RANCANG BANGUN ALAT SISTEM KENDALI BEBAN LISTRIK SATU PHASA DARI JARAK JAUH MENGGUNAKAN HANDPHONE BERBASIS ARDUINO DAN MULTI SUMBER

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN ALAT SISTEM KENDALI BEBAN LISTRIK SATU PHASA DARI JARAK JAUH MENGGUNAKAN HANDPHONE BERBASIS ARDUINO DAN MULTI SUMBER Sistem kontrol ATS (Automatic Transfer Switch) antara sumber PLN dan pembangkit solar cell TUGAS AKHIR Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya dari Politeknik Negeri Padang MUHAMAD YUSUF BP : PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI PADANG 2017

2 No. Alumni Universitas MUHAMAD YUSUF BIODATA No. Alumni Fakultas a). Tempat/Tanggal Lahir : Padang /12 oktober 1995 b). Nama Orang Tua: Man Moris dan Emawati. Fakultas : Politeknik d). Jurusan/Program Studi : Elektro/Teknik Listrik e).no.bp : f). Tgl. Lulus : 03 Oktober 2017 g). Predikat Lulus :... h). IPK : i). Lama Studi : 3 Tahun 1 Bulan j). Alamat Orang Tua :Jln Ujung Delima Raya Perumnas Belimbing, Kuranji, Padang SISTEM KONTROL ATS (AUTOMATIC TRANSFER SWITCH) ANTARA SUMBER PLN DAN PEMBANGKIT SOLAR CELL Tugas Akhir DIII Oleh : MUHAMAD YUSUF Pembimbing 1. Herisajani, ST.,M.Kom Pembimbing 2. Riza Widia, SST.,MT ABSTRAK Catu daya utama yaitu PLN (Pembangkit Listrik Negara) tidak selamanya kontinyu dalam penyaluranya, suatu saat pasti terjadi pemadaman yang kemungkinan dapat disebabkan oleh gangguan pada sistem transmisi atau sistem distribusi. Untuk mengantisipasi dari pemadaman tersebut, maka untuk mendesain sebuah kontrol ATS PLN sel surya. Dimana ketika supply dari PLN terjadi pemadamam maka untuk mengganti supply energi di alihkan ke sel surya. sel surya akan aktif secara otomatis disaat PLN padam, serta memindahkan secara otomatis distribusi dari PLN ke sel surya. ATS berfungsi sebagai interlock dari PLN ke Sel surya. sel surya dapat menggantikan peranan dari PLN untuk mensuplai sumber daya listrik pada Gedung. PLN kembali normal, sel surya akan memindahkan distribusi daya listrik dari sel surya ke PLN. Kata kunci : Automatic Transfer Switch (ATS),solar cell, interlock, energi ramah lingkungan. Tugas Akhir ini telah dipertahankan di depan sidang penguji dan dinyatakan lulus pada tanggal 03 Oktober Abstrak telah disetujui oleh penguji. Penguji :

3 Tanda Tangan Nama Terang Ir.Dedi Erawadi,M.K om Rahmi Berlianti,SST., MT H. Dasrul Yunus, ST.,M.Kom Herisajani ST.M.Kom Mengetahui : Ketua Jurusan Elektro : Dr. H. Afrizal Yuhanef ST., M.Kom NIP Tanda Tangan Alumnus telah mendaftar ke Fakultas/Universitas dan mendapat Nomor Alumnus : Petugas Fakultas/Universitas Nomor Alumni Fakultas : Nama Tanda Tangan Nomor Alumni Universitas : Nama Tanda Tangan

4 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur diucapkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini tepat pada waktunya. Tugas Akhir yang berjudul Rancang bangun alat sistem kendali beban listrik satu phasa dari jarak jauh menggunakan handphone berbasis Arduino dan multi sumber Sistem kontrol ATS (Automatic Transfer Switch) antara sumber PLN dan pembangkit solar cell. ini penulis buat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana muda ahli madya dari Politeknik Negeri Padang khususnya Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik. Ucapan terima kasih dengan setulus hati penulis haturkan kepada: 1. Direktur Politeknik Negeri Padang, Bapak Aidil Zamri, ST., MT. 2. Ketua Jurusan Teknik Elektro, Bapak Dr.H.Afrizal Yuhanef, ST,M.Kom. 3. Ketua Program Studi Teknik Listrik, Bapak Herisajani, ST., M.Kom. 4. Pembimbing I dan Pembimbing II, Bapak Herisajani, ST.,M.Kom. dan ibuk Riza Widia, SST.,MT 5. Selanjutnya, semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah banyak membantu selama proses penelitian dan penulisan tugas akhir ini.

5 Dengan segala kerendahan hati, penulis berharap agar laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi seluruh pembaca, terutama bagi pembaca yang mempunyai bidang keahlian yang sama dengan penulis. Amin ya rabbal alamin. Padang, 14 September 2017 Muhamad yusuf

6 DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL HALAMAN PERSETUJUAN LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... x DAFTAR LAMPIRAN... xi BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tujuan Manfaat Penulisan Ruang lingkup dan batasan masalah Manfaat penulisan Metode Penulisan Sistematika Penulisan... 4 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Komponen yang digunakan pada Automatic Transfer Switch Panel Kontaktor Magnet Relay Mini Ciruit Breaker (MCB) Prinsip kerja MCB Lampu Tanda Alat Ukur Listrik... 17

7 Amperemeter Voltmeter Sel Surya Spesifikasi Sel Surya Karakteristik sel Surya Jenis Sel Surya Prinsip Kerja Sel Surya Battery Charge Controller (BCR) Baterai atau Accumulatory Jenis-jenis Aki Proeses Elektrokimia Akumulator Inverter Fitting Lampu Hemat Energi BAB III. PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1. Perencanaan Sistem Perencanaan Rangkaian Perencanaan Rangkaian Kontrol Perencanaan Rangkaian Daya Perencanaan Panel ATS dan Sel Surya Perencanaan Beban Perencanaan Modul Sel Surya Perencanaan Baterai atau aki Perencanaan Solar Charge Controller... 45

8 BAB IV. HASIL dan ANALISIS 4.1. Panel Surya Rangkaian kontrol ATS PLN-Sel surya Data Pengujian Cara Kerja Keseluruan Perangkat Hasil Pengujian sel surya dan lama pengisian accumulator Perhitungan lama penggisian Perhitungan lama pemakaian accumulator BAB V. PENUTUP 5.1. Kesimpulan Saran Daftar Pustaka... 64

9 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Panel... 9 Gambar 2.2 Simbol kontak-kontaktor Gambar 2.3 Kontaktor Gambar 2.4 Relay Gambar 2.5 Kontruksi MCB Gambar 2.6 Lampu tanda Gambar 2.7 Amperemeter Gambar 2.8 Voltmeter Gambar 2.9 Panel surya Gambar 2.10 Prinsip kerja solar cell Gamabr 2.11 Battery charge controller Gambar 2.12 Batterai atau aki Gambar 2.13 Skema bagian accumulator Gambar 2.14 Inverter Gambar 2.15 Fitting duduk dan fitting gantung Gambar 2.16 Lampu hemat energy Gambar 3.1 Diagram blok ATS PLN dan Sel surya Gambar 3.2 Rangkaian kontrol ATS PLN dan Sel surya... 41

10 Gambar 3.3 Rangkaian daya ATS PLN dan Sel surya Gambar 3.4 Perencanaan Panel ATS Gambar 3.5 Perencanaan Panel ATS PLNdan Sel surya Gambar 4.1 Waktu pengisian Sel surya Gambar 4.2 Grafik arus pada tanggal 14 September Gambar 4.3 Grafik tegangan pada tanggal 14 September Gambar 4.4 Grafik daya pada tanggal 14 September Gambar 4.5 Grafik arus pada tanggal 15 September Gambar 4.6 Grafik tegangan pada tanggal 15 September Gambar 4.7 Grafik daya pada tanggal 15 September Gambar 4.8 Grafik arus pada tanggal 16 September Gambar 4.9 Grafik tegangan pada tanggal 16 September Gambar 4.10 Grafik daya pada tanggal 16 September Gambar 4.11 Grafik arus pada tanggal 17 September Gambar 4.12 Grafik tegangan pada tanggal 17 September Gambar 4.13 Grafik daya pada tanggal 17 September

11 DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1 Perbandingan beberapa jenis panel surya Tabel 3.1 Data beban Tabel 4.1 Data pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 14 september Tabel 4.2 Data pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 15 september Tabel 4.3 Data pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 16 september Tabel 4.4 Data pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 17 september

12 BAB 1 PENDAHULUAN I. Latar Belakang Seiring dengan kemajuan teknologi di segala bidang, maka catu daya utama PLN sangat berpengaruh terhadap penyedian energy listrik bagi layanan publik, baik itu daya besar maupun daya kecil. Akan tetapi suplay daya utama yang berasal dari PLN tidak selamanya kontinu dalam penyalurannya. Suatu saat terjadi pemadaman total yang dapat disebabkan oleh gangguan pada sistem pembangkit, atau gangguan pada sistem transmisi dan sistem distribusi. Sedangkan suplai energy listrik sangat diperlukan pada pusat perdagangan, perhotelan, rumah sakit, maupun industri dalam menjalankan produksinya. Sehingga jika PLN padam maka suplai energi listrik pun berhenti dan akibatnya seluruh aktivitas produksi pun berhenti. Berdasarkan hal diatas agar tidak terjadi pemadaman total pada penerangan ruangan maupun daerah penting yang harus mendapatkan suplai energi listrik secara terus menerus, maka dibutuhkan sel surya sebagai back up suplai utama. Sebagai kontrol kapan sel surya mengambil alih suplai tenaga listrik ke beban ataupun sebaliknya maka diperlukan sistem kontrol yang dapat bekerja secara otomatis untuk menjalankan sel surya saat terjadi pemadaman dari PLN. Kontrol otomatis tersebut biasanya disebut Automatic Transfer Switch (ATS) atau sistem interlock PLN sel surya. Dimana ATS menggunakan kontaktor sebagai interlock ATS tersebut.

