rancang bangun passive photovoltaic 50 wp di …

6
21 Korespondensi: email penulis: [email protected] a) Prodi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Polinema. Jalan Soekarno-Hatta No. 9 Malang 65141 ELPOSYS: Jurnal Sistem Kelistrikan Vol. 7 No. 3, ISSN: 2407–232X, E-ISSN: 2407-2338 Rancang Bangun Passive Photovoltaic 50 Wp Di Laboratorium Energi Terbarukan Politeknik Negeri Malang Afriana Viro Fadilla a) , Muhammad Aden Herry Prakoso a) , Nurhayati a) , Mohammad Noor Hidayat a) , Ahmad Hermawan a) (Artikel diterima: September 2020, direvisi: Oktober 2020) Abstract: Electrical energy is a very important part of human activity at this time. At present a very popular source of renewable electricity is energy (solar) through the use of solar power generation system. "Design Passive Photovoltaic 50 Wp in Renewable Energy Laboratory State Polytechnic of Malang" aims to plan and analyze the solar power generation system (PLTS), namely a capacity of 50 wp,so that it can be used as a guideline when going to design or implement PLTS on a larger scale. Based on the analysis and testing carried out, namely testing of 50 Wp passive solar panels under normal (clean) angles of 0º, 15º, 30º and shading angles of 0º, as well as the fouling angle of 0º produces the highest energy of 210.7 Wh when the condition of the solar panels is at an angle of normal 30º. Keywords: Solar Panels, Energy, Angles, Normal, Shading, Dirt 1. Pendahuluan Saat ini sumber energi listrik terbarukan yang sangat populer adalah energi surya (matahari). Hal ini dikarenakan Indonesia yang terletak di daerah tropis yang memiliki suatu keuntungan cukup besar yaitu menerima sinar matahari yang berkesinambungan sepanjang tahun. Untuk mewujudkan pemanfaatan sumber energi terbarukan dari energi surya (matahri) yaitu PLTS dalam skala kecil, maka penulis akan membahas penelitian dengan judul “Rancang Bangun Passive Photovoltaic 50 Wp Di Laboratorium Energi Terbarukan Politeknik Negeri Malang”. Dalam penelitian ini akan dilakukan pengujian pada alat tersebut untuk mengetahui kualitas seberapa besar energi atau daya yang dihasilkan dalam PLTS yaitu passive photovoltaic berkapasitas 50 wp, sehingga dapat dijadikan pedoman ketika akan merancang atau mengimplementasikan PLTS ke dalam skala yang lebih besar. 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Panel Surya (Photovoltaic) Panel surya adalah bahan semikonduktor yang berfungsi untuk membangkitkan tenaga listrik arus searah (DC). Jenis panel surya yang biasa terdapat dipasaran adalah: a. Monocrystalline, memiliki efisiensi yang tinggi dibandingkan jenis solar panel lainnya, sekitar 15% - 20%. Kekurangannya adalah harganya lebih mahal. Solar panel jenis kestabilannya akan turun drastis dalam cuaca berawan. Kelemahanya sel surya jenis ini jika disusun membentuk solar modul akan menyisakan banyak ruangan yang kosong. b. Polycrystalline, solar panel polycrystalline proses pembuatannya lebih mudah dibanding monocrystalline, sehingga harganya lebih murah di pasaran. Solar panel jenis polycrystalline dapat menyerap energi dengan baik disaat kondisi mendung / berawan. Kekurangan solar panel jenis polycristalline adalah efisiensi yang dimiliki rendah, sekitar 13% - 16%. Penentuan Kapasitas Fotovoltaik Yang Dibutuhkan Menurut (Lubis dan Sudradjat, 2006:56) bahwa “untuk memenuhi energi yang dibutuhkan oleh beban maka Energi luaran harian rangkaian rata-rata harus ditambahkan dengan energi yang hilang dalam sistem sebesar 25 % dari energi luaran harian rata-rata”. Dengan persamaan sebagai berikut : Eloss = 0,25 x Eluaran harian rata-rata (2-1) Euntuk mesuplai beban = Ebeban harian rata-rata + Eloss (2-2) 2.2. Baterai Baterai adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya yang tidak segera digunakan oleh beban. Baterai yang paling biasa digunakan dalam aplikasi surya adalah baterai yang bebas pemeliharaan bertimbal asam (maintenance-free lead-acid batteries), yang juga dinamakan baterai VRLA (klep pengatur asam timbal atau valve regulated lead acid). Menghitung besarnya kapasitas baterai : Kapasitas Baterai = % (2-3) Dimana: ℎ = (2-4)

