Perbandingan Intensitas Radiasi Surya Hasil Pengukuran di Kota Medan Dengan Simulasi Teoritis Menggunakan Visual Basic 6.0

PERBANDINGAN INTENSITAS RADIASI SURYA HASIL
PENGUKURAN DI KOTA MEDAN DENGAN SIMULASI
TEORITIS MENGGUNAKAN VISUAL BASIC 6.0

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

CHRISTOFEL PASKAH LIDANG
NIM 070401066

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT/ABSTRAK


Nowadays, the needs of energy, moreover electric energy is getting higher
because of the raise of human population. Solar Energy is the energy that have
high potention but not have maximal use in daily life
Solar radiation intensity depends on many things, like climate, meridian
position, date and time. Visual Basic 6.0(VB) can be used to make the calculation
of solar radiation intensity on a plane. In this task, the simulation of radiation
intensity is based on the result of data hobo station count device in December
2012, after the simulation done, make comparison between the data from count
device with data from result of teoritical simulation dan will be shown in chart
that make from same software. The result of simulation show that the correction
factor percentage is only about 14%, so the simulation can be used.
Keywords : solar radiation intensity, Visual Basic 6.0, data hobo station count
device

Saat ini, kebutuhan akan energi, terutama energi listrik semakin tinggi
akibat pertambahan populasi manusia. Energi surya merupakan energi yang
memiliki potensi tinggi namun belum dimaksimalkan penggunaannya dalam
kehidupan sehari-hari.
Intensitasi radiasi surya bergantung pada beberapa hal, seperti iklim, posisi

bujur suatu lokasi, tanggal dan juga waktu. Visual Basic 6.0(VB) dapat digunakan
untuk pembuatan simulasi perhitungan intensitas radiasi pada suatu permukaan.
Pada skripsi ini, pembuatan simulasi perhitungan intensitas radiasi didasarkan
pada hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur data hobo station pada
bulan Desember 2012, setelah simulasi selesai, dilakukan perbandingan data hasil
pengukuran dengan hasil simulasi teoritis dan ditunjukkan dalam bentuk grafik
yang dibuat dengan perangkat lunak yang sama. Hasil simulasi menunjukkan
bahwa persen galat hanya sekitar 14%, sehingga simulasi yang dibuat telah dapat
digunakan.
Kata Kunci : Intensitas radiasi surya, Visual Basic 6.0, alat ukur data hobo station

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelsaikan skripsi ini.
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan dan
memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang penulis kerjakan ini
adalah “Perbandingan Intensitas Radiasi Surya Hasil Pengukuran di Kota

Medan Dengan Simulasi Teoritis Menggunakan Visual Basic 6.0”.
Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak sekali mendapat
dukungan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini, penulis ingin
menghaturkan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.

Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus ST.MT sebagai dosen pembimbing yang
telah

banyak

memberikan

bimbingannya

kepada

penulis

dalam


menyelesaikan skripsi ini.
2.

Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3.

Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.

4.

Orang tua yang sangat disayangi penulis, Johnson Lumban Tobing/Demak
Pardede, untuk perjuangan, doa, dan kasih sayangnya kepada penulis.

5.

Adik-adik yang sangat disayangi penulis, Ridho Lumban Tobing, Theresia br.

Lumban Tobing dan Mesakh Lumban Tobing atas semangat dan doanya
kepada penulis

Universitas Sumatera Utara

6.

Segenap kerabat keluarga yang telah memberikan semangat dan doanya
kepada penulis selama menyelesaikan pendidikan S-1.

7.

Cilvia Megawati Hutapea, seseorang yang selalu memberikan semangat
kepada penulis dalam kehidupan sehari-hari

8.

Rekan penulis Andika Tampubolon yang telah banyak memberikan semangat
dan masukkan untuk penyelesaian skripsi ini.


9.

Teman saya Algeri Prayudi, Alfi Syahrin Purba dan Rangga Mustika Adya
yang telah memberikan semangat dan doa kepada penulis selama
menyelesaikan skripsi ini.

