SOLAR TRACKING DUAL AXIS BERBASIS ARDUIN
SOLAR TRACKING DUAL โ AXIS BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN
MENGGUNAKAN LENSA FRESNEL GUNA MENINGKATKAN
EFISIENSI PENGFOKUSAN CAHAYA MATAHARI
๐๐ฆ๐๐๐ฎ๐๐๐ข๐๐ง ๐๐ซ๐ข๐๐๐๐ , ๐๐ฎ๐ซ๐ฎ๐ฅ ๐๐ก๐๐ฅ๐ข๐ฆ ๐๐๐ฎ๐ฅ๐ข๐๐ข๐ฒ๐๐ก๐ ,
๐๐๐ญ๐ฎ ๐๐ข๐๐ณ๐ ๐ข๐ง๐ ๐๐ฅ๐ข๐ฒ๐๐
Dosen Pembimbing : Margana, S.T., M.Eng.
๐๐๐๐๐๐ ๐พ๐๐๐ฃ๐๐๐ ๐ ๐ธ๐๐๐๐๐, ๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐, ๐ผ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐
Email: [email protected]
๐๐๐๐๐๐ ๐พ๐๐๐ฃ๐๐๐ ๐ ๐ธ๐๐๐๐๐, ๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐, ๐ผ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐
Email: [email protected]
๐๐๐๐๐๐ ๐พ๐๐๐ฃ๐๐๐ ๐ ๐ธ๐๐๐๐๐, ๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐, ๐ผ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐
Email: [email protected]
Abstrak
Indonesia merupakan negara yang dilalui garis khatulistiwa sehingga pencahayaan
cahaya matahari yang didapatkan sangat baik sehingga dapat dimanfaatkan untuk
keperluan pembangkitan energi listrik oleh solar cell dan menghasilkan energi
yang cukup besar untuk mencukupi kebutuhan listrik masyarakat Indonesia.
Untuk mengoptimalkan energi listrik yang dihasilkan solar cell diperlukan sebuah
alat yang dapat mengarahkan solar cell ke cahaya matahari.
Solar Tracking Dual-Axis Berbasis Mikrokontroler dengan Menggunakan Lensa
Fresnel Guna Meningkatkan Efisiensi Pengfokusan Cahaya Matahari ini
merupakan sebuah alat yang dirancang untuk mengarahkan solar cell ke cahaya
matahari. Alat ini bekerja dengan menggunakan 4 buah sensor LDR (Light
Dependent Resistor) dan dua Servo MG996 sebagai aktuator penggeraknya.
Sistem ini dikendalikan oleh Arduino Nano yang menjalankan program yang
ditanamkan oleh software Arduino IDE (Integrated Development Environment).
Hasil pengujian di bawah sinar matahari menunjukkan perbandingan tegangan
dan arus yang dihasilkan solar cell yang terpasang pada alat sun tracking dengan
alat yang posisinya tetap. Solar cell yang yang terpasang pada alat sun tracking
diharapkap dapat menghasilkan tegangan dan arus yang lebih besar dibanding
dengan solar cell posisi tetap, sehingga mendapatkan nilai efisiensi yang tinggi.
Dari hasil perhitungan yang didapat dari data pengujian, daya rata-rata dan
efisiensi yang dihasilkan menggunakan mode tracking dual-axis berturut-turut
yaitu 6,81113 watt dan 68,113%, sedangkan mode diam yaitu 5,045593 watt dan
50,45593%, sehingga dapat disimpulkan bahwa mode tracking dual-axis lebih
efisien dibandingkan mode diam.
Kata Kunci : Solar cell, Solar Tracking Dual-Axis, sensor LDR, Arduino Nano,
Servo MG99
1. Pendahuluan
Kawasan Indonesia merupakan salah
satu kawasan yang memiliki banyak
sumber energi alam yang dapat
digunakan sebagai energi alternatif
untuk pembangkitan energi listrik.
Upaya-upaya
eksplorasi
untuk
membangitkan energi listrik sangat
penting untuk dilakukan terutama
dalam mengatasi krisis energi listrik
yang sedang melanda negara kita.
Indonesia sebagai negara tropis
memiliki potensi insolasi matahari
rata-rata 4.8 kWh/m2 per hari.
Potensi terbesar terletak di Indonesia
bagian timur sebesar 5,1 kWh/m2 per
hari, sedangkan Indonesia bagian
barat sebesar 4,5 kWh/m2 per hari
[IEO,2010].Pemanfaatan
energi
surya
di
Indonesia
perlu
dikembangkan
termasuk
kemungkinannya
untuk
diintegrasikan dengan jaringan PLN
atau on-grid [IEO,2010].Kapasitas
terpasang PLTS diseluruh pulau di
Indonesia
terus
mengalami
peningkatan dari tahun 2005 sebesar
1,23 MWp, hingga tahun 2009
sebesar 13,50 MWp [Statistik
EBTKE,2011].
Kendala
yang
dihadapi pada penerapan PLTS
adalah produksi panel surya yang
masih diimpor dari negara lain dan
efisiensi dari sel surya hanya 16%
yang menyebabkan harga PLTS per
kW masih sangat tinggi [Irawan R.,
Ira F.,2005].
Salah
satu
upaya
untuk
meningkatkan efisiensi panel surya
yaitu dengan menambahkan sistem
solar tracker [Wafa B. et al.,2013].
Saat ini Litbang Kementerian ESDM
juga sedang mengembangkan sistem
photovoltaic solar tracker untuk
menambah daya keluaran panel surya
di desa Jambelaer Kabupaten Subang
dengan kapasitas 8 kWp. Penelitian
[Salah
A.,Salem
N.,2004]
menyatakan bahwa konsumsi daya
pada sistem solar tracking adalah 3%
dari
peningkatan
daya
yang
dihasilkan.
Sistem solar tracker diklasifikasikan
menjadi dua, yaitu single-axis dan
dual-axis. Dalam sistem dual-axis,
sudut yang dikendalikan yaitu sudut
yaw dan sudut pitch. Sedangkan pada
sistem single-axis, yang dikendalikan
adalah salah satu dari kedua sudut
tersebut [Tina G.M.,2012].
2. Metode
2.1. Komponen Alat
Solar Cell
Panel surya adalah alat yang terdiri
dari sel surya yang mengubah cahaya
menjadi listrik. sel surya terbuat dari
bahan semikonduktor seperti silikon,
germanium dan bahan fosfour tipis.
