Perancangan Sistem Penjejak Matahari Dua Sumbu Dengan Reflektor Pada Tiga Posisi

Transkripsi

1 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) Perancangan Sistem Penjejak Matahari Dua Sumbu Dengan Reflektor Pada Tiga Posisi Septian Rahyudhi, Imam Abadi ST. MT. Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya imam@ep.its.ac.id Abstrak Sistem penjejak matahari dirancang supaya dapat mengikuti orientasi matahari sehingga diperoleh daya yang lebih besar dari pada sistem panel tetap. Dalam penelitian ini disesain sistem penjejak matahari dua sumbu dengan reflektor aktif dengan beberapa parameter sudut supaya diperoleh total radiasi tahunan yang optimal. Mekanisme sistem penjejak matahari ditentukan pada tiga sudut utama yaitu pada saat pagi, siang dan sore. Hasil analisa yang didapat menunjukkan bahwa sudut sudut stop optimal panel surya saat pagi dan sore adalah sebesar β=70 o dari posisi siang hari, dan sudut switch optimal panel surya sebagai acuan untuk mengubah posisi panel ditentukan setengah dari sudut stop β adalah sebesar θ H =35 o, keduanya tergantung oleh lokasi lintang sistem ditempatkan. Sudut azimuth yang diperoleh saat pagi dan sore diperoeh sekitar 60 o γ 80 o dengan eror dari nilai optimal sebesar 2% dan 50 o γ 60 o dengan eror sebesar kurang dari 5%. Peningkatan daya yang dihasilkan dibandingkan dengan panel tetap adalah sebesar 45,128% pada lintang ϕ=-7 o. Untuk desain sudut tilt 1x reflektor yang optimal diperoleh sebesar α= 63 o, serta sudut switch reflektor diperoleh θ Hr =31, 5 oo. Peningkatan daya yang dihasilkan dengan penambahan reflektor aktif meningkat sebesar 12,981%, sehingga total peningkatan sistem penjejak matahadi dua sumbu dengan reflektor aktif pada tiga posisi diperoleh sebesar 46,117%. menggunakan metode 3 posisi yaitu pagi, siang, dan sore. Penelitian lainnya dilakukan oleh Hossein M. yang menganalisa sistem solar tracker untuk memaksimalkan daya keluarannya. Berdasarkan metode yang telah ada, penulis mencoba untuk mengembangkan metode yang telah ada dengan cara menerapkan sistem penjejak matahari dua sumbu dengan tracking reflektor datar pada tiga posisi sehingga diharapkan mampu meningkatkan daya keluaran sistem secara optimal. II. ANALISA DESAIN SISTEM PENJEJAK MATAHARI A. Desain Modul Sistem Penjejak Matahari 2 Sumbu dengan Reflektor Gambar 1 merupakan sistem penjejak matahari dua sumbu dengan reflektor. Mekanisme tracking sistem tersebut digerakkan oleh motor servo dan sensor posisi matahari. Sensor posisi matahari berfungsi untuk menyesuaikan agar di posisi tengah sedangkan motor servo berfungsi untuk menggerakkan sistem sehingga panel PV tegak lurus dengan matahari. Kata Kunci panel surya, energy surya, penjejak matahari, reflektor datar I I. PENDAHULUAN ndonesia memiliki banyak potensi energi terbarukan, salah satunya adalah potensi surya (matahari) yang bersih dan ramah lingkungan, tetapi pemanfaatannya belum optimal. Belum optimalnya pemanfaatan energi tersebut disebabkan biaya pembangkitan pembangkit listrik energi terbarukan, seperti tenaga surya, tidak dapat bersaing dengan biaya pembangkitan pembangkit listrik berbahan bakar energi fosil (bahan bakar minyak, gas bumi, dan batubara). Indonesia terletak di garis katulistiwa, sehingga Indonesia mempunyai sumber energi surya yang berlimpah dengan intensitas radiasi matahari rata-rata sekitar 4,8 kwh/m 2 per hari di seluruh wilayah Indonesia. Dengan berlimpahnya sumber energi surya yang belum dimanfaatkan secara optimal, maka sistem pembangkitan listrik menggunakan solar cell merupakan salah satu solusi yang dapat dipertimbangkan sebagai salah jenis energi alternatif. Untuk mengembangkan sistem tracking aktif matahari, beberapa penelitian telah dilakukan diantaranya B.J Huang mencoba menganalisa solar tracker satu sumbu Gambar. 1. Desain modul sistem penjejak matahari dua sumbu bengan reflektor aktif pada tiga posisi Sensor posisi matahari terdiri atas dua elemen sensor yang dipisahkan oleh sebuah shading plate. Pergerakan matahari akan mempengaruhi kondisi photosensing yang tertutup oleh bayangan. Berdasarkan posisi matahari, sinyal yang ditangkap membuat motor akan bergerak menuju posisi tertentu yang paling dekat dengan matahari. Desain sensor yang digunakan akan menentukan kapan PV sistem merubah posisinya.

