SKRIPSI PEMBANGKIT LISTRIK SISTEM HIBRID SEL SURYA DENGAN ENERGI ANGIN ANSAL QADRI

(1)

HIBRID SEL SURYA DENGAN ENERGI ANGIN

ANSAL QADRI

10582112613

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

(2)

iii

nsal Qadri

Mahasiswa Program Studi Teknik Elektro Unismuh Makassar

ABSTRAK

Pembangkit Listrik Sistem Hibrid Sel Surya Dengan Energi Angin. Dibimbing oleh

Zulfajri Basri Hasanuddin dan Adriani. Pembangkit sistem hibrid merupakan

penggabungan dua pemangkit, dengan pemanfaatan pembangkit listrik tenaga surya

dengan pembangit listrik tenaga angin. Dalam perancangan ini memiliki tujuan untuk

memahami pentingya pembangkit listrik sistem hibrida dan untuk mengetahui daya yang

dihasilkan pembangkit sistem hibrid, agar kelak bisa diaplikasikan pada perancangan

selanjutnya dan masyarakat. Hasil pengujian pembangkit listrik sel surya mendapatkan

rata-rata daya 16 watt sedangkat pada pembangkit listrik tenaga angin maksimal daya

yang dihasilkan sampai 6,25 watt. Pengujian pembangkit listrik sistem habrid

menghasilkan tegangan rata-rata 12 vdc dengan arus 1.5 ampere sehingga rata-rata daya

dihasilkan pembangkit sistem hibrid 18 watt

(3)

iv

limpahan rahmat, kesehatan dan kekuatan-Nya-lah sehingga penulis dapat

menyusun proposal,dan penulis dapat menyelesaikan dengan baik. Salam dan

shalawat semoga tercurah kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW

sebagai Uswatun Hasanah dan Rahmatan Lil alamin.

Tugas proposal ini disusun sebagai salah satu persyaratan akademik yang

harus ditempuh dalam rangka penyelesaian program studi pada jurusan Elektro

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun juduk tugas

proposal adalah:

bangkit Listrik Sistem Hibrida Sel Surya Dengan Energi

Angin

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyususnan proposal ini

masih dapat kekukrangan - kekurangan, hal ini disebabkan penulis sebagai

manusia biasa tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan baik itu di tinjau dari

segi tehnis penulisan maupun dari penyususnan kalimat. oleh karenaitu, penulis

menerima dengan ikhlas dan senang hati segala koreksi serta perbaikan guna

menyempurnakan tulisan ini agar kelak dapat bermanfaat

Tak lupa kami mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak

yang telah membantu dan memberikan motivasi, bantuan, arahan dan bimbiungan

dalam penyusunan proposal ini. Terutama kepada :

1. Bapak. Ir. Hamzah Al Imran, S.T.,M.T selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

(4)

v

2. Bapak Umar Katu, S.T.,M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Dr. Ir. H. Zulfajri Basri Hasanuddin, M.Eng, Selaku Pembimbing I yang

telah memberikan petunjuk dan bimbingan kepada penulis sehingga dapat

menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Adriani S.T.,M.T Selaku Pembimbing II yang telah memberikan

bimbingan kepada penulis, sehingga proposal ini dapat terselesaikan.

5. Bapak dan Ibu Dosen Dan Staf Fakultas Teknik atas segala waktunya telah

mendidik dan melayani penulis selama mengikuti belajar megajar di

Universitas Muhammadiyah Makassar

6. Ayahanda dan Ibunda serta keluarga yang tercinta, penulis mengucapkan

terimah kasih yang sebesar-besarnya atas segala limpahan kasih saying,

doa,dan pengorbanannya terutama dalam bentuk materi dalam

penyelesaian kuliah.

7. Saudara-saudaraku serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik Jurusan

Teknik Elektro Angkatan 2013 yang dengan keakraban dan rasa

persaudaraannya banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.

8. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dorongan, baik moril

maupun materi selama penelitian dan perancangan berlangsung.

Semoga Allah SWT memberikan balasan atas jasa-jasa beliau yang telah

membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Akhir

kata, tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, masih banyak kekuragan dan

(5)

vi

(6)

vii

A

AM

!"

L...

#

HALAMA

$!

E

"

J

"

A

$

...

##

AB

A

%

...

# ## %

A

!

E

$&

A

$

A

...

# '

A

...

'##

A

&

AMBA

...

x

A

ABEL

...

xi

BAB

!

E

$

AH

"

L

"

A

$

A. Latar Belakang...

1 B. Rumusan Masalah...

2 C. Tujuan Penelitian...

2 D. Batasan Masalah...

2 E. Sistematika Penulisan...

3 BAB

$

JA

"

A

$!"

A

%

A

A. PLTH (Pembangkit Listrik Tenaga Hibrida)...

4 A.1 Pengertian PLTH ...

4 A.2 Prinsip Kerja PLTH ...

5

(7)

viii

C. Pembangkit Listrik Tenaga Angin... 12

C.1 Pengertian PLTA ... 12

D. Teknologi Hybrid Berbasis Energgi Surya dan Angin ... 15

D.1 Pengertian Teknologi Hybrid Berbasis Energi Surya dan

Angin ... 15

D.2 Mekanisme Kerja Dan Inovasi Pembangkit Listrik Tenaga

Hibrid Berbasis Energi surya dan Angin ... 18

D.3 Pemodelan Sistem Pembangkit Energi Angin... 19

D.4 Pemodelan Sistem Pembangkit Energi Surya... 22

D.5 Baterai... 22

BAB

(( (

ME

)* +*

L

*,( -

E

.

EL

()(/.

A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 24

B. Alat dan Bahan ... 24

C. Cara Kerja... 25

D. Flowchart Alur Penelitian... 26

BAB

( 0

HA

1 ( 2+

A

.

A

.

AL

( 1 ( 1

A. Perancangan Alat... 27

(8)

ix

B.1 Hasil Pengujian Tanpa Beban... 29

B.2 Hasil Pengujian Menggunakan Beban... 34

C. Pembahasan ... 35

C.1 Daya Input sel Surya... 35

C.2 Daya Output sel Surya ... 36

C.3 Daya Output sel Energi Angin... 36

C.4 Daya Output Energi Sistem Hibrid... 37

C.5 Hubungan Daya dan aki... 37

D. Kelebihan dan Kekurangan Alat ... 38

D.1 Kelebihan Alat... 38

D.2 Kekurangan Alat... 38

BAB

3

4

E

56 764

A. Kesimpulan ... 39

B. Saran ... 39

8

A

97

A

: 46;7

A

<

A

LAM

4=:

A

5

(9)

Gambar 2.2 PLTH system Serial ... 7

Gambar 2.3 Pembangkit Listrik Tenaga Surya... 8

Gambar 2.4 Pembangkit listrik solar cell... 9

Gambar 2.5 Pembangkit listrik Tenaga angin... 14

Gambar 2.6 Pembangkit listrik Tenaga Hibrid ... 16

Gambar 2.7 Lampu jalan bertenaga Hibrid... 17

Gambar 2.8 Komponen Sistem Bambangkit... 19

Gambar 2.9 Perubahan energi foton menjadi tenaga listrik... 22

Gambar 3.1 Bagan Air ... 26

Gambar 4.1 Rangkaian Alat Secara Fisik ... 27

Gambar 4.2 Rangkaian Pembangkit Listrik Sistem Hibrid... 28

Gambar 4.3 Grafik perbandingan daya, arus, dan tegangan

terhadap waktu ... 31

Gambar 4.4 Grafik perbandingan daya, arus, dan tegangan

terhadap waktu ... 33

(10)

F

i

G

A

HIJKIJ

BE

L

MNOPQ

2

RS TUVWX YXNVZXV[NVZXW P NQYPO NZNX\P]ONV Z^X __PVN ZNNVZX VRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

12

MNOPQ

2

R` MX VZ^ N_TP aP \ N_NVbVZX VScdWX N_NYe Pf] g^ NNVM NVNhRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

13

MNOPQ

4

RS i N_N\ PVZg^g fNV_P ZNVZNVW NVNfg Y^PQ g Nf NVYPQYgf[NRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR`j MNOPQkR` i N_N\ PVZg^g fNV_P ZNVZNVW NVNfg Y^PQ g Nf NVlm nYPQYgf[NRRRRRRRRRRRRRRRRRoc MNOPQkRo i N_N\ PVZg^g fNV_P ZNVZNVW NVNfg Y^PQ g Nf NVp PVPfN_UfTXV aX fRRRRRRRRRRRRR

31

MNOPQ

4

Rk i N_N\ PVZg^g fNV_PZNVZNVW NVNfg Y^PQg Nf NVfPZgQN_Ufim_UimRRRRRRRRRo` MNOPQkRq i N_ N\ PVZg^g fNV\P]O NVZ^X _YX Y _P]rstu svRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRoo MNOPQkRw i N_Nh NYX Q\P V Zg xX NVOPONVRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRok

(11)

1 e

t

r

s

t

r

y

s

st

r

ru

y

r

t

r

u

usaha

untuk mengurangi ketergantungan pada sumber energi minyak bumi melalui

diversivikasi sember energi termaksud pengembangan energi alternatif yang

memenuhi persyaratan energi masa depan yang murah, tersedia dalam jumlah

meliputi, fleksibel dan dalam penggunaan dan ramah terhadap lingkungan.