Sebuah sel surya terdiri dari bahan
semikonduktor (P) jenis positif dan
negatif sambungan (N) kedua lapisan
ini disebut cabang (Junction), sel
surya yang terdapat dari bahan
silikon dapat diliht pada Gambar
dibawah ini
Gambar 1. PN junction
Sel surya bekerja berdasarkan efek
Fotoelektrik adalah sensor yang
digunakan untuk mendeteksi benda
yang melewati radiasi sinar yang
dipancarkan oleh sensor, yang
kemudian dipantulkan kembali ke
receiver sensor. Sensor ini bersifat
seperti saklar. apabila sensor
mendeteksi benda maka saklar akan
ON, apabila tidak mendeteksi benda
maka sensor OFF. pada material
semikonduktor untuk mengubah
energi cahaya menjadi energi listrik.
Sifat cahaya sebagai energi dalam
paket-paket foton ini yang diterapkan
pada sel surya. Semakin besar input
yang diberikan, maka daya listrik
yang dapat dihasilkan oleh sel surya
semakin besar. Daya listrik adalah
besaran yang diturunkan dari nilai
tegangan dan arus yang dihasilkan
merupakan bagian dari kelistrikan
yang dimiliki oleh sel surya. Daya
listrik yang diberikan oleh sel surya
adalah :
๐๐ ๐๐ = ๐๐ ๐๐ . ๐ผ๐ ๐๐
(2.1)
Efesiensi keluaran maksimum (ษณ)
didefinisikan sebagai persentase daya
keluaran optimum terhadap energy
cahaya yang digunakan, yang
dituliska sebagai:
ศ =
๐๐๐ข๐ก
๐๐๐
x 100 %
(2.2)
Energi matahari akan lebih banyak
diserap ketika solar cell saat
berhadapan
langsung
dengan
pancaran sinar matahari, dalam artian
posisi solar cell harus tegak lurus
dengan cahaya yang datang. Dari
kondisi ini, efektivitas solar cell
dalam menghasilkan daya yang lebih
besar lebih mudah didapat
Gambar 2. Posisi Solar Cell dalam
menerima cahaya matahari
Jenis Solar Cell
Jenis-jenis sel surya digolongkan
berdasarkan
teknologi
pembuatannya. Secara garis besar sel
surya dibagi dalam tiga jenis, yaitu:
1. Monocrystalline
Jenis ini terbuat dari batangan kristal
silikon murni dan memiliki tebal
yang sangat tipis. Kepingan sel surya
yang identik satu sama lain dan
memiliki kinerja tinggi.Sel ini surya
yang paling efisien dibandingkan
jenis sel surya lainnya, sekitar 15% โ
20%.
2. Polycrystalline
Jenis ini terbuat dari beberapa batang
kristal silikon yang dilebur /
dicairkan kemudian dituangkan
dalam cetakan yang berbentuk
persegi. Kemurnian kristal silikonnya
tidak semurni pada sel surya
monocrystalline, karenanya sel surya
yang dihasilkan tidak identik satu
sama lain dan efisiensinya lebih
rendah, sekitar 13% โ 16% .
3. Thin Film Solar Cell (TFSC)
Jenis sel surya ini diproduksi dengan
cara menambahkan satu atau
beberapa lapisan material sel surya
yang tipis ke dalam lapisan dasar.
Sel surya jenis ini sangat tipis
karenanya sangat ringan dan
fleksibel. Jenis ini dikenal juga
dengan nama TFPV (Thin Film
Photovoltaic).
LDR (Light Dependent Resistor)
Sebuah Light Dependent Resistor
(LDR) terdiri dari sebuah piringan
bahan semikonduktor dengan dua
buah elektroda pada permukaannya.
Biasanya LDR terbuat dari bahan
Cds, CdSe, PbS, Dn Bi2Se3.
Arduino Nano
Arduino Nano adalah salah satu
papan pengembangan mikrokontroler
yang berukuran kecil, lengkap dan
mendukung penggunaan breadboard.
Arduino Nano diciptakan dengan
basis mikrokontroler ATmega328
(untuk Arduino Nano versi 3.x) atau
ATmega 168 (untuk Arduino versi
2.x).
Gambar 3. Arduino Nano
Motor servo MG995
Adalah sebuah perangkat atau
aktuator
putar
(motor)
yang
dirancang dengan sistem kontrol
umpan balik loop tertutup (servo),
sehingga dapat di set-up atau di atur
untuk menentukan dan memastikan
posisi sudut dari poros output motor.
motor servo merupakan perangkat
yang terdiri dari motor DC,
serangkaian gear, rangkaian kontrol
dan potensiometer. Serangkaian gear
yang melekat pada poros motor DC
akan memperlambat putaran poros
dan meningkatkan torsi motor servo,
sedangkan potensiometer dengan
perubahan resistansinya saat motor
berputar berfungsi sebagai penentu
batas posisi putaran poros motor
servo. Penggunaan sistem kontrol
loop tertutup pada motor servo
berguna untuk mengontrol gerakan
dan posisi akhir dari poros motor
servo.
Gambar 4. Servo MG995
Prinsip Kerja Motor Servo
Motor servo dikendalikan dengan
memberikan sinyal modulasi lebar
pulsa (Pulse Wide Modulation /
PWM) melalui kabel kontrol. Lebar
pulsa sinyal kontrol yang diberikan
akan menentukan posisi sudut
putaran dari poros motor servo.
Ketika lebar pulsa kendali telah
diberikan, maka poros motor servo
akan bergerak atau berputar ke posisi
yang telah diperintahkan, dan
berhenti pada posisi tersebut dan
akan tetap bertahan pada posisi
tersebut. Jika ada kekuatan eksternal
yang mencoba memutar atau
mengubah posisi tersebut, maka
motor servo akan mencoba menahan
atau melawan dengan besarnya
kekuatan torsi yang dimilikinya
(rating torsi servo). Namun motor
servo tidak akan mempertahankan
posisinya untuk selamanya, sinyal
lebar pulsa kendali harus diulang
setiap 20 ms (mili detik) untuk
menginstruksikan agar posisi poros
motor servo tetap bertahan pada
posisinya.
Solar Charge Controller
Solar Charge Controller adalah
peralatan elektronik yang digunakan
untuk mengatur arus searah yang
diisi ke baterai dan diambil dari
baterai ke beban. Solar charge
controller mengatur overcharging
(kelebihan pengisian - karena batere
sudah 'penuh') dan kelebihan voltase
dari panel
surya
/
solar
cell. Kelebihan voltase dan pengisian
akan mengurangi umur baterai. Solar
charge
controller
menerapkan
teknologi Pulse
width
modulation (PWM) untuk mengatur
fungsi
pengisian bateraidan
Gambar 5. Solar Charger Controller
pembebasan arus dari baterai ke
beban. Panel surya / solar cell 12
Volt umumnya memiliki tegangan
output 16 - 21 Volt.