2 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) Daftar simbol A Ketinggian lokasi pengamatan, kilometer σ b Transmisi berkas radiasi atmosfir, tidak bersatuan a 0, a 1, k, a o, a 1, k Parameter untuk σ, r 0, r 1, r b, tidak k bersatuan σ d Transmisi berkas radiasi baur atmosfir, tidak bersatuan G o Radiasi atmosfir matahari (AM0) pada bidang Rasio sinar datang pada panel terhadap bidang R horizontal b horizontal, tidak bersatuan G bn Berkas radiasi pada bidang hotizontal, W/m 2 γ Sudut azimuth, derajat G sc Konstanta Matahari 1353 W/m 2 λ Slope permukaan, derajat I c clear sky horizontal radiation, J m 2 δ Sudut deklinasi, derajat I ob clear sky horizontal beam radiation, J/ m 2 ϕ Sudut lintang, derajat I od clear sky horizontal diffuse radiation, J/ m 2 θ Sudut datang/insiden terhadap garis normal PV, derajat I on Radiasi matahari di atmosfir (AM0), J/ m 2 θ z Sudut zenith, derajat I T Radiasi yang ditangkap permukaan, J/ m 2 θ r Sudut datang reflektor, derajat n Hari ke-n dalam satu tahun, hari θ H Sudut switch panel, derajat P v Ukuran PV modul, Wp θ Hr Sudut switch reflektor, derajat Q opt Radiasi total tahunan yang optimal,mj/ m 2 ω Sudut jam, derajat Q total Radiasi total tahunan, MJ/ m 2 α Sudut tilt reflektor, derajat ρ Konstanta pantulan difus tanah, tidak bersatuan β Sudut stop panel, derajat Desain reflektor terhadap bidang PV didasarkan atas pengembangan desain reflektor pasif yaitu tanpa tracking. Penempatan reflektor diletakkan pada sisi selatan sehingga tidak mengganggu arah datang sinar matahari menuju panel PV. Dengan sistem penjejakan matahari, reflektor dapat aktif bergerak pada sudut 0 derajat sampai 90 derajat. Skema reflektor terhadap panel PV dapat dilihat pada gambar 2. Mekanisme penjejak matahari pada reflektor memiliki kaidah sang serupa seperti pada panel PV yaitu pada saat pagi, siang, dan sore. Sistem digerakkan oleh motor DC dengan arah orientasi pada dua sumbu, yaitu orientasi sudut α dan pergerakan pada orientasi azimuth. Namun, pergerakan pada orientasi azimuth didesain mengikuti orientasi panel penjejak matahari. Desain mekanik dibuat cukup sederhana agar sistem bekerja tidak terlalu berat serta dapat beroperasi secara efisien. Gambar 2. Desain reflektor terhadap bidang panel PV B. Radiasi Total Sesaat pada Sistem Penjejak Matahari 2 Sumbu dengan Reflektor Berdasarkan gambar 3, tentang koordinat sistem penjejak PV, maka dapat dihitung radiasi matahari sesaat pada penjejak matahari 2A3P modul PV dengan menggunakan persamaan Liu and Jordan, yaitu: I T = I cb R b + I cd 1+cos β 2 + I c ρ 1 cos β cos θ R b = (2) cos θ z dimana ρ adalah koefisien pemantulan tanah, yaitu 0.2 untuk tanah bebas salju dan 0.7 untuk tanah bersalju. λ adalah kemiringan permukaan PV, I cb adalah berkas 2 (1) horizontal radiasi saat kondisi cerah; yang dihitung dengan menggunakan model matematis Hottel, yaitu: I cb = I on τ b cos θ z. (3) Tetapan transmisi atmosfir terhadap berkas radiasi τ b adalah perbandingan antara berkas radiasi G bn terhadap Air Mass Zero (AM0) radiasi luar angkasa, τ b = G bn /G 0. (4) yang ekivalen dengan persamaan berikut: τ b = a 0 + a 1 e k/ cos θ z. (5) Tetapan a 0 = r 0 a 0 ; a 1 = r 1 a 1 ; k = r k k untuk atmosfir standar pada jarak 23 km