Upload: others

Post on 20-Oct-2021

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Rancang Bangun Passive Photovoltaic 50 Wp Di …

21

* Korespondensi: email penulis: [email protected]

a) Prodi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Polinema.

Jalan Soekarno-Hatta No. 9 Malang 65141

ELPOSYS: Jurnal Sistem Kelistrikan Vol. 7 No. 3, ISSN: 2407–232X, E-ISSN: 2407-2338

Rancang Bangun Passive Photovoltaic 50 Wp Di Laboratorium

Energi Terbarukan Politeknik Negeri Malang

Afriana Viro Fadillaa), Muhammad Aden Herry Prakosoa), Nurhayatia),

Mohammad Noor Hidayata), Ahmad Hermawana)

(Artikel diterima: September 2020, direvisi: Oktober 2020)

Abstract: Electrical energy is a very important part of human activity at this time. At present a very popular source of renewable electricity

is energy (solar) through the use of solar power generation system. "Design Passive Photovoltaic 50 Wp in Renewable Energy Laboratory

State Polytechnic of Malang" aims to plan and analyze the solar power generation system (PLTS), namely a capacity of 50 wp,so that it

can be used as a guideline when going to design or implement PLTS on a larger scale. Based on the analysis and testing carried out,

namely testing of 50 Wp passive solar panels under normal (clean) angles of 0º, 15º, 30º and shading angles of 0º, as well as the fouling

angle of 0º produces the highest energy of 210.7 Wh when the condition of the solar panels is at an angle of normal 30º.

Keywords: Solar Panels, Energy, Angles, Normal, Shading, Dirt

1. Pendahuluan

Saat ini sumber energi listrik terbarukan yang sangat populer

adalah energi surya (matahari). Hal ini dikarenakan Indonesia

yang terletak di daerah tropis yang memiliki suatu keuntungan

cukup besar yaitu menerima sinar matahari yang

berkesinambungan sepanjang tahun. Untuk mewujudkan

pemanfaatan sumber energi terbarukan dari energi surya

(matahri) yaitu PLTS dalam skala kecil, maka penulis akan

membahas penelitian dengan judul “Rancang Bangun Passive

Photovoltaic 50 Wp Di Laboratorium Energi Terbarukan Politeknik

Negeri Malang”. Dalam penelitian ini akan dilakukan pengujian

pada alat tersebut untuk mengetahui kualitas seberapa besar

energi atau daya yang dihasilkan dalam PLTS yaitu passive

photovoltaic berkapasitas 50 wp, sehingga dapat dijadikan

pedoman ketika akan merancang atau mengimplementasikan

PLTS ke dalam skala yang lebih besar.

2. Tinjauan Pustaka

2.1. Panel Surya (Photovoltaic)

Panel surya adalah bahan semikonduktor yang berfungsi

untuk membangkitkan tenaga listrik arus searah (DC). Jenis panel

surya yang biasa terdapat dipasaran adalah:

a. Monocrystalline, memiliki efisiensi yang tinggi dibandingkan

jenis solar panel lainnya, sekitar 15% - 20%. Kekurangannya

adalah harganya lebih mahal. Solar panel jenis kestabilannya

akan turun drastis dalam cuaca berawan. Kelemahanya sel surya

jenis ini jika disusun membentuk solar modul akan menyisakan

banyak ruangan yang kosong.

b. Polycrystalline, solar panel polycrystalline proses

pembuatannya lebih mudah dibanding monocrystalline, sehingga

harganya lebih murah di pasaran. Solar panel jenis polycrystalline

dapat menyerap energi dengan baik disaat kondisi mendung /

berawan. Kekurangan solar panel jenis polycristalline adalah

efisiensi yang dimiliki rendah, sekitar 13% - 16%.