13 Dimana penulis akan menjelaskannya secara mendetail di dalam penulisan yang berjudul Sistem kontrol ATS (Automatic Transfer Switch) antara sumber PLN dan pembangkit solar cell II. Tujuan penelitian Tujuan dari pembuatan tugas akhir adalah sebagai berikut : 1. Merancang Rangkaian kontrol ATS dengan suplay tegangan dari PLN dan sel surya. 2. Merancang Rangkaian daya ATS dengan suplay tegangan dari PLN dan sel surya. 3. Merancang sistem star sel surya secara otomatis apabila PLN mengalami gangguan (padam). 4. Merancang sistem off sel surya apabila PLN hidup normal kembali.. III. Manfaat penelitian Hasil dari proyek akhir ini diharapkan adanya proses perubahan teknologi serta penguasaan dan pengalaman yang telah diperoleh di bangku pendidikan serta aplikasinya dalam kehidupan di masyarakat, yang mana pada akhirnya alat ini berguna untuk kemajuan dibidang kelistrikan. Dan alat ini akan bekerja secara otomasi.

14 IV. Ruang lingkup dan Batasan Masalah Untuk lebih memfokuskan pembahasan tugas akhir ini, maka masalah yang ditangani dari tugas akhir ini dibatasi pada beberapa rincian sebagai berikut : 1. Sistem kerja ATS dengan suplay tegangan dari PLN dan sel surya. 2. Menggunakan sel surya sebagai pengganti sumber daya dari PLN. 3. Bagaimana prinsip kinerja dari solar cell sebagai pengontrol daya yang akan masuk dan disimpan pada aki. V. Manfaat Penulisan Adapun manfaat dari penulisan Tugas Akhir ini yaitu sebagai berikut : Menjadi referensi bagi orang yang membutuhkan. VI. Metode Penulisan Untuk mempermudah penulis dalam penyusunan laporan Tugas Akhir serta perencanaan alat, penulis mengumpulkan data-data dengan metode sebagai berikut: 1. Studi literature Yaitu dengan melalukan studi berdasarkan referensi dan berbagai diskusi pembahasan baik dengan pembimbing maupun orang yang berkompeten dalam bidang ini 2. Konsultasi

15 Mengadakan konsultasi dengan dosen pembimbing dan pihakpihak yang dapat membantu dalam penyelesaian tugas akhir baik dalam memperoleh data maupun dalam memberikan pendapat tentang tugas akhir yang dikerjakan. 3. Metode Observasi Pengamatan yang dilakukan terhadap alat yang diuji meliputi tahap pengenalan komponen yang digunakan serta penjelasan dari fungsi komponen tersebut. 4. Pengujian Alat Pengujian dapat dilakukan setelah alat tersebut benar-benar sudah siap dan tidak ada lagi kendalanya. 5. Penyusunan Tugas Akhir Penyusunan laporan ini dilakukan untuk memberikan penjelasan yang berkaitan dengan penelitian yang telah dilakukan dan juga sebagai dokumentasi dari tugas akhir. VII. Sistematika Penulisan Pembahasan yang disajikan dalam Tugas Akhir ini disesuaikan dengan beberapa tahapan, secara umum sistematika penulisan dalam Tugas Akhir ini adalah : BAB I PENDAHULUAN Berisikan latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, serta sistematika penulisan.

16 BAB II LANDASAN TEORI Berisikan teori-teori hasil studi literature dan sumbersumber tertulis lainnya sebagai landasan yang akan digunakan untuk menunjang penelitian, pembahasan serta pemecahan masalah tugas akhir ini. BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Berisikan perancangan serta gambaran alat yang akan dibuat, termasuk komponen-komponen serta bahan yang akan digunakan. Serta langkah kerja dari alat yang dibuat. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Memuat perhitungan yang merupakan pengolahan data dari hasil pengujian alat serta memperjelas tentang penyajian hasil pengolahan data. BAB V PENUTUP Bab ini berisikan kesimpulan dari hasil pengolahan data dan pembahasannya serta saran-saran yang diberikan sebagai tindak lanjut yang diperlukan untuk melakukan perbaikan

17 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Automatic Transfer Switch adalah suatu alat pemindah (transfer) suplai untuk beban dari sumber utama (dalam hal ini PLN) ke Sel Surya. Jika terjadi gangguan dari suplai utama yaitu PLN maka kontrol automatis akan bekerja. Suplai utama PLN dan suplai utama sel surya akan bekerja secara interlock, maksudnya jika sumber utama on maka suplai cadangan tidak bisa mensuplai beban. Automatic Transfer Switch ini merupakan sistem penyaluran daya secara otomatis yang berfungsi untuk menjaga kelangsungan penyaluran daya ke beban dengan dua buah penyuplai otomatis. Apabila penyuplai utama telah kembali normal, maka secara otomatis unit stop pada sel surya akan terhubung dan ATS akan bekerja dan akhirnya disuplai kembali oleh penyuplai utama (PLN). 2.1 Komponen yang digunakan pada Automatic Transfer Switch Panel Panel adalah suatu alat tempat mendistribusikan tenaga listrik dari pusat tenaga listrik ke peralatan pemakai energy listrik, panel merupakan tempat penempatan pengaman, control dan sebagai pusat dari suatu jaringan listrik yang berguna untuk memahami suatu rangkaian listrik seperti panel distribusi, panel daya dan panel control.

18 Dalam melakukan pemasangan panel ada beberapa ketentuan yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut : 1. Panel harus disusun dan dipasang sedemikian rupa sehingga terlihat rapi dan teratur dan ditempatkan didalam ruang yang cukup leluasa. 2. Panel harus dirancang dan dipasang sedemikian rupa sehingga pemeliharaan serta pelayanannya mudah dan aman, begi yang penting mudah dicapai. 3. Semua komponen yang pada waktu bekerja memerlukan pelayanan seperti alat ukur, tombol tekan, saklar harus dapat dilayani dengan mudah dan aman dari depan tanpa bantuan peralatan lain. 4. Penyambungan saluran masuk dan keluar pada panel harus harus menggunakan terminal sehingga penyambungan dengan komponen dapat dilakukan dengan mudah, teratur dan aman. Ketentuan ini tidak berlaku bila komponen tersebut terletak dekat saluran keluar atau saluran masuk. 5. Terminal saluran kendali harus ditempatkan terpisah dengan terminal saluran daya. 6. Beberapa panel yang letaknya berdekatan dengan suplai oleh sumber yang sama sedapat mungkin ditanda dalam suatu kelompok.

19 7. Penel tegangan rendah yang bagiannya yang masing-masing suplai dari sumber yang berlainan harus jelas terpisah dengan jarak sekurangkurangnya 5 cm. 8. Semua komponen yang terbuat dari logam dan berfungsi sebagai penghantar harus dilapisi logam pencegah karat untuk menjamin kontak listrik yang baik. Sambungan dua jenis logam yang berlainan harus menggunakan konektor khusus misalnya konektor bimetal. Secara umum panel yang sering digunakan adalah panel jenis kubikal, panel jenis ini semua sisinya tertutup rapat dan bagian depan terdapat alat-alat listrik berupa saklar, lampu indicator, tombol tekan, dan alat-alat ukur sehingga memudahkan operator bila mengopelasikan atau mematikan peralatan tersebut. Panel kubikal ini berupa box yang untuk hantaran keluaran dan masukan terdapat pada bagian bawah/atas panel tersebut. Ruang pelayanan yang bebas disekitar panel harus sesuai dengan ketentuan sebagai berikut : 1. Disekitar panel harus terdapat ruang yang cukup luas sehingga pemeliharaan, perbaikan, pelayanan dan lalu lintas dilakukan dengan mudah dan aman. 2. Dalam ruang sekitar panel tidak boleh diletakkan barang yang membatasi untuk bergerak.

