RANCANG BANGUN PLTS UNTUK SUPPLY TEKS BERJALAN ( RUNNING TEXTT ) DI DEPAN BENGKEL TEKNIK K LISTRIK LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Syarat untuk Menyelesaikann Pendidikan Program Diploma II II Oleh : FRISKA ARINI ARITONANG SIAHAAN NIM. 1005031014 HENDRA NIM. 1005031016 FABER JHON FREO SIANIPAR NIM. 1005031021 VOREZKY NIM. 1005031045 PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNK ELEKTRO POLITEKINIK NEGERI MEDAN MEDAN
2013 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan rahmat-nya tugas ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini disusun guna untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk menyelesaikan program diploma 3 di Politeknik Negeri Medan. Adapun judul dari tugas akhir ini adalah : Rancang Bangun PLTS Untuk Supply Teks Berjalan (Running Text) di Bengkel Teknik Listrik. Selama pengerjaan proyek dan dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak menemukan kendala yang sulit untuk diselesaikan. Namun atas bantuan dari berbagai pihak, akhirnya kendala- kendala tersebut dapat diatasi. Atas bimbingan, bantuan dan berbagai fasilitas yang penulis terima selama pengerjaan proyek tugas akhir serta dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada : 1. M. Syahruddin, ST, MT, selaku Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Drs. Ibnu Hajar, MT, selaku Dosen Pembimbing Jurusan yang telah memberikan saran dan arahan kepada penulis. 3. Ir. Rina Anugerahwaty, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 4. Suparmono, ST, MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Medan.
5. Sutan Pardede, ST, MT, selaku Kepala Bengkel Listrik Politeknik Negeri Medan. 6. Rafian Nauli Hasibuan, MT, selaku wali kelas EL-6B yang telah memberikan masukan dan nasehat kepada penulis. 7. Seluruh staf, dosen pengajar dan administrasi program studi teknik listrik. 8. Orang tua kami yang tercinta yang telah banyak memberikan dorongan serta bantuan materi maupun moril kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan di Politeknik Negeri Medan. 9. Rekan-rekan mahasiswa semester VI terkhusus kelas EL-6B yang telah memberikan semangat dan dorongan kepada penulis. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih kepada siapa saja yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini. Semoga Tuhan memberkati. Semoga laporan ini bermanfaat bagi siapapun yang membacanya. Medan, 14 September 2013 Hormat kami, Penulis
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... Error! Bookmark not LEMBAR PENGESAHAN... Error! Bookmark not KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... xi ABSTRAK... 12 BAB 1... Error! Bookmark not PENDAHULUAN... Error! Bookmark not 1.1 Penjelasan Judul... Error! Bookmark not 1.2 Latar Belakang Masalah... Error! Bookmark not 1.3 Perumusan Masalah... Error! Bookmark not 1.4 Batasan Masalah... Error! Bookmark not 1.5 Tujuan Pembuatan Proyek... Error! Bookmark not 1.6 Manfaat Perancangan Alat... Error! Bookmark not 1.7 Metode Pengambilan Data... Error! Bookmark not 1.8 Sistematika Penulisan... Error! Bookmark not BAB 2... Error! Bookmark not
TINJAUAN PUSTAKA... Error! Bookmark not 2.1 Sel Surya (Solar Cell)... Error! Bookmark not 2.1.1 Sejarah Sel Surya... Error! Bookmark not 2.1.2 Jenis-Jenis Sel Surya... Error! Bookmark not 2.1.3 Prinsip Kerja Sel Surya... Error! Bookmark not 2.1.4 Energi Foton Pada Sel Surya... Error! Bookmark not 2.1.5 Karakteristik Arus-Tegangan Sel Surya... Error! Bookmark not 2.1.6 Faktor Pengisian (fill factor) Sel Surya... Error! Bookmark not 2.1.7 Faktor yang mempengaruhi kerja sel surya... Error! Bookmark not 2.1.8 Hubungan Seri dan Paralel pada Sel SuryaError! Bookmark not 2.1.9 Solar Panel... Error! Bookmark not 2.1.10 Perhitungan Daya Beban... Error! Bookmark not 2.1.11 Perhitungan Sistem Solar Panel... Error! Bookmark not 2.2 Solar Charge Controller... Error! Bookmark not 2.3 Baterai... Error! Bookmark not 2.3.1. Spesifikasi Baterai... Error! Bookmark not 2.3.2. Kapasitas Baterai... Error! Bookmark not 2.3.3. Perhitungan kapasitas baterai... Error! Bookmark not 2.3.4. Tingkat Dan Kedalaman Discharge (Pembebanan) Error! Bookmark not
