Atas dasar kenyataan itu, perlu dihadirkan sebuah strategi yang dapat
membuat energi listrik dari energi bahan pakai tidak dieksploitasi
manusia secara terus menerus. Sehingga energi tersebut tidak akan
habis dan masih bisa dimanfaatkan oleh generasi penerus kita.
Dirumuskan suatu permasalahan tentang bagaimana kinerja pompa air
portable dengan sumber tenaga surya yang bertujuan untuk membuat
instalasi panel surya solar cell untuk menggerakkan pompa dan
menganalisa kinerja pompa dan mengetahui efisiensi penggunaan sel
surya terhadap pompa air, serta mampu menambah referensi dan informasi
terkait dengan ilmuteknik elektro khususnya dalam bidang pembangkit
listrik.
2. Metode Penelitian
2.1 Jadwal Penelitian
Penelitian dan pembuatan laporan kinerja pompa air dengan panel
surya portable
berdasarkan intensitas tenaga surya dilakukan
dalam jagka waktu tiga bulan. Tempat penelitian ini dilakukan di
kediaman Bapak Hasyim Asy’ari di desa Klaseman, Surakarta.
Metode yang digunakan adalah melakukan pengamatan yang
dilakukan adalah pengambilan data terkait dengan ketinggian
pompa air dengan rata-rata keluaran debit air da rata-rata
waktu yang digunakan untuk mengisi bejana
2.2 Tahap Studi Literatur
Studi literatur merupakan kajian yang dilakukan penulis dengan
melihat referensi-referensi yang berkaitan dengan penelitian ini
baik berupa buku, skripsi, jurnal publikasi, tesis, dan karya-karya
ilmiah lainnya. Pada tahap ini penulis mengkajikarya-karya
ilmiah yang berhubungan dengan kinerja pompa air dan energi
terbarukan dalam hal ini adalah sel surya.
2.3 Pengambilan Data
Pengambilan data diakukan sebanyak 7 kali dengan
menempatkan pompa air pada ketiggian yang berbeda.data
diperoleh dengan melihat controller. Berikut harus menjadi
catatan pada penelitian ini, diantaranya: 1 tegangan dan arus
yang dihasilkan oleh panel surya; 2 debit air dan ketinggian air;
dan 3 lama waktu beban agar dapat menyuplai.
2.4 Bahan dan Peralatan
Bahan dan peralatan yang digunakan untuk mendukung
penelitian ini adalah sebagaiberikut: 1 dua buah panel
surya 100 Wp; 2 solar charge controller merk view star; 2
baterai 100Ah 12V; 3 inverter; 4 pompa air merk dab aqua 125
watt; 5 storage tankbejana; 6 kran, klep, knee, pipa; 7
penghantar kabel. Peralatan yang digunakan dalam penelitian
diantaranyasebagai berikut: 1 tool kit; 2 multimeter; dan 3
lux meter. 2.5
Flowchart Penelitian
Gambar 1. Flowchart penelitian
3. Hasil Penelitian
Penelitian mengenai pemanfaatan panel surya untuk menghidupkan dan
memaksimalkan kinerja pompa menggunakan pompa air dengan
kapasitas 125 watt, 2 buah panel surya dengan kapasitas 200 Wp dan baterai
100 Ah. Komponen-komponen tersebut diharapkan mampu
m b
m S
p d
a c
m d
p p
m a
d memaksima
bisa menjadi Penelitia
melakukan p Setelahperan
pemasangan ditambah be
accu, invert charge
menggunaka dengan kem
panel 100W pada temp
matahari adalah si
digunakan p lkan kinerj
i energi alter an awal dila
perancangan ncangan sel
n pompa eberapa kom
ter, panel su controller.
an 2 buah mampuan
Wp. Panel s pat yang t
secara la stem ran
pada penelitia a pompa
rnatif. akukan deng
n desain pom esai, dilakuk
air deng mponen, sepe
urya, dan so Penelit
h panel su masing-mas
surya dipasa terpapar si
angsung.Beri gkaian y
an ini. dan
gan mpa.
kan gan
erti: olar
tian urya
sing ang
inar ikut
ang peng
mene volum
peng 13 F
pomp ditun
berik rata
berda ketin
sebag Rata
Rata
Gambar 2
Ra Selanjutn
gujian kinerj erapkan k
me air 70 gujian dilaku
Februari 20 pa air 0.5 m
njukkan pa kut.
