Upload
nabella-doris
View
707
Download
106
Embed Size (px)
DESCRIPTION
laporan makalah kompor surya
Citation preview
MAKALAH
PERANCANGAN SISTEM ENERGI
“Kompor Surya”
Dosesn Pembimbing:
Dr. Bayu Rudianto, ST, M.Si
Oleh:
Nabella Doris Tiyas Putri
NIM. B42120036
PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN
JURUSAN TEKNIK
POLITEKNIK NEGERI JEMBER
2015
BAB I
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan salah satu negara yang berada pada lintasan sumber
energy yaitu pada garis khatulistiwa 6oLU – 11oLS. Posisi yang sangat strategis ini
membawa negara Indonesia menjadi negara yang kaya akan sumber energy,
tentunya pemanfaatan energy yang terorganisasi dan efisien akan dapat
dipertahankan untuk anak cucu dimasa mendatang.
Sumber energy masih dimanfaatkan dengan mengandalkan sumber
minyak bumi, dimana pada suatu saat akan habis jika tidak memperhitungkan
siklusnya yang beribu tahun. Untuk memutus rantai sumber energy minyak bumi,
maka perlu mencari alternatif energy dengan jalan memanfaatkan langsung
sumber dari segala sumber energy yaitu energy panas matahari.
Energi panas matahari merupakan suatu energy yang potensial untuk
dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber cadangan energy terutama
bagi negara-negara yang terletak di daerah khatulistiwa termasuk Indonesia,
dimana matahari bersinar sepanjang tahun. Negara Indonesia merupakan negara
yang beriklim tropis dengan suhu 32oC – 40oC dimana intensitas sinar matahari
yang bersinar sepajang tahun lebih banyak, sehingga energy matahari dapat
digunakan untuk kompor tenaga matahari.
BAB II
ISI
2.1 Fenomena Penggunaan Sumber Daya Alam Pemanfaatan Kompor
Energi Matahari
2.1.1 Energi Minyak Bumi
Selama ini, dunia masih mengandalkan minyak bumi sebagai penyangga
utama kebutuhan energi. Sementara itu masalah lain yang mengikuti tidak dapat
dihindarkan adalah sumber energi ini menjadi semakin langka dan mahal
harganya. Bagi Indonesia masalah energi menjadi penting artinya dan perlu
mendapatkan penanganan yang khusus karena :
Lebih kurang 80% kebutuhan energi di Indonesia di penuhi oleh minyak bumi
(data 2002).
Harga minyak dan konsumsi minyak bumi yang cenderung meningkat dengan
pesat setiap tahun.
Banyak sumber-sumber alternatif di Indonesia yang belum di kembangkan
secara maksimal.
Sampai dengan tahun 2009, sebenarnya produksi perminyakan negara
Indonesia telah terus mengalami penurunan yang tajam, sekali meningkat pada
tahun 2008. Hal ini juga berimbas pada sektor konsumsi negara ini, hingga
akhirnya pada tahun 2009, konsumsi kita naik 20%.Namun secara matematis,
konsumsi minyak negara juga belum dihitung dari impor. Artinya, wacana
konsumsi negara ini akan migas kemungkinan akan tetap melonjak hingga tahun
berikutnya, meskipun dibarengi dengan tingkat produksi yang sedang rawan.
Namun secara spesifikasi, perlu di ketahui bahwa sebenarnya bahan bakar
fosil lebih banyak dikonsumsi di tingkat rumah tangga dengan pemakaian minyak
tanah dan kayu bakar untuk bahan bakar hampir sama besarnya (44%; 43%).
Kayu bakar paling tinggi dipergunakan oleh penduduk di NTT/NTB/Irja (64%),
paling rendah di Jawa Bali (38%). Sedangkan pemakaian gas sebagai bahan bakar
paling banyak digunakan di Sulawesi yakni sebesar 11%. Minyak tanah
merupakan bahan bakar masak yang paling banyak digunakan oleh masyarakat
didaerah perkotaan, sedangkan kayu bakar dominan digunakan oleh masyarakat di
daerah perdesaan.
