Pemanfaatan Fotovoltaik sebagai Penggerak Motor Kipas pada Mesin Pengering Pes - MP
Karya ini kuperseinbahkan bual :
~Wama,Papa, Isye,
dan Prcguh tercinta
PEMAIUFAATAN FOTOVO
SEBAGAI PENGGERAK MOTOR KIPAS
Oleh
RlKA CHANDRASANTI
F 25.
0124
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLQGl PERTANIAH
lNSTlTUT PERTANlAN BOGOR
B O G O R
RIKA CHANDRASANTI, F 26.0124. Pemanfaatan Fotovoltaik
Sebagai Penggerak lrlotor Kipas pada lrlesin Pengering PES-MP.
Di bawah bimbingan Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah, 1UISA. dan
Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan
R I N G K A S AN
Kebutuhan
energi
nasional semakin meningkat
seiring
dengan laju pertumbuhan ekonomi nasional, sehingga diperlukan
adanya upaya untuk menjamin ketersediaan energi secara
berkesinambungan.
Sampai saat ini kebutuhan energi dalam negeri masih
didominasi oleh minyak bumi (energi konvensional), sehingga
diperlukan teknologi baru untuk menemukan sumber energi
pengganti.
Energi surya merupakan salah satu energi non-konvensional yang dapat langsung diubah menjadi energi listrik
dengan menggunakan fotovoltaik.
Salah satu pemanfaatan
fotovoltaik adalah sebagai penggerak motor kipas pada mesin
pengering, dimana fungsi kipas pada mesin pengering adalah
untuk mempercepat proses pengeringan.
Penggunaan fotovol-
taik ini dapat mengatasi ketergantungan motor kipas terhadap motor diesel khususnya di daerah pedesaan yang belum
terjangkau oleh jaringan listrik.
Hal ini juga merupakan
upaya untuk mengurangi ketergantungan terhadap kebutuhan
energi konvensional.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kebutuhan
daya dari fotovoltaik sebagai penggerak motor kipas pada
mesin pengering PES-MP untuk mengeringkan cabe merah
(Capsicum anuum L . ) .
Sistem fotovoltaik ini terdiri dari beberapa bagian
yaitu panel fotovoltaik, regulator DC, batere, dan mesin
pengering PES-MP yang dilengkapi dengan motor kipas DC.
Metoda percobaan yang dilakukan terdiri dari tahap pertama
yaitu seluruh energi listrik yang dihasilkan fotovoltaik
disimpan terlebih dahulu dalam batere kemudian dimanfaatkan
untuk menggerakkan motor kipas, pada tahap berikutnya
energi listrik yang dihasilkan fotovoltaik sebagian dialirkan ke motor kipas dan selebihnya di simpan dalam batere.
Sebagai percobaan pendahuluan dilakukan pembuatan kurva
tahanan tumpukan cabe merah terhadap aliran udara yang ak;..
digunakan untuk menentukan jumlah kehilangan tekanan akibat
tumpukan bahan.
Dari hasil percobaan pembuatan kurva tahan tumpukan
cabe merah terhadap aliran udara, diperoleh bahwa perubahan
kadar air cabe merah mempengaruhi volume, kepadatan dan
volume rongga udara dalam tumpukan. Sehingga semakin rendah
kadar air, tahanan tumpukan cabe merah terhadap aliran
udara menjadi semakin besar.
Hasil percobaan fotovoltaik pada ulangan I dengan
jumlah iradiasi surya sebesar 30 952.699 W.jam/m2 selama
7 hari pengukuran, daya yang dihasilkan fotovoltaik sebesar
871.96 W. jam sedangkan pada ulangan I1 dengan jumlah iradiasi surya sebesar 34 895.488 W.jam/m2 selama 8 hari pengukuran, daya yang dihasilkan fotovoltaik sebesar 918.49 W.jam.
Kemampuan fotovoltaik.dalam mengubah iradiasi surya
menjadi energi listrik dipengaruhi oleh suhu sel fotovoltaik.
