Skripsi Teknik Mesin Panel Surya. pdf

(1)

Laporan Penelitian

PENGARUH MATERIAL MONOKRISTAL DAN

POLIKRISTAL TERHADAP KARAKTERISTIK SEL

SURYA 20 WP DENGAN TRACKINGSISTEM

DUA SUMBU

Oleh

Dr. Richard A. M. Napitupulu, ST. MT

Ir. Sutan Simanjuntak, M.Eng

Swardi Sibarani

Dosen Tetap& Mahasiswa Fakultas Teknik

LPPM

(2)

i

HALAMAN PENGESAHAN

Judul Penelitian : Pengaruh Material Monokristal dan Polikristal Terhadap Karakteristk Sel Surya 20 WP Dengan

Tracking Sistem Dua Sumbu.

Jenis Penelitian : Penelitian Terapan Ketua Peneliti

a. Nama lengkap : Dr. Ir. Richard Napitupulu, ST. MT.

b. NIDN : 0126087301

c. Jabatan Fungsional : Lektor III-c /

d. Jabatan Struktural : Dekan Fakult5as Teknik e. Golongan/Pangkat : IIIc / -

f. Program Studi : Teknik / Mesin

g. Alamat surel : richard_alf@yahoo.com Anggota Peneliti

a. Nama lengkap : Ir. Sutan Simanjuntak, M.Eng.

b. NIDN :

Lokasi Penelitian : Lab.Fenomena Dasar Fak. Teknik UHN Biaya Penelitian :

Sumber Biaya Penelitian : - Lembaga Penelitian -Biaya Sendiri -

Medan, 28 Februari 2017 Mengetahui,

Dekan, KetuaPeneliti,

Dr. Richard A.M. Napitupulu, ST. MT. Dr. Richard A M Napitupulu, ST

NIDN. 0126087301 NIDN. 01260873

Menyetujui

Ketua Lembaga Penelitian

(3)

ii

KATA PENGANTAR

Dengan segala kerendahan hati peneliti mengucapkan puji syukur kepada Tuhan YME yang telah memberikan berkat dan kasih karunia yang begitu besar sehingga dapat menyelesaikan laporanpenelitian ini.Adapun laporan ini merupakan bagian dari pelaksanaan Tri Dharma Perguruan Tinngi penulis sebagai sivitas akademik Universitas HKBP Nommensen Medan.

Pada penulisan laporanpenelitian ini, peneliti mengambil judul :

“PENGARUH MATERIAL MONOKRISTAL DAN POLI KRISTAL

TERHADAP KARAKTERISTIK SEL SURYA 20 WP DENGAN TRACKING

SISTEM DUA SUMBU”.

Pada kesempatan ini juga peneliti mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Dekan Fakultas Teknik Universitas HKBP Nommensen, yang telah memotivasi para dosen untuk melakukan penelitian.

2. Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas HKBP Nommensen yang telah memberikan kesempatan kepada peneliti untuk mengusulkan usulan penelitian.

3. Rekan-rekan sejawat dosen atas diskusinya dalam peningkatan kemampuan dosen pada rapat dosen prodi.

4. Adik-adik mahasiswa yang telah membantu mencari data awal yang diperlukan.

Peneliti menyadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih terdapat kekurangan dan kelemahan, oleh karena itu kritik dan saran sangat penting untuk penyempurnaan proposal ini.Akhir kata peneliti mengucapkan terima kasih.

Hormat Kami, Ketua Peneliti,

(4)

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN i

KATA PENGANTAR ii

DAFTAR ISI iii

BAB IPENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Tujuan Penelitian 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Manfaat Penelitian 3

BAB IITINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 Energi Terbarukan 4

2.2 Matahari 6

2.3 Radiasi Sinar Matahari 8

2.4 Posisi Matahari 10

2.5 Panel Surya 11

2.6 Karakteristik Sel Surya (Photovoltaic) 14

2.7 Perpindahan Panas 15

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN 20

3.1. Metode Penelitian 20

3.2. Rancangan Sel Surya 20

3.2.1. Solar Tracker 20

3.2.2. Perancangan Rangkaian Kendali 20

3.2.3 Pemrograman Tracking System 23

3.3. Peralatan Pengujian 26

3.4. Rancangan Bahan Pengujian 28

3.5. Prosedur Pengambilan Data (Cara Kerja) 29

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 31

4.1 Hasil Penelitian 31

4.2 Kesimpulan 35

4.3 Saran 35

(5)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Peningkatanpopulasidanpertumbuhanekonomimemicubertambahnya permintaanterhadapenergidunia.Denganpersediaanenergikonvesionalsaatini berartiterjadipenambahanpemakaianpersediaanenergifosildanmeningkatnya emisidarigasyangdapatmembahayakanlingkungan.Jikahaliniterjaditerus menerusmakalingkungandanmasadepankitaakanterancam.Karenakitatahu bahwasumberminyakduniaakanhabisdankitatidakmempunyaicarauntuk mengisiulanglagisumberminyaktersebut.Dengandemikianperlumenemukan alternatiflaingunamendukungataumempertahankankebutuhansaatinidangaya hidupyangmenggunakanenergiyangdapatdiperbaharui.

Di muka bumi ini kita mengenal dua jenis sumber energi, yaitu sumber energi yang dapat diperbaharui dan yang tidak dapat diperbaharui.Penggunaan energi secara nasional cenderung pada sumber energi berupa batubara, geothermal dan gas alam.Yang menjadi masalah yaitu, persediaan sumber energi tersebut semakin menipis dikarenakan sumber energi tersebut tidak dapat diperbaharui.Jika dibiarkan dapat mengancam kelangsungan kehidup manusia di muka bumi ini.

Untuk mengatasi masalah tersebut maka diperlukan usaha-usaha untuk mencari sumber energi alternatif seperti energi air, tenaga angin, energi matahari dan sel bahan bakar seperti penggunaan biomassa dan lain-lain.

Keunggulan dari energi matahari ini dibandingkan dengan sumber energi alternatif lainnya adalah tidak bersifat polutif, berlimpah, bersifat terbarukan, tidak pernah habis dan dapat dimanfaatkan baik secara langsung maupun tidak langsung dan merupakan energi sepanjang masa.Energi matahari ini dapat dimanfaatkan dengan menggunakan alat yang mampu menerima dan mengkonversikannya menjadi energi listrik.Salah satu alat tersebut adalah panel surya/solar cell.

Solarcelldengankemajuanteknologimenjadisangatumumsekarang

(6)

2 langsungmenjadilistrikdankeuntungannyaadalahsinarmataharidapatdiperoleh setiapharisecarabebas.Penggunaansolarcellsangatlahluasdidunia,sebagai contoh: pengunaan yang paling umum di kalkulator dan menggantikan fungsi baterei. Selama tersedianya sinar, kalkulator dapat berfungsi selamanya. Panel

solaryanglebihbesarjugadigunakanuntukmenyediakantenagauntuklampulalulint

as,telephone,lampujalan,rumah,kapal,mobilelektriktenagasuryayang dapatberoperasitanpaminyak,danlain-lain.