Penentuan Kapasitas Fotovoltaik Yang Dibutuhkan

Menurut (Lubis dan Sudradjat, 2006:56) bahwa “untuk

memenuhi energi yang dibutuhkan oleh beban maka Energi

luaran harian rangkaian rata-rata harus ditambahkan dengan

energi yang hilang dalam sistem sebesar 25 % dari energi luaran

harian rata-rata”. Dengan persamaan sebagai berikut :

Eloss = 0,25 x Eluaran harian rata-rata (2-1)

Euntuk mesuplai beban = Ebeban harian rata-rata + Eloss (2-2)

2.2. Baterai

Baterai adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi

listrik yang dihasilkan oleh panel surya yang tidak segera

digunakan oleh beban. Baterai yang paling biasa digunakan

dalam aplikasi surya adalah baterai yang bebas pemeliharaan

bertimbal asam (maintenance-free lead-acid batteries), yang juga

dinamakan baterai VRLA (klep pengatur asam timbal atau valve

regulated lead acid). Menghitung besarnya kapasitas baterai :

Kapasitas Baterai = 𝐴ℎ

%𝐷𝑂𝐷 (2-3)

Dimana: 𝐴ℎ = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 (2-4)

Page 2: Rancang Bangun Passive Photovoltaic 50 Wp Di …

Rancang Bangun Passive Photovolitaic 50 Wp Di Laboratorium Energi Terbarukan Politeknik Negeri Malang (Afriana et al )

22

2.3. Solar Charge Controller (SCC)

SCC berfungsi untuk mengantisipasi overcharging dan

kelebihan voltase dari panel surya yang dapat mengurangi umur

dari baterai. Berdasarkan sumber (Hakim, 2017:5) perhitungan

besar arus (SCC) adalah sebagai berikut:

Iscc = Isc panel x Npanel x 125% (2-5)

Dimana : Npanel = Jumlah panel surya

125% = Kompensasi

Terdapat dua jenis SCC berdasarkan teknologi yang

digunakan, yaitu:

a. PWM (Pulse Width Modulation), seperti namanya

menggunakan “lebar” pulse dari on dan off elektrikal, sehingga

menciptakan seakan-akan sine wave electrical form. SCC sistem

PWM harganya lebih murah, Kekurangan SCC sistem PWM

antara lain yaitu ukuran tegangan SCC harus sesuai dengan

tegangan bank baterai/aki, dan jika cuaca mendung, tegangan out

SCC sistem PWM akan mengikuti panel surya.

b. MPPT (Maximum Power Point Tracker), jenis charge

controller yang bagus, dengan karakterisitik mendapatkan nilai

maksimum daya (maximum power point) yang dihasilkan oleh

panel surya untuk mencharge baterai.

2.5 Inverter

Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk

mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak balik

(AC). Tegangan input inverter biasanya 12 VDC dan 24 VDC menjadi

tegangan 220 VAC.

3. Metode Penelitian

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

a. Waktu : Semester Genap Tahun Ajaran 2019/2020.

b. Tempat: Laboratorium Energi Terbarukan Gedung AL,

Politeknik Negeri Malang.

3.2. Data Penelitian dan Pengujian

Jenis data yang diambil yaitu : Data pengukuran intensitas

radiasi matahari, Pinput, I, V, Pout , dan %eff yang dihasilkan panel

surya dalam keadaan normal sudut 0º, 15º dan 30º serta keadaan

shading sudut 0º dan juga keadaan pengotoran sudut 0º.

