RANCANG TOPI BERKIPAS BERTENAGA SURYA.

(1)

Cecep Ahmad Mujahid, 2012

Rancang Topi Berkipas Bertenaga Surya Proyek Akhir Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

DAFTAR ISI

Halaman JUDUL

PENGESAHAN

ABSTRAK...i

KATA PENGANTAR...ii

DAFTARISI...iii

DAFTARGAMBAR...vi

DAFTARTABEL ...vii

BAB I PENDAHULUAN...1

A.Latar Belakang Masalah ...1

B.Rumusan Masalah……..………...2

C.Pembatasan Masalah...2

D.Tujuan Penulisan...2

E.Metode Penulisan...3

F.Manfaat...3

G.Sistematik Penulisan ...3

BAB II LANDASAN TEORI...5

A.Sel Surya...5

A.1 Cara Kerja Sel Surya…...5

(2)

B.Motor Listrik …...12

B.1 Prinsip Kerja Motor Listrik...12

B.2 Jenis Motor Listrik ...12

B.2.1 Motor DC(Arus Searah)...12

B.2.1.1 Jenis-Jenis Motor DC...14

B.2.2 Motor AC/Arus Bolak Balik ...16

B.2.2.1 Jenis-Jenis Motor AC...16

C.Resistor...20

C.1 Fungsi Dari Resistor...20

C.2 Jenis-Jenis Resistor Berdasarkan Nilainya...21

C.2.1 Resistor Tetap(Fixed)...21

C.2.2 Resistor Variabel...22

C.2.3 Resistor Non Linier...22

BAB III PERANCANGAN TOPI BERKIPAS TENAGA SURYA...24

A.Pemilihan Alat Dan Bahan...24

B.Alat Dan Bahan...24

C.Pembuatan Topi Berkipas Tenaga Surya...25

BAB IV PENGUJIAN TOPI BERKIPAS TENAGA SURYA...28

A.Pengujian Rangkaian Ketika Cuaca Mendung...28

B.Pengujian Rangkaian Ketika Cuaca Cerah...29

(3)

Cecep Ahmad Mujahid, 2012

Rancang Topi Berkipas Bertenaga Surya Proyek Akhir Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

iii

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN...34 A.Kesimpulan...34 B.Saran ...35 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR KEGIATAN BIMBINGAN LEMBAR SARAN/USULAN/PERBAIKAN

(4)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Sel surya, solar cell, photovoltaic, atau fotovoltaik sejak tahun 1970-an telah mengubah cara pandang kita tentang energi dan memberi jalan baru bagi manusia untuk memperoleh energi listrik tanpa perlu membakar bahan bakar fosil sebagaimana pada minyak bumi, gas alam atau batu bara, tidak pula dengan menempuh jalan reaksi fisi nuklir.

Sel surya mampu beroperasi dengan baik di hampir seluruh belahan bumi yang tersinari matahari,sel surya juga dapat digunakan tanpa polusi, baik polusi udara maupun suara, dan di segala cuaca. Sel surya tidak memiliki bagian yang bergerak, namun mudah dipindahkan sesuai dengan kebutuhan, Indonesia sendiri merupakan negara yang dilewati oleh garis khatulistiwa dan menerima panas matahari yang lebih banyak daripada negara lain, sehingga mempunyai potensial yang sangat besar untuk mengembangkan tenaga surya.

Dilihat dari uraian singkat diatas, penulis mencoba memanfaatkan sel surya sebagai energi untuk menggerakan motor berukuran kecil berbaling-baling yang nantinya akan dipasang disebuah topi, hal ini bertujuan untuk menyejukan wajah pengguna topi tersebut,sangat cocok dipakai ketika cuaca sangat panas atau pada waktu siang hari.Dengan demikian penulis mengambil judul laporan proyek akhir ini yaitu “RANCANG TOPI BERKIPAS BERTENAGA SURYA”.

(5)

Cecep Ahmad Mujahid, 2012

Rancang Topi Berkipas Bertenaga Surya Proyek Akhir Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

2 B. Rumusan Masalah

1. Bagaimanakah cara merancang sebuah sel surya bersel enam keluaran 3V yang dihubungkan dengan motor DC berkebutuhan tenaga 1,2V di sebuah topi.?

2. Bagaimanakah cara menguji daya hidup rancangan motor listrik bertenaga sel surya yang dipakai di tiap waktu/jam kerja keseharian.?

