ENERGI SURYA SEPEDA DENGAN ENERGI MATAHARI MATAHARI
PENYUSUN : KELOMPOK : 6 ASMAU SHOLIHAN BIMANTORO DWI PRASETYO M WII SANTOSO
02.2013.1.08704 02.2013.1.08699 02.2013.1.0870!
INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 2016
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah Sepeda Listrik Tenaga Surya . Adapun makalah Sepeda Listrik Tenaga Surya ini telah kami usahakan semaksimal mungkin dan tentunya dengan bantuan berbagai pihak, sehingga dapat memperlanar pembuatan makalah ini. !ntuk itu kami tidak lupa menyampaikan bayak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam pembuatan makalah ini.
Namun tidak lepas dari semua itu, kami menyadar sepenuhnya bah"a ada kekurangan baik dari segi penyusun bahasanya maupun segi lainnya. #leh karena itu dengan lapang dada dan tangan terbuka kami membuka selebar-lebarnya bagi pembaa yang ingin member saran dan kritik kepada kami sehingga kami dapat memperbaiki makalah Sepeda Listrik Tenaga Surya ini.
Akhirnya penyusun mengharapkan sem$ga dari makalah Sepeda Listrik Tenaga Surya tentang ini dapat diambil hikmah dan man%aatnya sehingga dapat memberikan inpirasi terhadap pembaa.
Surabaya, &' September (')*
Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
+eterbatasan adangan bahan bakar %$sil merupakan salah satu permasalahan gl$bal yang menimpa banyak negara di dunia saat ini. ukan hal yang dipungkiri bah"a di nd$nesia, bahan bakar minyak sudah menjadi salah satu kebutuhan primer bagi masyarakat, dengan tingginya harga minyak dunia yang saat ini menapai !S */ per barel, sangat p$tensial mengakibatkan gej$lak s$sial dan ek$n$mi yang ukup signi%ikan. !ntuk mengatasi krisis energi, pemerintah telah mengambil sejumlah langkah-langkah, diantaranya adalah menge%isienkan pemakaian energi baik untuk kebutuhan gedung-gedung maupun untuk alat transp$rtasi. Salah satu bagian penggunaan terbesar dari bahan bakar minyak adalah untuk sekt$r transp$rtasi. +endaraan angkutan darat menyumbang beban paling besar terhadap kebutuhan bahan bakar minyak dalam bentuk bensin dan s$lar, hal ini dikarenakan jumlah kendaraan angkutan darat lebih banyak dibandingkan kendaraan angkutan udara dan laut. Salah satu kebiasaan di masyarakat adalah keengganan untuk meninggalkan penggunaan kendaraan berbahan bakar minyak untuk kebutuhan transp$rtasi antar titik berjarak 0 1 km. Di lain pihak, penggunaan kendaraan bertenaga manusia dinilai mengakibatkan kelelahan, keepatan lebih rendah, tidak $$k digunakan di jalan raya, sehingga kendaraan jenis ini hanya dipakai untuk transp$rtasi jarak sangat pendek atau kegiatan rekreasi dan $lahraga. !ntuk menghindari pemakaian bahan bakar minyak, dikembangkan kendaraan hybrid yang menggunakan tenaga manusia dan m$t$r listrik. Sistem yang disebut sebagai PAS 2P$"er Assist System3 ini memiliki sejumlah kelebihan, antara lain lebih sedikit mengk$nsumsi tenaga dan lebih epat dibanding kendaraan bertenaga manusia, tidak menimbulkan p$lusi, tidak mengk$nsumsi bahan bakar %$sil, tidak berisik, lebih aman, dan biaya pemeliharaan yang lebih rendah. +endaraan ini juga tidak memerlukan i4in khusus untuk mengendarainya, asalkan keepatannya tidak melebihi batas keepatan yang ditetapkan untuk kendaraan tak berm$t$r. PAS tidak berarti menggantikan tenaga manusia seluruhnya, p$rsi tenaga manusia yang dibutuhkan sepenuhnya tergantung pada pilihan pengendara. Salah satu $nt$h kendaraan PAS adalah sepeda listrik. Sepeda ini ukup ringan sehingga dapat dipakai seperti sepeda biasa dengan penggunaan pedal, namun tenaga yang dikeluarkan $leh pengendara tidak sebesar sepeda biasa karena dibantu $leh m$t$r listrik. 5al ini memungkinkan pengendara menapai jarak yang lebih jauh dengan pengeluaran tenaga yang sama. Pada sepeda listrik digunakan baterai6aki sebagai sumber energi untuk menggerakkan m$t$r listrik. Sumber energi listrik yang digunakan untuk mengisi ulang baterai pada umumnya berasal dari sambungan listrik rumah 2PLN3, karena pada saat ini pembangkit listrik masih menggunakan bahan bakar %$sil sebagai bahan bakar utama, maka diperlukan sumber energi alternati% untuk menghindari penggunaan bahan bakar %$sil tersebut, salah satunya adalah dengan menggunakan %$t$7$ltaik, yaitu suatu piranti yang dibuat dari bahan semik$ndukt$r yang mampu mengubah energi elektr$magnetik matahari menjadi energi listrik. Dengan tekn$l$gi %$t$7$ltaik ini, energi listrik yang dihasilkan dapat digunakan untuk mengisi ulang baterai.
