Pkm Penerangan Jalan

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Semakin pesatnya perkembangan kabupaten dan kota di Indonesia

menuntut perbaikan sarana dan prasarana yang digunakan masyarakat.

Perkembangan dan perbaikan jalan umum menurut Hermawan (2008) dari jalan

propinsi sampai jalan lingkungan menuntut perlengkapan jalan seiring dengan

kepadatan aktivitas pemakai jalan. Salah satu perlengkapan jalan yang sangat

dibutuhkan adalah Penerangan Jalan Umum (PJU).

Kondisi PJU sebagian besar daerah belum menggunakan alat pencatat dan

pengukur listrik. Lampu- lampu yang dipakai masih banyak yang menggunakan

lampu yang tidak sesuai dengan kebutuhan kelas jalan (lampu dengan daya watt

tinggi tetapi lux rendah), dan juga semakin banyaknya lampu penerangan jalan

liar yang dipasang sendiri oleh masyarakat. Di lain pihak PLN sebagai penyedia

sarana energi listrik, melakukan perhitungan pemakaian energi listrik yang

digunakan untuk PJU adalah pemakaian daya yang tercatat di kWH meter bagi

PJU yang telah dipasang kWH meter dan PJU yang tidak dipasang kWH meter

berdasarkan kelompok daya yang telah ditetapkan (Hermawan, 2008).

Biaya energi listrik untuk PJU diperoleh pemerintah daerah dari pajak

penerangan jalan yang dipungut pada setiap bulan dari setiap pelanggan PLN

berdasar prosentase rekening pelanggan listrik. Beban pembayaran rekening listrik

PJU pada masing -masing kabupaten dan kota semakin lama semakin meningkat

seiring dengan bertambahnya lampu PJU yang terpasang di jalan. Kondisi ini

sangat memberatkan pemerintah kabupaten dan kota untuk menutup kekurangan

biaya listrik untuk PJU. Karena beban yang semakin besar tersebut maka tak

jarang di beberapa daerah, seringkali dijumpai pemda atau pemkot yang

mempunyai tunggakan rekening listrik PJU yang tidak sedikit.

Hermawan (2008) menguraikan bahwa dalam penelitiannya, akan dibuat

suatu program untuk mengetahui seberapa besar sebenarnya kebutuhan energi

listrik untuk penerangan jalan, dalam beberapa kelas jalan yang telah ditentukan,

2

sehingga diharapkan pemasangan lampu penerangan jalan umum tidak memakan

energi listrik yang berlebihan.

Dari permasalahan di atas maka kami membuat Karya Ilmiah dengan judul

“Optimalisasi Penataan Lampu Penerangan Jalan Umum (PJU) dengan

Pemanfaatan Fungsi Trigonometri Sebagai Upaya Hemat Energi”.

Rumusan Masalah

Bagaimana mengoptimalkan penataan lampu penerangan jalan umum (PJU)

dengan memanfaatkan fungsi trigonometri sebagai upaya penghematan energi.

Tujuan

Untuk mengetahui pengoptimalan penataan lampu penerangan jalan umum (PJU)

dengan pemanfaatan fungsi trigonometri sebagai upaya hemat energi.

Manfaat Penulisan

1. Agar masyarakat mengetahui daya yang dibutuhkan untuk lampu

Penerangan Jalan Umum (PJU).

2. Agar masyarakat mengetahui jarak pemasangan lampu penerangan jalan

umum.

3. Agar masyarakat dapat mengetahui penataan penerangan jalan umum

(PJU) sesuai dengan besarnya pancaran lampu.

3

GAGASAN

Konsep Dasar Penerangan

a. Arus Cahaya / Fluks Cahaya ( )

Menurut Abdul Kadir (1995:32) fluks cahaya adalah sebagai jumlah total

cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya setiap detik.

=

Dimana :

= fluks cahaya dalam lumen (lm)

Q = Energi cahaya dalam lumen detik (lm.dt)

t = waktu dalam detik (dt)

b. Intensitas Cahaya (I)

Adalah arus cahaya dalam lumen yang diemisikan setiap sudut ruang

(pada arah tertentu) oleh sebuah sumber cahaya (Hermawan, 2008).

