e-ISSN : 2715-5064

## Perencanaan Penerangan Jalan Umum (PJU) Tenaga Surya Pada Desa Sikeben Kecamatan Sibolangit Kabupaten Deli Serdang
Khairul Imam Barus *) , Dicky Lesmana, Eddy Sutejo Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Pembangunan Panca Budi Jln. Jend. Gatot Subroto Km 4,5 Sei Sikambing, Medan, 20128, Sumatera Utara, Indonesia email: khairulimam750@gmail.com
Abstract Solar energy is a renewable energy source (EBT) that will never run out. One utilization of solar energy is as a source of solar-powered public street lighting (PJUTS). Public street lighting aims to assist the public when traveling and improve road safety at night.  This  research  will  focus  on  planning  solar-powered  public street lighting located in Sikeben Village, Sibolangit District, Deli Serdang  Regency,  which  is  a  provincial  road  with  a  width  of  5 meters and a length of 3950 meters. At night, several points on the road  have  minimal  lighting,  potentially  increasing  the  risk  of accidents and crime. Additionally, at some other points, lighting is already  installed,  but  it  still  relies  on  the  PLN  (State  Electricity Company)  as  the  power  source.The  planning  of  solar-powered public street lighting (PJUTS) requires 158 lighting points with 24 Watt LED lamp loads. With a pole height of 7 meters and a distance of 25 meters between poles, the lighting intensity is calculated to be 6.72 lux manually. According to applicable standards, the value of illumination  intensity  is  3-7  lux.  The  solar  modules  used  have  a capacity  of  75  Wp.  PJUTS  operates  for  12  hours  a  day  and  can continue operating for 3 days without solar energy source. The total cost for this solar-powered public street lighting is Rp 1,224,500,000.
Abstrak − Energi  surya  merupakan  sumber  energi  baru terbarukan  (EBT)  yang  tidak  akan  habis.  Salah  satu pemanfaatan  energi  surya  adalah  sebagai  sumber  energi penerangan jalan umum (PJUTS) bertenaga surya. Penerangan jalan  umum  bertujuan  untuk  membantu  masyarakat  saat bepergian dan meningkatkan keselamatan jalan di malam hari. Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  perencanaan  Penerangan Jalan  Umum  (PJUTS)  bertenaga  surya  yang  berlokasi  di  Desa Sikeben  Kecamatan  Sibolangit  Kabupaten  Deli  Serdang  yang merupakan  jalan  provinsi  dengan lebar  jalan 5  m dan  panjang jalan  3950  m.  Pada  malam  hari,  beberapa  titik  jalan  minim penerangan  sehingga  berpotensi  meningkatkan  terjadinya kecelakaan dan kejahatan. Selain itu, di beberapa titik lain sudah dipasang penerangan, namun masih menggunakan sumber dari PLN.  Perencanaan  penerangan  jalan  umum  bertenaga  surya (PJUTS) memerlukan 158 titik penerangan dengan beban lampu LED 24 Watt. Dengan tinggi tiang 7 m dan jarak antar tiang 25 m,  intensitas  penerangan  sebesar  6,72  lux  untuk  perhitungan manual.  Sedangkan  menurut  standar  yang  berlaku,  nilai intensitas  pencahayaan  adalah  3-7  lux.  Modul  surya  yang digunakan berkapasitas 75 Wp. PJUTS beroperasi 12 jam sehari dan mampu tetap beroperasi selama 3 hari tanpa sumber energi surya.  Biaya  total  yang  harus  dikeluarkan  untuk  penerangan jalan umum tenaga surya ini sebesar Rp 1.224.500.000 .
Kata  Kunci  –  Perencanaan,  Penerangan  Jalan  Umum,  Tenaga Surya