2.3.5. Kondisi Lingkungan... Error! Bookmark not 2.4 Inverter... Error! Bookmark not 2.5 MCB... Error! Bookmark not 2.6 Timer... Error! Bookmark not 2.7 LED... Error! Bookmark not 2.8 IC CD 4094... Error! Bookmark not 2.9 KRISTAL... Error! Bookmark not 2.10 MIKROKONTROLER... Error! Bookmark not 2.10.1. MIKROKONTROLER AVR ATmega8535... Error! Bookmark not 2.10.2. Blok Diagram... Error! Bookmark not 2.10.3. I/O Port... Error! Bookmark not 2.11 PCB (Printed Circuit Board)... Error! Bookmark not 2.12 Header Connector... Error! Bookmark not 2.13 Perhitungan Daya... Error! Bookmark not BAB 3... Error! Bookmark not PERANCANGAN PLTS UNTUK SUPLAY TEKS BERJALAN (RUNNING TEXT) DI BENGKEL TEKNIK LISTRIK... Error! Bookmark not 3.1. Deskripsi Kerja... Error! Bookmark not 3.2. Metode Perancangan... Error! Bookmark not
3.2.1 Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya... Error! Bookmark not 3.2.2 Perancangan beban Running Text... Error! Bookmark not 3.2.3 Perancangan PCB... Error! Bookmark not 3.2.3. Alat dan Bahan... Error! Bookmark not 3.3. Software Pendukung... Error! Bookmark not 3.3.1. BASCOM AVR... Error! Bookmark not 3.3.2. USB ISP Downloader... Error! Bookmark not BAB 4... Error! Bookmark not HASIL PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN... Error! Bookmark not 4.1. Rangkaian Pengawatan PLTS pada Panel... Error! Bookmark not 4.2. Pengujian PLTS... Error! Bookmark not 4.2.1. Pengukuran Tegangan Open Circuit Panel Surya... Error! Bookmark not 4.2.2. Pengukuran PLTS Tanpa Beban... Error! Bookmark not 4.2.3. Pengukuran PLTS pada saat berbeban... Error! Bookmark not 4.2.4. Pengukuran rugi-rugi sistem pada beban penuh... Error! Bookmark not 4.3. Faktor yang mempengaruhi kinerja PLTS... Error! Bookmark not 4.4. Analisa Bahasa Pemograman... Error! Bookmark not BAB V... Error! Bookmark not
PENUTUP... Error! Bookmark not 5.1. Kesimpulan... Error! Bookmark not 5.2. Saran... Error! Bookmark not Daftar Pustaka... Error! Bookmark not LAMPIRAN... Error! Bookmark not
DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Skema terjadinya photocurrent pada sel surya... Error! Bookmark not Gambar 2. 2 Hubungan Dalam Seri Sel Surya... Error! Bookmark not Gambar 2. 3 Hubungan Dalam Paralel Sel Surya... Error! Bookmark not Gambar 2. 4 Hubungan Dalam Seri dan Paralel Sel Surya... Error! Bookmark not Gambar 2. 5 Solar Charge Controller Teknologi PWM. Error! Bookmark not Gambar 2. 6 Tahap Pengisian pada Solar Charge Controller... Error! Bookmark not Gambar 2. 7 Konstruksi Baterai... Error! Bookmark not Gambar 2. 8 Rangkaian Inverter Full Bridge... Error! Bookmark not Gambar 2. 9 Bentuk tegangan keluaran inverter... Error! Bookmark not Gambar 2. 10 MCB (Miniature Circuit Breaker)... Error! Bookmark not Gambar 2. 11 Timer... Error! Bookmark not Gambar 2. 12 Light Emitting Diode (LED)... Error! Bookmark not Gambar 2. 13 Diagram Fungsi IC 4094... Error! Bookmark not Gambar 2. 14 Diagram Pin IC 4094... Error! Bookmark not Gambar 2. 15 (a) Simbol Kristal dan (b) Bentuk Fisik Kristal... Error! Bookmark not Gambar 2. 16 Rangkaian Ekivalen Kristal... Error! Bookmark not Gambar 2. 17 Lengkung Resonansi Kristal... Error! Bookmark not Gambar 2. 18 Bentuk Fisik AVR ATmega8535... Error! Bookmark not
Gambar 2. 19 Pin-pin yang ada pada AVR ATmega8535... Error! Bookmark not Gambar 2. 20 Blok Diagram ATmega8535... Error! Bookmark not Gambar 2. 21 AVR Status Register... Error! Bookmark not Gambar 2. 22 Struktur Tujuan Kerja Register AVR CPU... Error! Bookmark not Gambar 2. 23 X-, Y-, dan Z- register... Error! Bookmark not Gambar 2. 24 Printed Circuit Board... Error! Bookmark not Gambar 2. 25 Header Connector... Error! Bookmark not Gambar 3. 1 Diagram Blok Sistem... Error! Bookmark not Gambar 3. 2 Kerangka Dudukan Panel Surya... Error! Bookmark not Gambar 3. 3 Tata Letak Komponen... Error! Bookmark not Gambar 3. 4 Tata Letak Komponen Pada Pintu Kotak Panel... Error! Bookmark not Gambar 3. 5 Letak Kotak Panel Kontrol... Error! Bookmark not Gambar 3. 6 Kurva Insolasi Matahari Bulanan Untuk Daerah Medan Selama 1 Tahun... Error! Bookmark not Gambar 3. 7 Blok Diagram Sistem... Error! Bookmark not Gambar 3. 8 Rangkaian Mikrokontroler Running Text... Error! Bookmark not Gambar 3. 9 Perancangan Layout PCB Lampu LED dan IC Shift Register... Error! Bookmark not Gambar 3. 10 Perancangan Layout PCB Sistem Minimum Mikrokontroller... Error! Bookmark not