Semua persyaratan tersebut dapat dipenuhi dengan menggembangkan

Pembangkit Listrik Tenaga surya (PLTS). Hal ini didukung dengan letak

Indonesia di daerah khatulistiwa yang mendapat sinar matahari dalam jumlah

besar sepanjang tahun, sehingga sistem ini sangat memungkinkan untuk

dikembangkan penggunaannya.

Dalam hal ini juga memanfaatkan angin yang ada dimana angin bisa

dimanfaatkan dikonversikan menjadi tenaga listrik.

Untuk mengatasi masalah itu maka Pembangkit Listrik Tenaga Konversi

Energi Angin (PLTKEA) perlu untuk diselingi (

¡¢ £¤ £¥¦¤

) dengan pembangkit

lainnya. Dalam hal ini penulis memilih Pembangkit Listrik Tenaga Sel Surya

sebagai pembangkit pendukungnya.

(12)

2

§¨ ©

u

ª

u

« ¬®¬«¬¯ ¬°

Dalam tugas akhir ini akan dilakukan rumusan masalah mengenai pembangkit

listrik sistem hibrida sel surya dengan energi angin sebagai berikut :

1. Apa kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik sistem

±²³´µ ¶

sel surya

dengan energi angin. Jika dibandingkan dengan pembangkit listrik hanya

berbasis salah satu dari energi surya dan angin?

2. Mengapa pembangkit listrik tenaga

± ²³´µ¶

berbasis energi surya dan angin

menjadi sangat penting?

·¨ ¸

u

¹

u

¬º

enu

¯

i

«¬

Tujuan penulisan ini adalah :

1. Memahami pentingnya pembangkit listrik sistem hibrida sel surya

dengan energi angin.

2. Untuk mengetahui daya yang dihasilkan pada pembangkit sistem

±µ ³´µ¶

.

»¨ §¬¼¬« ¬®¬«¬¯ ¬°

Pada tugas akhir ini dilakukan pembatasan-pembatasan agar masalah yang

dibahas menjadi lebih terarah:

1. Mempertimbangkan aspek-aspek dalam pembangkit listrik sistem

hibrida sel surya dengan energi angin.

2. Penelitian ini dilakukan pada Wilayah Makassar.

(13)

½¾ ¿

iste

ÀÁ

ti

ÂÁÃÄ

nu

Å

i

Æ ÁÇ

Adapun sistematika yang digunakan dalam peyusunan Tugas Akhir ini adalah

sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan

masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat penelitian

serta sistematika.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan tentang pokok pembahasan teori atau materi yang

mendasari dalam pelaksanaan penelitian ini.

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

Berisikan tentang tempat pelaksanaan penelitian serta metode yang

diterapkan dalam tugas akhir ini.

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam bab ini akan dibahas tentang perancangan dan hasil

perancangan dari alat tersebut, serta hasil pengujian yang telah

penulis lakukan.

BAB V. PENUTUP

Dalam bagian ini akan dibahas penjelasan atau kesimpulan dan

saran akhir dari hasil perakitan dan pengujian alat yang telah

dilakukan.

(14)

4

ËÊ ÌÉÍÉÎ Ï ÍÐ ËÉÑ É

ÒÓ ÔÕÖ×ØÔÙÚ

emb

gkit

Õ

istrik

Ö

en

ÙÛ Ù×

ibrid

ÙÜ ÒÓÝ ÔÞ

ngerti

ÙÚÔÕÖ× ß

y

àáâ ã äå

st

æ

m

ç

t

ç

u

è é êë çìíîï

t

ðï

str

ï î ñéì çí ç ò ïë óïô õèðñ ò ö çôç÷çø ùéêë ç

n

íîï

t

÷ï

str

ïî

y

ç

n

í

t

éôï

r

ï ÷ éë ïø ôç

r

ï ú ç

tu

êçûçê ùéêë ç

n

íîï

t

ôï êçì ç ê éìíí çë üì íîç

n

ë éëé

r

ç ùç ú üêë é

r

é

n

é

r

íï ç

y

n

í ôçùç

t

ôï ùé

r

ë çøç

ru

ï õ

r

æý æ

w

þ àÿ æ ç

t

ç

u y

ç

n

í

t

ï ôçî ôç

p

ç

t

ôï ùé

r

ë çø ç

ru

ï

nr

æý æ

w

þàÿ æ èðñò ïì ï êéêç

n

çç

t

îç

n

r

éì é

w

çë ÷é éì é

r

íï ú éë çí çï úüêë é

r ut

çê ç õ

pr

ïêé

r

ö

y

ç

n

í ôï î êë ïì úï îç

n

ôéìí ç

n

ï éúé÷í éì é

r

ç

tor

ú éëçíçïúüêë é

r

éì é

r

í

y

ûçô ç

n

íç

n

õú éîüì ôé

r

ö çêë ç

r

úï

st

éê èðñò

y

ç

n

íê é

n

íî êë ïì çú ïîç

n

ñ éì çí ç

s

ury

çô ç

n

ñ é

n

çí ç çìíï

n

(15)

pun t

n

r

unt

un

tu

n

t

r

w

r

y

n

t

r

s

r

t

r

n

y

n

r

tor s

t

p

t

y

n

! !"!

n

unt

p

t

"

n

r

y

str

n

r

n

r

t

u

"

n

r

t

n

str

rt

#

r

tr

st r

rt

"

n

"

ry

$ % &

rr

t

r

'( )

t

r

t

r

t

*

r

t

r

t

r

y

n

+,-- . / 0 %1

nt

t

y

' )

nput

sury

puny

rr

' ()

n

s

sury

' )

y

n

t

!

n

2

3

nput

=

G x A ...(2.1)

Dimana :

G = Irradiasi Matahari (W/m

2 ₎

A= Luas Panel Sel Surya

Sedangkan Daya Output (P

output

) sel surya dapat diketahui dengan rumus

sebagai berikut :

P

output

= V x I ...(2.2)

Dimana:

V = Tegangan Output (Volt)

I = Arus Output (Ampere)

456 78

insip

9

erj

:7; < =

Pembangkit Listrik tenaga Hibrid (PLTH) pada prinsipnya mengkonversi

sinar matahari menjadi listrik DC. Mengingat sistem hibrida menggunakan solar

(16)

6

>?@AB C?B?D EFDB ?G ?

y

n

H IFJF> K?

ny

? J C?

n

LAD F?

ny

? CML?DKF@ HJ ?

n

K?M J L A

r

M D?

upun

>?

r

? B AB ND?J ? DOCFB

sury

? CA

n

H?

n

J ?>?M

s

t

?

s

>A

r

>?AB

n

y

?

n

H KAL ?

r

P

> 100

Wp/panel) lebih disukai, dengan demikian dapat mengurangi kebutuhan

kebutuhan kabel koneksi. listik yang dihasilkan oleh panel surya, sebelum masuk

kejaringan distribusi dikonversi menjadi listrik AC (

Q R

t

ST UVW

i

UX Y ZT T S

n t

), oleh

karenaitu

ouyput

dari panel solar diusahakan

volt

VXS

>12VDC (

syst

S

m volt

VXS

48v

120VDC umum dipakai). BP solar mengeluarkan panelsurya 130 Wp

dengan

syst

S

m

volt

VXS

yang tinggi. Koneksi seri /paralel antara panel surya juga

disertai dengan diode-diode pengamanan (

[\] V^

s

_

i

`aS

dan

[R`b

ki

UX _

i

`aS c

untuk mencegah

de`TWb

i

T b

uit

fg

ot

d] `Wf

dan

TS

v

S

r

^SbZT TS

nt

.