Konsentrator lensa fresnel
Radiasi panas matahari pada
prinsipnya dapat difokuskan dengan
dua
cara
yaitu
pemantulan
(reflection)
dan
pembiasan
(refraction) dengan menggunakan
cermin atau lensa. Cermin ini dapat
berupa bidang (heliostats atau
parabola), sedangkan lensa dapat
berupa lensa cembung atau lensa
fresnel. Tipe lensa fresnel menurut
Menghani, et.al, ada dua tipe fresnel
yaitu lensa bias (refractive lens) dan
cermin pantul (reflective mirrors).
Lensa fresnel bias sebagian besar
digunakan dalam aplikasi fotovoltaik
sedangkan cermin reflektif banyak
diaplikasikan dalam solar thermal
power. Disain optikal lensa fresnel
lebih fleksibel dan menghasilkan
kerapatan fluks yang seragam pada
absorber.
Gambar 6. (a) Reflective Mirror
Fresnel, (b) Refractive Lens Fresnel
2.2. Metode Penelitian
Penulis menggunakan beberapa
metode
penelitian
untuk
mengarahkan
penelitian
(perancangan) ini agar tujuan
penelitian yang telah ditentukan
dapat tercapai Bahan โ bahan yang
digunakan untuk membuat sistem ini
sebagai
berikut
:
a). 4 buah Sensor LDR yang
dipasang disisi solar cell, digunakan
untuk mendeteksi posisi matahari.
b). Panel surya, yang digunakan
untuk merubah energi matahari
menjadi energi listrik.
c).Mikrokontoler Arduino Nano
d). LCD 2x16, untuk menampilkan
hasil pengukuran secara digital.
e). 2 buah Servo MG995 sebagai
penggerak posisi panel surya pada
posisi sumbu โX dan sumbu-Z
Gambar 9. Skema Blok Diagram
Pada Alat
3. Hasil dan Pembahasan
Tabel 1. Data Hasil Pengujian Alat
Mode tracking dualaxis
Waktu
(WIB)
11:15:0
11:20:0
11:25:0
11:30:0
11:35:0
11:40:0
11:45:0
11:50:0
11:55:0
12:0:0
12:5:0
12:10:0
12:15:0
Tegangan
Solar Cell
(V)
13,14
13,09
13,09
13,09
13,06
13,09
13,09
13,09
13,06
13,09
13,09
13,09
13,06
Arus
Solar
Cell (A)
0,48
0,48
0,48
0,55
0,5
0,48
0,55
0,54
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
Mode Diam
Tegangan
Solar Cell
(V)
13,01
13,01
13,01
13,03
13,03
13,03
13,03
13,03
13,03
13,03
13,03
13,01
13,01
Arus
Solar
Cell (A)
0,4
0,53
0,48
0,32
0,34
0,26
0,34
0,24
0,18
0,4
0,42
0,34
0,42
Mode
tracking
dual-axis
Mode
Diam
Daya
(watt)
Daya
(watt)
6,3072
6,2832
6,2832
7,1995
6,53
6,2832
7,1995
7,0686
6,2688
6,2832
6,2832
6,2832
6,2688
5,204
6,8953
6,2448
4,1696
4,4302
3,3878
4,4302
3,1272
2,3454
5,212
5,4726
4,4234
5,4642
12:20:0
12:25:0
12:30:0
12:35:0
12:40:0
12:45:0
12:50:0
12:55:0
13:0:0
13:5:0
13:10:0
13:15:0
13:20:0
13:25:0
Rerata
13,06
13,06
13,03
13,06
13,06
13,06
13,06
13,06
13,03
13,01
13,01
13,01
13,03
13,01
13,06222
0,58
0,58
0,58
0,58
0,58
0,53
0,48
0,48
0,53
0,48
0,61
0,63
0,5
0,48
0,521481
13,01
13,01
13,01
13,01
13,01
12,98
13,01
13,03
13,01
13,01
13,01
12,98
12,98
13,01
13,01333
0,45
0,42
0,48
0,34
0,5
0,4
0,42
0,34
0,13
0,53
0,21
0,4
0,55
0,63
0,387778
7,5748
7,5748
7,5574
7,5748
7,5748
6,9218
6,2688
6,2688
6,9059
6,2448
7,9361
8,1963
6,515
6,2448
6,81113
5,8545
5,4642
6,2448
4,4234
6,505
5,192
5,4642
4,4302
1,6913
6,8953
2,7321
5,192
7,139
8,1963
5,045593
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
11:15:00
11:20:00
11:25:00
11:30:00
11:35:00
11:40:00
11:45:00
11:50:00
11:55:00
12:00:00
12:05:00
12:10:00
12:15:00
12:20:00
12:25:00
12:30:00
12:35:00
12:40:00
12:45:00
12:50:00
12:55:00
13:00:00
13:05:00
13:10:00
13:15:00
13:20:00
13:25:00
Arus (A)
Grafik Arus Mode tracking dual-axis dengan
Mode Diam
Waktu (WIB)
mode dual-axis
mode diam
Gambar 10. Grafik Arus Mode tracking dual-axis dengan Mode Diam
13,2
13,15
13,1
13,05
13
12,95
12,9
11:15:00
11:20:00
11:25:00
11:30:00
11:35:00
11:40:00
11:45:00
11:50:00
11:55:00
12:00:00
12:05:00
12:10:00
12:15:00
12:20:00
12:25:00
12:30:00
12:35:00
12:40:00
12:45:00
12:50:00
12:55:00
13:00:00
13:05:00
13:10:00
13:15:00
13:20:00
13:25:00
Tegangan (V)
Grafik Tegangan Mode tracking dual-axis
dengan Mode Diam
Waktu (WIB)
mode dual-axis
mode diam
Gambar 11. Grafik Tegangan Mode tracking dual-axis dengan Mode Diam
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
11:15:00
11:20:00
11:25:00
11:30:00
11:35:00
11:40:00
11:45:00
11:50:00
11:55:00
12:00:00
12:05:00
12:10:00
12:15:00
12:20:00
12:25:00
12:30:00
12:35:00
12:40:00
12:45:00
12:50:00
12:55:00
13:00:00
13:05:00
13:10:00
13:15:00
13:20:00
13:25:00
Daya (Watt)
Grafik Daya Mode tracking dual-axis dengan
Mode Diam
Waktu (WIB)
mode dual-axis
mode diam
Gambar 12. Grafik Daya Mode tracking dual-axis dengan Mode Diam
Berdasarkan grafik diatas dijelaskan
bahwa tegangan yang dihasilkan sel
surya
dengan
mode
diam
menghasilkan tegangan rata-rata
13,01333 Volt sedangkan tegangan
yang dihasilkan sel surya dengan
mode
tracking
dual-axis
menghasilkan tegangan rata-rata
13,06222 Volt. Selanjutnya arus ratarata pada sel surya dengan mode
diam sebesar 0,387778 Ampere
sedangkan arus rata-rata pada sel
surya dengan mode tracking dualaxis sebesar 0,521481 Ampere.