10. Seluruh mahasiswa Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara. Terkhususnya teman-teman stambuk 2007, antara lain :
Desmonth Chrismanto Tarigan, Zulfriend Manalu, Surya Siregar, Ahmad
Faiz Hasibuan, Rico Raja Manurung, Jefferson Sitorus, Brisno Sinaga, Ari
Jaya Lestari. Juga untuk junior stambuk 2009, antara lain: Martinus Idastanta
Tarigan, Hendri Adriano Gultom, Shandy Marpaung, Irwan Jusaka Purba,
David Permadi Nainggolan, Ryan Martino Damanik, David Harold dan masih
banyak lagi yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan-kekurangan di dalam skripsi
ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang
membangun untuk peyempurnaan skripsi ini. Terimakasih.

Medan, 29 Maret 2013
Penulis,


Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
ABSTRAK ..............................................................................................................x
KATA PENGANTAR .......................................................................................... xi
DAFTAR ISI ....................................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii
DAFTAR NOTASI ........................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................1
1.2 Tujuan ..........................................................................................................3
1.3 Manfaat ........................................................................................................3
1.4 Batasan Masalah...........................................................................................3
1.5 Sistematikan Penulisan ................................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................5
2.1 Matahari .......................................................................................................5
2.1.1 Radiasi Sinar Matahari........................................................................5
2.1.2 Variasi Dari Radiasi Matahari Pada Ruang Hampa Udara .................7

2.1.3 Defenisi ...............................................................................................9
2.1.4 Posisi Matahari .................................................................................11
2.1.5 Arah Dari Radiasi Sinar Matahari ....................................................11
2.1.6 Perbandingan Intensitas Radiasi Pada
Bidang Miring Dengan Bidang Datar ...............................................14
2.1.7 Estimasi Radiasi Langit Cerah ..........................................................15
2.2 Microsoft Visual Basic 6.0.........................................................................17

Universitas Sumatera Utara

2.2.1 Mengenal Integrated Development
Environment(IDE) VB 6 ...................................................................17
2.2.2 Memahami Istilah Object, Properthy, Method
Dan Event .........................................................................................19
2.2.3 Menulis Kode Program .....................................................................20
2.2.4 Mengenal Data dan Variabel ............................................................21
2.2.5 Mengenal Struktur Kontrol ...............................................................23
2.2.6 Menangani Error ...............................................................................27
2.2.7 Penggunaan Procedure ......................................................................29
2.2.8 Penanganan Keyboard ......................................................................31

2.2.9 Menggunakan Drag-Drop .................................................................33
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..........................................................37
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................................37
3.2 Bahan dan Alat ...........................................................................................37
3.2.1 Bahan ................................................................................................37
3.2.2 Alat....................................................................................................39
3.3 Prosedur Simulasi ......................................................................................39
3.4 Keterangan Diagram Alir ...........................................................................41
3.4.1 Pengambilan Data Awal ...................................................................41
3.4.2 Pengerjaan Program Simulasi ...........................................................41
3.4.3 Pengujian Program dan Validasi.......................................................43
3.4.4 Hasil dan Pembahasan ......................................................................43
3.4.5 Kesimpulan dan Saran ......................................................................43
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................44

Universitas Sumatera Utara

4.1 Data Input ...................................................................................................44
4.2 Data Output ................................................................................................45
4.2.1 Data Output .......................................................................................45

4.2.2 Output Program.................................................................................49
4.3 Grafik .........................................................................................................51
4.3.1 Analisa Grafik ...................................................................................53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................................57
5.1 Kesimpulan ................................................................................................57
5.2 Saran ...........................................................................................................58
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................59
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Radiasi Sinar matahari……………………………………………….7
Gambar 2.2 Posisi Sudut Matahari………………………………………….……11
Gambar 2.3 (a) sudut zenith, slope, sudut permukaan azimuth dan sudut azimuth
matahari untuk bidang miring.
(b) Penampang untuk menunjukkan
sudut azimuth matahari………………………………………………12
Gambar 2.4 Radiasi pada Bidang datar dan pada bidang miring………………...15
Gambar 2.5 Tampilan awal Visual Basic………………………………………...18