Semua pembangkit daya mensuplai daya DC ke dalam baterai, setiap komponen

harus dilengkapi dengan

beVTXS b

ontroll

S

r

sendiri, untuk menjamin operasi yang

handal sistem ini, generator dan inverter harus didisain agar dapat melayani beban

puncak. Pada sistem ini sejumlah besar energi yang dibangkitkan dilewatkan

melalui baterai, siklus baterai bank menjadi naik dan mengurangi efisiensi sistem,

daya listrik dari genset di DC kan dan diubah kembali menjadi AC sebelum

disuplai ke beban sehingga terjadi rugi-rugi yang signifikan.

(17)

hij ki

r

lmlnop q

syst

r jsr

r

tiu

nop qvtrj

st

v r

r

tiut wtjrjt ut xtkr kri yi

r

x r

un

zz{ui

n

i

nt

i

r

iu it

n

| im hrwv r

t

}i yi

t

}t }t vit

n unt

{x }i yi

t

}tkr kiwt

s

r~i

r

i

opt

tj iu vr

w

ix

u

j rwv { yu it kr ki

n

u

zi jrwztv t ki

t

r

it t

n

zzi j rw~i

p

it s

t

i

t

r

Charge

(SOC) 70-80%,

b. Tidak diperlukan saklar AC diantara sumber energi, menyederhanakan

komponen antar muka keluaran, daya yang disuplai ke beban tidak

terinterupsi ketika genset di start.

Kelemahan atau kerugian apabila menggunakan sistem ini adalah :

a. Inverter tak dapat beroperasiparalel dengan genset, sehingga inverter harus

didisain untuk mensuplai beban puncak,

b. siklus baterai menjadi tinggi, sehingga mengurangi umur baterai, profil

siklus membutuhkan baterai bank yang besar, untuk membatasi DOD

(

pt

i

)

(18)

8 tot

r

t t

t

¡ ¡

n

r

sun

r

n

¢

rt

r

n

¡

t

n

y

tot

¡ ¡ ¡ ¡

n

p

t

n

t

£

m

£ ¤¥£

n

¦

y

§¨©

emb

ª«

gkit

¬

istrik

en

ª®ª¯

ur

°ª

§¨±©

engerti

ª«©¬¯²©

emb

ª«

gkit

¬

istrik

en

ª®ª¯

ur

°ª³

´ ¡

t

µ

str

¶

n

·

ury

r

sury

r

n

¡

r

n

r

t

r

t

y

n

p

t

¡

r

n

t

rs

nny

¡

r

¶ ¸ ¸ ¡

r

¡

s

r

sury

t

¸

o

y

n

t

n

¡

r

sury

¹

t

r

unt

n

y

¡

n

str

· ¡

r

t

r

t

y

n

r

n

¸

sy

r

t t

ny

¡

r

t r

w

¡

n

¸¢

r

º

r

str

t

º

r

» ¡

r

p

n

¡¼

r

y

n

p

r

sury

½¡

r

¾¿ ´ ¡

n

t

µ

str

¶

n

·

ury

(19)

À

ot

ÁÂÃÄ

t

ÁÂÅÆÅ

sury

Å Ç

n

ÈÉÂÁÃÄÅ ÃÁÊÅÅ

r

ËÌËÌ ÅÈÅ ÍÅ ÈÅ

t

Ä

n

ÆÎÅ

t

ÃÅ

t

ÄÃÏ

y

ÐÊËÎË ÍÑÒÓ ÅÔ ÄÂÄ

t

Á

ntuny

Å ÈÅ ÍÅ

t

Ì ÁÂÕÅ ÈÄ ÃÅÔÅ Ö

s

Å

tu

ÍÅ

t

ÉÎÅ

n

ÎÄ

t

Å ÈÅÔÅÌÌ Á

nyusun

ÍÁ

r

ÁÂÊÅ ÂÅ Å

n

ÁÂÁ

r

ÆÄÈÄÌÅ ÃÅÈÁÍÅÂÒ × ÁÔÅÄ

n

Ä

tu pot

ÁÂÃÄÄÂÄÃÁ

t

ÄÈÅÎ Â

y

ÅÈÅ

p

Å

t

Ì ÁÂÕÅ ÈÄ ÍÁ

ny

ÁÕËÎ ÈÄ

t

ÁÂÆÅÖ ÍÅÂÅ

sny

Å Ä

su

Î ØÄ ÃÄ

s

ÔÄ

str

ÄÎ Å

y

n

Æ

s

ÁÔÅÌÅ ÄÂÄ ÌÁÂÆÖÅ

nt

ËÄ

ÇÂÈÉÂÁÃÄ ÅÒ ×Ë ÍÔÅÄ ÁÂÁ

r

ÆÄ

sury

Å ÈÅ

r

Ä ÃÄÂÅ

r

ÌÅ

t

Å ÖÅÄ

r

y

Å

n

Æ ÈÄ

t

Á

r

ÄÌ Å ÉÔÁÖ

p

Á

r

Ì ËÎÅÅ

n

ÙËÌ Ä ÃÅÂÆÅ

t

Ô ËÅ

r

ÙÄÅ ÃÅ Ù ÁÃÅ

rny

Å

y

ÅÄ

tu

Ì ÁÂÊÅ ÍÅÄ Ú

x 102

4 joule pertahun, energi

ini setara dengan 2 x 1017 Watt. Jumlah energi sebesar itu setara dengan 10.000

kali konsumsi energi di seluruh dunia saat ini. Dengan kata lain, dengan menutup

0,1 persen saja permukaan bumi dengan divais solar sel yang memiliki efisiensi

10 % sudah mampu untuk menutupi kebutuhan energi di seluruh dunia saat ini.

Gambar 2.4 Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Tenaga matahari dapat diubah menjadi tenaga listrik dengan dua cara

yaitu:

(20)

10

ÛÜ ÝÞßà

o

oolt

áâ ã äÝå æ ç

vi

ãçè Û

t

Û

u

éßêá ë ìç

ll

í

y

Û î

tu

ï ðñòóôÛõ öÛõÛÛ

y

ï Û

t

Ûõ Û

r

î ÷Ûñò

sun

ò ïðñø Ûù î ÷ î

str

îúÜ

Cara ini umumnya digunakan di daerah terpencil

yang belum ada jaringan listrik konvensional. Penggunaan

ûÞßà

ovol

áâ ã

banyak

digunakan untuk kalkulator, jam tangan, rambu-rambu jalan, lampu

penerangan taman, dsb.

b. Solar Power Plants, sistem ini tidak secara langsung menghasilkan listrik yaitu

panas yang dihasilkan alat pengumpul panas matahari digunakan untuk

memanaskan suatu cairan sehingga menghasilkan tenaga uap untuk tenaga

generator.

üýþÿ

rinsip erj

ÿ

Semua teknologi berbasis semi-konduktor bekerja dengan prinsip yang sama,

foton dari sinar matahari menerpa elektron di dalam sel PV sehingga memberikan

energi yang cukup bagi sebagian elektron untuk berpindah dari junction

semi-konduktor dan menimbulkan tekanan listrik. Alasan untuk tekanan ini adalah

bahwa ada ketidakseimbangan listrik, terlalu banyak elektron (bermuatan negatif)

pada satu sisi junction, dan terdapat terlalu banyak muatan positif di sisi lainnya.

Pada saat elektron mengalir dari tempat dengan terlalu banyak elektron ke tempat

dengan terlaku sedikit elektron, maka tekanan akan berkurang. Hal ini terjadi

ketika ada interkoneksi di antara sel. Pada saat sel saling dihubungkan, maka

terciptalah modul. Modul surya menghasilkan Arus Searah (DC) yang berarti arus

satu arah. Ini berlaku sama pada batrei. Kebalikan dari Arus Searah adalah Arus

Bolak-Balik (AC). Sumber Arus Bolak-Balik secara teratur membalikkan

(21)

r

t

r

t

n

r

t

u

n

un

n

r

n

rus

C) untuk mengoperasikannya, maka Arus Searah (DC) dari modul PV harus

diubah menjadi Arus Bolak-Balik (AC). Lebih mudahnya menerangkan cara kerja

panel surya photovoltaic yaitu foton dari cahaya matahari menabrak elektron

menjadi suatu energi yang lebih tinggi sehingga terjadi listrik. Istilah photovoltaic

menjelaskan mode operasi suatu photodiode dimana arus yang melalui device

selururuhnya terjadi karena adanya perubahan induksi tenaga cahaya.