I =

Dimana:


I = intensitas cahaya dalam candela (cd) =

sudut ruang dalam steridian (sr)

c. Iluminasi (E)

Iluminasi menurut Stevenson (1983:53) adalah (kuat penerangan)

kepadatan arus gaya bercahaya yang jatuh pada permukaan seluas satu satuan

luas, kalau permukaan diterangi secara seragam.

4

E =

Dimana:

E = iluminasi dalam lux (lx) =


A = luas bidang (m²)

Karena arus cahaya dan

maka

E =

d. Luminasi (L)

Adalah pernyataan kuantitatif jumlah cahaya yang dipatulkan oleh

permukaan pada suatu arah (Muhaimin, 2001:12).

L =

Maka

L =

Dimana:

L = luminasi dalam nit (nt) =

I = intensitas cahaya dalam candela (cd) =

r = titik jarak / luas ( )

5

e. Efikasi Cahaya ( )

Menurut Suryatmo (1996) efikasi cahaya adalah perbandingan fluks

cahaya dengan daya.

=

Dimana:

= efikasi cahaya dalam (

P = daya listrik dalam watt (w)


f. Menentukan Jarak Tiang (J) Lampu yang dipasang pada Satu Sisi Jalan

Muhaimin (2001:181) menguraikan bahwa dalam menentukan jarak tiang

faktor pemakaian dan faktor kehilangan sangat berpengaruh.

J =

g. Menentukan Jumlah Lampu (n)

n = jarak

Standar Perhitungan Penerangan

a. Fluks Cahaya (

Tabel 1. Arus Cahaya

No. Sumber Cahaya

1. Lampu Pijar 60 W 730

2. Lampu Fluoresen 18 W 900

3. Lampu Merkuri Tekanan Tinggi 50 W 1.800

4. Lampu Natrium Tekanan Rendah 55 W 3.500

5. Lampu Natrium Tekanan Tinggi 50 W 8.000

6

6. Lampu Metal Halida 2000 W 190.000

Sumber : Teknologi Pencahayaan hlm. 7

b. Kuat Penerangan (E)

Tabel 2. Kuat Penerangan

No. Sumber Cahaya E (lux)

1. Siang hari yang cerah di tempat terbuka 100.000

2. Siang hari yang cerah di dalam ruangan dekat jendela 2.500

3. Selama matahari terbit 500

4. Penerangan jalan raya 5-30

5. Terang bulan pada malam yang cerah 0,25


c. Luminasi (L)

Tabel 3. Luminasi

No. Permukaan L ( )

1. Permukaan Matahari 1.650.000.00

2. Filamen Lampu Pijar Bening 7.000.000

3. Lampu Fluoresen 5.000 – 15.000

4. Permukaan Bulan Purnama 2.500


d. Efikesi ( )

Tabel 4. Perbandingan Kemampuan Lampu

No. Jenis Lampu ( ) Umur (jam) % Depriasi

1. Lampu Pijar 9 – 22 750 – 2.500 10 – 22

2. TL 45 – 95 7.500 – 20.000 11 – 28

7

3. Metal Halida 80 – 115 7.500 – 15.000 12 – 22

4. SON 80 – 140 12.000 – 24.000 8 – 10


e. Faktor Kehilangan

Tabel 5. Faktor Kehilangan Cahaya Lampu Penerangan Jalan Raya

No. LingkunganWaktu Pemakaian (tahun)

1 2 3

1. Sangat bersih 0,98 0,94 0,93

2. Bersih 0,95 0,92 0,90

3. Sedang 0,92 0,87 0,84

4. Kotor 0,87 0,81 0,75

5. Sangat kotor 0,72 0,63 0,57


Jenis Lampu Listrik

a. Lampu Pijar

- lampu halogen

- lampu dingin

b. Lampu Fluoresen

- lampu fluoresen

- lampu neon

- lampu tabung yang berisi gas Neon menghasilkan sinar kemerahan.