Permasalahan yang ada sekarang ini adalah keadaan cuaca/lingkungan yang berubah-ubah baik dalam musim panas maupun dalam musim penghujan, sehingga kinerja dari solar sell tidak maksimun. Untuk itu perlu diketahui material

solar cell yang terbaik pada keadaan cuaca yang berbeda, sehingga nantinya dapat

direncanakan sistem pembangkit tenaga dari material solar sell yang sesuai. Selain itu perlu diketahui karakteristik solar sell dengan material yang berbeda baik dalam keadaan statis maupun dengan menggunakan system tracking.

1.2. Tujuan Penelitian

Ada pun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk merancang dan membuat SolarCell _Tracking_System_{Dua Sumbu}

2. Untuk mengetahui karakteristik solar cell 20 WP yang terbuat dari material mono dan poli kristal.

3. Untuk mengetahui nilai kalor harian energi surya dan nilai kalor harian energi yang dihasilkan oleh solar cell mono Kristal dan poli kristal.

4. Untuk mengetahui material mana yang terbaik untuk solar cell system tracking.

1.3. Batasan masalah

Masalah yang akan dibahas pada penelitian ini, yaitu:

1. System tracking dua sumbu yaitu rotasi searah arah pergerakan matahari dari timur ke barat dan rotasi pada satu sumbu tegak.

2. Material solar sel yang digunakan adalah mono dan poli kristal.

3. Penelitian dilakukan dengan menggunakan kolektor surya dengan kapasitas 20 WP

(7)

3

1.4.Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Membuat peralatan yang dapat digunakan sebagai alat praktikum dan tugas akhir bagi mahasiswa.

2. Mengurangi penggunaan energi listrik di bidang penghematan dan pada akhirnya mengurangi konsumsi bahan bakar minyak.

3. Memberi sumbangan yang berarti bagi perkembangan teknologi energi

terbarukan.

(8)

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Energi Terbarukan

Gambar 2.1 Pemanfaatan Energi Surya Sebagai Energi Terbarukan

Pasca isu kenaikan BBM yang membuat masyarakat Indonesia cemas, sebenarnya ada alternatif lain yang patut untuk kita coba untuk menggantikan sumber energi yang kita gunakan selama ini, yaitu sumber energi terbarukan.

Kita semua tahu, bahan bakar fosil adalah sumber daya yang terbatas. Akhirnya, dunia akan kehabisan bahan bakar fosil, atau menjadi terlalu mahal. Celakanya bahan bakar fosil juga menyebabkan polusi udara, air dan tanah, dan menghasilkan gas rumah kaca yang berkontribusi terhadap pemanasan global.

Sumber daya energi terbarukan, seperti angin, matahari dan tenaga air, menawarkan alternatif pengganti untuk bahan bakar fosil.Mereka menghasilkan sedikit atau bahkan tidak ada pencemaran atau gas rumah kaca. Dan kabar baiknya, sumber energi ini tidak akan pernah habis.

1. Energi surya (Solar Energy)

(9)

5 dan tanaman lain yang digunakan untuk energi biomassa, dan memainkan peran penting dalam siklus penguapan dan curah hujan yang menjadi sumber energi air.

2.EnergiAngin

Angin adalah gerakan udara yang terjadi ketika naik udara hangat dan udara dingin di bergegas untuk menggantinya.Energi angin telah digunakan selama berabad-abad untuk kapal layar dan kincir angin untuk menggiling gandum.Hari ini, energi angin ditangkap oleh turbin angin dan digunakan untuk menghasilkan listrik.

3. Hydropower

Air yang mengalir ke hilir merupakan kekuatan.Air adalah sumber daya terbarukan, terus diisi oleh siklus global penguapan dan curah hujan.Panas matahari menyebabkan air di danau dan lautan menguap dan membentuk awan.Air kemudian jatuh kembali ke bumi sebagai hujan atau salju, dan mengalir ke sungai dan sungai yang mengalir kembali ke laut. Air yang mengalir dapat digunakan untuk memutar turbin yang mendorong proses mekanis untuk memutar generator.Energi air mengalir dapat digunakan untuk menghasilkan listrik.

4.Energi Biomassa

Biomassa telah menjadi sumber energi penting sejak orang pertama mulai membakar kayu untuk memasak makanan dan menghangatkan diri melawan dinginnya musim dingin. Kayu masih merupakan sumber yang paling umum dari energi biomassa, tetapi sumber-sumber lain dari energi biomassa meliputi tanaman pangan, rumput dan tanaman lain, limbah pertanian dan kehutanan dan residu, komponen organik dari limbah kota dan industri, bahkan gas metana dari tempat pembuangan sampah dipanen masyarakat. Biomassa dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dan sebagai bahan bakar untuk transportasi, atau untuk memproduksi produk yang tidak akan membutuhkan penggunaan bahan bakar fosil.

5. Hidrogen

(10)

6 lainnya. Setelah dipisahkan dari unsur-unsur lain, hidrogen dapat digunakan untuk menggerakkan kendaraan, menggantikan gas alam untuk pemanasan dan memasak, dan untuk menghasilkan listrik.

6. Energi Panas Bumi

Panas di dalam bumi menghasilkan uap dan air panas yang dapat digunakan untuk pembangkit listrik dan menghasilkan listrik, atau untuk aplikasi lain seperti pemanasan rumah dan pembangkit listrik untuk industri. Energi panas bumi dapat ditarik dari waduk bawah tanah dengan pengeboran, atau dari reservoir panas bumi yang terletak lebih dekat ke permukaan.

Indonesia merupakan salah satu negara dengan sumber energi panas bumi terbesar di dunia. Berdasarkan data Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Indonesia memiliki potensi energi panas bumi 27.000 megawatt yang tersebar di 253 lokasi atau mencapai 40 persen dari cadangan panas bumi dunia.

7. Energi Samudera

Lautan menyediakan beberapa bentuk energi terbarukan, dan masing-masing didorong oleh kekuatan yang berbeda. Energi dari gelombang laut dan pasang surut dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik, dan energi termal laut-dari panas yang tersimpan dalam air laut-dapat juga diubah menjadi listrik.Meskipun pada masa sekarang, energi laut memerlukan teknologi yang mahal dibandingkan dengan sumber energi terbarukan lainnya, tapi laut tetap penting sebagai sumber energi potensial untuk masa depan.

2.2.Matahari

(11)

7 106 sampai dengan 40 x 106 K. (Pudjanarsa Astu, Djati Nursuhud Mesin Konversi Energi, edisi pertama, Penerbit C.V Andi Offset, Yogyakarta 2006.)

Suatu teori yang akhir-akhir ini dapat diterima para ahli mengatakan bahwa radiasi gelombang elektromagnetik merupakan kombinasi dari gelombang elektrik arus bolak-balik berkecepatan tinggi dengan gelombang medan magnet yang menumbuhkan partikel-partikel energi dalam bentuk foton. Gelombang energi yang memancar melalui ruangan angkasa memberikan pancaran radiasi dengan panjang gelombang yang berbeda-beda.Radiasi gelombang elektromagnetik dikelompokkan pada panjang gelombang yang memberikan rangsangan energi yang lebih besar dimana semakin pendek panjang gelombang nya semakin besar energinya.Radiasi yang dipancarkan melalui permukaan matahari mempunyai variasi panjang gelombang dari yang paling panjang (gelombang radiasi) sampai yang paling pendek (gelombang sinar X dan sinar gamma).

