Pengaturan Pergerakan Solar Cell Berdasarkan Intensitas Cahaya Matahari (Mikrokontroler, Mekanik dan Transceiver)

Transkripsi

1 Pengaturan Pergerakan Solar Cell Berdasarkan (Mikrokontroler, Mekanik dan Transceiver) Rinaldi Simanullang 1), Arif Gunawan 2), Cyntia Widiasari 3) 1) Jl. Lobak Komp Ligako no A.15 Pekanbaru, Riau Abstrak Listrik memiliki peranan penting dalam kemajuan teknologi khususnya perkembangan teknologi dibidang elektronika. Seluruh teknologi elektronika menggunakan energi listrik pada setiap pengoperasiannya. Salah satu contoh dari perkembangan elektronika tersebut adalah prototype wireless Sensor Network. Sebagai sistem pendeteksi dini kebakaran hutan menggunakan media wireless. Aplikasi ini sangat membantu dalam mendeteksi kebakaran hutan, sehingga aplikasi ini dapat meminimalisir terjadinya kebakaran hutan yang sering terjadi di wilayah Riau khususnya. Sejauh ini, aplikasi tersebut menggunakan energi listrik yang berasal dari baterai. Karena aplikasi ini akan berada di tengah hutan dan tidak mendapatkan pasokan energi listrik dari PLN. Namun penggunaan baterai ini masih kurang efektif. Solar cell adalah salah satu perangkat elektronik yang dapat mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Seluruh energi yang diproses pada solar cell dapat disimpan dalam battery.tujuan penelitian ini adalah merancang solar cell dengan sistem mekanik yang dapat bergerak mengikuti cahaya dan posisi matahari. Hal ini dilakukan untuk mengefektifkan penyerapan cahaya matahari sehingga pasokan energi diperoleh secara maksimal. Proses penyerapan cahaya matahari oleh solar cell menghasilkan energi listrik untuk pengisian baterai yang diproses data informasinya diproses pada mikrokontroler arduino. Seluruh data informasi mengenai energi listrik tersebut dikirimkan kepada pengawas/pemantau secara real time melalui transmisi wireless dengan menggunakan modul KYL-500 S. Kata Kunci : Wireless Sensor Network, Solar Cell, Arduino Abstract Electricity has an important role in the advancement of technology in particular in the field of electronics technology development. The entire electronics technology using electrical energy on each operation. One example of the development of electronics is a prototype wireless Sensor Network. As an early detection system using the wireless medium forest fire. This application is very helpful in detecting forest fires, so this application can minimize the occurrence of forest fires are common in the Riau region in particular. So far, the application uses electrical energy from the battery. Since this application will be in the middle of the forest and do not get energy supplies electricity from PLN. battery usage, however, it is still less effective. Solar cell is one of those electronic devices that can turn sunlight into electrical energy. The entire energy processed at solar cell can be stored in the battery.the purpose of this research is. KeyWords : Wireless Sensor Network, Solar Cell, Arduino

2 1. Pendahuluan Pada saat ini, khususnya di Indonesia sudah banyak terjadi pembakaran hutan secara liar khususnya di Riau. Jika kebakaran tersebut tidak ditanggulangi secara cepat maka bisa jadi kebakaran hutan akan cepat meluas. Oleh karena itu dibuatlah suatu aplikasi elektronika yang yang dapat mengatasi masalah yang muncul tersebut, dan aplikasi elektonika tersebut adalah Prototype Wireless Sensor Network (WSN). WSN sebagai Sistem Pendeteksi Dini Kebakaran Hutan Menggunakan Media Wireless merupakan suatu prototype yang berfungsi untuk mendeteksi kebakaran hutan secara cepat dan akurat. Namun alat ini memiliki suatu kendala yang kerap muncul dalam pengoperasiannya. Kendala tersebut adalah pasokan energi listrik yang kurang stabil dari alat ini [2]. Karena alat ini akan diletakkan ditengah hutan yang notabenenya tidak mendapat pasokan energi listrik dari Perusahaan Listrik Negara (PLN), maka digunakanlah baterai sebagai sumber energi listrik untuk memasok listrik pada alat tersebut agar alat tesebut dapat beroperasi. Namun solusi ini masih belum dapat menyelesaikan masalah. Karena baterai sifatnya hanya sementara dan pastinya kurang efektif karena operator haruslah selalu mengganti baterai yang sudah habis dengan baterai yang baru agar alat ini tetap dapat selalu beroperasi. Oleh karena itu pada penelitian mengenai Pengaturan Pergerakan Solar Cell Berdasarkan agar dapat menghasilkan suatu sistem alat yang dapat menjadi sumber energi listrik untuk alat tersebut yang hemat, efisien, efektif dalam pengaplikasiannya. 2. Teori Penunjang 2.1. Solar Cell Gambar 1 Papan Solar Cell Solar Cell merupakan suatu kumpulan sel fotovoltaic, dan juga dikenal oleh modul fotovoltaic moniker. Solar cell dapat mengubah intensitas sinar matahari menjadi energi listrik. surya / solar cell menghasilkan arus yang digunakan untuk mengisi baterai. Solar cell saat intensitas cahaya berkurang (berawan, hujan, dan mendung) arus listrik yang dihasilkan juga akan berkurang. Dengan menambah panel surya / solar cell (memperluas) berarti menambah konversi tenaga surya.

