RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HYBRID ANTARA SOLAR CELL DAN THERMOELECTRIC GENERATOR (TEG) SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK DI KAPAL NELAYAN

(1)

Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan Universitas Hang Tuah, Surabaya 20 Juli 2017

RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HYBRID ANTARA

SOLAR CELL DAN THERMOELECTRIC GENERATOR (TEG) SEBAGAI

SUMBER ENERGI LISTRIK DI KAPAL NELAYAN

Riengga Agus Argianto1_{, Istiyo Winarno}2

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan, Universitas Hang Tuah Surabaya Jl. Arief Rachman Hakim no. 105, Sukolilo, Surabaya 60111, Jawa Timur

Email : [email protected]

Abstrak: Indonesia merupakan negara maritim, dimana jumlah lautan yang dimiliki lebih luas daripada daratannya. Dengan kondisi geografis tersebut, maka dapat diketahui bahwa jumlah kapal yang beroperasi sangat banyak. Pada saat ini, pembangkit energi listrik di kapal masih bergantung pada minyak bumi untuk menggerakkan generator listrik di kapal. Hal tersebut merupakan salah satu penyebab semakin meningkatnya kebutuhan dalam mengkonsumsi minyak bumi secara global. Kondisi tersebut memaksa manusia agar dapat mengembangkan dan memanfaatkan sumber energi alternatif untuk menghasilkan energi listrik, salah satunya adalah dengan menggunakan solar cell. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi solar celluntuk menghasilkan tegangan listrik, salah satunya adalah faktor intensitas cahaya matahari dan temperatur dari solar cell sehingga banyak metode yang dapat digunakan untuk memaksimalkan output tegangan yang dihasilkan oleh solar cell. Agar tegangan listrik yang dihasilkan lebih maksimal, maka pada penelitian ini digunakan suatu sistem hybrid pembangkit listrik antara solar cell dan thermoelectric generator. Cara kerja dari thermoelectric generator adalah dengan memanfaatkan perbedaan suhu untuk menghasilkan beda potensial listrik yang diperoleh dari sistem sirkulasi pendinginan air pada mesin diesel kapal dan dari suhu permukaan air laut. Suhu rendah (dingin) didapatkan dari suhu permukaan air laut, sedangkan untuk suhu tinggi (panas) didapatkan dari air panas yang didapatkan dari pembuangan air pada sistem pendinginan mesin diesel kapal. Untuk mendapatkan output yang konstan diperlukan buck boost converter agar tegangan output yang dihasilkan sesuai dengan kapasitas penyimpanan pada baterai. Pembuatan prototipe dari kedua energi alternatif tersebut semoga bisa dijadikan acuan dalam mengembangkan hybrid antara solar cell dan TEG pada skala yang lebih besar sesuai dengan kebutuhan beban listrik pada suatu kapal.

Kata kunci: Solar Cell, Thermoelectric Generator, Hybird, Perbedaan Suhu

Abstract : Indonesia is a maritime country, where the number of oceans possessed wider than the land. With the geographical condition, it can be noted that the number of ships that operate are very much. At this time, generating electric energy on board is still dependent on petroleum to drive an electric generator on the ship. It is one of the causes of the increasing needs in consuming petroleum. The conditions forced the humans in order to develop and make use of alternative energy sources for generating electric power, one of them is by using a solar cell. Many factors can affect the solar cell to generate a voltage, one of which is the factor the intensity of sun light and temperature of the solar cell so that many methods that can be used to maximize the output of the voltage produced by the solar cell. in order to generate maximum power voltage then more on the study used a system of hybrid power plant between solar cell and thermoelectric generators. The workings of the thermoelectric generator is by utilizing differences in temperature to produce an electrical potential difference of cooling water circulation system on ship’s diesel engine and the surface temperature of the sea water. Low temperature (cold) surface temperatures obtained from sea water, while for high temperature (heat) obtained from the hot water coming from the exhaust cooling water system in ships diesel engine. To get a constant output, buck-boost converter is required so that the output voltage is generated in accordance with storage capacity on the battery. Manufacture of prototype of both energy alternative that hopefully can be used as a reference in developing hybrid between a TEG

(2)

and a solar cell on a larger scale in accordance with the needs of the electrical load on a ship.