Sistem PLTS memiliki beberapa keunggulan antara lain :

a. Ramah lingkungan karena pembangkit listrik ini tidak memerlukan generator

untuk menghasilkan energy listrik, karena panel surya akan menghasilkan

energy listrik jika terkena sinar matahari

b. Tidak membutuhkan bahan bakar seperti bensi dan solar dalam

penggunaannya

c. Sumber energy yang berkelanjutan karena energy berasal dari matahari,

selama ada sinar matahari panel surya akan tetap bisa bekerja untuk

menghasilkan energy listrik

Sistem PLTS memiliki beberapa kekurangan antara lain :

a. Harga pemasangan / pembuatan relative mahal karena banyak menggunakan

panel surya dan baterai sebagai penyimpanannya

b. Tidak berfungsi dimalam hari

c. Membutuhkan perangkta tambahan dalam dalam pemakaian, umumnya

setelah dari panel surya tegangan yang dihasilkan adalah arus searah (DC),

jadi agar bisa menjadi tegangang AC (bolak-balik) membutuhkan perangkat

(22)

12 t

n s

rt

!

onv

"

rt

"

r

#

C

to

AC. Untuk menaikkan tegangan

membutuhkan

"

inv

nt

"

r

dan sebagai penyimpanannya membutuhkan baretai

$%&'

mb

()

gkit

*

istrik

+

en

(, (-

ngin

$%.&'

ngerti

()&

emb

()

gkit

*

istrik

+

en

(, (-

ngin

Pembangkit listrik Tenaga Angin Energi angin adalah sama halnya dengan

energi surya, yaitu merupakan salah satu dari energi alternatif

non

/

osil

yang

bersifat

0"

n

"

w

123"

dimana ketersediaannya di alam ini sangat berlimpah.

Teknologi berbasis energi angin adalah teknologi yang memanfaatkan sumber

energi angin. Angin disebabkan oleh pemanasan sinar matahari yang tidak

merata di atas permukaan bumi. Udara yang lebih panas akan mengembang

menjadi ringan dan bergerak naik ke atas, sedangkan udara yang lebih dingin

akan lebih berat dan bergerak menempati daerah tersebut. Perbedaan tekanan

atmosfer pada suatu daerah yang disebabkan oleh perbedaan temperatur akan

menghasilkan sebuah gaya. Syarat

syarat dan kondisi angin yang dapat

digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel berikut.

(23)

4 5678 9:9:94 ;

n

<= 5

t

=7 >7 ?5

t

5

n

5

n

<;

n

@A BC;5

t

5

s

?7

r

B D= 55

n t

5E5F

G E<;

n

=785

s

H 5C585F 6 5

t

5

s

B;E;BDB C5

n

5E<;

n

=785

s

I 5C5

l

5

h

65

t

5

s

m

5

ksim

um

energi

5

ngin y

5

ng d

5?5

t dim

5

nf

55

tk

5

n untuk m

engh

5

sil

= 5

n energi

listri

= 9 J E7

r

<; 5

n

<;

n

C 5

p

5

t

C;= KEL7

r

M;= 5

n

B 7EN 5C ; 7E7

r

<; B7= 5E;= O

s

7 ?7

rt

; ?5C5 ?7 E<<;8;

n

<5

n

6 ;N ;O 5

t

5

upun unt

D= B7B KB?5 5;

r

9 P5C5 ?7

r

= 7B6 5

n

<5

nny

5O 7 E7

r

<;

5E<;

n

C;= KEL7

r

M;= 5

n

B 7

n

N5C;7 E7

r

<;B 7= 5E;= OC5

n

C;= KEL7

r

M;= 5

n

=7B6 58 ;B 7 EN5C; 7 E7

r

<; 8 ;

str

;= 9 Q 58 5B 67

nt

D= E

y

5 M 765<5; 7 E7

r

<; 8 ;

str

;= O B5= 5 7 E7

r

< ; C5?5

t

C;

tr

5EM B ;M;= 5

n

C5

n

C5?5

t

C;<D E5= 5

n unt

D=B7 E> 5

tu

?758 5

r

t

5

n

R

p

7

r

585

t

5

n

787 = S

r

KE;= 9 4D T6 ;

n

G

n

<;

n

5C585F = ;

n

> ;

r

5

n

<;

n

y

5

n

< C;<

un

5= 5

n unt

D= B 7B6 5

n

<= ;

t

= 5

n t

7E5<5

(24)

14

U VW XV

r

YZ[ \ ]W XV

n

^_`

t

a`

str

` _b]

n

V ^Vc

n

^`

n

bdeX`

n

Vf ^`

n

` f` gVhVV

w

ViV

ny

h`Xd V

t unt

d_W ]f ^V_ jWjh Vk` _] Xdld mV

n

gV

r

V g]

t

Vf`hVi VWW] i V_d_ V

n

g]f ^^` i`

n

^V

n p

Vh` n_] g]

r

i d V

n

`

r

` ^Vk `Z

\

r

`fk `

p

hVk V

r

_]

r

oVhV

r

`

tur

X`

n

V

n

^`

n

VhVi VmW]

n

^d XVm]f]

r

^`W ]_ Vf`

s

hV

r

` Vf ^`

n

W]fo Vh` ]f]

r

^`

put

V

r

gVh V _` fp`n

r

i Vi

u put

V

r

V

n

_` fp`

r

h`^df V_V

n unt

d_

W ]W

ut

V

r

^]f]

r

V

tor

nV

y

n

^V_ m`

rny

VV_V

n

W ]

n

^mVk `i_ V

n

i`

str

`_ Z

q V

y

V r

utput

s \

output

t ]f]

r

^` V

n

^`

n

hVgV

t

h`_]

t

Vmd` h]

n

^V

n r

dW

us

k] X V ^V` X]

r

`_dlu

\

output

= V x I ...(2.3)

Dimana:

V = Tegangan Output (Volt)

I = Arus Output (Ampere)

(25)

vw x

eknologi

y

ybrid

z{|}

erb

s

~

nergi

ur

{

d

{

ngin

vw

ngerti

{ x

eknologi

y

ybrid

z{|}

erb

s

~

nergi

ur

{ {

ngin

st

t

u

t

str

y

n

t

n

t

u

nt

r

nt

r

t

u

n

t

str

n

r

n

r

y

r

str

n

t

unt

n

r

w

y

r

w

n

t

str

r

n

r

n

r

t

r

n y

n

p

r

n unt

n

r

n pot

n

r

sury

n

t t

n

nt

t

s r

r

t

¡

r

t

¢ ¡£ ¤¥ ¦ §

unt

n

r

t

r

s

r

sury

n

r

n

t t

r

p

nt

t

n y

n

t

nt

n

s

t

¨

n

r

n

©

pun

sury

t

p

t

ª

r

un

t

r

n

p

t

r

ª

unt

n

r

str

tu

y

« ¨

ny

r

s

tu

n

r

n

t

su

n t

o

r

y

n

un

§

n

§

n

o

¬

r

s

r

ury

n

®

n

®

p

n

t

str

t

n

¨

upun

t

r

¨

t

¨

s

t

r

t

y

r

nt

t

r

©

n

t

u

t

n

t

r

ny

t

str

n

r

n

r

n

¨

str

t

p

n

r

y

t

n

oyo

r

¡

n

sury

n

p

r

t

r

t

rus

s

o

str

(26)

16

¯ °± ²³´µ¶·

t

¸ ·

str

· ¶ · ´· ¹º ¹º ¶

unt

» ¶ ¼³°

r

³½ ³

y

n

µ ¹» ³¹ ³

ny

³

s

°

r

·

n

µ ²°

r

» ²³ ½ ¾» ²³½ ¿ °À °

rt

· ¼· À °¿· ¿·

r

À ³

nt

³·Á ¯ °±²³´µ¶·

t

¸ ·

str

·¶

t

°´³µ³³´µ·

n

Â¯ ÃÄ ÅÆ ¼· ¶º± ²· ´³¿· ¶³

n

¼°´µ³

n p

°±²³

n

µ¶·

t

¸ ·

str

· ¶

t

°´³ µ³

sury

³ Â¯ ÃÄ ÇÆ ³

t

³

u y

³

n

µ ¼·¿ °²»È ½·²É·¼³ ¸ °²·½ » ´µµ» ¸Ê ¶³

r

°´³ À °±² ³

n

µ¶·

t

¸ ·

str

·¶ ½·²É·¼³ ·´· ¼³À ³

t

±°± ³´Ë³³

t

¶ ³

n

¿· ´³

r

± ³

t

³½³

r

· À ³¼³ ¿ ³³

t

¶°¹ °À ³

t

³

n

³

n

µ·

n r

°´¼³½ ¼³

n

¿°²³¸· ¶´Ì³ ± °±³

n

Ë³³

t

¶ ³

n

°´°

r

µ· ³´µ·

n

À ³¼³¿³³

t

±°´¼» ´µÁ Í³± ²³

r

ÎÁÏ ¯ °± ²³

n

µ·

t

Ã ·

str

· ¶Ä °´³µ³Ð

y

²É· ¼

(27)

