SISTEM APLIKASI INVERTER PADA PANEL SURYA SEBAGAI PENGGERAK POMPA AIR UNTUK PENYIRAMAN KEBUN SALAK
SISTEM APLIKASI INVERTER PADA PANEL SURYA SEBAGAI PENGGERAK POMPA AIR UNTUK PENYIRAMAN KEBUN SALAK
Muhammad Suyanto Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri IST AKPRIND Jogjakarta
Jl. Kalisahak No 28, Komplek Balapan Telp. 0274 563029, Fax 0274 563847 e-mail: musyant@gmail.com
Abstrak
Pembangkit listrik terbarukan mulai banyak dikembangkan dikalangan akademisi seperti solar cell maupun panel surya yang berfungsi untuk memproduksi energi listrik dari sumber energi matahari, menjadi energi listrik, proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik terbarukan. Berdasarkan hasil penelitian yang berkaitan dengan sistem aplikasi inverter pada panel surya sebagai penggerak pompa air untuk penyiraman kebun salak, pada pembangkit listrik terbarukan berskala kecil dengan daya inverter 1000 watt, beban kontinyu 225 watt. Hasil pengujian inverter didapat pada beban 100- 900watt menunjukkan arus 0,33-3,4A , frekuensi berkisar 50Hz naik turun tegangan 197-220volt. Sedangkan hasil pengujian dilapangan memperlihatkan, bahwa pada beban kontinyu 225 watt inverter memperlihatkan hasil pengukuran, jika accu tidak disuplai dari panel surya maka hanya mampu bekerja selama 3 jam, berdasarkan penurunan tegangan yang ada. Tegangan pada inverter terkadang tidak mencapai 220 Volt pada saat pembebanan. Hal ini disebabkan tegangan sumber saat pengujian tidak mencapai stabil, dan juga dikarenakan oleh beban yang semakin besar pada saat melakukan pengujian dengan beban campuran. Jangka panjang waktu dari sebuah inverter mampu bekerja tergantung dari kualitas baterai serta cara pemakaiannya.
Kata kunci : Inverter, Catu daya, pembangkit listrik
PENDAHULUAN
yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, yang berfungsi menciptakan aliran
Pada zaman modern ini perkembangan ilmu air tapi tidak menciptakan air didalamnya. pengetahuan dan teknologi secara umum meningkat
mencapai tingkat
kecanggihan
dan
LANDASAN TEORI
kesederhanaan yang semakin tinggi. Dengan penemuan maupun inovasi-inovasi yang
Adapun macam-macam inverter adalah semakin meningkat untuk mencapai kepuasan
Static Power Source. Sistem inverter ini manusia dalam berbagai hal, tidak terkecuali
dikembangkan pada sekitar 1960 ketika dalam bidang kelistrikkan maupun elektronika.
mulai dikembangkannya rangkaian dengan menggunakan „solid state‟. Sistem inverter
DC dikembangkan dikalangan akademisi seperti
Pembangkit listrik terbarukan mulai banyak
ini menggunakan
sumber tenaga
tenaga pengganti solar cell maupun panel surya yang berfungsi
sebagai
sumber
sementaranya melalui rangkaian-rangkaian untuk memproduksi energi listrik dari sumber
elektronik.
energi matahari, menjadi energi listrik, proses ini
Continous inverter systems. Sistem inverter terbarukan. Pada pembangkit energi listrik
dikenal sebagai
pembangkit
listrik
ini selalu bekerja mem- „backup‟ suplai terbarukan dengan memanfaatkan panel
tenaga listrik sehingga pada sistem ini suplai surya maka untuk pelayani beban arus bolak-
tenaga listrik selalu dirubah ke suplai DC balik diperlukan rangkaian elektronika, untuk
kemudian diubah kembali menjadi suplai perubah tegangan dc to ac yang disebut
AC melalui sebuah rangkaian dengan Inverter, oleh karena beban yang
tenaga
komponen elektronik.