## I.PENDAHULUAN
Penerangan  Jalan  Umum  (PJU)  merupakan  fasilitas  umum yang  berfungsi  sebagai  penerangan  jalan  pada  malam  hari. Namun  mayoritas  pengguna  PJU  di  Indonesia  masih menggunakan  sumber  listrik  dari  PT.  PLN,  dimana  sumber energi yang dihasilkan oleh PT. PLN masih sangat bergantung pada  bahan  bakar  fosil.  Jika  dilihat  dari  segi  geografis, Indonesia  mempunyai  potensi  energi  terbarukan  yang  cukup besar. Sebagai contoh energi terbarukan yang dapat digunakan yaitu  penggunaan  energi  surya.  Penerangan  Jalan  Umum Tenaga Surya (PJUTS) merupakan salah satu alternatif untuk mengurangi penggunaan energi fosil. Penerangan Jalan Umum Tenaga  Surya  (PJUTS)  merupakan  penerangan  jalan  umum yang bersifat mandiri dimana sumber energi listrik untuk beban penerangannya  dihasilkan  oleh  panel  surya  (solar  cell).  Desa Sikeben  Kecamatan  Sibolangit  Kabupaten  Deli  Serdang sendiri jumlahnya masih terbilang sedikit Penggunaan PJUTS salah  satunya  terjadi  di  Beberapa  Tempat  yang  sistem penerangannya masih menggunakan sistem PJU yang sumber listriknya masih bergantung pada sumber listrik dari PT. PLN Namun tidak berhenti sampai di situ, selain penggunaan energi terbarukan,  sistem  penerangan  jalan  umum  memerlukan perencanaan  yang  matang.  Perencanaan  yang  matang merupakan untuk menciptakan suatu sistem penerangan jalan yang bertujuan untuk mencapai sistem penerangan jalan umum yang  ideal.  Selain  itu,  perencanaan  yang  matang  juga  dapat menciptakan  sistem  pencahayaan  yang  tepat  sehingga  tidak terjadi pemborosan energi atau energi yang terbuang.

## II. PENELITIAN YANG TERKAIT

## A. Lampu  Penerangan  Jalan  Umum  Tenaga  Surya (LPJUTS)
Penerangan  Jalan  Tenaga  Surya  merupakan  salah  satu alternatif yang murah dan ekonomis untuk digunakan sebagai sumber penerangan listrik karena menggunakan sumber energi yang gratis dan tidak terbatas dari alam yaitu energi matahari. Menggunakan  modul/panel  surya  dengan  masa  pakai  hingga 25 tahun yang fungsinya menerima sinar matahari (ray) yang kemudian  diubah  menjadi  listrik  melalui  proses  fotovoltaik. Kemudian disimpan dalam baterai sehingga tidak memerlukan suplai  dari  PLN,  otomatis  menyala  pada  sore  hari  dan  mati pada  pagi  hari  dengan  perawatan  yang  mudah  dan  efisien hingga  bertahun-tahun.  Secara  keseluruhan,  sistem  ini dirancang  untuk  memberikan  penerangan  umum  dengan menggunakan  sumber  energi  terbarukan,  bebas  biaya pemeliharaan dan dengan umur ekonomis yang panjang.
*) penulis korespondensi : Khairul Imam Barus
Email: khairulimam750@gmail.com
e-ISSN : 2715-5064
Gbr. 1 Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya

## B. Modul Surya (Photovoltaic)
Panel  surya merupakan komponen yang berfungsi  mengubah energi sinar matahari menjadi energi listrik. Panel ini tersusun dari  beberapa  sel  surya  yang  dihubungkan  secara  seri  atau paralel.  Sebuah  panel  surya  umumnya  terdiri  dari  32-40  sel surya tergantung dari ukuran panel, kombinasi panelnya. Sel  surya  tersusun  dari  dua  lapisan  semikonduktor  dengan muatan  berbeda.  Lapisan  atas  sel  surya  bermuatan  negatif sedangkan  lapisan  bawah  bermuatan  positif.  Silikon  adalah bahan semikonduktor yang paling umum digunakan untuk sel surya.  Dengan  memanfaatkan  pengaruh  sinar  matahari  dari bahan  semikonduktor,  sel  surya  dapat  langsung  mengubah energi  sinar matahari  menjadi  listrik  arus searah (DC). Panel surya  digunakan  untuk  menyerap  energi  matahari  dan kemudian mengubahnya menjadi energi listrik (DC). Kapasitas panel  surya  memerlukan  beberapa  faktor  yang  harus diperhatikan yaitu kebutuhan energi total, insolasi cahaya dan faktor penyesuaian. Faktor penyesuaian ini dimaksudkan untuk memperhitungkan kerugian yang dapat dilihat pada persamaan berikut:
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 ⥂ 𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 = 𝐸 𝑇 𝐼𝑛𝑠𝑜𝑙𝑎𝑠𝑖 𝑥1,1 .................................(1)
Dimana: ET = Energi Total (Wh) Untuk  mengengetahui  jumlah  modul  yang  diperlukan digunakan persamaan berikut:
∑ 𝑚𝑜𝑑 𝑢 𝑙 = 𝐸 𝑇 𝐸 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 .........................................................(2) Dimana: Σ modul = jumlah modul ET = energi total (Wh) Emodul = energi yang dihasilkan modul