Matahari memancarkan energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik.Radiasi tersebut hanya sekitar 50% yang dapat diserap oleh bumi. Menurut pengukuran yang dilakukan oleh badan luar angkasa Amerika Serikat NASA (National Aeronautics and Space Administration) melalui misi ruang angkasanya pada tahun 1971, diperoleh data tentang besaran konstanta matahari yang harganya sama dengan 1353 Watt/m2. Dari besaran tersebut 7,85% atau 105,8 Watt/m2 dipancarkan melalui sinar ultraviolet, 47,33% atau 640.4 Watt/m2 dipancarkan oleh sinar yang dapat dilihat oleh manusia dan 44,85% atau 606,8 Watt/m2 dipancarkan oleh sinar infra merah.

Pada dasarnya energi radiasi yang dipancarkan oleh sinar matahari mempunyai besaran yang tetap (konstan), tetapi karena peredaran bumi mengelilingi matahari dalam bentuk elips maka besaran konstanta matahari bervariasi antara 1308 Watt/m2 dan 1398 Watt/m2. Dengan berpedoman pada luas penampang bumi yang menghadap matahari dan yang berputar sepanjang tahun, maka energi yang dapat diserap oleh bumi besarnya adalah 751 x 10 kW/-jam.

(12)

8

Gambar 2.2 Sketsa Pemanfaatan Energi Surya

2.3.Radiasi Sinar Matahari

Radiasi sinar matahari yang tersedia diluar atmosfer bumi seperti yang diungkapkan oleh konstanta surya adalah sebesar 1,353 kJ/(cm2), dikurangi intensitasnya oleh penyerapan dan pemantulan atmosfer sebelum mencapai pemukaan bumi. Ada tiga jenis radiasi matahari pada bidang permukaan, yaitu:

 Radiasi langsung (direct radiation)

Intensitas radiasi lansung atau sorotan per jam pada sudut masuk normal dari persamaan berikut ini,

z b bn

I I



cos

 ……….………....………(Lit 1, hal 30)

Dimana :

Ibn = Radiasi sorotan matahari pada suatu permukaan horizontal cosz = Sudut zenit.

(13)

9

Gambar 2.3 Radiasi sorotan setiap jam pada permukaan miring dari

pengukuran Ib

Dengan demikian, untuk suatu permukaan yang dimiringkan dengan sudut  terhadap bidang horisontal, intensitas dari komponen sorotan adalah,

Z

Dimana T disebut sudut masuk, dan didefinisikan sebagai sudut antara arah sorotan pada sudut masuk normal dan arah komponen tegak lurus (900) pada permukaan bidang miring.

 Radiasi Sebaran (diffuse radiation)

Radiasi sebaran yang disebut juga radiasi langit (sky radiation), adalah

radiasi yang dipancarkan ke permukaan penerima oleh atmosfer, dan karena itu

berasal dai seluruh bagian hemisfer langit. Radiasi sebaran (langit) didistribusikan merata pada hemisfer (disebut distribusi isotropik), maka radiasi sebaran pada permukaan miring dinyatakan dengan,



= Sudut miring dari permukaan miring

Id = Menunjukan besarnya radiasi sebaran per jam pada suatu permukaan horizontal.

(14)

10 Selain komponen radiasi lansung dan sebaran, permukaan penerima juga mendapatkan radiasi yang dipantulkan dari permukaan yang berdekatan, jumlah radiasi yang dipantulkan tergantung dari daerah permukaan yang berdekatan itu, dan kemiringan permukaan yang menerima. Radiasi yang dipantulkan per jam, juga disebut radiasi pantulan. Radiasi pantulan dirumuskan sebagai,

 untuk lapisan salju yang baru turun, kecuali jika tersedia data yang lain.

Gambar 2.4 Komponen radiasi pada permukaan miring

2.4.Posisi Matahari

Besarnya jumlah radiasi matahari yang diterima oleh suatu tempat dipengaruhi oleh posisi sudut matahari yang masuk ke tempat tersebut.Dalam perencanaan suatu kolektor surya, posisi sudut matahari sangat perlu diketahui untuk memperoleh hasil yang maksimal sesuai dengan perancangan.

Gambar 2.5 Posisi Sudut matahari

(15)

11 objek yang diamati (matahari). Sudut azimuth A adalah sudut yang dibuat oleh garis bidang horizontal antara garis selatan dengan proyeksi garis normal pada bidang horizontal. Sudut azimuth positif jika normal adalah sebelah timur dari selatan dan negatif jika normal pada sebelah barat dan selatan.Sudut altitude adalah sudut yang dibuat oleh garis titik pusat matahari dengan garis proyeksinya pada bidang horizontal.

2.5. Panel Surya

Gambar 2.6 Panel Surya

Solar cell(panel suya) merupakan salah satu sumber energi yang ramah

lingkungan dan sangat menjanjikan pada masa yang akan datang, karena tidak ada polusi yang dihasilkan selama proses konversi energi, dan lagi sumber energinya banyak tersedia di alam, yaitu sinar matahari, terlebih di negeri tropis semacam Indonesia yang menerima sinar matahari sepanjang tahun.Menggunakan kombinasi dari papan surya (potivoltaic panels), pembangkit listrik tenaga angin, pembangkit listrik tenaga air, sistem penyimpanan energi, mesin untuk menghasilkan air, sistem energi cadangan dan produk-produk energi yang efisien.

Solar cell (panel surya) adalah alat yang merubah sinar matahari menjadi

(16)

12 peralatan : Modul Solar Cell, Regulator / controller, Battery / Aki, Inverter DC to AC, Beban / Load.

2.5.1. Jenis-Jenis Solar Panel atau Panel Surya

A. Panel Surya Monocristalline silicon (mono-silicon atau single silicon)

Gambar 2.7 Panel Surya Monocristalline silicon (mono-silicon atau single silicon)

Merupakan panel yang paling efisien, menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling tinggi.Memiliki efisiensi sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang (teduh), efisiensinya akan turun drastis dalam cuaca berawan

B. Panel Surya Polycristalline silicon (multicrystalline, multi-silicon, ribbon)

Gambar 2.8 Panel Surya Polycristalline silicon (multicrystalline, multi-silicon,

(17)

13 Panel ini memiliki level silikon yang lebih rendah dari panel monocrystalline. Maka panel ini sedikit lebih murah dan sedikit lebih rendah efisiensinya dari panel monocrystalline. Panel Polycristalline merupakan panel surya / solar cell yang memiliki susunan kristal acak. Type Polikristal memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya listrik yang sama, akan tetapi dapat menghasilkan listrik pada saat mendung.

C. Panel Surya Amorphous/ Thin Film (amorphous silicon, cadmium telluride,

copper indium gallium diselenide)

Gambar 2.9 Panel Surya Amorphous/ Thin Film (amorphous silicon,

cadmium telluride, copper indium gallium diselenide)

Disebut Thin Film karena panel ini sangat murah untuk dibuat. Teknologi Amorphous ini sering terdapat pada solar panel yang kecil, seperti pada kalkulator atau lampu taman.

