STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH SUDUT KEMIRINGAN TERHADAP PERPINDAHAN KALOR PADA MODUL PHOTOVOLTAIC UNTUK MENINGKATKAN DAYA KELUARAN

dokumen-dokumen yang mirip
STUDI EKSPERIMEN PENGARUH KETEBALAN LAPISAN AIR PENDINGIN TERHADAP DAYA KELUARAN MODUL PHOTOVOLTAIC MONOCRYSTALLINE

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PERUBAHAN DEBIT ALIRAN PADA EFISIENSI TERMAL SOLAR WATER HEATER DENGAN PENAMBAHAN FINNED TUBE

OPTIMALISASI PENYERAPAN RADIASI MATAHARI PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN VARIASI SUDUT KEMIRINGAN

PENINGKATAN EFISIENSI MODUL SURYA 50 WP DENGAN PENAMBAHAN REFLEKTOR

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

ANALISIS KARAKTERISTIK ELECTRICAL MODUL PHOTOVOLTAIC UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA SKALA LABORATORIUM

SUDUT PASANG SOLAR WATER HEATER DALAM OPTIMALISASI PENYERAPAN RADIASI MATAHARI DI DAERAH CILEGON

DESAIN SISTEM HIBRID PHOTOVOLTAIC-BATERAI MENGGUNAKAN BI-DIRECTIONAL SWITCH UNTUK CATU DAYA KELISTRIKAN RUMAH TANGGA 900VA, 220 VOLT, 50 HZ

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

STUDI TERHADAP UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA 1,9 KW DI UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN

Performansi Kolektor Surya Tubular Terkonsentrasi Dengan Pipa Penyerap Dibentuk Anulus Dengan Variasi Posisi Pipa Penyerap

Pengaruh Sudut Kemiringan Kolektor Surya Pelat Datar terhadap Efisiensi Termal dengan Penambahan Eksternal Annular Fin pada Pipa

RANCANG BANGUN KONVERSI ENERGI SURYA MENJADI ENERGI LISTRIK DENGAN MODEL ELEVATED SOLAR TOWER

ANALISA PERFORMA KOLEKTOR SURYA TIPE PARABOLIC TROUGH SEBAGAI PENGGANTI SUMBER PEMANAS PADA GENERATOR SISTEM PENDINGIN DIFUSI ABSORBSI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 1. Temperatur udara masuk kolektor (T in ). T in = 30 O C. 2. Temperatur udara keluar kolektor (T out ). T out = 70 O C.

Analisa Performa Kolektor Surya Pelat Datar Bersirip dengan Aliran di Atas Pelat Penyerap

BAB I PENDAHULUAN. dilihat dari teknologi yang terus berkembang [1]. seperti halnya teknologi mobil

Studi Eksperimental Efektivitas Penambahan Annular Fins Pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Satu dan Dua Kaca Penutup

pusat tata surya pusat peredaran sumber energi untuk kehidupan berkelanjutan menghangatkan bumi dan membentuk iklim

I. PENDAHULUAN. pemanfaatan energi terbarukan menjadi meningkat. Hal ini juga di dukung oleh

I. PENDAHULUAN. Pengembangan energi ini di beberapa negara sudah dilakukan sejak lama.

POTENSI PENGGUNAAN KOMPOR ENERGI SURYA UNTUK KEBUTUHAN RUMAH TANGGA

PERANCANGAN ALAT PENYEMPROT HAMA TANAMAN TIPE KNAPSACK BERBASIS SOLAR PANEL 20 WP

I. PENDAHULUAN. Pemanasan global (global warming) semakin terasa di zaman sekarang ini.

Prof.Dr. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng. Vita Lystianingrum B.P, ST., M.Sc.