Tabel 2.1 Persentase Rumah Tangga menurut Bahan Bakar (sensus 2001)
Ketergantungan Indonesia yang begitu besar terhadap minyak bumi tak
kunjung surut. Kementrian ESDM mencatat, pemanfaatan minyak bumi
merupakan yang terbesar di antara energi yang lain.
Tabel 2.2 Persentase Bahan Bakar di Indonesia
Sumber. Jawa Pos
Pada 2009, cadangan minyak Indonesia hanya 3,9 miliar barel. Jumlah itu
masih kalah banyak oleh negara-negara produsen besar minyak bumi dunia. Yang
tak kalah melimpah adalah energi panas bumi dengan potensi 28.000 megawatt.
Jumlah tersebut menempatkan Indonesia di posisi teratas dalam cadangan panas
bumi terbesar di dunia.
Dari sisi harga, produksi minyak tanah makin tahun makin meningkat, dari
tanggal 1 Oktober 2005 pasar menetapkan harga minyak tanah Rp 2.000 per liter,
15 Desember 2008 naik dengan harga Rp 5.500 per liter, hingga saat ini harga
minyak tanah mencapai Rp 7.000 per liter5. Jika dibandingkan dengan harga elpiji
pada 1 Juli 2008, harga elpiji dinaikkan dari Rp 4,250 per kg menjadi Rp 5,250
per kg atau naik 23 persen. Kemudian pada 1 Agustus 2008 dinaikkan lagi dari Rp
5,250 menjadi Rp 5,750 per kg atau naik 9,5 %.
2.1.2 Penggunaan Kayu sebagai Bahan Bakar
Sementara itu, penggunaan kayu bakar oleh rakyat Indonesia, sering
dilakukan dalam rumah. Asap pembakaran dari memasak dengan kayu bakar
tersebut menyebabkan banyak anggota keluarga terpaksa menghirup gas beracun
karbon dioksida.
Gambar 2.1 Maysarakat Memasak dengan Menggunakan Kayu Bakar
Data Clinton Global Initiative mencatat, asap dari memasak dengan kayu
bakar di dalam rumah telah menyebabkan kematian pada 1,9 juta orang yang
kebanyakan dialami perempuan dan anak-anak, karena setiap hari selama
bertahun-tahun menghirup asap dari kompor kayu di dalam rumah. Asap dari hasil
memasak dengan tungku kayu telah membuat gas beracun membumbung di dalam
rumah. Gas ini telah menyebabkan pneumonia pada anak-anak, kanker paru-paru,
bronkitis dan penyakit kardiovaskuler. Sedangkan efek lain dari memasak dengan
kayu bakar adalah ikut memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim melalui
emisi karbon dioksida dan metana yang dikeluarkan. Kedua gas ini merupakan
faktor utama.
2.2 Energi Matahari
Matahari adalah bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak rata-rata
149.680.000 kilometer (93.026.724 mil). Matahari memancarkan energi dalam
bentuk cahaya ke segala arah. Energi yang dipancarkan tersebut, hanya sebagian
kecil yang sampai di bumi. Namun sejumlah energi yang kecil tersebut sudah
cukup sebagai sumber energi di bumi. Berdasarkan hasil penelitian, setiap 1 cm2
atmosfir bumi rata-rata menerima energi matahari sebesar 2 kalori setiap menit
(8,4 joule/menit). Nilai 2 kalori per menit ini selanjutnya disebut konstanta
matahari.
Penggunaan energi matahari juga dapat dijadikan sebagai salah satu
alternatif yang paling “dekat” untuk bisa kita manfaatkan sebagai sumber untuk
memasak sehari –hari disaat harga minyak tanah, dan gas yang terus naik. Bahkan
disaat seperti ini, makin banyak penggundulan hutan yang terjadi, semata–mata
hanya untuk menggunakan kayu sebagai bahan bakar pengganti untuk memasak.