D. Panel Surya Thin Film Photovoltaic

(18)

14 Merupakan panel surya ( dua lapisan) dengan struktur lapisan tipis mikrokristal-silicon dan amorphous dengan efisiensi modul hingga 8.5% sehingga untuk luas permukaan yang diperlukan per watt daya yang dihasilkan lebih besar daripada monokristal & polykristal. Inovasi terbaru adalah Thin Film Triple

Junction PV (dengan tiga lapisan) dapat berfungsi sangat efisien dalam udara yang

sangat berawan dan dapat menghasilkan daya listrik sampai 45% lebih tinggi dari panel jenis lain dengan daya yang ditera setara.

Solar cells panel, terdiri dari silikon, silikon mengubah intensitas sinar matahari menjadi energi listrik, saat intensitas cahaya berkurang (berawan, hujan, mendung) energi listrik yang dihasilkan juga akan berkurang.Dengan menambah solar cells panel (memperluas) berarti menambah konversi tenaga surya.

Sel silikon di dalam solar cells panel yang disinari matahari/ surya, membuat photon bergerak menuju electron dan menghasilkan arus dan tegangan listrik. Sebuah sel silikon menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt.Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel surya (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimun).

Solar cells panel module memiliki kapasitas output: watt hour. Solar cell 50 WP 12 V, memberikan output daya sebesar 50 watt per hour dan tegangan adalah 12 Volt. Untuk perhitungan daya yang dihasilkan per hari adalah 50 watt x 5 jam (maximun peak intensitas matahari).

2.6 Karakteristik Sel Surya (Photovoltaic)

Kapasitas dayadariselataumodulsurya dilambangkandalamwatt peak(Wp)dandiukur berdasarkanstandar pengujianInternasionalyaituStandard Test

Condition(STC).

(19)

15 Pada keadaan yang lain,ketika tahanan variable bernilainol (short circuit) makaarus bernilaimaksimum, yang dikenal sebagai arus short circui t(Isc). Jika tahanan variabel memiliki nilai yang bervariasi antara nol dan tak terhingga maka arus (I) dan tegangan (V) akan diperoleh nilai yang bervariasi.

Besar daya (P) yang dihasilkan oleh sel surya setara dengan kuadrat besar tegangan (V) yang dihasilkan dibagi dengan hambatan (R) yang dilalui, yaitu :

P = V2/R...( Lit 2, hal 572)

2.6.1.Prinsip Kerja Sel Surya (Photovoltaic)

Paramaterpaling penting dalam kinerja sebuah panel surya adalahintensitas radiasi matahari atau biasa disebut dengan irradiasi cahaya matahari, yaitu jumlah daya matahari yang datang kepada permukaan per luas area.Intensitas radiasi matahari diluar atmosfer bumi disebut konstanta surya, yaitu sebesar 1365 W/m2.Setelah disaring oleh atmosfer bumi, beberapa sepktrum cahaya hilang, dan intensitas puncak radiasi menjadi sekitar 1000 W/m2.Nilai ini adalah tipikal intensitas radiasi pada keadaan permukaan tegak lurus sinar matahari dan pada keadaan cerah.Besar dari nilai iradiansi matahari inilah yang akan menentukan besar daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah panel surya.

2.7. Perpindahan Panas

Dalam perencanaan suatu alat dengan pemanfaatan tenaga surya perlu diketahui semua jenis perpindahan panas yang terjadi selama siklus terjadi. Seperti ketika kolektormenerima panas dari matahari maka hal itu terjadi dengan cara radiasi, kemudian panas dari plat kolektor berpindah secara konveksi ke udara. Untuk lebih jelasnya dapat kita perhatikan semua jenis perpindahan panas yang terjadi.

2.7.1 Konduksi

Panas mengalir secara konduksi dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur rendah.Laju perpindahan panas konduksi dapat dinyatakan dengan Hukum Fourrier.

(20)

16 Dimana, q = Laju perpindahan panas (watt)

k = Konduktivitas Termal ( W / (m.K)

A = Luas penampang yang terletak pada aliran panas m2 dT/dx = Gradien temperatur dalam aliran panas (K/m)

Gambar 2.11 Perpindahan panas konduksi

2.7.2 Konveksi

Udara yang mengalir di atas suatu permukaan logam pada sebuah alat pemanas udara surya, dipanasi secara konveksi yaitu konveksi paksa dan konveksi alamiah, apabila aliran udara disebabkan oleh blower maka ini disebut konveksi paksa dan apabila disebabkan oleh gradien massa jenis maka disebut konveksi alamiah. Pada umumnya laju perpindahan panas dapat dinyatakan dengan hukum persamaan pendinginan Newton sebagai berikut.

q = hA (Tw-T) watt...(Lit 2, hal 40) Dimana, h = Koefisien konveksi ( W / m2. K-1 )

A = Luas permukaan kolektor surya m2 Tw = Temperatur dinding ( K )

T = Temperatur fluida ( K )

q = Laju perpindahan panas ( watt )

Untuk pemanas surya yang bekerja dalam bilangan Reynold antara 2000 sampai 10000, dan nilai bilangan Nusselt sebesar:

Nu = 0,00269. Re...(Lit 1, hal 10) Re yang dimaksud adalah bilangan Reynold yang biasanya berkisar antara 2000 sampai 10000 untuk aliran turbulen dan dibawah 2000 untuk aliran laminar. Bilangan Reynold dapat dirumuskan:

(21)

17 Dimana,

Re = Bilangan Reynold

V = Kecepatan Rata-Rata dari Fluida (m/s) di = Diameter Pipa ( m )

ρ = Massa Jenis ( kg/m3)

μ = Viskositas Dinamik (kg/m.s)

Gambar 2.12 Perpindahan panas konveksi plat datar

2.7.2.1 Konveksi Alamiah

Konveksi Alamiah (natural convection),atau konveksi bebas (free

convection),terjadi karena fluida yang, karena proses pemanasan, berubah

densitasnya (kerapatannya), dan bergerak naik. Syarat terjadinya perpindahan panas konveksi adalah terdapat aliran fluida, jika tidak ada fluida maka bukan konveksi namanya.Perpindahan panas dan aliran fluida adalah dua hal yang berbeda.Pada bagian ini perpindahan panas yang menginisiasi aliran fluida. Karena perbedaan temperatur, massa jenis fluida akan berbeda, dimana fluida yang suhunya lebih tinggi menjadi lebih ringan. Sebagai akibatnya, fluida akan mengalir dengan sendirinya atau tanpa adanya gaya luar.

(22)

18 fokus pada sustainable energi.Perpindahan panas konveksi paksa adalah perpindahan panas dimana dimana fluidanya dipaksa mengalir, misalnya dengan menggunakan pompa atau blower. Dengan kata lain, aliran fluida tidak terjadi dengan sendirinya, tetapi diakibatkan oleh oleh gaya luar. Pada bagian ini akan dibahas fenomena konveksi yang lain, dimana aliran fluida terjadi secara alami, sebagai akibat perpindahan panas yang terjadi. Konveksi inilah yang disebut konveksi natural atau kadang disebut konveksi bebas dalam bahasa Inggris disebut natural convection atau

free convection.