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING BEBAN DAN INDIKATOR GANGGUAN PADA RUMAH MANDIRI BERBASIS MIKROKONTROLLER

Available online at Website

Muchammad, Eflita Yohana, Budi Heriyanto. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Phone: , FAX: ,

Analisa Performa Kolektor Surya Tipe Parabolic Trough Sebagai Pengganti Sumber Pemanas Pada Generator Sistem Pendingin Difusi Absorpsi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 L atar Belakang Masalah

Pengaruh Jarak Kaca Ke Plat Terhadap Panas Yang Diterima Suatu Kolektor Surya Plat Datar

ANALISA KARAKTERISTIK ALAT PEMANAS AIR DENGAN MENGGUNAKAN KOLEKTOR PALUNG PARABOLA

Analisa Pengaruh Variasi Diameter Receiver Dan Intensitas Cahaya Terhadap Efisiensi Termal Model Kolektor Surya Tipe Linear Parabolic Concentrating

TURBO Vol. 6 No p-issn: , e-issn: X

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XI (SNTTM XI) & Thermofluid IV Universitas Gadjah Mada (UGM), Yogyakarta, Oktober 2012

BAB I PENDAHULUAN. Energi listrik adalah energi yang mudah dikonversikan ke dalam bentuk

Preparasi pengukuran suhu kolektor surya dan fluida kerja dengan Datapaq Easytrack2 System

Pengaruh Tebal Plat Dan Jarak Antar Pipa Terhadap Performansi Kolektor Surya Plat Datar

PENGUJIAN SISTEM PENERANGAN JALAN UMUM DENGAN MENGGUNAKAN SUMBER DAYA LISTRIK KOMBINASI DARI SOLAR PANEL DAN TURBIN SAVONIUS

PERANCANGAN TANGKI PEMANAS AIR TENAGA SURYA KAPASITAS 60 LITER DAN INSULASI TERMALNYA

Performansi Kolektor Surya Pemanas Air dengan Penambahan External Helical Fins pada Pipa dengan Variasi Sudut Kemiringan Kolektor

BAB I PENDAHULUAN. Sejalan dengan tingkat kehidupan dan perkembangan teknologi, kebutuhan

BAB IV PERHITUNGAN DAN PENGUJIAN PANEL SURYA

Analisis Performa Modul Solar Cell Dengan Penambahan Reflector Cermin Datar

BAB III PERANCANGAN SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS) SEBAGAI CATU DAYA PADA BTS MAKROSEL TELKOMSEL

BAB I PENDAHULUAN. I.I Latar Belakang

Analisis Performa Kolektor Surya Pelat Bersirip Dengan Variasi Luasan Permukaan Sirip

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Deskripsi Alat Pengering Yang Digunakan Deskripsi alat pengering yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

PENGARUH FILTER WARNA KUNING TERHADAP EFESIENSI SEL SURYA ABSTRAK

Pemanfaatan Sistem Pengondisian Udara Pasif dalam Penghematan Energi

SISTEM PEMANFAATAN ENERGI SURYA UNTUK PEMANAS AIR DENGAN MENGGUNAKAN KOLEKTOR PALUNGAN. Fatmawati, Maksi Ginting, Walfred Tambunan

PENGARUH BENTUK PLAT ARBSORBER PADA SOLAR WATER HEATER TERHADAP EFISIENSI KOLEKTOR. Galuh Renggani Wilis ST.,MT. ABSTRAK

KOMPARASI ENERGI SURYA DENGAN LAMPU HALOGEN TERHADAP EFISIENSI MODUL PHOTOVOLTAIC TIPE MULTICRYSTALLINE

KAJIAN EKONOMIS ENERGI LISTRIK TENAGA SURYA DESA TERTINGGAL TERPENCIL

BAB IV PERHITUNGAN SOLAR COLLECTOR TYPE PARABOLIC TROUGH

PENINGKATAN KAPASITAS PEMANAS AIR KOLEKTOR PEMANAS AIR SURYA PLAT DATAR DENGAN PENAMBAHAN BAHAN PENYIMPAN KALOR

UNJUK KERJA PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK TENAGA MATAHARI PADA JARINGAN LISTRIK MIKRO ARUS SEARAH Itmi Hidayat Kurniawan 1*, Latiful Hayat 2 1,2