Keywords: Solar Cell, Thermoelectric Generator, Hybird,Temperature Differences

PENDAHULUAN

Kebutuhan sumber energi yang digunakan oleh beberapa negara masih bergantung pada minyak bumi. Meningkatnya jumlah konsumsi minyak bumi dari tahun ke tahun menyebabkan persediaan minyak bumi semakin terbatas. Hal tersebut memaksa manusia agar bisa mengembangkan dan memanfaatkan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan dan dapat diperbaharui, sehingga kebutuhan terhadap suatu energi dapat tercukupi tanpa terkendala kuantitasnya. Indonesia merupakan negara maritim, dimana jumlah lautan yang dimiliki lebih luas daripada daratannya. Kondisi tersebut berpengaruh terhadap banyaknya jumlah kapal yang akan dioperasikan, baik digunakan sebagai sarana transportasi laut maupun digunakan nelayan untuk menangkap ikan. “Menurut data Kementerian Kelautan dan Perikanan 2011, diacu dalam Solihin dkk. 2013, menyebutkan bahwa jumlah kapal ikan sebanyak 581.845 unit, dimana tiga pulau dengan jumlah unit tertinggi adalah Sulawesi, Sumatera dan Jawa, yaitu 1.001.667 unit”. Dari data tersebut, banyaknya jumlah kapal yang beroperasi akan berdampak terhadap jumlah konsumsi bahan bakar minyak bumi.

Oleh karena itu diperlukan sumber energi alternatif yang dapat diaplikasikan di kapal sebagai pembangkit listrik untuk mengurangi ketergantungan akan bahan bakar minyak. Salah satu energi alternatif yang sudah banyak diteliti dan diaplikasikan pada kapal adalahenergi matahari (solar cell). Banyak faktor yang dapat mempengaruhi solar cell untuk menghasilkan energi listrik, salah satu faktor yang mempengaruhi adalah intensitas cahaya. Banyak penelitian yang membahas tentang cara untuk mengoptimalkan daya outputsolar cell agar lebih maksimal. “Dalam penelitian yang dilakukan oleh Helaswiyono tahun 2016, bahwa dengan menggunakan metode MPPT Hill Climbingpada solar cell didapatkan penyimpanan energi listrik pada baterai dengan efisiensi rata-rata sebesar 65,67% dari daya output maximumsolar cell yang digunakan”.

Untuk mengatasi permasalahan yang ada, maka pada penelitian ini didapatkan salah satu solusi agar dapat menghasilkan daya listrik yang lebih besar yaitu dengan cara menggabungkan (hybrid) sumber energi listrik yang dihasilkan oleh solar cell dengan sumber energi yang dihasilkan oleh TEG (Thermoelectric Generator). Tujuan hybrid TEG dengan solar cell salah satunya adalah sebagai sumber energi cadangan, sehingga apabila penyerapan intensitas cahaya matahari pada solar cellmenurun maka sumber energi TEG yang dihasilkan dapat dijadikan backup untuk menambahkan energi listrik yang digunakan.

Solar cell dapat mengkonversikan energi surya menjadi energi listrik searah (DC) dengan cara memanfaatkan efek photovoltaicuntuk menggerakan ion yang terdapat didalamnya, sehingga elektron yang bergerak inilah yang akan menghasilkan listrik DC. Sedangkan TEGdapatmenghasilkan suatu energi listrik dengan caramemanfaatkan perbedaan temperatur pada kedua sisi permukaan TEG menjadi beda potensial listrik (Baharuddin, 2015).