ÑÒÓ ÔÒ

r

ÕÖ×Ø ÙÓ ÔÒ

n

ÚÛ

t

ÜÛ

str

Û ÝÞÙßÒÚÒà

y

ÔáÛ â ãÒÓ

un

ÝÙÝä áÒ

n

ÚÒ

nnny

Ò

y

ÒÛ

tu t

ÙÝß åæ åÚÛ çÛÔáÛ â ÔÙ

r

ÔÒèÛ

s

Ù

n

Ù

r

ÚÛ

sury

Ò âÒ

n

ÒßÚÛ

n

ÛßÛ ç Ò

ny

Ò â ÒéÒ

t

âÛÚäßÒÝ Ò

n

âÛ âÒ Ù

r

Òç

t

ÙÙ

rt

ntu

ÝÒ

r

ÙßÒ

t

Ù

t

Ò

p

ê

u

ÚÒ ÔÙ

r

ÚÒ

ntun

Ú éÒâÒ Ò

n

ÚÛ ßÖë ÚÒ

r p

ÒâÒ

s

ÒÒ

t

ÓÒÒ çÒ

t

Û

r

t

Û âÒÝÓÙÓÒ ß ìÒ

r

ÝÒ

n

Ù

n

Ù

r

ÚÛ

ny

ÒÒæÒ

t

Û ßÛ ÓÒ èÛ ç âÒéÒ

t

âÛ éÙ

r

Ú

un

ÒÝÒ

n

â Ù

n

ÚÒ

n

Ó ÙÓÒßí ÒÒ

t

ÝÒ

n t

ÙßÒ ÚÒ Ò

n

ÚÛ ßÖ î Ò

r

Ù

n

Ò

t

Û âÒÝ èÙÓ äÒ âÒÙ

r

Ò ç ÓÙÓ Û æÛÝÛ ÝÙ ìÙ

p

Ò

t

Ò

n

Ò

n

ÚÛ

n y

Ò

n

Ú ìäÝäé

unt

äÝ Ó ÙßÚÚÙ

r

ÒÝ Ò

n

ÝÛ ß ìÛ

r

Ò

n

ÚÛ

n

t

Ù

r

èÙ Ôä ï Ò ÚÒ

r

æÛ

str

Û Ý

t

Ù

t

Ò

p

âÒéÒ

t

ÓÙ

n

ÚÒ æÛ

r

Ö î Ù ìÙ

p

Ò

t

Ò

n

Ò

n

ÚÛ

n

âÛ âÒ

r

Ò

t

Ò

n

ð

n

â åßÙ èÛ Ò

r

Ò

t

Ò ñ

r

Ò

t

ÒÝä áÒ

n

ÚâÒ

r

ÛòÓ ó

s

Ö

(28)

18

ôõö ÷

ek

øù

isme

úø

erj

ô øù û ùüý øþ ÿ

emb

øù

gkit

istrik

en

øø

ibrid

erb

øþÿ

s

nergi

ur

øôøù

ngin

õ

t

n

rt

r

n

r

ut

r

o

!

y

n

t

n

rus

str

" #

str

n

$

ur

n

ny

n y

n

r

s

% & "' $

t y

n

s

t

r

$

r

$

sury

n

p

$

r unt

% %

str

"'

r

$ $ ()*+,-

ovolt

y

t

r

t

r

s

$ &" .

t

r

$

r

t

r

$

n

$

on

n

$

n

on

&$

t

/

n

t

0

n

str

n t

r

pt

"#

str

r

n

sury

n

r

n

tu

$

r

rus

$

r

,1 2-

t

-3 1 12

nt

4

C). Padahal alat rumah tangga

seperti televisi, radio, kulkas dan lain-lain, membutuhkan listrik berarus

bolak-balik (

5

t

21+

i

6-3 1 12

nt

, AC). Untuk itulah dibutuhkan

inv

2

rt

217

pengubah arus

DC menjadi AC 220 Volt. Pembangkit listrik ini bisa menghasilkan daya 50

kilowatt atau cukup untuk 600 kepala keluarga, dengan masing-smasing keluarga

memakai daya listrik 450 watt.Inovasi dari listrik teknologi hibrid berbasis energi

surya dan angin ini yang penulis ketahui yaitu dapat diaplikasikan pada

lampulampu penerang jalan.

Angin hibrida gaya dan lampu bertenaga surya jalan konsep diri didukung

oleh energi terbarukan. Ini terdiri dari turbin angin ditempatkan tepat di atas solar

array. Kedua sumber-sumber energi bersih menghasilkan hingga 380 W. Energi

menghasilkan disimpan dalam baterai yang membantu dalam menerangi lampu

LED di malam hari.

(29)

89:;<

model

=>?

istem

;

emb

=>

gkit

@

nergi

A

ngin

B CD EFGHIJ

t

CGC

r

HJ F

n

HJ

n

DCGHKEFL C

n

CHJ

r

IJGC

t

J I

y

F

n

HMJL FN JO IF

n

F

n

HJ

n

DCGP FMJ CGC

r

HJ O J

str

JIQ RSD T SGC

n ut

FD F

p

CDEF

n

HIJ

t

C

n

C

r

HJ F

n

HJ

n

FM FO FL

tur

EJ

n

FGHJ

n

U

wi

VW

t

XY Z[ V\ ]^ KGJ

t

HCGC

r

F

tor

O J

str

J I U \

l

\__`a

tri

b \V\Y` c

io

n unit

d MF

n

T CGHCGMFOJU_

ontroll

\

r

]

s

CT CJ

rt

t

C

r

O JL F

t

T FM FHFDE F

r

eQf

gFD EF

r

eQh R SD

pon

C

n

NJCD

st

T CDEFGHIJ

t

C

n

C

r

HJFGHJ

n

iDKD

ny

FM F

y

FCjCIkJj

y

FGHMFT F

t

MJT FGC

n

SOCLN CEKFL

tur

EJ

n

F

n

HJ

n

L F

ny

F

N CECN F

r

el

% -30%. Jadi rumus daya diatas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3

untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak. Prinsip dasar kerja dari turbin angin

adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu

putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan

menghasilkan listrik.

Sebenarnya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat berbagai macam

subsistem yang dapat meningkatkan

m`n\

ty

dan efisiensi dari turbin angin, yaitu :

a.

o\`Y Zpq

Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir

(30)

20

rs tu vwxyz

st

x

m

{|}~

n unt

~ }

put

r

n

poros

t

xvu }

r

t

|

t

|

n

t t

r

t

n

}|

n y

n

} r s

r

t

| |

r

u

| }

r

}

r

tor

|| |

t

|

t

|

r

n

}

op

r

|

nny

s

r

tor

| |

n

} |

n

r

}| |

str

| |

t

r

t

|

t

|

r

y

}

n

t

|

t

~ s

nt

|

r

n

}|

n

|~

r

|}~

n

rr

ny

n put

r

n y

n

} ~ ~

t

poros

}

n

r

tor

|

n

}} |

t

| |

t

|

put

r

n

||

t

ru

}

n

r

tor

s {

r

|

r

~

n

|r

t put

r

n

rr|

r

|

nt

r

ny

ov

xu xv

rotor

uxvw

wn

w

t

}

n

r

tor put

~

r

t

|

t

n

rus y

n

}~ ~

p

r s

r

s

r

tor

|

tu

n t

r

nt

|} r ~

t

n

|

st

tur

r|

n

}| s

r

tor

| |

t

}~r

r

}| }

r

|

r

}| |

str

|s | |

r

p

r

ny

t

|

r

| }

n

}}~

n t

or

|

n

r

}

t

|s |}

tny

}

n

u

tu

r

}

n

r

tor

poros

}

n

r

tor

| }

n

}

n

t

|

r

rr

}

n

t

|

r

s

t

|

tu

|| |}

poros t

r

t st

tor y

n

}r

nt

~ | |

sny

~

p

r

n

~

r

n

w

t y

n

} r

nt

~

loop

s

t

|

poros

}

n

r

tor

~ |r

rput

r

n t

r

|

r

~r

n

~

st

tor y

}

|

rny

r

t

r

|

r

~r

n

~ | |

n

| |

n t

}

n

}

n

rus

|

str

|

t

rt

nt

~s ¡ }

n

}

n

rus

||

str

y

n

} | |

n

|| |

ur

n

~| r | }

r

n

||

str

unt

~ |

rny

|}~

n

sy

r

t

s ¡ }

n

}

n

rus

|

str

|

y

n

} | |

n

}

n

r

tor

|| r

r

~

C

(31)