20 3. Panel harus dipasang ditempat yang jelas terlihat dan mudah dicapai. Tempat itu harus dilengkapi tenda pengenal seperlunya dan penerangan yang cukup. berikut: Konstruksi panel distribusi pasangan luar harus memenuhi hal-hal sebagai a. Rangka terbuat dari bahan yang tahan cuaca luar, b. Lubang ventilasi harus dilindungi, agar binatang atau benda-benda kecil serta air yang jatuh tidak mudah jatuh didalamnya, c. Semua komponen di dalam panel, yang hanya dapat dilayani dengan jalan membuka tutup panelyang terkunci. d. Rangka panel harus terbuat dari bahan yang tidak dapat terbakar, tahan lembab dan kokoh. Gambar 2.1 Panel

21 2.1.2 Kontaktor Magnet Kontaktor adalah gawai elektromekanik yang dapat berfungsi sebagai penyambung dan pemutus rangkaian, pergerakan kontak-kontaknya terjadi karena adanya gaya elektromagnet. Kontaktor magnet merupakan sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan, artinya bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Arus kerja normal adalah arus yang mengalir selama pemutaran tidak terjadi. Kumparan/belitan magnet (coil) suatu kontaktor magnet dirancang untuk arus searah(dc) saja atau arus bolak-balik (AC) saja. The National Manufacture Assosiation (NEMA) memberikan definisi kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakkan secara magnetis untuk menyambungkan atau membuka berulang-ulang rangkaian listrik. Tidak seperti relai kontaktor dirancang untuk menyambung atau membuka rangkaian daya listrik tanpa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas, trafo kapasitor dan motor listrik yang untuk itu pelindung beban harus dipasang secara terpisah. Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah suatu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penitupan dan pembukaan rangkaian listrik. Bila kontaktor untuk arus searah digunakan pada arus bolak-balik, maka kemagnetannya akan timbul dan hilang setiapa saat mengikuti bentuk gelombang arus bolak-balik. Sebaliknya jika kontaktor yang dirancang untuk arus bolak-balik digunakan pada arus searah, maka pada kumparan itu tidak timbul induksi listrik,

22 sehingga kumparan menjadi panas. Jadi kontaktor yang dirancang untuk arus searah, digunakan untuk arus searah saja. Juga untuk arus bolak-balik. Umumnya kontaktor magnet akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85% tegangan kerjanya, bila tegangan turun kontaktor akan bergetar. Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusnya. Kontak-kontak pada kontaktor ada dua macam yaitu kontak utama dan kontak bantu. Sedangkan menurut kerjanya, kontak-kontak dibedakan menjadi dua yaitu Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Kontak NO adalah pada saat kontaktor tidak mendapat masukan listrik kontak terbuka, sedangkan pada saat kontaktor mendapat masukan listrik maka kontak akan tertutup. Sedangkan kontak NC adalah pada saat kontaktor tidak mendapat masukan listrik, kontak tertutup sedangkan pada saat kontaktor mendapat masukan listrik, kontak terbuka. Gambar 2.2 Simbol kontak-kontak Penandaan kontak-kontak mempunyai aturan sebagai berikut: 1. Penomoran kontak utama adalah 1, 3, 5 dan 2, 4, Penomoran kontak bantu adalah a. 1-2 untuk NC, contoh 11-12, 21-22, dan seterusnya.

23 b. 3-4 untuk NO, contoh 13-14, 23-24, dan seterusnya. Kode terminasi kontaktor: A dan B : terminal koil kontaktor 1, 3, 5 : terminal kontak utama (input) 2, 4, 6 : terminal kontak utama (output) 31, 41 : terminal kontak bantu NC (input) 32, 42 : terminal kontak antu NC (output) 13, 23 : terminal kontak bantu NO (input) 14, 24 : terminal kontak bantu NO (output) Untuk menentukan berapa besar ratting arus yang akan disalurkan oleh kontaktor dapat digunakan : Ratting arus kontaktor : 100%. In. Gambar 2.3 Kontaktor

24 2.1.3 Relay Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay merupakan otak dari rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut : a. Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak saklar. b. Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik. Relay merupakan saklar magnetis. Relay ini menghubungkan rangkaian beban on atau off dengan pemberian energi elektromagnetis. Konstruksi relay terdiri dari kumparan inti besi stationar. Kontak relay dipasangkan pada batang besi bersendi. Jika kumparan dialiri arus listrik maka timbulah elektromagnetik pada inti besi sehingga batang besi dapat ditarik ke inti elektromagnetik dan menutup pada kotak relay yang lain. Jika arus listrik diputuskan maka kontak akan dilepaskan oleh pegas. Gambar 2.4 Relay

25 2.1.4 Mini Circuit Breaker (MCB) Mini Circuit Breaker (MCB) adalah pemutus hubungan listrik secara otomatis apabila daya/tegangan melampaui standar yang ditentukan. Fungsi MCB adalah alat pengaman yang berguna sebagai saklar dan sebagai pembatas arus listrik untuk mencegah terjadinya korsleting/hubungan pendek ataupun kerusakan peralatan listrik akibat melonjaknya tegangan listrik. Pada rumah model lama, pemutus arus listrik ini berupa fuse (sekering) yang sudah tidak praktis lagi, karena apabila putus, harus mengganti dengan sekering baru. Dengan adanya MCB maka setiap kali arus listrik over sehingga sirkuit terputus, apabila instalasi normal kembali maka untuk menghidupkan listrik cukup dengan menekan tuas/saklar pada MCB. Kepentingan melakukan suatu penelitian adalah agar kita mendapat jawaban yang dapat dipergunakan sebagai acuan dalam memilih suatu alat pengaman yang betul-betul baik dan handal. MCB dipergunakan dan dipasang pada saluran awal sebelum saluran diberikan beban. Untuk MCB dengan kapasitas tertentu, semestinya memiliki kemampuan lepas dengan beban maksimal tertentu pula, tetapi kenyataan setelah diadakan suatu penelitian sebagai pembatas arus, MCB sering melepas arus melebihi kapasitas yang tertera pada alat tersebut. Hal ini tentu sangat berpengaruh terhadap perencanaan dalam penentuan besar dan kecilnya diameter dari saluran (kabel) itu sendiri.

26 (a) (b) Gambar 2.5 Konstruksi MCB (a) dan bagian-bagian MCB (b) Keterangan gambar (b) : 1. Tuas Operasi Strip 5. Bimetal 2. Aktuator Mekanis 6. Sekrup Kalibrasi 3. Kontak Bergerak 7. Kumparan magnetis 4. Terminal Bawah 8. Ruang busur api Prinsip kerja MCB 1. Thermis prinsip kerjanya berdasarkan pada pemuaian atau pemutusan dua jenis logam yang koefisien jenisnya berbeda. Kedua jenis logam tersebut dilas jadi satu keping (bimetal) dan dihubungkan dengan kawat arus. Jika arus yang melalui bimetal tersebut melebihi arus nominal yang diperkenankan maka bimetal tersebut akan melengkung dan memutuskan aliran listrik.

27 2. Magnetik prinsip kerjanya adalah memanfaatkan arus hubung singkat yang cukup besar untuk menarik sakelar mekanik dengan prinsip induksi elektromagnetis. Semakin besar arus hubung singkat, maka semakin besar gaya yang menggerakkan sakelar tersebut sehingga lebih cepat memutuskan rangkaian listrik dan gagang operasi akan kembali ke posisi off. Busur api yang terjadi masuk ke dalam ruangan yang berbentuk pelatpelat, tempat busur api dipisahkan, didinginkan dan dipadamkan dengan cepat Lampu Tanda Lampu tanda adalah lampu yang memberikan tanda atau isyarat apakah suatu rangkaian dalam keadaan beroperasi atau tidak. Dimana lampu tanda yang digunakan mempunyai daya 15 watt, dengan tegangan kerja 6 volt,110 volt dan 220 volt. Gambar 2.6 Lampu Tanda Lampu tanda terdiri dari beberapa macam warna untuk berberbagai macam operasi kondisinya,yaitu: a. Warna merah, untuk menunjukan adanya tegangan pada PLN. b. Warna kuning, untuk menunjukan adanya tegangan pada Beban.

28 c. Warna hijau, untuk menunjukkan adanya tegangan pada Sel surya Alat Ukur Listrik Alat ukur merupakan komponen penyusun pada sebuah rangkaian kelistrikan, dimana alat ukur akan bekerja untuk memberikan sinyal dan nilai dari besaran tegangan, arus, frekuensi atau daya yang mengalir pada rangkaian kelistrikan. Adapun Jenis-jenis alat ukur yang digunakan pada panel ini sebagai berikut : a. Amperemeter b. Voltmeter Amperemeter Ampermeter adalah alat pengukuran untuk mengukur arus listrik baik untuk listrik DC maupun AC. Alat ukur ini ada yang analog (jarum, untuk model lama) maupun alat ukur digital (untuk yang baru dan yang lebih akurat).untuk jenis analog, ampermeter ini menggunakan kekuatan magnet yang biasanya tidak bisa mengukur secara tepat. Gambar 2.7 Ampermeter

29 Apabila dalam pengukuran arus menggunakan Avometer, maka selector harus ditempatkan pada posisi DcmA jika menggunakan Avo analog,maka cara membaca hasil pengukuran adalah batas ukur dibagi dengan penyimpangan skala penuh klemudian dikalikan dengan penunjukan jarum. Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya Voltmeter Voltmeter merupakan alat atau perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik.alat ini terdiri dari tiga lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah Bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik.lempengan luar berperan sebagai anoda sedangkan yang ditengah sebagai katoda. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10 cm( tinggi x diameter ). Gambar 2.8 Voltmeter Apabila dalam pengukuran tegangan menggunakan Avo meter,maka selector harus ditempatkan pada posisi ADV atau ACV.Adapun cara membacanya