dilayani berupa motor listrik ac. Motor listrik Forward transfer inverter System. Sistem ini sebagai penggerak pompa air adalah alat
akan bekerja menyuplai tenaga listrik ke
JURNAL TEKNIK FTUP, VOLUME 29 NOMOR 3 OKTOBER 2016
maupun osilator blok (2]. sebuah inverter dapat menyuplai tenaga listrik semuanya
Transistor banyak digunakan antara lain kemampuan sebuah baterai dan jumlah
untuk: penguat arus, membangkitkan getaran, beban
yang akan menggunakan daya mengubah arus bolak-balik menjadi arus tersebut. Semakin besar kapasitas baterai
searah yang stabil, dan menyampurkan sinyal dalam
contoh penggunaannya tersebut, dengan beban yang sama besar
sebuah inverter
transistor digunakan sebagai penguat arus. akan mampu mensuplai tenaga lebih lama
Pada arus input yang kecil dengan penguatan daripada inverter dengan kapasitas baterai
arus output yang besar.
yang lebih kecil. Teknologi MOS (Metal Oxid Semiconduc-tor) Rectifier-Charger, pada bagian ini merupakan
telah memberikan solusi terhadap masalah rangkaian
yang terdapat pada pengem-bangan untai penyerahan dan pengisian baterai. Namun
yang umum dipakai
dalam
terpadu (Integrated Circuit). Masalah yang rangkaian inilah yang menjadi titik berat
dimaksud adalah disipasi panas yang dengan sistem
inverter. Pada prinsipnya blok untai MOS menjadi sangat berkurang. rectifier-charger ini akan mensuplai daya
Disamping itu untai MOSFET lebih kecil yang dibutuhkan oleh inverter dalam kondisi
dibanding dengan untai BJT[3]. terbeban penuh dan pada saat itu juga dapat mempertahankan muatan di dalam
(Uninterruptible Power Supply) baterai back-up. Karakteristik baterai juga
UPS
digunakan untuk mengantisipasi listrik padam. perlu diperhitungkan dalam desain rangkaian
Walaupun tidak sehandal UPS yang asli, charger-nya karena jika sebuah baterai diisi
rangkaian ini sedikit bermakna karena ulang dengan arus yang melebihi batasan
gampang dan mudah merakitnya. Dengan kemampuan
biaya yang relatif lebih murah dari pada memperpendek
yang asli. Dengan Biasanya untuk arus pengisian sebuah
memanfaatkan IC CD 4047 yang beroperasi baterai back-up inverter ini adalah 80% dari
sebagai multivibrator pada frekuensi 50 Hz kondisi arus yang dikeluarkan oleh baterai
backup pada saat beban penuh (pada kondisi emergency, kondisi dimana suplai
Suatu sistem tenaga listrik dikatakan dalam tenaga konvensional terganggu).
seluruh variabel keadaannya stabil, baik tegangan bus, Batasan sebuah sistem inverter yang baik
sudutgenarator atau frekuensi sistem. Bila menurut standar NEMA (National Electical
sistem menjadi tidak stabil, maka ketidak Manufacturer Asso-ciation) adalah dapat
bisa dimanifes-tasikan memberikan
stabilan
tersebut
daya 100% terus-menerus melalui cara-cara berbeda, tergantung pada (continous load) dan 2 jam pada beban
sifat dari sistem, kondisi operasi serta pada 125% tanpa terjadi penurunan performa
sifat dan lokasi yang memulai gangguan. (kerusakan) [1]. Dalam hal baterai, baterai
Ketidak stabilan sistem yang diwujudkan masih dapat dikategorikan sebagai kondisi
dalam bentuk tegangan di beberapa bus turun layak pakai adalah baterai yang masih
kondisi normal dan mampu mem-berikan daya 100% selama 1
terjadi gagal tegangan, jam jika lama pengisiannya selama 8 jam
memungkinkan
tersebut bisa dikatakan atau (ditentukan oleh manufaktur baterai).
peristiwa
merupakan
fenomena ketidak stabilan
tegangan [5].
Tinjauan pustaka,
penguat
operasi
(operational amplifier/op-amp).
Peralatan elektronik yang kita jumpai saat ini, rangkaian
Dalam
bahwa hampir semua bagian bagiannya ditentukan oleh unsur-unsur umpan balik di
dijalankan oleh sumber tegangan satu arah luar rangkaian penguat. Penguat yang
DC Penyediaan sumber tenaga (power karakteristiknya ditentukan hanya oleh unsur-
supply) yang mana keluaran DCnya tidak unsur umpan balik disebut penguat operasi
hanya harus tersaring (filter) dengan bersih (Op-Amp). Op-amp dapat diterapkan sebagai
tetapi juga teregulasi dengan baik. Dalam penguat, pembelah fasa, tapis aktif, tapis
sistem pengubahan daya, terdapat empat selektif, penyearah setengah gelombang,
jenis proses yang telah dikenal, namun ada