BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.10 Sensor Suhu DS18B20
DS18B20 adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi suhu ruangan yang merupakan jenis seri sensor terbaru dari keluaran produsen Maxim.
Sensor ini dapat mendeteksi suhu dari -55°C sampai 125°C dengan tingkat keakurasian (+/-0.5°C ) dan dengan resolusi 9 – 12-bit. Sensor ini merupakan salah satu jenis sensor suhu yang unik. Setiap sensor yang diproduksi memiliki
kode unik sebesar 64-Bit yang disematkan pada masing-masing chip, sehingga memungkinkan penggunaan sensor dalam jumlah besar hanya melalui satu kabel saja (single wire data bus/1-wire protocol). Ini merupakan komponen yang luar biasa, dan merupakan batu patokan dari banyak proyek-proyek data logging dan kontrol berbasis temperatur di luar sana.
Gambar 2.9 Sensor Suhu DS18B20 2.11 Baterai
Baterai merupakan sebuah benda yang dapat atau bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh baterai tersebut sama seperti akumulator, yakni listrik searah dikatakan DC. Jumlah listrik yang dihasilkan tersebut tergatung dari seberapa besar baterai tersebut. Sangat beragam fungsi dari baterai dalam kehidupan sehari-hari namun memiliki intinya yang sama yakni sebagai sumber energi, karena hampir pada semua alat elektronik yang sifatnya mobile juga perlu baterai sebagai sumber energi. Sebut misalnya seperti HP, senter, power bank, drone, remote TV dan AC, dan lain sebagainya.
Semua alat-alat tersebut membutuhkan baterai agar bisa bekerja.
Gambar 2.10 Baterai 2.12 Thermo Electric Cooler (TEC)
TEC adalah singkatan dari “Thermo-Electric Cooler”, sebuah komponen pendingin solid-state elektrik yang bekerja sebagai “pemompa-panas” dalam melakukan proses pendinginan. TEC memindahkan panas melalui kedua sisinya.
TEC mengabsorbsi panas melalui salah-satu sisinya dan memancarkan panas melalui satu sisi lainnya. Pada bagian sisi TEC yang mengabsorbsi panas terjadi efek pendinginan, inilah yang dimanfaatkan untuk berbagai keperluan pendinginan.
Pendingin Peltier adalah sebutan lain untuk TEC, disebut demikian karena TEC memanfaatkan “efek-Peltier”. Efek Peltier pertama kali ditemukan oleh Jean Charles Antanase Peltier pada tahun 1834. Kata “Peltier” diambil dari namanya.
Efek Peltier adalah efek timbulnya panas pada satu sisi dan timbulnya dingin pada sisi lainnya manakala arus listrik DC dilewatkan kepada untaian dari dua tipe material berbeda yang dipertemukan. Material tersebut adalah material thermo-electric element yang dibuat dari bahan semikonduktor. Di antara bahan semikonduktor yang dapat dijadikan thermo-electric element adalah : Bismuth-telluride (Bi2Te3), Lead-Bismuth-telluride (PbTe), Silicon-germanium (SiGe), dan Bismuth-antimony (BiSb). Bismuth-telluride belakangan lebih umum digunakan karena mempunyai sifat-sifat unggulan. Dari bahan semikonduktor tersebut dibuatlah dua tipe yang berbeda, satu tipe “N” (negatif) dan satunya lagi tipe “P”
(positif).
Gambar 2.11 Elemen Peltier
2.13 Efisiensi Daya
Daya adalah jumlah energi yang diserap atau dihasilkan dalam sebuah sirkuit/rangkaian. Sumber energi seperti tegangan listrik akan menghasilkan daya listrik sedangkan beban yang terhubung dengannya akan menyerap daya listrik tersebut. Dengan kata lain, Daya listrik adalah tingkat konsumsi energi dalam sebuah sirkuit atau rangkaian listrik. Kita mengambil contoh Lampu Pijar dan Heater (Pemanas), Lampu pijar menyerap daya listrik yang diterimanya dan
mengubahnya menjadi cahaya sedangkan Heater mengubah serapan daya listrik tersebut menjadi panas. Semakin tinggi nilai Watt-nya semakin tinggi pula daya listrik yang dikonsumsinya. Dalam rumus perhitungan, Daya Listrik biasanya dilambangkan dengan huruf “P” yang merupakan singkatan dari Power.