2.7.2.2 Konveksi Paksa

Konveksi paksa adalah konveksi yang terjadi dengansengaja (dipaksakan). Molekul fluida yang lebih tinggi temperaturnya mempunyai bobot lebih ringan sehingga akan cenderung naik, dan digantikan oleh molekul fluida lainnya yang bertemperatur lebih rendah dan tentunya bobot yang lebih berat.

Contoh : Pada sistem pendingin mesin mobil. Contoh Peristiwa konveksi diantaranya :

1. Lampu minyak dan sirkulasi udara di ruang tamu. 2. Cerobong asap pabrik dan cerobong asap dapur. 3. Terjadinya angin darat dan angin laut.

Pemanfaatan paksa terjadi pada sistem pendingin mobil, yaitu air diedarkan melalui pipa-pipa air dengan sebuah pompa air.Panas mesin yang tidak dikehendaki dibawa oleh sirkulasi air menuju ke radiator.Di dalam sirip-sirip radiator air hangat diturunkan suhunya dengan udara dingin disekitar radiator yang ditarik oleh kipas angin.Air yang dingin kembali diedarkan menuju pipa-pipa air yang bersentuhan dengan blok-blok mesin yang mengalami pemanasan untuk mengulang siklus berikutnya. Laju kalor secara konveksi, Q/t (Js – 1 =W) adalah sebanding dengan luas permukaan benda A (m2), yang bersentuhan dengan fluida, dan benda suhu ΔT (K) antara benda dan fluida. Secara matematis ditulis dalam persamaan :

P=Q/t=h.A.ΔT, dengan h adalah koefisien konveksi ( Wm2K-1)

(23)

19 Radiasi adalah proses perpindahan panas melalui gelombang elektromagnetik atau paket-paket energi (photon) yang dapat dibawa sampai pada jarak yang sangat jauh tanpa memerlukan interaksi dengan medium. Perpindahan panas radiasi pada alat ini terjadi padakolektor surya.Perpindahan panas secara radiasi dirumuskan sebagai:

.

4 2 4 1 1

1. (T T )

A

q   _{………...………}_{...(Lit 2, hal 374)}

Dimana, Q = laju perpindahan panas (W)

 = emisivitas panas permukaan ( 01)

 = konstanta Stefan Boltzmann (5,67 x 10-8 W/m2K4) A= luas penampang (m2)

(24)

20

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian

Metode penelitian menggunakan metode eksperimental dengan membuat peralatan dan melakukan serangkaian pengujian serta pengambilan data-data.Penelitian ini di lakukan di Gedung L lantai 5danlaboratorium Fenomena

Dasar MesinFakultas Teknik Prodi Mesin Universitas HKBP Nommensen

Medan.

3.2. Rancangan Sel Surya

Sistem sel surya yang dibuat bertujuan untuk mengoptimalkan penyerapan energi matahari oleh sel surya. Optimalisasi terjadi karena adanya solar tracking

system dua sumbumerupakan rangkaian analog yang selanjutnya dinamakan

rangkaian solar tracker.

3.2.1. Solar Tracker

Solar tracker merupakan rangkaian kontrol untuk mengatur gerakan motor

supaya supaya intensitas cahaya matahari yang diterima oleh solar cell optimal. Hal tersebut terjadi jika papan solar cell mengikuti terus arah matahari. Pada pagi hari, motor akan bergerak dari timur ke barat dan berotasi pada sumbu vertikal mengikuti arah matahari berdasarkan 4 buah LDR yang berada pada posisi timur, barat dan juga pada kedua sisi lainnya. Pergerakan papan solar cell dari timur ke barat atau sebaliknya dibatasi oleh limit switch west dan east. Pada sore hari, papan solar cell

akan kembali ke posisi awal dengan arah putaran dari barat ke timur. Papan solar cell

akan berhenti jika east limit switch tersentuh.

3.2.2. Perancangan Rangkaian Kendali

Rancangan rangkaian yaitu pengendali alat penjejak matahari untuk keperluan pembangkit listrik tenaga matahri adalah rancangan rangkaian eletronik yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Sensor

(25)

21 yang bersifat tahanan variabel dimana besar tahanan komponen tersebut tergantung pada kuat intensitas cahaya.Pada umumnya makin kuat cahaya infra merah makin kecil tahanan dari resistor tersebut dan sebaliknya makin sedikit intensitas cahaya makin besar tahanan resistornya.Pada rancangan ini sensor LDR digunakan untuk membedakan kuat cahaya pada dua arah mata angin yaitu timur dengan barat.Dengan menggunakan dua buah sensor cahaya tersebut dapat dibandingkan sudut pancaran cahaya.Output sensor dihubungkan pada masukan controller, dimana tahanan peka cahaya (LDR) digandengkan dengan satu tahanan tetap sehingga membentuk resistor pembagi tegangan. Dengan demikian output rangkaian berupa besaran tegangan yang bergantung pada intensitas cahaya. Controller membaca tegangan kedua sensor dan membandingkannya.Untuk mencari R yang berguna untuk pergerakan motor.

Gambar 3.1 Light Dependent Resistor (LDR)

2. Controller

Controller yang digunakan adalah salah satu tipe AVRdengan tiga buah

volt I/O. Controller diprogram dengan bahasa c yaitu versi 2.049.Controller

berfungsi mengendalikan motor searah pancaran sinar matahari yaitu dengan membaca sensor cahaya kemudian membandingkannya untuk mendapat selisih atau error dan digunakan untuk menggerakkan motor atau panel. Output

controller adalah penguat arus L293D, controller membaca sensor pada port

(26)

22 sensor barat. Selain menggerakkan motor, controller juga akan menampilkan tegangan dari panel surya.

Gambar 3.2 Rangkaian Microcontroller

3. Penguat arus (Driver)

Merupakan sebuah rangkaian yang berfungsi menguatkan arus dan menggerakkan motor. Penguat yang digunakan adalah jenis penguat jembatan H yaitu IC L293D. Keunggulan penguat jembatan H adalah dapat membalikkan arus motor sehingga motor dapat berbalik arah. Penguat tersebut mampu menguatkan arus 200 mA.Arah gerak dan arah ditentukan oleh

microcontroller.Terdapat 2 masukan dari penguat ke motor untuk pengaturan

on/off dan arah putaran.

4. Motor

Motor merupakan sebuah komponen yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Tipe motor yang digunakan adalah gear motor magnet

permanent. Fungsi motor adalah untuk menggerakan panel ke posisi ke arah

pancaran matahari, motor dikendalikan oleh controller melalui penguat arus.

(27)

23 5. Panel Surya

Panel surya merupakan komponen yang mengubah energi cahaya menjadi listrik energi.Energi listrik yang dihasilkan oleh sebuah panel bergantung pada kuat intensitas cahaya yang dihasilkan oleh sebuah panel surya yang digunakan adalah 6 volt per cell atau panel.Sedangkan daya keluaran maksimum adalah 20 watt per panel.