Semakin
menurun.
tinggi
suhu
efisiensi
fotovoltaik akan
Rata-rata efisiensi fotovoltaik selama pengisian
batere Pada ulangan I dan I1 masing-masing sebesar 3.19 %
dan 2.96 % sedangkan saat dihubungkan dengan batere dan
motor kipas meningkat menjadi 4.28
Kemampuan batere
%
dan 4.13 % .
dalam menyimpan
daya listrilc dipe-
ngaruhi oleh kapasitas dan ukuran batere.
Pada percobaan
ini batere digunakan setelah daya yang tersimpan sudah
mencapai kondisi optimum. Hasil yang diperoleh menunjukkan
bahwa batere ini dapat menggerakkan motor kipas selama 33
jam 20 menit pada ulangan I dan selama 36 jam 15 menit pada
ulangan 11.
Daya maksimum yang dihasilkan kipas adalah sebesar
3.41 W dengan jumlah kehilangan tekanan sebesar 9.985 m.
Jika efisiensi total kipas adalah 60 % maka dibutuhkan daya
sebesar 5.68 W untuk menggerakkan motornya.
Sehingga untuk
mengoperasikan motor kipas selama 24 jam secara terus
menerus dibutuhkan modul fotovoltaik sebanyak 8 buah yang
dihubungkan 4 paralel dan 2 seri serta 2 buah batere 12 V
50 Ah yang dihubungkan seri.
BE
FOTOVOLTAPK
MOTOR KIPAS
SEBAGAI PENGGE
BADA MESEN PENGERHVG PES-R/H,
Oleh
RIKA CHANDRASANTI
F 26.0124
S
SI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERT=
pada JURUSAN MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1994
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
P E M k V P M T m FOTOVOLTAIK
SEB-4GAI PENGGEMIC MOTOR KIPAS
PABA IVIESJiN PENGERING PES-MP
Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar
SrtRJANA TEKiBJOEOGI PERTANHAN
pada JURUSAN MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertalian
lnstitut Pertanian Bogor
Oieh
RIKA CI-IANDRASANTI
F 26.0124
Tanggal lulus : 14 Juli 1994
Disetujui,
Bog
KATA P E N G m A R
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT
karena hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya skripsi ini
dapat diselesaikan.
Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang telah
dilakukan selama kurang lebih enam bulan yang berakhir pada
awal tahun 1994. Hasil yang diperoleh diharapkan dapat memberikan masukan bagi pengembangan pemanfaatan fotovoltaik
khususnya dalam industri pengolahan hasil pertanian.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada
:
1. Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah, MSA dan Dr.Ir.Armansyah H.
Tambunan atas segala bimbingan dan pengarahannya.
2. Ir. Jhon Kumendong, MS atas kesediaannya sebagai dosen
penguji .
3. Ir. Mad Yamin, Ir. Susilo Sarwono dan Ir. Tamrin, MS atas
segala bantuannya.
4. Staf Laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian.
5. Mama, papa dan adik-adik atas segala dukungan moril dan
materil, doa serta kasih sayang yang tak terhingga.
6. Mulyadi Tubagus yang telah mernberikan dukungan moril,
semangat dan doa yang tulus.
7. Vanda Yunita atas semua dukungan serta persahabatan yang
tulus
8. Kitty, Gati, Anis, Sodiq, Budiawan, Harry, Imam serta
rekan-rekan MP.
9. Rekan-rekan di Maharlika, Darmaga atas dukungan semangat
dan kebersamaannya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu sangat diharapkan adanya saran
serta perbaikan.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi yang memerlukan.
Bogor,
Agustus 1994
Penulis
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
viii
DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ix
DAFTAR SIMBOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
TUJUAN PENELITIAN.........................
TINJAUAN PUSTAKA..............................
A.
ENERGI SURYA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
SISTEM FOTOVOLTAIK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C.
1.
Konversi Energi Surya Menjadi
Energi Listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Hubungan Tegangan dan Arus Sel
Fotovoltaik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.
Pengaruh Iradiasi Surya . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Pengaruh Suhu Terhadap Arus dan
Tegangan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
KIPAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.
Tipe Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2.
Teori Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
3.
Performansi Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
4.
Pemilihan Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
iii
Karya ini kuperseinbahkan bual :
~Wama,Papa, Isye,
dan Prcguh tercinta
PEMAIUFAATAN FOTOVO
SEBAGAI PENGGERAK MOTOR KIPAS
Oleh
RlKA CHANDRASANTI
F 25.
0124
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLQGl PERTANIAH
lNSTlTUT PERTANlAN BOGOR
B O G O R
RIKA CHANDRASANTI, F 26.0124. Pemanfaatan Fotovoltaik
Sebagai Penggerak lrlotor Kipas pada lrlesin Pengering PES-MP.
Di bawah bimbingan Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah, 1UISA. dan
Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan
R I N G K A S AN
Kebutuhan
energi
nasional semakin meningkat
seiring
dengan laju pertumbuhan ekonomi nasional, sehingga diperlukan
adanya upaya untuk menjamin ketersediaan energi secara
berkesinambungan.
Sampai saat ini kebutuhan energi dalam negeri masih
didominasi oleh minyak bumi (energi konvensional), sehingga
diperlukan teknologi baru untuk menemukan sumber energi
pengganti.
Energi surya merupakan salah satu energi non-konvensional yang dapat langsung diubah menjadi energi listrik
dengan menggunakan fotovoltaik.
Salah satu pemanfaatan
fotovoltaik adalah sebagai penggerak motor kipas pada mesin
pengering, dimana fungsi kipas pada mesin pengering adalah
untuk mempercepat proses pengeringan.
Penggunaan fotovol-
taik ini dapat mengatasi ketergantungan motor kipas terhadap motor diesel khususnya di daerah pedesaan yang belum
terjangkau oleh jaringan listrik.
Hal ini juga merupakan
upaya untuk mengurangi ketergantungan terhadap kebutuhan
energi konvensional.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kebutuhan
daya dari fotovoltaik sebagai penggerak motor kipas pada
mesin pengering PES-MP untuk mengeringkan cabe merah
(Capsicum anuum L . ) .
Sistem fotovoltaik ini terdiri dari beberapa bagian
yaitu panel fotovoltaik, regulator DC, batere, dan mesin
pengering PES-MP yang dilengkapi dengan motor kipas DC.
Metoda percobaan yang dilakukan terdiri dari tahap pertama
yaitu seluruh energi listrik yang dihasilkan fotovoltaik
disimpan terlebih dahulu dalam batere kemudian dimanfaatkan
untuk menggerakkan motor kipas, pada tahap berikutnya
energi listrik yang dihasilkan fotovoltaik sebagian dialirkan ke motor kipas dan selebihnya di simpan dalam batere.
Sebagai percobaan pendahuluan dilakukan pembuatan kurva
tahanan tumpukan cabe merah terhadap aliran udara yang ak;..
digunakan untuk menentukan jumlah kehilangan tekanan akibat
tumpukan bahan.
Dari hasil percobaan pembuatan kurva tahan tumpukan
cabe merah terhadap aliran udara, diperoleh bahwa perubahan
kadar air cabe merah mempengaruhi volume, kepadatan dan
volume rongga udara dalam tumpukan. Sehingga semakin rendah
kadar air, tahanan tumpukan cabe merah terhadap aliran
udara menjadi semakin besar.
Hasil percobaan fotovoltaik pada ulangan I dengan
jumlah iradiasi surya sebesar 30 952.699 W.jam/m2 selama
7 hari pengukuran, daya yang dihasilkan fotovoltaik sebesar
871.96 W. jam sedangkan pada ulangan I1 dengan jumlah iradiasi surya sebesar 34 895.488 W.jam/m2 selama 8 hari pengukuran, daya yang dihasilkan fotovoltaik sebesar 918.49 W.jam.
Kemampuan fotovoltaik.dalam mengubah iradiasi surya
menjadi energi listrik dipengaruhi oleh suhu sel fotovoltaik.