Tegangan dari hasil
asarkan k nggian pomp
gai berikut: -rata teganga
= V panel = =
-rata arus pa = I panel =
= .
Diagram S angkaian
nya ja pompa a
ketinggian a litter. Har
ukan pada h 14 dengan
meter. Hasil ada bebera
n, arus, dan pengujian p
ketinggian a pa air 0,5 me
an pada pan =
ଵାଶାଷାڮ ଵ
12,96 V ada panel sur
=
ூଵାூଶାூଷାڮା ଵ
5,69 A istem
dilakukan air dengan
air dengan ri pertama
hari Kamis, ketinggian
l pengujian apa tabel
daya rata- pompa air
air dengan eter adalah
el surya
ڮାଵ
rya
ାூଵ
Tabel 1. Hasil Pengujian Pompa Air Berdasarkan Ketinggian Air dengan Ketinggian Pompa Air
0,5Meter.
Rata-rata daya pada panel surya =
P
panel =V X
I
= 73, 74 Watt Rata-rata waktu dengan ketinggian pompa air
0,5 meter = t =
௧ଵା௧ଶା௧ଷାڮା௧ଵ ଵ
= 96,6 Second Rata-rata debit air
=
Q
=
ொଵାொଶାொଷାڮାொଵ ଵ
= 0,7242 ltdtk
HariTa Keterangan
Keadaan Cuaca
Pukul LUX PV
Load Kinerja Baterai
Waktu yang dibutuhkan
Debit air
Kamis, 13214
Berawan 11:00 55.500
12,9V 3,8A
13,0V 21,8A
12,9V -18,0A
98 detik 0,714
ltdtk Kamis,
13214 Berawan 11:30
33.300 13,2V
5,1A 13,3V
23,1A 13,2V
-18,0A 97 detik
0,721 ltdtk
Kamis, 13214
Cerah 12:00 71.500
13,8V 9,3A
13,7V 23,0A
13,8V -13,7A
95 detik 0,736
ltdtk Kamis,
13214 Cerah 12:30
70.500 13,3V
4,5A 13,5V
23,0A 13,3V
-17,5A 97 detik
0,721 ltdtk
Kamis, 13214
Cerah 13:00 90.000
12,5V 10,3A
12,6V 22,9A
12,5V -12,6A
95 detik 0,736
ltdtk Kamis,
13214 Cerah 13:30
74.100 14V
7,6A 12,3V
22,7A 14V
-15,1A 95 detik
0,736 ltdtk
Kamis, 13214
Berawan 14:00 41.100
13,3V 2A
12,5V 23,2A
13,3V -21,2A
96 detik 0,729
ltdtk Kamis,
13214 Cerah 14:30
63.200 12,2V
5,9A 12,3V
23,1A 12,2V
-17,2A 98 detik
0,714 ltdtk
Kamis, 13214
Berawan 15:00 47.900
12,2V 4,5A
12,3V 22,5A
12,2V -18,0A
97 detik 0,721
ltdtk Kamis,
13214 Berawan 15:30
42.500 12,2V
3,9A 12,3V
21,8A 12,2V
-17,9A 98 detik
0,714 ltdtk
Pengujian kedua dilaksanakan pada hari Senin, 17 Februari 2014.Ketinggian pompa air 1
