Peningkatan Daya Output Panel Surya Dengan Penambahan Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil

PENINGKATAN DAYA OUTPUT PANEL SURYA DENGAN PENAMBAHAN REFLEKTOR CERMIN DATAR DAN ALLUMUNIUM FOIL

SKRIPSI

Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro

Oleh : KARNADI NIM. D01110053

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK 2017

PENINGKATAN DAYA OUTPUT PANEL SURYA DENGAN PENAMBAHAN REFLEKTOR CERMIN DATAR DAN ALLUMUNIUM FOIL SKRIPSI Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro

Skripsi Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Dalam Bidang Teknik Elektro

Oleh : KARNADI NIM. D01110053

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK 2017

KATA PENGANTAR

Ucapan syukur tidak berhenti mengalir kepada tuhan yang maha esa karena hanya dengan ijin dan kuasa-Nya tugas akhir ini dapat terselesaikan. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana Di Fakultas Teknik UNTAN. Selain kepada kedua orangtua dan keluarga besar yang telah sabar menunggu, ucapan terima kasih juga dihaturkan kepada banyak pihak yang telah mendukung terselesaikannya tugas akhir ini. Ucapan terima kasih sebesar besarnya diberiikan kepada : 1. Bapak Dr. rer. Nat. Ir. R. M. Rustamaji, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura Pontianak. 2. Bapak Dr. Bomo Wibowo Sanjaya, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura Pontianak. 3. Bapak Dr. Dedi Suryadi, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura. 4. Bapak Managam Rajagukguk, S.T, M.T., selaku dosen pembimbing akademik dari semester pertama hingga saat ini. 5. Bapak Ayong Hiendro, S.T., M.T., dan Dr. Eng. Rudi Kurnianto, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing pertama dan kedua yang telah banyak mengarahkan dan memberikan solusi atas beragam persoalan sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. 6. Bapak Yandri, S.T, M.T. dan Ir. Kho Hie Khwee, M.T., selaku dosen penguji utama dan kedua yang telah bersedia memberikan kritik dan saran yang membangun sehingga tugas akhir ini dapat dipertanggungjawabkan secara akademis. 7. Bapak Prof. Dr. Eng. Ir. Ismail Yusuf, M.T., yang telah bersedia meminjamkan beberapa alat yang sangat membantu pada proses penelitian ini 8. Teman-teman angkatan 2010, baik yang sudah wisuda maupun yang akan wisuda. Tetap Semangat !

Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat kepada pembacanya dan dapat

menyumbang menyumbang sedikit perkembangan dalam ilmu

pengetahuan terutama di bidang konversi konversi energi listrik. Pontianak, Maret 2017 Penulis,

Karnadi

ABSTRAK Kinerja panel surya sangat bergantung bergantung dari besar intensitas radiasi matahari yang diterima oleh permukaannya. Penggunaan reflektor dapat meningkatkan besar intensitas matahari sehingga daya output panel surya juga akan mengalami peningkatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji penggunaan reflektor empat sisi pada panel surya. Digunakan 2 buah panel dengan spesifikasi yang sama dan dua jenis reflektor yaitu reflektor cermin datar dan reflektor allumunium foil. Penelitian dilaksanakan pada tanggal 15 Desember 2016 hingga 17 Januari 2017 dimulai pada 0 0 0 0 0 jam 09.00-15.00 WIB. Sudut penempatan reflektor ditetapkan 15 , 30 , 45 , 60 dan 75 . Sudut optimal penempatan reflektor adalah 300 yang mampu meningkatkan daya output panel surya 0 hingga 14% (cermin datar) dan 19% (allumunium foil). Pada sudut 45 peningkatan daya output 0 0 0 terjadi sebesar 8% (cermin datar) dan 7% (allumunium foil). Pada sudut 15 , 60 dan 75 penggunaan reflektor justru justru mengurangi kinerja panel panel surya sebesar sebesar 4% - 38 %.

reflektor, daya output Kata kunci : panel surya, reflektor,

AB STR ST R AC T The perfomance of photovoltaic module (PV module) is depended on the solar radiation received by the surface. The reflector applied on PV module can increase the value of solar radiation. This study aimed to get the optimum angle placement of four side reflector and which is better reflector between flat mirror and allumunium foil. Two same PV modules was compared under the same enviromental condition . This research was conducted on December 15,2016 until 0 0 0 0 0 January 17,2017. The pl acement reflectors angle is set at 15 , 30 , 45 , 60 and 75 . The optimum 0 of reflectors angle placement is a 30 , that can increased the power out put of PV module to 14% (flat mirror) and 19% (allumunium foil). At the 450 , PV module energy increase by 8% (flat 0 0 0 mirrors) and 7% (allumunium foil). At the 15 , 60 , and 75 , reflectors used are decrease the power output of PV module by 4%-38%.

K eyw eywords : PV module, reflector, reflector, power power output

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR PENGANTAR ................................... ................................................... .................................. .................................. .............................. .............. i ABSTRAK ABSTRAK ................................. .................................................. .................................. .................................. ................................... ............................. ........... iii DAFTAR DAFTAR ISI ................................. .................................................. ................................... .................................. .................................. ........................... ......... v DAFTAR DAFTAR TABEL TABEL ............................... ................................................ ................................... ................................... ................................... ..................viii DAFTAR DAFTAR GAMBAR GAMBAR ................................. .................................................. ................................... ................................... ............................... .............. ix BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN .................... .......... ................... .................. .................. ................... .................. .................. ................... ................. ........ 1 1.1 Latar Belakang ................... ......... ................... .................. .................. ................... .................. .................. ................... ................. ........ 1 1.2 Rumusan Masalah ................ ....... ................... ................... .................. ................... ................... .................. .................. ............. .... 2 1.3 Pembatasan Masalah .................. ......... ................... ................... .................. .................. .................. .................. .................. ......... 2 1.4 Tujuan Tujuan Penelitian Penelitian ..................................... ..................................................... .................................. ................................... ................... 3 1.5 Metodologi Penelitian .................................................................................. 3 1.6 Sistematika Penulisan Skripsi ...................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 5 2.1 Sel Surya Surya .................................. ................................................... ................................... ................................... ................................ ............... 5 2.1.1 Sel Surya Jenis Monokristalin ....................................................... 5 2.1.2 Sel Surya Jenis Polikristalin .......................................................... 6 2.1.3 Sel Surya Jenis Thin Film.............................................................. 7 2.2 Panel Surya Surya .................................. .................................................. .................................. .................................. ............................. ............. 7 2.3 Cermin Cermin Datar .................................. ................................................... .................................. .................................. ........................... .......... 8 2.4 Allumunium Foil ......................................................................................... 9 2.5 Penggunaan Reflektor Pada Panel Surya .................................................... 10 BAB III METODOLOGI PENELITIAN..................................................................... 12 3.1 Bahan Penelitian ........................................................................................ 12 3.1.1 Panel Surya ................................................................................. 11 3.1.2 Reflektor Cermin Datar ............................................................... 13 3.1.3 Reflektor Allumunium Foil ......................................................... 13 3.2 Peralatan Penelitian ................................................................................... 14 3.2.1 Amperemeter Combo Voltmeter Dc ............................................ 14 3.2.2 Solar Power Meter ...................................................................... 15 3.2.3 Termometer Termometer ................................ ................................................. ................................... ............................... ............. 15

3.2.4 Busur Derajat .............................................................................. 16 3.3 Waktu Dan Lokasi Penelitian..................................................................... 16 3.4 Pemasangan Reflektor Pada Panel Surya ................................................... 17 3.5 Metode Penelitian Penelitian ................................. .................................................. .................................. .................................. ................... .. 19 3.5.1 Tahapan Pertama ......................................................................... 21 3.5.2 Tahapan Kedua ........................................................................... 21 3.5.3 Tahapan Ketiga ........................................................................... 22 3.6 Diagram Alir Penelitian ............................................................................. 23 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 23 4.1 Pengaruh Penggunaan Reflektor Cermin Datar Terhadap Daya Output Panel Surya. Surya. ................................. ................................................. .................................. ................................... ................................. ................ 24 4.1.1 Pengaruh Penempatan Reflektor Cermin Datar Pada Sudut15 0 .... 24 4.1.2 Pengaruh Penempatan Penempatan Reflektor Cermin Datar Pada Sudut30 0 .... 26 4.1.3 Pengaruh Penempatan Penempatan Reflektor Cermin Datar Pada Sudut45 0 .... 29 0

4.1.4 Pengaruh Penempatan Reflektor Cermin Datar Pada Sudut60 .... 31 4.1.5 Pengaruh Penempatan Reflektor Cermin Datar Pada Sudut75 0 .... 34 4.1.6 Kesimpulan Kesimpulan Pengaruh Penggunaan Reflektor Cermin Datar Terhadap Daya Output Panel Surya ..................................................... 37 4.2

Pengaruh Penggunaan Reflektor Allumunium Foil Terhadap Terhadap Daya

Output Panel Surya. ......................................................................................... 37 4.2.1 Pengaruh Penempatan Reflektor Allumunium Foil Pada Sudut 15 0 ................................. .................................................. ................................... ................................... ........................ ....... 38 4.2.2 Pengaruh Penempatan Reflektor Allumunium Foil Pada Sudut 30 0 .................................. ................................................... .................................. .................................. ......................... ........ 40 4.2.3 Pengaruh Penempatan Reflektor Allumunium Foil Pada Sudut 45 0 .................................. ................................................... .................................. .................................. ......................... ........ 42 4.2.4 Pengaruh Penempatan Reflektor Allumunium Foil Pada 0

Sudut 60 .................................. ................................................... .................................. .................................. ......................... ........ 44 4.2.5 Pengaruh Penempatan Reflektor Allumunium Foil Pada 0

Sudut 75 .................................. ................................................... .................................. .................................. ......................... ........ 47 4.2.6 Kesimpulan Pengaruh Penggunaan Reflektor Allumunium Allumunium Foil Terhadap Daya Output Panel Surya .............................................. 49

4.3 Komparasi Penggunaan Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil Pada Panel Surya ............................ ............................................. .................................. ................................... ............................... ............. 50 4.3.1 Komparasi Penggunaan Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil Pada Sudut 15 0 ................................... ................................................... ..................... ..... 50 4.3.2 Komparasi Penggunaan Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil Pada Sudut 30 0 ................................. .................................................. ........................ ....... 52 4.3.3 Komparasi Penggunaan Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil Pada Sudut 45 0 ................................. .................................................. ........................ ....... 54 4.3.4 Komparasi Penggunaan Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil Pada Sudut 60 0 ................................. .................................................. ........................ ....... 56 4.3.5 Komparasi Penggunaan Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil Pada Sudut 75 0 ................................. .................................................. ........................ ....... 58 4.3.6 Kesimpulan Komparasi Antara Reflektor Cermin Datar Dan Reflektor Allumunium Foil .................................................................. 60 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN....................................................................... 61 5.1 KESIMPULA KESIMPULAN N ................................. .................................................. ................................... .................................. ..................... ..... 61 5.2 SARAN SARAN .................................. .................................................. .................................. ................................... ................................. ................ 62 DAFTAR DAFTAR PUSTAKA PUSTAKA ................................. ................................................. .................................. ................................... .............................. ............. 63

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Spesifikasi Spesifikasi Panel Surya .................... ...................................... .................................. .................................. ......................... ....... 11 Tabel 3.2 Langkah-Langkah Pengujian Tahapan Pertama ........................................... 20 Tabel 3.3 Langkah-Langkah Pengujian Tahapan Kedua ............................................. 20 Tabel 3.4 Langkah-Langkah Pengujian Tahapan Ketiga ............................................. 21 0

Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Reflektor Cermin Datar 15 ................ 24 0




Tabel 4.5 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Reflektor Cermin Datar 75 ................ 34

Out put Panel Surya Terhadap Sudut Tabel 4.6 Persentase Peningkatan Daya Output Penempatan Reflektor Cermin Datar ........................................................................... 36 0

Penggunaan Reflektor Allumunium foil 15 ........... 37 Tabel 4.7 Data Hasil Pengukuran Penggunaan 0

Penggunaan Reflektor Ref lektor Allumunium foil 30 ........... 40 Tabel 4.8 Data Hasil Pengukuran Penggunaan 0

Tabel 4.9 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Reflektor Allumunium foil 45 ........... 42 0

Penggunaan Reflektor Allumunium Allumunium foil 60 ......... 44 Tabel 4.10 Data Hasil Pengukuran Penggunaan 0

Tabel 4.11 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Penggunaan Reflektor Allumunium Allumunium foil 75 ......... 47 Tabel 4.12 Persentase Peningkatan Daya Output Panel Surya Terhadap Sudut