## C. Baterai
Baterai  merupakan  salah  satu  komponen  yang  berfungsi menghasilkan energi listrik DC pada tata surya. Energi listrik pada baterai dihasilkan oleh panel surya yang mengubah sinar matahari  menjadi  energi  listrik.  Untuk  menghitung  kapasitas baterai yang sesuai dengan panel surya dan beban keluarannya dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
𝐼 𝐴 ℎ = 𝐸 𝑇 𝑉 𝑆 .............................................................................(3)
Dimana:
IAh
= kapasitas arus yang dibutuhkan (Ah) ET
= energi total (Wh)
VS = tegangan sumber (V)
Ketentuan yang membatasi kedalaman pengosongan maksimum  yang diterapkan pada baterai. Tingkat kedalaman pengosongan  (Depth  of  Discharge)  baterai  biasanya dinyatakan  dalam  persentase.  Misalnya  baterai  mempunyai
DOD sebesar 80%, artinya hanya 80% energi yang ada yang dapat digunakan dan 20% sisanya sebagai cadangan. Kapasitas baterai  dengan  mempertimbangkan  faktor  depth  ofdischarge (DOD)  dapat  ditentukan  dengan  menggunakan  persamaan berikut:
𝐼 𝐴 ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼 𝐴 ℎ 𝐷𝑂𝐷 .............................................................(4) Dimana: IAh total = kapasitas total baterai (Ah) IAh = kapasitas arus yang dibutuhkan DOD = depth of discharge (%)
Setelah  mengetahui  total  kapasitas  baterai  yang  dibutuhkan dan kapasitas baterai per unit yang akan digunakan, Anda dapat menentukan  jumlah  baterai  yang  dibutuhkan  dengan menggunakan persamaan berikut:
∑ 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 = 𝐼 𝐴 ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖𝑃𝑒𝑟𝑈𝑛𝑖𝑡 ...............(5) Diamana: Σ baterai = jumlah baterai (unit) IAh total = kapasitas total baterai (Ah) D. Battery Charge regulator
Solar  charge  controller mengatur overcharging (pengisian berlebih - karena baterai 'penuh') dan kelebihan tegangan dari modul surya. Tegangan berlebih dan pengisian daya berlebihan akan  mengurangi  masa  pakai  baterai. Charge  controller ini menerapkan teknologi Pulse width Modulation (PWM) untuk mengatur  fungsi  pengisian  baterai  dan  pelepasan  arus  dari baterai ke beban. Untuk menghitung kebutuhan kapasitas BCR harus  diketahui  terlebih  dahulu  karakteristik  dan  spesifikasi panel surya dan yang harus diperhatikan adalah nilai Isc (arus hubung singkat), nilai tersebut dikalikan dengan jumlah panel surya maka hasilnya adalah nilai minimum pengontrol muatan yang  diperlukan.  Kapasitas  BCR  saat  ini  dapat  ditentukan dengan persamaan berikut:
𝐼 𝑀𝑎𝑥 = 𝑃 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑉 𝑠 ………………………………………………(6)
Dimana:
I maks = arus maksimum, kapasitas BCR (A) P total = daya total sistem (W) Vs = tegangan sistem (V)
A. Tiang Lampu Penerangan Jalan Umum (LPJU) Tiang merupakan komponen yang digunakan untuk menopang lampu. Beberapa jenis tiang yang digunakan untuk penerangan jalan  adalah  tiang  besi  dan  tiang  segi  delapan.  Untuk menentukan sudut kemiringan stang hias agar titik penerangan diarahkan  tepat  di  tengah  jalan  dan  memberikan  pemerataan penerangan  yang  maksimal,  dapat  dilihat  gambar  sudut kemiringan tiang berikut ini:
e-ISSN : 2715-5064

## B.
Gbr. 2 penentuan sudut kemiringan stang ornament

## Dimana:
h = tinggi tiang penerangan.
t = jarak vertikal ujung penerangan ke titik tengah jalan.
c = jarak horizontal ujung penerangan ke titik tengah jalan.
W1  = jarak dari tiang penerangan ke ujung penerangan.
W2  = jarak dari ujung penerangan ke ujung perkerasan jalan. Untuk  menentukan  sudut  kemiringan  stang  ornament  dapat menggunakan persamaan berikut:
𝑡 = √ ℎ 2 + 𝑐 2 ….…………………………………………..(7) Dimana: t   = jarak lampu ke tengah-tengah jalan h   = tinggi tiang
c   = jarak lampu ke tengah-tengah jalan secara horizontal Sehingga  untuk  mendapatkan  sudut  kemiringan  stang ornament dapat menggunakan persamaan berikut:
𝐶𝑜𝑠𝜃 = ℎ 𝑡 ………………………………………………...(8)
Dimana “ 𝜃 ” merupakan sudut kemiringan stang ornament