Pada penelitian ini, untuk mendapatkan perbedaan suhu pada kedua sisi permukaan TEG, suhu yang tinggi diperoleh dari air panas yang dihasilkan dari sistem pendinginan mesin kapal. Suhu yang lebih rendah diperoleh dari suhu air laut di alirkan pada sisi permukaan TEG yang membutuhkan suhu yang lebih rendah. Suhu yang tinggi dan rendah tersebut menyebabkan timbulnya perbedaan suhu diantara kedua sisi permukaan TEGsehingga menghasilkan beda potensial listrik pada TEG. Kedua sumber energi yang dihasilkan dari solar cell dan TEG tersebut dapat digabungkan (hybrid) menjadi satu gabungan sumber energi listrik yang dapat dimanfaatkan untuk menghidupkan suatu beban listrik. Secara umum apabila hasil tegangan

(3)

dari kedua sumber digabungkan secara seri, maka tegangan yang dihasilkan sama dengan hasil dari penjumlahan kedua sumber tegangan tersebut.

Apabila tegangan yang dihasilkan dari proses hybrid antara solar cell dan TEG tidak sesuai dengan kapasitas penyimpanan baterai, maka diperlukan perangkat buck-bust converter. Fungsi dari buck-bust converter sendiri adalah untuk menaikkan atau menurunkan tegangan masukan yang sudah di hybrid sebelumnya, sehingga tegangan keluaran yang dihasilkan akan sesuai dengan kapasitas tegangan pada baterai yang digunakan. Daya yang tersimpan pada baterai selanjutnya dapat digunakan untuk menghidupkan suatu beban sesuai dengan kapasitas tegangan yang sudah ditentukan pada baterai.

“Pada penelitian yang dilakukan oleh Chavez-Urbiola pada tahun 2012, kontruksi hybrid antara solar cell dan TEG mempunyai dua cara yaitu dengan radiasi tidak terkonsentrasi dan dengan radiasi terkonsentrasi. Skema hybrid antara solar cell dan TEG yang menggunakan radiasi terkonsentrasi, perbedaan suhunya didapatkan dari suatu tangki termal yang berfungsi untuk menampung air panas dan air dingin untuk menghasilkan perbedaan suhu.” Pada penelitian yang akan dilakukan, sistem hybrid antara solar cell dan TEG yang akan diterapkan berasal dari suhu air laut sebagai suhu rendah dan energi panas disekitar solar cell sebagai suhu tinggi, dimana dari penelitian yang akan dilakukan didapatkan perbedaan kontruksi dari penerapan sistem hybrid dari peneliti sebelumnya.

Pada penelitian ini akan dibuat suatu prototipe pembangkit energi listrik hybrid antara solar cell dan TEG. Kedua sumber energi listrik yang di hybrid dari solar cell dan TEG tersebut diharapkan dapat menghasilkan daya listrik yang lebih besar dan maksimal sehingga dapat digunakan untuk mensupply kebutuhan listrik di kapal sebagai salah satu energi alternatif yang ramah lingkungan. Konsep dari pembuatan prototipe dari kedua energi alternatif tersebut semoga bisa dijadikan acuan dalam mengembangkanpembangkit listrik tenagahybrid antara solar cell dan TEG pada skala yang lebih besar sesuai dengan kebutuhan beban listrik pada suatu kapal.

METODE PENELITIAN A. Perancangan Sistem

Pada penelitian ini, sebelum membuat rancangan penelitian diperlukan pemahaman tentang cara kerja dari sistem yang dibuat. Pada sistem yang dibuat terdapat beberapa urutan cara kerja yang dapat dipahami melalui diagram blok yang terdapat pada gambar1. dibawah ini:

Gambar1. Diagram Blok Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid Antara Solar Cell dan TEG (Thermoelectric Generator)

Dari penjelasan diagram blok sistem di atas, dapat dilihat bahwa proses awal dari sistem secara keseluruhan dimulai dari sumber energi yang dibangkitkan oleh solar cell dan TEG. Tegangan output yang dihasilkan solar cell dan TEG selanjutnya digabungkan (hybrid) dengan tujuan untuk mendapatkan hasil output tegangan yang lebih besar.Cara untuk meng-hybrid kedua tegangan tersebut adalah secara seri, sehingga tegangan output yang diperoleh merupakan penjumlahan dari tegangan yang dihasilkan oleh solar cell dan TEG.