Sedangkan Satuan Internasional (SI) Daya Listrik adalah Watt yang disingkat dengan W. Watt adalah sama dengan satu joule per detik (Watt = Joule / detik).
Dalam penggunaan peralatan elektronika pasti ditemukan kehilangan daya.
Kehilangan daya diakibatkan karena dilepaskan dalam bentuk lain yaitu panas, cahaya dan lain lain. Perbandingan antara daya yang masuk dengan daya yang keluar disebut dengan efisensi daya. Adapaun persamaan efisensi daya adalah sebagai berikut. disalurkan, dan jumlah intensitas sinar matahari (W / m²) yang diterima pada permukaan (m²) dari setiap sel Panel Surya:
ɳ𝑃𝑉 =𝑃𝑜𝑢𝑡 𝐼×𝐴 × 100% … … … (2.2)
Efisiensi MPPT adalah:
𝜂𝑀𝑃𝑃𝑇 =𝑃𝑃𝑜𝑢𝑡
𝑖𝑛 = 𝑉𝑜𝑢𝑡𝑉 .𝐼𝑜𝑢𝑡
𝑝𝑣.𝐼𝑝𝑣 𝑥 100% … … … . … … … . … … … … (2.3)
2.14 Koefisien Performansi Termoelektrik
Kulkas portabel banyak digunakan karena sederhana dalam desain, mudah untuk dibuat, mudah perawatannya dan membutuhkan material yang murah untuk konstruksinya. Masalah utama dengan sistem ini adalah koefisien kinerja yang rendah. Beberapa peneliti telah menggunakan material sebagai alat pendingin.
Banyak peneliti telah menggunakan dalam dua cara baik pemanasan maupun pendinginan. Memiliki untuk meningkatkan krisis energi, lebih banyak pekerjaan penelitian dilakukan untuk meningkatkan kenyamanan manusia. Untuk menyeimbangkan energi dan kenyamanan manusia, pekerjaan sekarang dilakukan.
Desain dan fabrikasi sistem lemari es portabel telah selesai. Dalam pekerjaan ini telah dilakukan upaya untuk meningkatkan kenyamanan manusia dengan memiliki lemari es portabel untuk menyimpan obat, botol, coklat dll dan sekaligus sebagai tambahan kita dapat memiliki pendingin udara tangan jika kipas terpasang dan beberapa alat peltier digunakan.
Berdasarkan prinsip kerja dari komponen Termoelektrik, maka dapat dianalisa nilai koefisien performansi termoelektrik diberikan oleh efek peltier dan seebeck termoelektrik saat diberikan tegangan dan menghasilkan perbedaan suhu.
Maka, analisa teori yang diberikan ialah sebagai berikut:
1. Jumlah panas yang di ekstrak dari ruang pengujian keluar yaitu, panas yang diserap oleh sisi dingin perangkat termoelektrik, diberikan oleh:
QL = [𝑆𝐼𝑇𝐶−12𝐼2𝑅 − 𝐾(𝑇ℎ − 𝑇𝑐)] (-) tanda untuk penolakan panas.
2. Jumlah panas yang di ekstrak dari sisi panas ke pendingin yaitu, panas yang diserap oleh pendingin keluar diberikan oleh:
QH = [𝑆𝐼𝑇𝐻+12𝐼2𝑅 − 𝐾(𝑇ℎ − 𝑇𝑐)]
3. Koefisien Seebeck (S) dan hambatan listrik (R) dalam satuan Ohm bergantung pada bahan yang digunakan dalam TEC, tetapi juga pada geometri perangkat, yang diberikan oleh jumlah dan dimensi elemen semikonduktor tipe P dan tipe N sendiri. K = Konduktivitas Termal
QL, QH = Kalor diserap dan Kalor dibuang masing-masing
4. Spesifikasi modul TEC: Kedua model ini terdiri dari semikonduktor bismuth telluride. Properti dari modul-modul ini seperti yang disebutkan dibawah ini.
Koefisien Seebeck (S) = 0,01229 V/K (Volt/Kelvin) Konduktivitas Termal (K) = 0,1815 W/K
Hambatan Listrik (R) = 4Ω
5. Total energi yang disuplai ke modul peltier akan dihitung dengan mengetahui tegangan dan arus yang mengalir ke rangkaian sistem yaitu TEC sebagai komponen semikonduktor pandingin sistem.