30 sama seperti pada pembacaan pada pengukuran arus,yaitu batas ukur dibagi penyimpangan skala penuh kemudian dikalikan dengan penunjukan. Cara pemakaian Voltmeter harus dipasang pararel terhadap instrument dari alat pemakai. Kelayakan batas ukur dalam masyarakat pada umumnya 110 volt, 220 volt serta 380 volt, kecuali alat-alat pemakai dan pada laboraturium listrik bisa menggunakan milivolt sampai kilovolt, bahkan pada jaringan distribusi maupun transmisi sampai ratusan kilovolt. Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengelir maka semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi. 2.2 Sel Surya Sel Surya atau juga sering disebut fotovoltaik adalah suatu elemen aktif yang mengubah cahaya matahari menjadi energy listrik. Pada umumnya satu keping sel surya mempunyai ketebalan 3 mm, tersusun atas kutup positif dan negative yang terbuat dari irisan bahan semikonduktor. Sel surya bisa disebut sebagai pemeran utama untuk memaksimalkan potensi cahaya matahari yang sampai ke bumi. Prinsip kerja suatu sel surya adalah dengan memanfaatkan efek fotovaltaik, yaitu suatu efek yang dapat mengubah secara langsung cahaya matahari menjadi suatu energy listrik. Efek fotovoltaik ini ditemukan oleh Becquerel pada tahun 1893, dimana Becquerel mendeteksi adanya tegangan foto ketika sinar matahari mengenai elektroda pada larutan elektrolit. Alat ini digunakan secara individual sebagai alat

31 pendeteksi cahaya pada kamera maupun digabung seri maupun parallel untuk memperoleh suatu harga tegangan listrik yang dikehendaki sebagai pusat penghasil tenaga listrik. Bahan dasar silicon ini terbuat dari silicon berkristal tunggal, yaitu bahan yang sering digunakan untuk pembuatan jenis semikonduktor. Silicon dimurnikan hingga membentuk suatu unsur pembentuk atom sehingga dapat digunakan sebagai bahan sel surya. Dengan terbentuknya sifat atom pada setiap sel dari sel surya tersebut maka terbentuk pula suatu elektromagnetik yang menyebabkan efek fotovoltaic. Sel silicon dalam solar sel panel yang disinari matahari membuat proton bergerak menuju electron dan menghasilkan arus dengan tegangan listrik. Sebuah sel silicon menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel surya (untuk menghasilkan 17 volt tegangan maksimum). Pada umumnya menghitung maksimum sinar matahari yang diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah lima jam. Misalnya, solar sel panel module memiliki kapasitas outpu : Watt hour. Solar sel 50 WP 12 V, memberikan output daya sebesar 50 watt per jam dengan tegangan 12 Volt. Untuk perhitungan daya yang dihasilkan perhari adalah 50 Watt x 5 jam (Maksimum peak intensitas matahari). Berikut adalah gambar sel surya dengan ukuran yang berbeda-beda.

32 Gambar 2.9 Panel Surya Spesifikasi Sel Surya Sel surya diproduksi dari bahan semikonduktor yaitu silicon yang berperan sebagai insulator pada temperature rendah dan sebagai konduktor bila ada energy dan panas. Silicon sel surya adalah sebuah diode yang terbentuk dari tiga lapisan atas silicon tipe n (silicon doping of phosphorous) dan lapisan bawah silicon photon atau benturan atom pada lapisan penghubung (junction = micron) menyebabkan terjadinya aliran listrik Karakteristik Sel Surya Karakteristik dari sebuah sel surya adalah : 1. Panel surya membutuhkan cahaya matahari. Penempatan panel surya pada posisi yang tepat atau tidak tehalang cahaya matahari yang menyinari panel surya sangat diperlukan pada pemasangan panel surya. 2. Panel surya menghasilkan listrik arus searah (DC).

33 2.2.3 Jenis Solar Sel berikut : Jenis solar sel yang sering digunakan pada saat sekarang ini adalah sebagai 1. Polikristal (Poly-crystalline) Merupakan panel surya yang memiliki susunan Kristal acak. Type polikristal memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya listrik yang sama, akan tetapi dapat menghasilkan listrik pada saat mendung. 2. Monokristal (Mono-crystalline) Merupakan panel yang paling effisien, menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling tinggi. Memiliki effisiensi sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang (teduh), effisiensinya akan turun drastic dalam cuaca berawan.

34 Berikut adalah tabel perbandingan beberapa jenis panel surya : Tabel 2.1 perbandingan beberapa jenis panel surya JENIS EFISIENSI PERUBAHAN DAYA DAYA TAHAN BIAYA KETERANGAN PENGGUNAAN Mono Sangat baik Sangat baik Baik Kegunaan pemakaian luas Sehari-hari Poly Baik Sangat baik Sangat baik Cocok untuk produksi masal Sehari-hari Amorphous Cukup baik Cukup baik baik Bekerja baik dalam pencahayaan fluorescent Sehari-hari perangkat komersial & Compound (GaAs) Sangat baik Sangat baik Cukup baik Berat dan rapuh Pemakaian diluar angkasa Prinsip kerja Solar sel Cara kerja sel surya adalah dengan memanfaatkan teori cahaya sebagai partikel. Sebagaimana diketahui bahwa cahaya baik yang tampak maupun yang tidak tampak memiliki dua buah sifat yaitu dapat sebagai gelombang dan dapat sebagai partikelyang disebut dengan Photon. Pada sel surya terdapat sambungan (junction) antara dua lapis tipis yang terbuat dari bahan semikonduktor yang masing-masing diketahui sebagai semikonduktor jenis P (positif) dan semikonduktor jenis N (negative).

35 Semikonduktor jenis N dibuat dari Kristal silicon dan terdapat juga sejumlah material lain (umumnya fosfor) dalam batasan batasan bahwa material tersebut dapat memberikan suatu kelebihan electron bebas. Electron adalah partikel sub atom yang bermuatan negative, sehingga silicon paduan dalam hal ini disebut sebagai semikonduktor jenis N (negative). Semikonduktor jenis P juga terbuat dari Kristal silicon yang didalamnya terdapat sejumlah kecil materi lain (umumnya boron) yang mana menyebabkan material tersebut kekurangan satu electron bebas. Kekurangan atau hilangnya electron ini disebut lubang (hole), Karena tidak ada atau kurangnya electron yang bermuatan listrik negative maka silicon paduan dalam hal ini sebagai semikonduktor jenis P. Beberapa sel surya diparalelkan untuk menghasilkan arus listrik yang lebih besar. Combiner pada gambar 2.14 menghubungkan kaki positif panel surya satu dengan panel surya lainnya. Kaki atau kutub negative panel satu dan lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya dihubungkan. Ujung kski positif panel surya dihubungkan ke kaki positif charge controller, dan kaki negative panel surya dihubungkan ke kaki negative charge controller. Tegangan panel surya yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller untuk mengisi baterai. Untuk menghidupkan beban perangkat AC (alternating current) seperti televise, radio, computer dan lain-lain, arus baterai disupply oleh inverter.

36 Gambar 2.10 Prinsip Kerja Solar Cell Dalam pengaplikasiannya, perancangan teknologi pembangkit listrik tenaga surya ini harus dilakukan beberapa langkah. Adapun langkah-langkahnya ialah sebagai berikut : 1. Mencari total beban pemakaian perhari. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : ( ) Menentukan ukuran kapasitas modul surya yang sesuai dengan beban pemakaian. Rumus yang digunakan adalah : Menentukan kapasitas baterai/aki. Persamaan yang digunakan ialah sebagai berikut : ( ) Battery Charge Controller (BCR) Battery Charge Controller atau biasa juga disebut dengan Regulator baterai adalah peralatan elektronik yang digunakan untuk mengatur arus searah

37 yang diisi ke baterai dan diambil dari baterai ke beban. Regulator baterai juga mengatur kelebihan mengisi baterai dan kelebihan tegangan dari modul surya. Manfaat dari alat ini juga untuk menghindari full discharge dan overloading serta memonitor suhu baterai. Kelebihan tegangan dan pengisian dapat mengurangi umur baterai. Regulator baterai dilengkapi dengan diode protection yang menghindarkan arus DC dari baterai agar tidak masuk ke panel surya lagi. Fungsi detail dari charge controller antara lain: 1. Mengatur arus untuk pengisian ke baterai, menghindari overcharging, dan overvoltage. Apabila baterai dalam keadaan kondisi sudah terisi penuh maka listrik yang disuplai dari modul surya tidak akan dimasukan lagi pada baterai dan sebaliknya juga jika keadaan kondisi baterai sudah kurang dari 30% maka charge controller tersebut akan mengisi kembali baterai sampai penuh. Proses pengisian baterai dan modul surya tersebut melalui charge controller akan terus berulang secara otomatis (smart charging) selama energi surya masih cukup untuk bias diproses oleh modul surya (selama matahari terang benderang). Charge controller juga berfungsi melindungi baterai ketika sedang mengalami proses pengisian dari modul surya untuk menghindari arus berlebih dari proses pengisian tersebut, yang akan menyebabkan kerusakan pada baterai. 2. Mengatur arus yang dibebaskan atau diambil dari baterai agar baterai tidak full discharge dan overloading. 3. Monitoring temperatur baterai Charge controller biasanya terdiri dari satu input (dua terminal) yang terhubung dengan output panel sel surya, satu output (dua terminal) yang terhubung dengan baterai/aki dan satu output (dua