3.3. Diagram Alir Pengerjaan Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alir Pengerjaan Penelitian

Pada gambar 3.1 menjelaskan proses pengerjaan lpenelitian

yaitu mulai dari studi literatur, Observasi, Wawancara dan

Konsultasi. Lalu melakukan perencanaan sistem PLTS.

Menentukan spesifikasi dari komponen pada PLTS yang akan

digunakan. Pembelian komponen PLTS yang telah ditentukan

spesifikasinya tersebut. Pembuatan atau perakitan semua

komponen PLTS yang telah dibeli. Setting kontrol sistem PLTS

sebelum melakukan pengujian. Melakukan pengujian alat PLTS

yang telah terpasang semuanya. Apabila semua alat dalam

sistem PLTS berjalan normal, maka dilakukan pengambilan data.

Apabila masih terdapat kesalahan pada alat maka dapat

dilakukan analisis kesalahan di setting kontrol pada PLTS. Jika

alat normal dan telah dilakukan pengambilan data, maka data

tersebut dapat dianalisis.

3.4. Rangkaian Sistem Pemasangan PLTS

Gambar 3.2 Rangkaian Sistem Pemasangan PLTS

Page 3: Rancang Bangun Passive Photovoltaic 50 Wp Di …

Rancang Bangun Passive Photovolitaic 50 Wp Di Laboratorium Energi Terbarukan Politeknik Negeri Malang (Afriana et al )

23

Pada rangkaian tersebut terdiri : solar panel, SCC, baterai,

inverter, dan beban. Panel surya berfungsi untuk mengubah

cahaya matahari menjadi energi listrik arus (DC), SCC mengatur

aliran energi panel surya ke battery maupun aliran energi dari

battery ke beban. Baterai berfungsi sebagai penyimpan energi

yang dihasilkan oleh panel surya. Inverter berfungsi sebagai

pengubah tegangan masukan DC dari baterai menjadi tegangan

keluaran AC untuk beban.

3.5. Desain Kontruksi Panel Surya

Gambar 3.4 Desain Kontruksi Panel Surya

Konstruksi tersebut dari bahan galvalum dengan ketebalan

0,75 mm2. Memiliki panjang 57 cm, lebar 40 cm dan tinggi 70 cm.

terdapat 4 buah roda untuk memudahkan proses pemindahan

panel surya. Dan pemasangan busur di salah satu sisi tiang untuk

mempermudah saat menentukan kemiringan sudut dari panel

surya ketika pengujian.

4. Pembahasan

4.1. Pemilihan Komponen

Pemilihan Panel Surya dan Beban

Pada dasarnya tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui

energi yang dihasilkan oleh panel surya berkapasitas 50 Wp.

Maka panel surya yang diipilih adalah kapasitas 50 Wp. Jika lama

penyinaran optimal di Indonesia 5 jam maka hasil daya yang

dapat dihasilkan: 50 x 5 jam = 250 Wh. Maka, dipilih panel surya

50 Wp tipe monocrystalline merk SSeries dengan spesifikasi

Merk SSeries

Modul Type SP-530-M36

Rated Max Power (Pmax) 50W

Open Circuit Voltage (Voc) 22.4 V

Short Circuit Current (Isc) 3.04 A

Voltage at Pmax (Vmp) 17.4 V

Current at Pmax (Imp) 2.85 A

Effisiensi yang dihasilkan dalam keadaan maksimum (E) sebesar

1000 W/m2 dan untuk luas panel surya 0,357 meter yaitu 14%.

Pada perencanaan system PLTS ini beban total yang dirancang

25 Watt, yaitu :

Energi lampu LED = 1x 5W x 10 jam = 50 W

Energi kipas angin = 1x 20W x 5 jam = 100 W

Jadi, total energi beban yang dibutuhkan = 150 W

Untuk menentukan beban penuh PLTS, maka total beban 150 Wh

ditambahkan 25 % sebagai rugi-rugi yang hilang dalam rangkaian

sistem PLTS, maka :

