PERANCANGAN SIMULATOR INSTALASI SOLAR MENGGUNAKAN PSIM 9.03 DESIGN SIMULATOR SOLAR CELLS INSTALLATION USING PSIM 9.03 PROYEK AKHIR

Transkripsi

1 PERANCANGAN SIMULATOR INSTALASI SOLAR SEL MENGGUNAKAN PSIM 9.03 DESIGN SIMULATOR SOLAR CELLS INSTALLATION USING PSIM 9.03 PROYEK AKHIR Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Listrik Di Jurusan Teknik Elektro Oleh : Fajar Jaohara ( ) POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Fajar Jaohara NIM : Jurusan/Prodi : Teknik Elektro / Teknik Listrik Tempat, tanggal lahir : Tasikmalaya, 10 april 1990 Alamat : kel Awipari 06 01/02 kec Cibeureum Kota Tasikmalaya Agama : Islam No. Telepon / HP : (0265) / fajarjaohara@gmail.com SD lulus tahun : 2004 di SD N Awipari 3 SMP lulus tahun SMA lulus tahun Hobi : 2006 di SMP Negeri 1 Tasikmalaya : 2009 di SMA Negeri 3 Tasikmalaya : Hiking mountainering Pengalaman Organisasi : 1.Anggota HML Ketua Assalam 2011 Motto hidup : Tidak ada gunung yang tidak ada puncaknya

4 Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan Maka, apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan) Kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap (Q. S. Al-Insyiroh: 6-8) Ilmu adalah harta yang paling berharga Jangan pernah Takut Untuk melangkah dan menghadapi resiko, karna puncak gunung hanya bisa di daki dengan langkan yang penuh dengan resiko semua badai pasti akan berlalu Karya ini kupersembahkan untuk Orangtuaku, adikku, dan saudara-saudaraku Atas segala do a, dorongan, serta semangat untuk menjadikan diri ini berguna, karena mereka mengantarkan aku pada kebahagiaan. Terimakasih atas motivasi, doa, dan dukungan seseorang yang selalu memberikan aku motivasi dan dukungan. Semoga ilmu yang kudapat bisa menjadi penerang bagi jalan hidupku.

5 ABSTRAK Solar sel merupakan salah satu energi alternatif sebagai pengganti energi tak terbarukan dengan memanfaatkan foton-foton cahaya, sehingga elektronelektronnya akan tereksitasi dan menimbulkan aliran arus listrik. Dalam merancang instalasi solar sel dengan mendapatkan daya yang maksimal sebisa mungkin menggunakan cara yang efisien. Pada proyek akhir ini akan merancang simulator instalasi solar sel sampai ke beban dengan rangkaian pemodelan kontrol maximum power point tracker (MPPT) buck converter untuk catu daya pengisian baterai 12VDC, inverter220 VAC dan boost chopper 48 VDC yang akan dibuat pada software Power Simulator (PSIM) metode yang digunakan yaitu merancang menggunakan PSIM 9.03 menganalisa dan mengevaluasi sistem kerja rangkaian. Kata Kunci : Solar sel, Konverter, sistem pemodelan, PSIM.

6 ABSTRACT Solar ccell is one of alternative energy as non renewable energy supplementary by using solar radiation. Designing a good solar cell installation to get efficient maximum power. This final project design a solar cell installation simulator to the load by marking MPPT control modeling circuit, buck converter for battery charging power supply 12VDC,inverter 220VAC and boost chopper 48VDC. The methods made by using Power Simulation Software (PSIM) a method used is by designined using PSIM, analize and evaluate work system circuit. Keywords : Solar cells,converter, Modeling system,psim