2.3 Kompor Surya
Kompor surya adalah salah satu pemanfaatan energy mataari (surya) sudah
mulai dikembangkan oleh bangsa Indonesia maupun bangsa lain seperti; Mullick
et al (1987) membahas tentang pengujian pemasak surya tipe box menggunakan
kaca penutup ganda. Khalifa et al (1986) meneliti tentang koefisien pindahan
kalor tetap antara komponen- komponen pemasak tenaga surya. Sedangkan di
Indonesia telah dilakukan oleh Minto (1995) merancang dan membuat kompor
tenaga surya tipe parabolic, Herliyani Suharta (2005) telah merancang, membuat,
dan melakukan pengujian alat pemasak tenaga surya tipe box di Nusa Tenggara
Timur dan Jawa Timur. Mulyaef (2007) telah melakukan eksperimental tentang
kompor tenaga surya tipe box menggunakan sebuah cermin pemantul, luas
kolektor sebesar 0,39 m dapat memanaskan air dengan volume 750 ml sampai
temperatur 85oC.
Kompor tenaga surya adalah perangkat masak yang menggunakan sinar
matahari sebagai sumber energy. Berhubung kompor jenis ini tidak menggunakan
bahan bakar konvensional dan biaya operasinya rendah, organisasi kemanusiaan
mempromosikan penggunaannya ke seluruh dunia untuk mengurangi
penggundulan hutan dan penggurunan, yang disebabkan oleh penggunaan kayu
sebagai bahan bakar untuk memasak. Kompor surya dapat digunakan di luar
rumah, terutama dalam situasi ketika konsumsi bahan bakar minimal atau resiko
kebakaran menjadi pertimbangan penting.
Ada berbagai jenis kompor surya, semuanya menggunakan panas dari
cahaya matahari untuk memasak makanan. Beberapa primsip dasar kompor surya
adalah sebagai berikut:
1. Pemanasan cahaya matahari
Beberapa perangkat, biasanya berupa cermin atau sejenis bahan metal/logam yang
memantulkan cahaya, digunakan untuk memusatkan cahaya dan panas matahari
kearah area memasak yang kecil, membuat energy lebih terkosentrasi dan lebih
berpotensi menghasilkan panas yang cukup untuk memasak.
2. Mengubah cahaya menjadi panas
Bagian dalam kompor surya dan panic, dari bahan apapun asal yang berwarna
hitam, dapat meningkatkan efektivitas pengubahan cahaya menjadi panas. Panic
berwarna hitam dapat menyerap hampir semua cahaya matahari dan mengubahnya
menjadi panas, secara mendasar meningkatkan efektivitas kerja kompor surya.
Semakin baik kemampuan panic menghantarkan panas, semakin cepat kompor
dan oven bekerja.
3. Memerangkap panas
Upaya mengisolasi udara di dalam kompor dari udara luarnya akan menjadi
penting. Penggunaan bahan yang keras dan bening seperti kantong plastic atau
tutup panic berbahan kaca memungkinkan cahaya untuk masuk ke dalam panic.
Setelah cahaya terserap dan berubah jadi panas, kantong plastic atau tutup
berbahan gelas akan memerangkap panas di dalamnya seperti efek rumah kaca.
Hal ini memungkinkan kompor untuk mencapai temperature yang sama ketika
hari dingin dan berangin seperti halnya ketika hari cerah dan panas.
2.4 Karekter Kompor Tenaga Surya yang bekembang
2.4.1 Parabola reflector
Gambar 2.2 Parabola Reflektor
Kompor ini sulit dibuat dan berguna bagi institusi masak berskala besar.
Mangkuk Surya adalah teknologi pemusatan (cahaya matahari) yang khas
digunakan oleh Solar Kitchen di Auroville India. Mangkuk surya mengunakan
pemantul statis berbentuk lempengan bundar setengah cekung bekerja dengan cara
yang berbeda.