## E. Dasar Pencahayaan
Dasar  pencahayaan  merupakan  tolak  ukur  awal  yang digunakan dalam merancang atau merencanakan suatu sistem pencahayaan.  Ada  beberapa  istilah  dan  rumus  dalam merancang  suatu  sistem  pencahayaan  untuk  menentukan sistem  pencahayaan  yang  memenuhi  standar  anggaran  yang efisien.  Berikut  ini  istilah  dan  rumus  yang  umum  ditemukan dalam dasar-dasar pencahayaan.
a. Fluks Cahaya
Fluks  cahaya  adalah  jumlah  cahaya  yang  dipancarkan  oleh suatu  sumber  cahaya.  Simbol  fluks  cahaya  adalah  F/Φ  dan satuannya  adalah  lumen  (lm).  Untuk  menghitung  intensitas cahaya, Anda dapat menggunakan persamaan berikut:
I .  =
 ………………………………………………..(9)
Dimana :
Φ = fluks cahaya (lm) 𝜔 = sudut ruang dalam steradian (sr) I = intensitas cahaya (cd)
Dari  persamaan  fluks  cahaya  di  atas  diperoleh  persamaan intensitas cahaya sebagai berikut:
𝐼 = Φ 𝜔 …………………………………………………..(10)
Dimana: I = intensitas cahaya (cd) Φ = fluks cahaya (lumen) 𝜔 = sudut ruang dalam steradian (sr) 𝜔 = 4 𝜋 b. Intensitas Penerangan (Iluminasi)
Intensitas pencahayaan atau iluminasi atau kekuatan iluminasi adalah  fluks  cahaya  yang  jatuh  pada  suatu  area  atau permukaan.  Satuan  intensitas  pencahayaan  adalah  lumen/m2 (Lux) atau 1 lux  = 1 lumen/m2. Jika suatu  area seluas A m2 disinari  dengan  Φ  lumens.  Untuk  menghitung  intensitas pencahayaan  atau  kuat  pencahayaan  atau  iluminasi  dapat menggunakan persamaan berikut:
𝐸 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 = Φ .𝜂.𝑀𝐹 𝑊.𝑆 ………………………………..(11)
Dimana :
ERata-rata   = rata-rata penerangan dalam satuan lux (lx)
𝛷 = fluks cahaya (lumen) 𝜂 = faktor kegunaan MF = faktor pemeliharaan/Faktor Kehilangan Cahaya W = lebar jalan (m) S = jarak antar tiang (m)
Untuk  Untuk  menghitung  besarnya  penerangan  pada titik/koordinat tertentu, gunakan rumus berikut:
𝐸 = 1 𝐸 2 𝐶𝑜𝑠𝐶𝑜𝑠𝜙 ………...…………………………..(12)
Dimana  r  adalah  jarak  dari  titik  penerangan  ke  titik  P  (titik pengukuran tingkat penerangan).
c. Luminasi (L)
Luminansi  adalah  jumlah  intensitas  cahaya  per  satuan  luas. Merupakan ukuran kecerahan suatu benda. Pencahayaan yang terlalu  besar  akan  menyilaukan  mata.  Dirumuskan  dengan persamaan berikut:
𝐿 = 𝐼 𝐴𝑠 ………...……………………….………………..(13)
Dimana: L = luminasi (cd/m2 ) I = intensitas (cd) As = luas semua permukaan (m2) Dengan As = A cos 𝜃 Sehingga didapat persamaan berikut: d.
Efikasi
Efikasi adalah kisaran angka perbandingan antara fluks cahaya (lumen)  dan  daya  listrik  suatu  sumber  cahaya  (watt),  dalam satuan  lumen/watt.  Khasiat  juga  bisa  disebut  sebagai  fluks cahaya  spesifik.  Khasiat  dapat  diperoleh  dari  data  katalog produk pencahayaan. Khasiatnya juga dapat ditentukan dengan perhitungan manual dengan menggunakan rumus berikut:
𝐾 = 𝜃 𝑃 ………………………………………..(14)
Dimana:
K = efikasi cahaya (lm/watt) Φ = fluks cahaya (lm) P = daya listrik (watt) . III.METODE PENELITIAN

## A. Diagram Alir Penelitian
Pada  penelitian  ini  diperlukan  adanya  diagram  alir  yang bertujuan  untuk  memudahkan  dalam  proses  perencanaan
e-ISSN : 2715-5064
penerangan  jalan  umum  bertenaga  surya.  Berikut  ini  adalah gambar diagram alirnya.

