini menyebabkan terjadinya kesenjangan yang beragam,baik dalam sarana prasarana, sumber daya manusia maupun  dalam tingkat sosial ekonomi.Dengan perbedaan kesenjangan tersebut, maka terdapat sebagian kondisi daerah yang sudah maju dan terdapat kondisi daerah yang masih terbelakang. 

Gambar 9: Geografis Indonesia

Oleh sebab itu pembangunan di wilayah dengan kondisi daerah yang masih terbelakang perlu adanya penyediaan energi yang cukup, hal ini bermanfaat untuk mengurangi disparitas ekonomi antar wilayah dan antara perkotaan dan perdesaan, dengan demikian tingkat kesenjangannya dapat diperbaiki dan pada akhirnya dapat meningkatkan pemerataan pembangunan.

Secara garis besar fokus permasalahan adalah kebutuhan energi listrik domestik semakin meningkat dengan jumlah produksi terbatas, terutama kebutuhan energi baik itu untuk masyarakat secara umum, industri skala kecil, menengah maupun besar. Dampak semua itu menyebabkan eksploitasi sumberdaya alam yang tak terkendali sehingga menyebabkan efek pemanasan globaldi bumi semakin meningkat.

2.        TUJUAN:

  • Penguatan penggunaan energi sel surya sebagai salah satu pemasok energi baru terbarukan, sekaligus sebagai perwujudan dan tanggung jawabPPPPTK-VEDC BoE Malang sebagai lembaga wisata diklat.
  • Mengetahui apakah pemanfaatan tenaga surya sebagai sumber energi guna memperlambat pemanasan global.
  • Mempersiapkan kurikulum Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP) dalam rangka mewujudkan PPPPTK/VEDC-BOE Malang sebagai Green Technology-Training Center (GTTC).
  • Mempersiapkan peralatan untuk keperluan laboratorium Sistem Energi Surya Photovoltaik(SESP) dalam upaya mendukung Green Technology-Training Center (GTTC) di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.
  • Memanfaatkan dalam pemilihan dan penggunaan teknologi hijau untuk keperluan Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP) dalam upaya mendukung Green Technology-Training Center (GTTC) di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.
  • Menerapkan Sistem Energi Surya Photovoltaik(SESP) dalam rangka mewujudkan kebutuhan energi alternatif terbarukan yang ramah lingkungan.
  • Memperlakukan dan menerapkan photovoltaik pada Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP) untuk keperluan berbagai macam beban yang berbeda.
  • Membangun dan menerapkan perangkat lunak (interface) ke dalam suatu sistem photovoltaik, seperti sistem off grid maupun on grid terintegrasi padaSistem Energi Surya Photovoltaik(SESP).
  • Merancang sistem kontrol untuk photovoltaik guna meningkatkan unjuk kerja (efisiensi) dari Sistem Energi Surya Photovoltaik(SESP).
  • Menyiapkan sistem komunikasi energi khususnya di bidang energi baru tebarukan guna mendukung Green Technology-Training Center (GTTC) di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.
  • Membangun sistem komunikasi energi berbasis WEB khususnya di bidang energi baru tebarukan guna mendukung Green Technology-Training Center (GTTC) di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.
  • Menyiapkan sistem komunikasi energi berbasis GIS khususnya di bidang energi baru tebarukan guna.
  • Mendidik dan Melatih guru maupun praktisi (energi alternatif) serta masyarakat tentang energi alternatif pada tingkat regional maupun nasional.

3.        TARGET

Target/sasaran dari projek ini diharapkan dapat memberikan pemahaman, kesadaran dan kepekaan terhadap peserta diklat, masyarakat, widyaiswara dan lingkungan lembaga diklat PPPPTK/VEDC-BOE Malang tentang pentingnya pemanfaatan energi baru terbarukan. Target/sasaran khusus pengembangan energi surya yang hendak dicapai dari projek ini adalah sebagai berikut:

  • Terealisasinya modul-modul untuk keperluan pendukung laboratorium energi baru terbarukan (EBT), baik itu untuk keperluan projek inovasi bagi lembaga serta Diklat di bidang :  photovoltaik, fuel cell dan Kincir angin.
  • Terealisasinya pemanfaatan energi surya melalui photovoltaik menggunakan sistem Multiple String Solar Generator & Single String Inverter yangterkoneksi langsung dengan jaringan PLN dalam upaya mempersiapkan pengembangan energi baru terbarukan (EBT) selanjutnya sebagai partisipasi terciptanya Green Technology-Training Center (GTTC) di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.
  • Penguasaan teknologi di bidang energi baru terbarukan (EBT) seperti teknologi inverter dan teknologi untuk sistem komunikasi energi.
  • Untuk mendukung kebijakan pemerintah dalam hal meningkatkan peran serta pemanfaatan Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP) di masyarakat dalam penyediaan energi di daerah perdesaan, sehingga tercapainya target sampai pada tahun 2020 kapasitas terpasang sebesar 25MW.
  • Mendorong untuk meningkatkan peran serta masyarakat dalam hal pemanfaatan Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP) baik itu sistem “on grid” maupun “off grid di kawasan perkotaan, sehingga beban penggunaan energi fosil menjadi terkurangi.
  • Mendorong semakin murahnya harga komponen-komponen pendukung untuk keperluan energi terbarukan seperti modul photovoltaik, inverter, sehingga tercapainya komersialisasi.
  • Mendorong investor untuk memproduksi komponen-komponen pendukung produksi dalam negeri khususnya untuk keperluan peralatan Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP).
  • Mengurangi ketergantungan kebutuhan energi listrik konvensional/domestik sehingga pada akhirnya dapat mengurangi efek pemanasan global bumi.