Di luar negeri, $nt$hnya di nggris dan Amerika Serikat, penggunaan kendaraan PAS untuk kebutuhan pribadi telah mulai dikenal masyarakat, sedangkan di nd$nesia kendaraan jenis ini belum begitu dikenal. Pandangan bah"a kendaraan yang menggunakan mesin pembakaran internal 289 : nternal 8$mbusti$n 9ngines3 lebih mudah dalam pengisian sumber tenaga dan lebih baik dalam rasi$ jarak tempuh per liter bahan bakar juga telah mengambil bagian dalam kurang dikenalnya kendaraan bertenaga listrik. !ntuk masa depan, mesin 89 akan dapat berperan dalam sistem transp$rtasi bersih ramah lingkungan, apabila telah digunakan bahan bakar bersih dan dilakukan m$di%ikasi pada sistem penyimpanan bahan bakar dan ara kerja mesin 89, tetapi sampai masa itu, kendaraan bertenaga listrik dapat menjadi alternati% yang ukup baik untuk kebutuhan transp$rtasi jarak pendek. +arena itu, pembuatan sepeda bertenaga surya ini juga diharapkan mampu menangkap minat masyarakat terhadap kendaraan yang ramah lingkungan, dan mampu memenuhi kebutuhan transp$rtasi jarak pendek dalam k$ta.
;ambar (.) Sepeda Listrik ;ambar (.( Sepeda Tenaga Surya Membuat sepeda listrik bertenaga surya yang hemat dan ramah lingkungan dan diharapkan sepeda yang dibuat memiliki karakteristik sebagai berikut< berkeepatan maksimal (' km6jam, lama baterai ber$perasi dari k$ndisi )''= - ('= S#8 adalah 0) jam. 5asil yang diharapkan dari kegiatan ini adalah teriptanya pur"arupa sepeda listrik bertenaga surya. Man%aat yang dapat diharapkan dalam kegiatan ini adalah memperkenalkan alat transp$rtasi yang ramah lingkungan dan mampu memenuhi kebutuhan masyarakat untuk transp$rtasi jarak pendek, mengurangi tingkat penemaran udara akibat emisi gas buang, mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak, dan merangsang pengembangan kendaraan sejenis di masa depan.
BAB II
P"#$%&%'%(
+enaikan M tentunya membuat perkemabangan kendaraan listrik lebih dilirik. Pada dasarnya Sepeda Listrik Tenaga Surya ini sama hanya dengan prisip kerja sepeda listrik pada umumnya akan tetapi ada perubahan dalam pengisian tenaga listriknya. Dalam makala ini kan di bahas tentang ara kerja dan k$mp$nen dari sepeda listrik tenaga surya. ).
