Autodim: Automatic Street Lighting Dimmer

1. Latar Belakang Masalah

Penggunaan Energi menjadi salah satu perhatian pemerintah saat ini, dan salah satunya adalah penggunaan energi listrik. Listrik merupakan komponen vital yang menunjang kehidupan sebuah kota, tanpa adanya listrik kehidupan sebuah kota dapat terhenti. Namun faktanya energi listrik yang kita gunakan sekarang berasal dari bahan bakar fosil yang suatu saat nanti akan habis. Berdasarkan data statistik PLN tahun 2013 pembangkitan listrik dengan bahan bakar fosil mencapai 87,43% dari total bahan bakar untuk listrik Indonesia. Salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut dapat dilakukan dengan penghematan.

Pada dasarnya banyak energi listrik pada perkotaan yang terbuang secara percuma, salah satunya adalah penggunaan lampu jalan dan taman. Lampu jalan pada umumnya bekerja selama 12 jam perhari dari jam 18.00 sampai 06.00, dimana pada sekitar jam 00.00 sampai 06.00 intensitas pengguna jalan sudah mulai berkurang, sehingga energi pada lampu jalan tersebut terbuang percuma untuk menerangi jalan yang jarang dilalui. Berdasarkan data Disperindag Jakarta, total lampu jalan jakarta pada tahun 2011 mencapai 222.348 buah, dengan energi yang dibutuhkan satu lampunya mencapai 160 watt, maka total energi yang dibutuhkan untuk lampu umum jakarta bekerja selama 12 jam mencapai 426.908 KWh per hari. Angka yang cukup besar ini dapat dikurangi melalui penghematan dengan melakukan automatisasi pada jam-jam dimana intensitas lalu lintas mulai menurun. 

Selain masalah energi, masalah tidak berfungsinya lampu jalan juga menjadi masalah serius, banyak fasilitas lampu jalan yang tidak berfungsi dan hal ini cukup mengganggu para pengguna jalan baik dalam segi keselamatan maupun kenyamanan berkendara. Lamanya waktu penanganan dalam memperbaiki lampu jalan yang rusak, juga menjadi masalah serius sehingga diperlukan solusi untuk mengatasi masalah ini.

2. Produk Inovasi

Kami memiliki ide untuk membuat sebuah alat yang mampu melakukan peredupan lampu jalan serta memiliki sistem monitoring dan kontrol jarak jauh, alat yang kami rancang bernama “Autodim:  Automatic street lighting dimmer” alat ini memiliki beberapa fitur yaitu

1. Peredupan Jalan Otomatis
2. Monitoring Jalan Raya Secara Real Time
3. Pemberitahuan Kondisi Lampu Jalan
4. Pengontrolan Peredupan Jarak Jauh

Fitur pertama adalah melakukan peredupan lampu pada jam-jam dimana intensitas pengguna jalan mulai berkurang. Peredupan jalan disini bukan bermaksud membuat daerah tersebut menjadi kurang penerangan atau tampak lebih gelap, tetapi mengurangi luminitas cahaya sebanyak 10%-20% yang dampaknya pada penerangan daerah sekitar tidak terlalu berkurang namun berdampak pada konsumsi energi. Dengan melakukan peredupan lampu jalan maka energi yang dipelukan dapat berkurang dan hal ini dapat mengurangi konsumsi energi listrik daerah. Untuk mengetahui kapan peredupan dilakukan, kami akan memasang senor infrared yang akan melakukan penghitungan jumlah kendaraan yang melewati daerah tersebut dan akan dilakukan pengambilan keputusan oleh alat tersebut secara otomatis. Dengan ide ini kami mengharapkan dapat menerapkan konsep smart city pada bidang energi.

Selain itu karena lampu jalan hanya aktif beroperasi pada siang hari kami berencana untuk menggunakan autodim sebagai device penghitung jumlah kendaraan, diharapkan dengan kemampuan penghitungan ini maka pemerintah dapat melihat jumlah kendaraan dan seberapa padat jumlah kendaraan agar dapat dilakukan antisipasi yang lebih baik kedepannya.

Kemudian terdapat fitur pemberitahuan kondisi lampu jalan untuk menginformasikan kepada dinas terkait apakah lampu jalan sedang berfungsi atau tidak, sebab biasanya banyak lampu jalan yang sering tidak berfungsi dan penanganan untuk memperbaikinya memakan waktu yang cukup lama sehingga hal ini dapat menggangu kenyamanan serta keamanan dalam berlalu lintas, diharapkan dengan adanya fitur ini, pemerintah dapat melakukan predictive maintenance pada lampu jalan.

Fitur terakhir adalah kemampuan peredupan jarak jauh, hal ini diperlukan agar dinas terkait dapat mengendalikan peredupan lampu secara jarak jauh untuk kondisi-kondisi tertentu salah satunya adalah untuk penghematan demi menghindari pemadaman bergilir.