4.      MANFAAT:

Hasil projek ini diharapkan dapat memberi dampak manfaat bagi peserta diklat, masyarakat, widyaiswara dan lingkungan lembaga diklat di PPPPTK/VEDC-BOE Malang. Sedangkan manfaat bagi peserta diklat/masyarakat, widyaiswara dan lingkungan lembaga diklat adalah sebagai berikut:

     Bagi Lembaga Diklat:

  • Hendaknya menjadi pelopor pusat dalam pengembangan Kurikulum “Hijau” dengan didukung teknologi dan manajemen “Hijau” dalam konsep  pembangunan berkelanjutan.
  • Merupakan pusat pendidikan dan pelatihan berdasarkan konsep teknologi “Hijau” berdasarkan arah gerak yang berwawasan lingkungan menjadi program unggulan yang kompetitif (competitive advantage) yang mampu bersaing di era globalisasi, selain itu juga menjadi upaya bagi PPPPTK/VEDC-BOE Malang untuk menghasilkan lulusan dengan karya-karya yang merupakan refleksi pengabdian bagi Green Development khususnya di lingkungan lembaga diklat sesuai dengan potensi yang ada

Bagi Widyaiswara dan Peserta Diklat:

  • Dapat digunakan sebagai tempat pengembangan profesi (penelitian) berkenaan dengan pemanfaatan energi baru terbarukan (EBT) dalam hal penggunaan dan penerapan teknologi sesuai dengan konsep “Hijau”.
  • Dengan kondisi peralatan laboratorium  yang lengkap maka widyaiswara mengajar dengan professional dan mengikuti perkembangan jaman.
  • Peserta diklat akan memperoleh ilmu terkini tentang Energi Baru Terbarukan dengan maksimal. 

5.  PEMILIHAN SOLAR MODAL & INVERTER

Sebelum projek ini direalisasi sesuai dengan tujuan yang telah direncanakan, maka masalah yang perlu dipikirkan adalah pemilihan teknologi yang akan digunakan harus sesuai dengan semangat kesepahaman teknologi Hijau agenda abad 21 (Green Technology & Green Training).

Berdasarkan kajian-kajian dari segi teknis, maka produk yang memenuhi persyaratan teknologi agenda abad 21 adalah inverter dari Sunny Boy dapat direkomendasi sebagai komponen pendukung utama projek ini. Sedangkan untuk Solar Modul yang sangat sesuai dengan spesifikasi projek adalah dari produksi BP Solar, dengan alasan selain harganya tidak mahal, produk monokristalin dari BP Solar memiliki efisiensi yang lebih baik dengan memberikan garansi selama sampai 25 tahun.

Sesuai dengan tujuan diklat kurikulum hijau dan pokok-pokok pikiran tertuang dalam GTTC, untuk itu diperlukan dukungan infrastruktur yang terdiri dari 4 kelompok struktur program, yaitu:

  • Pemasangan photovoltaik on grid tiga fasa berbasis IT (Komunikasi Energi) 40kWatt.
  • Laboratorium photovoltaik 7 Set.
  • Laboratorium fuel cell 1 set.
  • Laboratorium energi tenaga angin.
  • Pemasangan sistem komunikasi energi.
  • Penginstalan sistem komunikasi energi berbasis GIS

6. SISTEM KONEKSI

Teknologi Inverter terkoneksi Grid, ada tiga macam konfigurasi sistem koneksi langsung ke jaringan (on grid), yaitu:

Inverter Tersentral (Centralized Inverter)

Konsep Inverter Tersentral dapat dibangun dari beberapa string yang dihubungkan secara paralel, dimana masing-masing string dikopel sebuah dioda pengaman anti paralel. Konsep Inverter Tersental cocok digunakan untuk tegangan DC rendah (UDC<120V). Gambar xx memperlihatkan sistem konfigurasi inverter tersentral (centralized inverter).