38 terminal) yang terhubung dengan beban. Arus listrik DC yang berasal dari baterai tidak mungkin masuk ke panel surya karena biasanya ada dioda proteksi yang hanyamelewatkan arus listrik DC dari panel surya ke baterai, bukan sebaliknya. Dalam memilih Battery Charge Controller ada beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu : 1. Voltage 12 Volt DC / 24 Volt DC 2. Kemampuan dari Controller, misalnya 5 Ampere, 6 Ampere, 10 Ampere dan sebagainya. 3. Full Charge dan low voltage cut Gambar 2.11 Battery Charge Controller Gambar diatas adalah bentuk BCR yang penulis pakai dalam perancangan alat ini. Berikut adalah persamaan-persamaan yang berhubungan dengan Battery Charge Controller: 1. Lama pengisian baterai Dimana :

39 Lamanya pengisian arus (jam) Besarnya kapasitas baterai (Ah) Besarnya arus pengisian ke baterai (ampere) 2. Lama pengisian daya Dimana : Td = Lamanya pengisian daya (jam) Daya Ah = Besarnya daya yang dapat dari perkalian Ah dengan besar tegangan baterai (watt hours) Daya A = Besarnya daya yang didapat dari perkalian A dengan besar tegangan baterai (W) 2.4 Baterai atau Accumulatory Baterai pada PLTS berfungsi untuk menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh panel surya sebelum dimanfaatkan untuk mengoperasikan beban. Beban dapat berupa lampu refrigerator atau peralatan elektronik dan peralatan lainnya yang membutuhkan listrik DC. Accumulator atau yang akrab disebut accu/aki adalah salah satu komponen penting pada kendaraan bermotor. Selain berfungsi untuk menggerakkan motor starter, aki juga berperan sebagai penyimpan listrik dan sekaligus sebagai penstabil tegangan dan arus listrik kendaraan. Menurut Syam Hardi akumulator ini berasal dari bahasa asing yaitu: accu (mulator) = baterij (Belanda), accumulator = storange battery (Inggris), akkumulator = bleibatterie (Jerman). Pada umumnya semua bahasa-bahasa itu mempunyai satu arti yang dituju, yaitu acumulate atau accumuleren. Ini semua

40 berarti menimbun, mengumpulkan atau menyimpan. Menurut Daryanto akumulator adalah baterai yang merupakan suatu sumber aliran yang paling populer yang dapat digunakan dimana-mana untuk keperluan yang beranekaragam. Menurut Rudolf Michael, akumulator dapat diartikan sebagai sel listrik yang berlangsung proses elekrokimia secara bolak-balik (reversible) dengan nilai efisiensi yang tinggi. Disini terjadi proses pengubahan tenaga kimia menjadi tenaga listrik, dan sebaliknya tenaga listrik menjadi tenaga kimia dengan cara regenerasi dari elektroda yang dipakai, yaitu dengan melewatkan arus listrik dengan arah yang berlawanan di dalam sel-sel yang ada dalam akumulator. Saat pengisian tenaga listrik dari luar diubah menjadi tenaga listrik didalam akumulator dan disimpan didalamnya. Sedangkan saat pengosongan, tenaga di dalam akumulator diubah lagi menjadi tenaga listrik yang digunakan untuk mencatu energi dari suatu peralatan listrik. Dengan adanya proses tersebut akumulator sering dikenal dengan elemen primer dan sekunder. Untuk dapat melihat lebih jelas berikut adalah salah satu bentuk dari accumulator. Gambar 2.12 Baterai atau Aki

41 2.4.1 Jenis-jenis aki Berikut adalah beberapa jenis aki : 1. Aki Basah Hingga saat ini aki yang populer digunakan adalah aki model basah yang berisi cairan asam sulfat (H2SO4). Ciri utamanya memiliki lubang dengan penutup yang berfungsi untuk menambah air aki saat kekurangan akibat penguapan saat terjadi reaksi kimia antara sel dan air aki. Sel-selnya menggunakan bahan timbal (Pb). Kelemahan aki jenis ini adalah pemilik harus rajin memeriksa ketinggian level air aki secara rutin. Cairannya bersifat sangat korosif. Uap air aki mengandung hidrogen yang cukup rentan terbakar dan meledak jika terkena percikan api. Memiliki sifat selfdischarge paling besar dibanding aki lain sehingga harus dilakukan penyetruman ulang saat ia didiamkan terlalu lama. 2. Accumulator Hybrid Pada dasarnya aki hybrid tak jauh berbeda dengan aki basah. Bedanya terdapat pada material komponen sel aki. Pada aki hybrid selnya menggunakan low-antimonial pada sel (+) dan kalsium pada sel (-). Aki jenis ini memiliki performa dan sifat self-discharge yang lebih baik dari aki basah konvensional. 3. Accumulator Calcium Kedua selnya, baik (+) maupun (-) mengunakan material kalsium. Aki jenis ini memiliki kemampuan lebih baik dibanding aki hybrid. Tingkat penguapannya pun lebih kecil dibanding aki basah konvensional.

42 4. Aki Bebas Perawatan (Maintenance Free / MF) Aki jenis ini dikemas dalam desain khusus yang mampu menekan tingkat penguapan air aki. Uap aki yang terbentuk akan mengalami kondensasi sehingga dan kembali menjadi air murni yang menjaga level air aki selalu pada kondisi ideal sehingga tak lagi diperlukan pengisian air aki. Aki jenis ini biasanya terbuat dari basis jenis aki hybrid maupun aki kalsium. 5. Aki Tertutup (Accumulator Sealed) Aki jenis ini selnya terbuat dari bahan kalsium yang disekat oleh jaring berisi bahan elektrolit berbentuk gel. Dikemas dalam wadah tertutup rapat. Aki jenis ini kerap dijuluki sebagai aki kering. Sifat elektrolitnya memiliki kecepatan penyimpanan listrik yang lebih baik. Karena sel terbuat dari bahan kalsium, aki ini memiliki kemampuan penyimpanan listrik yang jauh lebih baik seperti pada aki jenis kalsium pada umumnya. Pasalnya aki ini memiliki self-discharge yang sangat kecil sehingga aki sealed ini masih mampu melakukan start saat didiamkan dalam waktu cukup lama. Kemasannya yang tertutup rapat membuat aki jenis ini bebas ditempatkan dengan berbagai posisi tanpa khawatir tumpah. Namun karena wadahnya tertutup rapat pula aki seperti ini tidak tahan pada temperature tinggi sehingga dibutuhkan penyekat panas tambahan jika ia diletakkan di ruang mesin. Tetapi pada umumnya aki bisa dipilah hanya menjadi tiga jenis. Pertama, aki konvensional atau dikenal dengan istilah aki basah yang memerlukan penambahan air atau elektrolit yang relatif lebih sering. Kedua aki hybrid yang tergolong low maintenance. Jenis aki ini perawatannya dianggap lebih mudah

43 karena penambahan air aki cukup antara tiga hingga beberapa bulan sekali. Dan ketiga, aki jenis MF atau maintenance free yang tidak perlu penambahan air aki sama sekali. Perbedaan utama dari teknologi ketiga jenis aki tersebut terletak pada intensitas penguapan cairan di dalam aki. Sementara besar-kecilnya penguapan, sangat ditentukan kandungan bahan kimia. Singkatnya, persentase kandungan antara timbal (Pb) dan kalsium (Ca), inilah yang membedakan jenis aki konvensional, hybrid maupun MF. Penambahan Ca menghasilkan penguapan pada aki dapat ditekan sekecil mungkin. Kalsium memegang peranan penting untuk mengurangi terjadinya penguapan elektrolit secara berlebihan. Perbedaan teknologi dan komposisi itu pula yang menjadikan harga ketiga jenis aki tersebut berbeda. Tipe MF memiliki harga paling mahal dibandingkan jenis lainnya. Pada teknologi aki konvensional, rata-rata setiap sel positif dan negative memiliki kandungan timbal (Pb) sebanyak 2,5%. Untuk hibryd, kandungan Pb berkurang menjadi 1,7% di sel positifnya. Sedangkan sel negatifnya 1,7% tetapi telah dicampur dengan Ca. Khusus aki MF, kandungan Pb sel positifnya tetap 1,7%, namun sel negatifnya tidak mengandung Pb karena Telah digantikan oleh Ca sebanyak 1,7%. Dari proses pencampuran bahan antara timbal dan kalsium, dapat diketahui tingkat perawatan aki. Semakin banyak kalsium digunakan, semakin bebas dari perawatan Proses Elektrokimia Akumulator 1. Pembangkitan Arus Apabila sebuah elektroda dicelupkan ke dalam larutan elektrolit maka ion-ion partikel listrik didorong dari elektroda ke dalam elektrolit yang hasilnya dinamakan tekanan larutan. Dalam hal ini