pandangan, ditentukan dari a 0, a 1, k yang diberikan untuk ketinggian kurang dari 2.5 km dengan: a 0 = A 2, a 1 = (6.5 A) 2, (6) k = (2.5 A) 2, dimana A adalah ketinggian pengamat dalam kilometer. Parameter r 0, r 1, r k tergantung pada tipe iklim, yang ditunjukkan pada tabel 1. Variabel I on merupakan akumulasi berkas radiasi luar angkasa (atau AM0) untuk satu periode (missal 1 menit) pada hari ke n dalam satu tahun. I on = G 0n dt = G sc cos 360xn dt. (7) 365 G sc adalah konstanta matahari(1353 W/m 2 ) Variabel I cd pada persamaan (1) merupakan radiasi difuse, yang dihitung menggunakan model persamaan Liu & Jordan, yaitu: I cd = I on τ d cos θ z. (8) τ d = τ b. (9) Gambar. 3. Geometri sistem penjejak matahari dengan reflektor Berdasarkan gambar 3, sudut datang matahari terhadap vektor garis normal PV θ, dan sudut zenith θ z berhubungan

3 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) dengan sudut elevation / tilt angle α, sudut stop β dan sudut deklinasi matahari δ, yang dihitung menggunakan persamaan (11) dan (12), yang berasal dari posisi relatif matahari dan letak PV. cos i = sin α cos β sin φ cos γ cos δ cos ω sin α cos β cos γ cos φ cos δ sin β sin γ sin φ cos δ cos ω +sin β sin γ cos φ sin δ + sin α cos β sin γ cos δ sin ω + sin β cos γ cos δ sin ω (10) + cos α cos β sin φ sin δ + cos α cos β cos φ cos δ sin ω Untuk panel dengan slope tetap, maka pergerakan panel untuk orientasi utara-selatan ditentukan oleh azimuth, γ, sehingga untuk kasus ini, α = 0 o, persamaan menjadi: cos θ = sin β sin γ sin φ cos δ cos ω +sin β sin γ cos φ γ sin δ + sin β cos γ cos δ sin ω (11) + cos β sin φ sin δ + cos β cos φ cos δ sin ω cos θ z = cos φ cos δ cos ω + sin φ sin δ (12) dan, δ = sin n, deg, (13) 365 γ adalah azimuth permukaan PV dari arah selatan (negative untuk arah timur dan positif untuk arah barat); φ adalah lokasi lintang tempat instalasi, ω adalah solar time (negative untuk pagi, positif untuk sore, dan nol saat siang hari, 15 derajat per jam) Tipe Iklim Tabel 1. Nilai Konstanta Iklim r 0, r 1, r k Untuk sistem reflektor penjejak matahari, yaitu studi kasus dengan orientasi sudut α, maka komponen sudut diabaikan, artinya β = 0. Sehingga persamaan (10) menjadi: cos θ r = sin α sin φ cos γ r cos δ cos ω sin α cos γ r cos φ cos δ + sin α sin γ r cos δ sin ω (14) + cos α sin φ sin δ + cos α cos φ cos δ sin ω dengan, γ r = γ + 90 o (15) cos λ pada merupakan inner product dari vector garis normal PV dan vector zenith, yang dirumuskan: cos λ = cos α cos β, (16) Melalui persamaan-persamaan di atas, maka total radiasi tahunan sistem penjejak matahari dengan reflektor pada tiga posisi maka persamaan (1) menjadi: 1+cos λ r 0 r 1 r k Tropical Mid-latitude summer Sub-arctic summer cos λ I T = I cb R b + I cd + I 2 r ρ r F r c + I c ρ (17) 2 dimana ρ r adalah tetapan pantulan diffuse pada reflektor; Ir radiasi pada permukaan reflektor, dengan diasumsikan Ir=Ic, dan Fr-c adalah view factor permukaan terhadap reflektor. C. Desain Optimal Sistem Penjejak Matahari 2 Sumbu (1). Sudut stop β optimal untuk desain PV pada lintang -7 o Desain sudut stop diatas, diperoleh pada latitude φ = -7 o, yang merupakan posisi lintang lokasi instalasi pengambian data serta diambil pada ketinggian A= km. Pada Sumbu y 1 merupakan