meter, pengujian dilakukan dalam 10 waktu atau jam yang berbeda. Hasil pengujian kedua
ditunjukkan pada tabel 2 berikut
:
Tabel 2. Hasil Pengujian Pompa Air Berdasarkan Ketinggian Air dengan Ketinggian Pompa Air
1 Meter
Tegangan, arus, dan daya rata-rata dari hasil pengujian pompa air berdasarkan ketinggian
air dengan ketinggian pompa air 1 meter adalah sebagai berikut:
Rata-rata tegangan pada panel surya = V panel =
ଵାଶାଷାڮାଵ ଵ
= 12,02 V Rata-rata arus pada panel surya
HariTanggal Keterangan Keadaan
Cuaca Pukul LUX PV
Load Kinerja Baterai
Waktu yang dibutuhkan
Debit air
Senin,17214 Cerah 11:00 83.900 13,1V
9,2A 13,2V
22,5A 13,1V
-13,3A 100 detik
0,7 ltdtk
Senin,17214 Cerah 11:30 86.000 11,9V
8,2A 11,9V
22,5A 11,9V
-14,3A 100 detik
0,7 ltdtk
Senin,17214 Cerah 12:00
74.300 11,9V
6,6A 12,2V
22,7A 11,9V
-15,9A 95 detik
0,736 ltdtk
Senin,17214 Cerah 12:30
67.900 12,1V
7,3A 11,9V
22,3A 12,1V
-15,0A 100 detik
0,7 ltdtk
Senin,17214 Berawan 13:00
41.000 11,9V
4,5A 12,1V
22,4A 11,9V
-17,9A 105 detik
0,666 ltdtk
Senin,17214 Berawan 13:30
53.000 11,8V
5,2A 12,0V
22,2A 11,8V
-17,0A 105 detik
0,666 ltdtk
Senin,17214 Berawan 14:00
47.600 11,9V
5,4A 11,9V
22,2A 11,9V
-16,8A 103 detik
0,679 ltdtk
Senin,17214 Berawan 14:30
56.000 11,9V
5,6A 12,0V
22,4A 11,9V
-16,8A 102 detik
0,686 ltdtk
Senin,17214 Gerimis 15:00 23.200
11,7V 1,5A
11,8V 22,0A
11,7V -20,5A
105 detik 0,666
ltdtk Senin,17214 Gerimis 15:30
17.900 12,0V
1,1A 11,7V
22,0A 12,0V
-20,9A 105 detik
0,666 ltdtk
=
I
panel =
ூଵାூଶାூଷାڮାூଵ ଵ
= 5,46 A Rata-rata daya pada panel surya
=
P
panel = V x
I
= 65,62 Watt Rata-rata waktu dengan ketinggian pompa air
1 meter = t =
௧ଵା௧ଶା௧ଷାڮା௧ଵ ଵ
= 102 Second Rata-rata debit air
=
Q
=
ொଵାொଶାொଷାڮାொଵ ଵ
= 0,685 ltdtk Pengujian
ketiga dilakukan pada hari Selasa, 18 Februari 2014. Ketinggian pompa
air 1,5 meter, sama seperti sebelumnya pengujian dilakukan dalam 10 waktu atau jam
yang berbeda. Hasil pengujian ketiga ditunjukkan pada tabel 3 berikut.