3.2.3. Pemrograman Tracking System

Software yang digunakan untuk memprogram mikrokontroller ialah CodeVision AVR.Ada banyak jenis software yang dapat digunakan sebagai editor yang sekaligus menyediakan compiler untuk mikrokontroler Atmel AVR dengan menggunakan bahasa C, diantaranya MikroC for AVR, WinAVR, Image Craft ICC AVR, IAR Embedded Workbench for AVR, dan CodeVision AVR.

CodeVision AVR yang digunakan adalah CodeVisionAVR versi evaluasi.Pada versi evaluasi terdapat batasan untuk penggunaan fasilitas yang disediakan, namun lebih dari cukup untuk memprogram mikrokontroler Atmel AVR.CodeVisionAVR menyediakan sebuah editor yang didesain untuk menghasilkan program C secara otomatis untuk mikrokontroler AVR. Program C yang akan diimplementasikan menggunakan standar ANSI C yang sesuai dengan arsitektur AVR.

CodeVisionAVR adalah sebuah compiler C yang telah dilengkapi dengan fasilitas Integrated Development Environment (IDE) dan didesain agar dapat menghasilkan kode program secara otomatis untuk mikrokontroler Atmel AVR. Program ini dapat berjalan dengan menggunakan sistem operasi Windows® XP, Vista, Windows 7, dan Windows 8, 32-bit dan 64-bit.

(28)

24

// Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) {

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);

// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10);

// Start the AD conversion ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10;

// Input/Output Ports initialization // Port B initialization

PORTB=0x00; DDRB=0x0F;

// Port C initialization PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization PORTD=0x00;

DDRD=0xFF;

// USART initialization

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Baud Rate: 9600

(29)

25 UCSRB=0x18;

UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0xCF;

// ADC initialization

ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x82;

while (1) {

for(i=0;i<10;i++){ LDR_Utara = read_adc(5); LDR_Selatan = read_adc(3);

while (LDR_Utara != LDR_Selatan){

LDR_Utara = read_adc(5); LDR_Selatan = read_adc(3);

if (LDR_Utara > (LDR_Selatan+10)) {PORTD.5 = 1;delay_ms(2);PORTD.5 = 0;delay_ms(10);} if (LDR_Utara < (LDR_Selatan)) {PORTD.6 = 1;delay_ms(2);PORTD.6 = 0;delay_ms(10);}

} }

delay_ms(2000);

(30)

26

3.3. Peralatan Pengujian

Alat ukur yang digunakan saat pengukuran pada percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Termometer

Termometer digunakan untuk mengukur suhu.Termometer juga dipakai untuk mengetahuiberapa suhu pada solar cell dimana termometer di letakkan di bagian atas solar cell saat di lakukan pengukuran dalam sekali 20 menit.

Gambar 3.4 Termometer Digital

2. Anemometer

Anemometer digunakanuntuk mengukur kecepatan angin yang banyak di

pakai dalam bidang metrologi dan geofisika atau stasiun prakiraan cuaca.Nama alat ini berasal dari kata Yunani anemos yang berarti angin.Perancang pertama dari alat ini adalah Leon Battista Alberti pada tahun 1450.Selain mengukur kecepatan angin, alat ini juga dapat mengukur besarnya tekanan angin dimana saat pengukuran tekanan angin posisi anemometer di arahkan pada tekanan angin.

Gambar 3.5 Anemometer Digital

(31)

27 Alat ini berfungsi sebagai alat untuk menguji, mengukur intensitas energi surya. Energi surya sendiri merupakan energi yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui perangkat lain menjadi sumber daya energi dalam bentuk lain. Energi surya sendiri menjadi salah satu sumber daya energi selain air, uap,angin, biogas, batu bara, dan minyak bumi.

Solar power meter atau perangkat yang menguji tenaga surya, dimana

sumber tenaga matahari ini dikonversi dari sinar matahari menjadi listrik, baik secara langsung dengan menggunakan photovoltaic (PV), atau langsung menggunakan concentrated solar power (CSP) atau tenaga surya terkonsentrasi.

Solar power meter dapat di aplikasikan untuk berbagai kebutuhan terkait

dengan aplikasi solar cell yang dimiliki seperti mengukur tingkat radiasi matahari, untuk penelitian tenaga surya, aplikasi pada bidang fisika maupun laboratorium, dan masih banyak yang lainnya.

Gambar 3.6 Solar Power Meter Digital

4. Multitester Digital

(32)

28

Gambar 3.7 Multitester Digital

5. Komputer.

Digunakan untuk menyimpan dan mengolah data yang telah didapat dari pengujian solar cell.

3.4. Rancangan Bahan Pengujian

Adapun bahan – bahan yang akan diadakan dalam perancangan ini adalah : 1. Panel Solar cell Surya ( photovoltaik )

Modul sel surya atau biasa juga disebut photovoltaic (panel PV ) merupakan komponen utama yang menghasilkan arus listrik yang kemudian akan disimpan ke battery atau aki. Panel surya yang digunakan jenis monocrysrallin dan

polycristallin 20 wp berfungsi mengubah intensitas cahaya matahari menjadi

energi listrik.

2. Charger Control

Solar charger control digunakan sebagai pengatur arus listrik ( Curent

Regulator ) baik terhadap arus yang masuk dari panel Solar Cell surya maupun

arus yang masuk ke battery atau aki. Charger Control ini juga bekerja menjaga batrery dari pengisian yang berlebihan ( Over Charger ), ini mengatur tegangan dan arus yang masuk ke baterai.

(33)

29 3. Battery / Aki

Battery atau Aki adalah alat yang berfungsi sebagai penyimpan arus sementara. Arus yang disimpan di battery hasil dari energi matahari yang dirubah menjadi energi listrik pada panel solar cell. Arus tersebut akan digunakan sebagai penggerak tracking sistem atau microcontroler yang digunakan.

4. Tracking system

Dalam pengujian ini digunakan microcontroler Atmega 8 yang berfungsi untuk mengoptimalisasikan intensitas cahaya pada solar cell surya dengan mengatur arah pergerakan solar cell surya mengikuti pergerakan matahari dalam dua arah.

3.5. Prosedur Pengambilan Data ( Cara Kerja )

1. Lokasi pengujian telah ditentukan yaitu di gedung L lantai 5 Universitas HKBP Nommensen Medan.

2. Perangkat pengujian di letakkan di lantai gedung L lantai 5 Universitas HKBP Nommensen Medan.

3. Pada pengujian ini menggunakan 2 buah alat ukur Termometer digital yang di letakkan di atas panel solar cell surya untuk mengukur suhu pada solar cell dan diletakkan disamping perangkat pengujian untuk mengukur suhu lingkungan.

4. Solar power meter diletakkan disamping panel sell surya, untuk mengukur

intensitas cahaya matahari.

5. Tiga buah Multitester Digital dipasang pada bagian output solar cell, battery, dan inverter untuk mengukur tegangan yang keluar.

