RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAUAN
PANEL SURYA MENGGUNAKAN
SMARTPHONE
BERBASIS MIKROKONTROLER
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Guna Meraih Gelar Sarjana S-1
Oleh :
Septian Tri Kurnianto
102 1311 050
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
INTISARI
Energi matahari bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik dan alat
yang dapat menkonversi secara langsung cahaya tersebut menjadi listrik adalah
panel surya. Sistem pengukuran yang umum dilakukan adalah menggunakan
multimeter, tetapi sistem pengukuran ini kurang efisien dan tidak dapat diterapkan
pada setiap kondisi. Oleh karena itu, dirancanglah alat ukur sistem pemantauan
pada panel surya menggunakan
smartphone
berbasis mikrokontroler. Metode
yang digunakan dalam penelitian ini adalah membandingkan hasil pengukuran
dari multimeter dengan mikrokontroler. Hal ini bertujuan untuk mengetahui
selisih dari nilai pengukuran tersebut. Dari hasil penelitian selisih nilai yang
terbaca oleh sensor terhadap multimeter rata-rata untuk tegangan sebesar 0,101 V,
untuk arus 0,015A dan untuk total energi 1,12wh. Perubahan karateristik panel
surya berupa tegangan, arus dan daya dipengaruhi oleh faktor cuaca, intensitas
cahaya dan suhu panel.
vii
ABSTRACT
Solar energy can be utilized as a source of electrical energy and a tool
that can directly convert light into electricity is a solar panel. Commonly used
measurement systems are multimeter, but these measurement systems are less
efficient and can not be applied in many conditions. Therefore the measuring
system is designed to monitor the solar panels using a smartphone-based
microcontroller. The method used in this study is to compare the measurement
results of multimeter with microcontroller. That is to know the difference of the
measurement value. From the results of research the difference in value read by
the sensor to the multimeter average of for the voltage 0,101 V, for the current
0,015 A and for the total energy 1,12wh. Changes in the characteristics of solar
panels in the form of voltage, current and power are influenced by weather, light
intensity and panel temperature.
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul
“RANCANG BANGUN
SISTEM
PEMANTAUAN
PANEL
SURYA
MENGGUNAKAN
SMARTPHONE
BERBASIS MIKROKONTROLER”.
Penulis menyampaikan
ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Kedua orang tua saya
Lastari Aryanto
dan
Rita
yang telah memberikan
semangat dan dukungan selama ini.
2.
Bapak Wahri Sunanda, S. T., M. Eng. selaku Dekan Fakultas Teknik dan
Dosen Pembimbing Utama Tugas Akhir dari Teknik Elektro Universitas
Bangka Belitung
3.
Bapak Rudy Kurniawan S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik
Teknik Elektro Tahun 2013 Fakultas Teknik Universitas Bangka Belitung.
4.
Bapak Irwan Dinata, S. T., M. T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro dan
Dosen Pembimbing pendamping Tugas Akhir dari Jurusan Teknik Elektro
Universitas Bangka Belitung.
5.
Dosen dan staf Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Bangka
Belitung.
6.
Keluarga besar yang tak pernah putus asa dalam memberi semangat, doa dan
pengertiannya.
7.
Rekan seperjuangan Teknik Elektro Angkatan 2013 Danial Ramadhan, Juni
Arjuna, Muhammad Ikhsan, Muhammad kevin, Rosario Grace, Rio Simpa
Putra, Rudi, Sugeng Ari Saputro, Sudipto
dan kakak tingkat\serta adik
tingkat tahun 2011, 2012, 2014, 2015 dan 2016.
ix
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. atas limpahan
rahmat dan hidayahNya sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang
berjudul:
“RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAUAN PANEL SURYA
MENGGUNAKAN
SMARTPHONE
BERBASIS MIKROKONTROLER”
Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi beberapa
data dalam pengukuran panel surya yaitu arus, tegangan, dan daya. Pada tugas
akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam memperoleh gelar
sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Bangka
Belitung.
Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini
masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu, penyusun
mengharapkan saran yang membangun agar penulisan ini bermanfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan ke depan.
Balunijuk, 19 Juli 2017
Penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN... iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN... iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ...v
INTISARI ... vi
BAB 1 PENDAHULUAN ...