3 2.2. Light Dependent Resistor Gambar 2 Sensor LDR Sensor cahaya merupakan salah satu dari sekian banyak sensor cahaya. LDR secara garis besar berfungsi untuk mendeteksi cahaya yang ada di sekitar kita. Sensor yang terkenal untuk mendeteksi cahaya ialah LDR (Light Dependent Resistor). Sensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya Arduino Gambar 3 Arduino Uno Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel [3] ACS 712 Gambar 4 Sensor Arus Sensor arus dari keluarga ACS-712 ELC-05B adalah solusi untuk pembacaan arus didalam dunia industri, otomotif, komersil dan sistem-sistem komunikasi. Sensor ini biasanya digunakan untuk mengontrol motor, deteksi beban listrik, switched-mode power supplies dan proteksi beban berlebih [1].

4 2.5. KYL-500S Gambar 5 KYL-500S KYL-500S adalah sebuah modul wireless transciever yang digunakan sebagai wireless data transciever pada jarak dekat dengan ukuran yang kecil, ringan, dan konsumsi daya yang rendah dan dengan stabilitas dan reliabilitas yang baik [2]. 3. Perancangan Sistem 4. Flowchart Gambar 6 Blog diagram sistem Gambar 7 Flowchart sistem mikrokontroller

5 Gambar 8 flowchart penggerakan motor DC 5. Pengujian dan Hasil Data Data hasil pengujian merupakan data yang diperoleh setelah pembuatan sistem penelitian secara keseluruhan selesai dan sesuai dengan konsep yang awal perencanaan. Dalam pengujian alat ini dilakukan dengan dua metode, yaitu metode dengan mekanik panel tetap dan metode dengan mekanik panel bergerak.

6 5.1. Metode dengan mekanik panel bergerak Tabel 1.Tegangan otuput solar panel terhadap intensitas cahaya matahari 08-Jul Jul Jul Agust Agust Agust-12 No Waktu (WIB) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

7 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Rata-Rata 31, ,1 33, ,27 31, ,8 27, ,09 27, ,6 29, ,57 Gambar 1. Grafik output panel terhadap intensitas cahaya matahari

8 Gambar 2. Grafik perubahan pada panel surya terhadap waktu

9 5.2. Metode dengan mekanik panel tetap Tabel 2.Tegangan otuput solar panel terhadap intensitas cahaya matahari No Waktu (WIB) 07-Jul Jul , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Rata-Rata 29, ,76 29, ,73 Gambar 3 Grafik Surya terhadap intensitas cahaya matahari

10 6. Mekanik 7. Kesimpulan dan Saran 7.1. Kesimpulan Setelah melakukan pengujian pada sistem dan membuat analisa maka dapat disimpulkan : 1. Peningkatan intensitas cahaya matahari mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap output tegangan yang dihasilkan solar panel. 2. Sistem mekanik dengan panel bergerak merupakan sistem yang lebih cocok untuk memaksimalkan kinerja solar panel. 3. Daerah Pekanbaru, khususnya Rumbai mempunyai potensi yang cukup bagus untuk menggunakan sistem ini, karena curah intensitas matahari dengan rata-rata pengambilan data selama 8 hari 29678,603 LUX (tanggal 7, 8, 11, 12 dan 13 Juli 2012 serta 4, 5, 7 Agustus 2012) Saran Untuk menyempurnakan proyek akhir ini maka ada beberapa saran dari penulis yaitu : 1. Diharapkan kedepannya pergerakan alat ini tidak hanya dari timur ke barat tapi dapat bergerak bebas dalam menentukan intesnsitas cahaya matahari terbesar. 2. Diharapkan kedepannya pengembangan alat ini menggunakan solar panel dengan lebih banyak untuk melihat besar daya yang dihasilkan, serta menambahkan aplikasi inverter untuk mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC.

11 Daftar Pustaka [1] Sensor Arus Efek Hall ACS 712. Diamnbil 2 Desember [2] Senjaya, Gandhy.2011, Prototype Wireless Sensor Network (WSN) Sebagai Sistem Pendeteksi Dini Kebakaran Hutan Menggunakan Media Wireless, Pekanbaru: Politeknik Caltex Riau. [3]