Semakin
menurun.
tinggi
suhu
efisiensi
fotovoltaik akan
Rata-rata efisiensi fotovoltaik selama pengisian
batere Pada ulangan I dan I1 masing-masing sebesar 3.19 %
dan 2.96 % sedangkan saat dihubungkan dengan batere dan
motor kipas meningkat menjadi 4.28
Kemampuan batere
%
dan 4.13 % .
dalam menyimpan
daya listrilc dipe-
ngaruhi oleh kapasitas dan ukuran batere.
Pada percobaan
ini batere digunakan setelah daya yang tersimpan sudah
mencapai kondisi optimum. Hasil yang diperoleh menunjukkan
bahwa batere ini dapat menggerakkan motor kipas selama 33
jam 20 menit pada ulangan I dan selama 36 jam 15 menit pada
ulangan 11.
Daya maksimum yang dihasilkan kipas adalah sebesar
3.41 W dengan jumlah kehilangan tekanan sebesar 9.985 m.
Jika efisiensi total kipas adalah 60 % maka dibutuhkan daya
sebesar 5.68 W untuk menggerakkan motornya.
Sehingga untuk
mengoperasikan motor kipas selama 24 jam secara terus
menerus dibutuhkan modul fotovoltaik sebanyak 8 buah yang
dihubungkan 4 paralel dan 2 seri serta 2 buah batere 12 V
50 Ah yang dihubungkan seri.
BE
FOTOVOLTAPK
MOTOR KIPAS
SEBAGAI PENGGE
BADA MESEN PENGERHVG PES-R/H,
Oleh
RIKA CHANDRASANTI
F 26.0124
S
SI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERT=
pada JURUSAN MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1994
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
P E M k V P M T m FOTOVOLTAIK
SEB-4GAI PENGGEMIC MOTOR KIPAS
PABA IVIESJiN PENGERING PES-MP
Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar
SrtRJANA TEKiBJOEOGI PERTANHAN
pada JURUSAN MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertalian
lnstitut Pertanian Bogor
Oieh
RIKA CI-IANDRASANTI
F 26.0124
Tanggal lulus : 14 Juli 1994
Disetujui,
Bog
KATA P E N G m A R
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT
karena hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya skripsi ini
dapat diselesaikan.
Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang telah
dilakukan selama kurang lebih enam bulan yang berakhir pada
awal tahun 1994. Hasil yang diperoleh diharapkan dapat memberikan masukan bagi pengembangan pemanfaatan fotovoltaik
khususnya dalam industri pengolahan hasil pertanian.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada
:
1. Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah, MSA dan Dr.Ir.Armansyah H.
Tambunan atas segala bimbingan dan pengarahannya.
2. Ir. Jhon Kumendong, MS atas kesediaannya sebagai dosen
penguji .
3. Ir. Mad Yamin, Ir. Susilo Sarwono dan Ir. Tamrin, MS atas
segala bantuannya.
4. Staf Laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian.
5. Mama, papa dan adik-adik atas segala dukungan moril dan
materil, doa serta kasih sayang yang tak terhingga.
6. Mulyadi Tubagus yang telah mernberikan dukungan moril,
semangat dan doa yang tulus.
7. Vanda Yunita atas semua dukungan serta persahabatan yang
tulus
8. Kitty, Gati, Anis, Sodiq, Budiawan, Harry, Imam serta
rekan-rekan MP.
9. Rekan-rekan di Maharlika, Darmaga atas dukungan semangat
dan kebersamaannya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu sangat diharapkan adanya saran
serta perbaikan.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi yang memerlukan.
Bogor,
Agustus 1994
Penulis
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
viii
DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ix
DAFTAR SIMBOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
TUJUAN PENELITIAN.........................
TINJAUAN PUSTAKA..............................
A.
ENERGI SURYA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
SISTEM FOTOVOLTAIK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C.
1.
Konversi Energi Surya Menjadi
Energi Listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Hubungan Tegangan dan Arus Sel
Fotovoltaik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.
Pengaruh Iradiasi Surya . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Pengaruh Suhu Terhadap Arus dan
Tegangan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
KIPAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.
Tipe Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2.