Setelah proses hybrid antara solar cell dengan TEG sudah dilaksanakan, maka proses selanjutnya ialah menuju ke buck boost converter. Tegangan output yang dihasilkan dari proses hybrid antara solar cell dengan TEG masih belum bisa digunakan untuk melakukan proses

Solar Cell

TEG

Baterai

Load

Buck Boost

Converter

(4)

pengisian pada baterai. Hal tersebut disebabkan karena tegangan output yang dihasilkan dari proses hybrid antara solar cell dengan TEG tidak stabil dan tidak sesuai dengan tegangan charging yang dibutuhkan untuk melakukan pengisian baterai. Tegangan output dari proses hybrid yang tidak stabil dan tidak bisa digunakan untuk proses charging tersebut akan diolah buck boost converter untuk menghasilkan tegangan yang stabil sesuai dengan tegangan charging yang diperlukan oleh baterai. Fungsi dari buck boost converter dalam penerapan sistem adalah untuk menaikkan ataupun menurunkan tegangan yang dihasilkan dari proses hybridsehingga tegangan menjadi stabildan dapat digunakan untuk melakukan proses pengisian pada baterai.

Gambar 2. Diagram AlirSistem Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid Antara Solar Cell dan TEG (Thermoelectric Generator

Iya Iya

Iya

Mulai

Baca Hasil Tegangan Dari

Solar Cell dan TEG

Hybrid Solar Cell dan TEG =14.8 V Tidak >14.8 V Tidak <14.8 V Simpan Pada Baterai Diturunkan Sampai 14.8 V Dinaikkan Sampai 14.8 V Beban Lampu DC Selesai

Solar Cell dan

(5)

Ketika kondisi tegangan yang dihasilkan dari proses hybrid dibawah tegangan charging,maka buck boost converter dapat menaikkan tegangan tersebut sesuai dengan tegangan charging yang sudah ditentukan. Begitu juga sebaliknya, apabila kondisi tegangan yang dihasilkan dari proses hybrid melebihi tegangan charging maka buck boost converter akan menurunkan tegangan tersebut sesuai dengan tegangan charging yang sudah ditentukan.

Pada tahapan selanjutnya, setelah tegangan sudah distabilkan oleh buck boost converter,maka proses selanjutnya ialah melakukan pengisian (charging) pada baterai. Daya yang tersimpan pada baterai selanjutnya dapat digunakan untuk menghidupkan suatu beban sesuai dengan kapasitas tegangan yang sudah ditentukan pada baterai. Untuk memahami cara kerja sistem secara keseluruhan dapat dilihat dari diagram alir yang secara detail menguraikan akan langkah-langkah dari sistem secara keseluruhan seperti pada gambar 2.

B. Perancangan Solar Cell

Pada penelitian ini pembangkit listrik tenaga surya yang dipakai merupakan solar cell dengan kapasitas 20 WP.

Solar cell yang digunakan pada penelitian tugas akhir ini adalah

solar cell berjenis polycrystalline. Spesifikasi solar cell jenis polycrystalline terdapat

pada tabel 1. dibawah ini:

Tabel 1.Spesifikasi Solar Cell Jenis Polycrystalline

Spesifikasi Keterangan

Daya maksimal (Pmax) 20 Watt

Tegangan daya maksimal (Vmp) 17.2 Volt

Arus daya maksimal (Imp) 1.18 Ampere

Tegangan tanpa beban (Voc) 21.6 Volt

Arus hubung singkat (Isc) 1.23 Ampere

Tegangan maksimal sistem 1000 Volt

Sekering maksimal 16 A

Berat 2.0 Kg

Dimensi (panjang x lebar x ketebalan) 535 x 345 x 25 mm C. Perancangan Thermoelectric Generator (TEG)