Euntuk mesuplai beban = 150 Wh + (0,25 x 150 Wh) = 187,5 Wh

Penentuan banyaknya panel surya yang dibutuhkan adalah :

= 187,5 Wh

250 Wh = 0,75 ≈ 1 panel.

Pemilihan Baterai

Perhitungan Perencanaan baterai Ah =

Perhitungan Perencanaan baterai Ah =W

V =

150 Wh

12 V = 12,5

Ah

Karena dengan adanya faktor DOD pada baterai yang dipilih

sebesar 50 % agar memperpanjang umur atau tahan lama

baterai. Maka :

Kapasitas Baterai = 𝐴ℎ

%𝐷𝑂𝐷 =

12,5 𝐴ℎ

50% = 25 Ah

Sehingga dipilih baterai VRLA berkapasitas 40 Ah bertegangan

12 Volt dengan merek SMT-Power Battery.

Pemilihan Solar Charge Controller

Iscc = Isc panel x Npanel x 125%

= 3,04 x 1 x 125% = 3,85 A

Untuk pemilihan SCC harus lebih besar dari arus panel surya,

secara matematis dapat ditulis : ISCC > Imaks panel . Pada name

plate panel surya nilai arus nominal sebesar 2,85 A. Berdasarkan

perhitungan kapasitas SCC yaitu 3,85 A serta yang ada di

pasaran yakni sebesar 10 A, 20 A, 30 A, maka dipilih SCC

dengan kapasitas 10 A jenis MPPT dengan merk Epever.

Pemilihan Inverter

Sistem PLTS dirancang dengan beban maksimum sebesar

150 W sehingga dipilih inverter dengan kapasitas 300 W dengan

merk OUDESON. Pemilihan inverter yaitu tegangan input inverter

disesuaikan dengan tegangan dari baterai yaitu 12 VDC. Tegangan

output inverter 220 V.

Perhitungan Pengaman (MCB)

1. Pengaman (MCB) untuk DC

Rating untuk pengaman DC yaitu diambil dari name plate

panel surya yaitu pada keterangan Max Series Fuse Rating

sebesar 10 A. Sehingga dipilih MCB Merek TOMZN dengan rating

10 A.

2. Pengaman (MCB) untuk AC

I = 𝑃

𝑉 =

25 𝑊

220 𝑉 = 0,114 A

Page 4: Rancang Bangun Passive Photovoltaic 50 Wp Di …

Rancang Bangun Passive Photovolitaic 50 Wp Di Laboratorium Energi Terbarukan Politeknik Negeri Malang (Afriana et al )

24

Dipilih pengaman (MCB) untuk beban AC yaitu 2A merk Broco.

4.2. Hasil Pengujian Panel Surya Keadaan Normal Sudut 0º,

15º dan 30º

Tabel 1 Hasil Pengujian Panel Surya Keadaan Normal Sudut

0º, 15º dan 30º

Pada tabel tersebut bahwa radiasi matahari tertinggi yang

dihasilkan selama percobaan yaitu 991,6 W/m2 pada pukul 13.00,

sedangkan radiasi matahari terendah yaitu 270,5 W/m2 pada

pukul 14.30-15.00. Nilai V tertinggi dan V terendah yaitu 16,23V

dan 13,89V pada sudut 0º, 16,97V dan 13,92V pada sudut 15º

serta pada sudut 30º sebesar 17,06V dan 13,92V. Untuk nilai I

tertinggi dan I terendah yaitu 2,33A dan 0,52A pada sudut 0º,

2,41A dan 0,54A pada sudut 15º serta pada sudut 30º sebesar

2,47A dan 0,57A.