44 elektroda-elektroda timah melepaskan 2 elektron ke dalam elektrolit, sebagai akibat pelepasan ion positif timah, muatan negative berada/tinggal di elektroda timah. Dalam sebuah sel penyimpanan, perbedaan potensial atau voltase ini adalah 2 V, gambaran tersebut dimana oleh partikel muatan (ion timah) dilepas kedalam elektrolit sangat cepat sehingga mengakibatkan kondisi baru pada keseimbangan dengan elektrolit karena muatan negatif tinggal pada elektroda timah dan berusaha mendorong kembali ion positif tempat dimasuki elektrolit. Tenaga pengembalian ini secara tepat untuk tekanan larutan membuat kondisi keseimbangan baru. Hanya ketika sel diperlukan untuk mengemudikan arus listrik, keseimbangan antara tekanan larutan dan atraksi pengembalian berjalan serta penambahan partikel muatan ke dalam dan keluar elektrolit pada elektroda. Gambar 2.13 Skema Bagian Accumulator 2. Proses pengisian elektrokimia Pada akumulator diisi pada kedua elektroda positif dan negative yang terdiri dari timah sulfat ( PbSO warna putih). Elektrolit adalah asam sulfat lemah dengan berat jenis 1,12 Kg per liter. Disusun sekitar

45 17 % asam sulfat murni dan sekitar 83 % air. Sebagai akibat hasil komponen asam sulfat, penghantaran listrik yang cukup ke dalam elektrolit dapat ditentukan, air murni tidak dapat menghantarkan arus listrik. Jika sel timah bermuatan maka kedua elektrodanya dihubungkan ke sumber yang sesuai pada arus langsung. Sumber arus pengisian membawa elektron-elektron dari elektroda positif dan mendorongnya ke elektroda negatif. Oleh karena elektronelektron didorong ke dalam elektroda negatif oleh sumber pengisian arus timah bervalensi nol yang dibentuk pada elektroda negatif dari dua valensi positif atom timah, memecah molekul timah sulfat (PbSO4). Pada waktu bersamaan muatan negatif ion sulfat (SO) dilepas dari elektroda negatif ke dalam elektrolit. Pada elektroda positif timah bivalensi diubah ke dalam bentuk tetravalensi timah positif melalui pemindahan elektron. Tetravalensi positif dikombinasikan dengan oksigen yang dilepas dari air (H2O) ke bentuk timah peroxida (PbSO4). Pada waktu yang sama ion-ion dilepas selama proses oksidasi, SO memasuki elektrolit dan electrode negatif, sebagai hasil proses pengisian. Untuk itu ion + H2O dan SO dalam elektrolit ditambah, asam sulfat baru terbentuk dan berat jenis elektrolit meningkat. Sesudah timah sulfat pada elektoda positif diubah ke timah peroxida dan timah sulfat pada elektroda negative diubah ke logam timah maka proses pengisian telah lengkap.

46 Sel timah penyimpan arus dapat diputuskan sekarang dari sumber. Sebagai hasil proses pengisian arus, energi listrik terbentuk ke dalam sel telah diubah menjadi energi kimia dan disimpan. 3. Proses pengaliran arus pada beban Apabila dua terminal sel timah penyimpan dihubungkan satu sama lain melalui sebuah beban listrik (misalkan lampu), electron mengalir dari elektroda negatif melalui beban kemudian ke elektroda positif karena perbedaan potensial antar terminal. Sebagai akibat influk elektron-elektron, tetravalensi timah positif dalam elektroda positif diubah ke bivalen timah positif dan ikatan yang menghubungkan tetravalen timah positif ke atom oksigen pecah. Atom oksigen dilepas dan bergabung dengan ion hidrogen + H dibawa dari asam sulfur ke bentuk air. Pada elektroda negatif bivalen timah positif juga telah dibentuk sebagai akibat pergerakan elektron dari logam timah ke elektroda positif. Bivalen ion sulfat negatif dari asam, sulfat merupakan kombinasi dengan bivalen timah positif pada kedua elektroda, lalu timah sulfat (PbSO4) dibentuk sebagai produk pengaliran pada kedua elektroda. Kedua elektroda kembali ke kondisi semula, energi kimia disimpan dalam sel yang telah diubah kembali ke dalam energi dan telah dibalik dalam bentuk ini.

47 2.5 Inverter Untuk kebutuhan listrik AC, energi listrik yang disimpan di baterai dirubah menjadi listrik AC menggunakan Inverter. Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak balik (AC). Inverter mengkonversi arus DC V dari perangkat seperti baterai, panel surya/solar cell menjadi arus AC 220 V. Sumber Dc yang dibutuhkan inverter dapat berasal dari baterai atau dari sumber tegangan AC yang disearahkan. Untuk mendapatkan keluaran yang dikehendaki maka digunakan rangkaian control. Rangkaian control tersebut antara lain berfungsi untuk mengatur frekuensi amplitude gelombang keluaran. Agar gelombang keluarannya dapat kembali mendekati gelombang sinus, maka digunakan filter. Filter berfungsi untuk melewatkan frekuensi yang diharapkan saja. Filter yang digunakan disini biasanya merupakan filter jenis bandpass filter yang akan menagkal frekuensi rendah dan frekuensi tinggi yang tidak diharapkan pada keluarannya. Inverter mode saklar adalah rangkaian utama dari system yang berfungsi untuk membalikkan tegangan searah menjadi tegangan bolak-balik. Disebut mode saklar karena alat ini bekerja dengan menggunakan teknik penyaklaran (switching). Keluaran dari inverter mode saklar ini masih berupa pulsa-pulsa berfrekuensi tinggi (frekuensi switching). Sedangkan rangkaian control berfunsi untuk mengendalikan proses penyaklaran (switching) yang terjadi pada inverter mode saklar. Pengendalian ini akan menentukan bentuk gelombang, amplitude

48 gelombang, serta frekuensi gelombang keluaran pada system secara keseluruhan. Pada gambar ini adalah bentuk dari inverter. Gambar 2.14 Inverter Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan inverter, yaitu : 1. Kapasitas beban dalam Watt, usahakan memilih inverter yang beban kerjanya mendekati dengan beban yang hendak kita gunakan agar effisiensi kerjanya maksimal. 2. Input DC 12 V atau 24 V. 3. Sinewave ataupun square wave outuput AC. True sine wave inverter diperlukan terutama untuk beban-beban yang masih menggunakan motor agar bekerja lebih mudah, lancar dan tidak cepatpanas. Oleh karena itu dari sisi harga maka true sine wave inverter adalah yang paling mahal diantara yang lainnya karena dialah yang paling mendekati bentuk gelombang asli dari jaringan listrik PLN. Sedangkan pada square wave inverter beban-beban listrik yang menggunakan kumparan/motor tidak dapat bekerja sama sekali.

49 2.6 Fitting Fitting lampu bervungsi sebagai tempat memasang bola lampu dapat dinyalakan dan dipadamkan. Dari segi penggunaannya fitting terdiri dari fitting duduk dan fitting gantung. Fitting duduk dipasang dengan caras menempelkan didinding atau dilangit-langit. Biasanya dilengkapi dengan kayu roset, fitting biasanya terbuat dari kayu ebonit atau semacam porselin dan ada juga yang terbuat dari plastic keras. Sedangkan fitting gantung posisisnya sama dengan fitting duduk, hanya saja pmasangannya berbeda dimana fitting ini tergantung pada langit-langit. Kawat hantaran yang digunakan untuk menggantungkan dengan baik dan cukup kuat adalah kabel snur kain, biasanya fitting gantung terbuat dari bahan kuningan. Ada dua jenis pemasangan bola lampu pada fitting yaitu : 1. Sistem ulir yang biasanya digunakan pada lampu-lampu rumah dan penerangan jalan. 2. Sistem bayonet(tekan) yang biasanya digunakan untuk lampu hias, lampu mobil dan sebagainya yang umumnya brukuran kecil / berdaya kecil. Gambar 2.15 Fitting duduk dan fitting gantung

50 2.7 Lampu Hemat Energi Lampu hemat energy yaitu lampu lucutan gas yang menggunakan listrik untuk mengeksitasi uap raksa. Lampu ini dapat menghemat pemakaian energi listrik dirumah. Sehingga sedikitnya dapat mengurangi beban biaya. Pada gambar dibawah adalah bentuk dari lampu hemat energy. Gambar 2.20 Lampu hemat energy

51 BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1 Perancangan Sistem Perancangan sistem merupakan perancangan secara menyeluruh terhadap rangkaian dan alat yang digunakan. Prinsip kerja diagram blok yaitu ketika sumber PLN memberikan daya pada beban, namun ketika terjadinya trouble pada PLN maka kontaktor pada ATS secara otomatis akan mengalihkan sumber daya PLN ke Sel surya.prinsip kerja dari rancangan tersebut berdasarkan sistem interlock sehingga penyaluran energi listrik akan kontinu dengan adanya sistem interlock dari PLN-sel surya. 3.2 Perencanaan Rangkaian Perencanaan Rangkaian Kontrol Pada saat catu daya PLN padam (gangguan) maka anak kontak NC pada R1 akan mendeteksi kemudian rangkaian kontrol star sel surya akan hidup dan sel surya akan langsung hidup Gambar 3.2 Rangkaian kontrol ATS PLN - Sel Surya