Gambar 2.6 Tampilan standar Visual Basic……………………………………...18
Gambar 2.7 Ilustrasi Perbandingan Mobil dengan Visual Basic………………...20
Gambar 2.8 Bagian-bagian dari Jendela Code…………………………………...21
Gambar 2.9 Contoh Runtime Eror……………………………………………….28
Gambar 3.1 Komponen alat ukur Data HOBO Station…………………………..37
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian…………………………………………….39
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Pengerjaan Simulasi………………………….41
Gambar 4.1 Tampilan input pada Simulasi………………………………………43
Gambar 4.2 Tampilan Jendela Output…………………………………………...48
Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Hasil pengukuran
dengan Hasil Perhitungan Intensitas Radiasi Maksimum
Pada Bulan Desember 2012………………………………………...50

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Rekomendasi hari rata-rata dan nilai n untuk setiap bulan……………..8
Tabel 2.2 Faktor Koreksi untuk Jenis-Jenis Iklim……………………………….16
Tabel 2.3 Property, method, dan event yang
berhubungan dengan drag-drop……………………………………….33
Tabel 2.4 Nilai argumen action…………………………………………………..33
Tabel 2.5 Event yang berhubungan dengan Ole Drag-Drop……………………..35
Tabel 2. 6 Nilai untuk argumen Allowed Effect dan Effect……………………...35
Tabel 2.7 Property dan method yang dimiliki Data Object……………………...36
Tabel 2.8 Nilai Argumen Format………………………………………………...36
Tabel 4.1 Tabel Hasil Nilai Output………………………………………………49

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR NOTASI
SIMBOL

KETERANGAN

SATUAN

i

Tanggal(hari)

ϕ

Posisi lintang utara atau lintang selatan

A

Altitude yaitu ketinggian daerah dari
permukaan laut

Derajat

Km

n

Urutan hari

Lst

Standard meridian untuk waktu lokal

E

Faktor persamaan waktu

Derajat

(Equation of Time)
B

Konstanta yang bergantung pada
nilai n

Lloc

Posisi atau derajat bujur untuk daerah yang
dihitung dimana untuk bujur timur (-4) dan
untuk bujur barat (+4)

τb

Derajat

Fraksi radiasi yang diteruskan ke bumi
(diasumsikan langit cerah)

δ

Sudut deklinasi(rad) yaitu kemiringan sumbu

Derajat

Matahari

θz

Sudut zenith (sudut yang dibentuk garis
Sinar terhadap garis zenith)

Θ

Derajat

Sudut penyinaran (angle accident) adalah
sudut yang dibentuk sinar dan garis normal
dari suatu permukaan

Derajat

Universitas Sumatera Utara

αs

Sudut ketinggian matahari(solar altitude
aAngle) adalah sudut antara sinar dengan
permukaan.

γ

Derajat

sudut azimut permukaan adalah sudut
penyimpangan sinar pada bidang proyeksi
dimana 0o pada selatan dan positif ke barat.

γs

Derajat

sudut azimut matahari adalah sudut antara
proyeksi matahari terhadap selatan, ke timur
adalah negatif dan ke barat adalah positif

β

Derajat

sudut antara permukaan yang dianalisis
dengan horizontal dimana rentang nilainya
0 < β < 90o

Derajat

STD

waktu lokal

ST

Solar time(waktu atau jam matahari)

ω

Sudut jam matahari adalah sudut pergeseran
semu matahari dari garis siangnya

Derajat

Gon

Radiasi yang diterima atmosfer

W/m2

Gsc

Daya radiasi rata-rata yang diterima atmosfer
bumi (nilainya 1367 W/m2)

Gbeam

Radiasi yang ditransimisikan dari atmosfer
W/m2

ke permukaan bumi
Gdiffuse

Gtot

Radiasi yang dipantulkan ke segala arah dan
dapat dimanfaatkan

W/m2

Jumlah dari radiasi beam dan radiasi diffuse

W/m2

Universitas Sumatera Utara

G

Solar Irradiance(Intensitas Radiasi)

r0

Faktor koreksi akibat iklim

r1

Faktor koreksi akibat iklim

r2

Faktor koreksi akibat iklim

W/m2

Universitas Sumatera Utara