Penulis panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya yang tak terhingga sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Penyelesaian tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik elektro pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Segenap guru dan tenaga pendidik serta karyawan Departemen Teknik Elektro atas segala ilmu, bantuan dan kemudahan yang telah kami berikan selama menempuh studi.
Dengan segala kerendahan hati, penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kekurangan karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman penulis. Perahu listrik bertenaga surya merupakan kendaraan laut yang dirancang sedemikian rupa sehingga penggunaannya berbeda dengan perahu pada umumnya. Perahu ini mengandalkan energi matahari sebagai bahan bakar utamanya sehingga perahu ini menggunakan panel surya untuk mengumpulkan sinar matahari dan disimpan dalam baterai sebagai energi untuk menggerakkan motor DC sehingga perahu listrik dapat bergerak dengan stabil.Perahu ini umumnya juga terbuat dari kayu dan menjadi siang dan malam, pada siang hari menggunakan energi matahari sepenuhnya, jika digunakan pada malam hari, baterai harus diisi terlebih dahulu pada siang hari.
Perancangan perahu listrik bertenaga surya juga sangat sederhana karena hanya membutuhkan panel surya sebagai alat perancangan utama yang menangkap energi matahari. Panel surya juga tersedia dalam berbagai jenis, ukuran dan daya yang dihasilkan tergantung kebutuhan. Semakin besar ukuran panel surya maka daya yang dihasilkan akan semakin besar.. Baterai/accu berfungsi untuk menyimpan energi yang dihasilkan oleh panel surya dan tegangannya akan diatur melalui solar charge controller dan juga sebagai saklar yang menghubungkan dengan motor dinamo/DC seperti motor perahu sehingga sangat mudah digunakan. Simak juga mengapa perahu listrik tenaga surya sangat efisien, karena sebagian besar nelayan membeli minyak (solar) dari hasil melaut, oleh karena itu tenaga surya sangat efisien bagi para nelayan. Jadi perahu listrik bertenaga surya ini sangat ramah lingkungan karena minim polusi dan hanya menggunakan sinar matahari sebagai energi utamanya.
Batasan permasalahan pada tugas akhir ini adalah jenis energi yang digunakan yaitu energi surya.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Batasan Masalah
Manfaat Penelitian
Sistematika Penulisan
TINJAUAN PUSTAKA
- Perahu
- Tipe-tipe Perahu
- Pembangkit Listrik Bertenaga Surya
- Proses Konfersi Solar Cell
- Radiasi Harian Matahari Pada Permukaan Bumi
- Jenis Panel Surya
- Kelebihan dan Kelemahan PLTS
- Jarak dan Waktu Tempu
- Karakteristik Perahu Listrik Betenaga Surya
Pembangkit listrik tenaga surya merupakan pembangkit listrik yang mengubah energi matahari (cahaya) menjadi listrik. Pembangkitan listrik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu langsung dengan menggunakan fotovoltaik dan secara tidak langsung dengan memusatkan energi surya. Pemusatan energi matahari menggunakan sistem lensa atau cermin yang dipadukan dengan sistem pelacakan untuk memfokuskan energi matahari ke suatu titik untuk menggerakkan mesin kalor seperti mesin Stirling atau lainnya.
Energi matahari yang dipancarkan dapat diubah menjadi listrik dengan menggunakan panel surya. Sebagai alternatif pengganti pembangkit listrik yang menggunakan uap (solar dan batubara). Perkembangan teknologi dalam produksi panel/sel surya semakin hari semakin membaik, terutama dalam meningkatkan tingkat efisiensi, menghasilkan baterai yang tahan lama, menghasilkan perangkat elektronik yang dapat menggunakan Arus Searah.
Tipe keempat adalah panel surya GaAs (gallium arsenide) yang lebih efisien pada suhu tinggi. Seperti diketahui, energi surya merupakan salah satu sumber energi alternatif pengganti bahan bakar minyak (BBM). Tak hanya itu, energi surya juga merupakan sumber energi terbarukan yang tidak akan pernah habis meskipun manusia menggunakannya terus-menerus.
Untuk memanfaatkan energi tersebut menjadi listrik, diperlukan panel surya yang akan mengubah panas sinar matahari menjadi listrik. Dikatakan ramah lingkungan karena penggunaan energi surya tidak akan menghasilkan emisi karbon yang sama dengan bahan bakar. Oleh karena itu, energi surya dapat dikatakan sebagai sumber energi alternatif yang sangat ramah lingkungan.
Setelah dipasang dan dioptimalkan, panel surya dapat menghasilkan listrik dalam luas hanya beberapa milimeter dan tidak memerlukan perawatan yang berarti. Tak hanya itu, panel surya juga menghasilkan energi secara diam-diam sehingga tidak menimbulkan kebisingan atau apapun. Seperti kita ketahui tata surya memerlukan sinar matahari untuk dapat bekerja pada saat mendung atau malam hari, keluaran energi dari panel surya tentunya kurang maksimal, namun untuk menyiasatinya banyak PLTS besar yang melacak sinar matahari agar panel surya tetap menyala. sudut optimal setiap hari2.