PENGARUH PENAMBAHAN REFLEKTOR (CERMIN DATAR) TERHADAP KELUARAN DAYA POLYCRYSTALLINE

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian dilakukan di Laboraturium Daya dan Alat Mesin Pertanian (Lab

DASAR TEORI. Kata kunci: grid connection, hybrid, sistem photovoltaic, gardu induk. I. PENDAHULUAN

Muhamad Fahri Iskandar Teknik Mesin Dr. RR. Sri Poernomo Sari, ST., MT

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 4, No. 1, (2015) ISSN: ( Print)

ANALISIS PERBANDINGAN OUTPUT DAYA LISTRIK PANEL SURYA SISTEM TRACKING DENGAN SOLAR REFLECTOR

SKRIPSI ANALISIS KARAKTERISTIKPHOTOVOLTAIC BERDASARKAN DATA HASIL PENGUKURAN SECARA REAL TIME MENGGUNAKAN ARDUINO ENERGI METER JOSUA D NAPITUPULU

Gambar 8. Profil suhu lingkungan, ruang pengering, dan outlet pada percobaan I.

PERBEDAAN EFISIENSI DAYA SEL SURYA ANTARA FILTER WARNA MERAH, KUNING DAN BIRU DENGAN TANPA FILTER

PENGARUH BESAR LAJU ALIRAN AIR TERHADAP SUHU YANG DIHASILKAN PADA PEMANAS AIR TENAGA SURYA DENGAN PIPA TEMBAGA MELINGKAR

1.1 Latar Belakang Penelitian. menjadi bagian yang tak terpisahkan dari arsitektur. Ketergantungan bangunan

Studi Eksperimental Efektivitas Penambahan Annular Fins pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Satu dan Dua Kaca Penutup

UJI EKSPERIMENTAL PENGARUH SUDUT KEMIRINGAN MODUL SURYA 50 WATT PEAK DENGAN POSISI MEGIKUTI PERGERAKAN ARAH MATAHARI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

ANALISIS PERPINDAHAN PANAS PADA KOLEKTOR PEMANAS AIR TENAGA SURYA DENGAN TURBULENCE ENHANCER

BAB IV. HASIL PENGUJIAN dan PENGOLAHAN DATA

BAB I PENDAHULUAN. perkantoran, maupun industrisangat bergantung pada listrik. Listrik

Tugas akhir BAB III METODE PENELETIAN. alat destilasi tersebut banyak atau sedikit, maka diujilah dengan penyerap

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Self Dryer dengan kolektor terpisah. (sumber : L szl Imre, 2006).

Momentum, Vol. 9, No. 1, April 2013, Hal ISSN ANALISA KONDUKTIVITAS TERMAL BAJA ST-37 DAN KUNINGAN

Gambar 2. Profil suhu dan radiasi pada percobaan 1

Uji Karakteristik Sel Surya pada Sistem 24 Volt DC sebagai Catudaya pada Sistem Pembangkit Tenaga Hybrid

STUDI KELAYAKAN PENGGUNAAN SEL SILIKON SEBAGAI PENGUBAH ENERGI MATAHARI MENJADI ENERGI LISTRIK

PENGUJIAN SUDUT KEMIRINGAN OPTIMAL PHOTOVOLTAIC DI WILAYAH PURWOKERTO HALAMAN JUDUL

STUDI KELAYAKAN PENGGUNAAN SEL SILIKON SEBAGAI PENGUBAH ENERGI MATAHARI MENJADI ENERGI LISTRIK

Kata kunci : solar air heater,fin, baffle, kecepatan udara, Qusefull, efisiensi

Pengukuran Arus dan Tegangan pada Sistem Pembangkit Listrik Hybrid (Tenaga Angin dan Tenaga Matahari) Menggunakan Atmega 8535