Penempatan Reflektor allumunium foil ....................................................................... 48 0

Allumunium Foil (15 ) ............... 50 Tabel 4.13 Komparasi Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium 0

Tabel 4.14 Komparasi Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil (30 ) ............... 52 0



Tabel 4.17 Komparasi Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil (75 ) ............... 58 Tabel 4.18 Komparasi Langsung Penggunaan Kedua Jenis Reflektor Terhadap

Daya Output Panel Surya ............................................................................................ 59

DAFTAR GAMBAR

........ ................... .................. ........... .. 5 Gambar 2.1 Aliran elektron ketika sel surya terkena matahar i .................. Gambar 2.2 Sel surya jenis monokristallin ................................................................... 6 Gambar 2.3 Sel surya jenis polikristallin...................................................................... 6 Gambar 2.4 Sel surya jenis thin film (CdTe) ................................................................ 7 Gambar 2.5 Panel surya sun power dengan rating daya 435 Wp .................................. 8 Gambar 2.6 Pemantulan bayangan pada cermin datar .................................................. 9 Gambar 2.7 Allumunium foil foil dalam bentuk gulungan .................. ........ ................... .................. .................. .............. ..... 9

panel surya, Setiawan (2013) .............. ..... .................. ......... 10 Gambar 2.8 Penempatan reflektor pada panel Gambar 3.1 Dua buah panel surya polikristallin 20 Wp. ............................................ 12 Gambar 3.2 Reflektor cermin datar yang akan digunakan. ......................................... 12 Gambar 3.3 Allumunium foil dan kaca yang akan digunakan..................................... 13 Gambar 3.4 Amperemeter combo voltmeter DC ........................................................ 14

Solar power meter ................................. .................................................. ................................... ............................... ............. 14 Gambar 3.5 Solar Termometer ............................... ................................................. .................................... ................................... ........................ ....... 15 Gambar 3.6 Termometer Gambar 3.7 Busur Busur derajat derajat ............................................. .............................................................. ................................... ............................ .......... 15 0

................................................... ................... .. 16 Gambar 3.8 Pemasangan reflektor pada sudut 15 .................................. 0

Gambar 3.9 Pemasangan reflektor pada sudut 30 . ........................................ ..................................................... ............. 16 0

................................................... .......... 17 Gambar 3.10 Pemasangan reflektor pada sudut 45 . ......................................... 0

................................................... .......... 17 Gambar 3.11 Pemasangan reflektor pada sudut 60 . ......................................... 0

................................................... .......... 17 Gambar 3.12 Pemasangan reflektor pada sudut 75 . ......................................... Gambar 3.13 Diagram alir penelitian ......................................................................... 22 Gambar 4.1 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor

cermin datar 150 (b).................................. ................................................. .................................. ................................... ................................. ................ 23 Gambar 4.2 Grafik daya output panel surya kondisi ko ndisi standar dan panel sur ya 0 dengan reflektor cermin datar (15 ) ................................. .................................................. .................................. ........................... .......... 25 Gambar 4.3 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor

cermin datar 300 (b).................................. ................................................. .................................. ................................... ................................. ................ 26 Gambar 4.4 Grafik daya output panel surya kondisi ko ndisi standar dan panel sur ya 0 dengan reflektor cermin datar (30 ) ................................. .................................................. .................................. ........................... .......... 27

Gambar 4.5 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor

cermin datar 450 (b).................................. ................................................. .................................. ................................... ................................. ................ 28 0

oleh reflektor cermin datar 45 pada jam 15.00....................... 29 Gambar 4.6 Bayangan oleh Gambar 4.7 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya

dengan reflektor cermin datar (450) ................................. .................................................. .................................. ........................... .......... 30 Gambar 4.8 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor

cermin datar 600 (b).................................. ................................................. .................................. ................................... ................................. ................ 31 0

Gambar 4.9 Bayangan reflektor (60 ) di permukaan panel surya pada jam 15.00 ....... 32 Gambar 4.10 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya

dengan reflektor cermin datar (600) ................................. .................................................. .................................. ........................... .......... 33 Gambar 4.11 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor

cermin datar 750 (b).................................. .................................................. .................................. ................................... ................................. ................ 33 0

Gambar 4.12 Bayangan reflektor (75 ) di permukaan panel surya pada jam 14.00 ..... 35 Gambar 4.13 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya

dengan reflektor cermin datar (750) ................................. .................................................. .................................. ........................... .......... 35 Gambar 4.14 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor 0

allumunium foil 15 (b). ................................. ................................................. .................................. .................................. ........................... ........... 37 Gambar 4.15 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya 0

dengan reflektor allumuni a llumunium um foil (15 ) ............................... ................................................. .................................... ...................... .... 39 Gambar 4.16 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor

allumunium foil 30 0 (b). ................................. ................................................. .................................. .................................. ........................... ........... 39 Gambar 4.17 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya

dengan reflektor allumuni a llumunium um foil (30 0) ............................... ................................................. .................................... ...................... .... 41 Gambar 4.18 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor

allumunium foil 45 0 (b). ................................. ................................................. .................................. .................................. ........................... ........... 41 0

Gambar 4.19 Bayangan oleh reflektor allumunium foil (45 ) pada jam 15.00 ............ 43 Gambar 4.20 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya

dengan reflektor allumuni a llumunium um foil (45 0) ............................... ................................................. .................................... ...................... .... 43 Gambar 4.21 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor 0

allumunium foil 60 (b). ................................. ................................................. .................................. .................................. ........................... ........... 44 0

Gambar 4.22 Bayangan oleh reflektor allumunium foil (45 ) pada jam 09.00 ............ 45

Gambar 4.23 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya

dengan reflektor allumuni a llumunium um foil (60 0) ............................... ................................................. .................................... ...................... .... 46 Gambar 4.24 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor

allumunium foil 75 0 (b). ................................. ................................................. .................................. .................................. ........................... ........... 46 Gambar 4.25 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya

dengan reflektor allumuni a llumunium um foil (75 0) ............................... ................................................. .................................... ...................... .... 48 Gambar 4.26 Panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan

allumunium foil (15 0) ................................. ................................................. .................................. ................................... .............................. ............. 49 Gambar 4.27 Grafik perbandingan daya output pada penggunaan reflektor jenis

cermin datar dan jenis allumunium foil (15 0). ............................... ................................................. ............................... ............. 51 Gambar 4.28 Panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan


cermin datar dan jenis allumunium foil (30 0)............................................... .............................................................. ................ 53 Gambar 4.30Panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan

allumunium foil (45 0) ................................. ................................................. .................................. ................................... .............................. ............. 53 Gambar 4.31 Grafik perbandingan daya output pada penggunaan reflektor jenis 0

cermin datar dan jenis allumunium foil (45 ). ............................... ................................................. ............................... ............. 55 Gambar 4.32 Panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan 0

allumunium foil (60 ) ................................. ................................................. .................................. ................................... .............................. ............. 55 Gambar 4.33 Grafik perbandingan daya output pada penggunaan reflektor jenis

cermin datar dan jenis allumunium foil (60 0)............................................... .............................................................. ................ 57 Gambar 4.34 Panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan


cermin datar dan jenis allumunium foil (75 0)............................................... .............................................................. ................ 59

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kebutuhan akan energi listrik nasional setiap tahun terus mengalami kenaikan, hal ini sejalan dengan program pemerintah yang menetapkan proyek listrik 35.000 megawatt sebagai program nasional pada tahun 2015 [1]. Energi matahari merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang dapat diubah menjadi energi listrik melalui prinsip fotovoltaik yang terjadi pada panel surya. Dengan letak geografis yang berada didekat garis khatulistiwa serta hanya memiliki dua musim (musim hujan dan musim kemarau) membuat indonesia menjadi negara yang selalu disinari oleh matahari sepanjang tahun. Hal tersebut tentu menguntungkan bagi indonesia indonesia dibandingkan negara-negara di belahan bumi bu mi lainnya yang memiliki karakteristik empat musim dimana matahari tidak selalu bersinar terutama dimusim dingin. Saat ini pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) lebih difokuskan ke daerah-daerah terpencil karena proses pembangunannya yang mudah, cepat serta tidak membutuhkan lokasi yang luas. Pada daerah perkotaan sistem PLTS biasanya hanya dimanfaatkan pada lampu jalan dan lampu lalu lintas. Karakteristik PLTS yang bebas polusi dan ramah lingkungan sangat cocok dewasa ini dimana negara Indonesia sedang berjuang untuk mengurangi polutan udara dan gas yang dihasilkan oleh proses pembangkitan energi listrik seperti pada pembangkit pembangkit listrik dengan bahan bakar fosil. Meskipun demikian, penerapan pembangkit pembangkit listrik tenaga surya di Indonesia masih memiliki beberapa kendala seperti masih mahalnya harga komponen-komponen PLTS dan rendahnya efisiensi panel surya. Saat ini telah ditemukan beberapa cara untuk meningkatkan efisiensi panel surya seperti penggunaan sistem pendingin, solar tracker dan penggunaan reflektor pada panel surya. Sistem pendingin digunakan untuk mengurangi rugirugi akibat suhu yang timbul karena perbedaan suhu suatu daerah dengan suhu panel surya pada kondisi optimalnya optimalnya yaitu 25 0 C. Solar tracker bekerja bekerja agar panel

surya selalu berada konstan 90 0 dengan sudut arah datang sinar matahari sehingga panel surya selalu berada pada kondisi optimalnya. Penambahan reflektor pada panel surya bertujuan untuk meningkatkan intensitas radiasi matahari yang mengenai panel surya sehingga daya output pada panel surya juga mengalami peningkatan. Penggunaan reflektor akan sangat membantu meningkatkan meningkatkan daya output panel surya terutama pada waktu pagi dan sore hari dimana intensitas radiasi matahari masih cukup rendah. Saat ini belum ada referensi khusus tentang jenis, ukuran dan posisi penempatan reflektor yang cocok untuk diaplikasikan pada panel surya. . 1.2. Rumusan Masalah

Efisiensi panel surya masih sangat rendah yaitu pada angka 9-17% yang berarti jika permukaan pada panel surya terkena radiasi cahaya matahari sebesar 1000 W/m2, panel surya dengan luas permukaan 1m 2 hanya mampu menghasilkan energi listrik sebesar 90-170 W. Dalam penelitian ini akan digunakan reflektor cahaya matahari yang diaplikasikan pada setiap sisi panel surya, hal ini bertujuan untuk meningkatkan besar energi cahaya matahari sehingga diharapkan daya output panel surya juga mengalami peningkatan.

1.3. Pembatasan Masalah

Agar penelitian ini lebih terarah dibutuhkan batasan-batasan masalah terhadap pokok bahasan penelitian yang akan dilakukan. Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah : 1. Panel surya yang digunakan adalah jenis polikristalin dengan rating daya 20 Wp sebanyak 2 buah. 2. Reflektor yang digunakan ada dua jenis yaitu reflektor dengan media cermin datar dan reflektor dengan media allumunium foil 3. Digunakan 4 buah reflektor dengan ukuran 48 cm X 15 cm (2 buah) dan 32,5 cm X 15 (2 buah) yang berlaku untuk kedua jenis reflektor. 0

4. Sudut kemiringan kemiringan penempatan reflektor adalah 15°, 15°, 30°, 30°, 45°, 60 , dan 0

75 .

1.4. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Meningkatkan daya output pada panel surya dengan dengan cara penambahan reflektor cahaya matahari 2. Mencari sudut optimal penempatan reflektor pada panel surya pada rentang sudut 15°, 30°, 45°, 60 0, dan 75 0. 3. Mengkaji pengaruh penggunaan cermin datar dan allumunium foil saat digunakan sebagai reflektor cahaya matahari .

1.5. Metodologi Penelitian

Untuk mendapatkan hasil penelitian yang lebih terarah dalam penulisan tugas akhir ini, maka akan dilakukan metode penelitian sebagai berikut : 1. Studi literatur yaitu mencari referensi dan mempelajari materi yang berkaitan dengan hal-hal yang akan dibahas pada penelitian ini seperti buku-buku, jurnal jurnal ilmiah, dan sumber informasi yang ada di internet. internet. 2. Observasi lapangan yaitu melakukan pengukuran dan pengambilan data pada panel surya tanpa reflektor dengan panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan allumunium foil. Penelitian akan dilakukan ruang terbuka yang memiliki akses yang bagus terhadap sinar matahari langsung. 3. Perhitungan yaitu melakukan perhitungan terhadap data yang didapat selama proses penelitian ini berlangsung. ber langsung. 4. Analisa yaitu membandingkan dan menganalisa data-data final yang telah didapat seperti besaran daya output panel surya dan besaran lainnya.