Tabel 2 Hasil Perhitungan Panel Surya Keadaan Normal Sudut 0º,

15º dan 30º

Pada tabel tersebut Nilai Pout tertinggi yaitu dihasilkan pada

percobaan sudut 30º yaitu sebesar 42,14W dan Pout terendah

yaitu pada percobaan 0º sebesar 7,22W. Effisiensi panel surya

tertinggi yaitu pada percobaan sudut 30º yaitu 12,61% dan nilai

effisiensi terendah pada percobaan sudut 0º yaitu 6,94%.

4.3. Hasil Pengujian Panel Surya Keadaan Shading Sudut 0º

dan Pengotoran Sudut 0º

Tabel 3 Hasil Pengujian Panel Surya Shading Sudut 0º

Pada tabel di atas dapat diketahui nilai tegangan dan arus

tertinggi yaitu 13,70V dan 0,12A, sedangkan nilai tegangan dan

arus terendah yaitu 12,04V dan 0,05A. Radiasi tertinggi yaitu 797

W/m2 dan radiasi terendah yaitu 230 W/m2..

Tabel 4 Hasil Pengujian Panel Surya Pengotoran Sudut 0º

Pada tabel di atas dapat diketahui nilai tegangan dan arus

tertinggi yaitu 18,30V dan 1,42A, sedangkan nilai tegangan dan

arus terendah yaitu 13,77V dan 0,23A. Radiasi tertinggi yaitu 840

W/m2 dan radiasi terendah yaitu 234 W/m2.. Selain itu, dapat

diketahui nilai dari Pout, Pin dan effisiensi panel surya. Nilai Pout

tertinggi yaitu 25,98 W dan Pout terendah yang dihasilkan 3.17 W.

Kemudian untuk nilai Pin tertinggi yaitu 299,88 W dan nilai Pin

terendah yaitu 17,22 W. Sedangkan untuk nilai effisiensi tertinggi

yaitu 10,94% dan nilai effisiensi terendah yaitu 2.16%.

Page 5: Rancang Bangun Passive Photovoltaic 50 Wp Di …

Rancang Bangun Passive Photovolitaic 50 Wp Di Laboratorium Energi Terbarukan Politeknik Negeri Malang (Afriana et al )

25

4.4. Analisis Grafik Pout dan Effisiensi Panel Surya Keadaan

Normal Sudut 0º, 15º dan 30º serta Shading Sudut 0º dan

juga Pengotoran Sudut 0º

Gambar 4.1 Grafik Pout Panel Surya Keadaan Normal Sudut 0° ,

15° dan 30° dan Keadaan Shading Sudut 0º Serta Keadaan

Pengotoran Sudut 0º

Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa grafik Pout shading

terlihat sangat rendah sekali dibandingkan dengan grafik lainnya,

dan untuk grafik Pout normal 30° terlihat lebih tinggi dari grafik

lainnya. Sehingga disimpulkan bahwa Pout tertinggi terjadi pada

pengujian panel surya keadaan normal sudut 30° yaitu 42,14 W

yang terjadi pada jam 13.00. Pout terendah terjadi pada pengujian

shading sudut 0° yaitu sebesar 0,6 W yang terjadi pada jam

14.30 dan 15.00.

Gambar 4.2 Grafik Effisiensi Panel Surya Keadaan Normal Sudut 0° , 15° dan 30° dan Keadaan Shading Sudut 0º

Serta Keadaan Pengotoran Sudut 0º

Pada grafik diatas dapat diketahui Effisiensi tertinggi terjadi

pada pengujian panel surya keadaan normal sudut 30° yaitu

12,61% yang terjadi pada jam 10.00. Effisiensi terendah terjadi

pada pengujian shading sudut 0° yaitu sebesar 0,03% jam

11.30 dan 14.00.

4.5. Analisis Keseluruhan Data Panel Surya Keadaan Normal

Sudut 0º, 15º dan 30º serta Shading Sudut 0º dan juga

Pengotoran Sudut 0º

Jadi, hasil energi tertinggi panel surya passive 50 Wp dalam 1

hari adalah :

Energi maks= Pout maks x t = 42,14 W x 5 jam = 210,7 Wh

yang terjadi pada pengujian normal sudut 30º.