c. Lampu natrium

d. Lampu merkuri tekanan tinggi

e. Lampu metal helida

Tabel 6. Jenis Lampu Penerangan Jalan Ditinjau dari Karakteristik dan

Penggunaannya

JenisLampu

Efikasirata-rata(lumen /

watt)

Umurrencanarata-rata

(jam)

Daya(watt)

Pengaruhthd warna

obyekKeterangan

8

Lamputabung

fluoresentekananrendah

60 – 70 8.000 –10.000

18 - 20 Sedang - untuk jalan kolektor dan lokal- efisiensi cukup tinggi

tetapi berumur pendek- jenis lampu ini masih dapat digunakan untuk hal-hal yang terbatas

Lampu gas

merkuritekanantinggi

(MBF/U)

50 – 55 16.000–

24.000

125; 250;400; 700

Sedang - Untuk jalan kolektor, lokal, dan persimpangan

- Efisiensi rendah, umur panjang, dan ukuran lampu kecil

- Jenis lampu ini masih dapat digunakan secara terbatas

Lampu gas

sodiumtekananrendah(SOX)

100-200

8.000 -10.000

90 -180 Sangatburuk

- untuk jalan kolektor, lokal,persimpangan, penyeberangan, terowongan, tempat peristirahatan (rest area), efisiensi sangat tinggi, umur cukup panjang, ukuran lampu besar. sehingga sulit untuk mengontrol cahayanya dan cahaya lampu sangat buruk karena warna kuning.

- Jenis lampu ini dianjurkan digunakan karena faktor efisiensinya yang sangat tinggi.

Lampu gas

sodiumtekanantinggi(SON)

110 12.000-20.000

150, 250,400

Buruk - Untuk jalan tol, arteri, kolektor, persimpangan besar/luas dan interchange; efisiensi tinggi, umur sangat panjang, ukuran lampu kecil, sehingga mudah pengontrolan cahayanya;

- Jenis lampu ini sangat baik dan sangat dianjurkan untuk digunakan.

9

Sumber : Standar Nasional Indonesia (SNI) hlm. 13

Tabel 7. Kualitas Pencahayaan Normal

Jenis/

klasifikasi jalan

Kuat pencahayaan

(Iluminansi)Luminansi

Batasan

silau

ERata-rata(lux)

Kerataan(Uniformit)

Lrata-rata(cd/

)

Kerataan(uniformity)

GTJ(%)

g1 VD VI

Trotoar 1 – 4 0,10 0,10 0,40 0,50 4 20Jalan lokal:- Primer- Sekunder

2 – 52 - 5

0,100,10

0,500,50

0,400,40

0,500,50

44

2020

Jalan kolektor :- Primer- Sekunder

3 – 73 - 7

0,140,14

1,001,00

0,400,40

0,500,50

4-54-5

2020

Jalan arteri:- Primer- Sekunder

11 - 2011 - 20

0,14-0,200,14-0,20

1,501,50

0,400,40

0,50-0,700,50-0,70

5-65-6

10-2010-20

Jalan arteri denganakses kontrol, jalanbebas hambatan

15 - 20 0,14-0,20 1,50 0,40 0,50-0,70 5-6 10-20

Jalan layang,simpang susun,terowongan

20 - 25 0,20 2,00 0,40 0,70 6 10

Sumber : Standar Nasional Indonesia (SNI) hlm. 16

Keterangan : g1 : E min/E maksVD : L min/L maksVI : L min/L rata-rataG : Silau (glare)TJ : Batas ambang kesilauan

Pengaturan Penerangan

Reflektor adalah permukaan yang digunakan memantulkan cahaya.

Pantulan atau refleksi adalah suatu terminologi umum menjelaskan proses dimna

10

sebagian arus cahaya tiba pada permukaan suatu bidang dan tidak dapat

menembus bidang tersebut. Pantulan dibagi menjadi 3 macam, yaitu; pantulan

teratur, patulan difus, pantulan menyebar.