C. Pembatasan Masalah

Penulis hanya membatasi permasalahan kepada:

1. Merancang sebuah sel surya bersel enam keluaran 3V dengan motor DC berkebutuhan tenaga 1,2V yang dipasang di sebuah topi.

2. Menguji daya hidup rancangan motor listrik bertenaga sel surya yang dipakai di tiap waktu/jam keseharian.

D. Tujuan Penulisan

1. Mengetahui cara merancang sebuah sel surya bersel enam keluaran 3V yang dihubungkan dengan motor DC berkebutuhan tenaga 1,2V disebuah topi.

2. Mengetahui cara menguji daya hidup motor listrik bertenaga sel surya yang dipakai di tiap waktu/jam kerja keseharian

(6)

E. Metode Penulisan

Metode penulisan proyek akhir ini menggunakan teknik pengumpulan data sebagai berikut:

1. Percobaan atau eksperimen

2. Menguji daya hidup rancangan motor ukuran kecil bertenaga surya dalam waktu/jam kerja keseharian.

F. Manfaat

Adapun manfaat dari karya ilmiah proyek akhir ini adalah untuk memperluas keilmuan dibidang kelistrikan khususnya mengenai rancangan motor listrik ukuran kecil bertenaga surya dan daya hidup yang dimiliki rancangan tersebut ditiap waktu/jam kerja keseharian.

G. Sistematika Penulisan

Sistematika ini memberikan gambaran secara besar dalam penyusunan laporan, adapun Penulisan proyek akhir ini disusun dalam 5 bab dengan sistematika sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Dalam Bab ini mengemukakan tentang Latar Belakang, Perumusan Masalah, Pembatasan Masalah, Tujuan Penulisan, Metode Penulisan, Manfaat dan Sistematika Penulisan.

(7)

Cecep Ahmad Mujahid, 2012

Rancang Topi Berkipas Bertenaga Surya Proyek Akhir Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

4 BAB II LANDASAN TEORI

Pada Bab ini membahas tentang pengertian solar cell, cara kerja solar cell, pengertian motor listrik, jenis motor listrik, cara kerja motor listrik,resistor, fungsi dari resistor dan jenis-jenis resistor berdasarkan nilainya.

BAB III RANCANG TOPI BERKIPAS BERTENAGA SURYA

Berisikan tentang pemilihan bahan dan alat yang akan di pakai, perancangan solar cell, perancangan motor listrik, dan perancangan solar cell dengan motor listrik di sebuah topi.

BAB IV PENGUJIAN TOPI BERKIPAS BERTENAGA SURYA

Bab ini berisikan tentang pengujian solar cell ketika cuaca mendung, pengujian solar cell ketika cuaca cerah, pengujian solar cell ketika dipasang resistor.

BAB IV PENUTUP

Memberikan penjelasan tentang kesimpulan yang diambil dari kegiatan perancangan topi berkipas bertenaga surya dan juga ditulis beberapa saran untuk penulis dan pembaca guna kemajuan yang akan dicapai baik oleh penulis maupun oleh pembaca.

(8)

BAB III

PERANCANGAN TOPI BERKIPAS

TENAGA SURYA

A.Pemilihan Alat Dan Bahan

Dalam proyek akhir ini mencoba merancang topi berkipas tenaga surya dengan pemilihan alat dan bahan yang sangat terjangkau harganya serta alat dan bahannya juga mudah didapat atau bahkan sudah memilikinya.

Gambar 3.1 Hasil jadi topi berkipas tenaga surya

B.Alat Dan Bahan

Adapun alat dan bahannya adalah sebagai berikut: 1. Sebuah topi

2. Solar Sel 3. Motor DC 4. Saklar On Off 5. Tiga buah kabel

(9)

Cecep Ahmad Mujahid, 2012

Rancang Topi Berkipas Bertenaga Surya Proyek Akhir Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

7. Busa keras 8. Solder listrik 9. Gunting 10.Resistor 11.Cutter 12.Lem 13.Kain katun 14.Baling-baling

15. Roda gigi dan poros 16.Timah

17.Spidol Permanen 18. Body motor

C.Pembuatan Topi Berkipas Tenaga Surya

Bal pertama merancang topi kipas bertenaga surya ini adalah menyiapkan bahan dasar, yaitu sebuah topi dan topi tersebut dibolongi bagian depannya dengan menggunakan cutter dibentuk sesuai dengan panjang dan lebar ukuran daun kipas, lalu buletan kecil dibagian atas topi dihilangkan, kemudian mengambil sebuah busa keras dibentuk menggunakan gunting dan cutter, setelah terbentuk ditempelkan dengan lem di bagian depan bolongan topi yang nantinya akan digunakan sebagai dudukan motor.