Pada penelitian ini jenis thermoelectric generator (TEG) yang digunakan adalah jenis TEG tipe SP1848-27145 SA. Penjelasan spesifikasi mengenai TEG tipe SP1848-27145 SA dapat dilihat pada tabel 2. dibawah ini:

Tabel 2. Spesifikasi TEG tipe SP1848-27145 SA Perbedaan Temperatur ∆T

(o_C)

Tegangan Tanpa Beban

Volt (V) Arus (mA)

20 o _C _{0.97 Volt} _{225 mA}

40 o _C _{1.8 Volt} _{368 mA}

60 o _C _{2.4 Volt} _{469 mA}

80 o _C _{3.6 Volt} _{558 mA}

100 o _C _{4.8 Volt} _{669 mA}

Pada penelitian ini, thermoelectric generator (TEG) tipe SP1848-27145 SA yang digunakan berjumlah 4 sel. Ukuran dimensi thermoelectric generator (TEG) tiap selnya adalah panjang 40 mm x lebar 40 mm x ketebalan 3.4 mm. Dalam perancangannya TEG akan disusun secara seri dengan tujuan untuk mendapatkan tegangan total yang lebih besar. Susunan secara seri TEG dapat dilihat pada gambar 3.

(6)

Gambar 3. Thermoelectric Generator (TEG) Yang Disusun Secara Seri D. Sistem Buck Boost Converter

Buck boost converter berfungsi untuk menaikkan (boost) atau menurunkan (buck) tegangan yang dihasilkan dari sistem hybrid antara solar cell dan TEG sehingga tegangan menjadi lebih stabil dan sesuai dengan nilai tegangan charging pada baterai.

Pada penelitian ini, buck boost converter yang digunakan adalah tipe auto buck boost XL6009 adjustable dc step up down converter.Berikut ini spesifikasi lengkap dapat dilihat pada tabel 3. di bawah ini:

Tabel 3. Spesifikasi Buck Boost Converter tipeXL6009

Tegangan masukan (input) 3.8 V ~ 32 V

Tegangan keluaran (output) 1.25 V ~ 35 V

Arus input Maksimal 3 Ampere

Efisiensi 94 % Chip XL6009 Frekuensi switching 400 KHz Output ripple 50 mV Load regulation 0.5 % Voltage regulation 0.5 %

Bekerja pada temperature -40 C ~ +85 C

Dimensi (panjang x lebar x ketebalan) 25 x 14 x 48 mm E. Penggunaan Baterai

Setelah tegangan yang dihasilkan dari sistem hybrid antara solar cell dan TEG sudah diatur dengan buck boost converter dan sesuai dengan tegangan charging yang dibutuhkan baterai, maka tegangan tersebut dapat disimpan kedalam baterai. Pada penelitian ini, baterai yang digunakan adalah baterai konvensional YBI dengan tipe 12N10B-3B. Spesifikasi baterai dapat dilihat pada tabel 4. di bawah ini:

Tabel 4. Spesifikasi Baterai Konvensional YBI Tipe 12N10B-3B

Spesifikasi Keterangan Tegangan (Volt) 12 V Kapasitas (Ah) 10 Ah P (panjang) 136 mm L (lebar) 92 mm T (tinggi) 146 mm

(7)

Laju pengisian (A) 1.0 A

Isi elektrolit (L) 0.8 L

F. Penggunaan Beban

Tegangan sumber yang dihasilkan dari sistem hybrid antara solar cell dan TEG adalah tegangan DC, sehingga beban yang digunakan pada penelitian ini adalah beban DC. Daya total yang sudah tersimpan pada baterai dengan kapasitas 12 V, 10 Ah adalah sebesar 120 Watt.Jika beban yang akan dihidupkan adalah lampu DC 8 watt dan dinyalakan selama 12 jam (didapat dari waktu penggunaan lampu pada pukul 18.00 - 06.00), makatotal daya beban yang dibutuhkan adalah sebesar 96, sehingga dengan kapasitas baterai sebesar 12 V, 10 Ah sudah cukup untuk menghidupkan lampu DC 8 watt selama 12 jam.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada penelitian ini, setelah komponen-komponen yang dibutuhkan dalam menyusun alat sudah dirancang, maka langkah selanjutnya adalah melakukan uji coba alat untuk mendapatkan hasil penelitian yang di inginkan. Uji coba awal untuk mengetahui karakteristik tegangan solar cell dilaksanakan pada tanggal 28 April 2017 di sekitar tambak Universitas Hang Tuah, Surabaya.