52 PWM Solar Charge Controller Apabila suplay PLN kembali normal, maka beban akan diputus oleh anak kontak NC R1 dan beban langsung berpindah dari sel surya ke PLN Perencanaan Rangkaian Daya Gambar 3.3 Rangkaian Daya ATS PLN Sel Surya 3.3. Perencanaan Panel ATS dan Sel Surya berikut : Adapun panel ATS dan Sel Surya yang telah dirancang adalah sebagai TATA LETAK PENEMPATAN KOMPONEN PANEL ATS PLN 220 V AC PLN BEBAN SEL SURYA V V A A B. PINTU BOX PANEL A. ISI BOX PANEL Gambar 3.4 Perencanaan Panel ATS

53 Gambar 3.5 Perencanaan Panel ATS dan sel surya Dari rangkaian kontrol dan daya yang telah dirancang didapatlah alat dan bahan yang akan digunakan pada panel starting. Pada gambar 3.4 dan 3.5 menunjukkan komponen yang akan digunakan pada pembuatan panel ATS dan Sel Surya. 3.4 Data Beban Perencanaan beban yang akan digunakan pada alat ini adalah seperti yang terlihat pada tabel 3. No Beban Jumlah 1 Lampu pijar jenis philips Tabel 3.1 Perencanaan Beban Daya (w) Lama penggunaan (jam) Konsumsi Energi (Wh) Jumlah Total

54 3.5 Perencanaan Modul Solar Cell Di Indonesia umumnya energi surya yang dapat diserap dan dikonversi kedalam energy listrik (pengisian ke aki) berlangsung selama 5 jam. Oleh karena itu untuk menghitung berapa kebutuhan panel surya adalah dengan cara membagi konsumsi energi listrik dengan waktu pengisian. Dengan perkiraan konsumsi energi listrik sebesar 180 Wh maka dibutuhkan panel surya sebagai berikut : buah. Jadi panel surya yang dibutuhkan yaitu berukuran 50 WP sebanyak Perencanaan Baterrai atau Aki Kebutuhan Aki pada perencanaan pembuatan alat iniharus juga mempertimbangkan cuaca mendung atauhari-hari dimana matahari tidak dapat terbit. Biasanya diperhitungkan agar system tetap aktif walaupun cuaca tidak mendukung. Ketika sistem PV tidak bisa mengkorversi daya matahari selama 3 hari, maka kebutuhan kapasitas aki perhari harus dikalikan dengan 3. Untuk menentukan jumalah aki, maka digunakan persamaan berikut : ( )

55 ( ) Ah Untuk mengantisipasi keadaan yang tidak mendukung, maka kapasitas aki di kalikan menjadi 3, yaitu : 15 x 3 = 45 Jadi aki yang digunakan untuk perancangan alat ini adalah aki berkapasitas 45 Ah sebanyak 1 buah.tetapi pengguna menggunakan aki 45 Ah. 3.7 Data Solar Charge Controller Untuk menghitung kebutuhan solar charge controller, maka kita harus mengetahui dulu karakteristik dan spesifikasi dari solar panel, pada solar panel terdapat spesifikasi sebagai berikut : 1. Pm = 50 WP 2. Vm = 17,5 VDC 3. Im = 2,85 Amp 4. Voc = 22,5 V 5. Isc = 3,04 Amp Yang harus diperhatikan adalah angka Isc (Short circuit current), nilainya dikalikan dengan jumlah panel surya. Hasilnya merupakan nilai minimal dari charge controller yang dibutuhkan. Daya charger controller = 1 x 3,04 = 3,04 Amp Jadi, solar charge controller harus memiliki arus minimal 3,04 Amp.

56 BAB IV HASIL DAN ANALISA 4.1 Panel Surya Panel surya merupakan sistem modular yang mampu menyediakan sumber energi listrik dari proses konversi energi matahari atau dapat disimpan terdiri dari: panel surya, BCR, Inverter DC/AC, Baterai DC, Lampu. Kondisi lingkungan yang tidak menentu menyebabkan unjuk kerja panel surya yang tidak optimum, karena terjadi tidak stabilnya arus keluaran panel surya yang diamati dari pengukuran berbeda. Proses pengukuran tegangan dan arus dari panel surya dilakukan dari tanggal 14 sebtember Rangkain kontrol ATS PLN- Sel Surya Pada rangkaian kontrol ATS menggunakan dua sumber yaitu, Sumber PLN dan sumber Sel Surya. Sumber PLN akan memberikan energi listrik pada beban lampu pijar, ketika sumber PLN tersebut mati dan tidak memberi supply energi listrik pada beban maka rangkaian kontrol akan bekerja. Rangkaian kontrol akan bekerja untuk menghidupkan sumber energi listrik dari sel surya. Proses didapatkannya sumber energi listrik dari sel surya dengan memanfaatkan sumber sinar matahari. Semakin bagus sinar matahari atau cerah maka lebih banyak daya yang akan didapatkan oleh panel surya serta arus dan tegangan yang diperoleh semakin besar. Tegangan yang dihasilkan yaitu tegangan dc yang akan dikontrol oleh BCR kemudian akan disupply ke Battrei atau aki.

57 Untuk merubah tegangan DC menjadi tegangan AC digunakan inverter agar sumber tegangan dapat menghidupkan beban listrik. Apabila sumber PLN hidup kembali maka sumber dari Sel Surya akan terputus karena anak kontak NC (Normally Close) pada relay terbuka. 4.3 Data Pengujian Metode dari pengujian ini adalah untuk mengetahui apakah rangkaian yang telah dibuat tersebut dapat berjalan dengan baik dan komponen yang telah dirakit dan control yang didisain bekerja dengan baik, dan digunakan untuk mengetahui kelemahan atau kekurangan, kemudian pada tahap pengujian rangkaian sesuai dengan perencanaan atau tidak. Berdasarkan penelitian yang dilakukan maka akan diperoleh hasil data sebagai bukti bahwa rangkaian tersebut telah bekerja. 4.4 Cara Kerja Keseluruan Perangkat Prinsip kerja secara keseluruhan sistem sangat bergantung dengan cahaya matahari, dimana sistem pada sel surya akan bekerja jika menerima panas cahaya matahari yang kemudian diubah menjadi energi listrik melalui proses fotovoltaik, kemudian energi listrik yang dihasilkan sel surya akan disalurkan ke aki, proses ini disebut dengan pengecasan. Aki akan melakukan proses pengecasan selama sel surya masih menghasilkan energi listrik, proses pengecasan terjadi selama 12 jam, namun selama 12 jam tersebut proses pengecasan belum tentuk maksimal. Antara jam WIB sampai jam WIB panas yang dihasilkan oleh cahaya matahari

58 tidak terlalu maksimal, sedangkan pada jam WIB sampai jam WIB panas yang dihasilkan matahari juga tidak terlalu maksimal. Hal ini karena posisi cahaya matahari berada pada posisi kemiringan 10º sampai 20º lintang timur pada saat pagi hari dan 160º sampai 170º lintang barat saat sore hari sedangkan posisi sel surya sekitar 180º. Di Indonesia umumnya energi surya yang dapat diserap secara optimal dan dikonversi kedalam energi listrik (pengisian ke aki) berlangsung selama 5 jam. Gambar 4.1 Waktu pengisian sel surya Jika proses pengecasan pada aki sudah sampai batas maksimal maka BCR akan memutus arus yang masuk ke aki, hal ini bertujuan agar dapat memperpajang umur aki. Pada system ini sinar matahari yang ditangkap oleh panel surya akan tersimpan pada aki dan dapat digunakan secara langsung walaupun matahari tidak lagi menerangi panel surya asalkan aki masih menyimpan daya untuk menghidupkan beban.

59 Adapun keunggulan dari Battery Control Regulator : 1. Menganalisa kerusakan dan kondisi batterai seperti : a. Baterai diisi lampu indicator warna hijau pada terminal solar sell di BCR hidup. b. Baterai tidak mengisi lampu indicator warna hijau pada terminal solar sell di BCR berkedip-kedip. c. Baterai penuh 100% hidup lampu indicator hijau pada terminal Aki di BCR hidup. d. Baterai tersisa 70% hidup lampu warna kuning pada terminal Aki di BCR hidup. e. Baterai tersisa 30% hidup lampu warna merah pada terminal Aki di BCR hidup. f. Baterai lemah lampu warna merah pada terminal Aki di BCR berkedip-kedip. g. Beban bekerja lampu merah pada terminal beban di BCR hidup h. Beban over load lampu merah pada terminal beban di BCR berkedip pelan. i. Beban short circuit lampu merah pada terminal beban di BCR perkedip kencang. 2. Mengisi ulang baterai saat tegangan baterai drop/habis 3. Merawat baterai lebih tahan lama 4. Dilengkapi timer otomatis yang dapat mengisi aki secara otomatis ketika aki sudah habis. Kemudian dapat memutuskan pengisian ketika aki sudah penuh.