radiasi total tahunan matahari sebagai fungsi sudut stop, β. Sedangkan pada sumbu y 2 yaitu pada bagian kiri grafik merupakan sudut switch panel surya melalui kaidah θ H = β 2. Berdasarkan gambar 4, diperoleh desain sudut stop optimal pada kondisi tersebut sebesar β =70 o. Untuk sudut stop optimal tersebut, radiasi total tahunan diperoleh sebesar Q opt = MJ/m 2 yr. Desain sudut switch diperoleh berdasarkan kaidah yang telah ditentukan sehingga diperoleh sudut switch optimal sistem penjejak matahari dua sumbu adalah sebesar θ H = 35 o. Yearly Total Irradiance (MJ/m 2 yr) Yearly Total Irradiance (MJ/m 2 yr) Latitude --Latitude = -7º ---- A = = -7º km-- A = 6 m Stop angle (degree) (2). Sudut stop β optimal untuk desain panel pada variasi lintang di Indonesia Plot grafik berikut ini merupakan desain sudut stop pada variasi latitude 6 o, -7 o, dan -11 o. Variasi didasarkan pada latitude di Indonesia, bernilai positif jika pada lintang utara dan bernilai negatif jika pada lintang selatan. Sumbu y merupakan radiasi total tahunan matahari sebagai fungsi dari sudut stop yang ada pada sumbu x. Desain masing-masing lintang/latitude dapat dilihat pada gambar 5. Berdasarkan grafik pada gambar 5, pola variasi latitude di Indonesia meunjukkan pengaruh yang berbeda-beda terhadap desain sistem penjejak matahari dua sumbu pada tiga posisi yang dibuat, baik untuk sudut stop maupun radiasi total tahunan yang di peroleh. Untuk latitude 6 o, desain sudut stop menunjukkan pada nilai 48 o, dengan Q optimal menunjuk pada MJ/ m 2 yr. Untuk latitude - 11 o, yaitu lokasi lintang 11 o LS, menunjukkan sudut stop optimal adalah sebesar 74 o dengan Q optimal sekitar MJ/m 2 yr. Pada latitude -7 o,.yaitu lokasi instalasi sistem yang dibuat, desain sudut stop adalah pada 70 o dengan Q optimal adalah MJ/m 2 yr. Desain optimal pada lokasi latitude yang berbeda dirangkum dalam tabel Sudut stop optimal = 70 o Qopt= MJ/m2yr Gambar 4. Variasi radiasi total tahunan pada Panel dengan desain sudut stop β Stop angle (degree) Optimal Switching Angle ( H ) (deg) Optimal Switching Angle ( H ) (deg)

4 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) Latitude -11 o Stop angle (degree) Gambar 5. Variasi radiasi total tahunan dengan desain sudut stop β terhadap latitude di Indonesia. Dalam perancangan sudut latitude tidak hanya berpengaruh pada besar radiasi total tahunan yang dihasilkan, namun juga berpengaruh terhadap sudut stop masing-masing lokasi di lintang tersebut. Hal ini menandakan bahwa lokasi instalasi sistem penjejak matahari dengan reflektor tidak boleh ada perubahan, sesuai pada desain yang telah ditentukan. Selain itu, lokasi instalasi sistem yang didesain menunjukkan bahwa pada lintang 7 o LS merupakan lokasi yang cukup baik untuk perancangan sistem penjejak matahari, walupun lebih baik dibandingkan pada lintang 11 o LS. Pada daerah lintang ini, intensitas radiasi matahari yang menyinari bumi cukup tinggi sehingga cocok untuk diterapkan sebagai daerah dalam mengembangkan sistem penjejak matahari. Tipe Iklim Variation Yearly Totally Irradiance with Latitude Angle Latitude 6 o Latitude -7 o Tabel 2 Desain Optimal pada Latitude yang berbeda Latitude 6 o -7 o -11 o Sudut stop optimal, β 48 o 70 o 74 o Sudut switch optimal, θ H 24 o 35 o 37 o Qopt (MJ/m 2 yr) (3). Sudut azimuth optimal untuk desain panel Desain grafik latitude dengan variasi sudut azimuth ditunjukkan pada gambar 6. Daerah latitude diset pada daerah lintang katulistiwa dimana panel PV diinstalasikan yaitu sebesar ϕ= -7 o. Desain sudut azimuth digunakan untuk menyesuaikan sistem penjejak matahari pada arah orientasi utara dan selatan. Penambahan sumbu ini didesain mengikuti orientasi sudut azimuth matahari sehingga diharapkan sistem yang dirancang dapat mengikuti arah matahari dengan baik setiap saat. Berdasarkan hasil perancangan yang diperoleh menunjukkan bahwa untuk daerah di sekitar lintang 7 o LS, dihasilkan azimuth paling optimum pada daerah sekitar 60 o sampai 80 o dengan error kurang dari 2%. Sedangkan pada daerah di sekitar azimuth 50 o error berada di sekitar 5% dan untuk azimuth 95 o error dari nilai optimum mencapai lebih dari 5%, sehingga sistem kurang baik diterapkan pada sistem untuk daerah tersebut Gambar 6. Variasi radiasi total tahunan dengan desain sudut Azimuth D. Desain Optimal Reflektor Aktif Gambar 7 merupakan desain sudut tilt reflektor penjejak matahari. Pada sumbu y merupakan nilai radiasi total tahunan matahari. Sedangkan pada sumbu x adalah sudut tilt reflektor, yaitu sudut kemiringan reflektor diukur dari permukaan horizontal. Desain sudut tilt optimal pada reflektor pada gambar 7 diperoleh dengan parameter latitude φ = -7 o dan β =70 o. Sesuai dengan pemodelan reflektor yang dilakukan, hasil simulasi desain tilt angle diperoleh sekitar 63 o dan diperoleh Qoptimal pada titik tersebut sebesar 18,710 MJ/m 2 yr. Desain sudut switch diperoleh dengan aturan θ Hreflector = α 2 sehingga diperoleh θ Hr = 3,5 o. Yearly Total Irradiance (MJ/m 2 yr) latitude (degree) x 104 Variation Yearly Totally Irradiance with Azimuth Angle Azimuth 50 o Azimuth 60 o Azimuth 70 o Azimuth 80 o Azimuth 95 o --- Error < 2% --Latitude = -7º ---- Stop Angle = 70 o -- Sudut tilt optimal = 63 o Qopt= MJ/m2yr tilt angle, degree Gambar 7. Variasi radiasi total tahunan dengan desain sudut tilt reflektor III. DAYA PENINGKATAN SISTEM PENJEJAK MATAHARI DUA SUMBU DENGAN REFLEKTOR AKTIF PADA TIGA POSISI A. Daya Peningkatan Sistem Penjejak Matahari Tanpa Reflektor Gambar 8 menunjukkan peningkatan daya keluaran panel PV dibandingkan dengan kondisi tetap/pasif. Perbedaan mendasar panel surya menggunakan sistem penjejak matahari dengan yang tidak menjejak (atau dalam kondisi tetap), terletak pada sudut datang yang ditangkap panel surya yang tentu berbeda. Karakteristik ini yang menjadi acuan untuk menentukan besar peningkatan daya yang dibangkitkan oleh panel surya penjejak matahari dengan panel surya pada kondisi tetap Optimal Switching Angle Reflector( Hr ),deg

5 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) Berdararkan gambar diatas, hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa peningkatan yang dihasilkan sistem penjejak matahari dua sumbu pada tiga posisi adalah sebesar 45,128% dibandingkan dengan sistem panel dalam keadaan tetap. Hasil ini didapatkan berdasarkan desain yang telah dirancang, dengan mempertimbangkan beberapa parameterparameter lingkungan dan iklim. maka, %P = 255, MJoule /year 221, MJoule /year 255, MJoule /year x100% %P = 