Gambar 3. 11 Film Layout PCB Sistem Minimum Mikrokontroller yang Siap Untuk Dicetak ke PCB... Error! Bookmark not Gambar 3. 12 Film Layout PCB LED dan IC Shift Register yang Siap Untuk Dicetak ke PCB... Error! Bookmark not Gambar 3. 13 Tampilan Jendela BASCOM AVR... Error! Bookmark not Gambar 3. 14 Hardware USB ISP Downloader (a), Software USB ISP Downloader (b)... Error! Bookmark not Gambar 4. 1 Rangkaian Pengawatan PLTS pada Panel.. Error! Bookmark not Gambar 4. 2 Pengukuran Tegangan Open Circuit Panel Surya... Error! Bookmark not Gambar 4. 3 Grafik Pengukuran Tegangan Open Circuit Panel Surya Error! Bookmark not Gambar 4. 4 Pengukuran Pengisian Baterai... Error! Bookmark not Gambar 4. 5 Grafik Pengukuran Pengisian Baterai... Error! Bookmark not Gambar 4. 6 Rangkaian Pengukuran PLTS pada saat berbeban... Error! Bookmark not Gambar 4. 7 Pengukuran rugi-rugi sistem pada beban penuh... Error! Bookmark not Gambar 4. 8 (a) Arus Input SCC, Arus Input Inverter, Arus Output Inverter, Arus Output Adaptor, (b) Tegangan Input SCC, (c) Tegangan Input Inverter, (d) Tegangan Output Inverter, (e) Tegangan Output Adaptor... Error! Bookmark not
Gambar 4. 9 (a) Arus Input SCC, Arus Input Inverter, Arus Output Inverter, Arus Output Adaptor, (b) Tegangan Input SCC, (c) Tegangan Input Inverter, (d) Tegangan Output Inverter, (e) Tegangan Output Adaptor... Error! Bookmark not Gambar 4. 10 (a) Arus Input SCC, Arus Input Inverter, Arus Output Inverter, Arus Output Adaptor, (b) Tegangan Input SCC, (c) Tegangan Input Inverter, (d) Tegangan Output Inverter, (e) Tegangan Output Adaptor... Error! Bookmark not Gambar 4. 11 Gelombang Tegangan Input Inverter... Error! Bookmark not Gambar 4. 12 Gelombang Tegangan Output Inverter... Error! Bookmark not
DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Perbandingan Type Sel surya... Error! Bookmark not Tabel 2. 2 Konfigurasi setting untuk Port I/O... Error! Bookmark not Tabel 3. 1 Intensitas Radiasi Matahari... Error! Bookmark not Tabel 3. 2 Data Intensitas Radiasi Matahari Yang Telah Dikonversikan Dalam KWH/m 2 /hari... Error! Bookmark not Tabel 3. 3 Alat Yang Digunakan... Error! Bookmark not Tabel 3. 4 Bahan Yang Digunakan... Error! Bookmark not Tabel 4. 1 Data Hasil Pengukuran Tegangan Open Circuit Panel Surya Pada Hari Pertama... Error! Bookmark not Tabel 4. 2 Data Hasil Pengukuran Tegangan Open Circuit Panel Surya Pada Hari Kedua... Error! Bookmark not Tabel 4. 3 Data Hasil Pengukuran Pengisian Baterai... Error! Bookmark not Tabel 4. 4 Data Hasil Pengukuran PLTS pada saat berbeban... Error! Bookmark not Tabel 4. 5 Data Hasil Pengukuran rugi-rugi sistem pada beban penuh Error! Bookmark not Tabel 4. 6 Konsumsi daya setiap komponen... Error! Bookmark not Tabel 4. 7 Efisiensi setiap komponen... Error! Bookmark not
ABSTRAK Kebutuhan energi dan masalah lingkungan pada abad sekarang ini, mengharuskan adanya sistem pembangkit daya baru dengan efisiensi yang lebih besar dan lebih bersahabat dengan lingkungan. Semua persyaratan tersebut dapat dipenuhi dengan menggembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Hal ini didukung dengan letak Indonesia di daerah khatulistiwa yang mendapat sinar matahari dalam jumlah besar sepanjang tahun, sehingga sistem ini sangat memungkinkan untuk dikembangkan penggunaannya. PLTS yang akan direncanakan adalah untuk mensuplly sebuah Running Text dengan ukuran panjang 1,5 Meter. Daya beban yang akan dibebani oleh PLTS ini adalah sebesar 7,5 Watt, dengan kapasitas daya panel surya yang akan digunakan adalah sebesar 50Wp, dengan tegangan 12 volt.