6. Anemometer Digital diletakkan 2 meter dari panel solar cell surya untuk mengukur kecepatan angin sekitar.

(34)

30

(35)

31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Perhitungan Data Pertama Pin Panel Solar Cell Monocristal 20 WP

Dengan Menggunakan Tracking System Dua Sumbu Untuk Hari

Pertama

4.1.1.1 Besar energi surya yang datang (Pin)

Besar energi surya yang datang dapat dilakukan dengan perhitungan intensitascahaya matahari yang masuk (Pin) yaitu :

Pin = I . Apanel dimana :

Pin = energi/daya masuk ke panel surya (Watt) Ap = luas permukaan panel (m2)

I = intensitas radiasi matahari saat pengamatan (W/m2)

dari hasil pengamatan diperoleh data dari pukul 08:00 – 16.00 untuk setiap selang waktu 10 menit. Data tersebut kemudian diolah untuk mengetahui besar energi surya yang datang. Sebagai contoh untuk data yang pertama, perhitungan Pin adalah sebagai berikut :

I = 288 W/m2 APanel = 0,315 m2 Sehingga :

Pin = I . APanel

= 806 W/m2 . 0,315 m2 = 253.89 Watt

(36)

32 Besar energi yang dihasilkan dari panel surya Pout dapat dihitung dengan mengukur voltase dan arus keluaran panel surya, sehingga energi yang dihasilkan merupakan daya keluaran dari panel surya, dapat dicari dengan rumus :

Pout = V . I dimana :

Pout = Energi/daya keluaran dari panel surya (Watt) V = Voltase yang terjadi (Volt)

I = Kuat arus (Ampere)

dari hasil pengamatan diperoleh data dari pukul 08:00 – 16.00 untuk setiap selang waktu 10 menit. Data tersebut kemudian diolah untuk mengetahui besar energi surya yang datang. Sebagai contoh untuk data yang pertama, perhitungan Pout adalah

Besar efisiensi yang dihasilkan panel surya pada pengecasan batterai dapat dihitung dengan terlebih dahulu menghitung besar energi surya yang datang ( Pin ) dan besar energi surya yang keluar ( Pout), sehingga efisiensi yang didapat merupakan efisiensi keluaran dari panel surya pada pengecasan batterai. Perhitungan efisiensi adalah sebagai berikut :

(37)

33

4.1.2 Perhitungan Data Pertama Pin Panel Solar Cell Polycristal 20 WP Dengan

Menggunakan Tracking System Dua Sumbu Untuk Hari Pertama

4.1.2.1 Besar energi surya yang datang (Pin)

Besar energi surya yang datang dapat dilakukan dengan perhitungan intensitascahaya matahari yang masuk (Pin) yaitu :

Pin = I . Apanel waktu 10 menit. Data tersebut kemudian diolah untuk mengetahui besar energi surya yang datang. Sebagai contoh untuk data yang pertama, perhitungan Pin adalah

4.1.1.2 Besar energi yang Dihasilkan Solar Cell (Pout)

Besar energi yang dihasilkan dari panel surya Pout dapat dihitung dengan mengukur voltase dan arus keluaran panel surya, sehingga energi yang dihasilkan merupakan daya keluaran dari panel surya, dapat dicari dengan rumus :

Pout = V . I dimana :

Pout = Energi/daya keluaran dari panel surya (Watt) V = Voltase yang terjadi (Volt)

(38)

34 dari hasil pengamatan diperoleh data dari pukul 08:00 – 16.00 untuk setiap selang waktu 10 menit. Data tersebut kemudian diolah untuk mengetahui besar energi surya yang datang. Sebagai contoh untuk data yang pertama, perhitungan Pout adalah sebagai berikut :

V = 19.95 Volt I = 0,90 A Sehingga :

Pout = V . I

= 19.95V . 0,90 A = 17.95 Watt 4.1.1.3 Besar Efisiensi

Besar efisiensi yang dihasilkan panel surya pada pengecasan batterai dapat dihitung dengan terlebih dahulu menghitung besar energi surya yang datang ( Pin ) dan besar energi surya yang keluar ( Pout), sehingga efisiensi yang didapat merupakan efisiensi keluaran dari panel surya pada pengecasan batterai. Perhitungan efisiensi adalah sebagai berikut :

Pin =253.89 Watt Pout = 17.95 Watt

Efisiensi =

=

x100%

= 7.07%.

(39)

35

4.2 Kesimpulan

Dari hasil pengujian dua panel solar cell 20 WP Monocristal dan Polycristal dengan dan tanpa menggunakan tracking system baik satu sumbu maupun dua sumbu dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Rangkaian solar cell dapat bekerja dengan baik.

2. Tracking system dua sumbu dapat mengarahkan panel surya tegak lurus dengan arah datangnya sinar matahari, sehingga intensitas yang dapat

diterima solar cell lebih maksimal dibandingkan dengan tanpa menggunakan tracking system.

3. Nilai Efisiensi Solar Cell 20 WP jenis Monocristal lebih tinggi daripada Polycristal baik pada intensitas yang rendah maupun intensitas yang tinggi. 4. Perbandingan antara solar cell yang tidak menggunakan tracking system dan

yang menggunakan tracking system pada penelitian ini dapat kita lihat Bahwa yang menggunakan tracking system lebih baik dibandingkan dengan yang tidak menggunakan trecking system.

4.3 Saran

1. Untuk mendapatkan hasil pengambilan data yang baik, perlu diadakan data longer agar tidak mengganggu rangkaian solar cell dan kinerja tracking. 2. Untuk mendapatkan keluaran tegangan dan arus yang lebih besar perlu dipilih

jenis solar cell yang mempunyai efisiensi yang lebih tinggi.

(40)

36

Gambar 4.1 Grafik Pengujian Intensitas Terhadap Waktu dengan Statis System

300Kearah Timur Pada Tanggal 15 September 2016

Gambar 4.2 Grafik Pengujian Intensitas dengan Daya yang Masuk ke Solar

Cell dengan Statis System 300Kearah Timur Pada Tanggal 15 September 2016

(41)

37

Gambar 4.3 Grafik Pengujian Pout Terhadap Waktu Solar Cell Monocristal

dengan Statis System 300Kearah Timur Pada Tanggal 15 September 2016

Gambar 4.4 Grafik Pengujian Pout Terhadap Waktu Solar Cell Polycristal

(42)

38

Gambar 4.5 Grafik Pengujian Efisiensi Terhadap Waktu Solar Cell

Monocristal dengan Statis System 300Kearah Timur Pada Tanggal 15

September 2016

Gambar 4.6 Grafik Pengujian Efisiensi Terhadap Waktu Solar Cell Polycristal

(43)

39

Gambar 4.7 Grafik Pengujian Efisiensi Monocristalin dengan Polycristalin

Solar Cell Polycristal dengan Statis System 300Kearah Timur Pada Tanggal 15

September 2016

Gambar 4.8 Grafik Pengujian Intensitas Terhadap Waktu dengan Tracking System Satu Sumbu Pada Tanggal 13 Oktober 2016

0

1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

E

Efisiensi Monocristal vs Polycristal

Monocristalin

(44)

40

Gambar 4.9 Grafik Pengujian Intensitas dengan Pin Solar Cell Monocristal dengan Menggunakan Tracking System Satu Sumbu Pada Tanggal 13 Oktober 2016

Gambar 4.10 Grafik Pengujian Pout Terhadap Waktu Solar Cell Monocristal dengan Menggunakan Tracking System Satu Sumbu Pada Tanggal 13 Oktober 2016