Teori Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
3.
Performansi Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
4.
Pemilihan Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
iii
~Wama,Papa, Isye,
dan Prcguh tercinta
PEMAIUFAATAN FOTOVO
SEBAGAI PENGGERAK MOTOR KIPAS
Oleh
RlKA CHANDRASANTI
F 25.
0124
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLQGl PERTANIAH
lNSTlTUT PERTANlAN BOGOR
B O G O R
RIKA CHANDRASANTI, F 26.0124. Pemanfaatan Fotovoltaik
Sebagai Penggerak lrlotor Kipas pada lrlesin Pengering PES-MP.
Di bawah bimbingan Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah, 1UISA. dan
Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan
R I N G K A S AN
Kebutuhan
energi
nasional semakin meningkat
seiring
dengan laju pertumbuhan ekonomi nasional, sehingga diperlukan
adanya upaya untuk menjamin ketersediaan energi secara
berkesinambungan.
Sampai saat ini kebutuhan energi dalam negeri masih
didominasi oleh minyak bumi (energi konvensional), sehingga
diperlukan teknologi baru untuk menemukan sumber energi
pengganti.
Energi surya merupakan salah satu energi non-konvensional yang dapat langsung diubah menjadi energi listrik
dengan menggunakan fotovoltaik.
Salah satu pemanfaatan
fotovoltaik adalah sebagai penggerak motor kipas pada mesin
pengering, dimana fungsi kipas pada mesin pengering adalah
untuk mempercepat proses pengeringan.
Penggunaan fotovol-
taik ini dapat mengatasi ketergantungan motor kipas terhadap motor diesel khususnya di daerah pedesaan yang belum
terjangkau oleh jaringan listrik.
Hal ini juga merupakan
upaya untuk mengurangi ketergantungan terhadap kebutuhan
energi konvensional.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kebutuhan
daya dari fotovoltaik sebagai penggerak motor kipas pada
mesin pengering PES-MP untuk mengeringkan cabe merah
(Capsicum anuum L . ) .
Sistem fotovoltaik ini terdiri dari beberapa bagian
yaitu panel fotovoltaik, regulator DC, batere, dan mesin
pengering PES-MP yang dilengkapi dengan motor kipas DC.
Metoda percobaan yang dilakukan terdiri dari tahap pertama
yaitu seluruh energi listrik yang dihasilkan fotovoltaik
disimpan terlebih dahulu dalam batere kemudian dimanfaatkan
untuk menggerakkan motor kipas, pada tahap berikutnya
energi listrik yang dihasilkan fotovoltaik sebagian dialirkan ke motor kipas dan selebihnya di simpan dalam batere.
Sebagai percobaan pendahuluan dilakukan pembuatan kurva
tahanan tumpukan cabe merah terhadap aliran udara yang ak;..
digunakan untuk menentukan jumlah kehilangan tekanan akibat
tumpukan bahan.
Dari hasil percobaan pembuatan kurva tahan tumpukan
cabe merah terhadap aliran udara, diperoleh bahwa perubahan
kadar air cabe merah mempengaruhi volume, kepadatan dan
volume rongga udara dalam tumpukan. Sehingga semakin rendah
kadar air, tahanan tumpukan cabe merah terhadap aliran
udara menjadi semakin besar.
Hasil percobaan fotovoltaik pada ulangan I dengan
jumlah iradiasi surya sebesar 30 952.699 W.jam/m2 selama
7 hari pengukuran, daya yang dihasilkan fotovoltaik sebesar
871.96 W. jam sedangkan pada ulangan I1 dengan jumlah iradiasi surya sebesar 34 895.488 W.jam/m2 selama 8 hari pengukuran, daya yang dihasilkan fotovoltaik sebesar 918.49 W.jam.
Kemampuan fotovoltaik.dalam mengubah iradiasi surya
menjadi energi listrik dipengaruhi oleh suhu sel fotovoltaik.