60 4.5 Hasil Pengujian Sel Surya dan Lama Pengisian Accumulator Pengujian ini dilakukan dengan mengambil beberapa data dari luar ruangan dengan menggunakan beban 3 buah lampu pijar 12 Watt, menggunakan cahaya matahari sebagai sumbernya dengan menggunakan panel surya tipe polycristalin. Pada tabel 4 dengan mengambil data di luar ruangan dengan menggunakan cahaya matahari sebagai sumber cahaya dan pengujian sel surya dengan kapasitas 50 WP dilaksanakan dengan menggunakan alat ukur voltmeter dan amperemeter dengan melakukan pengukuran antara WIB sampai jam WIB yang ditunjukkan pada tabel 4 Selanjutnya dilaksanakan kembali pengujian sel surya dengan kapsitas 50 WP pada tanggal 14 September sampai dengan 17 September dan melakukan pengukuran antara jam Wib sampai jam Wib. Tabel 4.1 Data pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 14 September 2017 No Jam pengamatan Arus (A) Tegangan (V) Daya (W) Suhu( C) Cuaca 1 9: , Cerah 2 9: C Cerah 3 10: C Cerah 4 10: Cerah 5 11: C Cerah 6 11: C Cerah

61 7 12: C Cerah 8 12: C Cerah 9 13: C Cerah 10 13: C Cerah 11 14: C Cerah 12 14: C Cerah 13 15: C Cerah 14 15: C Cerah 15 16: C Cerah Tabel 4.2 Data pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 15 September 2017 No Jam pengamatan Arus (A) Tegangan (V) Daya (W) Suhu( C) Cuaca 1 09: Cerah 2 09: C Cerah 3 10: C Cerah 4 10: Cerah 5 11: C Cerah 6 11: C Cerah 7 12: C Cerah 8 12: C Cerah 9 13: C Cerah

62 10 13: C Cerah 11 14: C Cerah 12 14: C Cerah 13 15: C Cerah 14 15: C Cerah 15 16: C Cerah Tabel 4.3 Data pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 16 September 2017 No Jam pengamatan Arus (A) Tegangan (V) Daya (W) Suhu( C) Cuaca 1 09: Cerah 2 09: C Cerah 3 10: C Cerah 4 10: Berawan 5 11: C Berawan 6 11: C Berawan 7 12: C Berawan 8 12: C Berawan 9 13: C Cerah 10 13: C Berawan 11 14: C Berawan 12 14: C Mendung

63 13 15: C Mendung 14 15: C Mendung 15 16: C Mendung Tabel 4.4 Data pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 17 September 2017 No Jam pengamatan Arus (A) Tegangan (V) Daya (W) Suhu( C) Cuaca 1 09: Berawan 2 09: C Berawan 3 10: C Berawan 4 10: Cerah 5 11: C Berawan 6 11: C Berawan 7 12: C Berawan 8 12: C Berawan 9 13: C Berawan 10 13: C Berawan 11 14: C Berawan Data : Hasil pengujian.

64 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 Datagrafik pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 14 September Arus (A) Arus (A) Gambar 4.2 Grafik arus pada tanggal 14 September Tegangan (V) Tegangan (V) Gambar 4.3 Grafik tegangan pada tanggal 14 September 2017

65 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16: Daya (W) Daya (W) Gambar 4.4 Grafik daya pada tanggal 14 September 2017 Datagrafik pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 15 September Arus (A) Arus (A) Gambar 4.5 Grafik arus pada tanggal 15 September 2017

66 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16: Tegangan (V) Tegangan (V) Gambar 4.6 Grafik tegangan pada tanggal 15 September Daya (W) Daya (W) Gambar 4.7 Grafik daya pada tanggal 15 September 2017 Datagrafik pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 16 September 2017

67 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16: Arus (A) Arus (A) Gambar 4.8 Grafik arus pada tanggal 16 September Tegangan (V) Tegangan (V) Gambar 4.9 Grafik tegangan pada tanggal 16 September 2017

68 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 25 Daya (W) Daya (W) 5 0 Gambar 4.10 Grafik daya pada tanggal 16 September 2017 Datagrafik pengujian tegangan sel surya 50 Wp pada tanggal 17 September Arus (A) Arus (A) :00 9:30 10:0010:3011:0011:3012:0012:3013:0013:3014:00 Gambar 4.11 Grafik arus pada tanggal 17 September 2017

69 14.4 Tegangan (V) Tegangan (V) Gambar 4.12 Grafik tegangan pada tanggal 17 September Daya (W) Daya (W) 5 0 Gambar 4.13 Grafik daya pada tanggal 17 September 2017 Sel surya dapat menghasilkan energi listrik jika sinar matahari jatuh pada diode silicon (silicon cell) yang menghasilkan photon, secara konstan yang akan menghasilkan energi berkisar lebih kurang ± 0.5 Volt max 600 mv, pada

70 gambar grafik arus dan tegangan yaitu karakteristik arus dan tegangan sel surya 50 Wp dapat dijelaskan bahwa arus dan tegangan akan semakin naik bila waktu semakin siang. Pada data pengujian tabel 4 tegangan dan arus yang paling tertinggi terjadi pada jam WIB yaitu dengan keadaan cerah cahaya terang dan didapatkan tegangan 13,01 Volt dan arus 2,58 A. besarnya arus dan tegangan juga memperngaruhi besarnya daya yang didapatkan. 4.6 Perhitungan lama pengisian accumulator Dari data tabel maka dapat diketahui nilai arus total pengisian pada accumulator sehingga dapat diketahui berapa lama pengisian baterai maksimal dengan menggunakan sel surya yang berkapasitas 50 WP. It = It = It = 3 Ampere Maka : Ta = Ta = = 15 jam = 15 jam

71 Jadi, waktu yang dibutuhkan untuk pengecasan accumulator yang kosong atau sudah habis dengan arus rata-rata 3 A adalah 15 jam 4.7 Perhitungan lama pemakaian accumulator dengan beban total 36 watt Diketahui daya total beban 36 watt dengan tegangan 220 volt, maka dapat dicari lama pemakaian dengan rumus sebagai berikut sesuai pada bab II yaitu :..(2.5) Jadi : Daya Ah = 12 volt x 45 = 540 Watt Hours Daya A = 36watt Maka, = 15 jam = 15 jam Jadi, lama pemakaian accumulator yang terisi penuh untuk pemakaian beban lampu pijar jenis philip dengan daya total 36 watt dengan kapasitas baterai 12 volt 45 Ah adalah 15 jam = 15 jam.

72 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Setelah melakukan perancangan serta pengujian alat, maka didapat beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Karakteristik arus dan tegangan sel surya 50 Wp dapat dijelaskan bahwa arus dan tegangan akan semakin naik bila waktu semakin siang.. Karena arus dan tegangan yang dihasilkan sel surya sangat bergantung pada intensitas cahaya matahari. 2. Waktu yang dibutuhkan untuk pengisian accumulator 45 Ah yang kosong atau sudah ahabis dengan arus rata-rata 3 A adalah 15 jam. 3. Lama pemakaian accumulator yang terisi penuh untuk pemakaian beban dalam hal ini adalah lampu pijar jenis philips dengan daya maksimum 180 watt dengan kapasitas baterai 12 volt 45 Ah adalah 15 jam. 4. Automatic Transfer Switch (ATS) memudahkan pergantian antara dua sumber yang berbeda yaitu sumber PLN dan Sumber Sel Surya. Apabila terjadinya pemadaman energy listrik pada sumber PLN maka pada Sel Surya akan bekerja untuk mengsupply sumber energy listrik. Sumber tegangan yang didapatkan oleh panel sel surya dapat disimpan kedalam batrrei atau aki. 5.2 Saran

73 Setelah melakukan perhitungan dan pengamatan, penulis memberikan saran sebagai berikut : 1. Mengubah sistem kemiringan panel surya mengikuti pergerakan matahari (solar tracking), karena sudut masuk matahari yang baik adalah tegak lurus terhadap permukaan panel agar mendapatkan energi listrik yang maksimal.

74 DAFTAR PUSTAKA [1] Sumardjati,Prih dkk Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik jilid 1. Departemen Pendidikan Nasional. [2] Suhadi, dkk Teknik Distribusi Tenaga Listrik Jilid 1. Depertemen Pendidikan Nasional. [3] Waluyanti, Sri,dkk Alat Ukur dan Teknik Pengukuran Jilid 1. Departemen Pendidikan Nasional. [4] Siahaan, Agustinus dkk.implementasi panel surya yang diterapkan pada daerah terpencil dirumah tinggal di desa sibuntuon,kecamatan Habisaran,Renewable Energi. [5] Sudiharto, Indahana. Chusna Ir.Yahya. dkk Rancang Bangun Sistem Automatic Transfer Switch (ATS) dan Automatic Main Failure (AMF) PLN-Genset Berbasis PLC Dilengkapi dengan Monitoring.

75 LAMPIRAN I DOKUMENTASI ALAT SAAT PENGAMBILAN DATA Dokumentasi alat saat pengambilan data

76 LAMPIRAN II Dokumentasi arus beban lampu 36 watt Dokumentasi arus beban kipas angin 20 watt