13, % atau dengan kata lain bahwa daya peningkatan yang dihasilkan oleh sistem reflektor penjejak matahari sebesar 0, %. Variation Yearly Totally Irradiance with Azimuth Angle 2 x 104 Variation Yearly Totally Irradiance with Azimuth Angle PV With Tracking Fixed PV Without Tracking Yearly Total Irradiance Increase (%) 1.5 PV With Tracking Tracking PV + Reflektor Fixed PV Yearly Total Irradiation Increase (%) Gambar 8. Daya Peningkatan Panel Surya Berdasarkan hasil validasi yang telah dilakukan, besarnya energi rata-rata tahunan sistem penjejak matahari dua sumbu diperoleh sebagai berikut. Diketahui: P panel_fix = 221, MJoule/year P panel_tracking = 254, MJoule/year maka, %P = latitude (degree) 254, MJoule /year 221, MJoule /year 254, MJoule /year x100% %P =13, % Perbedaan peningkatan daya total tahunan hasil simulasi dengan hasil validasi diperoleh akibat beberapa keadaan yang diangap ideal saat simulasi. Hasil simulasi yang dilakukan terlihat lebih baik daripada penilitian sebelumnya pada sistem penjejak matahari satu sumbu. Sistem penjejak matahari dua sumbu memiliki efisiensi yang lebih bagus dibandingkan dengan satu sumbu karena dalam sistem ini tidak dikenal misalignment error sehingga dapat menjejak matahari pada orientasi azimuth, dan hasil efisiensinya menjadi lebih baik. B. Daya Peningkatan Sistem Keseluruhan Gambar 9 menjelaskan tentang perbandingan peningkatan daya panel PV saat dalam kondisi tetap, dengan penjejakan, serta dibandingkan dengan penambahan penjejakan reflektor. Hasil yang diperoleh bahwa peningkatan daya keseluruhan adalah sekitar 46,117% dibandingkan dengan kondisi pasif/ tetap dengan pengaruh penambahan reflektor hanya meningkat rata-rata sekitar 12,981%. Hasil simulasi diatas jika dibandingkan dengan peningkatan daya pada yang sebenarnya, hasilnya berbeda cukup besar. Berdasarkan hasil validasi yang telah dilakukan, diperoleh besar peningkatan daya yang dihasilkan dalam rentang satu tahun adalah sebagai berikut. Diketahui: P panel_fix = 221, MJoule/year P reflektor_tracking = 255, MJoule/year latitude (degree) Gambar 9. Daya Peningkatan Sistem Keseluruhan Jika dibandingkan dengan hasil simulasi, yaitu peningkatan yang dihasilkan sebesar 46,117%, penyimpangan ini cukup realistis. Hal ini dikarenakan, sistem mekanik yang dirancang tidak dalam keadaan ideal sehingga terjadi penyimpangan yang berarti. Sistem reflektor ini jika dianalisa memiliki desain yang kurang baik. Jika dibandingkan penelitian yang telah ada sebelumnya, yaitu peningkatan 2 x reflektor datar yang dipasang tetap, dihasilkan peningkatan sebesar 23%. Nilai ini terpaut cukup jauh dibandingkan sistem yang ada saat ini. Reflektor penjejak matahari didesain dengan menggunakan 1 sumbu kebebasan yaitu padaorientasi sudut tilt. Kekurangan dalam sistem ini bahwa reflektor tidak mengikuti gerak panel dalam arah orientasi sudut stop, sehingga terjadi banyak penyimpangan saat kondisi pagi ataupun sore. Desain ini yang menyebabkan sistem menjadi kurang efisien dibandingkan dengan fix reflektor. IV. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil dalam penelitian ini diperoleh beberapa desain optimal sistem penjejak matahari dua sumbu dengan reflektor aktif pada tiga posisi. Desain sudut sudut stop optimal panel surya saat pagi dan sore adalah sebesar β=70 o dari posisi siang hari, dan sudut switch optimal panel surya sebagai acuan untuk mengubah posisi panel ditentukan setengah dari sudut stop β adalah sebesar θ H =35 o, keduanya tergantung oleh lokasi lintang sistem ditempatkan. Sudut azimuth yang diperoleh saat pagi dan sore diperoeh sekitar 60 o γ 80 o dengan eror dari nilai optimal sebesar 2% dan 50 o γ 60 o dengan eror sebesar kurang dari 5%. Peningkatan daya yang dihasilkan dibandingkan dengan panel tetap adalah sebesar 45,128% pada lintang ϕ=-7 o. Untuk desain sudut tilt 1x reflektor yang optimal diperoleh sebesar α=63 o, serta sudut switch reflektor diperoleh θ Hr =31,5 o o. Peningkatan daya yang dihasilkan

6 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) dengan penambahan reflektor aktif meningkat sebesar 12,981%, sehingga total peningkatan sistem penjejak matahadi dua sumbu dengan reflektor aktif pada tiga posisi diperoleh sebesar 46,117%. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada pihakpihak yang turut membantu dalam penelitian ini terutama kepada pembimbing dan rekan-rekan tim matahari yang telah menempuh penelitian dari awal hingga akhir. Penulis juga menyampaikan terimakasih kepada Jurusan Teknik Fisika yang telah memfasilitasi penelitian ini sehingga dapat selesai tepat waktu. DAFTAR PUSTAKA [1]. Appelbaum J, Flood DJ, Crutchik M. Solar Radiation On Mars: Tracking Photovoltaic Array. NASA Technical Memorandum ; September [2]. Duffie JA, Beckman WA. Solar engineering of thermal processes. New York: Wiley Interscience; p [3]. Hilman, Catur. Aplikasi Kendali Logika Fuzzy (Klf) Pada Sistem Tracking Aktif Matahari Tipe Single-Axis Panel Surya ITS: Surabaya [4]. Hossein M, Alireza K, Arzhang J. A Review Of Principle And Sun- Tracking Methods For Maximizing Solar Systems Output. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2009; 13: [5]. Huang BJ, Ding WL, Huang YC. Long-Term field Test Of Solar PV Power Generation Using One-Axis 3-Position Sun Tracker. Solar Energy 2011;85: [6]. Huang BJ, Sun FS. Feasibility Study Of One-Axis Three Positions Tracking Solar PV With Low Concentration Ratio Reflector. Energy Conversion and Management 2007; 48: [7]. Kok-Keong C, Chee-Woon. General Formula for On-Axis Sun- Tracking System. Universiti Tunku Abdul Rahman, Malaysia; 13. [8]. Sebastijan S, Gorazd S. A Novel Prediction Algorithm For Solar Angles Using Solar Radiation And Differential Evolution For Dual- Axis Sun Tracking Purposes. Solar Energy 2011; 85: [9]. Toshio Matsushima, Tatsuyuki Setaka, Seiichi Muroyama. Concentrating Solar Module With Horizontal Reflectors. Solar Energy Materials & Solar cells 2003; 75: [10]. Yizhu Guo, Wei Liu, Jianzhong Cha. A System Modeling Method for Optimization of a Single Axis Solar Tracker International Conference on Computer Application and System Modeling (ICCASM 2010): V V11-34 [11]. S. Ozcelik, dkk. Two-Axis Solar Tracker Analysis and Control for Maximum Power Generation. Procedia Computer Science 2011; 6; [12]. T. Maatallah, S. Alimi & S. Nassrallah. Performance modeling and investigation of fixed, single and dual-axis tracking photovoltaic panel in Monastir city, Tunisia. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2011; 15;