KARAKTERISTIK KOLEKTOR SURYA PLAT DATAR DENGAN VARIASI JARAK (KAJIAN PUSTAKA)

PENGARUH BAHAN INSULASI TERHADAP PERPINDAHAN KALOR PADA TANGKI PENYIMPANAN AIR UNTUK SISTEM PEMANAS AIR BERBASIS SURYA

STUDI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI KOLEKTOR SURYA ABSORBER GELOMBANG TIPE-V

ESTIMASI ENERGI LISTRIK BERDASARKAN PERBEDAAN KETINGGIAN MENGGUNAKAN ANALISIS WEIBULL DAN ANALISIS RAYLEIGH

BAB 2 LANDASAN TEORI

STUDI KELAYAKAN PENGGUNAAN SEL SILIKON SEBAGAI PENGUBAH ENERGI MATAHARI MENJADI ENERGI LISTRIK

12/18/2015 ENERGI BARU TERBARUKAN ENERGI BARU TERBARUKAN ENERGI BARU TERBARUKAN

PENGARUH KEBERSIHAN MODUL SURYA TERHADAP UNJUK KERJA PLTS

PENJADWALAN KEMIRINGAN PANEL SURYA MENGGUNAKAN SMART RELAY (PLC) ZELIO UNTUK MENDAPATKAN TEGANGAN KELUARAN OPTIMAL

Kata kunci : pemanasan global, bahan dan warna atap, insulasi atap, plafon ruangan, kenyamanan

BAB I PENDAHULUAN. Suatu masalah yang banyak dihadapi oleh negara-negara di dunia

Gambar 11 Sistem kalibrasi dengan satu sensor.

Studi Alat Destilasi Surya Tipe Basin Tunggal Menggunakan Kolektor Pemanas

Perbandingan Efisiensi Energi Pengontrol T2FSMC dan Pid pada Prototype Panel Surya

Transkripsi:

Studi Eksperimental Pengaruh Sudut Kemiringan... (Nabilah dkk.) STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH SUDUT KEMIRINGAN TERHADAP PERPINDAHAN KALOR PADA MODUL PHOTOVOLTAIC UNTUK MENINGKATKAN DAYA KELUARAN Inas Nabilah F *, Arrad Ghani S, Fifi Hesty S Program Studi Sistem Pembangkit Energi, Departemen Teknik Mekanika dan Energi, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Jl. Raya ITS, Sukolilo, Surabaya 60111. * Email: nabilahinas68@gmail.com Abstrak Meskipun PV telah banyak digunakan sebagai pembangkit listrik, daya keluaran yang dihasilkan bergantung pada intensitas radiasi matahari. Intensitas radiasi matahari yang diterima oleh Modul PV dapat dimaksimalkan dengan cara memasang modul PV dengan sudut kemiringan. Selain itu, ketika intensitas radiasi matahari meningkat, temperatur permukaan PV juga cenderung meningkat. Sehingga menyebabkan penurunan daya keluaran PV. Dengan mengetahui sudut kemiringan yang sesuai, akan dapat memaksimalkan energi cahaya dan meminimalisir energi panas yang diterima permukaan PV, sehingga didapatkan nilai daya keluaran yang maksimal dan pelepasan kalor yang tinggi. Pelepasan kalor dapat diketahui dengan menganalisa tahanan termal yang terjadi mulai dari matahari hingga ke bawah permukaan PV. Pada pengujian ini, PV menghadap ke arah Utara dan dimiringkan pada sudut 10 o, 20 o, 30 o dan 40 o. Dimana pada tiap sudut kemiringan diukur intensitas radiasi yang diterima, temperatur permukaan dan lingkungan, kecepatan angin lingkungan, serta daya keluarannya. Pengujian dilakukan menggunakan modul PV komersial dengan daya 180 Watt Peak, dimana hasil pengujian didiskusikan dan disajikan. Hasil pengujian yang didapatkan yaitu pada sudut kemiringan 30 o memiliki performa modul PV tertinggi dengan nilai efisiensi sebesar 8.93 14.13 %, Temperatur permukaan modul rata-rata 48.7 o C dan pelepasan kalor yang cukup besar yaitu 387.56 W. Peningkatan performa dari modul PV sangat mempertimbangkan posisi modul PV, temperatur permukaan PV serta kondisi lingkungan saat beroperasi. Kata kunci: daya keluaran, photovoltaic, pelepasan kalor, sudut kemiringan 1. PENDAHULUAN Panel surya atau modul photovoltaic (PV) merupakan contoh penerapan energi surya. Photovoltaic yang telah banyak digunakan dan dikembangkan sebagai salah satu pembangkit tenaga listrik di negara-negara maju dan berkembang sebagai solusi untuk menekan penggunaan sumber daya fosil. Modul PV memanfaatkan cahaya matahari untuk dirubah menjadi energi listrik menggunakan efek photovoltaic. Menurut Kementrian ESDM (2016), Surabaya yang berada di kawasan barat Indonesia memiliki radiasi matahari menacapai 4.5 kwh/m 2. Sehingga potensi energi surya di Indonesia, khususnya di Kota Surabaya cukup besar. Meskipun PV telah banyak digunakan sebagai pembangkit listrik, daya keluaran yang dihasilkan tidak konstan bergantung pada intensitas radiasi matahari. Intensitas radiasi matahari yang diterima tentu tidak konstan. Hal ini dikarenakan gerak semu matahari (harian dan bulanan), dan kondisi cuaca (cerah, berawan dan hujan), serta letak geografis PV. Sehingga posisi permukaan PV sangat mempengaruhi besarnya radiasi yang diterima oleh oleh sel-sel surya. Intensitas radiasi matahari yang diterima oleh Modul PV dapat dimaksimalkan dengan cara memasang Modul PV dengan sudut kemiringan(β) dan sudut azimuth (γ) yang tepat (Pangestuningtyas, 2013) Pemanasan pada sel surya yang disebabkan oleh kelebihan energi foton dan rugi-rugi refleksi dimana dapat mengurangi efisiensi dari modul PV. Sehingga dengan mengurangi temperatur sel surya, maka efisiensi sel surya akan meningkat. Namun peningkatan tersebut bergantung pada temperatur kerja dari sel. Menurut Mosfegh (1998), penurunan sebesar 20 o C akan meningkatkan efisiensi antara 0,6 dan 1 %. Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sudut kemiringan terhadap radiasi matahari yang diterima dan performa modul PV, serta pelepasan kalor (panas) yang terjadi pada modul PV. 58 ISBN 978-602-99334-7-5

A.11 2. METODOLOGI 2.1. Pengujian Sistem Modul PV yang digunakan untuk penelitian ini yaitu tipe monocrystalline dengan daya maksimum 180 Watt. Detail spesifikasi modul PV ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1. Spesifikasi modul PV Spesifikasi Nilai Daya Maksimum (Pmax) Tegangan maksimum (Vmax) Arus Maksimum (Imax) Tegangan Terbuka (Voc) Arus hubung singkat (Isc) Toleransi Pmax Practical module Efficiency Berat Dimensi Range Temperatur 180 W 35.4 V 5.09 A 44.6 V 5.4 A ± 3 % 16.38 % 16 Kg 1580 x 808 x 50 mm -40 o C sampai 85 o C Penelitian ini dilaksanakan di halaman belakang gedung D4 Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) pada tanggal 10 dan 11 Juli 2017 mulai pukul 09.00 hingga 15.00 WIB. Modul PV diarahkan ke arah utara karena posisi surabaya berada di selatan jalur khatulistiwa. Kemudian modul dimiringkan sesuai dengan variasi sudut kemiringan yaitu 0 o, 10 o, 20 o, 30 o, dan 40 o. sistem pengujian ditunjukkan pada Gambar 1. Va Ta (Anemometer) β Modul PV Tpv Modul PV (Thermistor NTC 10K) Ir (Pyranometer) A Sensor Arus (ACS 712 5A) Beban Sensor Tegangan (Pembagi tegangan) V Data Logger Gambar 1. Sisitem pengujian modul PV Pengukuran radiasi matahari menggunakan alat ukur radiasi matahari yaitu pyranometer. Pengukuran arus keluaran modul menggunakan sensor ACS712 5A dan tegangan keluaran diukur dengan menggunakan pembagi tegangan yang terintegrasi dengan data logger untuk perekaman data. Untuk menghitung nilai pelepasan kalor dibutuhkan parameter-parameter yaitu temperatur modul PV, kecepatan angin udara sekitar, dan temperatur ambient. Temperatur modul diukur menggunakan thermistor NTC 10k yang dipasang tepat ditengah bawah modul PV yang juga terintegrasi dengan data logger. Kecepatan angin dan temperatur ambient diukur menggunakan anemometer. Perekaman data oleh data logger dilakukan setiap 3 detik dan untuk pyranometer, kecepatan angin dan temperatur ambient setiap satu jam sekali. Prosiding SNST ke-8 Tahun 2017 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang 59