W = QH – QL Dimana W = Total Energi yang disuplai
6. Oleh karena itu, parameter non-dimensi yang disebut koefisien performansi digunakan untuk mengukur kinerja sistem pendingin. COP adalah rasio daya keluaran termal dan daya masukan listrik TEC. COP dapat dihitung dengan membagi jumlah panas yang diserap disisi deingin dengan daya input.
COP = QL/Total Energi (W)
(N. Lavanya, R.E Ravalika and V Dharani, 2018)
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Pada proses penelitian, pembuatan alat dan pengujian alat dilakukan di Laboratorium Elektronika Dasar, proses penelitian, dari pembuatan alat, pengujian alat dan pengolahan data.
3.2 Diagram Blok
Gambar 3.1 Diagram Blok Panel Surya
MPPT
Charge Controller
Baterai TEC1 12706
Ruang Pengujian Pembuangan
Panas
Mikrokontroler
Keypad
Sensor Suhu
SD Card
3.2.1 Penjelasan Fungsi Tiap Blok dari Diagram Blok
1. Panel Surya : Sebagai penghasil daya DC yang belum teregulasi yang dihasilkan dari cahaya matahari.
2. MPPT : Sebagai rangkaian yang mengubah arus DC yang belum teregulasi menjadi arus DC yang stabil.
3. Charge Controller : Sebagai pengontrol tegangan dan arus dari MPPT yang akan disalurkan ke baterai.
4. Baterai : Sebagai tempat penyimpanan daya.
5. TEC 12706 : Sebagai penimbul suhu saat dialiri arus listrik dari Baterai.
6. Sensor Suhu : Sebagai sensor untuk mengukur suhu.
7. Mikrokontroler : Sebagai pemrogram untuk mengeksekusi perintah disetiap rangkaian.
8. Keypad : Sebagai kendali input awal suhu.
9. Modul SD Card : Sebagai penyimpan data hasil pembacaan sensor suhu.
3.3 Rangkaian DC ke DC Konverter
Secara umum, konverter DC-DC berfungsi untuk mengkonversikan daya listrik searah (DC) ke bentuk daya listrik DC lainnya yang terkontrol arus, atau tegangan, atau dua-duanya.
Gambar 3.2 Rangkaian DC to DC Konverter
Boost Konverter, seperti namanya, konverter step-up atau boost mengubah tegangan input yang lebih rendahmenjadi tegangan output yang lebih tinggi stabil.
Diagram sirkuit yang disederhanakan dan arus utama dan bentuk gelombang tegangan. Dengan S1 tertutup, arus mengalir melalui induktor L1 yang meningkat secara linear pada rasioVIN / L1.Selama periode ini, arus beban disuplai dari energi yang tersimpan di C1. Kapan saklar dibuka lagi, energi yang tersimpan di induktor menyebabkan tegangan output tinggi ditumpangkan ke tegangan input.
Arus yang dihasilkan mengalir melalui freewheeling diode D1 untuk memasok beban dan juga mengisi ulang C1. Arus melalui induktor jatuh linear dan proporsional ke (VOUT - VIN) / L1.
3.4 Rangkaian LCD
Pengoperasian LCD dengan Arduino. Setelah sensor pir sudah mendeteksi gelombang infrared, variabel resistor akan mengirimkan data ke Arduino melalui pin-pin kemudian Arduino menerima data yang terbaca dan ditampilkan oleh LCD. Berikut adalah skematik rangkaian LCD.
Gambar 3.3 Rangkaian LCD
3.5 Rangkaian Sensor Suhu DS18B20
Sensor suhu DS18B20 adalah sensor suhu yang memiliki keluaran digital.
DS18B20 memiliki tingkat akurasi yang cukup tinggi, yaitu 0,5°C pada rentang suhu -10°C sampai +85°C. Sensor suhu pada umumnya membutuhkan ADC dan beberapa pin port pada mikrokontroler, namun DS18B20 ini tidak membutuhkan ADC agar dapat berkomunikasi dengan mikrokontroler dan hanya membutuhkan 1 wire saja.
Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Suhu DS18B20
3.6 Rangkaian Keypad
Keypad berarti Sebuah keyboard miniatur atau set tombol untuk operasi perangkat elektronik, telepon, atau peralatan lainnya. Keypad merupakan sebuah rangkaian tombol yang tersusun atau dapat disebut "pad" yang biasanya terdiri dari huruf alfabet (A—Z) untuk mengetikkan kalimat, juga terdapat angka serta simbol-simbol khusus lainnya. Berikut skematik rangkaian Keypad yang digunakan dalam penelitian.
Gambar 3.5 Rangkaian Keypad Sebagai Input
3.7 Rangkaian Keseluruhan Penelitian
Gambar 3.6 Rangkaian Keseluruhan Sistem
3.8 Diagram Alir (FlowChart)
No
Yes
Gambar 3.7 Diagram Alir (FlowChart)
Start
Inisialisasi pin sensor, keypad, relay I2C dan LCD
Penentu set point dengan keypad
Arduino Nano
Deteksi suhu ruangan dan set point
Tampilkan srt time dan suhu pada LCD 16x2 dan simpan di
SD Card
Set point <=
suhu Pompa dan TEC OFF
Pompa dan TEC ON
Selesai
BAB 4
PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 Pengujian Sensor Tegangan
Pada pengujian sensor tegangan menggunakan rangkaian pembagi tegangan sedangkan pengujian sensor arus menggunakan ACS712. Pengujian sensor tegangan dilakukan untuk menguji pembacaan sensor tegangan yang digunakan dan dibandingkan dengan pembacaan multimeter. Percobaan menggunakan tegangan masukan dari baterai yang diubah.
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Sensor Tegangan Pengujian
Gambar 4.1 Grafik Linearitas Kalibrasi Sensor Tegangan
0
Nilai yang terbaca pada sensor tegangan (V)
Nilai Pengaturan Pada Voltmeter (V)
Grafik Linearitas Kalibrasi Sensor
Tegangan
4.2 Pengujian Sensor Arus
Pengujian sensor arus dilakukan untuk melihat performansi arus ACS712 dan memastikan keakurasiannya dengan pembaca arus menggunakan multimeter.
Pengujian dilakukan menggunakan tegangan masukan dari baterai yang diubah-ubah tegangannya dan dipasangkan beban.
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Sensor Arus
Beban (ΩJ) Multimeter (A) Sensor Arus (A) ∆Error %Error
Gambar 4.2 Grafik Kalibrasi Sensor Arus
0
Kalibrasi Sensor Arus ACS712 5A
Sensor Arus (A)
4.3 Pengujian Sensor Suhu DS18B20
Pengujian ini dilakukan dengan metode menggunakan alat kalibrasi analog termometer dimana tujuan percobaan ini dilakukan untuk mengetahui keakurasian sensor suhu DS18B20 dalam membaca suhu dengan konfigurasi pin. Berikut program yang digunakan.
*/
// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {/*
ReadAnalogVoltage
Reads an analog input on pin 0, converts it to voltage, and prints the result to the Serial Monitor.
Graphical representation is available using Serial Plotter (Tools > Serial Plotter menu).
Attach the center pin of a potentiometer to pin A0, and the outside pins to +5V and ground.
This example code is in the public domain.
// initialize serial communication at 9600 bits per second:
Serial.begin(9600);
}
// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
// read the input on analog pin 0:
int sensorValue = analogRead(A0);
// Convert the analog reading (which goes from 0 - 1023) to a voltage (0 - 5V):
float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
// print out the value you read:
Serial.println(voltage);
}
Tabel 4.3 Data Pengujian Sensor Suhu DS18B20 No Pin Arduino Uno DS18B20
1 VCC VCC
2 GND Gnd
3 A1 Out Data
No DS18B20 Kalibrasi
1 30,02 30
2 44,09 45
3 50,05 50
4 67,04 67
4.4 Pengujian Keypad
Pengujian ini dilakukan untuk menetapkan suhu awal sebagai setpoint pada rangkaian keypad. Nilai setpoint merupakan suhu sistem pendingin pada umumnya (25℃ − 20℃), sehingga mikrokontroler dapat mengeksekusi perintah yang diberikan pada rangkaian. Berikut program yang digunakan.