 

 

Gambar 10. Sistem konfigurasi inverter tersentral (Centralized Inverter)

Oleh karena konsep inverter tersentral hanya menggunakan satu buah inverter dan satu buah kontrol daya PMPP yang tersambung dengan beberapa string, maka dari itu dan agar didapatkan daya keluaran yang sama besar pada setiap perubahan sumber energi dari matahari. Untuk itu banyaknya jumlah solar modul didalam masing-masing string jumlahnya dibatasi hanya sekitar 3 sampai 4 buah yang terhubung secara seri. Hal ini bertujuan agar supaya setiap solar modul menerima jumlah energi dari matahari yang sama rata (mengurangi efek gangguan bayangan) dan selain itu juga untuk mengurangi perbedaan sudut azimut sinar matahari yang jatuh pada masing-masing solar modul. Keuntungan dari konsep inverter tersentral adalah rangkaian sederhana, ekonomis sehingga mengurangi biaya perawatan yang rendah. Salah satu kelemahan dari konsep inverter tersentral adalah setiap modul dalam setiap string menghasilkan jumlah daya (PMPP) yang berbeda dengan arus (IMPP) dan tegangan (VMPP) yang berbeda pula, sehingga masalah ini membuat rangkaian kontrol daya menjadi tidak bisa optimum, karena hanya menggunakan satu buah inverter dan satu buah kontrol daya yang terkoneksi secara tersentral dengan beberapa string.

 

Gambar 11. Posisi String terhadap sudut azimut matahari

Persyaratan instalasi: Oleh karena konsep inverter tersentral solar modul tersambung secara seri sehingga membentuk beberapa string, yang mana tujuannya tidak lain adalah agar setiap string mendapatkan energi sama besar pada setiap perubahan sudut azimut dari sumber energi matahari, maka pemasangngan posisi string diletakan sedemikian rupa memanjang mengarah ke posisi garis lintang utara, bukan memanjang sejajar dengan arah datangnya sinar matahari (garis bujur timur). Perlu diingat, bahwa rangkaian string yang terhubung secara seri dari beberapa solar modul (arus yang mengalir pada hubungan seri adalah sama besar pada hambatan yang berbeda).

 

Gambar 12. Sistem Koneksi Photovoltaik yang terhubung langsung dengan jaringan listrik PLN menggunakan sistem inverter tersentral (Centralized Inverter)

Kekurangan dari sistem ini adalah bilamana sistim string tersentral digunakan untuk kebutuhan daya yang besar diperlukan kabel yang besar, maka dari itu perlindungan untuk keamanan dari sistem ini harus mengacu dan memperhatikan katagori keselamatan kelistrikan Klas III. Karena sistem ini bekerja pada tegangan DC<120V, maka banyak kerugian energi untuk koneksi dengan hubungan kabel yang panjang dan kecenderungan inverter memiliki efisiensi yang rendah. Konsep sistem inverter tersentral lebih cocok digunakan untuk kebutuhan konsumsi daya yang kecil. Dalam instalasi harus memperhatikan peletakan posisi arah string, karena sistem ini sangat tergantung dari kondisi geografi setempat (lokal).

Tabel 3. Standar Kelistrikan

Standard

Electrical protection

Symbol

 

Device is Earthed/Grounded

 

Class II

Protective Insulation (double/reinforced insulation)

 

Class III

Safety extra low voltage:

Þ      maximum AC voltage: 50V

Þ      maximum DC voltage: 120V

 

 

String inverter

Konfigurasi konsep String Inverter dapat dibangun dari beberapa solar modul yang terhubung secara seri sehingga tersusun menjadi string, dimana masing-masing string terkoneksi dengan inverter secara independen (terpisah). Konsep String Inverter cocok digunakan untuk tegangan DC tinggi, yaitu (UDC>120V).

 

Gambar 13. Konsep String Inverter

Konsep ini merupakan perbaikan dari kelemahan yang dimiliki oleh konsep inverter tersentral. Gambar 13 memperlihatkan sistem konfigurasi string inverter, yaitu yang berkenaan dengan masalah efisiensi pada sistem inverter tersentral menggunakan inverter dengan piranti MPPT tunggal, reduksi akibat daya hilang akibat gangguan bayangan (reducing losses due to shading). Karena sistem ini bekerja pada tegangan DC>120V (tinggi), maka kerugian akibat tahanan kabel menjadi lebih rendah dan inverter memiliki efisiensi jauh lebih baik (tinggi). Konsep sistem string inverter sangat cocok digunakan untuk kebutuhan konsumsi daya yang tinggi. Dalam instalasi tidak tergantung dari kondisi geografi lingkungan setempat (lokal). Karena masing-masing inverter bekerja secara independen, maka peletakan posisi string bebas mengarah kemana saja.

Kerugian dari konsep string inverter adalah masalah dengan instalasi lebih rumit (pengkabelan) dan biaya yang harus dikeluarkan menjadi lebih mahal.

Perlindungan untuk keamanan dari sistem instalasi harus mengacu dan memperhatikan katagori keselamatan kelistrikan Klas II (lihat tabel 3 diatas).