Tabel 3. Hasil Pengujian Pompa Air Berdasarkan Ketinggian Air dengan Ketinggian Pompa Air
1,5 Meter
Tegangan, arus, dan daya rata-rata dari hasil pengujian pompa air berdasarkan ketinggian
air dengan ketinggian pompa air 1,5 meter adalah sebagai berikut:
Rata-rata tegangan pada panel surya = V panel =
ଵାଶାଷାڮାହ ହ
= 12,68 V Rata-rata arus pada panel surya
=
I
panel =
ூଵାூଶାூଷାڮାூହ ହ
HariTanggal Keterangan Keadaan
Cuaca Pukul LUX PV
Load Kinerja Baterai
Waktu yang dibutuhkan
Debit air
Selasa, 18214 Cerah 12:00
85.100 13,8V
9,3A 13,7V
23,0A 13,8V
-13,7A 110 detik
0,636 ltdtk
Selasa, 18214 Cerah 12:30
70.700 13,3V
4,5A 13,5V
23,0A 13,3V
-17,5A 110 detik
0,636 ltdtk
Selasa, 18214 Cerah 13:00
79.300 11,9V
6,6A 12,2V
22,7A 11,9V
-15,9A 112 detik
0,625 ltdtk
Selasa, 18214 Cerah 13:30
83.200 11,9V
8,2A 11,9V
22,5A 11,9V
-14,3A 112 detik
0,625 ltdtk
Selasa, 18214 Cerah 14:00
80.500 12,5V
10,3A 12,6V
22,9A 12,5V
-12,6A 112 detik
0,625 ltdtk
= 7,78 A Rata-rata daya pada panel surya
=
P
panel = V X
I
= 98,65 Watt
Rata-rata Waktu = t =
௧ଵା௧ଶା௧ଷାڮା௧ହ ହ
= 111,2 Second Rata-rata debit air
=
Q
=
ொଵାொଶାொଷାڮାொହ ହ
= 0,629 ltdtk
Pengujian keempat
dilakukan pada hari Rabu, 19 Februari 2014.Ketinggian pompa
air 2 meter, hasil pengujian keempat ditunjukkan pada tabel 4 berikut
Tabel 4.
Hasil Pengujian Pompa Air Berdasarkan Ketinggian Air dengan Ketinggian Pompa Air 2 Meter
HariTanggal Keterangan Keadaan
Cuaca Pukul LUX
PV Load
Kinerja Baterai
Waktu yang dibutuhkan
Debit air
Rabu, 19214 Berawan
09.00 50.800
11,6V 5,4A
11,7V 22,3A
11,8V -16,7A
124 detik 0,564
ltdtk Rabu, 19214
Berawan 09.30
48300 11,5V
4,5A 11,5V
21,8A 11,5V
-17,2A 123 detik
0,569 ltdtk
Rabu, 19214 Berawan
10.00 56.900
11,7V 5,3A
11,7V 21,8A
11,7V -16,5A
124 detik 0,564
ltdtk Rabu, 19214
Berawan 10.30
62.300 11,6V
4,8A 11,6V
22,2A 11,6V
-17,4A 122 detik
0,573 ltdtk
Rabu, 19214 Berawan
11.00 59.400
11,5V 4,4A
11,5V 21,5A
11,5V -17,1A
123 detik 0,569
ltdtk
Tegangan, arus, dan daya rata-rata dari hasil pengujian pompa air dari pengujian keempat
yaitu berdasarkan ketinggian air dengan ketinggian pompa air 2 meter adalah sebagai
berikut: Rata-rata tegangan pada panel surya
= V panel =
ଵାଶାଷାڮାହ ହ
= 11,58 V Rata-rata arus pada panel surya
=
I
panel =
ூଵାூଶାூଷାڮାூହ ହ
= 4,88 A Rata-rata daya pada panel surya
=
P
panel = V X
I
= 56,510 Watt
Rata-rata waktu dengan ketinggian pompa air 2 meter
= t =
௧ଵା௧ଶା௧ଷାڮା௧ହ ହ
= 123,2 Second Rata-rata debit air
=
Q
=
ொଵାொଶାொଷାڮାொହ ହ
= 0,5678 ltdtk Selanjutnya, pengujian kelima
dilaksanakan pada hari Rabu, 19 Februari 2014. Peneliti menaikkan ketinggian menjadi
2,5 meter, Hasil pengujian kelima ditunjukkan pada tabel 5.