Sedangkan daya yang dihasilkan sel
surya dengan mode diam rata-rata
sebesar 5,045593 Watt dan sel surya
dengan mode tracking dual-axis
memiliki daya rata-rata sebesar
6,81113 Watt.
Dari data yang telah didapatkan,
dapat terlihat bagaimana sel surya
yang dilengkapi dengan sistem dualaxis mempunyai daya output yang
lebih besar daripada sel surya dengan
mode diam.
Penghitungan
menggunakan
dual-axis
efisiensi dengan
sistem tracking
Penghitungan
efisiensi
sistem
tracking dual-axis ini diambil dari
pukul 11.15 - 13.25 WIB pada hari
minggu 1 Juli 2018 dengan daya
maksimum sesuai dengan name plate
dari solar cell sebesar 10 Watt DC
atau ๐๐๐ข๐ก๐๐ข๐ก = 10 Watt DC.
Sedangkan daya rata-rata yang
dihasilkan sebesar 6,81113 Watt.
Berikut
analisa
penghitungan
efisiensi dangan mode tracking dualaxis :
๐๐ผ๐๐๐ข๐ก
๐๐๐ข๐ก๐๐ข๐ก
x 100% =
68,113%
6,81113
10
x 100% =
Dari hasil diatas dapat diketahui
bahwa dengan menggunakan sistem
tracking dual-axis menghasilkan
efisiensi penyerapan daya rata-rata
sebesar 68,113% dari kemampuan
maksimum penyerapan daya solar
cell yang harusnya 10 Watt
berdasarkan spesifikasi yang tertulis.
Penghitungan efisiensi dengan
menggunakan mode diam
Penghitungan efisiensi mode diam ini
diambil dari pukul 11.15 - 13.25
WIB pada hari Sabtu 30 Juni 2018
dengan daya maksimum sesuai
dengan name plate dari solar cell
sebesar 10 Watt DC atau ๐๐๐ข๐ก๐๐ข๐ก =
10 Watt DC. Sedangkan daya ratarata
yang
dihasilkan
sebesar
5,045593 Watt. Berikut analisa
penghitungan efisiensi dangan mode
tracking dual-axis :
๐๐ผ๐๐๐ข๐ก
๐๐๐ข๐ก๐๐ข๐ก
x 100% =
50,45593%
5,045593
10
x 100% =
Dari hasil diatas dapat diketahui
bahwa dengan menggunakan mode
diam
menghasilkan
efisiensi
penyerapan daya rata-rata sebesar
50,45593%
dari
kemampuan
maksimum penyerapan daya solar
cell yang harusnya 10 Watt
berdasarkan spesifikasi yang tertulis.
Perhitungan
Selisih
Efisiensi
Menggunakan Sistem Tracking
Dual-Axis Dengan Mode Diam
ฮ Efisiensi Daya
=
๐๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ท๐ข๐๐โ๐ด๐ฅ๐๐ - ๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐
= 68,113% - 50,45593%
= 17,65707%
Dari penghitungan diatas bahwa
selisih
efisiensi
daya
ketika
menggunakan sistem tracking dualaxis dan mode diam sebesar
17,65707%.
Penyeapan
daya
mengalami
peningkatan
ketika
menggunakan sistem tracking dual-
axis dibanding dengan menggunakan
mode diam, hal tersebut ditunjukkan
dengan nilai daya rata-rata yang
dihasilkan sebesar 6,81113 Watt
lebih besar dibanding dengan mode
diam sebesar 5,045593 Watt.
4. Kesimpulan
1. Dari penelitian yang telah
dilakukan dapat disimpulkan
bahwa pengujian solar cell
dengan menggunakan sistem
tracking
dual-axis
dapat
menghasilkan
daya
sebesar
68,113% dari 10 Watt sesuai
dengan spesifikasi solar cell yang
tertulis.
2. Dari penelitian yang telah
dilakukan dapat disimpulkan
bahwa pengujian solar cell
dengan menggunakan mode diam
dapat menghasilkan daya lebih
kecil dibanding dengan sistem
tracking dual-axis yaitu sebesar
50,45593% dari 10 Watt sesuai
dengan spesifikasi solar cell yang
tertulis.
3. Selisih efisiensi daya ketika
menggunakan sistem tracking
dual-axis dan mode diam sebesar
17,65707%.
5. Saran
1. Untuk pengembangan lebih
lanjut dapat dilakukan inovasi
interkoneksi pada sistem
konrol jarak jauh seperti
menggunakan WIFI sehingga
mempermudah dalam sistem
monitoring.
6. Daftar Pustaka
Roni
Syafrialdi,
Wildian.
(2015).
โSOLAR
TRACKER
BERBASIS
MIKROKONTROLER
ATmega8535
dengan
sensor LDR dan penampil
LCDโ
jurnal
fisika
Universitas Andalas.
Sayyidah Khoirul Nisa. (2013).
โPROTOTIPE DUAL AXIS
SUN TRACKER DENGAN
SENSOR LDR (LIGHT
DEPENDENT RESISTOR)
MENGGUNAKAN
ARDUINO UNOโ e-Jurnal
D3 ELEKTRONIKA DAN
INSTRUMENTASI
Universitas Gadjah Mada.
Simatupang, S., Susilo, B., dan
Hermanto, M.B., 2012,
Rancang Bangun dan Uji
Coba Solar Tracker pada
Panel
Surya
Berbasis
Mikrokontroler Atmega16,
Jurnal
Keteknikan
Pertanian
Tropis
dan
Biosistem,Universitas
Brawijaya, Malang
Wildian.
(2015).
โSOLAR
TRACKER
BERBASIS
MIKROKONTROLER
ATmega8535
DENGAN
SENSOR
LDR
DAN
PENAMPIL
LCDโ
http://www.ejurnal.com/2016/07/rancan
g-bangun-solar-trackerberbasis.html.