Studi Eksperimental Pengaruh Sudut Kemiringan... (Nabilah dkk.) Gambar 2. Modul pengujian yang telah dibuat dan pengujian di lapangan 2.2. Perhitungan Perpindahan Kalor / Pelepasan Kalor Pada perhitungan pelepasan kalor yang terjadi pada modul PV dianggap dalam operasi steady state dan dalam satu dimensi arah sumbu y. Perpindahan kalor konduksi sempurna pada modul PV dan kaca penutup, maka tidak termasuk dalam perhitungan. 2.2.1. Analisa Perpindahan Kalor Konveksi Koefisien perpindahan kalor oleh PV terhadap udara luar (h w ) didasarkan pada hembusan angin. Sehingga koefisien angin dapat dihitung mengunakan persamaan (1) (Duffie dkk, 2013), (1) Dimana merupakan kecepatan udara (m/s) dan adalah koefisien konveksi angin (W/m 2.K). 2.2.2. Analisa Perpindahan Kalor Radiasi Koefisien perpindahan kalor radiasi yang terjadi pada PV dengan udara luar menggunakan persamaan (2), (2) Dimana merupakan emisifitas modul PV, merupakan temperatur modul PV dan merupakan temperatur udara luar. 2.2.3. Total Koefisien Pelepasan Kalor (Ut) (3) 2.2.4. Nilai Pelepasan Kalor Untuk menghitung besar pelepasan kalor yang terjadi pada modul PV, persamaan yang digunakan ditunjukkan pada persamaan (4) (Duffie dkk, 2013), (4) Q merupakan nilai perpindahan kalor (W), Ac merupakan luas area modul PV (m 2 ) dan U T merupakan total koefisien perpindahan kalor (W/m 2.K). 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada penilitian ini didapatkan hasil berupa intensitas radiasi matahari yang diterima, daya keluaran, efisiensi elektrik, temperatur permukaan dan pelepasan kalor. Pada Gambar 3 60 ISBN 978-602-99334-7-5