Tabel 5. Hasil Pengujian Pompa Air Berdasarkan Ketinggian Air Meter
dengan Ketinggian Pompa Air 2,5
HariTanggal Keterangan Keadaan
Cuaca Pukul LUX
PV Load Kinerja
Baterai Waktu yang
dibutuhkan Debit
air Rabu, 19214
Berawan 11.30 59.100
11,5V 4,0A
11,6V 21,8A
11,5V -17,7A
130 detik 0,538
ltdtk
Rabu, 19214 Berawan 12.00
64.100 11,5V
4,1A 11,6V
21,8A 11,6V
-17,7A 130 detik
0,538 ltdtk
Rabu, 19214
Berawan 12.30 63.200
11,6V 3,8A
11,6V 21,8A
11,6V -18,0A
132 detik 0,530
ltdtk
Rabu, 19214 Berawan 13.00
60.800 11,5V
4,0A 11,5V
21,7A 11,5V
-17,7A 132 detik
0,530 ltdtk
Rabu, 19214
Berawan 13.30 57.800
11,5V 3,5A
11,5V 21,8A
11,5V -18,3A
132 detik 0,530
ltdtk
Pada uji coba kelima ini tegangan, arus, dan daya rata-rata dari hasil pengujian pompa air
dengan ketinggian pompa air 2,5 meter adalah sebagai berikut:
Rata-rata tegangan pada panel surya = V panel =
ଵାଶାଷାڮାହ ହ
= 11,52 V Rata-rata arus pada panel surya
=
I
panel =
ூଵାூଶାூଷାڮାூହ ହ
= 3,82 A Rata-rata daya pada panel surya
=
P
panel = V X
I
= 44 Watt Rata-rata waktu dengan ketinggian pompa
air 2,5 meter
= t =
௧ଵା௧ଶା௧ଷାڮା௧ହ ହ
= 131,2 Second Rata-rata debit air
=
Q
=
ொଵାொଶାொଷାڮାொହ ହ
= 0,5332 ltdtk Pengujian
keenam dilaksanakan pada
hari Rabu, 19 Februari 2014.ketinggian pompa air dinaikkan menjadi 3 meter, Hasil pengujian
keenam ditunjukkan pada tabel 6 berikut.
Tabel 6. Hasil Pengujian Pompa Air Berdasarkan Ketinggian Air dengan Ketinggian Pompa Air
3 Meter
HariTanggal Keterang an
Keadaan Cuaca
Puku l
LUX PV Load Kinerja Baterai
Waktu yang
dibutuhka n
Debi t air
Rabu, 19214 Berawan 14.00
35.600 11,6V
2,7A 11,6V
22,0A 11,6V
-19,3A 132 detik
0,530 ltdtk
Rabu, 19214 Berawan 14.30
11.500 11,4V
0,6A 11,4V
21,9A 11,4V
-21,3A 132 detik
0,530 ltdtk
Rabu, 19214 Gerimis 15.00
7.790 11,7V 0,5A
11,3V 22,0A
11,7V -21,5A
133 detik 0,526
ltdtk
Rabu, 19214 Gerimis 15.30
5.740 11,6V 0,5A
11,4V 21,9A
11,6V -21,4A
133 detik 0,526
ltdtk
Rabu, 19214 Gerimis 16.00
6.350 11,6V 0,4A
11,6V 21,9A
11,6V -21,5A
133 detik 0,526
ltdtk Berikut
adalah penghitungan tegangan, arus, dan daya rata-rata dari hasil
pengujian pompa air dengan ketinggian pompa 3 meter.
Rata-rata tegangan pada panel surya = V panel =
ଵାଶାଷାڮାହ ହ
= 11,58 V Rata-rata arus pada panel surya
=
I
panel =
ூଵାூଶାூଷାڮାூହ ହ
= 0,94 A Rata-rata daya pada panel surya
=
P
panel = V x
I
= 10,885 Watt Rata-rata waktu dengan ketinggian pompa air
3 meter = t =
௧ଵା௧ଶା௧ଷାڮା௧ହ ହ
= 132,6 Second Rata-rata debit air
=
Q
=
ொଵାொଶାொଷାڮାொହ ହ
= 0,5276 ltdtk Pengujian terakhir dilaksanakan pada hari
Rabu, 19 Februari 2014.ketinggian pompa air dinaikkan menjadi 3,5 meter.Hasil pengujian
ketujuh ditunjukkan pada tabel 7 berikut.
Tabel 7.