M$t$r penggerak
M$t$r pengerak yang ideal pada sepeda listrik terdapat ( jenis. >enis LD8 hub langsung dan jenis m$t$r mid rank. M$t$r yang langsung hub memiliki kelebihan memiliki "att dan t$rsi yang besar, serta minimalis dalam peletakan karena langsung jadi satu dengan 7elg. M$del m$t$r hub tersedia dalam ukuran (1'W, &1'W, 1''W dan )'''W hingga &'''W. M$t$r m$del mid rank adalah m$t$r yang terletak tepat di depan rak set sepeda. M$t$r ini mensyaratkan harus menggunakan rak set khusus yang memiliki sistem $ne "ay luth. 2k$pling satu arah3. !kuran daya mid rank m$t$r (1'W-/1'W.
;ambar &.) Dinam$ ?$da >enis Tr$m$l
;ambar &.( M$t$r >enis 5!. langsung 7elg
;ambar &.& M$del mid rank
;ambar &.@ M$del mid rank
(.
+$ntr$ler
+$ntr$ller adalah k$mp$nen utama yang mengatur putaran m$t$r. +$ntr$ler ideal adalah menyesuaikan m$t$r yang digunakan apabila m$t$r yang digunakan &1'W maka k$ntr$ller yang digunakan harus &1'W atau lebih besar.
;ambar &.@ +$ntr$ller &.
5andle gas
5andle gas adalah k$mp$nen berikutnya yang digunakan untuk meng$ntr$l keepatan laju m$t$r. 5andle gas pada sepeda listrik terdapat ( tipe. Tipe handle gas biasa dan tipe thumb tr$tle 2gas jemp$l3 Tipe handle gas biasa seara penggunaan sama persis seperti handle gas sepeda m$t$r, sistem yang sederhana ini membuat harga relati% murah.
Tipe thumb tr$tle memiliki keunikan tersendiri, yaitu ara mengegas menggunakan jemp$l yang did$r$ngkan. Seara harga thumb tr$tle lebih mahal daripada handle gas biasa.
;ambar &.@ 5andle gas m$del thumb tr$tle
;ambar &.1 5andle gas m$del biasa 1.
aterai
aterai adalah %akt$r penting alam kendaraan listrik karena baterai berperan sebagai suplay tenaga atau sebagai penyimpan sumber energi. >enis baterai yang sering digunakan untuk sepeda listrik pada umumnya adalah lithium. Namun karena harga baterai lithium sangat mahal &,1jt-1jt an.. maka pada m$di%ikat$r sering beralih ke baterai !PS yang harganya relati% murah. /1'-
''ribuan dalam @ unitnya. 5anya saja bateri !PS enderung lebih berat dan umur tidak sea"et baterai lithium.
;ambar &.* aterai lithium
;ambar &./ Aki kering pasaran
*. Panel Surya Panel Surya adalah sebagai inti dari sumber energi dari sinar matahari ditampung kemudian dik$n7ersi menjadi energi listrik. 9nergi tersebut nantinya dapat digunakan untuk menjalankan berbagai maam alat elektr$nik mulai dari menyalakan lampu, menggerakkan m$t$r, dan masih banyak lagi yang lainnya.
;ambar &./ >enis Panel Surya
/. S$lar 8harge 8$ntr$ller eberapa %ungsi dari s$lar harge $ntr$ller adalah A. Mengatur arus untuk pengisian ke baterai, menghindari $7erharging dan $7er7$ltage, . Mengartur arus yang dibebaskan6diambil dari baterai agar baterai tidak%ull disharge n dan $7erl$ading 8. M$nit$ring temperatur baterai. 8ara +erja S$lar 8harge 8$ntr$ller S$lar harge $ntr$ller, adalah k$mp$nen penting dalam Pembangkit Listrik Tenaga Surya. 8ara kerja s$lar harge $ntr$ller antara lain< 2a3.8harging M$de S$lar 8harge 8$ntr$ller dan 2b3. M$de #perasi S$lar 8harge8$ntr$ller. M$de #perati$n S$lar 8harge 8$ntr$ller Pada m$de ini, baterai akan melayani beban. Apabila ada $7er-disharge ataun $7er-l$ad, maka baterai akan dilepaskan dari beban.