1.6. Sistematika Sistematika Penulisan Skripsi

Penulisan dari tugas akhir ini disusun dalam lima bab yang pada tiap bab memiliki pokok bahasan tersendiri. Penjelasan dari tiap-tiap bab tersebut adalah sebagai berikut : BAB I

: PENDAHULUAN PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II

: TINJAUAN PUSTAKA

Bab yang berisi tentang pemaparan teori – teori serta kemungkinan yang belum diperoleh kepastiannya melalui penelitian. Memaparkan pendapat serta penarikan kesimpulan dari penelitian sebelumnya.

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN PENELITIAN Bab ini membahas penjelasan tentang bahan penelitian, alat yang digunakan, metode pelitian, tahap perancangan dan instalasi, pengujian perangkat serta diagram alir penelitian.

BAB IV : HASIL DAN ANALISA Bab ini berisi tentang data hasil percobaan dan pengamatan terhadap perangkat yang dipergunakan serta analisa dari hasil yang didapatkan.

BAB V

: PENUTUP

Berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian serta saran atau rekomendasi sebagai bahan referensi guna pengembangan dan memaksimalkan fungsi perangkat yang telah dirancang dirancang dan diimplementasikan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sel Surya

Sel surya merupakan suatu perangkat yang mampu mengubah energi cahaya menjadi energi listrik sesuai dengan prinsip fotovoltaik. Fotovoltaik merupakan material atau perangkat yang memiliki kemampuan mengubah energi photon dalam cahaya menjadi menjadi tegangan listrik dan arus [2].

t erkena sinar matahari [2]. Gambar 2.1 aliran elektron ketika sel surya terkena

Berdasarkan gambar diatas dapat dilihat bahwa ketika sinar matahari datang mengenai permukaan sel surya yang diberi beban, terjadi pergerakan elektron dari semikonduktor tipe-n ke semikonduktor tipe-p dimana diantara keduanya dibatasi oleh pembatas yang disebut juga p-n junction. Hal ini dapat terjadi karena semikonduktor tipe-n telah di doping dengan golongan III unsur kimia sehingga memiliki sifat kelebihan elektron (negatif) sedangkan tipe-p memiliki sifat kelebihan hole (positif). Sel surya jarang digunakan secara individual karena keterbatasannya dalam menghasilkan daya listrik. Pada pengaplikasiannya sel surya akan dirangka i secara seri karena tegangan yang dihasilkan satu sel surya umumnya hanya 600 mV sehingga akan dibutuhkan 36 sel sur ya untuk menghasilkan tegangan nominal 12 V. Arus listrik akan tetap sama pada rangkaian seri yaitu sebesar 30 mA/cm 2 2

pada radiasi 100W/cm .

2.1.1. Sel Surya Jenis Monokristalin Monokristalin

Sel surya jenis monokristalin sering juga disebut sebagai single crystal silicon, silicon, terbuat dari silikon murni yang umumnya juga digunakan pada bahan baku komponen elektronika [3]. Sel surya jenis ini memiliki nilai efisiensi dan umur pakai yang paling baik dibandingkan sel surya jenis lainnya. Nilai efisiensi tertinggi sel surya jenis ini tercatat sebesar 25,6 % dengan umur pakai hingga 25 tahun. .

Gambar 2.2 Sel surya jenis monokristalin.

Kinerja sel surya jenis monokristalin sangat baik pada siang hari dimana matahari bersinar secara penuh dan sangat buruk ketika kondisi mendung dimana sel surya jenis ini akan mengalami penurunan kemampuan drastis dalam mengkonversikan cahaya matahari yang diterimanya. Atas dasar tersebut sel surya jenis ini kurang cocok diaplikasikan Di Indonesia yang memiliki karakteristik awan yang cukup tebal sehingga memiliki intensitas radiasi matahari harian yang rendah.

2.1.2. Sel Surya Jenis Polikristalin

Sel surya jenis polikristalin proses produksinya tidak serumit sel surya jenis monokristalin dan mudah dikenali dengan bentuk dan warnanya. Sel surya jenis ini umunya memiliki bentuk segi-empat dengan warna war na permukaan sel yang tidak merata diakibatkan ketidakmurnian silikon pada proses produksi.

polikrista lin. Gambar 2.3 Sel surya jenis polikristalin.

Sel surya jenis polikristalin memiliki beberapa keunggulan seperti harganya yang lebih murah dan memilki kinerja yang lebih baik pada saat pencahayaan yang rendah daripada jenis monokristalin. Kekurangan dari se l surya jenis ini adalah ada lah efisiensinya yang rendah (13-16%) dan kemampuan yang terbatas ter batas pada saat temperatur tinggi.

2.1.3. Sel Surya Jenis Thin Film.

Merupakan sel surya terbaik dalam hal estetika dan fleksibilitas penempatan saat digunakan. Berdasarkan material yang digunakan sel surya jenis thin film dibagi dalam 3 jenis, yaitu amorphus silicon (a-si), cadmium telluride (CdTe) dan cooper indium gallium sellenide (CIGS). Sangat mudah dikenali dengan bentuknya yang tipis, ringan dan fleksibel.

Gambar 2.4 Sel surya jenis thin film (CdTe).

Selain memiliki keunggulan dalam hal bentuk dan fleksibilitas, sel surya jenis thin film juga memiliki proses produksi yang lebih sederhana yang jika diproduksi secara skala besar berpotensi memiliki harga jual yang lebih murah dibandingkan sel surya berbasis kristal. Sel surya jenis thin film memiliki

kekurangan seperti rendahnya nilai nilai efisiensi sel (7-13%) dan umur pakai yang lebih rendah dibandingkan sel surya jenis lainnya.

2.2. Panel Surya

Panel surya merupakan suatu rangkaian dari sel-sel surya yang dirangkai menjadi satu kesatuan dan memiliki kemampuan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Berbeda dengan sel surya, panel surya merupakan devais yang sudah sempurna untuk digunakan sebagai kolektor pengumpulan energi matahari dan merupakan produk jadi yang bisa langsung diaplikasikan sebagai pembangkit pembangkit listrik listr ik tenaga surya. Pada tahun 2015 kapasitas terpasang dari panel surya diseluruh dunia adalah sebesar 242 GWp (giga watt peak). Negara China memimpin pasar produksi panel surya dengan menguasai 71 % produksi panel surya yang ada di dunia dan eropa merupakan wilayah dengan konstribusi pemasangan panel surya terbesar di dunia yaitu mencapai 40 %. Dari seluruh panel surya yang digunakan di dunia, dunia, sebanyak 93 % merupakan panel surya jenis jenis silikon yang yang dikuasai oleh panel surya jenis polikristalin sebesar 63 % [4]. Panel surya memiliki jenis dan ukuran yang beragam. Jenis panel surya tergantung dari jenis sel-sel surya yang digunakan sedangkan ukuran panel surya biasanya berkaitan erat dengan rating daya yang dimilikinya. Kapasitas rating daya yang terpasang pada panel surya sangat beragam mulai dari 10 Wp hingga 435 Wp.

Gambar 2.5 Panel surya sun power dengan rating daya 435 Wp.

2.3. Cermin Datar

Cermin datar terbuat dari lapisan tipis aluminium tipis aluminium yang disalut pada permukaan kaca. Cermin kaca. Cermin ini disebut disebut juga cermin sepuh belakang dimana bayangan akan aka n memantul dari dar i bagian belakang cermin. Pelapisan cermin dengan kaca membuat cermin tahan, tetapi mengurangi kualitas cermin karena tambahan biasan permukaan depan kaca. Cermin seperti ini mampu membalikkan sekitar 80% dari cahaya yang datang. Bagian belakang cermin sering diberi warna gelap yang bertujuan untuk melindung logam dari pengikisan. Cermin datar memiliki permukaan datar dan halus sepert i sebuah garis sebuah garis yang lurus. Bayangan lurus. Bayangan benda yang dihasilkan oleh cermin datar memiliki dimensi ukuran (panjang dan lebar) yang sama persis dengan dimensi benda yang sebenarnya. Jarak sebenarnya. Jarak yang dibentuk antara benda dengan cermin sama dengan jarak antara cermin dengan bayangan. Sifat bayangan benda yang dibentuk oleh cermin datar adalah maya, tegak, dan sama besar .

Gambar 2.6 Pemantulan bayangan pada cermin datar.

2.4. Allumunium Foil

Allumunium foil berbentuk lembaran-lembaran kertas yang memiliki kandungan kemurnian allumunium hingga 99% dan biasanya digunakan sebagai pembungkus makanan. Allumunium foil memiliki sifat sebagai penghantar pe nghantar panas yang baik namun memiliki beberapa kekurangan seperti strukturnya yang rapuh dan mudah rusak jika terkena asam dan garam. Saat ini tersedia dipasaran dalam bentuk gulungan gulungan dalam berbagai ukuran.

dala m bentuk gulungan. Gambar 2.7 Allumunium foil dalam

2.5. Penggunaan Reflektor Pada Panel Surya

Beberapa penelitian telah membahas topik tentang penggunaan reflektor cahaya matahari sebagai salah satu cara meningkatkan rating daya panel surya. Parameter yang akan ditingkatkan pada penelitian ini adalah besaran nilai intensitas radiasi matahari. Amalia (2011), dalam penelitiannya menyimpulkan bahwa penggunaan reflektor cermin datar empat sisi pada sudut penempatan 0

reflektor sebesar 60 dapat meningkatkan daya output panel surya hingga diatas 56 %. Pada Pada penelitian penelitian tersebut

juga membuktikan membuktikan bahwa bahwa luas permukaan

reflektor yang digunakan juga dapat mempengaruhi besar peningkatan daya output panel surya [5]. Dampak penggunaan reflektor terhadap panel surya juga diungkapkan oleh setiawan pada penelitiannya yang menggunakan 1 buah reflektor pada sudut 750 dengan dampak kenaikan daya output panel surya hingga 31,5 % (dengan reflektor allumunium foil) dan 21,5 % (dengan reflektor stainless stell) [6].

Gambar 2.8 Penempatan reflektor pada panel surya, Setiawan (2013) .

Berdasarkan beberapa penelitian diatas, dapat disimpulkan bahwa penggunaan reflektor dapat meningkatkan daya output panel surya. Selain itu, jenis reflektor, jumlah jumlah reflektor, luas permukaan reflektor serta besar sudut penempatan reflektor juga akan berpengaruh terhadap daya daya output panel surya.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Bahan Penelitian

Penelitian ini akan membahas dan melihat pengaruh dari penempatan reflektor cahaya matahari pada setiap sisi panel surya oleh karena itu dibutuhkan bahan-bahan penelitian seperti yang akan dibahas dibahas dibawah ini.

3.1.1. Panel Surya

Pada penelitian ini akan digunakan 2 buah panel surya jenis polikristalin dengan rating daya 20 Wp. Spesfifikasi panel surya yang digunakan dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 3.1 Spesifikasi Panel Surya

Jenis panel surya

Polikristalin

STC power rating

20 Wp

voltage at max power

17.2 V

current at max power

1.16 A

open circuit voltage

20.64 V

short circuit current

1.3 A

panel efficiency

10.84 %

NOCT

45 ± 2 °C

max series fuse

16 A

Weight

1.5 Kg

Dimensions

535 x 345 x 25 (mm)

Posisi kedua panel surya diletakkan mendatar atau horizontal dengan permukaan tanah. Pengambilan data kedua panel surya dilakukan pada waktu yang bersamaan agar menghasilkan data perbandingan yang akurat.

Gambar 3.1 Dua buah panel surya polikristalin 20 Wp.

3.1.2. Reflektor Cermin Datar

Sebagai pemantul cahaya matahari akan digunakan 4 buah reflektor cermin datar dengan ukuran 48 cm X 15 cm dan 32,5 cm X 15 cm masing-masing sebanyak 2 buah. Ukuran luas relektor menyesuaikan luas permukaan sel-sel surya agar dapat menyinari seluruh permukaan sel surya yang ada pada panel surya.

Gambar 3.2 Reflektor cermin datar yang akan digunakan.

3.1.3. Reflektor Allumunium Foil

Sebagai salah satu bahan yang akan diuji, akan dugunakan 4 buah reflektor dari media media allumunium allumunium foil foil dengan

ukuran luas luas permukaan permukaan sama dengan

reflektor cermin datar yaitu 48 cm X 15 cm dan 32,5 cm X 15 cm masing-masing

sebanyak 2 buah. Allumunium foil memiliki karakteristik bahan yang rapuh dan mudah rusak oleh karena itu akan digunakan kaca sebagai penyangga reflektor allumunium foil dengan ukuran kaca yang disesuaikan dengan ukuran reflektor allumunium foil yang digunakan.

aka n digunakan Gambar 3.3 Allumunium foil dan kaca yang akan

3.2. Peralatan Penelitian

Untuk menunjang proses penelitian ini, dibutuhkan peralatan-peralatan yang berkaitan dengan penelitian ini berupa instrumen alat ukur seperti yang diuraikan dibawah ini.