(10)

Gambar3.2 Topi setelah dibolongi dan ditambahkan busa keras

Selanjutnya yaitu memasukan tiga buah kabel kejalur jaitan bagian dalam topi, jalur jaitan bagian dalam topi yang seperti gambar biasanya memiliki satu sumber dibagian atasnya dengan enam jalur cabang menuju kebagian bawahnya, sekarang akan dipakai satu sumber dibagian atas dengan dua cabang kebawah, pertama kebagian depan dan kedua kebagian samping, setiap ujung bagian dalam topi tersebut dibolongi kecil bagian luarnya yang akan dimasukan kabel, pemasukan kabel dibantu oleh jaum besar, telah diketahui jarum biasanya diikat bagian belakangnya dengan benang namun kali ini bagian belakangnya diikat dengan kabel, untuk penempatan kabelnya yaitu dari jalur atas dimasukan dua kabel menuju jalur kebawah dan satu kabel berasal dari jalur bawah menuju kejalur bawah, lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

(11)

Cecep Ahmad Mujahid, 2012

Rancang Topi Berkipas Bertenaga Surya Proyek Akhir Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Kemudian menempelkan motor yang telah terpasang bodi dan baling-balingnya dengan lem diatas busa keras yang telah terbentuk dan telah tertempel diawal rancangan, diteruskan dengan menghubungkan kabel,kabel yang berada dibagian depan topi dihubungkan dengan motor, dibagian atas topi dengan solar sel dan dibagian samping dengan saklar on off menggunakan solder listrik dan timah.

Rangkaianpun telah terpasang, tapi kabel yang bagian depan menuju kemotor masih terlihat fisiknya, supaya kabel tersebut tidak terlihat maka ditutupi oleh kain dengan cara memotong kain katun sesuai dengan bentuk bolongan topi lalu ditempelkan menggunakan lem, sekalian busa kerasnya juga bagian luarnya ditutupi dengan kain katun.

Warna bodi motor dan baling-balingnya sengaja disamakan menggunakan spidol permanen warna hitam agar kelihatan lebih cocok, tahap berikutnya merapihkan serta mengujian alat dicoba untuk memastikan sudah dapat bekerja atau tidak dan ternyata sudah bisa bekerja.

(12)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A.Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil laporan yaitu:

1. Membuat topi berkipas tenaga surya membutuhkan alat dan bahan sebagai berikut: topi, solar sel, motor beserta bodi dan hubungan motor dengan baling-balingnya, saklar, kabel, solder listrik, timah, dan peralatan lain yang mendukung. Pertama-tama gambarkan topi diatas selembaran kertas lengkap dengan motor dan solarsel yang telah terhubung, sketsa gambar menurut bentuk yang diinginkan, kedua cari motor dilengkapi dengan bodi dan baling-baling yang bisa terhubung oleh roda gigi serta mencari solar sel yangkeluaran tegangannya dapat memenuhi kebutuhan tegangan motor, ketiga rubah keadaan topi dengan alat dan penambahan bahan lain bila ada, keempat pasang kabel di topi dan hubungkan ujung-ujung kabel tersebut dengan solar sel dan motor menggunbakan solider dan timah, bila memakai saklar, sebelum solar sel dihubungkan ke motor dengan dua kabel positif dan negatif dijembatani terlebih dahulu dengan saklar yang dimasukan dalam salah satu kabel penghubung antara motor dan solar sel, yang kelima bila tegangan keluaran solar sel tidak sebanding dengan tenaga yang dibutuhkan oleh motor DC, maka perlu tambahan bahan yaitu memasang resistor dan yang terakhir mengetes rangkaian dibawah sinar matahari dan merapihkan keadaan topi.

(13)

Cecep Ahmad Mujahid, 2012

Rancang Topi Berkipas Bertenaga Surya Proyek Akhir Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

35 2. Dari hasil pengujian, terlihat bahwa banyak dan panasnya sorotan sinar

matahari yang dapat ditangkap oleh solar sel sangat berpengaruh besar terhadap kerja motor karena sorotan matahari mempengaruhi besar kecilnya arus yang dihasilkan oleh solar sel, walaupun waktu menunjukan sudah tengah hari, tapi cahaya matahari sedikit atau bahkan tidak ada maka motor tidak berjalan karena aliran arus dihasilkan masih rendah, jadi bila topi berkipas tenaga surya dipakai dalam keseharian, menyala atau tidaknya tergantung kepada pancaran sinar matahari yang bisa di tanggkap oleh solar selnya dan wakt atau jam ketika pemakaiannya tidak terlalu berpengaruh terhadap nyala atau matinya topi kipas tersebut.