¢£¤

t

¥

r

¦£

t

§

n

¨ ©

urr

¥

nt

ª

y

£¦¨ «¥«§¤ §¬§ ¥

nt

®¬ ¨¥ ¤¯« £

n

¨ ¬®° £

n

¨ ¤¥ §±

s

§ ¦®²¯§³£¤´ ³´ µ ¥

ny

§« ¶£

n

¥

n

¥

r

¨§· £

r

¥

n

£ ¬¥

t

¥

r

££²£

t

n

¬¥

t

¥

r

² ¥ ³§£ £

n

£¬£

n

¥

n

¥

r

¨§ £

n

¨§

n

¢

t

§³ £¬ ²¥ ¶£¦¸ £

n

¨± £

r

§£

n

¨§

n

£¬ £

n

²¥ ¤ £¤

u t

¥² ¥ ³§£ª

r

«£¬£¬¥

t

¥

r

² ¥ ³§£ £

n

¤ §

str

§ ¬

pun t

§³£¬ «¥ ¦¥

nt

®´ ¹ ¤¥± ¬£¥

r

n

£ §

tu

³§¨®¦£¬£

n

£¤£

t

¶¥

ny

§«¶£

n

¥ ¦¥

r

¨§

y

£

n

¨ ¥

r

º

u

¦¨² § ²¥ £¨£§ £©¬»

up

¥

n

¥

r

¨§ ¤ §

str

§ ¬´ ·¥

t

§ ¬£ ¥ £

n

¶¥ ¦¨¨®¦£ £

n

³££

y

¤§

str

§¬ « £

sy

£

r

£¬ £

t

« ¥ ¦§¦¨¬ £

t

£

t

£

u

¬¥

t

§¬£ ¬¥©¥ ¶£

t

£

n

£¦¨§

n

²®£

tu

³ £¥

r

£± ²¥ ³ £¦¨ «¥

nur

®¦¼« £¬£¬¥®½ ®± £

n

¶¥

r

«§

nt

££

n

£¬£

n

³ £

y

£¤§

str

§ ¬½§ ³£¬³£¶£

t t

¥

rp

¥

nu

± § ´ ¹ ¤¥±¬£

r

¥

n

£§

tu

¬§

t

£¶¥

r

¤

u

«¥§«¶£

ny

n

² ¥ £¨§£

n

¥¦¥

r

¨§

y

£

n

¨³§± £² § ¤¬£

n

¬¥

t

§¬£

t

¥

r

¸£³§ ¬¥ ¤¥ §±£

n

³££

y

¶£³£

s

££

t tur

§

n

£

n

¨§

n

¥

rput

£

r

¬¥ ¦© £

n

¨ £

t

£

u s

££

t

¶¥¦¨¨

un

££

n

³ ££

y

¶£³ £ « £

sy

£

r

£¬ £

t

« ¥®¦´

nur

µ ¥§«¶£¦£

ny

n

¥ ¦¥

r

¨§ §

n

§ ³§£¬¯« ¯³£²§³¥ ¦¨ £

n

« ¥¦¨¨®¦£¬ £

n

£¤£

t

¶¥

ny

§«

p

£

n

¥ ¦¥

r

¨§ ´

Contoh sederhana

yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah

aki mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup

besar. Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang

lebih) selama 0.5 jam pada daya 780 watt.

e. Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya

DC (Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari

generator dihasilkan catu daya AC (Alternating Current). Oleh karena itu

diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini.

(32)

22

¾¿ÀÁÂ

model

ÃÄÅ

istem

Á

emb

ÃÄ

gkit

Æ

nergi

Å

ur

ÇÃ

ÈÉÊË ÉÌÍ

n ut

ÎÊÎ ËÍ Ê ÏÎÌÐÑÒ

t

Í

n

Í

r

ÐÒ

sury

Î Î ÓÎÔÎ Õ Ö ÍÔ ×

ot

ÉØÉÔ

t

ÎÒÑ ÙÚ Û Ü

y

ÎÐ

n

ÓÎËÎ

t

ÊÍ

n

ÐÝÏÎ Õ ÍÌÍ

r

ÐÒ Þ Î ÕÎÎ

y

Ù×

oton

Ü ÊÍÌßÎ ÓÒ ÍÌÍ

r

ÐÒ ÔÒÒ Ñ à

str

á×ÍÑ

×

ot

ÉØÉÔ

t

ÎÒ Ñ ÓÒ

t

Í Ê ÝÑÎ

n

ËÎ ÓÎ

t

ÎÕÝÌ âãäåÉÔÍ ÕæÍÞ

querel dan sel surya per

tama kali

dibuat oleh Laboratorium Bell pada tahun 1954. Gambar 2.7 memperlihatkan

ilustrasi efek fotovoltaik yang mengubah energi foton menjadi listrik

Gambar 2.9 Perubahan energi foton menjadi tegangan listrik pada

sambungan p-n

¾¿çè Ãé

er

Ãê

Baterai merupakan piranti penyimpan energi dalam bentuk elektrokimia

yang banyak digunakan untuk menyimpan energi untuk berbagai aplikasi.

Terdapat dua jenis baterai, yaitu:

a) Baterai primer, yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Reaksi

elektrokimia yang terjadi bersifat non-reversible (tidak dapat balik). Sehingga

setelah digunakan, baterai ini harus dibuang.

b) Baterai sekunder atau dikenal dengan baterai

ë ìíîïë ðì ïñòì

(bisa diisi ulang).

(33)

óô

t

ôõö÷ øù úûüöýöü þ ÿö

t

ô

r

ö ù ùü ù øö ö

t

øù ùó ù øô

n

úö

n

ôÿô

r

ùýö

n

ö

rus

õ ù

str

ùý øö

r

ùõûö

r

ö

t

ô

r

ùôü ù

s

ùü ù ôüúûÿö÷ ôüô

r

úù ýùùö ôü ö øù ôüô

r

úù õ ù

str

ù ý

öøö óöö

t

øùú

un

ö ýö

n

þøö

n

ô

n

úûÿö÷ ô

n

ô

r

úù õù

str

ù ý ôü ö øù ýù ù ö

p

ö øö óöö

t

øùù ó ùö

t

ô

r

öù

r

ô÷ö

r

úô öÿ õôùü ù

t

ô

r

øùù

r

øö

r

ù

l

i

ÿ ö ù øþ

ni

k

l

mium

ù

Cd),

ni

k

l

m

t

ide (NiMH),

lit

um

ion

(Li-ion), lithiumpolymer

(Li-poly),

zi

r

. Baterai

l

i

merupakan jenis baterai yang paling

umum digunakan karena teknologi yang cukup mapan dan unjuk kerja yang

tinggi terhadap harga, serta mempunyai kerapatan energi yang paling kecil

terhadap berat dan isi. Baterai tipe

low

y

cle digunakan pada kendaraan

dimana diperlukan energi awal untuk menghidupkan mesin. Sedangkan untuk

penyimpanan energi, seperti dalam sistem pembangkit energi hibrid,

digunakan tipe

p

y

l

Kebutuhan baterai minimum (baterai hanya digunakan 50% untuk

pemenuhan kebutuhan listrik). Dengan demikian kebutuhan daya dikalikan 2 kali

lipat. Hubungan daya dan aki dapat dirumuskan sebagai berikut :

P

aki

= V

aki

x I

aki

...(2.4)

Dimana:

P

aki

= Daya Aki (Watt)

V

aki

= Tegangan Aki (Volt)

(34)

!

tu

" # $%&

mp

' (&

n

& )*

t

* $

+ ,- ,. /

t

/0-/- /1/. 023 0- 020-401056.0-7 6. /80 963: 63

2

;<=1/> 0

kult

0

s

?,2- /

k

@6A63 0-?,2- /2 B. ,2:A C D- /3E 6F G020 33 0A

@HIJ 6.