*/
#include <Keypad.h>
const byte ROWS = 4; //four rows const byte COLS = 3; //three columns char keys[ROWS][COLS] = {
byte rowPins[ROWS] = {9,8,7,6}; //connect to the row pinouts of the keypad byte colPins[COLS] = {5,4,3}; //connect to the column pinouts of the keypad
Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
char key = keypad.getKey();
if (key){
Serial.println(key);
} }
Berikut adalah tampilan outpout dari hasil penelitian.
Gambar 4.3 Pengujian Keypad
4.5 Pengujian Kurva Karakteristik Panel Surya
Pada penelitian ini, digunakan Panel surya dengan spasifikasi berdasarkan Data Sheet sebagai berikut ini:
Pmax : 85W
Dimensi : 0.125×0.125×36=0.5625 m
Jumlah sel seri dan pararel : 9×4
Luas 1 sel : 12.5×12.5 cm2
Pengujian Karakteristik panel surya dilakukan untuk melihat nilai keluaran tegangan dan arus yang dihasilkan oleh panel surya. Panel surya yang digunakan berdasarkan dengan spasifikasi seperti yang diatas. Berikut hasil pengujian yang dilakukan dengan menggunakan beban yang berbeda dan intensitas yang berbeda.
Tabel 4.4 Pengujian Karakteristik Panel Surya
Intensitas 200 W/m2 Intensitas 400 W/m2
Mulai dari Pukul 15:19 WIB Mulai dari Pukul 12:10 WIB
R V I P
Intensitas 600 W/m2 Intensitas 800 W/m2
Mulai dari Pukul 09:38 WIB Mulai dari Pukul 11:35 WIB
Intensitas 1000 W/m2
Mulai dari Pukul 12:49 WIB
R V I P
-10
Karakteristik P - V Panel Surya
200
Karakteristik I - V Panel Surya
200w/
Berikut penyajian data dalam bentuk grafik dari hasil pengukuran I vs V dan P vs V dari panel surya.
Gambar 4.4 Kurva karakterisik Arus vs Tegangan
Gambar 4.5 Kurva karakterisik Daya vs Tegangan
Pada gambar 4.4 dan gambar 4.5 diatas, adalah kurva karakteristik dari hasil pengujian panel surya dengan menggunakan beban yang berbeda, yaitu : 0.33 Ω, 0.39 Ω, 1 Ω, 1.8 Ω, 3.3 Ω, 3.9 Ω, 4.7 Ω, 6.8 Ω, 10 Ω, 12 Ω, 18 Ω, 39 Ω, 56 Ω, 120 Ω, 150 Ω, dan 220 Ω. Dan juga pengujian dilakukan dengan mengatur intensitas cahaya dari 200 W/m2, 400 W/m2,600 W/m2, 800 W/m2 dan 1000 W/m2. Kemudian didapatkan data dalam bentuk grafik antara Arus vs Teganga dan Daya vs Tegangan.
4.6 Pengujian Sinyal PWM dari Arduino
Untuk mengatur nilai duty cycle, menggunakan fungsi analogWrite ([nomorPin], [nilai]). Nilai pada parameter berkisar antara 0 hingga 255. Simulasi PWM hanya bisa dilakukan pada pin-pin tertentu seperti pada Arduino Nano, pin yang dapat menggunakan fungsi ini hanya pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11. Biasanya pin PWM disimbolkan dengan karakter '~'. Duty cycle dapat diatur dengan memetakan range 0 hingga 100% pada nilai analog 0 hingga 255 dengan persamaan dibawah ini
Nilai analog = Duty Cycle
100 x 255
Berikut ini adalah program dan hasil pengujian PWM pada pin 5 Arduino Nano dengan nilai analog 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 dan 80. Dengan program
4.7 Pengujian DC to DC Converter
Pengujian Boost Converter dilakukan pada tegangan masukan sekitar 12 volt dengan memvariasikan PWM yang di program pada software arduino yang mengatur MOSFET. Berikut ini hasil pengujian Boost Converter.