5al ini berguna untuk menegah kerusakan dari baterai Spesi%ikasi S$lar 8harge 8$ntr$ller !ntuk membeli s$lar harge $ntr$ller yang harus diperhatikan adalaha3.Tegangan )(6(@ B$lt D8. a3.+emampuan menghantarkan arus 2dalamarus searah3 dari s$lar $ntr$ller. Misalnya 1 Ampere, )' Ampere, dsb.
harge
b3.Cull harge 2pengisian baterai sampai baterai benar-benar penuh3 dan l$" 7$ltage ut 2penghentian pensuplaian listrik ke beban karena baterai berada pada tegangan terendah3. Seperti yang telah disebutkan diatas s$lar harge $ntr$ller yang baik biasanya mempunyai kemampuan mendeteksi kapasitas baterai. ila baterai sudah penuh terisi maka seara $t$matis pengisian arus dari panel surya berhenti. 8ara deteksi adalah melalui m$nit$r le7el tegangan tertentu, kemudian apabila le7el tegangan turun maka baterai akan diisi kembali. S$lar 8harge 8$ntr$ller biasanya terdiri dari < ) input 2( terminal3 yang terhubung dengan $utput panel sel surya, ) $utput 2( terminal3 yang terhubung dengan baterai6aki dan ) $utput 2( terminal yang terhubung dengan beban3. Arus listrik D8 yang berasal dari baterai tidak mungkin masuk ke panel sel surya karena biasanya ada di$de pr$teti$nE yang hanya dile"ati arus listrik D8 dari panel sel surya ke baterai, bukan sebaliknya. Tekn$l$gi S$lar 8harge 8$ntr$ller Ada dua jenis tekn$l$gi yang umum digunakan $leh s$lar harge$ntr$ller, yaitu 2a3.PWM 2Pulse Wide M$dulati$n3 seperti namanyamenggunakan lebar pulse dari elektrikal, sehingga meniptakanseakan-akan sine "a7e eletrial %$rm
$n dan $%%
2b3.MPPT 2MaFimun P$"er P$int Traker3, yang lebih e%isien k$n7ersi D8 t$ D8 2Diret 8urrent3. MPPT dapatmengambil daya maksimal dari panel surya.MPPT harge $ntr$ller dapatmenyimpan kelebihan daya yang tidak digunakan $leh beban ke dalam baterai, dan apabila daya yang dibutuhkan beban lebih besar dari daya yang dihasilkan $leh panel surya, maka daya dapat diambil dari baterai. Adapun k$mp$nen yang diperlukan untuk membuat sebuah s$lar sel sederhana tidaklah banyak. Semua k$mp$nen tersebut dijual di t$k$ k$mp$nen elektr$nika dengan harga yang ukup terjangkau. Mungkin salah satu k$mp$nen yang memiliki harga paling mahal adalah panel surya itu sendiri. erikut da%tar $nt$h k$mp$nen rangkaian pembangkit listrik tenaga matahari sederhana. Panel surya ell ',1 7$lt ('' mA
+apasit$r )'' uC +apasit$r )' uC Transist$r TP &) ?esist$r )+ Di$da G ('/ 6 Di$da 1 ampere Aumulat$r 6 aki m$t$r +a"at email ',(1 mm sebanyak & meter atang %erite erikut adalah skema rangkaian pembangkit listrik tenaga surya 6 s$lar sell sederhana yang bisa anda jadikan re%erensi dalam membuat sebuah s$lar sell sederhana. agi anda yang ingin tahu in%$rmasi lengkapnya, bisa langsung lihat gambar dari belajarelektr$nika.net berikut ini.