t

0-K. 0611/-- CI

2

LM 10

n

1/ N,16-9 OP A0 H0-:0/ M 10.0E Q /.0R0 F 2 0E463 D- /S,A 3/: 0 3 G6F0E E 01/ R0FG 020330AI T ) '# $T U $ <I K.0: <I ?0- 9VCE5/- 03 / WI X5,-9

+

-3. Avo Meter

4. Bor Listrik

5. Tang Pemotong

2. Bahan

1. PV Array

2. Wind Turbine

3. Batery Benk

4. Inventer

5. Battery Charger

6. Solar Charger

7. Komputer

(35)

r

1

b c

t

defgdh i jk j

glmndo pdq jm e j

t

jre j

t

j sltlslmhf olm n lm jf ploujmnk f

t

q fh is fk h fh ilo vfus f eh lqh ds

y

jelm njmlm lsnfjm nfm b

2

b glmndo pdq jmw qj

t

e jmxjvjm

glo ulq fjm ejm p lm nlylk jm pjej jq j

t

e jm ujv jm uls

t

dzdjm dmi dk o lm vfm ejsf vjq rvjq

y

jm n

t

fejk effmnfmk jm

t

ls zje f b c lpls

t

f k ls dh jk jm jqj

t

ejm ujv jm jm n

y

hde jv ef ulqf b {fk j

t

lsz jef k lsdh jk jm ujvjm jkjm o loplmn js dvfpje jplsjmy jm njmmjmi fmj b

y

3

b |jmy j

n

nj

n

r |jmy j

n

nj

n

el

n

nj

n m

l

jk dk j

n p

lm f

nj

jdj

n

hlyj

r

j

l

j

n

sun

n

t

l

r

vjej

p

l

nt

f

t

j

s y

j

n

m

u

mnk f

n t

l

rl

fuj

t

ej

l

j

m

p

ludj

m

t

j

n

j

l

j

t

b r glo jhjm njm k led j k ju lq ploujm nk f

t

h lvfm nn olm z jef vfus fe

hlulq doolqjk dk jmplm n dz fjmb }b glmn

uj

fj

n

~ b lq jk dk jmplm ndz fjmi lsvjejphfhilo

y

jm nefs jm y jm nb

2

b lmndk ds

t

lnjm n jm

y

jm n ef vjhf qk jm kledj p loujmnk f

t

e jm

o lo uls fk jm ulu jm hlvf mnnj e jpj

t

o lm nl

t

jvdf k lojo pdjm ploujm nk f

t

hfh i lovfus fek l

t

fk juls ulu jmb

(36)

6 r

3

1 t

t

¡ ¡

t

¢ ¡ £

y

¤¥ ¦§

t

¨

t

¤

t

¤

t

(37)

©

7

® ¯µ ¶«°²¸¬

t

´ ¯°²«°µ ¯µ«° ¹««

t

¸ «°º ·µ ¶¯

r

¯°¯

r

²¬µ «

t

«³«

r

¬´«°¯° ¯

r

²¬«°²¬° » ¼ ½ ¾

erancangan

¼ ¿

at

À°Á ·¸µ¯

r

«°± «°²« «

t

® ¯µ ¶«° ²¸¬

t

¬

str

¬¸º¬

st

¯µ ÂÃÄÅ ÃÆ´ ¯° ²«°µ¯°²²« ¶·°²¸«°

s

¯

sury

« ´«° ¯° ¯

r

²¬«°²¬° µ ¯µ¯

r

·¸«° ««

t s

¯® ¯

rt

¬ Ç È«

r

É ¯

,

G

¯° ¯Ê «Á ÈÊ ËÉ

,

ÌÉÀÍ Î¸¬

,

Ï «° ²¸ «¬ «°Ð ¯°Ñ¯« Ê« ³ ÍÏ «°²¸ «¬«°Ï ¯ ²·«ÁÈÊËÉÁÈËÉ

,

Ò« ¶¯

,

´«°Ì ¯¶«°

.

G

«µ ¶«Ê

4.1

Ï «°²¸ «¬«°««Áº¯±« Ê«¹¬ º¬¸

(38)

Ó

8

ÔÕÖ ×Õ

r

ØÙÚÛ Õ

ngk

Õ

i

Õ

n

Ü

em

×Õ

ngkit

Ý

istrik

Þ

istem

ß à×á

i

â ÜÕ âÕ

g

Õ

m

×Õ

r

ØÙÚ ÙÜ

em

×Õ

ngkit listrik sistem

hi

×á

i

ââã

ng

Õ

n m

engg

Õ ×äå

g

æÕ

n

âä Õ

pem

×Õ

ngkit listrik ter

×ÕçÕ

r

äæÕ

n y

Õ

itu pem

×Õ

ngkit listrik te

åÕ èÕ Õ

ngin

âÕ

n

pem

×Õ

ngkit listrik te

åÕ

g

Õ

sury

Õ Ù é ã

ti

æÕ

ke

âä Õ

pem

×Õ

ngkit m

engh

Õ

sil

æÕ

n energi

listrik kem

ä âàÕ

n

âà çä ×ä

ng

æÕ

n ke

êë ì äåíäæ Öãåî àÖ ïÕå í ã èÕåèÕå æã ð é

I

âÕå Ö ãåîäïñÕ àíãèÕåèÕåæã× ã×Õå

.

ò ó ô

asil

õ

engujian

ö ÷

at

ÜÕ âÕ ïãáÕåøÕåèÕå ÕñÕí ï ãÖ ×Õåèæ àí ñàùí áàæ ù à ùíãÖ çà×áàâ

,

æÕÖà Ö ãÖ×Õèà âäÕ çÕ ùàñ ï ãå èä ú àÕåû îÕ àíä ïãåèä ú àÕå í Õå ïÕ ×ã×Õå âÕå ï ãåèä ú àÕå ÖãåèèäåÕ æÕå ×ã×Õåû Õ âÕïäåçÕ ùàñåîÕùã×ÕèÕà×ãáàæäí

:

(39)

ý þÿ

asil

engujian

anpa

ý

eban

t

e

ri

m

i m

el

k

n pengukur

n t

np

n

kel

r

n sel sury

n energi

ngin

enguku

r

n ini

l

n

l

nt

i

m

pus

rs

t

s

y

ss

r

07.00

17.00 .

4.1

! "

#

$%& '$'& !"$#& (

07.00

10

1

10

)

08.00

11 1,2

13,2

)

09.00

11.3 1,4

15,8

)

10.00

11 1,5

16,5

*

11.00

12 1,5

18,5

)

12.00

12 1,9

22,8

)

13.00

12 1,5

18

)

14.00

10 1,5

15

15.00

11

1

11

*

16.00

10.7

1 10,7

*

17.00

9

0.5

4.5

*

(40)

-./012345 .

t

.

pengukur

.

n teg

.

ng

.

n

6.

n

.

rus

kel

7.

r

.

n

89 :;01; 7<=. > .?@ 7 A 0BC7?7<.B -0 C.BC.BDE F G< 7;DGF 5.=.D> F H0 @0< .BC.B

07.00

11 0,5

5,5

90< .I

08.00

12 0,6

7,2

90< .I

09.00

12 0,6

7,2

90< .I

10.00

12

1

12

80<.J.B

11.00

12

1

12

90< .I

12.00

11 0,9

9,9

90< .I

13.00

12 0,9

10,8

90< .I

14.00

12 1,4

16,8

K0B6 7B C

15.00

11

1

11

80<.J.B

16.00

12 1,1

13,2

80<.J.B

17.00

12

1

12

80<.J.B L0M0<@N =.BC @0<1NI.@ M.6. @./01

4.1

6 .B @./01

4.2

6 .M.@ 6NC.O/.< ? .B 60BC.B C<.PN?3 - 0C.BC.BQ .<7;

,

6.B 6.=. =.BC6NI.;N1?.B R10 I ;01 ; 7<=. @N6 .? ; @ ./N1

. H

.1 NBN 6N;0/ ./?.B?.<0B. ?RB6N;NS7.S.M.6 . ;..@M0BC7 ?7< .B/0< 7/ .I

-

7/.I;0 INBCC. ;NB .< =.BC6N@0 <N O.R10 I;01;7<=.T 7C./0 < 7/ .I

-

7/.I3A 0<I.@N?.BC.O/.<

4.3.

