PENGUJIAN KARAKTERISTIK PANEL SURYA BERDASARKAN INTENSITAS TENAGA SURYA

Transkripsi

1 PENGUJIAN KARAKTERISTIK PANEL SURYA BERDASARKAN INTENSITAS TENAGA SURYA TUGAS AKHIR Disusun Untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat-syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta DiajukanOleh: REZA PAHLEVI D FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014 i

2 LEMBAR PERSETUJUAN Tugas Akhir dengan judul Pengujian Karakteristik Panel Surya Berdasarkan Intensitas Tenaga Surya ini diajukan oleh : Nama : Reza Pahlevi Nim : D Guna memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan program Strata-Satu (S1) pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta, telah diperiksa dan disetujui pada : Hari : Tanggal : Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Hasyim Asy ari, ST. MT. Aris Budiman, ST. MT. ii

3 LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir dengan judul Pengujian Karakteristik Panel Surya Berdasarkan Intensitas Tenaga Surya ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Tugas Akhir Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta, pada: Hari : Tanggal : Dewan Penguji Tugas Akhir 1. Hasyim Asy ari, ST, MT 2. Aris Budiman, ST, MT 3. Agus Supardi, ST, MT 4. Umar, ST, MT Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik UMS Ketua Jurusan Teknik Elektro UMS Ir. Sri Sunarjono, MT. Ph.D Umar, ST, MT iii

4 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan segala inayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul PENGUJIAN KARAKTERISTIK PANEL SURYA BERDASARKAN INTENSITAS TENAGA SURYA.Sholawat serta salam untuk junjunganku, Nabiku Muhammad S.A.W yang aku nantikan nantikan syafa atnya. Hanya karena izin Allah SWT penulis akhirnya mampu melewati kendala dan tantangan dalam menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun dan diajukan sebagai syarat kelulusan dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik di JurusanTeknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuki tu, penulis menyampaikan terimakasih kepada: 1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT. Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Umar, ST, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Bapak Hasyim Asy ari, S.T., M.T.,,selaku Pembimbing I Tugas Akhir sekaligus Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingan dan arahan sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. iv

5 4. Bapak Aris Budiman, S.T, M.T.yang telah memberikan dukungan, bimbingan, serta arahan dengan sabar sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Bapak dan Ibu dosen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 6. Staf Tata Usaha, Staf akademik maupun non akademik, serta Staf Laboratorium Teknik Elektro yang telah banyak membantu dan memberikan kemudahan kepada penulis selama menempuh studi di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. 7. Teman-temen seperjuangan Teknik Elektro 2011, rekan-rekan KMTE, GOS, Unit Produksidan ROBOT Universitas Muhammadiyah Surakarta atas kekeluargaan dan persahabatan yang terjalin selama ini. 8. Semuapihak yang telah membantu terselesaikannya Tugas Akhirini yang tidak dapat penulis sampaikan satu per satu. Dengan segala kerendahan hati penulis berharap semoga karya ini memberikan manfaat kepada semua pihak dan bagi penulis sendiri pada khususnya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bermanfaat dan bersifat membangun. WassalamualaikumWr. Wb. Surakarta, v Penulis

6 MOTTO Kalau ada yang menghina anda anggap saja sebagai pujian bahwa dia berjam jam memikirkan anda, sedangkan Anda tidak sedetikpun memikirkan dia (Baharudin jusuf habibie) PERJUANGAN adalah PELAKSANAAN dari kata-kata ( W.S.Rendra) Dari semuahal, pengetahuan adalah yang paling baik, karena tidak kena tanggung jawab maupun tidak dapat dicuri, karena tidak dapat dibeli, dan tidak dapat dihancurkan. (Hitopadesa) Dunia adalah komedi bagi mereka yang memikirkan nya, atau tragedy bagi mereka yang merasakannya. (Harace Walpole) Enjoy the little things in life. Because one day you will look back, and realize they were the big things (reza pahlevi) vi