3.2.1. Amperemeter Combo Voltmeter DC

Alat ukur ini berfungsi untuk mengukur besar tegangan rangkaian terbuka (Voc) dan arus hubungsingkat (I sc) pada panel surya ketika diuji. Alat ukur ini memiliki range pengukuran sebesar 0-100 V DC dan 0-10 A DC.

Gambar 3.4 Amperemeter combo voltmeter DC.

3.2.2. Solar Power Meter

Solar power meter digunakan untuk mengukur besar radiasi cahaya matahari ketika proses pengukuran berlangsung. Solar power meter yang digunakan adalah solar power meter merk Tenmars tipe TM-206 dan skala yang digunakan adalah W/m2.

meter Gambar 3.5 Solar power meter

3.2.3.Termometer

Termometer berfungsi mengukur suhu udara atau suhu lingkungan saat dilakukan penelitian. Termometer ini memiliki skala 0 0-500 (pada skala celcius) dan 00-1200 (pada skala fahrenheit). Pada penelitian ini skala yang digunakan adalah derajat celcius.

Gambar 3.6 Termometer

3.2.4. Busur Derajat

Busur derajat merupakan alat ukur untuk mengetahui besar sudut kemiringan suatu objek terhadap bidang datar. Busur derajat biasanya berbentuk setengah lingkaran dan ada juga yang berbentuk satu lingkaran penuh. Pada penelitian ini busur derajat berfungsi sebagai panduan untuk menentukan besaran sudut penempatan reflektor pada sisi panel surya. sur ya.

Gambar 3.7 Busur derajat

3.3. Waktu Dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan ruang terbuka yang memiliki akses yang bagus terhadap t erhadap sinar matahari langsung. Penelitian dilaksanakan pada tanggal t anggal 15 15 Desember 2016 hingga 17 januari 2017 dan waktu pengujian dilakukan pada jam 09.00 – 15.00 15.00 WIB.

3.4. Pemasangan Reflektor Pada Panel Surya

Besar sudut pemasangan reflektor ditetapkan sebesar 15°, 30°, 45°,60 0 dan 750 dimana akan digunakan 2 jenis media reflektor yaitu media cermin datar dan media allumunium foil. Dua jenis reflektor ini berukuran sama yaitu 48 cm X 15 cm dan 32,5 cm X 15 cm. Berikut gambar rangkaian pemasangan reflektor pada panel surya yang akan diuji diuji :

Gambar 3.8 Pemasangan reflektor pada sudut 15


0

0


0


0


0

3.5. Metode Penelitian

Metode penelitian dibutuhkan agar proses penelitian lebih terarah sehingga dapat mencapai hasil dan kesimpulan yang bersesuaian dengan tujuan dari penelitian tersebut. Penelitian ini akan membahas t entang upaya peningkatan daya output panel surya menggunakan penambahan reflektor pada setiap sisi panel surya. Setelah proses pengukuran dilakukan, akan dilakukan proses perhitungan sesuai dengan data yang dibutuhkan. Proses perhitungan ini akan berkaitan seputar persamaan daya daya output panel surya dan persamaan yang berkaitan berkaitan dengan persentase peningkatan daya output yang yang terjadi akibat penggunaan reflektor. Daya output panel surya (P out) merupakan hasil dari perkalian antara tegangan rangkaian terbuka (V oc), arus hubungsingkat (I sc) dan fill factor (FF) seperti persamaan dibawah ini :

Pout = Voc.Isc.FF

(3.1)

Dimana : Pout

:

daya output panel surya (W)

Voc

:

tegangan rangkaian terbuka (V)

Isc

:

arus hubung singkat (A)

FF

:

fill factor

Fill factor (FF) merupakan nilai yang menyatakan seberapa jauh V oc,stc x Isc,stc terhadap daya maksimum Vm x I m. Semua nilai parameter tersebut berasal pada pengujian dalam kondisi kondisi baku atau lebih dikenal sebagai standard sebagai standard test condition.

(3.2) Dimana : Vm

:

tegangan saat daya maksimum (V)

Im

:

arus saat daya maksimum (A)

Voc,stc :

tegangan rangkaian terbuka pada standard pada standard test condition (V)

Isc,stc

arus hubung singkat pada standard pada standard test condition (A) condition (A)

:

Berdasarkan spesifikasi panel surya pada tabel 3.1 dan persamaan diatas maka fill factor dari dari panel surya yang digunakan adalah :

Sedangkan untuk mengetahui besarnya persentase peningkatan daya output yang terjadi, dapat dilakukan perbandingan daya output sesuai dengan persamaan dibawah ini : Untuk mengetahui persentase selisih daya antara P out2 terhadap P out1 :

% Pout2 =

(3.3)

untuk mengetahui persentase selisih daya antara P out1 terhadap P out2 : % Pout1 =

(3.4)

Dimana : % Pout2 =

persentase peningkatan Pout2 terhadap Pout1

% Pout1 =

persentase peningkatan Pout1 terhadap Pout2

Pout1

=

daya output pada panel surya pertama

Pout2

=

daya output pada panel surya kedua

Penelitian ini akan dilakukan dalam 3 tahapan. Pada tahapan pertama akan dilakukan pengukuran pada panel surya dalam keadaan standar dibandingkan dengan panel surya yang diberi penambahan reflektor cermin datar. Pada tahapan kedua akan dilakukan pengukuran antara panel surya dalam keadaan standar dengan panel surya yang diberi penambahan reflektor allumunium foil sedangkan pada tahapan ketiga akan dilakukan komparasi langsung antara penggunaan reflektor cermin datar dan reflektor allumunium allumunium foil pada panel pane l surya.

3.5.1. Tahapan Pertama

Pada tahapan pertama akan dilakukan pengukuran daya output panel surya dalam kondisi standar dan panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar. Langkah-langkah penelitian pada tahap pertama dapat diilustrasikan seperti tabel dibawah ini :

Tabel 3.2 Langkah-Langkah Pengujian Tahapan Pertama

Hari ke

Waktu pengujian

Keterangan panel surya yang diuji

1

09.00-15.00

Kondisi standar vs diberi reflektor cermin datar 15

2

09.00-15.00


3

09.00-15.00


4

09.00-15.00


5

09.00-15.00


Data-data yang akan diukur pada tahap pertama ini adalah : a) Besaran tegangan rangkaian terbuka (V oc) dan arus hubung singkat (I sc) pada panel surya kondisi standar dan pada panel surya yang telah diberi reflektor cermin datar. b) Intensitas radiasi matahari dan suhu udara saat pengukuran berlangsung

3.5.2. Tahapan Kedua

Pada tahapan kedua akan dilakukan pengukuran daya output panel surya dalam kondisi standar dan panel surya dengan penambahan reflektor allumunium foil. Langkah-langkah penelitian pada tahap kedua dapat diilustrasikan seperti tabel dibawah ini :

Tabel 3.3 Langkah-Langkah Pengujian Tahapan Kedua

Hari ke

Waktu pengujian

Keterangan panel surya yang diuji

1

09.00-15.00

Kondisi standar vs diberi reflektor allumunium foil 15

2

09.00-15.00


3

09.00-15.00


4

09.00-15.00


5

09.00-15.00


Data-data yang akan diukur pada tahap kedua ini adalah : a) Besaran tegangan rangkaian terbuka (V oc) dan arus hubung singkat (I sc) pada panel surya kondisi standar dan pada panel surya yang telah diber i reflektor allumunium foil. b) Intensitas radiasi matahari dan suhu udara saat pengujian berlangsung

3.5.3. Tahapan Ketiga

Pada tahapan ketiga akan dilakukan perbandingan terhadap daya keluaran dari panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan panel surya dengan penambahan reflektor allumunium foil. Pada tahapan ketiga ini juga dapat dilihat reflektor jenis manakah yang memberi pengaruh lebih besar terhadap daya output panel surya. Proses penelitian pada tahap ketiga dapat diilustrasikan seperti tabel dibawah ini.

Tabel 3.4 Langkah-Langkah Pengujian Tahapan Ketiga

Hari ke

Waktu pengujian

Jenis reflektor yang digunakan

1

09.00-15.00 09.00-15.00

Cermin Cermin datar 15 vs allumunium allumunium foil 15

2

09.00-15.00 09.00-15.00


3

09.00-15.00 09.00-15.00


4

09.00-15.00 09.00-15.00


5

09.00-15.00 09.00-15.00


Data-data yang akan diukur pada tahap ketiga ini adalah :: a) Besaran tegangan rangkaian terbuka (V oc) dan arus hubung singkat (I sc) pada panel surya yang diberi d iberi reflektor cermin datar dan pada panel surya yang diberi reflektor allumunium foil. b) Intensitas radiasi matahari dan suhu udara saat pengujian berlangsung.

3.6 Diagram Alir Penelitian

Mulai

Studi literaur

Mempersiapkan alat dan bahan penelitian

Membuat dan memasang alat pada panel surya

Pengujian alat Apakah sudah sesuai?

Tidak

Ya

Pengambilan data : radiasi matahari, suhu udara, dan keluaran panel surya

Analisis data dan kesimpulan

Selesai

Gambar 3.13 Diagram alir penelitian

Perbaikan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAAN

4.1 Pengaruh penggunaan reflektor cermin datar terhadap daya output panel surya.

Pada tahap ini dilakukan pengukuran atau pengambilan data pada dua buah panel surya yang mana pada panel surya pertama diukur pada kondisi standar dan panel surya kedua diukur pada kondisi telah diberi 4 buah reflektor cermin datar dengan sudut penempatan reflektor sebesar 15 0, 300, 450, 600, dan 0

75 . Penelitian tahap ini dilakukan selama lima hari dengan langkah-langkah yang telah tertera pada tabel 3.2. Data yang akan dikumpulkan pada proses pengukuran ini adalah : besar nilai intensitas radiasi matahari, suhu, tegangan rangkaian terbuka dan arus hubungsingkat.

0

4.1.1 Pengaruh penempatan reflekto reflektorr cermin datar pada sudut 15 .

Pada penelitian ini akan dilihat pengaruh penggunaan reflektor cermin datar pada sudut 15

0

terhadap daya output panel surya. Pengaruh penggunaan

reflektor ini dapat dilihat dengan cara membandingkan daya output yang didapat pada panel surya yang diberi reflektor cermin datar (150) dan pada panel surya yang berada dalam kondisi standar.

(a)

(b)


cermin datar 150 (b).