Tabel 4.5 Data hasil pengujian Boost converter dengan variasi Duty Cycle
4.8 Efisiensi Panel Surya
Efisiensi panel surya adalah perbandingan antara daya output dengan daya input, dimana daya output adalah hasil perkalian tegangan dan arus, sedangkan input adalah hasil perkalian luas permukaan dengan intensitas. Sehingga, dari data yang sudah didapatkan dapat disimpulkan:
ᶇ = 𝑃𝑚𝑎𝑥
𝐼𝑥𝐴 ×100%
Dimana:
I (intensitas) : 1000 watt/m2
A : 0.125 m ×0.125 m ×36=0.5625 m2 Pout rata-rata : 75,144 W
Maka nilai efisiensi Panel surya tersebut adalah:
ᶇ = 𝑃𝑜𝑢𝑡 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎
𝐼𝑥𝐴 x 100%
ᶇ= 75,144
1000 𝑥 0,5625 x 100%
ᶇ = 13,35%
4.9 Efisiensi MPPT P&O
Dari data yang dihasilkan dengan menggunakan MPPT P&O, nilai rata-rata tegangan masukan sebesar 17,65 V, nilai rata-rata-rata-rata tegangan keluaran sebesar 18,75 V, nilai rata-rata arus masukan 3,08 A, nilai rata-rata arus keluaran sebesar 2,48 A. Kemudian didapat nilai rata-rata daya masukan sebesar 54,36 W dan nilai rata-rata daya keluaran sebesar 46,5 W.
Sehingga didapat nilai efisiensinya :
Maka efisiensi daya menggunakan MPPT ialah sebesar 85,53 %.
4.10 Koefisien Performansi Termoelektrik
Pada penelitian ini, digunakan TEC1-12706 dengan spasifikasi berdasarkan Data Sheet sebagai berikut ini:
Tegangan Kerja : 0-15,2 V DC suhu antara 5℃ pada sisi dingin sampai 200℃ pada sisi panas, hal ini yang dapat menyebabkan kerusakan jika panas alat tidak di buang dengan baik, oleh karena itu alat yang digunakan menggunakan pompa untuk mengalirkan air secara terus-menerus sebagai pembuang panas dan waterblock sebagai padanan yang terhubung ke sisi dingin pada ruang pengujian dan sisi panas pada blok penyimpanan air.
Tabel 4.6 Data Temperatur Suhu Waktu Suhu (°C)
11:16:36 10,48 11:18:14 10,19 11:19:52 10,08 11:21:30 10
Gambar 4.6 Grafik Penurunan Suhu
Grafik diatas menunjukkan proses penurunan suhu dalam ruang pengujian dengan dimensi ruang 0,2m×0,2m×0,2m (0,008m3) dengan set suhu di awal 10℃.
Panas yang diserap oleh sisi dingin:
QL = [𝑆𝐼𝑇𝐶−12𝐼2𝑅 − 𝐾(𝑇𝐻− 𝑇𝐶)]
QL = [(0,01229 × 2 × 283) − (12× 2 × 2 × 4) − 0,1815(298,06 − 283)]
QL = [6,9561 − 8 − 2,7333]
QL = −3,77 𝐽
Panas yang diserap oleh sisi panas:
QH = [𝑆𝐼𝑇𝐻+12𝐼2𝑅 − 𝐾(𝑇𝐻− 𝑇𝐶)]
10:48:00 10:55:12 11:02:24 11:09:36 11:16:48 11:24:00
Suhu-vs-Waktu
Suhu (°C)
W = 12,59 – (-3,77) W = 16,37 J
Perhitungan COP
COP = QC/Total Energi (W) COP = 16,373,77
COP = 0,2307 = 23,07%
4.11 Efisiensi keseluruhan Kinerja dari Sistem Penyedia Daya Berbasis Panel Surya
Berdasarkan semua data yang telah di dapat maka kita dapat menghitung efiensi keseluruhan kinerja dari sistem dengan menghitung efiensi panel surya, efiensi mppt, dan koefisien Performansi Termoelektrik sebagai berikut:
ɳ𝑆𝐼𝑆𝑇𝐸𝑀= ɳ𝑃𝑉+ 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ ᶇɳ𝑀𝑃𝑃𝑇+𝐶𝑂𝑃
= 13,35%+ 85,53%+23,07%
3
= 40,65%
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang sudah dilaksanakan, mulai dari hasil perancangan dan pembahasan sistem, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Dari hasil penelitian yang dilakukan, didapat nilai efisiensi dari panel surya yang digunakan sebesar 13,35%. Efisiensi panel surya tergolong rendah yang diakibatkan karena pemantulan kembali cahaya ke udara dan dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari. Nilai efisiensi alat sistem MPPT sebesar 85,53%. Nilai efisiensi MPPT dari penelitian ini dapat menjejak daya optimum dari keluaran panel surya. Nilai koefisien sistem pendingin TEC sebesar 23,07%. Nilai koefisien TEC tergolong rendah yang diakibatkan daya yang dialiri kepada sistem pendingin TEC sebagian terbuang ke sisi ruang panas. Dan keseluruhan sistem penyedia daya dengan efisiensi 40,65%.