Pada percobaan berikutnya pengambilan data sistem secara keseluruhan dilaksanakan pada hari kamis 15 Juni 2017 di sekitar laut Suramadu, Surabaya.Dibawah ini dapat dilihat beberapa data pada saat melaksanakan uji coba lapangan yang dipaparkan melalui tabel.

A. Data Tegangan Solar Cell

Pengambilan data tegangan solar cell dilaksanakan disekitar laut Suramadu pada tanggal 15 Juni 2017 dengan menggunakan kapal nelayan. Data tegangan solar cell yang diambil ini didapatkan mulai pukul 09.00 – 15.00 WIB, dengan kondisi cuaca yang tidak menentu, karena kondisi cuaca di laut tidak bisa diprediksi dengan akurat. Berikut ini data tegangan solar cell yang disajikan pada tabel 5. di bawah ini.

Tabel 5. Data Tegangan Solar Cell di Sekitar Laut Suramadu

Waktu Tegangan Solar Cell(Volt) Keterangan Kondisi Cuaca

09.00 – 09.30 20.8 Volt Sedikit Berawan

10.00 – 10.30 19.8 Volt Berawan

11.00 – 11.30 20.8 Volt Cerah

11.30 – 12.00 20.6 Volt Cerah

14.00 – 14.30 17.8 Volt Mendung

14.30 – 15.00 17.8 Volt Mendung

Dari data tegangan solar cell yang terdapat pada tabel 5 diatas, terlihat bahwa terjadi perubahan tegangan yang menurun dari14.00 – 15.00dikarenakan kondisi cuaca yang mendung. Ketika kondisi cuaca mendung tegangan yang dihasilkan hanya sebesar 17.8volt. Adanya perubahan cuaca dapat dijadikan studi kasus untuk membuktikan bahwa intensitas cahaya

(8)

Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan Universitas Hang Tuah, Surabaya 20 Juli 2017 B. Data Tegangan Termoelectric Generator (TEG)

Pada pembahasan sebelumnya, telah dijelaskan bahwa agar thermoelectric generator (TEG) dapat menghasilkan tegangan yang lebih besar, maka harus didapatkan perbedaan suhu (∆t) diantara kedua sisi permukaan TEG tersebut.

Pada penelitian ini digunakanlah model kontruksi untuk mendapatkan beda suhu yang lebih besar dengan cara memanfaatkan suhu pembuangan air panas pada mesin kapal sebagai suhu yang tinggi dan suhu permukaan air laut sebagai suhu yang rendah. Mesin diesel yang digunakan untuk menggerakkan kapal mempunyai rugi-rugi panas, sehingga pada prakteknya nelayan memanfaatkan air laut sebagai media pendingin untuk mengurangi rugi-rugi panas pada mesin kapal. Setelah air laut yang tersimpan sementara di dalam mesin digunakan untuk mendinginkan bagian mesin, maka air tersebut menjadi air panas yang langsung dibuang lagi ke laut. Air panas yang dibuang dari proses tersebut akan dimanfaatkan pada penelitian ini untuk diserap oleh sisi permukaan TEG yang membutuhkan suhu panas.

Pengambilan data tegangan dan perbedaan suhu pada thermoelectric generator dilakukan disekitar laut Suramadu, pada tanggal 15 Juni 2017 dimulai pukul 09.00 – 15.00 WIB. Berikut ini merupakan data tegangan dan beda suhu pada TEG yang dapat dilihat pada tabel 6. bawah ini.

