Edisi Galau TA (3) *Perancangan Sistem Transmisi Solar Lighting

Sumber: 9gag, it's true story LOL

Aku tertohok sekali dengan posting 9gag "Final Time: time in which students start usually don't do. For example cleaning house, doing the laundry, washing the dishes or even talking to their parents jut to avoid LEARNING". Wow true story. Aku juga sedikit banyak seperti itu, setiap mendekati ujian, ada saja hal yang dikerjakan secara ajaib. Misalnya tiba-tiba terisnspirasi untuk menulis di blog, mendesain baju, atau membetulkan laptop. Terkadang juga bersih-bersih dan menghiasan kosan saat esoknya ujian. :D

By the way. Pada posting http://elitachoice.blogspot.com/2012/05/edisi-galau-ta-perancangan-sistem.html, kujelaskan bahwa sistem solar lighting yang kupilih terdiri dari primary collector, secondary collector, dan serat optik. Edisi galau TA kali ini membahas mengenai proses fisis yang terjadi didalam solar lighting. Tugas akhirku ini dilengkapi pula dengan simulasi menggunakan software visual basic.

Diagram blok sistem solar lighting

Gambar diatas merupakan diagram blok sistem solar lighting. Pertama-tama energi cahaya matahari ditangkap  oleh luasan primary collector yang memiliki nilai reflektansi tertentu. Lalu energi itu difokuskan ke luasan yang lebih kecil dan ditangkap oleh secondary collector yang berupa cermin cekung. Energi matahari kembali difokuskan ke fiber optik, disini terjadi loss coupling. Loss coupling adalah rugi daya yang terjadi akibat adanya penyambungan, penyambungan yang dimaksudkan adalah antara secondary collector dan fiber optik. Oleh karena itu dipilih fiber optik dengan diameter core yang besar untuk memudahkan penyambungan.

Energi matahari yang masuk ke dalam fiber optik adalah pada rentang panjang gelombang tampak. Hal ini jugalah yang menyebabkan sinar keluaran fiber optik tidak panas karena gelombang infra merah, penyebab panas tidak ikut tersalurkan lewat fiber optik. Di dalam fiber optik terjadi loss bawaan fiber optik, semakin panjang fiber optik maka semakin besar pula lossnya. Informasi loss dapat dilihat di data sheet fiber optik atau bisa juga dihitung manual dengan memberikan inputan berupa cahaya laser dan diukur keluarannya. Keluaran dari sistem ini berupa cahaya tampak. Diharapkan cahaya tersebut dapat menggantikan pennggunaan lampu pada siang hari. Maka, tugas akhirku ini perlu dilakukan untuk memperoleh keluaran yang setara atau lebih baik daripada pencahayaan dengan lampu.

Proses fisis yang kugambarkan secara sederhana pada diagram blok diatas kucari rumus-rumusnya, lalu kuturunkan rumus tersebut hingga menjadi persamaan outputan berupa cahaya keluaran dari fiber optik. Satuan yang digunakan yaitu intensitas cahaya pada daerah tampak (lux). Berikut ini rumus akhir dari sistem solar lighting

Keterangan:

lux (output Fiber Optik)= nilai intensitas keluaran fiber optik, diukur tepat di ujung fiber optik (lux)

lux matahari = nilai intensitas cahaya matahari (lux)

s= luasan parabola (m2)

reflektansi= nilai pemantulan dari suatu bahan 0-1, 0 untuk benda hitam sempurna dan 1 untuk kaca sempurna

loss panjang= nilai loss pada serat optik (dB/m)

panjang FO= panjang fiber optik (m)

loss coupling= nilai loss coupling yang dimiliki serat optik 9 (dB/m)

panjang coupling= jarak antara secondary collector ke fiber optik (m)

A (fiber optik)= luasan ujung fiber optik (m2)

Rumus diatas kuformulasikan kedalam program visual basic sebagai simulasi sistem solar lighting. Hal ini bertujuan apabila ada orang lain yang akan membuat solar lighting sendiri dirumah tak kebingungan mencari-cari rumusnya. Mereka tak perlu mereka-reka apakah sistem tersebut sudah cocok dengan keinginan mereka yaitu dalam hal keluaran cahaya dari fiber optik. Bahkan aku juga menambahkan tool lain yaitu jarak fokus primary collector dan jarak peletakkan secondary collector. Kedua hal ini berpengaruh pada efisiensi sistem. Hal ini menguntungkan pemakai softwareku :p karena tak perlu melakukan perhitungan yang rumit. Berikut ini merupakan tampilan dari program Visual Basic yang kurancang (maaf sederhana, belum kuhias).

Selanjutnya Edisi Galau TA (IV), akan membahas bagaimana mengukur setiap komponen (reflektansi, lux, loss, dll) sehingga bisa dimasukkan ke dalam software yang kumiliki. Stay tune...