 

Gambar 14. Sistem Koneksi Photovoltaik yang terhubung langsung dengan jaringan listrik PLN menggunakan sistem String inverter

 

Multi-string inverter

Topologi konsep Multi-String Inverter dapat dibangun berdasarkan konsep string inverter yang masing-masing inverter bekerja seca independen dan dengan penambahan satu dependent inverter untuk melayani string inverter (independent inverter) secara bersamaan. Karena satu Inverter melayani beberapa (banyak) string inverter secara bersamaan, maka konsep ini dinamakan Multi-String Inverter. Gambar 15 memperlihatkan konsep Multi-String Inverter.

 

Gambar 15 Konsep Multi-String Inverter

Karena sistem multi-string inverter bekerja pada tegangan DC>120V (tinggi), dengan demikian kerugian akibat tahanan kabel menjadi lebih rendah dan inverter memiliki efisiensi jauh lebih baik (tinggi). Konsep sistem multi-string inverter sangat cocok digunakan untuk kebutuhan konsumsi daya yang tinggi. Tuntutan instalasi tidak tergantung dari kondisi geografi lingkungan setempat (lokal). Karena masing-masing inverter bekerja secara independen, maka peletakan posisi string bebas mengarah kemana saja. Perbedaan keuntungan menggunakan konsep multi-string inverter bila dibandingkan dengan string inverter adalah adanya perbaikan rugi daya keluran pada masing-masing string inverter menjadi jauh lebih kecil (rugi distribusi AC).

 

Gambar 16. Sistem Multi-String Inverter

Kerugian dari konsep multi-string inverter adalah masalah dengan instalasi menjadi rumit (pengkabelan) dan biaya yang harus dikeluarkan menjadi lebih mahal bila dibandingkan dengan konsep string inverter.

Perlindungan untuk keamanan dari sistem instalasi harus mengacu dan memperhatikan katagori keselamatan kelistrikan Klas II (lihat tabel 3 diatas).

Gambar 17. Sistem Koneksi Photovoltaik yang terhubung langsung dengan jaringan listrik PLN menggunakan sistem Multi-String Inverter

Berdasarkan pertimbangan, baik itu pertimbangan dari segi teknis, kegunaan/fungsi, perawatan dan kerusakan, lifetime dan biaya, maka sistem koneksi yang tetap untuk direkomendasi adalah gabungan antara sistem A dan B, yaitu Sistem solar modul terhubung grid dengan arsitektur String Inverter dan Multi-String Inverter” (satu output solar string terkoneksi dengan satu input inverter/string inverter) yang tertera seperti pada Gambar 17.

7.     Pengkabelan

Oleh karena photovoltaik bekerja dengan sinar Ulra Violet (UV) gelombang cahaya tampak, untuk itu mulai dalam hal pemilihan kabel dan arsitektur pengkabelan harus memperhatikan kaidah-kaidah berdasaran aturan yang disarankan oleh standar industri.

 

Gambar 18. Arsitektur Pengkabelan

8.     Arsitektur Sistem Instalasi

Rangkaian kelistrikan dalam projek ini  menggunakan arsitektur koneksi string inverter. Jumlah string keseluruhan adalah sebanyak 27 string, dimana setiap string terhubung secara seri sebanyak 8 buah solar modul type BP4165T dengan total tegangan keluaran VMPP sebesar 34,8Volt x 8 = 278,4Volt, arus keluaran IMPP sebesar 4,74Amp dan daya keluaran PMPP sebesar 278,4Volt x 4,74Amp = 1319,62Watt. Dari 27 string terbagi menjadi 9 bagian kelompok string, sehingga masing-masing string terdiri dari 3 buah string yang terhubung secara paralel,  sehingga setiap kelompok string menghasilkan total tegangan keluaran VMPP sebesar 278,4Volt, arus keluaran IMPP sebesar 4,74Amp x 3 = 14,22Amp dan daya keluaran PMPP sebesar 278,4Volt x 14,22Amp = 3961,98Watt. Jumlah daya keseluruhan dari projek ini adalah 9 kali daya dari masing-masing kelompok string, yaitu 9 x 3961,98Watt = 35657,82Watt. Gambar 19 memperlihatkan perencanaan instalasi photovoltaik On Grid 35657kW di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

 

Gambar 19. Rencana Instalasi Photovoltaik On Grid 38kW di PPPPTK/VEDC-BOE Malang

9.     Karakteristik Modul Solar BP4165T/165W

Tugas utama Solar Modul adalah untuk merubah secara langsung energi elektromagnetik dari matahari menjadi energi listrik. Dual hal penting yang harus diperhatikan dalam memilih suatu produk Modul Solar adalah efisiensi dan adanya jaminan garansi yang memadai dari Pabrik. Produk dari modul BP solar telah melalui beberapa pengujian berdasarkan acuan Standard Test Condition (STC), yaitu energi global sebesar 1000W/m2, temperatur ruang dipertahankan 25oC, kelembaban udara AM = 1,5 dan kualitas produk telah mendapat pengakuan dari 6 asosiasi idependen.