1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penelitian ... 2
1.5 Manfaat Penelitian ... 3
1.6 Keaslian Penelitian... 3
1.7 Sistematika Penulisan ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ...6
2.1 Tinjauan Pustaka ... 6
2.2 Landasan Teori... 7
xi
2.2.1.5 Suhu Panel Surya ... 9
2.2.1.6 Shading(bayangan)... 10
2.2.2 Photovoltaic... 10
2.2.3 Arduino Mega 2560 ... 11
2.2.4 Sensor Suhu DHT11 ... 14
2.2.5 Sensor Arus ACS712 ... 15
2.2.6 Sensor Tegangan ... 16
2.2.7 Modul WI-FI ESP8266 ... 17
2.2.8 LCD (Liquid Crystal Dipslay)16x2 ... 18
2.2.9 SoftwareBlynk... 18
2.2.9.1 Value Display... 19
2.2.9.2 History Graph... 19
2.2.9.3 Timer... 19
2.2.9.4 Notification... 20
2.2.9.5 Tabel ... 20
2.2.9.6 Button... 20
2.2.10 Multimeter Digital... 21
2.2.11 Tegangan dan Arus ... 22
2.2.11.1 Tegangan... 22
2.2.11.2 Arus... 22
BAB III METODE PENELITIAN ...23
3.1 Bahan dan Alat... 23
3.1.1 Bahan ... 23
3.1.2 Alat... 23
3.2 Langkah Penelitian... 24
3.2.1 Variabel yang Dipelajari ... 25
3.2.2 Model yang Diusulkan ... 25
3.2.3 Rancangan Penelitian... 26
3.2.4 Teknik Pengumpulan data... 27
3.2.5 Analisis yang Digunakan ... 27
3.2.6 Proses Perancangan Alat ... 27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...31
4.2 Rangkaian pemantauan panel surya ... 32
4.3 Hasil pengujian alat untuk pemantauan panel surya ... 35
4.3.1 Analisis harian pemantauan panel surya tanggal 01-07-2017... 35
4.3.2 Analisis mingguan pemantauan panel surya tanggal 01-07-2017... 47
BAB V PENUTUP...56
5.1 Kesimpulan ... 56
5.2 Saran ... 56
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Modul Panel Surya (Wilkipedia, 2017)... 7
Gambar 2. 2 Modul I-V Curve (panelsurya.com) ... 8
Gambar 2. 3 grafik pengaruh perubahan suhu panel (panelsurya.com)... 9
Gambar 2. 4 Pengaruh shading terhadap efisiensi panel surya (panelsurya.com) ... 10
Gambar 2. 5 Board Arduino... 12
Gambar 2. 6 Software Arduino ... 14
Gambar 2. 7 Sensor suhu DHT11 ... 15
Gambar 2. 8 Sensor Arus ACS712 ... 16
Gambar 2. 9 Sensor Tegangan ... 17
Gambar 2. 10 Modul Wi-Fi ESP8266... 18
Gambar 2. 11 Liquid Crystal Display 16x2 ... 18
Gambar 2. 12Widget Value Displaypada Blynk ... 19
Gambar 2. 13Widget History Graphpada Blynk... 19
Gambar 2. 14Widget Timer pada Blynk... 20
Gambar 2. 15Widget Notificationpada Blynk ... 20
Gambar 2. 16Widgettabel pada Blynk ... 20
Gambar 2. 17Widgetbutton pada Blynk ... 20
Gambar 2. 18 Multimeter Digital... 21
Gambar 3. 1Flowchartproses pelaksanaan penelitian... 24
Gambar 3. 2 Blok Diagram rancang alat ukur karateristik panel surya (Display ... 25
Gambar 3. 3 Arsitektur perancangan alat ukur berbasis arduino ... 26
Gambar 3. 4 Desain Box panel surya... 28
Gambar 3. 5Desain Boxalat pemantauan panel surya ... 28
Gambar 3. 6 Menu login pada Blynk... 29
Gambar 3. 7 Menunew projectpada Blynk ... 29
Gambar 3. 8 Menuwidget Boxpada Blynk ... 30
Gambar 3. 9 Hasil pembuatan interface pemantauan panel surya pada Blynk ... 30
Gambar 4. 1 Rangakaian pemantauan panel surya ... 32
Gambar 4. 2 Pengujian alat dan multimeter menggunakan sumber power supply ... 32
Gambar 4. 3 Lokasi Pemantaun panel surya (Google Maps, 2017)... 33
Gambar 4. 4
Hasil pengukuran energi matahri menggunakan
solar meter
... 33Gambar 4. 5 Proses pengujian alat... 33
Gambar 4. 6 Pengujian dengan multimeter... 34
Gambar 4. 7 HasilInterfacepemantauan panel surya tanggal 01-07-2017 pada ... 35
Gambar 4. 8Setting timerpada blynk... 36
Gambar 4. 9 Karateristik Tegangan (v) terhadap waktu(t) ... 39
Gambar 4. 19 karateristik perbandingan pembacaan alat dengan multimeter ... 40
Gambar 4. 11 Karateristik Arus (A) terhadap waktu(t) ... 42
Gambar 4. 12 Karateristik perbandingan pembacaan alat dengan multimeter ... 43
Gambar 4. 13 Karateristik daya (p) terhadap waktu(t) ... 45
Gambar 4. 15 Karateristik Tegangan rata-rata (v) terhadap waktu (t) ... 49
Gambar 4. 16 Karateristik perbandingan pembacaan alat rata-rata dengan... 49
Gambar 4. 17 Karateristik Arus rata-rata (a) terhadap waktu (t) ... 51
Gambar 4. 18 Karateristik perbandingan pembacaan alat rata-rata dengan... 52
Gambar 4. 19 Karateristik total energi (wh) terhadap waktu (t) ... 54
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Fungsi Pin-pin Sensor Arus ... 16
Tabel 4. 1 Spesifikasi panel surya 10 wp... 28
Tabel 4. 2 Hasil pengujian alat menggunakanpower supply... 33
Tabel 4. 3 Hasil pemantauan harian panel suya pada tanggal 01-07-2017 ... 37
Tabel 4. 4 Hasil pemantauan sensor tegangan dan multimeter tanggal 01-07-2017... 38
Tabel 4. 5 Hasil pemantauan sensor arus dan multimeter tanggal 01-07-2017 ... 41
Tabel 4. 6 Hasil pemantauan daya dan multimeter tanggal 01-07-2017... 44
Tabel 4. 7 Hasil pemantauan mingguan panel suya pada tanggal 26-06-2017 ... 47
Tabel 4. 8 Hasil pemantauan sensor tegangan rata-rata dan multimeter rata-rata ... 48
Tabel 4. 9 Hasil pemantauan sensor arus rata-rata dan multimeter rata-rata ... 50