Semakin
menurun.
tinggi
suhu
efisiensi
fotovoltaik akan
Rata-rata efisiensi fotovoltaik selama pengisian
batere Pada ulangan I dan I1 masing-masing sebesar 3.19 %
dan 2.96 % sedangkan saat dihubungkan dengan batere dan
motor kipas meningkat menjadi 4.28
Kemampuan batere
%
dan 4.13 % .
dalam menyimpan
daya listrilc dipe-
ngaruhi oleh kapasitas dan ukuran batere.
Pada percobaan
ini batere digunakan setelah daya yang tersimpan sudah
mencapai kondisi optimum. Hasil yang diperoleh menunjukkan
bahwa batere ini dapat menggerakkan motor kipas selama 33
jam 20 menit pada ulangan I dan selama 36 jam 15 menit pada
ulangan 11.
Daya maksimum yang dihasilkan kipas adalah sebesar
3.41 W dengan jumlah kehilangan tekanan sebesar 9.985 m.
Jika efisiensi total kipas adalah 60 % maka dibutuhkan daya
sebesar 5.68 W untuk menggerakkan motornya.
Sehingga untuk
mengoperasikan motor kipas selama 24 jam secara terus
menerus dibutuhkan modul fotovoltaik sebanyak 8 buah yang
dihubungkan 4 paralel dan 2 seri serta 2 buah batere 12 V
50 Ah yang dihubungkan seri.
BE
FOTOVOLTAPK
MOTOR KIPAS
SEBAGAI PENGGE
BADA MESEN PENGERHVG PES-R/H,
Oleh
RIKA CHANDRASANTI
F 26.0124
S
SI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERT=
pada JURUSAN MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1994
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
P E M k V P M T m FOTOVOLTAIK
SEB-4GAI PENGGEMIC MOTOR KIPAS
PABA IVIESJiN PENGERING PES-MP
Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar
SrtRJANA TEKiBJOEOGI PERTANHAN
pada JURUSAN MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertalian
lnstitut Pertanian Bogor
Oieh
RIKA CI-IANDRASANTI
F 26.0124
Tanggal lulus : 14 Juli 1994
Disetujui,
Bog
KATA P E N G m A R
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT
karena hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya skripsi ini
dapat diselesaikan.
Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang telah
dilakukan selama kurang lebih enam bulan yang berakhir pada
awal tahun 1994. Hasil yang diperoleh diharapkan dapat memberikan masukan bagi pengembangan pemanfaatan fotovoltaik
khususnya dalam industri pengolahan hasil pertanian.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada
:
1. Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah, MSA dan Dr.Ir.Armansyah H.
Tambunan atas segala bimbingan dan pengarahannya.
2. Ir. Jhon Kumendong, MS atas kesediaannya sebagai dosen
penguji .
3. Ir. Mad Yamin, Ir. Susilo Sarwono dan Ir. Tamrin, MS atas
segala bantuannya.
4. Staf Laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian.
5. Mama, papa dan adik-adik atas segala dukungan moril dan
materil, doa serta kasih sayang yang tak terhingga.
6. Mulyadi Tubagus yang telah mernberikan dukungan moril,
semangat dan doa yang tulus.
7. Vanda Yunita atas semua dukungan serta persahabatan yang
tulus
8. Kitty, Gati, Anis, Sodiq, Budiawan, Harry, Imam serta
rekan-rekan MP.
9. Rekan-rekan di Maharlika, Darmaga atas dukungan semangat
dan kebersamaannya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu sangat diharapkan adanya saran
serta perbaikan.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi yang memerlukan.
Bogor,
Agustus 1994
Penulis
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
viii
DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ix
DAFTAR SIMBOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
TUJUAN PENELITIAN.........................
TINJAUAN PUSTAKA..............................
A.
ENERGI SURYA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
SISTEM FOTOVOLTAIK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C.
1.
Konversi Energi Surya Menjadi
Energi Listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Hubungan Tegangan dan Arus Sel
Fotovoltaik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.
Pengaruh Iradiasi Surya . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Pengaruh Suhu Terhadap Arus dan
Tegangan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
KIPAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.
Tipe Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2.
Teori Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
3.
Performansi Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
4.