3. Cara Kerja AutoDim

 1. Fitur Peredupan Jalan Otomatis

Konsep dari alat ini adalah menggunakan phase cutting atau pemotongan fasa, pada umumnya listrik berbentuk sinusoidal dimana pada keadaan normal lampu jalan dialiri oleh gelombang sinusoidal penuh, untuk melakukan peredupan yang berpengaruh pada energi, maka gelombang sinusoidal tersebut akan dilakukan pemotongan sehingga tidak berbentuk sinusoidal lagi, dengan ini maka energi total dari lampu jalan akan berkurang, pemotongan fasa akan dilakukan oleh komponen listrik bernama TRIAC, dimana komponen akan bekerja apabila diberikan arus pada bagian gatenya.

            Pengontrolan dari pemotongan fasa dilakukan dengan menggunakan sistem minimum Arduino. Arduino akan menjembatani antara sensor dan lampu jalan, dimana pada Arduino lah akan terjadi pengambilan keputusan. Arduino juga akan mengontrol arus pada gate TRIAC berdasarkan data dari sensor infrared, apabila sudah sesuai dengan parameter maka perdeupan dapat terjadi.

2. Fitur Monitoring Jalan Raya Secara Real Time

Pada fitur ini sensor PIR yang digunakan untuk mendeteksi kendaraan, akan digunakan untuk menghitung jumlah kendaraan. Saat ada kendaraan yang melewati sensor ini maka, PIR sensor akan mengirim sinyal ke mikroprosesor arduino untuk menghitung jumlah kendaraan tersebut. Kemudian jumlah kendaraan tersebut dikirim menggunakan wifi ESP8266 ke server database dimana pada alat ini menggunakan geeknesia.com agar dapat diakses oleh dinas terkait.

3. Fitur Pemberitahuan Kondisi Lampu Jalan

Cara kerja dari fitur ini adalah mendeteksi arus yang mengalir menuju lampu, saat sebuah lampu bekerja dengan baik, maka akan ada arus yang mengalir meuju lampu tersebut namun ketika lampu tersebut mengalami kerusakaan maka tidak ada arus yang mengalir. Dengan cara ini maka mikroprosesor dapat mengirim sinyal melalui ESP8266 kepada dinas terkait untuk melakukan perbaikan.

4. Pengontrolan Peredupan Jarak Jauh

Fitur ini sama dengan konsep fitur awal, hanya saja pada mode ini dinas terkait dapat melakukan peredupan secara jarak jauh dalam durasi waktu tertentu. Cara kerja alat ini adalah dinas terkait memberikan perintah, kemudian masukkan perintah tersebut, akan diolah oleh mikroprosesor dan mikroprosesor akan merubah  mode kerja Autodim ke mode jarak jauh. Dimana pada mode ini waktu peredupan akan di setting sesuai waktu yang telah ditentukan oleh dinas terkait.   

4. Keuntungan Penggunaan Autodim

1. Hemat Energi

Dengan menurunkan luminitas sebesar 25% maka kita telah meghemat sebesar 0,48 KWh per unitnya. dengan total lampu jalan jakarta mencapai 222.348 unit, maka total penghematan adalah 0,48 X 222.348 = 106.679 KWh per hari. Hal ini setara dengan kita menerangi 10.000 rumah perharinya

2. Pengurangan Gas Co2

Dari data U.S Energy information, pembakaran bahan bakar fosil sebesar 1 Kwhnya menghasilkan Co2 sebesar 0,9135 Kg, dengan penghematan sebesar 106.679 KWh maka Co2 yang dihilangkan sebesar 99,37 Ton, dengan menghilangkan Co2 sebesar itu per harinya maka kita membantu bumi dalam mengatasi efek global warming akibat dari efek rumah kaca yang dihasilkan oleh gas Co2

3. Menghemat Biaya Listrik

Melihat energi yang dihemat 1 lampu jalan dengan sistem ini sebesar 0,48 KWh dan biaya TDL sebesar Rp 980, maka total biaya di hemat adalah Rp 470 per hari

Break even point terjadi pada

                                          BEP = Rp 528.000/470 = 1123 hari

BEP terjadi pada 1123 hari setelah pemasangan sistem atau 3 tahun setelah pemasangan, dengan memproyeksikan sistem ini dapat bertahan selama 5 tahun maka berdasarkan nilai ekonomi ini merupakan investasi yang layak sebab selama 2 tahun berikutnya investor dapat mengalami keuntungan dari penghematan listrik ini. Bila dihitung penghematan atau keuntungan yang didapat adalah

                                          730 hari X 470 = Rp 342.100

Atau Total jakarta dapat berhemat penggunaan listrik selama 5 tahun sebesar

                               Rp 342.100 X 222.348 buah = Rp 76.287.598.800

Biaya 76 miliar dapat digunakan untuk membangun 76 sekolah baru dan membantu masyarakat mengembangkan perekonomian daerahnya.

5. Time Frame

6. Budget

7. Model / prototype / simulasi ide atau proyek

Developer:

Ignatius Albert Shan Handoko
Richard Budianto
I Wayan Kurniawan Aditya Wardana

Contact Person

Ignatiusalbertshanhandoko@gmail.com

+6281398248827