Electrical characteristics

Electrical

(1) STC

1000W/m2

(2) NOCT 800W/m2

Dimension

Maximum power (Pmax)

165W

118.8W

front view

 

 

Voltage at Pmax (Vmpp)

34.8V

31.0V

Current at Pmax (Impp)

4.74A

3.79A

Short circuit current (Isc)

5.30A

4.29A

Open circuit voltage (Voc)

43.6V

39.7V

Module efficiency

13.2%

 

Tolerance

-3/+5%

 

Nominal voltage

24V

 

Efficiency reduction at 200W/m2

<5% reduction (efficiency 12.5%)

 

Limiting reverse current

5.30A

 

Temperature coefficient of Isc

(0.065±0.015)%/ºC

 

Temperature coefficient of Voc

-(0.36±0.05)%/ºC

 

Temperature coefficient of Pmax

-(0.5±0.05)%/ºC

 

(3) NOCT

47±2°C

 

Maximum series fuse rating

20A

 

Application class

(according to IEC 61730:2007)

Class A

 

Maximum system voltage

600V

(U.S. NEC)

1000V (IEC61730:2007)

 

(1)     Values at Standard Test Conditions (STC): 1000W/m2 irradiance, AM1.5 solar spectrum and 25ºC module temperature.

(2)     Values at 800W/m2 irradiance, Nominal Operation Cell Temperature (NOCT) and AM1.5 solar spectrum.

(3)     Nominal Operation Cell Temperature: Module operation temperature at 800W/m2 irradiance, 20ºC air temperature, 1m/s wind speed.

 

10.  Karakteristik Solar Modul

Arus-Tegangan

Berikut memperlihatkan kurva arus tegangan BP4165T tergantung oleh perubahan temperatur. Modul Solar memiliki perilaku seperti komponen semikonduktor pada umumnya, yaitu bilamana temperatur berubah naik tegangan cenderung berubah menurun.

 

Gambar 20. Kurva Arus-Tegangan Tergantung Temperatur

Berikut memperlihatkan kurva arus tegangan BP4165T tergantung oleh perubahan irradiation dari matahari. Bila irradiation dari matahari menurun dari 1000W/m2 ke 200W/m2, arus hubung singkat dari Solar Modul akan menurun dari sekitar 5A menjadi sekitar 1A saja. Perubahan akibat temperatur dan irradiation matahari sangat penting digunakan sebagai acuan dalam memilih inverter yang dilengkapi sistem kontrol yang handal.

 

Gambar 21. Kurva Arus-Tegangan Tergantung Irradiation

Mechanical characteristics

Solar cells

72 monocrystalline 5” silicon cells (125x125mm) in series

Front cover

High transmission 3.2mm (1/8th in) glass

Encapsulant

EVA

Back cover

White polyester

Frame

Silver anodized aluminum (Universal II)

Diodes

IntegraBus™ with 3 Schottky diodes

Junction box

Potted (IP 67); certified to meet UL 1703 flammability test

Output cables

4mm2 cable with latching MC4 connectors. Asymetrical cable lengths:

(-)1250mm (49.21in) / (+)800mm (31.50in)

Dimensions

1587x790x50mm / 62.5x31.1x2in

Weight

15.4kg / 33.95lbs

Warning: All dimensional tolerances within ±0.1% unless otherwise stated.

11.  Pemilihan Inverter

Tugas utama inverter adalah merubah tegangan DC dari Modul Solar menjadi tegangan AC. Hal-hal penting yang harus diperhatikan dalam memilih inverter adalah minimum inverter harus memiliki (1) efisiensi tinggi diatas 90%, (2) memiliki kontrol MPP yang handal dan (3) dilengkapi dengan rangkaian ESS bilamana inverter terkoneksi langsung sistem dengan jaringan 220V. Sesuai dengan kebutuhan dalam projek ini, inverter yang digunakan adalah inverter dari produk Sunny Boy tipe SB 3800. Gambar 22(a) memperlihatkan 9 buah inverter dari SB 3800 yang masing-masing terkoneksi langsung dengan jaringan 3 fasa.

 

Gambar 22(a). String Inverter terhubung pada jaringan 3 phase

12.     DC Panel

Sebelum dihubungkan ke Inverter, tegangan keluaran DC dari masing-masing string solar generator didistribusakan menjadi satu kesatuan di dalam kotak DC panel. Gambar 22(a) memperlihatkan rangkaian DC panel dari keluaran string solar generator.

 

Gambar 22(b). Rangkaian DC Panel

13.     Inverter

Diagram Blok Inverter SB 3800

Berikut memperlihatkan diagram blok inverter dari produk Sunny Boy tipe SB 3800.

 

Gambar 23. Diagram blok inverter dari produk Sunny Boy tipe SB 3800

Spesifikasi Data Teknis Inverter

Berikut data teknis dari Inverter SB 3800 yang digunakan pada projek ini.

 

14.     Pemilihan Kabel

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan jenis kabel yang akan digunakan selain jenis bahan adalah ukuran luas penampang, tahanan isolasi dan karet pembungkus untuk pelindung air dan sinar Ultra Violet (UV).