Intensitas (W/m2) vs Pin (Watt)

(45)

41

Gambar 4.11 Grafik Pengujian Pout Terhadap Waktu Solar Cell Polycristal dengan Menggunakan Tracking System Satu Sumbu Pada Tanggal 13 Oktober 2016

(46)

42

Gambar 4.13 Grafik Pengujian Efisiensi Terhadap Waktu Solar Cell Polycristal dengan Menggunakan Tracking System Satu Sumbu Pada Tanggal 13 Oktober 2016

Gambar 4.14 Grafik Pengujian Efisiensi Monocristalin dengan Polycristalin Solar Cell dengan Menggunakan Tracking System Satu Sumbu Pada Tanggal 13 Oktoberber 2016

Efisiensi (Watt) vs Waktu (t)

0

1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

E

Efisiensi Monocristal vs Polycristal

Monocristalin

(47)

43

Gambar 4.15 Grafik Pengujian Intensitas Terhadap Waktu dengan Tracking System Dua Sumbu Pada Tanggal 03 Maret 2017

Gambar 4.16 Grafik Pengujian Intensitas dengan Pin Solar Cell Monocristal dengan Menggunakan Tracking System Dua Sumbu Pada Tanggal 03 Maret

Intensitas (W/m2) vs Waktu (t)

0

Intensitas (W/m2) vs Pin (Watt)

Pin = I*A panel (Watt)

(48)

44

Gambar 4.17 Grafik Pengujian Pout Terhadap Waktu Solar Cell Monocristal dengan Menggunakan Tracking System Dua Sumbu Pada Tanggal 03 Maret 2017

(49)

45

Gambar 4.19 Grafik Pengujian Efisiensi Terhadap Waktu Solar Cell Monocristal dengan Menggunakan Tracking System Dua Sumbu Pada Tanggal 03 Maret 2017

(50)

46

Gambar 4.21 Grafik Pengujian Efisiensi Monocristalin dengan Polycristalin Solar Cell dengan Menggunakan Tracking System Dua Sumbu Pada Tanggal 03 Maret 2017

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

E

fi

si

e

n

si

(

%

)

Efisiensi Monocristal vs Polycristal

Monocristalin

(51)

47

DAFTAR REFERENSI

1. Shepperd,L & Richards, E. Solar Photovoltaics for DevelopmentApplica tions.FloridaSolarEnergyCenterAvailableathttp://www.fsec.ucf.edu/~pv/

2. U.S.DepartmentofEnergyPhotovoltaicsProgram(1998).TurningSunlight Into Electricity History: The PV

Effecthttp://www.eren.doe.gov/pv/text_frameset.html

3. CentreforAlternativeTechnology,Machynlleth.Historyofphotovoltaiccells (PV).http://www.cat.org.uk/

4. SolarexPty.Ltd.http://www.solarex.com//

5. Zahedi,A(1998).Solarphotovoltaicenergysystem:Designanduse.TheNew WorldPublishing.

6. Department of Primary Industries and Energy (DPIE) (1993). Rural and remote area power supplies for Australia. Australian Government Publishing Service

7. Tony,vanRoon.741Op-amp tutorial.http://www.opamp.com.htm// 8. Wahyudi, Purnomo. Rangkaian Elektronika 2. Politeknik Manufaktur

Bandung

9. DickSmithElectronics.DataSheetCat:Z4801.

10.Paul,Hatfield.LowCostSolarTracker.CurtinDepartmentOfElectricaland ComputerEngineering.

11.J.P. Holman, Perpindahan Kalor Edisi keenam; Penerbit Erlangga, Jakarta 1995. 12.M. Thirugnanasambandam, S. Iniyan, dan R. Goic, A review of solar thermal

technologies, Renewable and Sustainable Energi Reviews 14 (2010) 312-322.

13.Kementerian Negara Riset dan TeknologiRepublik Indonesia,”Buku Putih Penelitian, Pengembangan dan Penerapan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Bidang Sumber Energi Baru dan Terbarukan untuk Mendukung Keamanan Ketersediaan Energi Tahun 2025, Jakarta 2006.

14.M. Rumbayan, A. Abudureyimu, dan K. Nagasaka, Mapping of solar energi potential in Indonesia using artificial neural network and geographical

(52)

48 - 1449.

15.H. Ambarita, Karakteristik Energi Surya Kota Medan Sebagai Sumber Energi Siklus Refrigerasi Untuk Pengkondisian Udara (AC), Prosiding Seminar Nasional Sains & Teknologi dan Pameran Mendukung MP3EI, Aula FT. USU, 23 Nopember 2012.

16.Donald R. Pitts, Leighton E. Sissom, Perpindahan kalor; Penerbit Erlangga,Jakarta 1987.

(53)

49

LAMPIRAN I

Tabel 1. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan sudut 30o arah Timur Tanpa Menggunakan Tracking System Pada

Hari Kamis, 15 September 2016

Waktu

Monocristalline Polycristalline Temperatur

(54)

(55)

51

Hari Sabtu, 17 September 2016

Waktu

(56)

(57)

53

Tabel 3. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan sudut 30o kearah Timur Tanpa Menggunakan Tracking System Pada

Waktu

(58)

(59)

55

Tabel 4. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan sudut 60oarah Timur Tanpa Menggunakan Tracking System Pada

Hari Jumat, 23 September 2016

Waktu

(60)

(61)

57

Hari Sabtu, 24 September 2016

Waktu

(62)

(63)

59

Waktu

(64)

(65)

61

Tabel 7. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan Datar Tanpa Menggunakan Tracking System Pada Hari Kamis, 27Oktober 2016

Waktu

(66)

(67)

63

Tabel 8. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan Posisi Datar Tanpa Menggunakan Tracking System Pada Hari Kamis, 15 September 2016

Waktu

(68)

(69)

65

Tabel 9. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan Posisi Datar Tanpa Menggunakan Tracking System Pada Hari Kamis, 15 September 2016

Waktu

(70)

(71)

67

Tabel 10. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan Menggunakan Tracking System Satu Sumbu Pada Hari Kamis, 13 Oktober 2016

Waktu

(72)

(73)

69

Tabel 11. Pengujian Dua Jenis Panel Solar Cell 20 Wp dengan Menggunakan Tracking System Satu Sumbu Pada Hari Jumat, 14 Oktober 2016

Waktu

(74)

(75)

71

Tabel 12. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan Menggunakan Tracking System Satu Sumbu Pada Hari Sabtu, 15 Oktober 2016

Waktu

(76)

(77)

73

Tabel 13. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan Menggunakan Tracking System Dua Sumbu Pada Hari Jumat, 03 Maret 2017

Waktu

(78)

(79)

75

Tabel 14. Pengujian Dua Jenis Panel Solar Cell 20 Wp dengan Menggunakan Tracking System Dua Sumbu Pada Hari Kamis, 09 Maret 2017

Waktu

(80)

(81)

49

Tabel 15. Pengujian Dua Jenis Solar Cell 20 Wp dengan Menggunakan Tracking System Satu Sumbu Pada Hari Sabtu, 15 Oktober 2016

Waktu

(82)

(83)

(84)