Kontur (garis bentuk) reflektor terdapat 2 kategori: konik (lingkaran, elips,

parabola, dan hiperbola) kontur Lingkaran dapat digunakan memodifikasi arah

pancaran cahaya dengan mengatur posisi lampu. Agar mendapatkan hasil yang

maksimal, lampu dipasang diantara pusat dengan reflektor. Karena intensitas

cahaya yang dipancarkan lampu ke reflektor akan dipantulkan kembali pada

lampu sehingga cahaya yang dihasilkan sumber cahaya 2 kali lipat intensitas

lampu.

Penerangan Luar Ruangan

a. Penerangan Jalan Raya

Muhaimin (2001:180) menjelaskan bahwa penerangan jalan

mempertimbangkan 6 aspek:

1. Kuat rata-rata penerangan ,

2. Distribusi cahaya,

3. Cahaya yang menyilaukan mata,

4. Arah pancaran cahaya dan pembentukan bayangan,

5. Warna dan perubahan warna,

6. Lingkungan.

b.Posisi lampu penerangan

Ada 6 macam posisi pemancaran tiang lampu pada jalan

(Muhaimin, 2001:185) yaitu :

1. Pemasangan dengan menggantung pada pertengahan jalan,

2. Pemasangan pada satu sisi,

3. Pemasangan pada 2 sisi jalan berhadapan,

11

4. Pemasangan pada 2 sisi jalan berhadapan berselang-seling,

5. Pemasangan pada 2 sisi median jalan,

6. Pemasangan pada 2 sisi median jalan berselang-seling.

Gambar 1. Tipikal lampu jalan satu arah

Fungsi Penerangan Lampu

Penerangan jalan di kawasan perkotaan mempunyai fungsi antara lain :

1) Menghasilkan kekontrasan antara obyek dan permukaan jalan,

2) Mebagai alat bantu navigasi pengguna jalan,

3) Meningkatkan keselamatan dan kenyamanan pengguna jalan, khususnya

pada malam hari,

4) Mendukung keamanan lingkungan,

5) Memberikan keindahan lingkungan jalan.

Aplikasi

Untuk mencari perbandingan kehematan dalam penerangan lampu jalan

maka kita memerlukan beberapa aplikasinya agar dapat ditarik suatu kesimpulan.

Aplikasi itu sebagai berikut:

12

Gambar 2. Aplikasi Penghitungan Lampu

Dalam merencanakan penataan lampu Penerangan Jalan Umum (PJU), harus

menetapkan variabel yang ditetapkan dan variabel yang di ubah-ubah. Setelah

semuanya telah ditentukan, maka kita bisa mencari perbandingan kehematannya.

Misal : 1. variabel yang ditetapkan

- lebar jalan (b) = 8 m

- tinggi tiang (h) = 6 m

- lampu fluoresen

Jika diketahui daya (P) lampu fluoresen 18 Watt, maka

Fluks cahaya ( ) 900 lumen.

Jadi 1 Watt = 50 lumen

2. variabel yang diubah-ubah

- daya lampu (P) = 20 watt, 40 watt, 60 watt, 80 watt, 100 watt

- sudut kemiringan (α) = 15

Penyelesaian:

Langkah 1

- Mencari nilai fluks cahaya (

Keterangan:h = tinggi tiang listrikb = lebar jalanr = jarak antara luminer dg titik

objekN = garis normal

= sudut kemiringan lampu

= sudut yang dibentuk oleh sisi

depan luminer dengan garis lurus antara luminer dengan titik yang dituju

= sudut antara sinar datang dg

garis normal titik objek

= sudut sinar pancar lampu

13

=

Kita tidak perlu menggunakan rumus diatas, karena kita sudah punya

pedoman dari permisalan diatas.