Gambar 2.3 Material yang digunakan adalah myler,aluminium foil dan cermin
Reflektor parabola dipasang mecondong ke arah matahari,dengan dilapisi
lensa kaca atau cermin lengkung. Dan cara pengoperasian reflektor parabola
masih menggunakan tenaga manusia dengan menggunakan sistem kontrol
mekanis sederhana. Dalam satu jenis kompor surya reflektor parabolik, digunakan
lingkaran berdiameter 120 cm. Hal ini untuk memfokuskan sinar matahari ke
bagian bawah horizontal dengan kedalaman 20 cm dan menghasilkan panas setara
dengan 500 watt listrik. Hal ini setara dengan 1 liter air yang dapat mendidih
dalam waktu sekitar 15 menit.
2.4.2 Solar Water Lens (parabola lensa air)
Gambar 2.4 Kompor matahari dengan menggunaka lensa
Lensa dari air adalah ide lama yang telah diketahui, namun sering terlupa
dan dianggap remeh serta kurang dimanfaatkan dalam kehidupan masyarakat.
Karena minyak dan gas bumi mulai berkurang banyak maka lensa air ini mulai
dikembangkan. Salah satunya dipakai untuk memasak. Dasarnya sangat mudah
yaitu dengan memfokuskan sinar matahari yang datang menuju satu titik,
sehingga diperoleh panas yang dapat dimanfaatkan untuk memasak.
Keuntungan bila dibandingankan dari alat memasak dengan menggunakan
energy matahari yang lain adalah lokasi memasak yang bisa diaplikasikan lebih
nyaman di dalam rumah.
2.5 Perbandingan dengan alat bantu memasak yang lain
Kompor matahari bukan kompor pengganti untuk seterusnya, kompor
tersebut hanya dapat digunakan saat matahari muncul (cuaca panas) sekitar jam 9
– 14 siang hari. Sehingga penggunaan kompor matahari hanya sebagai alternative
dan dapat mengurangi / menghemat biaya pemakaian bahan bakar fosil.
Tabel 2.3 Perbandingan Jenis Energi dengan Nilai Rupiah yang dikeluarkan
dalam
konsumsi Rumah Tangga Sehari-hari Masyarakat Kita.
Untuk tabung 3 Kg adalah dengan harga Rp.15.000,- / tabung. Asumsi
pemakaian adalah untuk 17 hari penggunaan.
Untuk tabung 12 Kg adalah dengan harga Rp. 52.250,- / tabung. Asumsi
pemakaian adalah untuk 68 hari penggunaan.
Eceran minyak tanah untuk warung / toko dengan harga Rp. 4.000,- / liter.
Asumsi pemakaian untuk 1 hari adalah 1,5 liter
Eceran briket batubara dengan harga Rp. 900,- / Kg. Asumsi pemakaian untuk
1 hari adalah 6 Kg.
Perhitungan :
Tabung 3 kg = Rp 15.000
17 hari = Habisnya tabung 3 kg
Per hari = 15.000
17=Rp .900,-
Per jam = Rp .900 ,− ¿24
=Rp .50¿,-
1 bulan 2 tabung LPG 3 kg = 2 x 15.000 = Rp. 30.000,-
1 tahun Rp. 30.000,- x 12 bulan = Rp. 360.000,-
Panas matahari dari jam 09.00 WIB – 14.00 WIB (7 jam).
7 jam x Rp. 50,- = Rp. 350,- x 30 hari = Rp. 10.500,- per bulan
Setahun = Rp. 10.500,- x 9 bulan = Rp. 94.500,-
Selisih = Rp. 360.000,- - Rp. 94.500 = Rp. 265.500,-
BAB III
PENUTUP
Energi matahari dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif pengganti
bahan bakar gas, salah satunya yaitu dengan memanfaatkan energi matahari
sebagai kompor surya. Kompor tenaga surya adalah perangkat masak yang
menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi. Dengan menggunakan
kompor surya untuk menunjang kebutuhan sehari-hari kita secara tidak langsung
kita dapat melakukan penghematan.