A.11 menunjukkan besar intensitas radiasi matahari yang diterima sesuai dengan sudut kemiringan modul PV terhadap waktu. Intensitas radiasi yang diterima modul PV dengan variasi sudut kemiringan berbeda tiap harinya. Dapat dilihat pada sudut kemiringan 10 o dan 20 o memiliki bentuk parabolik sesuai dengan pergerakan matahari dan terjadi puncak radiasi pada jam 12.00. Berbeda dengan sudut kemiringan 30 o dan 40 o, intensitas matahari yang terjadi fluktuatif yang disebabkan kondisi cuaca yang cerah berawan karena perbedaan hari pengambilan data. Gambar 3. Intensitas radiasi matahari terhadap waktu Gambar 4. Daya Keluaran modul PV terhadap waktu Pada Gambar 4 menunjukkan daya keluaran modul PV terhadap waktu berdasarkan variasi sudut. Dapat diketahui bahwa pada sudut kemiringan 20 o memiliki daya keluaran maksimum (peak) tertinggi sebesar 124 Watt jika dibandingkan variasi yang lain. Namun, daya total yang dihasilkan paling tinggi adalah pada saat sudut kemiringan 10 o yaitu 621 W. Kemudian sudut kemiringan 20 o yaitu 603.8 W, Sudut kemiringan 30 yaitu 593.4 W, sudut kemiringan 40 o yaitu 592.4 W, dan yang paling rendah yaitu 545.6 pada sudut kemiringan 0 o. Daya yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh intensitas radiasi yang diterima dan kondisi cuaca pada saat pengambilan data. Untuk bahan perbandingan dilakukan pula pengujian variasi sudut satu hari penuh seluruh variasi dalam satu waktu pengambilan data. Berdasarkan pengujian tersebut didapatkan hasil semakin besar sudut kemiringan, maka semakin besar intensitas radiasi matahari, total daya keluaran, serta efisiensi elektrik. Modul PV yang semakin menghadap matahari, maka semakin besar intensitas radiasi yang diterima. Namun, kondisi tersebut hanya sampai sudut 30 o, setelah itu tidak lagi mengalami kenaikan. Hal tersebut dikarenakan, sudut kemiringan yang terlalu tinggi menyebabkan penerimaan cahaya kurang maksimal atau semakin menjauhi matahari, terlebih pada saat kondisi matari terbit dan terbenam. Gambar 5. Efisiensi elektrik terhadap waktu Prosiding SNST ke-8 Tahun 2017 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang 61

Studi Eksperimental Pengaruh Sudut Kemiringan... (Nabilah dkk.) Untuk mengetahui performa modul PV berdasarkan variasi sudut dapat diketahui dengan nilai efisiensi elektrik yang ditunjukkan pada Gambar 5. Pada Gambar 5 menunjukkan efisiensi tertinggi yaitu pada sudut kemiringan 30 o dengan nilai efisiensi 8.93-14.13 % dengan rata-rata efisensi 10.52 % dan terendah yaitu pada sudut kemiringan 0 o yaitu 2.97 11.16 % dengan ratarata efisiensi 8.3 %. Sehingga pada sudut kemiringan 30 o memiliki performa yang paling baik diantara sudut yang lain. Pada Gambar 6 menunjukkan temperatur modul PV terhadap waktu dimana kenaikan temperatur sebanding dengan kenaikan intensitas radiasi matahari pada Gambar 3. temperatur rata-rata tertinggi pada sudut kemiringan 10 yaitu 53.1 o C dan terendah yaitu sudut kemiringan 0 o yaitu 47.5 o C. pada sudut kemiringan 30 o dimana memiliki performa yang paling tinggi memiliki temperartur modul pv rata-rata 48.7 o C. Gambar 6. Temperatur modul PV terhadap waktu Gambar 7. Pelepasan kalor terhadap waktu Pelepasan kalor yang terjadi pada modul PV ditunjukkan pada Gambar 7. Dapat dilihat pelepasan kalor yang terjadi fluktuatif. hal tersebut dikarenakan pengaruh kondisi lingkungan sekitar yaitu temperatur ambient dan juga kecepatan angin, serta intensitas radiasi matahari yang mempengaruhi temperatur modul PV. Pada Gambar 7 dapat diketahui nilai rata-rata pelepasan kalor yang paling besar yaitu pada sudut kemiringan 40 o yaitu 438.42 W, sudut kemiringan 10 o yaitu 427.76 W, sudut kemiringan 30 yaitu 387.56 W, sudut kemiringan yaitu 377.3 W dan yang paling rendah yaitu sudut kemiringan 10 o yaitu 281.68 W. Pelepasan kalor sebanding dengan kenaikan temperatur modul PV. Pada sudut 10 o memiliki pelepasan kalor yang besar dikarenakan nilai temperatur yang tinggi, sehingga melepas panas lebih banyak ke udara sekitar yang memiliki temperatur lebih rendah. sedangkan pada sudut 40 o dan 30 o disebabkan oleh posisi kemiringan yang besar dan memungkinkan banyak angin dengan kecepatan tertentu yang melewatinya sehingga banyak melepaskan panas ke udara. Sedangkan pada sudut 0 o, memiliki nilai pelepasan kalor yang rendah dikarenakan posisi modul PV yang kurang mendapatkan angin serta temperatur yang cukup rendah, sehingga perpindahan kalor sedikit. 62 ISBN 978-602-99334-7-5