 

Gambar 24. Spesifikasi Kabel Photovoltaik

 

15. Pemasangan Solar Modul

 Dalam pemasangan solar modul diperlukan komponen/bahan pendukung yang memadai, agar proses pengerjaan lebih cepat dan efisien. Diantaranya diperlukan rails system yang dipasang langsung diatas atap gedung, seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

     

 

       

     

    

 

          

Gambar 25. Rails System untuk pemasangan modul Photovoltaik

 

     

 

    

 

    

 

Gambar 26. Metode pemasangan modul Photovoltaik di atap gedung

 

  16. Sistem Komunikasi Energi

Sistem standar baru dalam komunikasi energi di masa mendatang tidak bisa lepas dari dukungan Teknologi Informasi (TI), beberapa manfaat sistem komunikasi energi berbasis Teknologi Informasi antara lain:

  • Sistem akses dari manapun Web browser-di mana saja di dunia (System access from any Web browser-anywhere in the world).
  • Pencatatan harian, bulanan dan tahunan menghasilkan energi melalui Sunny Portal (Recording of daily, monthly and annual energy yield via Sunny Portal)
  • Diagnosis dari Jarak Jauh (Remote plant diagnosis)
  • Sistem Konfigurasi Jarak Jauh (Remote system configuration)
  •  Transfer data pada interval dipilih secara otomatis (Automatic data transfer at chosen intervals)
  • Penyimpanan dan menampilkan data melalui Ethernet (Data storage and display via Ethernet)
  • Kompatibel dengan semua SMA utilitas interaktif inverter (Compatible with all SMA utility interactive inverters)
  • Konsumsi daya rendah (Low power consumption)
  • Komunikasi dengan Sunny Portal secara otomatis (Automated communication with Sunny Portal)

 

Gambar 27 Sistem Komunikasi Energi Berbasis Web

17.     Melalui web memungkinkan data logging dan kontrol

Sistem komunikasi energi berbasis web memungkinan sistem operasi data dari sistem pembangkit tenaga surya (lihat Gambar 27). Sistem monitoring pencatatan data dapat dilakukan melalui modem atau Ethernet ke internet atau langsung ke PC Anda. Selain itu data-data tersebut juga dapat dikirim ke portal internet milik SMA (Sunny Portal) yang berada di Amerika Serikat. Portal Sunny menyediakan penyimpanan data secara gratis untuk jangka panjang dan menyediakan tampilan grafis (software) dari data kinerja sistem anda. Informasi yang disimpan dalam Portal Sunny dikumpulkan dalam format bentuk file yang kompatibel, sehingga dapat digunakan di berbagai spreadsheet, grafik atau situs web kita sendiri. Sistem komunikasi energi berbasis web memberikan kemudahan dalam hal, membuat penyimpanan, transmisi, pengelolaan dan menampilkan data sistem.

 

 

Gambar 28 Pengukuran radiasi matahari (pyranometer) dan temperatur Ambient

Sistem standar baru dalam komunikasi energi, mencakup beberapa layanan seperti sistem pemantauan, diagnosis daerah terpencil, penyimpanan data dan dilengkapi dengan sistem penampil (display). Pada umumnya fitur sistem komunikasi energi merupakan fitur/web menggunakan antarmuka HTTP yang terintegrasi. Keuntungan dari sistem ini adalah memungkinkan kita dapat mengakses sistem informasi melalui PC, terlepas dari sistem operasi atau jenis browser. Sistem komunikasi energi berbasis web dapat memberikan informasi seperti penghitungan daya, penyimpanan kapasitas, dan komunikasi antarmuka.

 

Gambar 29 Koneksi PC modem dan tranmisi untuk fax

 

Transfer data dan konfigurasi sistem melalui internet dapat dilakukan dengan baik melalui koneksi Ethernet atau melalui telepon modem. Transfer data secara otomatis dapat kita lakukan dengan interval sesuai dengan keinginan. Sistem komunikasi energi dengan menggunakan webbox tunggal dapat memonitor sebanyak sampai 50 inverter, sehingga dapat menghemat waktu dan biaya dalam perawatan dan perbaikan.

Sistem komunikasi berbasis web memberikan pelayanan sistem monitoring secara on line perihal status sistem PV yang dapat diperiksa dari beberapa tempat yang berbeda, seperti dari rumah, kantor atau di mana saja yang memungkinkan dengan layanan internet browser.

Sistem komunikasi energi berbasis web perlu dilengkapi dengan web server tersendiri (independen). Hal ini supaya kita lebih mudah dalam melihat output dari sistem dan unjuk kerja dari masing-masing saluran inverter.

 

Gambar 30 Koneksi RS485 antara PC dan Sunny Boy Control

Data teknis sunny webbox.