## Gbr. 3 Diagram Alir Penelitian

## Gbr. 4  Diagram Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya
Gambar  di  atas  merupakan  diagram  blok  Penerangan  Jalan Umum  (PJUTS)  bertenaga  surya  dengan  sumber  energi  dari radiasi matahari. Sinar matahari akan diserap oleh modul surya dan  kemudian  diubah  menjadi  energi  listrik.  Arus  yang dihasilkan modul surya adalah arus DC atau arus searah. Arus yang  dihasilkan  modul  surya  akan  disimpan  pada  baterai melalui BCR. BCR akan berfungsi sebagai pengendali utama dalam  distribusi  energi.  menyuplai  energi  ke  beban  ringan melalui BCR. Sistem ini akan bekerja selama 12 jam dalam 1 hari.  Untuk  membuat  lampu  menyala  secara  otomatis,  akan dipasang sensor cahaya berupa light dependen resistor (LDR).

## B. Lokasi Penelitian
Dalam  penelitian  ini  lokasi  akan  diambil  di  Desa  Sikeben Kecamatan  Sibolangit  Kabupaten  Deli  Serdang  yang mempunyai panjang lintasan 3950 meter dengan lebar jalan 5 meter. Penerangan jalan raya di Jalan Desa Sikeben Kecamatan Sibolangit  Kabupaten  Deli  Serdang  masih  menggunakan sumber  dari  PLN  atau  penerangan  jalan  konvensional.  Ada titik  yang  tidak  menyala  dan  ada  titik  yang  lampunya  tidak berfungsi atau rusak.

## C. Perhitungan Yang Akan Dibahas
Perhitungan  sistem  penerangan  meliputi  fluks  cahaya, intensitas penerangan, intensitas penerangan, tinggi tiang dan jarak antar tiang. Perhitungan PLTS meliputi total energi yang dibutuhkan, kapasitas panel, kapasitas baterai, kapasitas BCR.
Kemudian menghitung biaya investasi yang diperlukan untuk PJUTS.

## D. Data Teknis
Jalan yang dijadikan studi kasus dalam penelitian adalah jalan di  Desa  Sikeben  Kecamatan  Sibolangit  Kabupaten  Deli Serdang.  Kondisi  penerangan  jalan  pada  malam  hari  kurang baik dikarenakan pencahayaan yang tidak merata dan terdapat beberapa titik lampu yang tidak berfungsi, terlihat pada gambar berikut:
Gbr. 5  Kondisi Jalan Siang dan Malam Hari T ABEL I
D ATA TEKNIS JALAN Keterangan Spesifikasi Nama jalan JL. Desa Sikeben Panjang jalan 3950 M Lebar jalan 5M Jumlah lajur 1 Jalur Status jalan Provinsi Fungsi jalan Kolektor Kelas jalan Primer IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Perhitungan Kemiringan Stang Ornament
Dari hasil penentuan spesifikasi tiang penerangan jalan umum yang  telah  dibuat  sebelumnya  yaitu  dengan  tinggi  tiang  7  m dan  panjang  stang  ornamen  1  m  maka  parameter  spesifikasi tiang tersebut dapat digunakan untuk menghitung kemiringan stang ornament
𝑡 = √ ℎ 2 + 𝑐 2 𝑡 = √7 2 + 1. 5 2 𝑡 = 7,158
Setelah  mendapatkan  nilai  t  maka  untuk  menentukan kemiringan stang ornament menggunakan persamaan
𝐶𝑜𝑠𝐶𝑜𝑠𝜃 = ℎ 𝑡
𝐶𝑜𝑠𝐶𝑜𝑠𝜃 = 7 7,158 𝜃 = 𝐶𝑜𝑠 −1 7 7,158
𝜃 = 12,06 0