A.11 Gambar 8. Hubungan temperatur dengan efisiensi elektrik Temperatur modul PV berpengaruh pada daya keluaran yang dihasilkan, hal ini dapat dibuktikan dengan hubungan temperatur modul PV dengan efisiensi elektrik yang ditunjukkan pada Gambar 8. Pada Gambar 8 merupakan hubungan temperatur modul PV dan efisensi elektrik pada sudut kemiringan 30 o. Terjadi penurunan efisiensi menjadi 9.28% ketika temperatur meningkat menjadi 51.07 o C pada jam 10.00. Pada jam 12.00 juga terjadi penurunan efisiensi menjadi 9.89% ketika temperatur meningkat 56.98 o C. Pada jam 13.00 temperatur mengalami penurunan menjadi 46.1 o C kemudian efisiensi meningkat 11.81%. Kemudian pada saat jam 15.00, efisiensi meningkat tajam yaitu 14.13 % ketika temperatur menurun menjadi 38.83 o C. Hal tersebut juga bergantung pada intensitas radiasi matahari yang diterima modul PV. Pada data spesifikasi, disebutkan bahwa efisiensi modul PV sebesar 16 % pada saat kondisi radiasi 1000 W/m 2 dan 25 o C. Namun, pada data yang didapatkan hanya mencapai 14.13%. 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengujian dan analisa data dapat diketahui bahwa semakin besar sudut kemiringan modul PV ke arah utara di Surabaya maka semakin besar intensitas radiasi matahari yang diterima. Berdasarkan variasi sudut kemiringan didapatkan performa modul PV tertinggi yaitu pada sudut kemiringan 30 o dengan nilai efisiensi sebesar 8.93 14.13 %, Temperatur permukaan modul rata-rata 48.7 o C dan pelepasan kalor yang cukup besar yaitu 387.56 W. Peningkatan temperatur modul PV dapat menurunkan efisiensi elektrik. Peningkatan performa dari modul PV sangat mempertimbangkan posisi modul PV, temperatur permukaan PV serta kondisi lingkungan saat beroperasi. DAFTAR PUSTAKA Duffie, John A., Beckman, William A., (2013), Solar Engineering Of Thermal Processes. Fourth edition. John Wiley & sons, inc, New Jersey. Kementrian Energi dan Sumberdaya Material, (2016), Pemanfaatan Energi Surya di Indonesia, http://www.esdm.go.id/berita/56-artikel/3347-pemanfaatan-energi-surya diindonesia. html? tmpl=component&print=1&page. Diakses:13 Mei 2017, jam 08.16 WIB. Moshfegh, B., Sandberg, M., (1998), Flow And Heat Transfer In The Air Gap Behind Photovoltaic Panels, Renewable and Sustainable Energy Reviews 2 : pp. 287-301. Pangestuningtyas D.L, Hermawan, Karmoro., (2013), Analisis Pengaruh Sudut Kemiringan Panel Surya Terhadap Radiasi Matahari Yang Diterima Oleh Panel Surya Tipe Array Tetap, Semarang : Universitas Diponegoro. Prosiding SNST ke-8 Tahun 2017 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang 63