Pembangkit listrik ini juga membutuhkan biaya per MW yang sangat tinggi sehingga banyak negara yang memikirkan hal ini jika ingin membangunnya. Mengapa peneliti memilih solar call 10 wp karena peneliti menyesuaikan ukuran miniatur perahu, karena semakin besar ukuran panel surya maka daya yang dihasilkan juga semakin besar, tentunya perahu yang akan dirancang harus berukuran besar.
METODE PENELITIAN
Waktu, dan Tempat Penelitian
Metode Penelitian
Diagram Proses Penelitian
Jadwal Pengambilan Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengkuran Tegangan dan Arus
Pengukuran Jarak dan Waktu Tempuh
Setelah mengukur tegangan dan arus perahu listrik bertenaga surya tersebut, peneliti kemudian melakukan perbandingan kecepatan. Berdasarkan data pengukuran jarak dan waktu tempuh pada tabel 4.2 dapat disimpulkan bahwa perahu listrik bertenaga surya dengan daya 10 watt memerlukan waktu tempuh 50 detik dalam jarak 30 meter, sedangkan perahu listrik tanpa tenaga surya panel memerlukan waktu tempuh 35 detik dalam jarak 30 meter, sehingga perahu tanpa panel surya lebih cepat karena perahu tanpa panel surya tidak mempunyai bobot panel surya.
Perhitungan
- Lama Pengoprasian Perahu Listrik Bertenga Surya
- Kecepatan Perahu Lisrik Bertenga Surya
- Kecepatan Perahu Listrik Tanpa panel surya
- Pengukuran Kecepatan Rata-rata
Dari percobaan di atas dapat disimpulkan bahwa kecepatan rata-rata perahu listrik tenaga surya adalah 2,16 km/jam. Dari percobaan di atas dapat disimpulkan bahwa kecepatan rata-rata perahu listrik tanpa panel surya adalah 3,08 km/jam. Berdasarkan data pengukuran pada Tabel 4.3 dapat disimpulkan bahwa kecepatan rata-rata yang dihasilkan mempunyai rasio kecepatan yang berbeda-beda, dimana perahu listrik tanpa panel surya memiliki kecepatan rata-rata 3,08 km/jam dan perahu listrik bertenaga surya dengan daya hanya 10 watt. memiliki kecepatan rata-rata 2,16 km/jam.
Waktu pengoperasian sekitar 4,4 jam dan terhubung ke panel surya akan bertahan lebih lama karena panel surya terus mengisi daya. Perahu listrik bertenaga surya ini sangat cocok digunakan untuk kapal wisata yang lebih sering beroperasi pada siang hari, sedangkan untuk kapal penumpang dapat digunakan sebagai tenaga cadangan pada motor perahu untuk meminimalisir terjadinya hal-hal yang tidak diinginkan seperti kerusakan pada mesin kapal dengan bahan bakar. . Beban yang diberikan peneliti hanya menggunakan beban motor perahu saja karena perahu listrik bertenaga surya ini masih dalam bentuk miniatur.
Setelah melakukan perhitungan, analisa data dan percobaan lapangan maka penelitian “DESAIN PERAHU LISTRIK TENAGA SURYA” dapat ditarik sebagai berikut. Perahu listrik bertenaga surya yang peneliti rancang hanya berbentuk miniatur dimana ukuran panjang dan lebar badan perahu 1 meter x 23 cm dengan menggunakan panel surya 10 Watt, Aki/Baterai 12 Volt dan Dinamo/motor DC 12 Volt. perahu motor dan perahu listrik ini sangat baik sebagai alternatif alat transportasi yang ramah lingkungan, tidak memerlukan biaya operasional dan biaya perawatan yang rendah. Jadi lama penggunaan perahu listrik ini kurang lebih 4,4 jam dan kecepatan yang dihasilkan perahu listrik tenaga surya 10 Watt adalah 2,16 km/jam, sedangkan kecepatan yang dihasilkan perahu listrik tanpa panel surya adalah 3,08 km/jam. .
Untuk menjaga keseimbangan perahu listrik agar berlayar dengan stabil, maka harus dipasang beban penyeimbang pada sisi kanan dan kiri perahu listrik. Dalam penempatan komponen-komponen perahu listrik harus diperhatikan keseimbangan perahu terutama berat panel surya dan aki, karena berat maksimal yang dapat diangkut oleh perahu listrik rancangan kami adalah kurang lebih 5 kg. Pemasangan kabel dan komponen PLTS pada kapal listrik harus benar, benar dan aman dari tekanan air yang dapat menyebabkan kerusakan pada komponen PLTS itu sendiri.
Pembahasn
Penginstalasian PLTS
Pemasangan ini dilakukan dengan tujuan untuk menentukan tata letak komponen yang baik pada kapal dan memperhatikan keseimbangan kapal. Stabilitas dan keseimbangan ini dipengaruhi oleh penataan dan tata letak komponen atau peralatan per komponen PLTS. Pemasangannya harus dilakukan sedemikian rupa agar kestabilan kapal tetap terjaga dan keamanan perlengkapan komponen-komponennya terjamin. Tata letak komponen dapat dilihat seperti pada gambar di bawah ini. Peneliti telah mengembangkan sistem penggerak yang menggunakan sel surya, dengan menggabungkan beberapa komponen kelistrikan, seperti menghubungkan sel surya dengan pengontrol solar charger dan outputnya dihubungkan ke baterai dan beban (alternator motor DC).
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
