53
4.6Perbandingan Sudut Kemiringan Optimal Hasil Pengukuran Daya Keluaran Dengan Hasil Perhitungan Sudut Sinar Datang Matahari
Pengaturan sudut kemiringan yang optimal berdasarkan hasil pengukuran daya keluaran panel surya dibandingkan dengan hasil perhitungan sudut sinar
datang matahari. Semakin kecil nilai sudut sinar datang matahari maka arah permukaan panel surya semakin tegak lurus terhadap sinar matahari. Dengan
begitu pengaturan sudut kemiringan panel surya dengan nilai sudut datang sinar matahari yang paling kecil adalah pengaturan sudut kemiringan yang optimal.
4.6.1 Perhitungan Sudut Sinar Datang Matahari pada Bidang Horizontal
Nilai hasil perhitungan sudut sinar datang matahari pada panel surya dengan posisi horizontal dapat dilihat pada Gambar 4.5
Gambar 4.5 Sudut Sinar Datang Matahari Pada Permukaan Horizontal Dari Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa pada jam 12:00 nilai sudut sinar
datang matahari berada pada nilai paling kecil. Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa intensitas radiasi yang diterima oleh panel surya pada jam 12:00 lebih
banyak dikarenakan bahwa pemanenan maksimum untuk setiap intensitas matahari dicapai bila sudut datang adalah 0
. Permukaan panel surya akan memantulkan lebih banyak cahaya ketika sinar cahaya yang datang tidak tegak
lurus terhadap permukaan panel surya.
10 20
30 40
50 60
9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00
S u
d u
t S
in a
r D
a ta
n g
M a
ta h
a ri
θ
Waktu
Sudut Sinar
Datang
Universitas Sumatera Utara
54
4.6.2 Perhitungan Sudut Sinar Datang pada Bidang Miring dengan Panel Surya Mengarah ke Selatan Bumi
Nilai hasil perhitungan sudut sinar datang matahari pada panel surya dengan pengaturan sudut kemiringan dan arah panel ke selatan bumi dilihat pada
Gambar 4.6
Gambar 4.6 Sudut Sinar datang Matahari Pada Permukaan Bidang Miring Panel Surya Mengarah ke Selatan Bumi
Dari hasil perhitungan sudut sinar datang matahari seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 4.6dapat dilihat bahwa pada sudut kemiringan 10
nilai sudut yang dibentuk antara matahari dengan permukaan panel surya memiliki
nilai paling kecil dibandingkan dengan pengaturan sudut kemiringan lainnya. Oleh karena itu pada sudut kemiringan panel surya 10
, panel surya berada hampir tegak lurus dengan sinar datang matahari sehingga lebih banyak menangkap
intensitas radiasi matahari. Hubungan antara besar sudut sinar datang matahari dengan besar daya keluaran yang dibangkitkan oleh panel surya pada sudut
kemiringan 10 dapat dilihat pada Tabel 4.12
10 20
30 40
50 60
70
9:00 10:00
11:00 12:00
13:00 14:00
15:00 S
u d
u t
S in
a r
D a
ta n
g M
a ta
h a
ri
θ
Waktu
Sudut 10
Sudut 20
Sudut 30
Sudut 40
Sudut 50
Sudut 60
Universitas Sumatera Utara
55
Tabel 4.12 Sudut Kemiringan Optimal Hasi Pengukuran Daya Keluaran dan Hasil Perhitungan Sudut Sinar Datang Matahari
Jam Sudut Paling
Optimal Sudut Sinar
Datang Daya Keluaran
W 09:00
10 47.83
53.98 10:00
10 32.94
69.48 11:00
10 18.04
81.88 12:00
10 3.14
88.43 13:00
10 11.76
67.62 14:00
10 26.66
70.49 15:00
10 41.56
49.48 Dari Tabel 4.12 dapat dilihat bahwa pada sudut kemiringan yang optimal,
semakin kecil nilai sudut sinar datang maka semakin besar daya keluaran yang dibangkitkan oleh panel surya. Semakin tegak lurus arah panel surya terhadap
matahari sehingga dapat menangkap intensitas radiasi dengan maksimal. Oleh karena itu, daya yang paling besar dibangkitkan pada jam 12:00 dikarenakan
sudut yang dibentuk sinar datang matahari dengan panel surya hampir tegak lurus yaitu bernilai sebesar 3.14
.
4.6.3 Perhitungan Sudut Sinar Datang Matahari pada Bidang Miring dengan Panel Surya Mengarah ke Titik Azimuth Matahari
Gambar 4.7 Sudut Sinar Datang Matahari Pada Permukaan Bidang Miring Panel Surya Mengarah ke Titik Azimuth Matahari
10 20
30 40
50 60
9:00 10:00
11:00 12:00
13:00 14:00
15:00 S
u d
u t
S in
a r
D a
ta n
g M
a ta
h a
ri
θ
Waktu
Sudut 10
Sudut 20
Sudut 30
Sudut 40
Sudut 50
Universitas Sumatera Utara
56
Dari Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa sudut sinar datang matahari yang paling kecil pada panel surya berubah – ubah untuk tiap jam pengujian, sehingga
sudut kemiringan yang paling optimal juga berubah – ubah. Hal ini disebabkan oleh adanya pergerakan matahari sehingga ktinggian matahari terhadap bidang
datar bumi juga berubah untuk setiap jamnya. Pada hasil perhitungan, sudut datang sinar matahari yang paling kecil terjadi pada jam 12:00 pada sudut
kemiringan panel sebesar 10 .Hubungan sudut kemiringan optimal yang didapat
berdasarkan besar sudut sinar datang matahari dengan sudut kemiringan optimal dari hasil pengukuran daya keluaran panel suya dapat dilihat pada Tabel 4.13
Tabel 4.13 Sudut Kemiringan Optimal Hasil Pengukuran Daya Keluaran dan Hasil Perhitungan Sudut Sinar Datang Matahari pada Panel Surya Mengarah ke
Titik Azimuth Matahari Jam
Sudut Paling Optimal
Sudut Sinar Datang
Daya Keluaran W
09:00 50
0.89 67.95
10:00 30
4.60 80.18
11:00 20
0.81 87.69
12:00 10
0.56 90.50
13:00 20
4.47 71.78
14:00 30
1.39 76.90
15:00 40
2.98 58.05
Dari Tabel 4.13 dapat dilihat bahwa sudut kemiringan panel surya optimal untuk panel surya yang mengarah ke titik azimuth matahari berubah setiap
jamnya. Sudut sinar datang yang dibentuk antara sinar datang matahari dengan panel surya bernilai hampir 0
, dengan kata lain panel surya hampir berada tegak lurus dengan matahari. Pada jam 12:00 sudut sinar datang matahari
membangkitkan daya paling besar yaitu sebesar 90.50 Watt dengan sudut sinar datang matahari bernilai 0.56
. Dapat dilihat juga bahwa dengan mengarahkan panel surya ke titik azimuth matahari dapat menjaga panel surya tegak lurus
dengan matahari sehingga menghasilkan daya keluaran yang cukup besar pula.
Universitas Sumatera Utara
57
4.7 Analisis Perhitungan Efisiensi Masing – Masing Pengaturan Panel Surya