7 KATA PENGANTAR Puji dan rasa syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini dengan judul Perancangan Simulator Instalasi Solar Sel menggunakan PSIM Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada junjunan alam habibana wanabiana Rasulallah Muhammad SAW. Laporan ini ditulis sebagai bentuk pertanggung jawaban penulis terhadap hasil Proyek Akhir sebagai salah satu syarat kelulusan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik listrik, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung. Penulis menyadari selama proses penyusunan laporan Proyek Akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan, saran dan motivasi dari berbagai pihak sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini sesuai dengan yang diharapkan. Oleh karena itu penulis tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada: 1. Orang Tua yang selalu mendukung dalam hal materi maupun doa dan motivasi kepada penulis. 2. Bapak Hari Purnama,Ir.,M.Eng. Selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung 3. Bapak Sunarto, ST.,M.Eng. Selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Bandung. 4. Bapak Yoseph Santosa, ST., M.Eng dan Bapak Abdullah A., Ir., MT Selaku dosen pembimbing terimakasih banyak atas bimbingan dan motivasi yang diberikan. 5. Dosen prodi teknik Listrik Politeknik Negeri Bandung 6. Muhammad Ikhsan dan Felix Yustian Setiono selaku kakak pembimbing 7. Keluarga Besar Assosiasi Mahasiswa Islam (Assalam) Polban.

8 8. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu, yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan ini. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat, hidayah dan karunia-nya atas segala bantuan yang diberikan. Penulis menyadari bahwa dalam laporan proyek akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan dan menghargai setiap saran serta kritik untuk menyempurnakan laporan proyek akhir ini. Besar harapan bahwa laporan proyek akhir ini bermanfaat khususnya bagi penulis umumnya bagi pembaca. Bandung, Juli 2011 Penulis

9 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN... DAFTAR RIWAYAT HIDUP... i ii KATA MUTIARA... iii ABSTRAK... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Tujuan Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Metodologi Penulisan Sistematika Penulisan... 5 BAB II DASAR TEORI Pendahuluan Solar Sel Prinsip Kerja Solar Sel Modul Solar Sel Jenis Solar Sel Baterai Charger Metoda Maximum Power Point Tracker (MPPT) Prinsip kerja Inverter Metoda Boost Chopper PSIM... 26

10 2.9 Prinsip kerja MOSFET MOSFET enchancement Mode MOSFET tipe Enchancment kanal-n Pengaman Sekering Tabung Dioda Penghantar Bahan Penghantar Jenis penghantar Pengertian Operational Amplifier Rangkaian Penguat Inverting Rangkaian Penguat Inverting Rangkaian Penguat Penjumlahan (Summing) Prinsip Kerja regulator Tegangan BAB III PERANCANGAN Spesifikasi dan Deskripsi Alat Perancangan Alat Penentuan Kapasitas Beban Beban Total Simulator Kapasitas Solar Sel Kapasitas Baterai Charger dan Perancangan Rangkaian Simulasi Pengganti Baterai Perancangan Rangkaian control MPPT buck Regulator Perancangan Rangkaian Simulasi Boost Chopper Perancangan Rangkaian simulasi Inverter Pemilihan Penghantar Pemilihan Penganman Pembuatan Bill of Quantity... 54

11 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA Pendahuluan Pengujian Tiap blok Rangkaian Pengujian rangkaian Solar Sel Pengujian Boost Chopper Pengujian Inverter Analisa kerja sistem dan data hasil pengujian Grafik Fungsi solar sel terhadap perubahan intensitas cahaya Sistem kerja Regulator Tegangan dengan Penguatan Sistem Kerja Boost Chopper Sistem kerja Inverter BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN... 69

12 DAFTAR PUSTAKA 1. Arsip dan Catatan Kuliah Penulis dari tahun 2009 s.d 2012 di Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung. 2. Dali, Mehdi., Jamel Belhaj, Xavier Roboam., Design of stand-alond hybrid photovoltaic_wind Generating System with Battery Storage. Hal Findley, David S, Solar Power For Your Home, the Mcgraw-Hill companies, USA, Heryana, Nana., Power Elektronik Fundamentals (power point), LPKEE-ITB. Bandung ge. Tutorial PSIM (diakses pada 12 mei 2012 jam 20.19) (diakses pada 28 April 2012 jam19.38.) 7. Lisney, Trevor., Instalasi Listrik dasar, diterjemahkan oleh Mirza Satriawan,Ph.D. Erlangga, Jakarta, PUIL Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000). Jakarta : Yayasan PUIL 9. Rashid, Muhammad H., Power Electronic Hand Book, Academic Press, Canada, Wijayanto, Kartono.,, Politeknik Negeri bandung, Bandung, 2009.