(Diakses
tanggal 28 Juni 2018)
KaberaEnergy. โMemilih Panel
Surya Berdasarkan Jenis
Sel Suryaโ
https://kaberaenergy.co.id/
memilih-panel-surya/
(Diakses tanggal 28 Juni
2018)
Cyber Code. โMengenal Arduino
Nanoโ
http://familycybercode.bl
ogspot.com/2016/01/men
genal-arduino-nano.html
(Diakses tanggal 28 Juni
2018)
MENGGUNAKAN LENSA FRESNEL GUNA MENINGKATKAN
EFISIENSI PENGFOKUSAN CAHAYA MATAHARI
๐๐ฆ๐๐๐ฎ๐๐๐ข๐๐ง ๐๐ซ๐ข๐๐๐๐ , ๐๐ฎ๐ซ๐ฎ๐ฅ ๐๐ก๐๐ฅ๐ข๐ฆ ๐๐๐ฎ๐ฅ๐ข๐๐ข๐ฒ๐๐ก๐ ,
๐๐๐ญ๐ฎ ๐๐ข๐๐ณ๐ ๐ข๐ง๐ ๐๐ฅ๐ข๐ฒ๐๐
Dosen Pembimbing : Margana, S.T., M.Eng.
๐๐๐๐๐๐ ๐พ๐๐๐ฃ๐๐๐ ๐ ๐ธ๐๐๐๐๐, ๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐, ๐ผ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐
Email: [email protected]
๐๐๐๐๐๐ ๐พ๐๐๐ฃ๐๐๐ ๐ ๐ธ๐๐๐๐๐, ๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐, ๐ผ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐
Email: [email protected]
๐๐๐๐๐๐ ๐พ๐๐๐ฃ๐๐๐ ๐ ๐ธ๐๐๐๐๐, ๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐, ๐ผ๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐
Email: [email protected]
Abstrak
Indonesia merupakan negara yang dilalui garis khatulistiwa sehingga pencahayaan
cahaya matahari yang didapatkan sangat baik sehingga dapat dimanfaatkan untuk
keperluan pembangkitan energi listrik oleh solar cell dan menghasilkan energi
yang cukup besar untuk mencukupi kebutuhan listrik masyarakat Indonesia.
Untuk mengoptimalkan energi listrik yang dihasilkan solar cell diperlukan sebuah
alat yang dapat mengarahkan solar cell ke cahaya matahari.
Solar Tracking Dual-Axis Berbasis Mikrokontroler dengan Menggunakan Lensa
Fresnel Guna Meningkatkan Efisiensi Pengfokusan Cahaya Matahari ini
merupakan sebuah alat yang dirancang untuk mengarahkan solar cell ke cahaya
matahari. Alat ini bekerja dengan menggunakan 4 buah sensor LDR (Light
Dependent Resistor) dan dua Servo MG996 sebagai aktuator penggeraknya.
Sistem ini dikendalikan oleh Arduino Nano yang menjalankan program yang
ditanamkan oleh software Arduino IDE (Integrated Development Environment).
Hasil pengujian di bawah sinar matahari menunjukkan perbandingan tegangan
dan arus yang dihasilkan solar cell yang terpasang pada alat sun tracking dengan
alat yang posisinya tetap. Solar cell yang yang terpasang pada alat sun tracking
diharapkap dapat menghasilkan tegangan dan arus yang lebih besar dibanding
dengan solar cell posisi tetap, sehingga mendapatkan nilai efisiensi yang tinggi.
Dari hasil perhitungan yang didapat dari data pengujian, daya rata-rata dan
efisiensi yang dihasilkan menggunakan mode tracking dual-axis berturut-turut
yaitu 6,81113 watt dan 68,113%, sedangkan mode diam yaitu 5,045593 watt dan
50,45593%, sehingga dapat disimpulkan bahwa mode tracking dual-axis lebih
efisien dibandingkan mode diam.
Kata Kunci : Solar cell, Solar Tracking Dual-Axis, sensor LDR, Arduino Nano,
Servo MG99
1. Pendahuluan
Kawasan Indonesia merupakan salah
satu kawasan yang memiliki banyak
sumber energi alam yang dapat
digunakan sebagai energi alternatif
untuk pembangkitan energi listrik.
Upaya-upaya
eksplorasi
untuk
membangitkan energi listrik sangat
penting untuk dilakukan terutama
dalam mengatasi krisis energi listrik
yang sedang melanda negara kita.
Indonesia sebagai negara tropis
memiliki potensi insolasi matahari
rata-rata 4.8 kWh/m2 per hari.
Potensi terbesar terletak di Indonesia
bagian timur sebesar 5,1 kWh/m2 per
hari, sedangkan Indonesia bagian
barat sebesar 4,5 kWh/m2 per hari
[IEO,2010].Pemanfaatan
energi
surya
di
Indonesia
perlu
dikembangkan
termasuk
kemungkinannya
untuk
diintegrasikan dengan jaringan PLN
atau on-grid [IEO,2010].Kapasitas
terpasang PLTS diseluruh pulau di
Indonesia
terus
mengalami
peningkatan dari tahun 2005 sebesar
1,23 MWp, hingga tahun 2009
sebesar 13,50 MWp [Statistik
EBTKE,2011].
Kendala
yang
dihadapi pada penerapan PLTS
adalah produksi panel surya yang
masih diimpor dari negara lain dan
efisiensi dari sel surya hanya 16%
yang menyebabkan harga PLTS per
kW masih sangat tinggi [Irawan R.,
Ira F.,2005].
Salah
satu
upaya
untuk
meningkatkan efisiensi panel surya
yaitu dengan menambahkan sistem
solar tracker [Wafa B. et al.,2013].
Saat ini Litbang Kementerian ESDM
juga sedang mengembangkan sistem
photovoltaic solar tracker untuk
menambah daya keluaran panel surya
di desa Jambelaer Kabupaten Subang
dengan kapasitas 8 kWp. Penelitian
[Salah
A.,Salem
N.,2004]
menyatakan bahwa konsumsi daya
pada sistem solar tracking adalah 3%
dari
peningkatan
daya
yang
dihasilkan.
Sistem solar tracker diklasifikasikan
menjadi dua, yaitu single-axis dan
dual-axis. Dalam sistem dual-axis,
sudut yang dikendalikan yaitu sudut
yaw dan sudut pitch. Sedangkan pada
sistem single-axis, yang dikendalikan
adalah salah satu dari kedua sudut
tersebut [Tina G.M.,2012].
2. Metode
2.1. Komponen Alat
Solar Cell
Panel surya adalah alat yang terdiri
dari sel surya yang mengubah cahaya
menjadi listrik. sel surya terbuat dari
bahan semikonduktor seperti silikon,
germanium dan bahan fosfour tipis.