;ambar &. Skelam S$lar 8harge 8$ntr$ller Cara kerja dari rangkaian ini mula-mula sinar matahari diterima oleh panel surya kemudian diolah menjadi energi listrik. Akan tetapi energi tersebut masih sangat kecil, hanya 4 volt 200 mA. Selanjutnya energi tersebut dikuatkan oleh rangkaian sehingga menghasilkan energi yang lebih besar. emikian sedikit in!ormasi mengenai rangkaian pembangkit listrik tenaga matahari sederhana. Semoga in!ormasi tadi dapat memberikan man!aat dan juga inspirasi bagi kita semua, khususnya bagi para pembaca setia belajarelektronika.net. Sampai jumpa di ulasan menarik lain dan bagikan artikel ini kepada teman-teman anda apabila berman!aat. "angkaian #embangkit $istrik %enaga &atahari
'eperluan akan daya listrik makin meningkat dari th. ke th.. (etapa tdk, semua barang keperluan manusia memakai listrik )aliran listrik* sbg sumber catu dayanya. +ntuk penuhi pasokan keperluan listik maka dibangunlah pembangkit listik, salah satunya pembangkit listrik tenaga air, pembangkit listrik tenaga diesel, pembangkit listrik tenaga uap, pembangkit listrik tenaga nuklir, pembangkit listrik tenaga matahari. &atahari yaitu sumber daya alami yg tdk ada habis-habisnya. (erdasar sebagian riset, daya matahari dapat dirubah jadi daya listrik seperti dlm "angkaianskema #embangkit $istrik %enaga &atahari tersebut. Cahaya matahari terus-menerus menyinari bumi. al tersebut dapat kita gunakan untuk jadikan sumber listrik hingga dapat irit listrik. &aklum senantiasa ada kenaikan tari! dasar listrik dlm kurun /aktu tertentu. i ba/ah ini saya lampirkan satu diantara rangkaianskema pembangkit listrik simpel memakai cahaya matahari. "angkaianskema #embangkit $istrik %enaga &atahari tersebut dapat Anda bikin sendiri digunakan untuk isi accu motor atau untuk lampu darurat )emergency*. &enurut rangkaianskema di atas, cahaya matahari di terima oleh panel surya lalu di proses jadi tenaga listrik, tetapi tenaga listrik yg dihasilkan dari tiaptiap panel tersebut masih terlampau kecil. ari Cell #anel yg dirangkai dengan cara seri cuma dapat membuahkan teganganvoltage sekitar 4 1olt dngn arus 200 mA. leh karenanya dibutuhkan suatu rangkaianskema elektronik guna menambah teganganvoltage arus yg cukup hingga dapat jadikan sbg Charger (aterai. "angakain elektronik di atas melakukan tindakan sbg rangkaianskema inverter C ke C )C to C 3nverter* yg di bangun oleh 2 buah kapasitor, "esistorhambatan dengan ukuran, %ransistor dengan tipe, ioda, suatu kumparan. "angkaianskema di bangun dngn system oscilator tunggal yg terbagi dalam transistor dengan tipe suatu kumparan di mana di lilitan primer sejumlah 45 lilitan pada lilitan sekunder sejumlah 5 sbg umpan balik untuk berikan teganganvoltage pada output basis transistor dari lilitan primer yg dihubungkan dngn dioda digunakan untuk pengisian baterai )charger*. Apabila "angkaianskema #embangkit $istrik %enaga &atahari tersebut dihubungkan dngn lampu darurat maka bakal memperoleh teganganvoltage yg cukup untuk penerangan pada malam hari dengan cara gratis lantaran di siang harinya accu tersebut di-charge oleh cahaya matahari. erikut ini adalah salah satu jenis S$lar 8harge 8$ntr$ller #abrikan
;ambar &.H S$lar 8harge 8$ntr$ller #abrikan
erikut 8$nt$h Desain Dan ;ambaran Merangkai
)*(+*& S","#% A-/ R%(,%%(
BAB I P"(+ K"'#-%( E("/ S/% S*-%/ S"- :
Prinsip kerja dari s$lar sel sangatlah sederhana. 9nergi dari sinar matahari ditampung kemudian dik$n7ersi menjadi energi listrik. 9nergi tersebut nantinya dapat digunakan untuk menjalankan berbagai maam alat elektr$nik mulai dari menyalakan lampu, menggerakkan m$t$r, dan masih banyak lagi yang lainnya.
S%/%( :
DA5TAR PUSTAKA
D.I. Anugra, M.5. Ganuar, S. Wid$d$, S.?. Wib$"$, ?. (')&, +usuma >urusan Teknik Cisika, Cakultas Teknik, !ni7ersitas ;adjah Mada, G$gyakarta PEMBUATAN SEPEDA LISTRIK BERTENAGA SURYA SEBAGAI ALAT TRANSPORTASI ALTERNATI5 MASYARAKAT