## B. Perhitungan Intensitas Cahaya
Besarnya  intensitas  cahaya  pada  candela  (cd)  dengan  lumen lampu LED 3000 Lumen yaitu:
𝐼 = 𝜑 𝜔
𝐼 = 3000
4𝜋 𝐼 = 238,73𝐶𝑒𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎(𝑐𝑑)
Jadi  intensitas  cahaya  yang  diperoleh  dari  setiap  lampu penerangan jalan adalah 238,73 candela (cd)
T Y Mulai Studi Literatur Pengambilan Data Perencanaan Penerangan • Sistem pencahayaan • Sistem pemasangan tiang Apakah Sesuai SNI? Perencanaan PLTS menghitung total energi, kapasitas panel surya, kapasitas baterai, BCR Menghitung Biaya Investasi Selesai Modul Surya BCR (Charger) Modul Surya Baterai Beban
e-ISSN : 2715-5064
C. Perhitungan Intensitas Penerangan
Untuk menghitung intensitas pencahayaan rata-rata menggunakan Persamaan:
𝐸 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 = Φ . 𝜂. 𝑀𝐹
𝑊. 𝑆 Untuk nilai 𝜂 = 0,35 (SNI) dan untuk nilai MF = 0,7-0,9 (SNI) diambil nilai tengah untuk nilai MF yaitu 0,8 maka didapat
𝐸 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 = Φ . 𝜂. 𝑀𝐹 𝑊. 𝑆
𝐸 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 = 3000.0,35.0,8 525
𝐸 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 = 6,72𝐿𝑢𝑥
Untuk  mengetahui  iluminasi  pada  suatu  titik/koordinat  (P) digunakan persamaan:

## 𝐸 = 1 𝐸 2 𝐶𝑜𝑠𝐶𝑜𝑠𝜙
Sebagai  sampel  diambil  pada  sisi  ujung  perkerasan  jalan dengan nilai h= 7 m dan W2 = 4 m.
𝑟 = √ ℎ 2 + 𝑊 2 2 𝑟 = √7 2 + 4 2 𝑟 = 8,06 Setelah  mengetahui  nilai  r,  masukkan  ke  dalam  persamaan menjadi
𝐸 = 𝐼 𝑟 2 𝐶𝑜𝑠𝐶𝑜𝑠𝜙
𝐸 = 238,72 8,06 2

## 𝐸 = 3,59𝐿𝑢𝑥
Jadi  nilai  iluminasi  pada  titik/koordinat  ujung  perkerasan adalah 3,59 lux

## D. Perhitungan Luminasi
Untuk  menghitung  besarnya  luminansi  (L)  pada  lampu  LED digunakan persamaan
𝐿 = 𝐼 𝐴𝑠 Dengan  As  =  A  cos 𝜃 maka  untuk  mendapatkan  besarnya luminasi (L) pada lampu LED yaitu
𝐿 = 𝐼 𝐴𝐶𝑜𝑠𝐶𝑜𝑠𝜃 𝐿 = 238,73 12 0

## 𝐿 = 1,95
Jadi besarnya luminansi yang didapat untuk setiap lampu LED yang dipasang adalah 1,95 (cd/m2)
E. Perhitungan Efikasi
Efikasi  cahaya  dalam  satuan  lumen/watt  pada  desain penerangan jalan umum dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
𝐾 = 𝜃 𝑃 Dengan parameter yang diperoleh dari perhitungan sebelumnya  yaitu  fluks  cahaya  Φ  =  3000  Lumen  dan  daya lampu LED yang digunakan sebesar 24 Watt, maka
𝐾 = 𝜃 𝑃
𝐾 = 3000
24
𝐾 = 125𝐿𝑢𝑚𝑒𝑛/𝑊𝑎𝑡𝑡
Sehingga diperoleh khasiat cahayanya pada lampu LED yang dipasang pada setiap tiang penerangan jalan, yaitu sebesar 125 Lumen/watt.

## F. Perhitungan Titik Penerangan
Tentukan  banyaknya  titik  lampu  yang  dibutuhkan  pada penerangan  jalan  umum  bertenaga  surya  di  Desa  Sikeben Kecamatan  Sibolangit  Kabupaten  Deli  Serdang  dengan menggunakan persamaan
𝑇 = 𝐿 𝑆 + 1
Desa Sikeben Kecamatan Sibolangit Kabupaten Deli Serdang dengan panjang lintasan jalan 3.950 m atau 3,95 km dan jarak antar tiang yang dihitung 25 m, maka
𝑇 = 𝐿 𝑆 + 1 𝑇 = 3950 25 + 1

## 𝑇 = 158𝑇𝑖𝑡𝑖𝑘
Sehingga  banyaknya  titik  lampu  yang  diperlukan  pada  Desa Sikeben Kecamatan Sibolangit Kabupaten Deli Serdang yaitu sebanyak 158 Titik lampu.