Pemilihan Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
iii
Karya ini kuperseinbahkan bual :
~Wama,Papa, Isye,
dan Prcguh tercinta
PEMAIUFAATAN FOTOVO
SEBAGAI PENGGERAK MOTOR KIPAS
Oleh
RlKA CHANDRASANTI
F 25.
0124
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLQGl PERTANIAH
lNSTlTUT PERTANlAN BOGOR
B O G O R
RIKA CHANDRASANTI, F 26.0124. Pemanfaatan Fotovoltaik
Sebagai Penggerak lrlotor Kipas pada lrlesin Pengering PES-MP.
Di bawah bimbingan Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah, 1UISA. dan
Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan
R I N G K A S AN
Kebutuhan
energi
nasional semakin meningkat
seiring
dengan laju pertumbuhan ekonomi nasional, sehingga diperlukan
adanya upaya untuk menjamin ketersediaan energi secara
berkesinambungan.
Sampai saat ini kebutuhan energi dalam negeri masih
didominasi oleh minyak bumi (energi konvensional), sehingga
diperlukan teknologi baru untuk menemukan sumber energi
pengganti.
Energi surya merupakan salah satu energi non-konvensional yang dapat langsung diubah menjadi energi listrik
dengan menggunakan fotovoltaik.
Salah satu pemanfaatan
fotovoltaik adalah sebagai penggerak motor kipas pada mesin
pengering, dimana fungsi kipas pada mesin pengering adalah
untuk mempercepat proses pengeringan.
Penggunaan fotovol-
taik ini dapat mengatasi ketergantungan motor kipas terhadap motor diesel khususnya di daerah pedesaan yang belum
terjangkau oleh jaringan listrik.
Hal ini juga merupakan
upaya untuk mengurangi ketergantungan terhadap kebutuhan
energi konvensional.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kebutuhan
daya dari fotovoltaik sebagai penggerak motor kipas pada
mesin pengering PES-MP untuk mengeringkan cabe merah
(Capsicum anuum L . ) .
Sistem fotovoltaik ini terdiri dari beberapa bagian
yaitu panel fotovoltaik, regulator DC, batere, dan mesin
pengering PES-MP yang dilengkapi dengan motor kipas DC.
Metoda percobaan yang dilakukan terdiri dari tahap pertama
yaitu seluruh energi listrik yang dihasilkan fotovoltaik
disimpan terlebih dahulu dalam batere kemudian dimanfaatkan
untuk menggerakkan motor kipas, pada tahap berikutnya
energi listrik yang dihasilkan fotovoltaik sebagian dialirkan ke motor kipas dan selebihnya di simpan dalam batere.
Sebagai percobaan pendahuluan dilakukan pembuatan kurva
tahanan tumpukan cabe merah terhadap aliran udara yang ak;..
digunakan untuk menentukan jumlah kehilangan tekanan akibat
tumpukan bahan.
Dari hasil percobaan pembuatan kurva tahan tumpukan
cabe merah terhadap aliran udara, diperoleh bahwa perubahan
kadar air cabe merah mempengaruhi volume, kepadatan dan
volume rongga udara dalam tumpukan. Sehingga semakin rendah
kadar air, tahanan tumpukan cabe merah terhadap aliran
udara menjadi semakin besar.
Hasil percobaan fotovoltaik pada ulangan I dengan
jumlah iradiasi surya sebesar 30 952.699 W.jam/m2 selama
7 hari pengukuran, daya yang dihasilkan fotovoltaik sebesar
871.96 W. jam sedangkan pada ulangan I1 dengan jumlah iradiasi surya sebesar 34 895.488 W.jam/m2 selama 8 hari pengukuran, daya yang dihasilkan fotovoltaik sebesar 918.49 W.jam.
Kemampuan fotovoltaik.dalam mengubah iradiasi surya
menjadi energi listrik dipengaruhi oleh suhu sel fotovoltaik.
