BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.5 Diagram Alir
Prosedur penyusunan tugas akhir adalah sebagai berikut :
Tidak
Ya Merakit Rangkaian PLTS
Analisis Perhitungan Serta Pengukuran Pada Rangkaian
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran
sesuai
Kesimpulan dan Saran Mulai
Pengambilan Data
Mengukur Daya Output, Pada PLTS Dan Baterai
selesai
Gambar 3.3 Flowchart Penyusunan Tugas Akhir Ya
40 4.1 Data hasil penelitian Charger Controller MPPT
Adapun hasil pengujian tegangan dan arus pada solar charger controller dengan MPPT (Maximum Power Point Tracking) adalah sebagai berikut:
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Solar Charger Controller MPPT
JAM
CHARGER CONTROLLER MPPT
TEGANGAN SOLAR CELL
(V)
ARUS (A)
TEGANGAN BATTERY (V)
BEBAN (A)
DAYA SOLAR CELL (W)
07.30.00 - - - - -
08.00.00 11,72 0,24 12,04 0,75 2,81
08.30.00 13,16 0,23 12,07 0,74 3,03
09.00.00 13,62 0,44 13,33 0,75 5,99
09.30.00 14,80 1,06 13,87 0,72 15,69
10.00.00 15,01 1,55 14,11 0,76 23,27
10.30.00 15,54 1,99 14,65 0,74 30,92
11.00.00 16,85 2,11 15,06 0,75 35,55
11.30.00 17,62 2,08 14,97 0,73 36,65
12.00.00 17,42 1,89 14,86 0,76 32,92
12.30.00 16,61 1,51 14,55 0,74 25,08
13.00.00 15,50 1,07 14,06 0,75 16,59
13.30.00 15,47 1,02 14,01 0,74 15,78
14.00.00 14,78 0,95 13,79 0,76 14,04
14.30.00 14,78 0,81 13,64 0,75 11,97
15.00.00 15,63 1,29 14,27 0,74 20,16
15.30.00 16,56 1,51 14,50 0,75 25,01
16.00.00 15,38 0,97 13,91 0,79 14,92
16.30.00 14,74 0,73 13,63 0,75 10,76
17.00.00 14,67 0,55 13,50 0,72 8,07
17.30.00 14,41 0,30 13,39 0,77 4,32
18.00.00 11,05 0,25 13,33 0,73 2,76
18.30.00 - - - - -
41
4.2 Grafik hasil penelitian Charger Controller MPPT
Nilai Daya(W) pada Tabel 4.1 di dapat dengan rumus perhitungan sebagai berikut:
P = V x I
P = Daya keluaran (W)
V= Tegangan Panel Solar Cell (V) I = Arus keluaran (A)
Gambar 4.1 Grafik Daya menggunakan charger controller MPPT
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00
08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00
Daya keluaran MPPT (Maximum Power Point Tracking)
Daya (watt)
4.3 Data hasil penelitian Charger Controller Sharp model S7-850B
Adapun hasil pengujian tegangan dan arus pada solar charger controller dengan Sharp model S7-850B adalah sebagai berikut:
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Solar Charger Controller Sharp model S7-850B
JAM
Sharp model S7-850B
TEGANGAN SOLAR CELL
(V)
ARUS (A) TEGANGAN BATTERY (V)
BEBAN (A)
DAYA SOLAR CELL (W)
07.30.00 - - - - -
08.00.00 9,26 0,09 12,02 0,75 0,83
08.30.00 12,36 0,11 12,05 0,71 1,36
09.00.00 13,29 0,25 13,09 0,78 3,32
09.30.00 14,08 1,00 13,10 0,76 14,08
10.00.00 14,34 1,55 13,12 0,78 22,23
10.30.00 14,62 1,91 13,18 0,75 27,92
11.00.00 14,84 1,65 13,24 0,76 24,49
11.30.00 15,59 1,38 13,35 0,75 21,51
12.00.00 15,79 1,27 13,37 0,77 20,05