1 Watt = 50 lumen

Langkah 2

- Mencari nilai intensitas cahaya (I)

I =

Sebelum mencari intensitasnya, kita cari sudut ruangnya ( dahulu,

caranya: = 180 – (2α)

Langkah 3

- Mencari nilai kuat penerangan (E)

E =

Dari rumus diatas kita bisa uraikan menjadi

E

Untuk mencari nilai (E), kita cari nilai (R)

Langkah 4

- Mencari nilai luminasi (L)

L =

Dari rumus diatas bisa diuraikan lagi menjadi

L = = =

Langkah 5

- Mencari nilai efikesi (

14

=

NO

DATA RUMUS

B

(m)

h

(m)

P

(W)

α

(=

(lm)

I =

(cd)

E =

(lx)

L =

( )

=

(

1. 8 6 20 15 1000 6,67 0,17 0,014 50

2. 8 6 40 30 2000 16.67 0,35 0,032 50

3. 8 6 60 45 3000 33,33 0,46 0,052 50

4. 8 6 80 60 4000 66,67 0,46 0,074 50

5. 8 6 100 75 5000 166,7 0,31 0,095 50

Langkah 6

- Mencari jarak tiang lampu yang dipasang pada salah satu sisi

J =

Dalam hal faktor kehilangan cahaya, kami mengambil sampel lingkungan

yang bersih dalam waktu 1 tahun.

Disederhanakan menjadi

J =

Langkah 7

- Mencari jumlah lampu yang akan dipasang (n)

n = jarak

semakin kecil nilai (n) yang dihasilkan maka semakin hemat

NO.JARAK

(J)

SUDUT

(α)

JUMLAH LAMPU

(n)

1. 122,5 15 1837,5

2. 245 30 7350

15

3. 367,5 45 16537,5

4. 490 60 29400

5. 612,5 75 45937,5

Lampu fluoresen yang paling hemat energi, dari segi standar keamanan dan

standar efisiensi adalah Lampu fluoresen yang memiliki :

- Daya (P) = 18-20 Watt

- Sudut Kemiringan Reflektor (α) = 5 - 15

- Fluks Cahaya ( ) = 900-1000 lm

- Iluminasi (E) = 5 – 30 lux

- Luminasi (L) = 0,50

- Efikasi ( ) = 45 – 95

Dari kelima data lampu fluoresen yang telah dihitung, yang memenuhi

standar penataan lampu Penerangan Jalan Umum (PJU) adalah data lampu

kesatu. Dengan perincian :

- Daya (P) = 20 Watt

- Sudut Kemiringan Reflektor (α) = 15

- Fluks Cahaya ( ) = 1000 lm

- Iluminasi (E) = 0,17 lux

- Luminasi (L) = 0,014

- Efikasi ( ) = 50

16

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Untuk dapat mengoptimalkan penataan lampu Penerangan Jalan Umum

(PJU) dan menghemat energi, dapat dilakukan dengan aplikasi trigonometri:

1. Aplikasi trigonometri dapat menentukan intensitas cahaya, iluminasi,

luminasi, dan efikasi cahaya pada lampu Penerangan Jalan Umum (PJU).

2. Untuk mengoptimalkan penataan lampu penerangan jalan umum agar tidak

terjadi pemborosan energi listrik terlebih dahulu perlu diidentifikasi dan

dijawab beberapa permasalahan sebagai berikut: (1) Apakah lampu yang

digunakan sudah sesuai dengan labar jalan; (2) Apakah penempatan lampu

sudah memperhatikan daya pancar cahaya ; (3) rumus apa saja yang

digunakan dalam penataan lampu; (4) Apakah penempatan lampu sudah

memperhatikan daya pantul lampu.

3. Uraian dari beberapa permasalahan tersebut membuktikan bahwa penataan

lampu penerangan jalan umum tidak bisa dilakukan secara sembarangan, agar

tidak terjadi pemborosan energi.

Saran

17

Diharapkan pemerintah baik daerah maupun pusat sudah saatnya

menerapkan sistem penataan lampu Penerangan Jalan Umum (PJU) dengan

fungsi trigonometri, agar dapat menghemat energi. Oleh karena itu, diharapkan

dengan menerapkan fungsi trigonometri dalam penataan lampu Penerangan

Jalan Umum (PJU) ini bisa membantu pemerintah dalam menghemat energi yang

dikeluarkan. Bersamaan dengan upaya ini, sebaiknya masyarakat juga menyadari

agar tidak memasang lampu penerangan jalan umum sembarangan. Karena hal

ini akan menimbulkan pemborosan energi listrik.

Pkm Penerangan Jalan

Documents