Semakin
menurun.
tinggi
suhu
efisiensi
fotovoltaik akan
Rata-rata efisiensi fotovoltaik selama pengisian
batere Pada ulangan I dan I1 masing-masing sebesar 3.19 %
dan 2.96 % sedangkan saat dihubungkan dengan batere dan
motor kipas meningkat menjadi 4.28
Kemampuan batere
%
dan 4.13 % .
dalam menyimpan
daya listrilc dipe-
ngaruhi oleh kapasitas dan ukuran batere.
Pada percobaan
ini batere digunakan setelah daya yang tersimpan sudah
mencapai kondisi optimum. Hasil yang diperoleh menunjukkan
bahwa batere ini dapat menggerakkan motor kipas selama 33
jam 20 menit pada ulangan I dan selama 36 jam 15 menit pada
ulangan 11.
Daya maksimum yang dihasilkan kipas adalah sebesar
3.41 W dengan jumlah kehilangan tekanan sebesar 9.985 m.
Jika efisiensi total kipas adalah 60 % maka dibutuhkan daya
sebesar 5.68 W untuk menggerakkan motornya.
Sehingga untuk
mengoperasikan motor kipas selama 24 jam secara terus
menerus dibutuhkan modul fotovoltaik sebanyak 8 buah yang
dihubungkan 4 paralel dan 2 seri serta 2 buah batere 12 V
50 Ah yang dihubungkan seri.
BE
FOTOVOLTAPK
MOTOR KIPAS
SEBAGAI PENGGE
BADA MESEN PENGERHVG PES-R/H,
Oleh
RIKA CHANDRASANTI
F 26.0124
S
SI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERT=
pada JURUSAN MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1994
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
P E M k V P M T m FOTOVOLTAIK
SEB-4GAI PENGGEMIC MOTOR KIPAS
PABA IVIESJiN PENGERING PES-MP
Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar
SrtRJANA TEKiBJOEOGI PERTANHAN
pada JURUSAN MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertalian
lnstitut Pertanian Bogor
Oieh
RIKA CI-IANDRASANTI
F 26.0124
Tanggal lulus : 14 Juli 1994
Disetujui,
Bog
KATA P E N G m A R
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT
karena hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya skripsi ini
dapat diselesaikan.
Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian yang telah
dilakukan selama kurang lebih enam bulan yang berakhir pada
awal tahun 1994. Hasil yang diperoleh diharapkan dapat memberikan masukan bagi pengembangan pemanfaatan fotovoltaik
khususnya dalam industri pengolahan hasil pertanian.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada
:
1. Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah, MSA dan Dr.Ir.Armansyah H.
Tambunan atas segala bimbingan dan pengarahannya.
2. Ir. Jhon Kumendong, MS atas kesediaannya sebagai dosen
penguji .
3. Ir. Mad Yamin, Ir. Susilo Sarwono dan Ir. Tamrin, MS atas
segala bantuannya.
4. Staf Laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian.
5. Mama, papa dan adik-adik atas segala dukungan moril dan
materil, doa serta kasih sayang yang tak terhingga.
6. Mulyadi Tubagus yang telah mernberikan dukungan moril,
semangat dan doa yang tulus.
7. Vanda Yunita atas semua dukungan serta persahabatan yang
tulus
8. Kitty, Gati, Anis, Sodiq, Budiawan, Harry, Imam serta
rekan-rekan MP.
9. Rekan-rekan di Maharlika, Darmaga atas dukungan semangat
dan kebersamaannya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu sangat diharapkan adanya saran
serta perbaikan.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi yang memerlukan.
Bogor,
Agustus 1994
Penulis
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
viii
DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ix
DAFTAR SIMBOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
TUJUAN PENELITIAN.........................
TINJAUAN PUSTAKA..............................
A.
ENERGI SURYA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
SISTEM FOTOVOLTAIK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C.
1.
Konversi Energi Surya Menjadi
Energi Listrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Hubungan Tegangan dan Arus Sel
Fotovoltaik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.
Pengaruh Iradiasi Surya . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Pengaruh Suhu Terhadap Arus dan
Tegangan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
KIPAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.
Tipe Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2.
Teori Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
3.
Performansi Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
4.
Pemilihan Kipas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
iii