12.30.00 15,34 1,13 13,95 0,77 17,33
13.00.00 14,46 0,96 14,10 0,78 13,88
13.30.00 14,41 0,92 14,05 0,77 13,26
14.00.00 14,09 0,88 13,64 0,73 12,40
14.30.00 13,95 0,72 13,62 0,71 10,04
15.00.00 14,62 1,12 13,53 0,78 16,37
15.30.00 15,17 1,10 13,48 0,76 16,69
16.00.00 14,33 0,79 12,98 0,75 11,32
16.30.00 13,82 0,50 12,52 0,70 6,91
17.00.00 13,71 0,42 12,47 0,71 5,76
17.30.00 13,41 0,19 12,30 0,70 2,55
18.00.00 8,97 0,14 12,23 0,69 1,26
18.30.00 - - - - -
43
4.4 Grafik hasil penelitian Charger Controller Sharp model S7-850B
Nilai Daya(W) pada Tabel 4.1 di dapat dengan rumus perhitungan sebagai berikut:
P = V x I
P = Daya keluaran (W)
V = Tegangan Panel Solar Cell (V) I = Arus keluaran (A)
Gambar 4.2 Grafik Daya menggunakan charger controller Sharp model S7- 850B
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00
Daya keluaran Sharp Corporation model S7- 850B
Daya (watt)
4.5 Grafik perbandingan Charger Controller MPPT dengan Sharp model S7- 850B
Berikut dibawah ini adalah grafik perbandingan data hasil penelitian penulis dan dapat kita lihat bahwa grafik menggunakan charger controller MPPT lebih tinggi daya keluaranya pada saat siang hari dengan cuaca yang cerah dan terik.
Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Daya Output
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00
08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00
DAYA (Watt)
Waktu (WIB)
Grafik perbandingan
MPPT
Not MPPT
45
4.6 Pembahasan
Dari grafik perbandingan diatas kita lihat bahwa daya yang dihasilkan charger controller menggunakan MPPT (maximum Power Point Tracking) lebih besar dibandingkan Sharp model S7-850B. Maka daya yang dihasilkan juga akan berpengaruh pada proses pengecasan baterai saat matahari mulai tenggelam.
Rumus Dasar yang Digunakan : P = V x I
V = P/I I = P/V Keterangan :
P = Daya (Watt)
V = Tegangan (Volt)
I = Kuat Arus (Ampere) .
Kapasitas baterai yang tersimpan saat matahari terbit hingga tenggelam adalah sebagai berikut:
Tabel 4.3 Data Tengangan Baterai
CHARGER CONTROLLER TEGANGAN
MPPT (Maximum Power Point Tracking) 13,33 V
Sharp model S7-850B 12,23 V
Diketahui:
P = 25 Watt (dari data lampiran)
V = 13,33 V (charger controller MPPT)
Kapasitas baterai = 28Ah - dieffisiensi baterai 20%
Ditanya :
Berapa lama (jam) baterai mampu membackup perangkat rainfall gauge?
Jawab :
a. Menggunakan charger controller MPPT I = P/V
I = 25 W/13,33 V = 1,87 Ampere
Waktu pemakaian = 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 (𝐴ℎ) 𝐴𝑟𝑢𝑠 (𝐴)
= 28 𝐴ℎ 1,87 𝐴
= 14,97 jam - dieffisiensi Baterai 20% (2,99 jam)
= 14,97 jam – 2,99 jam
= 11,98 Jam ( 11 Jam, 58 Menit, 48 Detik )
47
Diketahui:
P = 25 Watt (dari data lampiran)
V= 12,23 V (charger controller Sharp model S7-850B) Kapasitas baterai = 28Ah - dieffisiensi baterai 20%
Ditanya :
Berapa lama (jam) baterai mampu membackup perangkat rainfall gauge?