(41)

WXYZX

r

[\ ]W

r

X

fik per

Z X^_`X

ng

n

_ XXa

y

X

rus

_X

n teg

X

n

bX

n terh

X_X

p w

X

kt

c\ de

m

c _` X

n

_`

l

XfcfX

n

pengukur

X

n

gX_ X

pem

Z X

ngkit listrik te

^ X

g

X X

ngin

_X

n

m

engh

X

sil

fX

n kel

c X

r

X

n p

X_X

gener

X

tor se

Z X

g

X

i

Z

erikut

\

hXZe

l

[\ ]iX

t

X

pengukur

X

n teg

X

ng

X

n

_ X

n

X

rus kel

c X

r

X

n

gener

X

tor ki

^j

ir

k Xfl

u

me^ bcfcn X^ hebX^bX^

(

o

)

pn

us (

p

)

iX

y

X

(

k

)

de

t

e

r

X^bX^

07.00 5,3

1,1

5,8

08.00 3,7

0,4

1,4

09.00 2,4

0,4

0,9

10.00 3,4

0,4

1,3

11.00 1,7

0,4

0,6

12.00 1,9

0,4

0,7

13.00 1,3

0,4

0,5

14.00 2,5

0,8

2

15.00 4,2

1 4,2

16.00 2,6

0,4

1

17.00 3,3

0,5

1,5

q r sq s r t q tr quvq qqwvq qqxvq qsq vq q

11

v qq

12

vqq

13

vqq

14

vqq

15

vqq

1 6.00 17.00

Tegangan (V)

Arus (A)

Daya (W)

(42)

{|}~ |

t

|

pengukur

|

n te

g

|

ng

|

n

|

n

|

r

us kel

|

r

|

n

regul

|

tor

to

| ~ | {~| | || ~ ~ | |

07.00 12,5

0,5

6,25

08.00

12 0,5

6

09.00

11 0,5

5,5

10.00

12 0,5

6

11.00

10 0,4

4

12.00

10 0,4

4

13.00

10 0,4

4

14.00

11.5 0,5

5,75

15.00

12 0,5

6

16.00

11 0,5

5,5

17.00

12 0,5

6

| |}~

4.3

| |}~

4.4

|| | }|| | ~| | | || | |~~ ~ || ~~|| | |~~ |

. G

| ||~}| ||||| ||}|

4.6.

(43)

r

¡¢ ¡

r

fik per

£¤¥

ng

n

¤

y

¦

rus

¤

n teg

n

§

n terh

¤

p w

kt

¨¢ ©

etel

h

¤¥

l

ª¨ª

n

£

lis

per

£¤¥

ng

n te

§

ng

n y

ng

¤¥«

sil

ª

n ke

¤¨

pem

ngkit m

ª ¤¥

l

k

¨ª

n sistem

hi

¬

i

¤ ¤

ng

n m

e

£®

r

lel

f

s

¤

ri ke

¤¨

pem

ngkit sehi

£§§

m

eng

«

sil

ª

n

¤

t

se

g

i

rikut

¢

¯

l

¡¢°±

t

p

£§¨ª £

ur

® £§ª¥

t s

¥

st

«¥ ¬¥ ¤ ²ª³

u

´£§¨ª¨¬ £ ¯§ £§ £

(

µ

)

¶¬

us (

¶

)

±

y

(

²

)

·

t

r

£§ £

07.00

12

1

12

08.00

12 1,1

13,2

09.00

12 1,1

13,2

10.00

12 1,5

18

11.00

12 1,5

18

12.00

12 1,5

18

13.00

12 1,5

18

14.00

12 1,5

18

¸ ¹ º » ¼ ½

6

7 07.00 08.00 09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00

Tegangan (V)

Arus (A)

Daya (W)

(44)

ÀÁÂÃÃ ÀÄ ÀÅ Á ÀÆ ÀÇÂ

00

12 1,6

19,2

17.00

12 1,6

19,2

ÈÉÊËÌÉÍÎÏ

4.5

ÐÉÑ ÉÌÐËÒ ËÓÑÔ ÏÕÉÖÍÉ ×ØÉ×É Ò ËÏÌÎ ÙÉÖÙÉÖÚÉÖ ÙÐËÐÉÑ ÉÌ ÕÉÖ Ò ÎÌÎ ÏÉ× ÓÎ ÏÉÕÔÕÉÖÒ ËÒÌÎ Ó×ËÍ ÊËÐÌÎ ÊÛÉÐËÕÎÖÉËÕ ÉÖÒÉÓÑÉË

12

Ü ÈÝÐÉÖÉ ÊÔ ÒÑÉ ÐÉÑ Î ÓÍÉÖ ÙÕ ËÌ ÛÔÙÉÓÎÖ ÙÉ ÏÉ ÓËÕÎÖÉ ËÕÉ ÖÒÉ ÓÑÉ Ë

1,6

ÞÓÑÎÊÎ

.

ß àáâ

asil

ã

engujian

ä

enggunakan

ß

eban

åÎÌ ÎÏÉ × ÓÎ ÏÉÕÔÕÉÖ ÑÎ ÖÙÔ ÛËÉÖ ÌÉÖÑÉ Í ÎÍÉÖ

,

ÐËÏÉÕÔÕÉÖ ÑÔÏÉ ÑÎÖÙÔ Û ËÉÖ ÑÎ ÓÍÉÖ ÙËÖ ÒÎ Ï ÒÔ ÊÚÉ

,

ÑÎÓÍÉÖ ÙÕ ËÌ ÎÖÎ ÊÙË ÉÖ ÙËÖ ÐÎÖÙÉÖ ÓÎÖ ÙÔÖÉÕ ÉÖ ÍÎÍÉÖ ÏÉ ÓÑÔ æçÈ Ò ÉÓÑÉË

15

èÉÌÌ ÐÉÖ ÕÎÌ ËÕÉ ÐËÏÉÕÔÕÉÖ ÑÎÖ ÙÙÉÍÔÖÙÉÖ ÕÎ ÐÔÉ Ñ Î ÓÍÉÖ ÙÕËÌ ÔÖÌ ÔÕ ÓÎÖÙÎÌÉ ×ÔËÏÉ ÓÉÑÎÖ ÙéÑÊÉ ÒËÉÖÍÎÍ ÉÖÓÎÖÙÙÔÖÉÕ ÉÖÉÕ Ë

.

êÉÍÎ Ï

4.6 H

É Ò ËÏë ÎÖÙÔ Û ËÉ ÖìÎÍÉÖ

í

embangkit

î

eban

ïð

att

î

eban

ñòð

att

î

eban

ñïð

att

ó ô õö÷øùú ûô ü ùú õ ú ûôü ùú õ ú ý þ ÿú ôü ùú õ ú ü ôøþúü þ ü ûô ü ùú õ ú ûôü ùú õ ú ý þ ÿú ôü ùú õ ú óþ öý ôþ ø þÿ ûô ü ùú õ ú ûôü ùú õ ú ûô ü ùú õ ú åÎÑÎ ÊÌË ÑÉ ÐÉ êÉÍÎ Ï

4.6

ÐËÉÌÉ Ò Í ËÒÉ ÐË ÏË×ÉÌ ÍÎÍÉÖ ÕÎ ÐÔÉ Ñ ÎÓÍÉÖ ÙÕ ËÌ ÒÎÍÎÏÔ Ó ÐËÏÉÕÔÕÉÖÒ ËÒÌÎ Ó×ËÍ ÊËÐ ×ÉÖÚÉÓÉ ÓÑÔÓÎÖ ÙÉÖ ÙÕÉ ÌÍÎÍÉÖÒÉ ÓÑÉ Ë

10

èÉÌÌÒ ÎÐÉÖ ÙÕÉÖ ÒÎÌ Î ÏÉ ×ÐË ÏÉÕÔÕÉÖÒ ËÒÌÎ Ó×ËÍ ÊË ÐÐÉÑÉÌ ÓÎÖ ÙÉÖ ÙÕÉÌÍÎÍÉÖÀÁèÉÌÌ

.

(45)

embahasan

t

p

t

ur

t

s

sury

r

y

t

r

! " ! ! " # $ ! ! ""

.

% & "

.

% '

.

(

:

)*+,+-

nput

.

el

.

urya

/

input

0 1 23 45 6

=

G

78###################

...

9

2.1

: 1 23 45 6

=

%

I

G =

8;< %

:

G = 1366

=

/

2

8;9

4

7

10

2

:9

6

7

10

2

:

= 0,24

2

1 1 23 45 6

= G

78