Penelitian hari pertama ini dilakukan pada tanggal 15 Desember 2016 dimulai pada jam 09.00-15.00 WIB. Data yang dikumpulkan pada pengukuran hari pertama dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Reflektor Cermin Datar 15 Waktu Pengukuran

Radiasi matahari (W/m2)

Suhu (OC)

09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00

253 839 992 986 1024 700 384

Rata-rata

739,71

0

Dengan cermin datar 150

Panel standar Voc (V)

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout2 (W)

34 35 37 42 40 32 31

19,2 19 18,9 18,9 18,8 19 19,2

0,47 1,02 1,34 1,32 1,34 1,02 0,58

6,71

0,45 0,98 1,28 1,26 1,32 0,94 0,55

6,43

-4%

13,85

-4%

17,90

-5%

17,72

-5%

18,46

-1%

13,22

-8%

8,29

19,2 19 18,8 18,9 18,8 18,9 19

7,77

-6%

35,86

19,00

1,01

14,28

18,94

0,97

13,62

-5%

14,42 18,84 18,56 18,74 14,42

Keterangan untuk tabel pengukuran diatas, P out merupakan daya output panel surya sesuai dengan persamaan 3.1 dan

%P out merupakan persentase

peningkatan daya output antara kedua panel panel surya sesuai dengan persamaan 3.3. Dari tabel diatas diketahui bahwa rata-rata intensitas radiasi matahari adalah 739,71 W/m2 dengan nilai tertinggi terjadi pada jam 13.00 (1024 W/m 2) 2

dan yang terendah pada jam 9.00 (253 W/m ). Suhu udara pada hari ketika dilakukan pengukuran rata-rata tercatat sebesar 35,860C dengan nilai tertinggi 0

0

pada jam 12.00 (42 C) dan terendah pada jam 15.00 (31 C). Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 14,28 W dengan nilai tertinggi pada jam 11.00 (18,84 W) dan terendah pada jam 9.00 (6,71 W). Pada panel dengan penambahan reflektor cermin datar (150), rata-rata daya output (Pout2) tercatat sebesar 13,62 W dengan nilai tertinggi pada jam 11.00 (17,92 W) dan terendah pada jam 9.00 (6,43 W). Daya output tertinggi seharusnya terjadi pada jam 13.00 yang memiliki nilai radiasi matahari sebesar 1024 W/m2, sedangkan pada jam 11.00 nilai radiasi matahari lebih rendah 2

% Pout

yaitu sebesar 992 W/m . Hal ini dimungkinkan terjadi karena adanya kesalahan

pada saat proses pengambilan data seperti kesalahan pada alat ukur yang digunakan. Pada tabel diatas juga dapat dilihat bahwa penggunaan reflektor cermin datar pada sudut 15 0 justru mengakibatkan penurunan daya output pada panel surya. Persentase penurunan daya output tertinggi terjadi pada jam 14.00 (8%) dan terendah pada jam 13.00 (1%) dengan rata-rata penurunan daya sebesar 5 %. Penurunan daya output yang terjadi pada panel surya dengan reflektor cermin datar dapat diakibatkan oleh sudut penempatan reflektor yang masih rendah (15 0) sehingga pantulan cahaya belum mengarah ke permukaan panel surya dan penempatan reflektor yang justru menghalangi sinar s inar pantul/bias matahari. Untuk memperjelas pola dan tren penurunan daya output yang terjadi, berikut disajikan grafik perbandingan daya output panel surya pada proses penelitian hari pertama :

ko ndisi standar dan panel sur ya Gambar 4.2 Grafik daya output panel surya kondisi dengan reflektor cermin datar (150)

0

4.1.2 Pengaruh penempatan reflektor reflektor cermin datar pada sudut 30 .


0



(a)

(b)



Penelitian hari kedua ini dilakukan pada tanggal 17 Desember 2016 dimulai pada jam 09.00-15.00 WIB. Data yang dikumpulkan pada pengukuran kedua dapat dilihat pada tabel dibawah ini:



Suhu (OC)

09.00

326

10.00

Panel standar

0


% Pout

Voc (V)

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout2 (W)

32

19,4

0,4

5,77

19,3

0,41

5,89

2%

969

40

19

1,28

18,09

19

1,33

18,80

4%

11.00

801

43

19,1

1,1

15,63

19,2

1,25

17,86

14%

12.00

1044

44

18,9

1,32

18,56

18,9

1,6

22,50

21%

13.00

1051

44

18,8

1,31

18,32

18,8

1,59

22,24

21%

14.00

695

36

19,2

0,86

12,28

19,3

0,98

14,07

15%

15.00

989

38

19,2

1,32

18,86

19,1

1,46

20,75

10%

Rata-rata

839,29

39,57

19,09

1,08

15,36

19,09

1,23

17,44

14%

Dari tabel diatas diketahui bahwa rata-rata intensitas radiasi matahari adalah 839,29 W/m2 dengan nilai tertinggi terjadi pada jam 13.00 (1051 W/m 2) dan yang terendah pada jam 9.00 (326 W/m 2). Suhu udara pada hari ketika dilakukan pengukuran rata-rata tercatat sebesar 39,570C dengan nilai tertinggi pada jam 11.00 (430C) dan terendah pada jam 9.00 (32 0C).

Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 15,36W dengan nilai tertinggi pada jam 15.00 (18,86 W) dan terendah pada jam 9.00 (5,77 W). Pada panel dengan penambahan reflektor cermin datar (150), rata-rata daya output (P out2) tercatat sebesar 17,44 W dengan nilai tertinggi pada jam 12.00 ( 22,50W) dan terendah pada jam 9.00 (5,89 W). Daya output tertinggi seharusnya terjadi pada jam 13.00 yang memiliki nilai radiasi matahari sebesar 1051 W/m2, namun pada panel surya kondisi standar justru terjadi pada jam 15.00 begitu juga pada panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dimana daya daya output tertinggi terjadi pada jam 12.00. Hal ini dapat terjadi dimungkinkan karena adanya kesalahan pada alat ukur maupun kesalahan yang diakibatkan oleh manusia ( human error ). ). Pada tabel diatas juga dapat dilihat bahwa penggunaan reflektor cermin datar pada sudut 30 0 mampu meningkatkan daya output pada panel surya. Persentase peningkatan daya output tertinggi terjadi pada jam 12.00 dan 13.00 (21%) dan terendah pada jam 9.00 (2%) dengan rata-rata peningkatan daya sebesar 14 %. Peningkatan daya output yang terjadi pada panel surya dengan reflektor cermin datar dapat diakibatkan oleh sudut penempatan reflektor yang telah mampu merefleksikan sinar datang matahari ke permukaan panel surya dengan baik sehingga semakin banyak intensitas radiasi matahari yang bisa dikonversikan menjadi energi listrik oleh panel surya. Untuk melihat pola dan tren peningkatan daya output yang terjadi, berikut disajikan grafik perbandingan daya output panel surya pada proses penelitian hari kedua :

ko ndisi standar dan panel sur ya Gambar 4.4 Grafik daya output panel surya kondisi 0

dengan reflektor cermin datar (30 )

0


Pada penelitian ini akan dilihat pengaruh penggunaan reflektor cermin datar pada sudut 450 terhadap daya output panel surya. Pengaruh penggunaan reflektor ini dapat dilihat dengan cara membandingkan daya output yang didapat pada panel surya yang diberi reflektor cermin datar (450) dan pada panel surya yang berada dalam kondisi standar.

(a)

(b)



Penelitian hari ketiga ini dilakukan pada tanggal 17 Desember 2016 dimulai pada jam 09.00-15.00 WIB. Data yang dikumpulkan pada pengukuran ketiga dapat dilihat pada tabel dibawah ini:



Suhu (OC)

09.00 10.00 11.00 12.00 13.00

295 353 615 752 660

30 32 36 36 36

Panel standar

0


% Pout

Voc (V)

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout2 (W)

19,2 18,9 18,9 18,9 19,2

0,35 0,47 0,79 0,44 0,59

5,00

19,4 19,1 19,1 19 19,4

0,36 0,49 0,89 0,51 0,66

5,20

4%

6,96

5%

12,65

14%

7,21

17%

9,53

13%

6,61 11,11 6,19 8,43

14.00 15.00

840 218

37 35

18,9 18,8

1,04 0,27

14,62

1,1 0,21

15,71

7%

3,78

19,2 18,2

2,84

-25%

Rata-rata

533,29

34,57

18,97

0,56

7,96

19,06

0,60

8,59

8%

Dari tabel diatas diketahui bahwa rata-rata intensitas radiasi matahari 2

2

adalah 533,29 W/m dengan nilai tertinggi terjadi pada jam 12.00 (752 W/m ) dan yang terendah pada jam 15.00 (218 W/m 2). Suhu udara pada hari ketika dilakukan 0

pengukuran rata-rata rata-rat a tercatat sebesar 34,57 C dengan nilai tertinggi pada jam 0

0

14.00 (37 C) dan terendah pada jam 9.00 (30 C). Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 7,96 W dengan nilai tertinggi pada jam 14.00 (14,62 W) dan terendah pada jam 15.00 (3,78 W). Pada panel dengan de ngan penambahan pe nambahan reflektor re flektor cermin datar (450), rata-rata daya output (Pout2) tercatat sebesar 8,59 W dengan nilai tertinggi pada jam 14.00 (15,71W) (15,71W) dan terendah pada jam 15.00 (2,84 W). W). Pada tabel diatas dapat dilihat bahwa penggunaan reflektor cermin datar 0

pada sudut 45 secara umum mampu meningkatkan daya output pada panel surya. Peningkatan daya daya output tidak terjadi merata setiap jam, dimana dimana pada jam 15.00 justru terjadi penurunan daya output pada panel surya. Hal ini dikarenakan munculnya bayangan pada pada permukaan panel surya yang diakibatkan oleh terhalangnya sinar matahari oleh reflektor pada sudut 45 0. Bayangan yang terjadi pada permukaan panel surya surya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

0

Gambar 4.6 Bayangan oleh reflektor cermin datar 45 pada jam 15.00

Dari gambar diatas dapat dilihat bayangan yang muncul di permukaaan panel surya pada jam 15.00. Meskipun hanya sedikit dari permukaan panel surya yang tertutupi bayangan reflektor, hal ini mampu mengakibatkan penurunan daya output pada panel surya hingga 25 %. Penurunan daya output yang terjadi pada panel surya diatas sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Sun Yunlin dkk. yang menyimpulkan bahwa jika muncul bayangan sebagian (partial shadding) pada panel surya maka akan mengakibatkan terjadinya penurunan tegangan dan arus keluaran panel surya [7]. Meskipun terjadi penurunan daya output yang cukup signifikan pada jam 15.00, penggunaan reflektor cermin datar pada sudut 450 secara keseluruhan mampu meningkatkan daya output panel sebesar 8%. Pola dan tren peningkatan daya output pada pengujian hari ketiga dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

Gambar 4.7 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel

surya dengan reflektor cermin datar (450)

0



0



(a)

(b)

Gambar 4.8 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan reflektor 0


Penelitian hari keempat ini dilakukan pada tanggal 20 Desember 2016 dimulai pada jam 09.00-15.00 WIB. Data yang dikumpulkan pada pengukuran keempat dapat dilihat pada tabel dibawah ini:



Suhu (OC)

09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00

265 433 1176 245 802 351 631

Rata-rata

557,57

Panel standar

0


% Pout

Voc (V)

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout2 (W)

32 35 40 36 38 38 35

19,6 19 18,9 18,4 18,5 18,4 19,5

0,35 0,54 1,42 0,31 1,21 0,53 0,82

5,10

0,28 0,4 1,68 0,33 1,42 0,45 0,24

4,00

-22%

5,54

-27%

24,00

20%

4,59

8%

19,54

17%

5,99

-17%

11,90

19,2 18,6 19,2 18,7 18,5 17,9 17,8

3,18

-73%

36,29

18,90

0,74

10,39

18,56

0,69

9,55

-8%

7,63 19,97 4,24 16,65 7,26

Dari tabel diatas diketahui bahwa rata-rata intensitas radiasi matahari adalah 557,57 W/m2 dengan nilai tertinggi terjadi pada jam 11.00 (1176 W/m 2) dan yang terendah pada jam 12.00 (245 W/m 2). Suhu udara pada hari ketika

dilakukan pengukuran rata-rata tercatat sebesar 36,290C dengan suhu tertinggi terjadi pada jam 11.00 (40 0C) dan terendah pada jam 9.00 (32 0C). Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 10,39 W dengan nilai tertinggi pada jam 11.00 (19,97 W) dan terendah pada jam 12.00 (4,24 W). Pada panel dengan de ngan penambahan pe nambahan reflektor re flektor cermin datar (600), rata-rata daya output (Pout2) tercatat sebesar 9,55 W dengan nilai tertinggi pada jam 11.00 (24 W) dan terendah pada jam 15.00 (3,18W). Pada tabel diatas dapat dilihat bahwa penggunaan reflektor cermin datar pada sudut 600 secara keseluruhan justru mengakibatkan penurunan daya output pada panel surya dengan rata-rata penurunan daya daya output sebesar 8%. Peningkatan daya output hanya terjadi pada jam 11.00-13.00 dan selebihnya terjadi penurunan daya yang sangat signifikan. Hal ini diakibatkan oleh sudut penempatan reflektor yang cukup tinggi sehingga hanya pada jam 11.00-13.00 tidak muncul bayangan reflektor pada permukaan panel surya.

0

Gambar 4.9 Bayangan reflektor (60 ) di permukaan panel surya pada jam

15.00

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa pada jam 15.00 hampir satu deret sel surya secara kolom tertutupi oleh bayangan reflektor yang mengakibatkan terjadinya penurunan daya hingga 73 %. Pola peningkatan dan penurunan daya output yang terjadi oleh penggunaan reflektor pada sudut 60 0 dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

sur ya Gambar 4.10 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya 0


0

4.1.5 Pengaruh penempatan reflektor cermin datar pada sudut 75 .

Pada penelitian ini akan dilihat pengaruh penggunaan reflektor cermin datar pada sudut 75 0 terhadap daya output panel surya. Pengaruh penggunaan reflektor ini dapat dilihat dengan cara membandingkan daya output yang didapat pada panel surya yang diberi reflektor cermin datar (750) dan pada panel surya yang berada dalam kondisi standar.