Jawab :
b. Menggunakan charger controller Sharp model S7-850B
I = P/V
I = 25 W/12,23 V = 2,04 Ampere
Waktu pemakaian= 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 (𝐴ℎ) 𝐴𝑟𝑢𝑠 (𝐴)
= 28 𝐴ℎ 2,04 𝐴
= 13,72 jam – dieffisiensi Baterai 20% (2,74 jam)
= 13,72 jam – 2,74 jam
= 10,98 Jam ( 10 Jam, 58 Menit, 48 Detik )
46 BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan pada halaman sebelumnya maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
1. Berdasarkan hasil perbandingan data percobaan yang dilakukan, charger controller MPPT dapat mengefisiensikan daya output panel surya 10-30%
dibanding menggunakan charger controller Sharp model S7-850B.
2. Pengaruh kenaikan efisiensi daya panel surya menggunakan charger controller MPPT yaitu daya yang tersimpan pada baterai lebih besar serta menambah waktu pemaikain baterai ± 1 jam untuk membackup beban listrik. Charger controller MPPT dapat membuat baterai lebih awet karena memiliki sistem proteksi untuk melindungi baterai dari tegangan berlebih
>16,0 volt dan juga drop tegangan <11,1 volt dibanding charger controller Sharp model S7-850B yang tidak memiliki sistem proteksi untuk baterai.
47
5.2 Saran
Untuk pengembangan tugas akhir ini dapat di kaji lebih rinci lagi tentang efisiensi penggunaan charger controller MPPT (Maximum Power Point Tracking) dengan menambah sistem tracking mekanik pada panel surya supaya mengikuti arah matahari dari terbit hingga terbenam untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dalam pemanfaatan sumber energi surya. Siapkan dana yang cukup karena penelitian ini memerlukan biaya yang lumayan.
Setelah penulis amati pada penelitian ini, ternyata apabila suhu panas pada solar cell naik maka arus yang dihasilkan akan kecil walaupun tegangan pada solar cell tersebut besar. Kondisi ini bisa memperkecil nilai efisiensi daya keluaran panel surya, sebaiknya kondisi seperti ini harus ditanggulangi dengan solusi yang dapat menurukan suhu panel surya tersebut.
Chenni, R., Makhlouf, M., Kerbache, T., & Bouzid, A. (2007). A Detailed Modeling Method for Photovoltaic Cells. Journal of Energy , 32 (9), 1724- 1730.
Esram, T., & Chapman, P. L. (2007). Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques. Energy Conversion , 22 (2), 439-449.
Heri, J. (2012). Pengujian Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Solar Cell Kapasitas 50wp. Engineering , 4 (1), 47-55.
MB DJAUFANI, N. H. (2015). Perancangan dan Realisasi Kebutuhan Kapasitas Baterai untuk Beban Pompa Air 125 Watt Menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya. (M. Dr. Waluyo, Ed.) Reka Elkomika , 3, 75-86.
Mei, Q., Shan, M., Liu, L., & Guerrero, J. M. (2011). A Novel Improved Variable Step-Size Incremental-Resistance MPPT Method for PV Systems. Industrial Electronics, IEEE Transactions on , 58 (6), 2427-2343.
Nakayama, H. (1994). +1)2). 437 (1991), 1-19.
Piegari, L., & Rizzo, R. (2010). Adaptive perturb and observe algorithm for photovoltaic maximum power point tracking. Renewable Power Generation , 4 (4), 317-328.
Pucar, M. D., & A. R. (2002). The enhancement of energy gain of solar collectors and photovoltaic panels by the reflection of solar beams. Energy , 27 (3), 205-223.
Soehardi. (2013). PLTS Sebagai Sumber Salah Satu Energi Alternarif. Jurnal orang elektro , 2 (3).
Yi, K., & Fa, Y. L. (2009). The Perturbation and Observation Method Based on the P-V Rate of Curve Computational Intelligence and Software . International Conference on , 1-4.
Younes, S., Claywell, R., & Muneer, T. (2005). Quality control of solar radiation data: Present status and proposed new approaches. energy , 30 (9), 1533- 1549.
Yuliananda, S., Sarya, G., & Hastijanti, R. R. (2015). Pengaruh Perubahan Intensitas Matahari Terhadap Daya Keluaran Panel Surya. J Pengabdi LPPM Untag Surabaya , 1, 193-202.