## G. Analisa Perencanaan Dan SNI
Untuk memastikan bahwa desain penerangan jalan umum pada penelitian ini telah sesuai dengan standar yang berlaku, maka perlu dilakukan analisis hasil perencanaan dengan menggunakan  standar  nasional  yang  telah  ditetapkan  di Indonesia.  Berikut  hasil  perencanaan  dan  Standar  Nasional Indonesia (SNI).
T ABEL II PERBANDINGAN HASIL PERANCANGAN DAN SNI Parameter Perhitungan SNI E rata-rata 6,72 lux 3-7 lux E min 3,59 lux 3 lux L rata-rata 1,95 cd/m2 1,00 cd/m2 Kemerataan 0,469 0,14 L maks 1,98 cd/m2 - L min 0,96 cd/m2 - VD 0,484 0,40 VI 0,50 0,50

## H. Penentuan Spesifikasi Tenaga Surya
Perhitungan Kebutuhan Energi Pada penelitian ini besarnya daya yang digunakan sebesar 24 W.  Beban  yang  dimaksud  adalah  beban  ringan  yang  biasa digunakan  selama  12  jam  dalam  sehari,  namun  sebagai antisipasi  sesuai  dengan  peraturan  dinas  transportasi  yang membackup energi surya adalah selama 3 hari, artinya selama 36 jam pemakaian. maka kebutuhan energinya adalah 𝐸 𝑇 = 𝑃 𝐿 𝑥𝑡 𝐸 𝑇 = 24𝑥36 ⥂ 𝐽𝑎𝑚 𝐸 𝑇 = 864𝑊𝑎𝑡𝑡
Perhitungan Kapasitas Modul Surya Penentuan  kapasitas  daya  panel  surya  diambil  berdasarkan harga insolasi surya terendah. Berdasarkan data insolasi surya, harga insolasi surya terendah adalah 4,31 kWh/m2 /hari. Maka kapasitas panel surya adalah
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 = 𝐸 𝑇 𝐼𝑠𝑜𝑙𝑎𝑠𝑖 𝑥1,1 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 = 864 4,31 𝑥1,1
e-ISSN : 2715-5064

## 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 = 220,5𝑤𝑝
Modul  surya  yang  akan  digunakan  adalah  modul  surya berkapasitas  75  Wp.  Dengan  asumsi  penyinaran  matahari selama 3 jam, maka energi yang dihasilkan panel surya adalah. 𝐸𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙 = 𝑃𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙 𝑥 𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑎𝑙𝑖 𝐸𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙 = 75 𝑊𝑝 𝑥 3 ℎ
𝐸𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙 = 225 𝑊 ℎ
Dengan kapasitas modul 75 Wp dan waktu penyinaran 3 jam, dihasilkan  energi  sebesar  225  Wh.  Banyaknya  panel  surya yang dibutuhkan pada satu tiang penerangan adalah
∑ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 = 𝐸 𝑇 𝐸 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙
∑ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 = 220,5 225
∑ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 = 0,98 ≈ 1𝑈𝑛𝑖𝑡
Perhitungan Baterai Jumlah  baterai  dan  kapasitas  baterai  yang  digunakan  harus mampu  menampung  total  energi  yang  dibutuhkan.  Satuan kapasitas  baterai  adalah  Ah,  sedangkan  satuan  energinya adalah  Wh,  sehingga  menentukan  kapasitas  baterai  harus dibagi dengan tegangan sistem.
𝐼 𝐴 ℎ = 𝐸 𝑇 𝑉 𝑆 𝐼 𝐴 ℎ = 864 12 𝐼 𝐴 ℎ = 72𝐴 ℎ Dengan mempertimbangkan faktor DOD (kedalaman pengosongan), maka kapasitas baterai yang dibutuhkan adalah
𝐼 𝐴 ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼 𝐴 ℎ 𝐷𝑂𝐷 𝐼 𝐴 ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 72 80%
𝐼 𝐴 ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 90𝐴 ℎ
Jika  menggunakan  baterai  berkapasitas  100Ah,  12V  maka jumlah  baterai  yang  dibutuhkan  untuk  satu  tiang  penerangan jalan umum adalah
∑ 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 = 𝐼 𝐴 ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖𝑃𝑒𝑟𝑈𝑛𝑖𝑡 ∑ 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 = 90
100
∑ 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 = 0,9 ≈ 1𝑈𝑛𝑖𝑡