7 PERSEMBAHAN Teriring syukurku pada-mu, kupersembahkan karya ini untuk : Allah SWT. Atas karunia, nikmat, serta rahmat yang tak pernah henti kau kucurkan padaku. Ayah dan Ibuku tercinta. Yang mendidik dengan sabar dan ikhlas tanpa pamrih semoga selalu diberi kesehatan dan rahmat Allah SWT. Arisa Rizki yang selalu menyuport, mendampingi, memberi semangat tanpa lelah, sabar dan ikhlas serta selalu setia menemani. Segenap Keluarga Besar KMTE UMS. Terimakasih untuk setiap canda, tawa, sedih dan duka serta pelajaran berharga yang telah kalian beri. Teman teman Teknik Elektro 2011, khususnya pada Junaidi, Didik Rahmadhani, Agung Siswanto, Danang, Afif Saputro, Bugi Anggriawan dkk. Kakak tingkat dan adik tingkat Teknik Elektro 2009, 2010 dan Annas, Endah, Jimmi, Arum, Dhimas, Indra, Novix, Amri, Eddy, yang membuatku selalu tertawa. Rinduku pada kampong halamanku, dan teman teman lama dan seperjuangan kampong Roworejo. Tidak lupa untuk adikku tercinta yang selalu menyuport saya, walau jauh disana, Lulu, Ubai, Farhat, Cha-cha, Ike, dan Io. vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... LEMBAR PERSETUJUAN... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... MOTTO... PERSEMBAHAN... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR KONTRIBUSI... ABSTRAKSI... i ii iii iv vi vii viii xi xi xiii xiv BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Telaah Penelitian... 5 viii

9 2.2 Landasan Teori Sejarah Sel Surya Spesifikasi Sel Surya Dasar Sel Surya Perkembangan Sel Surya Energi Listrik Faktor Pengoperasian Sel Surya Photovoltaic (PV) Generator Arus dan Tegangan Daya Teori Dasar Panel sel surya Struktur Sel Surya BAB III. METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Persiapan yang Dilakukan Bahan dan Peralatan Bahan Peralatan Waktu dan Tempat Pengambilan Data Diagram Penelitian UrutanPenelitian Diagram Alur Penelitian ix

10 BAB IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 HasilPenelitian Analisa BAB V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Karakteristik Penurunan Voltage terhadap Kenaikan Gambar 2.2 Struktur panel sel surya Gambar 3.1 Diagram AlurPenelitian Gambar 4.7 Grafik panel sel surya Green Pro Berdasarkan intensitas terendah sampai tertinggi Gambar 4.8 Grafik panel sel surya Kobe Berdasarkan intensitas terendah sampai tertinggi Gambar 4.9 Grafik panel sel surya Shinyoku Berdasarkan intensitas terendah sampai tertinggi Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Ketiga Panel Sel Surya Shinyoku Berdasarkan intensitas terendah sampai tertinggi xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Spesifikasi Panel Surya Tabel 3.2 Spesifikasi Panel Surya Tabel 3.3 Spesifikasi Panel Surya Tabel 4.1 Hasil Pengujian panel sel surya Dengan merk GREENPRO Tabel 4.2 Hasil Pengujian panel sel surya Dengan merk KOBE Tabel 4.3 Hasil Pengujian panel sel surya Dengan merk SHINYOKU Tabel 4.4 Hasil Daya tiap modul panel sel surya xii