2. Dari hasil penelitian yang dilakukan, didapat nilai titik suhu terendah yang didapatkan dari sistem pendingin Thermo Electric Cooler (TEC) adalah 10°C dari awal suhu ruangan yaitu 25,06°C. Dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik suhu tersebut adalah 26 menit 55 detik.
5.2 Saran
Setelah melakukan penelitian, diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk melakukan penelitian ini lebih lanjut yaitu:
1. Untuk pengembangan selanjutnya, sistem pendingin TEC dapat disempurnakan lebih bagus lagi untuk mencapai efisiensi yang baik.
2. Untuk peneliti selanjutnya, sebaiknya bisa mencapai suhu hingga 0°C sebagai nilai suhu pada titik beku.
DAFTAR PUSTAKA
Ba,Abdellahi.2018.Performance Optimization of the PV Pumping System.
Marocco : Abdelmalek Essaadi University Generation, IET, 4 (4), 317-328.
Greeen, M. A. (1982). Solar Cells Opertaing Principles, Technology and System Applications. New Jersey: Prentice-Hall.
Haruno Tahara, Sularso. 2000. Pompa dan Kompresor. Pradnya Paramita, Jakarta.
Hart, D. W. (1997). Introduction to Power Electronics. New Jersey: Prentics-Hall.
https://www.sandielektronik.com/2016/07/tec-atau-pendingin-peltier.html
Ikbal M., “Interkoneksi Sistem Photovoltaic dengan Grid”, Program studi teknik elektro, ITB, 2008.
N. Lavanya, R.E Ravalika and V. Dharani. (2018). Design and Fabrication of a Portable Refrigerator Based on Peltier Effect. India. GPREC
Nema, S., Nema, R. K., & Agnihotri, G. (2010). Matlab Simulink Based Study of Photovoltaic Cells Modules Array and Their ExperimentalVerification International Journal of Energy and Environment, 1 (3),
487-500.
Plegari, L., & Rizzo, R. (2010). Adaptive perturb and observe algorithm for photovoltaic maximum power point tracking. Renewable Power
Prayogo, Rudito.2012.PENGATURAN PWM (Pulse Width Modulation) dengan PLC .Universitas Brawijaya.
Rafi, A. dan Rif’an, M., (2007). Perancangan Sistem Penjejak Matahari Berbasis Mikrocontroller dan Sensor Cahaya. Skripsi.
Xiao, W., Dunford, W. G., Palmer, P. R., & Capel, A. (2007). Regulation of Photovoltaic Voltage. Industrial Electronics, IEEE Transaction on, 54(3), 1365-1374.
Yacine D., Jean-Paul G., Lazhar R., “Implementation of a new maximum powerd point tracking control strategy for small wind energi conversion systems without mechanical sensors”Energi Conversion and Management, 2 April 2015.
Lampiran I. Program Sensor Arus dan Tegangan
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
unsigned long int milli_time;
float voltage;
// Set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
Serial.println("LABEL,Computer Time,Time (Milli Sec.),Volt,Arus");
lcd.init();
float voltage = (analogRead(A1)*0.241231000);
float arus = ((analogRead(A2)-511)*0.075);
if (arus <= 0) {
Serial.print("DATA,TIME,");
Serial.print(milli_time);
Serial.print(",");
Serial.print(voltage);
Serial.print(",");
Serial.println(arus);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Volt = ");
lcd.print(voltage);
lcd.print(" V ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Arus = ");
lcd.print(arus);
lcd.print(" A ");
delay(1000);
// Do nothing here...
}
Lampiran II. Foto Pengujian