Sedangkan untuk hasil energi terendah adalah :

Energi min= Pout min x t = 0,60 W x 5 jam = 3 Wh, yang terjadi

pada pengujian panel surya keadaan shading.

Sehingga dapat diketahui apabila ingin menggunakan panel

surya passive 50 Wp ini sebagai pedoman ketika akan

merancang atau mengimplementasikan PLTS ke dalam skala

yang lebih besar lagi seperti penerapan di skala rumah, maka

dapat diketahui jumlah panel surya passive 50 Wp untuk

penerapan di skala rumah tersebut.

Dimisalkan total konsumsi daya rumah 36 per hari adalah

2876 Wh, diambil dari sumber (Putra dan Rangkuti hal 234,

dengan Nomor ISSN (E) : 2540-7589 ISSN (P) : 2460-8696).

Berikut adalah Estimasi Kebutuhan Daya Listrik Peralatan Rumah

Tabel 5 Etimasi Kebutuhan Daya Listrik Peralatan Rumah

Maka total panel yang dibutuhkan pada penerapan skala rumah

tersebut = 2876 Wh

210,7 𝑊ℎ = 13,65 ≈ 14 panel surya passive 50 Wp.

Kesimpulan : jadi untuk penggunaan panel surya passive 50 Wp

di skala rumah dengan total energi yang dibutuhkan oleh rumah

adalah 2876 Wh membutuhkan 14 panel surya passive 50 Wp.

Untuk analisis effisiensi yaitu dapat diketahui berdasarkan

effisiensi perhitungan yang tertera pada name plate panel surya

yaitu sebesar 14%. Dan untuk hasil perhitungan pada pengujian

panel surya ini menghasilkan effisiensi tertinggi yaitu 12,61%

saat keadaan normal sudut 30°. Sehingga antara effisiensi pada

name plate dan saat pengujian terdapat selisih 1,39%

Page 6: Rancang Bangun Passive Photovoltaic 50 Wp Di …

Rancang Bangun Passive Photovolitaic 50 Wp Di Laboratorium Energi Terbarukan Politeknik Negeri Malang (Afriana et al )

26

5. Kesimpulan

1. Untuk penentuan jenis komponen yang akan dipilih,

disesuaikan dengan kualitas yang akan dihasilkan oleh

komponen tersebut. Untuk penentuan besarnya kapasitas

komponen yang akan digunakan disesuaikan dengan

kebutuhan beban yaitu 25 watt. Sehingga dipilih jenis dan

kapasitas komponen PLTS passive 50 wp sebagai berikut:

a. Panel surya 50 Wp Monocrystalline Merek Sseries

b. Solar Charge Controller MPPT 10A, 12V(130W) /

24V(260W) Merek EPEVER Type Tracer1210AN

c. Battery / Aki VRLA Merek SMT-POWER berkapasitas 40

Ah, 12V

d. Inverter Power Inverter Pure Sine Wave 300W, DC 12V to

AC 220V Merek OUDESON

2. Berdasarkan hasil ke-lima kondisi pengujian yaitu

menghasilkan :