13 DAFTAR KONTRIBUSI Tugas Akhir ini bermula dari ketertarikan penulis terhadap pembangkitan energi alternatif terbarukan yang kedepannya memiliki prospek dan manfaat yang besar untuk dikembangkan. Ide tugas akhir ini berasal dari Bapak Hasyim Asy ari, S.T., M.T., Beliau menawarkan judul tugas akhir mengenai pemanfaatan energi alternatif. Setelah berkonsultasi dan diberikan penjelasan, akhirnya penulis berniat untuk melakukan penelitian. Beliau juga menyetujui untuk menjadi pembimbing pertama dalam tugas akhir ini. Setelah beberapa kali berkonsultasi mengenai judul tugas akhir dan teknis penelitian, akhirnya penulis memutuskan untuk membuat proposal tugas akhir sekaligus meminta kesediaan Bapak Aris Budiman, ST. MT. Untuk menjadi pembimbing dua dalam penelitian ini. Setelah seminar proposal dibuat dan diseutujui untuk ditindaklanjuti sebagai Tugas Akhir penulis memulai penelitian mengenai energi terbarukan berupa panel surya ini. Penelitian ini dilakukan penulis di lapangan psikologi kampus 2 UMS. Bahan-bahan yang dipergunakan seperti sel surya, dan anemometer milik Bapak Hasyim Asy ari, ST. MT. dan untuk peralatan lain meminjam dari Laboratorium Teknik Elektro, dan untuk kekurangannya diperoleh melalui pembelian. Pengambilan data dilakukan beberapa kali untuk mendapatkan seluruh data yang diperlukan dalam penelitian ini. Setiap ada perubahan penulis selalu berkonsultasi dengan pembimbing, hingga akhirnya seluruh data yang diperlukan terkumpul. Kemudian penulis menganalisa data xiii

14 yang terkumpul. Hasil pengujian dan analisa disusun dalam sebuah laporan Tugas Akhir. Demikian daftar kontribusi penulis buat dengan sejujur-jujurnya. Surakarta, Mengetahui Mahasiswa Tugas Akhir Reza pahlevi Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II (Hasyim Asy ari, ST.MT.) (Aris Budiman, ST.MT.) xiv

15 ABSTRAKSI Berbagai kajian dan penelitian dilakukan untuk mengolah energi matahari yang berlimpah luas di dunia, terlebih di Indonesia yang merupakan Negara yang dilalui garis khatulistiwa. Sekarang ini penggunaan solar sel mulai dikembangkan sebagai salah satu alternative sumber pembangkit energi listrik. Para peneliti mencari cara untuk meningkatkan efisiensi penggunaan solar sel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik panel sel surya berdasarkan intensitas tenaga surya, dan menganalisa kinerja panel sel surya serta mengetahui efisiensi penggunaan sel surya. Pada efisiensi penggunaan sel surya metode yang dilakukan adalah memanfaatkan sel surya sebagai pembangkit listrik terbarukan yang digunakan untuk mengetahui arus dan tegangan yang dihasilkan oleh setiap panel sel surya yang diujikan. Cara pengamatan yang dilakukan adalah pengambilan data terkait variasi intensitas cahaya yang sedang terjadi pada kondisi intensitas cahaya yang sama, suhu yang sama dan tekanan angin yang sama. Penelitian ini menggunakan 3 buah panel sel surya dengan kapasitas daya yang sama yaitu 100Wp dan merk yang berbeda. Dengan peralatan yang digunakan untuk pengukuran ini antara lain: luxmeter, digunakan untuk mengukur intensitas cahaya. Anemometer, digunakan untuk mengukur kecepatan angin. Thermometer, digunakan untuk mengukur suhu. Multimeter, digunakan untuk mengukur arus dan tegangan Hasil penelitian menunjukkan bahwa. pada saat kondisi intensitas 1007 lux maka tegangan yang dihasilkan oleh panel sel surya 1, 2, dan 3 adalah 16,5V, 18V, dan 19V. Arus yang dihasilkan oleh panel sel surya 1, 2, dan 3 pada kondisi intensitas 1007 lux adalah 5,3A, 5,8A dan 6,1A dari ketiga merk panel sel surya yang berbeda dengan daya yang sama dapat diketahui bahwa panel sel surya 3 dengan merk shinyoku lebih baik dari pada kedua panel sel surya yang dibandingkan. Pada saat intensitas rendah yaitu 312 lux dapat diketahui tegangan dari panel sel surya 1, 2, dan 3 adalah 20V, 17V, dan 18V, dan untuk arus yang dihasilkan ketiga panel sel surya yang berbeda dengan intensitas rendah yaitu 312 lux adalah 5,3A, 5,8A, dan 6,1A, dapat diketahui bahwa panel sel surya 3 dengan merk visicom lebih baik dari pada kedua panel sel surya yang dibandingkan. Kata Kunci :sumber energi, solar sel, karkteristik panel sel surya. xv