(a)

(b)

Gambar 4.11 Panel surya kondisi standar (a) dan dengan penambahan penambahan reflektor

cermin datar 750 (b)

Penelitian hari kelima ini dilakukan pada tanggal 22 Desember 2016 dimulai pada jam 09.00-15.00 WIB. Data yang dikumpulkan pada pengukuran hari kelima dapat dilihat pada tabel dibawah ini:



Suhu (OC)

09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00

425 1025 742 1061 976 736 577

Rata-rata

791,71

Panel standar

0


% Pout

Voc (V)

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout2 (W)

32 41 36 42 41 39 35

19,4 18,9 18,3 18,1 18,8 18,6 18,9

0,48 1,18 0,9 1,32 1,27 1,01 0,72

6,93

0,31 0,79 1,12 1,59 0,64 0,12 0,1

4,31

-38%

10,70

-36%

15,17

24%

21,41

20%

8,62

-51%

1,58

-89%

10,12

18,7 18,2 18,2 18,1 18,1 17,7 17,5

1,30

-87%

38,00

18,71

0,98

13,63

18,07

0,67

9,01

-34%

16,59 12,25 17,78 17,76 13,98

Dari tabel diatas diketahui bahwa rata-rata intensitas radiasi matahari adalah 791,71W/m2 dengan nilai tertinggi terjadi pada jam 12.00 (1061 W/m 2 ) dan yang terendah pada jam 9.00 (425 W/m 2). Suhu udara pada hari ketika dilakukan pengukuran rata-rata tercatat sebesar 380C dengan suhu tertinggi terjadi pada jam 12.00 (420C) dan terendah pada jam 9.00 (32 0C). Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 13,63 W dengan nilai tertinggi pada jam 12.00 (17,78 W) dan terendah pada jam 9.00 (6,93 W). Pada panel dengan penambahan reflektor cermin datar (750), rata-rata daya output (Pout2) tercatat sebesar 9,01 W dengan nilai tertinggi pada jam 12.00 (21,41 W) W) dan terendah pada jam 15.00 (1,30 W). Pada tabel diatas dapat dilihat bahwa penggunaan reflektor cermin datar pada sudut 750 memiliki dampak yang sama dengan apa yang terjadi pada 0

penggunaan re flektor pada sudut 60 yaitu justru mengakibatkan penurunan daya output pada panel surya. Pada penelitian tahap ini, peningkatan daya output hanya terjadi pada jam 11.00 dan 12.00 selebihnya terjadi penurunan daya yang sangat signifikan. Hal ini diakibatkan oleh sudut penempatan reflektor yang sangat tinggi

sehingga hanya pada jam 11.00 dan 12.00 tidak muncul bayangan reflektor pada permukaan panel surya.

0

Gambar 4.12 Bayangan reflektor (75 ) di permukaan panel surya pada

jam 14.00

Berdasarkan gambar diatas dapat dilihat bahwa pada jam 14.00 lebih dari satu deret sel surya secara kolom tertutupi oleh bayangan reflektor dan terjadi penurunan daya output pada panel surya hingga 89%. Secara umum penurunan daya output terjadi rata-rata sebesar 34%. Berikut grafik pola perubahan daya output pada dua panel surya yang diuji pada hari kelima :

Gambar 4.13 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya sur ya 0


4.1.6 Kesimpulan pengaruh penggunaan reflektor reflektor cermin cermin datar terhadap daya output panel surya

Dari proses pengukuran dan perhitungan yang telah dilakukan selama penelitian penggunaan cermin datar sebagai reflektor panel surya, dapat disimpulkan pada sudut berapakah reflektor cermin datar secara efektif dapat meningkatkan daya output panel surya. Data peningkatan daya output terhadap besar sudut penempatan reflektor dapat dilihat pada tabel dibawah dibawah ini :

Out put Panel Surya Terhadap Sudut Tabel 4.6 Persentase Peningkatan Daya Output Penempatan Reflektor Cermin Datar Sudut penempatan reflekor

Persentase peningkatan daya output

0

-5%

0

14%

0

8%

0

-8%

0

-34%

15 30 45

60 75

Dari tabel tersebut diatas, dapat disimpulkan bahwa sudut optimal penempatan reflektor cermin datar 4 sisi adalah sebesar 300 yang mampu meningkatkan daya output rata-rata sebesar 14 %.

4.2 Pengaruh penggunaan reflektor allumunium foil terhadap daya output panel surya.

Pada tahap ini dilakukan pengukuran atau pengambilan data pada dua buah panel surya yang mana pada panel surya pertama diukur pada kondisi standar dan panel surya kedua diukur pada kondisi telah diberi empat buah reflektor allumunium foil dengan sudut penempatan reflektor sebesar 15 0, 300, 0

0

0

45 , 60 , dan 75 . Penelitian tahap ini dilakukan selama lima hari dengan langkahlangkah yang telah tertera pada tabel 3.3. data yang akan dikumpulkan pada proses pengukuran ini adalah : intensitas radiasi matahari, suhu, tegangan rangkaian terbuka dan arus hubungsingkat pada panel surya.

0

4.2.1 Pengaruh penempatan reflektor allumunium foil pada sudut 15 .

Pada

penelitian

ini

akan

dilihat

pengaruh

penggunaan

reflektor

allumunium foil pada sudut 15 0 terhadap daya output panel surya. Pengaruh penggunaan reflektor ini dapat dilihat dengan cara membandingkan membandingkan daya output 0

yang didapat pada panel surya yang diberi reflektor allumunium foil (15 ) dan pada panel surya yang berada berada dalam kondisi standar.

(a)

(b)


allumunium foil 15 0 (b).

Penelitian hari keenam ini dilakukan pada tanggal 23 Desember 2016 dimulai pada jam 09.00-15.00 WIB. Data yang dikumpulkan pada pengukuran hari keenam dapat dilihat pada tabel t abel dibawah ini: Tabel 4.7 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Reflektor Allumunium foil 15

Waktu Pengukuran


Suhu (OC)

09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 Rata-rata

310 639 850 822 1094 900 205 688,57

32 34 37 40 42 36 34 36,43

Panel standar standar Voc Isc Pout1 (V) (A) (W) 19,2 19,1 19 19 18,9 18,9 18,7 18,97

0,42 0,91 1,2 1,14 1,51 1,28 0,28 0,96

6,00 12,93 16,96 16,12 21,23 18,00 3,90 13,59

0

dengan dengan al.foil al.foil 15 Voc Isc Pout2 (V) (A) (W) 19,1 19,1 18,9 18,9 19 18,9 18,5 18,91

0,4 0,88 1,12 1,12 1,49 1,23 0,26 0,93

5,68 12,51 15,75 15,75 21,06 17,30 3,58 13,09

% Pout -5% -3% -7% -2% -1% -4% -8% -4%

Keterangan untuk tabel pengukuran diatas, P out merupakan daya output panel surya sesuai dengan persamaan 3.1 dan

%P out merupakan persentase

peningkatan daya output yang diakibatkan penggunaan re flektor allumunium foi l sesuai dengan persamaan 3.3. Dari tabel diatas diketahui bahwa rata-rata intensitas radiasi matahari adalah 688,57W/m2 dengan nilai tertinggi terjadi pada jam 13.00 (1094 W/m 2 ) dan yang terendah pada jam 15.00 (205 W/m 2). Suhu udara pada hari ketika dilakukan pengukuran rata-rata tercatat sebesar 36,430C dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 (420C) dan terendah pada jam 9.00 (32 0C). Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 13,59 W dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 (21,23 W) dan terendah pada jam 15.00 (3,90 W). Pada panel dengan penambahan reflektor allumunium foil (150), rata-rata daya output (Pout2) tercatat sebesar 13,09 W dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 (21,06 W) dan terendah pada jam 15.00 (3,58 W). Pada tabel diatas juga dapat dilihat bahwa penggunaan reflektor allumunium foil pada sudut 15 0 memiliki efek yang sama dengan penggunaan reflektor cermin datar pada sudut yang sama yaitu justru mengakibatkan penurunan daya output pada panel surya. Persentase penurunan daya output tertinggi terjadi pada jam 15.00 (8%) dan terendah pada jam 13.00 (1%) dengan rata-rata penurunan daya sebesar 4 %. Hal ini juga bisa disebabkan oleh sudut penempatan reflektor yang masih rendah re ndah (150) sehingga pantulan cahaya matahari belum mengarah ke permukaan panel surya dan penempatan reflektor re flektor yang justru menghalangi sinar pantul/bias matahari. Untuk memperjelas pola dan tren penurunan daya output yang terjadi, berikut disajikan grafik perbandingan daya output panel surya pada proses penelitian hari keenam :


dengan reflektor allumuni a llumunium um foil (15 )

0

4.2.2 Pengaruh penempatan reflektor reflektor allumunium allumuni um foil foil pada sudut sudut 30 .

Pada

penelitian

ini

akan

dilihat

pengaruh

penggunaan

reflektor

allumunium foil pada sudut 30 0 terhadap daya output panel surya. Pengaruh penggunaan reflektor ini dapat dilihat dengan cara membandingkan membandingkan daya output yang didapat pada panel surya yang diberi reflektor allumunium foil (30 0) dan pada panel surya yang berada berada dalam kondisi standar.

(a)

(b)



Penelitian hari ketujuh ini dilakukan pada tanggal 23 Desember 2016 dimulai pada jam 09.00-15.00 WIB. Data yang dikumpulkan pada pengukuran hari ketujuh dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 4.8 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Reflektor Allumunium foil 30

Waktu Pengukuran


Suhu O ( C)

09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 Rata-rata

693 885 1080 1214 995 899 791 936,71

35 37 42 44 42 40 38 39,71

Panel standar

0

dengan al.foil 300

Voc (V)

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout2 (W)

19,2 19 19 19,2 19,3 19 18,9 19,09

0,93 1,15 1,52 1,64 1,34 1,25 1,12 1,28

13,28 16,26 21,49 23,43 19,24 17,67 15,75 18,16

19,1 19,1 19,1 19,2 19,4 19,2 19,1 19,17

1,04 1,29 1,95 1,98 1,62 1,45 1,23 1,51

14,78 18,33 27,71 28,28 23,38 20,71 17,48 21,53 21,53

Dari tabel diatas diketahui bahwa rata-rata intensitas radiasi matahari adalah 936,71 W/m2 dengan nilai tertinggi terjadi pada jam 12.00 (1214 W/m 2) 2

dan yang terendah pada jam 9.00 (693 W/m ). Suhu udara pada hari ketika dilakukan pengukuran rata-rata tercatat sebesar 39,710C dengan nilai tertinggi pada jam 12.00 (440C) dan terendah pada jam 9.00 (35 0C). Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 18,16 W dengan nilai tertinggi pada jam 12.00 (23,43 W) dan terendah pada jam 9.00 (13,28 W). Pada panel dengan de ngan penambahan pe nambahan reflektor re flektor cermin datar (300), rata-rata daya output (Pout2) tercatat sebesar 21,53 W dengan nilai tertinggi pada jam 12.00 (28,28W) (28,28W) dan terendah pada jam 9.00 (14,78 W). W). Pada tabel diatas juga dapat dilihat bahwa penggunaan reflektor allumunium foil pada sudut 30 0 mampu meningkatkan daya output pada panel surya. Persentase peningkatan daya output tertinggi terjadi pada jam 11.00 (29 %) dan terendah pada jam 9.00 dan 15.00 (11%) dengan rata-rata peningkatan daya sebesar 19 %. Peningkatan daya output ini dapat terjadi karena sudut penempatan reflektor yang sudah cukup baik sehingga mampu merefleksikan cahaya matahari ke permukaaan panel surya. Pada sudut 30 0 juga tidak muncul bayangan yang diakibatkan penggunaan reflektor sehingga dari jam 9.00-15.00 persentase

% Pout 11% 13% 29% 21% 22% 17% 11% 19%

peningkatan daya output selalu bernilai positif. berikut disajikan grafik perbandingan daya output output panel surya pada proses penelitian penelitian hari ketujuh:



0


Pada

penelitian

ini

akan

dilihat

pengaruh

penggunaan

reflektor

allumunium foil pada sudut 45 0 terhadap daya output panel surya. Pengaruh penggunaan reflektor ini dapat dilihat dengan cara membandingkan membandingkan daya output 0

yang didapat pada panel surya yang diberi reflektor allumunium foil (45 ) dan pada panel surya yang berada berada dalam kondisi standar.