a. Kondisi Normal Sudut 0º Energi maks = 188,95 Wh,

Energi min = 36,1 Wh

b. Kondisi Normal Sudut 15º Energi maks = 204,5 Wh,

Energi min = 37,6 Wh

c. Kondisi Normal Sudut 30º Energi maks = 210,7 Wh,

Energi min = 39,65 Wh

d. Kondisi Shading Sudut 0º Energi maks = 7,95 Wh, Energi

min= 3 Wh

e. Kondisi Pengotoran Sudut 0º Energi maks = 129,9 Wh,

Energi min= 15,85 Wh

Sehingga dapat disimpulkan Energi tertinggi yang dihasilkan

dalam pengujian yaitu panel surya passive 50 Wp keadaan

normal sudut 30º yang bisa menghasilkan Energi maksimal =

210,7 Wh dan untuk Energi minimal pada pengujian panel surya

passive 50 Wp yaitu 3 Wh yang terjadi saat shading sudut 0º. Jadi

apabila ingin menggunakan panel surya passive 50 Wp sebagai

pedoman ketika akan merancang / mengimplementasikan PLTS

ke skala rumah yang dimisalkan total energi yang dibutuhkan

rumah adalah 2876 Wh maka membutuhkan 14 panel surya

passive 50 Wp.

3. Berdasarkan hasil ke-lima kondisi pengujian, yaitu

mengasilkan Effisiensi :

a. Kondisi Normal Sudut 0º %Eff maks = 11,05 %, %Eff

min = 6,94 %

b. Kondisi Normal Sudut 15º %Eff maks = 12,21 %, %Eff

min= 7,78 %

c. Kondisi Normal Sudut 30º %Eff maks = 12,61 %, %Eff

min= 8,22 %

d. Kondisi Shading Sudut 0º %Eff maks = 0,07 %, %Eff

min= 0,05 %

e. Kondisi Pengotoran Sudut 0º %Eff maks= 10,94 %,

%Eff min= 2,16 %

Sehingga dapat disimpulkan Effisiensi yang terbagus dalam

pengujian yaitu 12,61% saat keadaan normal sudut 30°.

Sedangkan berdasarkan effisiensi perhitungan yang tertera pada

name plate panel surya yaitu sebesar 14% . Dengan demikian

dapat disimpulkan bahwaa antara effisiensi pada name plate dan

saat pengujian terdapat selisih 1,39%.

Daftar Pustaka

[1] Hakim, Muhammad Fahmi. (2017). Perancangan Rooftop Off

Grid Solar Panel Pada Rumah Tinggal Sebagai Alternatif

Sumber Energi Listrik. Jurnal Dinamika DotCom. 8 (1): 1-11.

[2] Lubis, Abubakar dan Adjat Sudradjat. (2006). Listrik Tenaga

Surya Fotovoltaik. Jakarta: BPPT Press.

[3] Putra, Sandro dan Rangkuti. (2016). Perencanaan

Pembangkit Listrik Tenaga Surya Secara Mandiri Untuk

Rumah Tinggal, Seminar Nasional Cendekiawan, ISSN (E) :

2540-7589 ISSN (P) : 2460-8696.

[4] Astra, I Made. (2010). “Energi Dan Dampaknya Terhadap

Lingkungan”. Vol. 11 No.2 : 131-139. Universitas Negeri

Jakarta

[5] Cédric P (2005) International Energy Agency: Нe Present and

Future use of Solar Нermal Energy. Solar thermal energy pp:

1-8.

[6] IRENA (2017), Renewable Energy Prospects: Indonesia, a

REmap analysis, International Renewable Energy Agency,

Abu Dhabi

[7] RUPTL (Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik) Tahun

2019

[8] F. Ronilaya, W. Anistia, I. N. Syamsiana, I. Siradjuddin, M.

Junus and Aripriharta, "A Grid-connected Inverter with VAr

Support Capability for A Small Scale Solar PV Using A Droop

Technique," 2019 International Conference on Technologies

and Policies in Electric Power & Energy, Yogyakarta,

Indonesia, 2019, pp. 1-6.

[9] F. Ronilaya, I. Siradjuddin and S. E. Wibowo, "An optimal

power flow control method for PV systems with single phase

Shimizu inverter," 2017 International Seminar on Intelligent

Technology and Its Applications (ISITIA), Surabaya, 2017, pp.

75-80.

[10] W. Li et al., “Topology review and derivation methodology of

single-phase transformer-less photovoltaic inverters for

leakage current suppression,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol.

62, no. 7, pp. 4537–4551, Jul. 2015.