Tabel 6. Data Tegangan dan Perbedaan Suhu Pada TEGdi Sekitar Laut Suramadu Waktu Tegangan 4 Sel

TEG (Volt) Suhu Panas (

o_C) _{Suhu Dingin (}o_C) Beda Suhu (∆t) 09.00 – 09.30 5 Volt 70.8 o_C _32.2o_C _38.6o_C 09.30 – 10.00 1.4 Volt 43.5 o_C _32.3o_C _11.2o_C 10.00 – 10.30 3.6 Volt 60.8 o_C _32.8o_C ₂₈o_C 10.30 – 11.00 4.2 Volt 64.6o_C ₃₂o_C _32.6o_C 11.00 – 11.30 6 Volt 78.2o_C _32.1o_C _46.1o_C 11.30 – 12.00 4.3 Volt 65.8 o_C _32.6o_C _33.2o_C 12.00 – 12.30 1.5 Volt 43.8 o_C _32.4o_C _11.4o_C 12.30 – 13.00 4.5 Volt 66.8 o_C _32.1o_C _34.7o_C 13.00 – 13.30 6.3 Volt 79.4o_C _32.1o_C _47.3o_C 13.30 – 14.00 3.7 Volt 61.4o_C _32.8o_C _28.6o_C 14.00 – 14.30 2.7 Volt 53.1o_C _32.6o_C _20.5o_C 14.30 – 15.00 4 Volt 63.9o_C _32.8o_C _31.1o_C

Pada tabel 6.diatas dapat dilihat bahwa perbedaan suhu berbanding lurus dengan tegangan yang dihasilkan oleh TEG. Semakin besar beda suhu yang di dapatkan maka semakin besar tegangan yang dihasilkan oleh TEG. Pada tabel 6. diatas terdapat salah satu data yang menunjukkan bahwa TEG menghasilkan beda suhu yang tinggi sebesar 47.3 o_{C dan 46.1}o_Cdan masing-masing menghasilkan tegangan sebesar 6.3 volt dan 6 volt.

Pada prakteknya di lapangan, perbedaan suhu tersebut di dapatkan pada saat kapal bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi. Hal tersebut berpengaruh pada rugi-rugi panas pada mesin diesel kapal. Kecepatan putaran mesin kapal yang tinggi menyebabkan gesekan komponen didalam mesin semakin cepat panas, sehingga suhu air yang dikeluarkan dari proses pendinginan mesin kapal sangat panas. Dengan adanya studi kasus tersebut menunjukkan bahwa kecepatan kapal dalam bergerak akan berpengaruh terhadap suhu panas yang diserap oleh TEG.

Selain adanya faktor kecepatan pada putaran mesin kapal, ada cara lain untuk menaikkan beda suhu pada sisi permukaan TEG tersebut. Bisa dilihat bahwa pada tabel 6. Menunjukkan bahwa terjadi perbedaan nilai beda suhu (∆t) pada tiap waktu yang dicatat. Untuk dapat menghasilkan perbedaan suhu yang lebih besar pada TEG, bisa dilakukan dengan cara menutup selang yang digunakan untuk sirkulasi air panas dari hasil sistem pendinginan pada waterblock. Air panas yang dimampatkan atau dihampakan sementara waktu menyebabkanpanas atau kalor menumpuk atau semakin besar. Hal tersebut menjadikan suhu air panas menjadi lebih besar

(9)

bergantung pada berapa lama waktu untuk memampatkan air tersebut, dengan begitu sisi permukaan panas TEG mendapatkan suhu yang lebih tinggi.