 

 

Hasil Perakitan Sistem Photovoltaik Terkoneksi Jaringan Listrik (on grid system)

     

 

    

 

Kesimpulan

Kebutuhan energi terbarukan memasuki abad ke 21 merupakan era abad industrialisasi dan diperkirakan pada pada tahun 2050 kebutuhan energi dunia meningkat dua kali atau hampir mendekati angka tiga kali lipat sebanding dengan pertumbuhan populasi penduduk secara global. Beban ini dirasakan dari tahun ke tahun semakin bertambah berat, terutama ketergantungan terhadap sumber energi fosil sebagai pemasok energi utama masih begitu tinggi, situasi ini menyebabkan kelangkaan dan persediaan sumber energi fosil dari tahun ke tahun semakin menipis dan amat terbatas. Kondisi ini turut menperkuat terjadinya krisis energi dan secara tidak langsung membuat harga energi menjadi mahal dan semakin bertambah melambung tinggi.

Perkembangan dunia industri dan peningkatan jumlah penduduk yang tidak terkendali secara langsung dapat mengakibatkan tuntutan kebutuhan dan persediaan sumber energi semakin meningkat. Permasalahan ini dirasakan hampir sebagian besar negara-negara di seluruh dunia. Persediaan energi fosil yang terbatas dengan kebutuhan yang meningkat, menyebabkan harga menjadi mahal. Selain itu dampak eksploitasi energi fosil yang berlebihan khususnya minyak bumi terbukti telah membawa dampak polusi udara serta pengotoran lingkungan menjadi panorama sebagai ciri khas kota-kota besar negara berkembang saat ini, terutama seperti kota-kota besar di negara-negara berkembang seperti Jakarta, New Delhi dan kota-kota besar di belahan benua Amerika Latin seperti Rio de Janeiro. Untuk itu dalam waktu mendesak segera perlu dipikirkan, bagaimana upaya mencari energi alternatif sebagai sumber energi pengganti.

Pemerintah Indonesia tengah menyiapkan rencana induk (blue print) atau pemetaan persoalan (roadmap) mengenai pengembangan energi terbarukan 2005-2020. Dalam jangka panjang energi terbarukan itu, diharapkan dapat memberikan kontribusi yang signifikan dalam penyediaan energi yang berkelanjutan di masa depan. Penyiapan rencana induk itu merupakan kelanjutan atas kebijakan energi nasional.

 

Posisi geografis Indonesia, Indonesia merupakan negara yang beriklim tropis, energi surya merupakan salah satu energi yang sedang giat dikembangkan saat ini oleh Pemerintah Indonesia, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup besar. Dampak positif dalam mendorong pemanfaatan energi terbarukan khususnya pembangkit listrik, pemerintah Indonesia disebutkan juga telah menyiapkan beberapa peraturan, antara lain: Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 3 Tahun 2005 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Listrik yang Memprioritaskan Penggunaan Sumber Energi Setempat, dengan Mengutamakan Pemakaian Energi Terbarukan

Pustaka

  1. Alsema, E A, 2000, 'Energy payback time and C02-emissions of PV systems', Progress in Photovoltaics: Research and Applications 8,S. 17-25.
  2. Basore, P A, 2004, 'Simplified processing and improved efficiency of crystalline silicon on glass modules', in Proceedings of the 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference, 7-11 June, Paris, France.
  3. Baumgartner, F, NTB, 2004, ' M P P voltage monitoring to optimise grid connected system design rules, Beitrag zur 19', European Photovoltaic Solar Energy Conference, June, Paris.
  4. Baumgartner, F, NTB, 2005, 'Euro Realo inverter efficiency: DC-Voltage Dependency, Beitrag zur 20', European Photovoltaic Solar Energy Conference, June, Barcelona.
  5. Becker, G, 2001, Innovative gebaudeintegrierte Solarstromanlagen-Architekturwettbewerb des Solarenergiefbrdervereins Bayern e. V, Broschiire, Munich.
  6. Becker, G, 2002, Solarstrom aus Fassaden - Architekturwettbewerb des Solarenergiefdrdervereins Bayern e.V, Vortrag, Munich.
  7. Becker, H, 1997, 'Blitz- und ueberspannungsschutz bei  Photovoltaikanlagen', Photon 12
  8. Bendel, C, Nestle D and Malcher S, 2005, Dezentrale Energieeinspeisungen ins Niederspannungsnetz, Tagungsband des 20. Symposiums Photovoltaische Solarenergie, Hrsg.OTTI-Kolleg.
  9. Bernreuter, J, 2005, 'Die Branche hat geschlafen, fachartikel in sonne wind and warme', Ausgabe 29.
  10. Brosicke, W, 1995, Vorlesungsskript Elektrische Energiewandler - Photovoltaik Teil 3, FHTW, Berlin.

