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