## Perhitungan BCR
BCR  berfungsi  sebagai  titik  pusat  penghubung  beban,  panel surya, dan baterai. Maka arus maksimum pada BCR adalah
𝐼 𝐵𝐶𝑅 = 𝑃 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑉𝑠 𝐼 𝐵𝐶𝑅 = 24 12 𝐼 𝐵𝐶𝑅 = 2𝐴

## I.
Biaya Investasi
T ABEL II P ERHITUNGAN B IAYA INVESTASI PER TITIK Jenis Material Banyak  Harga Satuan Total Tiang +  stang ornament 1 2.400.000 2.400.000 Panel surya 1 1.125.000 1.125.000 Baterai 1 1.250.000 1.250.000 LED + rumah lampu + sensor 1 225.000 225.000 BCR 1 347.000 347.000
MCB 1 170.000 170.000 Kabel 4 m 4.500 18.000 Box panel 1 750.000 750.000 Biaya pemasangan 1 titik 1.465.000 1.465.000 Biaya Investasi per titik 7.775.000
Untuk  mengetahui  total  biaya  investasi  penerangan  jalan umum maka jumlah titik dikalikan dengan biaya per titik 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑇 𝑥 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑝𝑒𝑟 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 158 𝑥 𝑅𝑝 7.775.000
Maka  biaya  total  yang  harus  dikeluarkan  untuk  penerangan jalan umum tenaga surya ini sebesar Rp 1.224.500.000 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = Rp 1.224.500.000

## V.KESIMPULAN
a. Jumlah  panel  surya  yang  digunakan  pada  tiap-tiap  tiang penerangan jalan sebanyak 1 unit dengan kapasitas 75wp. Untuk jumlah baterai yang digunakan pada tiap-tiap tiang penerangan jalan sebanyak 1 unit dengan kapasitas 100 Ah. Sedangkan  untuk  BCR  pada  tiap-tiap  tiang  penerangan setidaknya memiliki kapasitas arus 2 A
b. Sistem  penerangan  jalan  umum  tenaga  surya  pada penelitian ini mampu beroperasi selama 3 hari atau 36 jam dengan rincian 12 jam per hari lampu akan beroperasi.
c. biaya total yang harus dikeluarkan untuk penerangan jalan umum tenaga surya ini sebesar Rp 7.775.000 Per Titik

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anhar,  w;  dkk,  "Perhitungan  Lampu  Penerangan  Jalan Berbasis Solar System", Jurnal Sains Terapan, vol. vol 4 no.1, 2018.
[2]
Aziz, Abdul, "Perencanaan Pembangkit Listrik Hibrida Plts -  Generator  Bbm  Dengan  Kapasitas  3000  Va  ",  Institut  Teknologi Nasional Bandung, 2016 [3]
Effendi,  Asnal;  M,  Aldifian,  "Perencanaan  Penerangan Jalan Umum Jalan Lingkar Utara Kota Solok", Jurnal Teknik Elektro ITP, Vols. Vol 1, No 2, 2012
[4] Hadi, Wahyu Setyo ; dkk, "Perencanaan Sistem Penerangan Jalan Umum Photovoltaik Di Taman Wisata Matahari", Jurnal Online Mahasiswa (JOM) Teknik Elektro Universitas Pakuan Bogor, Vols.
Vol 1, No 1, 2018
[5]
Kusumayogo, Engga dkk, "Analisis Teknis Dan Ekonomis
Penerapan  Penerangan  Jalan  Umum  Solar  Cell  Untuk  Kebutuhan Penerangan Di Jalan Tol Darmo Surabaya," 2013 [6]
Messengger, A Roger. Ventre, Jerry, Photovoltaic Systems Engineering, Second Edition, CRC Press, 2003
[7] Putri  Sundari,  dkk,  "Proposal  Instalasi  Penerangan  Jalan
Umum  Tenaga  Surya  (Pjuts)  Jalan  Tol  Probolinggo  Banyuwangi", Fakultas Teknik Mesin Dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung,
2017 [8] Quashning,  Volker,  "understanding  Renewable  Energy Systems", London: Sterling, VA, 2005 [9]
Warsiyanto,  E,  "Prototipe  Solar  Dryer  Portable  Untuk Rumput Laut Dengan PLTS Berbasis Mikrokontroler"