Sebuah sel surya terdiri dari bahan
semikonduktor (P) jenis positif dan
negatif sambungan (N) kedua lapisan
ini disebut cabang (Junction), sel
surya yang terdapat dari bahan
silikon dapat diliht pada Gambar
dibawah ini
Gambar 1. PN junction
Sel surya bekerja berdasarkan efek
Fotoelektrik adalah sensor yang
digunakan untuk mendeteksi benda
yang melewati radiasi sinar yang
dipancarkan oleh sensor, yang
kemudian dipantulkan kembali ke
receiver sensor. Sensor ini bersifat
seperti saklar. apabila sensor
mendeteksi benda maka saklar akan
ON, apabila tidak mendeteksi benda
maka sensor OFF. pada material
semikonduktor untuk mengubah
energi cahaya menjadi energi listrik.
Sifat cahaya sebagai energi dalam
paket-paket foton ini yang diterapkan
pada sel surya. Semakin besar input
yang diberikan, maka daya listrik
yang dapat dihasilkan oleh sel surya
semakin besar. Daya listrik adalah
besaran yang diturunkan dari nilai
tegangan dan arus yang dihasilkan
merupakan bagian dari kelistrikan
yang dimiliki oleh sel surya. Daya
listrik yang diberikan oleh sel surya
adalah :
๐๐ ๐๐ = ๐๐ ๐๐ . ๐ผ๐ ๐๐
(2.1)
Efesiensi keluaran maksimum (ษณ)
didefinisikan sebagai persentase daya
keluaran optimum terhadap energy
cahaya yang digunakan, yang
dituliska sebagai:
ศ =
๐๐๐ข๐ก
๐๐๐
x 100 %
(2.2)
Energi matahari akan lebih banyak
diserap ketika solar cell saat
berhadapan
langsung
dengan
pancaran sinar matahari, dalam artian
posisi solar cell harus tegak lurus
dengan cahaya yang datang. Dari
kondisi ini, efektivitas solar cell
dalam menghasilkan daya yang lebih
besar lebih mudah didapat
Gambar 2. Posisi Solar Cell dalam
menerima cahaya matahari
Jenis Solar Cell
Jenis-jenis sel surya digolongkan
berdasarkan
teknologi
pembuatannya. Secara garis besar sel
surya dibagi dalam tiga jenis, yaitu:
1. Monocrystalline
Jenis ini terbuat dari batangan kristal
silikon murni dan memiliki tebal
yang sangat tipis. Kepingan sel surya
yang identik satu sama lain dan
memiliki kinerja tinggi.Sel ini surya
yang paling efisien dibandingkan
jenis sel surya lainnya, sekitar 15% โ
20%.
2. Polycrystalline
Jenis ini terbuat dari beberapa batang
kristal silikon yang dilebur /
dicairkan kemudian dituangkan
dalam cetakan yang berbentuk
persegi. Kemurnian kristal silikonnya
tidak semurni pada sel surya
monocrystalline, karenanya sel surya
yang dihasilkan tidak identik satu
sama lain dan efisiensinya lebih
rendah, sekitar 13% โ 16% .
3. Thin Film Solar Cell (TFSC)
Jenis sel surya ini diproduksi dengan
cara menambahkan satu atau
beberapa lapisan material sel surya
yang tipis ke dalam lapisan dasar.
Sel surya jenis ini sangat tipis
karenanya sangat ringan dan
fleksibel. Jenis ini dikenal juga
dengan nama TFPV (Thin Film
Photovoltaic).
LDR (Light Dependent Resistor)
Sebuah Light Dependent Resistor
(LDR) terdiri dari sebuah piringan
bahan semikonduktor dengan dua
buah elektroda pada permukaannya.
Biasanya LDR terbuat dari bahan
Cds, CdSe, PbS, Dn Bi2Se3.
Arduino Nano
Arduino Nano adalah salah satu
papan pengembangan mikrokontroler
yang berukuran kecil, lengkap dan
mendukung penggunaan breadboard.
Arduino Nano diciptakan dengan
basis mikrokontroler ATmega328
(untuk Arduino Nano versi 3.x) atau
ATmega 168 (untuk Arduino versi
2.x).
Gambar 3. Arduino Nano
Motor servo MG995
Adalah sebuah perangkat atau
aktuator
putar
(motor)
yang
dirancang dengan sistem kontrol
umpan balik loop tertutup (servo),
sehingga dapat di set-up atau di atur
untuk menentukan dan memastikan
posisi sudut dari poros output motor.
motor servo merupakan perangkat
yang terdiri dari motor DC,
serangkaian gear, rangkaian kontrol
dan potensiometer. Serangkaian gear
yang melekat pada poros motor DC
akan memperlambat putaran poros
dan meningkatkan torsi motor servo,
sedangkan potensiometer dengan
perubahan resistansinya saat motor
berputar berfungsi sebagai penentu
batas posisi putaran poros motor
servo. Penggunaan sistem kontrol
loop tertutup pada motor servo
berguna untuk mengontrol gerakan
dan posisi akhir dari poros motor
servo.
Gambar 4. Servo MG995
Prinsip Kerja Motor Servo
Motor servo dikendalikan dengan
memberikan sinyal modulasi lebar
pulsa (Pulse Wide Modulation /
PWM) melalui kabel kontrol. Lebar
pulsa sinyal kontrol yang diberikan
akan menentukan posisi sudut
putaran dari poros motor servo.
Ketika lebar pulsa kendali telah
diberikan, maka poros motor servo
akan bergerak atau berputar ke posisi
yang telah diperintahkan, dan
berhenti pada posisi tersebut dan
akan tetap bertahan pada posisi
tersebut. Jika ada kekuatan eksternal
yang mencoba memutar atau
mengubah posisi tersebut, maka
motor servo akan mencoba menahan
atau melawan dengan besarnya
kekuatan torsi yang dimilikinya
(rating torsi servo). Namun motor
servo tidak akan mempertahankan
posisinya untuk selamanya, sinyal
lebar pulsa kendali harus diulang
setiap 20 ms (mili detik) untuk
menginstruksikan agar posisi poros
motor servo tetap bertahan pada
posisinya.
Solar Charge Controller
Solar Charge Controller adalah
peralatan elektronik yang digunakan
untuk mengatur arus searah yang
diisi ke baterai dan diambil dari
baterai ke beban. Solar charge
controller mengatur overcharging
(kelebihan pengisian - karena batere
sudah 'penuh') dan kelebihan voltase
dari panel
surya
/
solar
cell. Kelebihan voltase dan pengisian
akan mengurangi umur baterai. Solar
charge
controller
menerapkan
teknologi Pulse
width
modulation (PWM) untuk mengatur
fungsi
pengisian bateraidan
Gambar 5. Solar Charger Controller
pembebasan arus dari baterai ke
beban. Panel surya / solar cell 12
Volt umumnya memiliki tegangan
output 16 - 21 Volt.