(a)

(b)



Penelitian hari kedelapan ini dilakukan pada tanggal 29 Desember 2016 dimulai pada jam 09.00-15.00 WIB. Data yang dikumpulkan pada pengukuran hari kedelapan dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 4.9 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Reflektor Allumunium foil 45

Waktu Pengukuran

Radiasi matahari 2 (W/m )

Suhu (OC)

09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 Rata-rata

308 620 1080 1125 768 515 286 671,71

29 31 42 43 39 36 35 36,43

Panel standar

0

dengan al.foil 45

0

Voc (V)

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout2 (W)

19,2 19, 2 19,7 18,6 18,8 19,1 19 19,2 19,09

0,43 0,81 1,45 1,47 1,02 0,66 0,3 0,88

6,14 11,87 20,07 20,56 14,49 9,33 4,29 12,39

19,4 19,9 18,9 19 19,4 19,2 18,8 19,23

0,44 0,86 1,6 1,63 1,08 0,7 0,21 0,93

6,35 12,73 22,50 23,04 15,59 10,00 2,94 13,31

Dari tabel diatas diketahui bahwa rata-rata intensitas radiasi matahari 2

2

adalah 671,71 W/m dengan nilai tertinggi terjadi pada jam 12.00 (1125 W/m ) dan yang terendah pada jam 15.00 (286 W/m 2). Suhu udara pada hari ketika dilakukan pengukuran rata-rata tercatat sebesar 36,430C dengan nilai tertinggi 0

0

pada jam 12.00 (43 C) dan terendah pada jam 9.00 (29 C). Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 12,39 W dengan nilai tertinggi pada jam 12.00 (20,56 W) dan terendah pada jam 15.00 (4,29 W). Pada panel dengan penambahan reflektor reflekt or allumunium foil (450), rata-rata daya output (Pout2) tercatat sebesar 13,31 W dengan nilai tertinggi pada jam 12.00 (23,04 W) dan terendah pada jam 15.00 (2,94 W). Penggunaan reflektor allumunium foil pada sudut 45 0 secara umum mampu meningkatkan daya output pada panel surya dengan persentase peningkatan rata-rata sebesar 7 % de ngan nilai tertinggi pada jam 11.00 dan 12.00 sebesar 12 %. Peningkatan daya output tidak terjadi pada jam 15.00, hal ini diakibatkan oleh bayangan yang muncul di permukaan panel surya oleh penggunaan reflektor.

% Pout 3% 7% 12% 12% 8% 7% -31% 7%

0

Gambar 4.19 Bayangan oleh reflektor allumunium allumunium foil (45 ) pada jam

15.00

Seperti terlihat pada gambar diatas, bayangan reflektor yang terjadi pada jam 15.00 hampir menutupi setengah deret sel surya yang mengakibatkan terjadinya penurunan daya output panel surya sebesar 31 %. Pola dan tren perubahan daya pada penggunaan reflektor allumunium foil (45 0) dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

Gambar 4.20 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya

dengan reflektor allumuni a llumunium um foil (45 0)

0


Pada

penelitian

ini

akan

dilihat

pengaruh

penggunaan

reflektor

allumunium foil pada sudut 60 0 terhadap daya output panel surya. Pengaruh

penggunaan reflektor ini dapat dilihat dengan cara membandingkan membandingkan daya output yang didapat pada panel surya yang diberi reflektor allumunium foil (60 0) dan pada panel surya yang berada berada dalam kondisi standar.

(a)

(b)



Penelitian hari kesembilan ini dilakukan pada tanggal 31 Desember 2016 dimulai pada jam 09.00-15.00 WIB. Data yang dikumpulkan pada pengukuran hari kesembilan dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Penggunaan Reflektor Allumunium Allumunium foil 60 Tabel 4.10 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Waktu Pengukuran


Suhu (OC)

09.00

240

10.00

Panel standar

0

dengan al.foil 600

% Pout

Voc (V)

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout2 (W)

30

18,3

0,29

3,95

17,9

0,16

2,13

-46%

920

33

19,2

1,27

18,14

18,4

0,95

13,01

-28%

11.00

288

36

19,4

0,36

5,20

19,6

0,38

5,54

7%

12.00

1012

40

18,6

1,42

19,65

18,6

1,57

21,73

11%

13.00

1101

44

18,2

1,54

20,85

18,2

1,67

22,61

8%

14.00

599

39

18,9

0,75

10,55

18

0,36

4,82

-54%

15.00

701

39

19,3

0,98

14,07

18,5

0,18

2,48

-82%

Rata-rata

694,43

37,29

18,84

0,94

13,20

18,46

0,75

10,33

-22%

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa rata-rata besar nilai intensitas radiasi matahari adalah 694,43 W/m2 dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 sebesar 1101 W/m2 dan yang terendah pada jam 9.00 yaitu sebesar 240 W/m2. Temperatur/suhu cuaca ketika dilakukan pengukuran rata-rata 37,260C dengan suhu tertinggi 44 0 C 0

pada jam 13.00 dan terendah 30 C pada jam 9.00. Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 13,20 W dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 (20,85 W) dan terendah pada jam 9.00 (3,95 W). Pada panel dengan penambahan reflektor allumunium allumunium foil (600), rata-rata daya output (Pout2) tercatat sebesar 10,33 W dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 (22,61 W) dan terendah pada jam 9.00 (2,13 W). Penggunaan reflektor allumunium foil pada sudut 60 0 menyebabkan penurunan daya output pada panel surya. Pada jam 11.00-13.00 penggunaan penggunaan reflektor memberikan dampak positif terhadap daya output panel surya, namun pada pagi dan sore hari ter jadi penurunan daya output yang yang sangat signifikan pada panel surya. Secara keseluruhan terjadi penurunan daya output pada panel surya sur ya hingga 22 % yang diakibatkan penggunaan reflektor pada sudut 60 0.

0

allumunium foil (60 ) pada jam Gambar 4.22 Bayangan oleh reflektor allumunium 09.00

Dapat dilihat pada gambar diatas bagaimana penggunaan reflektor telah menimbulkan bayangan pada panel surya. Pada jam 09.00 terjadi penurunan daya output sebesar 46 %. Pola pengaruh penggunaan reflektor pada sudut 60 0 terhadap daya output panel surya dapat dilihat pada grafik dibawah ini:

Gambar 4.23 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya 0


0


Pada

penelitian

ini

akan

dilihat

pengaruh

penggunaan

reflektor

allumunium foil pada sudut 75 0 terhadap daya output panel surya. Pengaruh penggunaan reflektor ini dapat dilihat dengan cara membandingkan membandingkan daya output yang didapat pada panel surya yang diberi reflektor allumunium foil (75 0) dan pada panel surya yang berada berada dalam kondisi standar.

(a)

(b)



Penelitian hari kesepuluh ini dilakukan pada tanggal 4 Januari 2017 dengan kondisi cuaca cerah dan berawan. Hasil pengukuran pada hari kesepuluh dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.11 Data Hasil Pengukuran Penggunaan Penggunaan Reflektor Allumunium Allumunium foil 75 Waktu Pengukuran


Suhu (OC)

09.00

440

10.00

0

dengan al.foil 750

Panel standar

% Pout

Voc (V)

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout 2 (W)

29

19

0,62

8,76

18,5

0,42

5,78

-34%

888

29

19,2

1,24

17,71

18,7

0,6

8,35

-53%

11.00

620

35

19,2

0,84

12,00

19,2

0,91

13,00

8%

12.00

811

37

19

1,15

16,26

19,2

1,3

18,57

14%

13.00

1002

42

19,2

1,39

19,86

18,7

1,09

15,16

-24%

14.00

785

39

19

1,11

15,69

18,5

0,14

1,93

-88%

15.00

660

36

19,3

0,88

12,64

18,5

0,1

1,38

-89%

Rata-rata

743,71

35,29

19,13

1,03

14,70

18,76

0,65

9,17

-38%

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa rata-rata besar nilai intensitas radiasi 2

matahari adalah 743,71 W/m dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 sebesar 1002 W/m2 dan yang terendah pada jam 9.00 yaitu sebesar 440 W/m2. Temperatur/suhu cuaca ketika dilakukan pengukuran rata-rata 35,290C dengan suhu tertinggi 42 0 C pada jam 13.00 dan terendah 29 0 C pada jam 9.00 dan 10.00. Pada panel surya kondisi standar, rata-rata daya output (P out1) tercatat sebesar 14,70 W dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 (19,86 W) dan terendah pada jam 9.00 (8,76 W). Pada panel dengan penambahan reflektor allumunium allumunium foil (750), rata-rata daya output (Pout2) tercatat sebesar 9,17 W dengan nilai tertinggi pada jam 12.00 (18,57 W) dan terendah pada jam 15.00 (1,38 W). Penggunaan reflektor allumunium foil pada sudut 75 0 telah menyebabkan penurunan daya output rata-rata sebesar 38 % sesuai dengan tabel diatas. Pola penurunan daya output pada tahap ini sama dengan apa yang terjadi pada penggunaan reflektor cermin datar pada sudut 750. Pengaruh bayangan reflektor pada sore hari sanggup mengurangi kinerja panel surya sur ya hingga diatas 80 %. Pola pengaruh penggunaan reflektor allumunium allumunium foil fo il terhadap daya da ya output panel surya dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

Gambar 4.25 Grafik daya output panel surya kondisi standar dan panel surya sur ya

dengan reflektor allumuni a llumunium um foil (75 0)

4.2.6 Kesimpulan pengaruh pengaruh penggunaan reflektor reflektor allumunium foil foil terhadap daya output panel surya

Dari proses pengukuran dan perhitungan yang telah dilakukan selama penelitian penggunaan allumunium foil sebagai reflektor panel surya, dapat disimpulkan pada sudut berapakah berapakah reflektor allumunium foil secara efektif dapat meningkatkan daya output panel surya. Data peningkatan daya output terhadap besar sudut penempatan reflektor dapat dilihat pada tabel dibawah dibawah ini :

Tabel 4.12 Persentase Peningkatan Daya Output Panel Surya Terhadap Sudut

Penempatan Reflektor allumunium foil Sudut penempatan reflekor

Persentase peningkatan daya output

0

-4%

0

19%

0

7%

0

-22%

0

-38%

15 30 45

60 75

Dari tabel tersebut diatas, dapat disimpulkan bahwa sudut optimal penempatan reflektor allumunium foil 4 sisi adalah pada sudut 300 yang mampu meningkatkan daya output pada panel surya hingga 19%.

4.3. Komparasi Penggunaan Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil Pada panel surya

Dari penjelasan pada subbab 4.1 dan 4.2 telah diketahui seberapa besar pengaruh penggunaan reflektor cermin datar maupun reflektor allumunium foil terhadap daya output panel surya. Penggunaan reflektor mampu meningkatkan dan menurunkan kinerja panel surya tergantung dari besaran sudut penempatan reflektor yang digunakan dan waktu ketika reflektor dipasang. Pada tahapan ini dilakukan perbandingan unjuk kerja antara reflektor cermin datar dan reflektor allumunium foil. Digunakan 2 buah panel surya, dimana pada panel surya yang pertama diberi reflektor cermin datar 4 sisi dan panel surya yang kedua diberi reflektor r eflektor allumunium foil 4 sisi. s isi. Sudut penempatan reflektor sama dengan proses pengukuran sebelumnya sesuai dengan tabel 3.4.

4.3.1. Komparasi Komparasi penggunaan reflektor reflektor cermin datar dan allumunium foil pada sudut 15

0

Dilakukan proses pengukuran pada dua buah panel surya yang masingmasing telah diaplikasikan reflektor 4 sisi, yang mana pada panel surya pertama diberi reflektor cermin datar dan panel surya yang kedua diberi reflektor allumunium foil. Data yang diambil pada proses pengukuran adalah : besar intensitas radiasi matahari, suhu, tegangan rangkaian terbuka dan arus hubungsingkat hubungsingkat pada panel surya.