 

Alat Ukur Kerja Bengkel


 

Abstraksi

 Pada pengerjaan meksnik kerja proyek elektronika memerlukan pengetahuan dan ketrampilan tentang mempergunakan alat pemegang benda kerja, mempergunakan alat ukur benda kerja alat penanda benda kerja dengan benar, mempergunakan alat pemotong benda, mempergunakan alat penyerut benda kerja, mempergunakan alat pemotong benda kerja, mempergunakan alat pelubang benda kerja, mempergunakan alat pemukul benda kerja dan mempergunakan mesin bor benda kerja dengan benar.
Pada pengerjaan kerja proyek, tentunya memerlukan ketelitian sesuai dengan ukuran pada gambar kerja. Pengukuran dapat bagi berdasarkan nilai toleransi yang ditentukan, untuk pengukuran yang besar dengan toleransi besar diperlukan alat ukur seperti mistar lipat atau mistar gulung. Demikian pula untuk pengukuran dengan toleransi kecil dipergunakan alat ukur seperti jangka sorong, mistar pengukur tinggi,  mistar geser dan busur derajat.
Manfaat alat ukur kerja proyek ini yakni untuk memudahkan untuk mengetahui panjang, tebal, tinggi dan kedalaman bagian-bagian dari ukuran suatu benda yang akan dikerjakan pada proyek ini. Penggunaan alat ukur kerja bengkel ini harus sesuai dengan cara penggunaan dan keperuntukannya dengan benar. Alat ukur kerja bengkel ini telah ditera dan disesuaikan dengan standar alat ukur internasional, oleh sebab itu perlakukan alat ukur ini sesuai dengan cara kerjanya dan diletakan pada tempatnya yang sesuai. 
Kata kunci : pengerjaan kerja proyek, alat ukur kerja bengkel, toleransi

 

 1      Mistar Ukur

Mistar ukur adalah alat ukur untuk mengetahui nilai panjang, lebar, tinggi/ketebalan, dan kedalaman. Alat ini berbentuk pipih lurus dilengkapi dengan satuan ukuran metrik dan imperial. Mistar dengan satuan metrik berbasis pada satuan milimeter dan setengah milimeter, sedangkan mistar satuan imperial berbasis pada satuan inchi dengan pembagian 16, 32, atau  64 bagian. Jika dibagi dalam 16 bagian artinya harga satuan terkecil adalah  1/6", jika dibagi dalam 32 bagian maka satuan terkecil sama dengan 1/32" sedangkan jika dibagi dalam 64 bagian berarti satuan terkecil adalah 1/64".

      Mistar ukur terbuat dari logam (baja atau aluminium), plastik, formika, atau kayu. Untuk kerja bangku umumnya terbuat dari baja. Satu sisi mistar diberi satuan ukuran metrik dan sisi lain diberi satuan ukuran imperial, namun ada mistar yang hanya mencantumkan satu sistem ukuran pada salah satu sisinya, misalnya hanya metrik atau imperial. Panjang mistar antara 10 cm s.d. 1 meter, namun yang biasa digunakan di bengkel kerja bangku adalah mistar berskala ukur ganda dengan panjang 30 cm atau 12" (1foot). Bila diperlukan yang lebih panjang, tersedia pula mistar lipat dan mistar gulung (rol mistar).

Gambar 1.1 Model mistar baja berskala ganda (metrik dan imperial)

 

2      Mistar Lipat

Alat ukur ini dapat dilipat karena dilengkapi dengan sambungan pada setiap panjang tertentu, lipatan ini dinamakan bilah ukur. Meteran dengan jarak lipatan 10 cm akan terdapat 10 bilah ukur, sedangkan jarak lipatan 20 cm akan terdapat 5 bilah ukur.

Bahan meteran terbuat dari baja, aluminium, plastik, formika atau kayu. Sistem ukuran biasanya dipakai ke duanya (metrik dan imperial) tetapi tidak menutup kemungkinan hanya mencantumkan salah satu sistem ukuran.

 

Gambar 1.2 Mistar Lipat

 

3      Mistar Gulung (Rol Meter)

Dalam perkembangannya, meteran dibuat lebih panjang dari satu meter, bahkan ada yang sampai 100 m. Meteran semacam ini terbuat dari bahan serat nylon, kain, kulit atau lembaran plat baja tipis sehingga dapat digulung pada sebuah selubung, oleh karena itu dinamakan mistar/meteran gulung. Panjang meteran gulung yang terbuat dari plat baja antara 2 s.d. 10 m, meteran ini mempunyai konstruksi khusus yang dapat menggulung kembali secara otomatis, sedangkan meteran gulung kain/kulit panjangnya bisa mencapai 100 m tetapi tidak dapat menggulung secara otomatis.

Gambar 1.3 Mistar Gulung

4      Jangka Sorong

Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Umumnya terbuat dari baja tahan karat. Terdiri dari dua bagian, bagian diam memuat skala ukur utama dalam sistem matrik dan imperial, dan bagian bergerak memuat skala ukur pembagi. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat. Sebagian buatan terbaru sudah dilengkapi dengan display digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0.05 mm (19  mm dalam skala utama dibagi dalam 20 bagian dalam skala pembagi) untuk jangka sorong dibawah 30cm,  dan 0.01 untuk yang di atas 30cm.