C. Data Tegangan Hybrid antara Solar Cell dan TEG di Sekitar Laut Suramadu

Pengambilan data tegangan solar cell dilaksanakan disekitar laut Suramadu, pada tanggal 15 Juni 2017 dengan menggunakan kapal nelayan. Data tegangan hybrid yang diambil ini didapatkan mulai pukul 09.00 – 15.00 WIB. Berikut ini dapat dilihat data tegangan hybrid pada tabel 7. di bawah ini:

Tabel 7. Data Tegangan Hybrid antara Solar Cell dan TEG di Sekitar Laut Suramadu

Waktu Tegangan Hybrid(Volt)

09.00 – 09.30 25.8 Volt 09.30 – 10.00 21.9 Volt 10.00 – 10.30 23.4 Volt 10.30 – 11.00 24.7 Volt 11.00 – 11.30 26.5 Volt 11.30 – 12.00 24.9 Volt 12.00 – 12.30 21.9 Volt 12.30 – 13.00 25.1 Volt 13.00 – 13.30 26.8 Volt 13.30 – 14.00 23.6 Volt 14.00 – 14.30 20.5 Volt 14.30 – 15.00 21.8 Volt KESIMPULAN

Berdasarkan hasil yang didapatkan dari ujicoba dan pengambilan data pada penelitianyang dilakukan ini, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1.

Studi kasus adanya kondisi cuaca yang berubah-ubah, menyebabkan intensitas sinar matahari juga berpengaruh terhadap tegangan yang dihasilkan oleh solar cell.

2.

Adanya sistem hybrid antara solar cell dengan TEG membuktikan bahwa kedua energi tersebut dapat menghasilkanperpaduan energi yang bisa menopang dan melengkapi apabila terjadi kekurangan daya listrik, khususnya kebutuhan listrik pada kapal nelayan.

3.

Semakin besar beda suhu maka semakin besar tegangan yang dihasilkan oleh TEG.

4.

Air panas hasil pembuangan dari proses pendinginana mesin kapal dapat dijadikan TEG sebagai sirkulasi suhu tinggi dan air laut dapat dijadikan TEG sebagai sirkulasi suhu rendah.

5.

Putaran mesin diesel kapal berpengaruh terhadap suhu air panas yang dihasilkan dariproses pendinginan mesin kapal. Semakin cepat kapal bergerak maka semakin panas air yang dikeluarkan dari proses pendinginan mesin kapal tersebut.

6.

Air panas yang dimampatkan atau dihampakan sementara waktu pada selang yang digunakan untuk masuknya air panas menyebabkanpanas atau kalor semakin besar, sehingga suhu yang terdapat pada air panas semakin tinggi

DAFTAR PUSTAKA

Baharuddin, Hariyanto A. 2015. Konversi Energi Panas Penggerak Utama Kapal Berbasis Thermoelectric. Jurnal Riset dan Teknologi Kelautan (JRTK), Vol. 13, No. 1

Chavez-Urbiola EA, Vorobiev YV, Bulat LP. 2012. Solar Hybrid Systems With Thermoelectric Generators. Solar Energy, Vol. 86: pp. 369–378

(10)

Helaswiyono AP. 2016. Rancang Bangun Panel Surya Statis Menggunakan Metode Maximum Power Point - Tracking (MPPT) Hill ClimbingUntuk Memaksimalkan Penyerapan Daya Listrik [Skripsi]. Surabaya: Universitas Hang Tuah

Pusrikel. 2017. Indonesian Ocean Forecasting System (Ina OFS) – Experimental. http://p3sdlp.litbang.kkp.go.id.html, 5 Februari 2017

Salam MF, Haryudo SI. 2017. Simulasi Maximum Power Point Tracking (MPPT) Panel Surya Menggunakan Perturb And Observe Sebagai Kontrol Buck-Boost Converter. Jurnal Teknik Elektro, Vol. 06, No.01

Solihin A, Batungbacal E, Nasution AM. 2013. Laut Indonesia Dalam Krisis. Indonesia: Greenpeace Southeast Asia

Sugiyanto, Umam MTN, Suciawan E. Rancang Bangun Kontruksi TEG (Thermoelectric Generator) Pada Knalpot Sepeda Motor Untuk Pembangkitan Listrik Mandiri. Jurnal Forum Teknik, Vol. 36, No. 1

TEC. 2014. Specifications TEG Module. http://thermoelectric-generator.com/wp-content/uploads/2014/04/SpecTEG1-12611-6.0Thermoelectric-generator1. pdf.html, diakses pada tanggal 10 Februari 2017