Konsentrator lensa fresnel
Radiasi panas matahari pada
prinsipnya dapat difokuskan dengan
dua
cara
yaitu
pemantulan
(reflection)
dan
pembiasan
(refraction) dengan menggunakan
cermin atau lensa. Cermin ini dapat
berupa bidang (heliostats atau
parabola), sedangkan lensa dapat
berupa lensa cembung atau lensa
fresnel. Tipe lensa fresnel menurut
Menghani, et.al, ada dua tipe fresnel
yaitu lensa bias (refractive lens) dan
cermin pantul (reflective mirrors).
Lensa fresnel bias sebagian besar
digunakan dalam aplikasi fotovoltaik
sedangkan cermin reflektif banyak
diaplikasikan dalam solar thermal
power. Disain optikal lensa fresnel
lebih fleksibel dan menghasilkan
kerapatan fluks yang seragam pada
absorber.
Gambar 6. (a) Reflective Mirror
Fresnel, (b) Refractive Lens Fresnel
2.2. Metode Penelitian
Penulis menggunakan beberapa
metode
penelitian
untuk
mengarahkan
penelitian
(perancangan) ini agar tujuan
penelitian yang telah ditentukan
dapat tercapai Bahan โ bahan yang
digunakan untuk membuat sistem ini
sebagai
berikut
:
a). 4 buah Sensor LDR yang
dipasang disisi solar cell, digunakan
untuk mendeteksi posisi matahari.
b). Panel surya, yang digunakan
untuk merubah energi matahari
menjadi energi listrik.
c).Mikrokontoler Arduino Nano
d). LCD 2x16, untuk menampilkan
hasil pengukuran secara digital.
e). 2 buah Servo MG995 sebagai
penggerak posisi panel surya pada
posisi sumbu โX dan sumbu-Z
Gambar 9. Skema Blok Diagram
Pada Alat
3. Hasil dan Pembahasan
Tabel 1. Data Hasil Pengujian Alat
Mode tracking dualaxis
Waktu
(WIB)
11:15:0
11:20:0
11:25:0
11:30:0
11:35:0
11:40:0
11:45:0
11:50:0
11:55:0
12:0:0
12:5:0
12:10:0
12:15:0
Tegangan
Solar Cell
(V)
13,14
13,09
13,09
13,09
13,06
13,09
13,09
13,09
13,06
13,09
13,09
13,09
13,06
Arus
Solar
Cell (A)
0,48
0,48
0,48
0,55
0,5
0,48
0,55
0,54
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
Mode Diam
Tegangan
Solar Cell
(V)
13,01
13,01
13,01
13,03
13,03
13,03
13,03
13,03
13,03
13,03
13,03
13,01
13,01
Arus
Solar
Cell (A)
0,4
0,53
0,48
0,32
0,34
0,26
0,34
0,24
0,18
0,4
0,42
0,34
0,42
Mode
tracking
dual-axis
Mode
Diam
Daya
(watt)
Daya
(watt)
6,3072
6,2832
6,2832
7,1995
6,53
6,2832
7,1995
7,0686
6,2688
6,2832
6,2832
6,2832
6,2688
5,204
6,8953
6,2448
4,1696
4,4302
3,3878
4,4302
3,1272
2,3454
5,212
5,4726
4,4234
5,4642
12:20:0
12:25:0
12:30:0
12:35:0
12:40:0
12:45:0
12:50:0
12:55:0
13:0:0
13:5:0
13:10:0
13:15:0
13:20:0
13:25:0
Rerata
13,06
13,06
13,03
13,06
13,06
13,06
13,06
13,06
13,03
13,01
13,01
13,01
13,03
13,01
13,06222
0,58
0,58
0,58
0,58
0,58
0,53
0,48
0,48
0,53
0,48
0,61
0,63
0,5
0,48
0,521481
13,01
13,01
13,01
13,01
13,01
12,98
13,01
13,03
13,01
13,01
13,01
12,98
12,98
13,01
13,01333
0,45
0,42
0,48
0,34
0,5
0,4
0,42
0,34
0,13
0,53
0,21
0,4
0,55
0,63
0,387778
7,5748
7,5748
7,5574
7,5748
7,5748
6,9218
6,2688
6,2688
6,9059
6,2448
7,9361
8,1963
6,515
6,2448
6,81113
5,8545
5,4642
6,2448
4,4234
6,505
5,192
5,4642
4,4302
1,6913
6,8953
2,7321
5,192
7,139
8,1963
5,045593
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
11:15:00
11:20:00
11:25:00
11:30:00
11:35:00
11:40:00
11:45:00
11:50:00
11:55:00
12:00:00
12:05:00
12:10:00
12:15:00
12:20:00
12:25:00
12:30:00
12:35:00
12:40:00
12:45:00
12:50:00
12:55:00
13:00:00
13:05:00
13:10:00
13:15:00
13:20:00
13:25:00
Arus (A)
Grafik Arus Mode tracking dual-axis dengan
Mode Diam
Waktu (WIB)
mode dual-axis
mode diam
Gambar 10. Grafik Arus Mode tracking dual-axis dengan Mode Diam
13,2
13,15
13,1
13,05
13
12,95
12,9
11:15:00
11:20:00
11:25:00
11:30:00
11:35:00
11:40:00
11:45:00
11:50:00
11:55:00
12:00:00
12:05:00
12:10:00
12:15:00
12:20:00
12:25:00
12:30:00
12:35:00
12:40:00
12:45:00
12:50:00
12:55:00
13:00:00
13:05:00
13:10:00
13:15:00
13:20:00
13:25:00
Tegangan (V)
Grafik Tegangan Mode tracking dual-axis
dengan Mode Diam
Waktu (WIB)
mode dual-axis
mode diam
Gambar 11. Grafik Tegangan Mode tracking dual-axis dengan Mode Diam
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
11:15:00
11:20:00
11:25:00
11:30:00
11:35:00
11:40:00
11:45:00
11:50:00
11:55:00
12:00:00
12:05:00
12:10:00
12:15:00
12:20:00
12:25:00
12:30:00
12:35:00
12:40:00
12:45:00
12:50:00
12:55:00
13:00:00
13:05:00
13:10:00
13:15:00
13:20:00
13:25:00
Daya (Watt)
Grafik Daya Mode tracking dual-axis dengan
Mode Diam
Waktu (WIB)
mode dual-axis
mode diam
Gambar 12. Grafik Daya Mode tracking dual-axis dengan Mode Diam
Berdasarkan grafik diatas dijelaskan
bahwa tegangan yang dihasilkan sel
surya
dengan
mode
diam
menghasilkan tegangan rata-rata
13,01333 Volt sedangkan tegangan
yang dihasilkan sel surya dengan
mode
tracking
dual-axis
menghasilkan tegangan rata-rata
13,06222 Volt. Selanjutnya arus ratarata pada sel surya dengan mode
diam sebesar 0,387778 Ampere
sedangkan arus rata-rata pada sel
surya dengan mode tracking dualaxis sebesar 0,521481 Ampere.