Hasil Pengujian Pompa Air Berdasarkan Ketinggian Air dengan Ketinggian Pompa Air 3,5
Meter
Penghitungan tegangan, arus, dan daya rata- rata dari hasil pengujian pompa air dengan
ketinggian pompa 3,5 meter adalah sebagai berikut.
Rata-rata tegangan pada panel surya = V panel =
ଵାଶାଷାڮାହ ହ
= 11,52 V Rata-rata arus pada panel surya
=
I
panel =
ூଵାூଶାூଷାڮାூହ ହ
= 0,4 A Rata-rata daya pada panel surya
=
P
panel = V rata-rata panel x I rata-rata panel
= 4,60 Watt Rata-rata waktu dengan ketinggian pompa air
3,5 meter = t =
௧ଵା௧ଶା௧ଷାڮା௧ହ ହ
= 135,6 Second Rata-rata debit air
=
Q
=
ொଵାொଶାொଷାڮାொହ ହ
= 0,5156 ltdtk Dari
hasil analisa dan pengujian yang
dilakukan oleh peneliti ditemukan bahwa semakin dalamnya air, maka kinerja pompa air
akan semakin meningkat. Hal tersebut dikarenakan adanya perbedaan kedalaman
HariTanggal Keterangan Keadaan
Cuaca Pukul LUX PV
Load Kinerja Baterai
Waktu yang
dibutuhkan Debit
air Rabu,
19214
Gerimis 16.15 3.860
11,6V 0,4A
11,3V 21,7A
11,6V -21,3A
135 detik 0,518
ltdtk
Rabu, 19214
Gerimis 16.30 3.830
11,5V 0,4A
11,3V 21,8A
11,5V -21,4A
135 detik 0,518
ltdtk
Rabu, 19214
Gerimis 16.45 3.820
11,5V 0,4A
11,5V 21,9A
11,5V -21,5A
136 detik 0,514
ltdtk
Rabu, 19214
Gerimis 17.00 3.520
11,5V 0,4A
11,5V 21,9A
11,5V -21,5A
136 detik 0,514
ltdtk
Rabu, 19214
Gerimis 17.15 3.100
11,5V 0,4A
11,5V 21,9A
11,5V -21,5A
136 detik 0,514
ltdtk
sumber a semakin
dibutuhk menjadi
surya ku beban ya
kapasitas sehingga
G
air.Akan teta dalam sumb
kan untuk m lebih lama.
urang dapa ang lebih be
s yang diha a panel surya
Gambar 3.
G
Gambar 4. G
W A
K T
U
api, fakta y ber air, mak
melakukan pe Selain itu,
at maksima esar diband
asilkan oleh a memerluk
Grafik Perba
Grafik Perban
20 40
60 80
100 120
140
0,5 Mete
W K
0.2 0.4
0.6 0.8
D E
B I
T
A I
R
ang ditemuk ka waktu ya
engisian beja kinerja pa
al dikarenak ingkan deng
h panel sur an baterai a
andingan K
ndingan Ket
er 1
Meter 1,
Me Ra
VARIASI POMPA
0,5 meter
1 meter
VARIAS
kan ang
ana anel
kan gan
rya, atau
accu u mengh
ketingg jumlah
penguj gambar
etinggian Te
tinggian Tem
,5 ter
2 Meter M
ata ‐rata Waktu
KETINGGIA
1,5 meter
2 meter
SI KETINGGI
Rata ‐rata …
untuk memba idupkan beb
Untuk meli gian tempat
h rata-rata d ian tersebut
r grafik 3 da
empat Denga
mpat Dengan
2,5 Meter
3 Meter
u
AN
r 2,5
meter 3
mete
IAN POMPA
antu menyup ban.
ihat lebih je dengan rata
debit air dar t, maka da
an 4 berikut.
an Rata-Rata
n Rata-Rata
3,5 Meter
r 3.5
meter
plai energi u
las perbandi a-rata waktu
ri berberapa apat dilihat
a Waktu
Debit Air untuk
ingan u dan
a kali pada
4. Simpulan