B.SARAN

1.Bila dilihat dari hasil jadi topi kipasnya yang sekarang, pemasangan bahan tambahan dan perubahan tempat untuk alat kurang begitu rapih, maka pemasang yang pertama kali memasang lebih baik dibantu sama tenaga ahli yang berkaitan.

2.Kurang terlalu menarik, bisa dimungkinkan memilih topi dengan jenis yang lain atau penempatan motor dilain tempat atau bahkan ukuran baling-baling, tegangan motor, dan solarselnya ditambah sedikit lebih besar lagi.

(14)

DAFTAR PUSTAKA

A. Buletin litbang departemen pertahanan Indonesia. (2009). Bagaimana cara kerja solar

cell. [Online]. Tersedia:

http://rifkymedia.wordpress.com/2009/11/13/bagaimana-cara-kerja-solar-cell/

B. Wikipedia bahasa Indonesia. Motor listrik. [Online]. Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Motor_listrik

C. Dunia Listrik. (2008) Motor Listrik. [Online]. Tersedia: http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/12/motor-listrik.html

D. Cristian Waworundeng Engelbert (2010). Sejarah Solar Cell ( Photovoltaic). [Online]. Tersedia: http://engelbertchristian.blogspot.com/2010/04/solar-cell-pertama-kali-ditemukan-oleh.html

E. Green Renewable Sustainable. (2008). melihat prinsip kerja sel surya lebih dekat . [Online]. Tersedia: http://energisurya.wordpress.com/2008/07/10/melihat-prinsip-kerja-sel-surya-lebih-dekat/#more-153

F. Kukangblog. (2010). motor DC servo, [Online]. Tersedia: http://kukangblog.blogspot.com/

G. Kumpulan Tugas Akhir Teknik (2012).Teknik Motor Listrik Arus Searah (DC), [Online] .

Tersedia.:http://tugasakhirteknik.com/motor-listrik-arus-searah-dc-kelebihan-dan-kekurangan-serta-konstruksinya/

H. BPM Semarang (2007), Resistor [Online]. Tersedia: http://m-edukasi.net/online/2007/resistor/jenisresistor.html

I. Konversi ITB (2009). Motor dc, tipe-tipe belitan?, [Online]. Tersedia:: http://konversi.wordpress.com/2009/06/12/motor-dc-tipe-tipe-belitan/

J. Infoservicetv.com (2011). Tabel Kode Warna Resistor, [Online]. Tersedia: http://www.infoservicetv.com/tabel-kode-warna-resistor.html

K. Soli Deo Gloria (2010). Menghitrung Nilai Resistor Tetap Dan Mengukur Voltage Battre, [Online]. Tersedia: http://racheldigdo.blog.com/2010/10/11/menghitung-nilai-resistor-tetap-dan-menghitung-voltagge-baterai/

(1)

7. Busa keras 8. Solder listrik 9. Gunting 10.Resistor 11.Cutter 12.Lem 13.Kain katun 14.Baling-baling

15. Roda gigi dan poros 16.Timah

17.Spidol Permanen 18. Body motor

C.Pembuatan Topi Berkipas Tenaga Surya

(2)

Gambar3.2 Topi setelah dibolongi dan ditambahkan busa keras

(3)

(4)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A.Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil laporan yaitu:

(5)

2. Dari hasil pengujian, terlihat bahwa banyak dan panasnya sorotan sinar matahari yang dapat ditangkap oleh solar sel sangat berpengaruh besar terhadap kerja motor karena sorotan matahari mempengaruhi besar kecilnya arus yang dihasilkan oleh solar sel, walaupun waktu menunjukan sudah tengah hari, tapi cahaya matahari sedikit atau bahkan tidak ada maka motor tidak berjalan karena aliran arus dihasilkan masih rendah, jadi bila topi berkipas tenaga surya dipakai dalam keseharian, menyala atau tidaknya tergantung kepada pancaran sinar matahari yang bisa di tanggkap oleh solar selnya dan wakt atau jam ketika pemakaiannya tidak terlalu berpengaruh terhadap nyala atau matinya topi kipas tersebut.