Sedangkan daya yang dihasilkan sel
surya dengan mode diam rata-rata
sebesar 5,045593 Watt dan sel surya
dengan mode tracking dual-axis
memiliki daya rata-rata sebesar
6,81113 Watt.
Dari data yang telah didapatkan,
dapat terlihat bagaimana sel surya
yang dilengkapi dengan sistem dualaxis mempunyai daya output yang
lebih besar daripada sel surya dengan
mode diam.
Penghitungan
menggunakan
dual-axis
efisiensi dengan
sistem tracking
Penghitungan
efisiensi
sistem
tracking dual-axis ini diambil dari
pukul 11.15 - 13.25 WIB pada hari
minggu 1 Juli 2018 dengan daya
maksimum sesuai dengan name plate
dari solar cell sebesar 10 Watt DC
atau ๐๐๐ข๐ก๐๐ข๐ก = 10 Watt DC.
Sedangkan daya rata-rata yang
dihasilkan sebesar 6,81113 Watt.
Berikut
analisa
penghitungan
efisiensi dangan mode tracking dualaxis :
๐๐ผ๐๐๐ข๐ก
๐๐๐ข๐ก๐๐ข๐ก
x 100% =
68,113%
6,81113
10
x 100% =
Dari hasil diatas dapat diketahui
bahwa dengan menggunakan sistem
tracking dual-axis menghasilkan
efisiensi penyerapan daya rata-rata
sebesar 68,113% dari kemampuan
maksimum penyerapan daya solar
cell yang harusnya 10 Watt
berdasarkan spesifikasi yang tertulis.
Penghitungan efisiensi dengan
menggunakan mode diam
Penghitungan efisiensi mode diam ini
diambil dari pukul 11.15 - 13.25
WIB pada hari Sabtu 30 Juni 2018
dengan daya maksimum sesuai
dengan name plate dari solar cell
sebesar 10 Watt DC atau ๐๐๐ข๐ก๐๐ข๐ก =
10 Watt DC. Sedangkan daya ratarata
yang
dihasilkan
sebesar
5,045593 Watt. Berikut analisa
penghitungan efisiensi dangan mode
tracking dual-axis :
๐๐ผ๐๐๐ข๐ก
๐๐๐ข๐ก๐๐ข๐ก
x 100% =
50,45593%
5,045593
10
x 100% =
Dari hasil diatas dapat diketahui
bahwa dengan menggunakan mode
diam
menghasilkan
efisiensi
penyerapan daya rata-rata sebesar
50,45593%
dari
kemampuan
maksimum penyerapan daya solar
cell yang harusnya 10 Watt
berdasarkan spesifikasi yang tertulis.
Perhitungan
Selisih
Efisiensi
Menggunakan Sistem Tracking
Dual-Axis Dengan Mode Diam
ฮ Efisiensi Daya
=
๐๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ท๐ข๐๐โ๐ด๐ฅ๐๐ - ๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐
= 68,113% - 50,45593%
= 17,65707%
Dari penghitungan diatas bahwa
selisih
efisiensi
daya
ketika
menggunakan sistem tracking dualaxis dan mode diam sebesar
17,65707%.
Penyeapan
daya
mengalami
peningkatan
ketika
menggunakan sistem tracking dual-
axis dibanding dengan menggunakan
mode diam, hal tersebut ditunjukkan
dengan nilai daya rata-rata yang
dihasilkan sebesar 6,81113 Watt
lebih besar dibanding dengan mode
diam sebesar 5,045593 Watt.
4. Kesimpulan
1. Dari penelitian yang telah
dilakukan dapat disimpulkan
bahwa pengujian solar cell
dengan menggunakan sistem
tracking
dual-axis
dapat
menghasilkan
daya
sebesar
68,113% dari 10 Watt sesuai
dengan spesifikasi solar cell yang
tertulis.
2. Dari penelitian yang telah
dilakukan dapat disimpulkan
bahwa pengujian solar cell
dengan menggunakan mode diam
dapat menghasilkan daya lebih
kecil dibanding dengan sistem
tracking dual-axis yaitu sebesar
50,45593% dari 10 Watt sesuai
dengan spesifikasi solar cell yang
tertulis.
3. Selisih efisiensi daya ketika
menggunakan sistem tracking
dual-axis dan mode diam sebesar
17,65707%.
5. Saran
1. Untuk pengembangan lebih
lanjut dapat dilakukan inovasi
interkoneksi pada sistem
konrol jarak jauh seperti
menggunakan WIFI sehingga
mempermudah dalam sistem
monitoring.
6. Daftar Pustaka
Roni
Syafrialdi,
Wildian.
(2015).
โSOLAR
TRACKER
BERBASIS
MIKROKONTROLER
ATmega8535
dengan
sensor LDR dan penampil
LCDโ
jurnal
fisika
Universitas Andalas.
Sayyidah Khoirul Nisa. (2013).
โPROTOTIPE DUAL AXIS
SUN TRACKER DENGAN
SENSOR LDR (LIGHT
DEPENDENT RESISTOR)
MENGGUNAKAN
ARDUINO UNOโ e-Jurnal
D3 ELEKTRONIKA DAN
INSTRUMENTASI
Universitas Gadjah Mada.
Simatupang, S., Susilo, B., dan
Hermanto, M.B., 2012,
Rancang Bangun dan Uji
Coba Solar Tracker pada
Panel
Surya
Berbasis
Mikrokontroler Atmega16,
Jurnal
Keteknikan
Pertanian
Tropis
dan
Biosistem,Universitas
Brawijaya, Malang
Wildian.
(2015).
โSOLAR
TRACKER
BERBASIS
MIKROKONTROLER
ATmega8535
DENGAN
SENSOR
LDR
DAN
PENAMPIL
LCDโ
http://www.ejurnal.com/2016/07/rancan
g-bangun-solar-trackerberbasis.html.
(Diakses
tanggal 28 Juni 2018)
KaberaEnergy. โMemilih Panel
Surya Berdasarkan Jenis
Sel Suryaโ
https://kaberaenergy.co.id/
memilih-panel-surya/
(Diakses tanggal 28 Juni
2018)
Cyber Code. โMengenal Arduino
Nanoโ
http://familycybercode.bl
ogspot.com/2016/01/men
genal-arduino-nano.html
(Diakses tanggal 28 Juni
2018)