Gambar 4.26 Panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan

allumunium foil (15 0)

Penelitian hari kesebelas ini dilakukan pada tanggal 6 Januari 2017 dengan kondisi cuaca cerah dan berawan. Berikut Berikut tabel perbandingan perbandingan hasil pengukuran pengukuran pada kedua panel surya yang yang diuji :

0

Tabel 4.13 Komparasi Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Allumunium Foil (15 )

Waktu Pengukuran


09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 Rata-rata

450 772 991 921 1051 875 602 808,86

Suhu (OC)

cermin datar 150 Voc Isc Pout1 (V) (A) (W)

32 19,2 37 19,4 41 17,8 40 18,7 42 18,6 38 18,6 38 18,7 38,29 18,71

0,61 1,02 1,48 1,29 1,44 1,20 0,83 1,12

8,71 14,72 19,60 17,95 19,93 16,61 11,55 15,58 15,58

allumunium foil 150 Voc Isc Pout 2 (V) (A) (W)

% % Pout1 Pout2

19,2 19,3 17,8 19,1 18,9 18,9 19,1 18,90

2% -2% 1% -1% 1% -1% -4% 5% -2% 2% -6% 6% -3% 3% -2% 2%

0,60 1,02 1,46 1,32 1,44 1,25 0,84 1,13

8,57 14,65 19,34 18,76 20,25 17,58 11,94 15,87

Keterangan untuk tabel diatas, P out1 merupakan daya output pada panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan P out2 merupakan daya output pada panel surya dengan reflektor allumunium foil. %P out1 adalah persentase selisih daya output antara P out1 terhadap Pout2 sesuai dengan pers 3.4 sedangkan Pout2 adalah persentase selisih daya antara Pout2 terhadap P out1 sesuai dengan pers 3.3. Keterangan tabel ini berlaku juga untuk komparasi pada sudut lainnya. Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa rata-rata besar nilai intensitas radiasi matahari adalah 808,86 W/m2 dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 sebesar 1051 2

2

W/m dan yang terendah pada jam 09.00 yaitu sebesar 450 W/m . Temperatur/suhu cuaca ketika dilakukan pengukuran rata-rata 38,29 0C dengan suhu tertinggi 42 0 C pada jam 13.00 dan terendah ter endah 320C pada jam 09.00. Berdasarkan tabel komparasi diatas dapat dilihat bahwa reflektor cermin datar bekerja lebih baik pada jam 09.00-11.00 dan selebihnya reflektor jenis allumunium foil yang bekerja lebih baik. Secara keseluruhan, pada sudut penempatan 150, reflektor allumunium foil bekerja lebih baik dengan rata-rata keunggulan terhadap reflektor cermin datar sebesar 2%. Berikut disajikan pola dan tren daya output panel surya hasil perbandingan antara reflektor cermin datar dan allumunium foil pada sudut 15 0 :

Gambar 4.27 Grafik perbandingan daya output pada penggunaan reflekt or jenis 0

cermin datar dan jenis allumunium foil (15 ).

4.3.2 Komparasi Komparasi penggunaan reflektor reflektor cermin cermin datar dan allumunium foil pada sudut 30

0


Gambar 4.28 Panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan 0

allumunium foil (30 ) Penelitian hari keduabelas ini dilakukan pada tanggal 7 Januari 2017 dimulai pada jam 09.00-15.00. Berikut tabel tabel perbandingan perbandingan hasil pengukuran pada kedua panel surya yang diuji :

0

Tabel 4.14 Komparasi Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil (30 )

Waktu Pengukuran


09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 Rata-rata

321 450 902 888 1001 889 451 700,29

Suhu (OC)

cermin datar 300 Voc (V)

32 19 38 18,7 39 18,8 40 18,7 43 18,6 39 19,1 38 19 38,43 18,84

allumunium foil 300

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout 2 (W)

0,47 0,68 1,49 1,52 1,75 1,46 0,69 1,15

6,64 9,46 20,84 21,15 24,22 20,75 9,75 16,12 16,12

19 18,8 18,8 18,9 18,6 19 19 18,87

0,51 0,73 1,64 1,59 1,78 1,48 0,74 1,21

7,21 10,21 22,94 22,36 24,63 20,92 10,46 16,96 16,96

% Pout1

% Pout2

-8% -7% -9% -5% -2% -1% -7% -6%

9% 8% 10% 6% 2% 1% 7% 6%

Berdasarkan tabel diatas dapat dilihat bahwa rata-rata besar nilai intensitas radiasi matahari saat dilakukan pengukuran adalah 700,29 W/m 2 dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 sebesar 1001 W/m2 dan yang terendah pada jam 9.00 2

yaitu sebesar 321 W/m . Temperatur/suhu cuaca ketika dilakukan pengukuran rata-rata 38,430C dengan suhu tertinggi 43 0 C pada jam 13.00 dan terendah terenda h 32 0 C pada jam 9.00 . Secara keseluruhan keseluruhan dapat dilihat dilihat pada tabel diatas bahwa reflektor reflektor jenis allumunium foil lebih unggul daripada jenis cermin datar. Keunggulan reflektor allumunium foil terjadi pada setiap jam pengukuran dengan persentase tertinggi pada jam 11.00 (10%) dan terendah pada jam 14.00 (1%). Secara rata-rata rata-rat a reflektor allumunium foil unggul sebesar 6% atas reflektor cermin datar pada sudut penempatan reflektor 30 0. Berikut grafik daya output panel surya hasil komparasi kedua jenis reflektor pada sudut 30 0:

Gambar 4.29 Grafik perbandingan daya output pada penggunaan reflektor jenis 0


4.3.3 Komparasi Komparasi penggunaan reflektor reflektor cermin cermin datar dan dan allumunium foil pada sudut 45

0


Gambar 4.30 Panel surya dengan penambahan reflektor cermin datar dan 0

allumunium foil (45 )

Penelitian hari ketigabelas ini dilakukan pada tanggal 10 Januari 2017 dimulai pada jam 09.00-15.00. 09.00-15.00. Berikut tabel perbandingan perbandingan hasil pengukuran pada kedua panel surya yang diuji

0


Waktu Pengukuran


09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 Rata-rata

552 609 1024 869 812 501 380 678,14

Suhu O ( C)


31 18,9 38 18,9 43 19 42 19,2 42 19,2 37 19,3 37 18,7 38,57 19,03

allumunium foil 450

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout 2 (W)

0,82 0,92 1,69 1,44 1,38 0,82 0,40 1,07

11,53 12,94 23,89 20,57 19,71 11,77 5,57 15,14

18,8 18,9 19,1 19,2 19,2 19,2 18,6 19,00

0,82 0,95 1,65 1,39 1,38 0,82 0,38 1,06

11,47 13,36 23,45 19,86 19,71 11,71 5,26 14,97

% % Pout1 Pout2 1% -3% 2% 4% 0% 1% 6% 1%

Berdasarkan tabel diatas dapat dilihat bahwa rata-rata besar nilai intensitas radiasi matahari saat dilakukan pengukuran adalah 678,14 W/m 2 dengan nilai 2

tertinggi pada jam 11.00 sebesar 1024 W/m dan yang terendah pada jam 15.00 yaitu sebesar 380 W/m2. Temperatur/suhu cuaca ketika dilakukan pengukuran rata-rata 38,570C dengan suhu tertinggi 43 0 C pada jam 13.00 dan terendah terenda h 32 0 C pada jam 9.00 . Pengukuran yang dilakukan pada sudut 45 0 memberikan hasil yang berbeda jika dibandingkan pada proses pr oses pengukuran sebelumnya. Jika pengukuran yang dilakukan pada sudut 15 0 dan 300 reflektor jenis allumunium foil lebih unggul, maka pada sudut 45 0 justru reflektor jenis cermin datar lebih unggul meskipun nilainya sangat kecil (1%). Hanya pada jam 10.00 reflektor allumunium foil mampu lebih unggul dan selebihnya reflektor cermin datar bekerja lebih baik. Berikut grafik daya output panel surya hasil komparasi kedua jenis reflektor pada sudut 450:

-1% 3% -2% -3% 0% -1% -6% -1%

Gambar 4.31 Grafik perbandingan daya output pada penggunaan reflektor jenis

cermin datar dan jenis allumunium foil (45 0).

4.3.4 Komparasi Komparasi penggunaan reflektor reflektor cermin cermin datar dan allumunium allumunium foil foil pada sudut 60

0




Penelitian hari keempatbelas ini dilakukan pada tanggal 14 Januari 2017 dimulai pada jam 09.00-15.00. 09.00-15.00. Berikut tabel perbandingan perbandingan hasil pengukuran pada kedua panel surya yang diuji :

0

Tabel 4.16 Komparasi Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Allumunium Foil (60 )

Waktu Pengukuran

Radiasi matahari 2 (W/m )

09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 Rata-rata

296 452 891 1014 1183 928 401 737,86

0

Suhu (OC)


32 18,5 34 18,2 39 19,2 43 19 42 19 41 18,8 38 18,1 38,43 18,69

allumunium foil 60

0

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout2 (W)

0,32 0,51 1,47 1,59 1,93 1,08 0,10 1,00

4,40 6,91 21,00 22,48 27,28 15,11 1,35 14,07 14,07

18,4 18,4 19,2 19 18,9 18,7 17,9 18,64

0,32 0,51 1,50 1,64 1,95 1,11 0,10 1,02

4,38 6,98 21,43 23,18 27,42 15,44 1,33 14,31

% % Pout1 Pout2 1% -1% -2% -3% -1% -2% 1% -1%

Berdasarkan tabel diatas dapat dilihat bahwa rata-rata besar nilai intensitas 2

radiasi matahari saat dilakukan pengukuran adalah 737,86 W/m dengan nilai tertinggi pada jam 13.00 sebesar 1183 W/m2 dan yang terendah pada jam 09.00 yaitu sebesar 296 W/m2. Temperatur/suhu cuaca ketika dilakukan pengukuran 0

0

0

rata-rata 38,43 C dengan suhu tertinggi 43 C pada jam 12.00 dan terendah terenda h 32 C pada jam 9.00 . Pada proses pengukuran tahap ini, reflektor allumunium foil unggul tipis atas reflektor cermin datar yaitu secara rata-rata sebesar 1%. Jika dilihat pada tabel diatas hampir tidak ada perbedaan yang signifikan antara penggunaan kedua jenis reflektor reflekto r dengan selisih persentase perse ntase terbesar hanya 3% yang terjadi pada jam 12.00. Berikut grafik komparasi daya output pada dua buah panel surya dengan 0

jenis reflektor yang berbeda pada sudut sudut 60 :

-1% 1% 2% 3% 1% 2% -1% 1%



4.3.5 Komparasi Komparasi penggunaan reflektor reflektor cermin cermin datar dan allumunium foil pada sudut 75

0




Penelitian hari kelimabelas ini dilakukan pada tanggal 19 Januari 2017 dimulai pada jam 09.00-15.00. 09.00-15.00. Berikut tabel perbandingan perbandingan hasil pengukuran pada kedua panel surya yang diuji :

0


Waktu Pengukuran


09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 Rata-rata Rata- rata

235 626 998 812 796 626 311 629,14

Suhu (OC)


29 18,3 35 18,5 39 18,9 38 19 38 18,2 34 17,9 33 17,9 1 7,9 35,14 18,39

allumunium foil 750

Isc (A)

Pout1 (W)

Voc (V)

Isc (A)

Pout 2 (W)

0,21 0,52 1,65 1,44 0,62 0,11 0,10 0,66

2,86 7,16 23,20 20,36 8,40 1,46 1,33 9,25

18,2 18,4 19 19 18,1 18 17,9 18,37

0,20 0,53 1,66 1,42 0,60 0,10 0,10 0,66

2,71 7,26 23,47 20,07 8,08 1,34 1,33 9,18

% % Pout1 Pout2 6% -1% -1% 1% 4% 9% 0% 3%

Berdasarkan tabel diatas dapat dilihat bahwa rata-rata besar nilai intensitas 2

radiasi matahari saat dilakukan pengukuran adalah 629,14 W/m dengan nilai tertinggi pada jam 11.00 sebesar 998 W/m2 dan yang terendah pada jam 09.00 yaitu sebesar 235 W/m2. Temperatur/suhu cuaca ketika dilakukan pengukuran rata-rata 35,140C dengan suhu tertinggi 39 0 C pada jam 11.00 dan terendah terenda h 29 0 C pada jam 9.00 . 0

Pada sudut penempatan reflektor 75 dapat dilihat bahwa reflektor jenis cermin datar lebih unggul daripada reflektor jenis allumunium foil secara rata-rata sebesar 3%. Reflektor jenis allumunium foil hanya unggul pada jam 10.00 dan 11.00 (1%), pada jam 15.00 tidak ada selisih daya output, selebihnya reflektor cermin datar bekerja lebih baik dengan persentase tertinggi pada jam 14.00 sebesar 9%. Berikut grafik komparasi daya output pada dua buah panel surya dengan jenis reflektor yang berbeda pada sudut 75 0 :

-5% 1% 1% -1% -4% -9% 0% -2%



4.3.6 Kesimpulan komparasi antara reflektor cermin datar dan reflektor allumunium foil

Dari subbab 4.3.1 - 4.3.5 dapat dilihat mengenai keunggulan dan kelemahan kedua jenis reflektor ketika dilakukan perbandingan diantara keduanya. Dari hasil proses pengukuran, pengukuran, perhitungan dan perbandingan yang dilakukan dapat 0

0

disimpulkan bahwa reflektor jenis cermin datar unggul pada sudut 45 dan 75 , 0

0

0

sedangkan jenis allumunium foil unggul pada sudut 15 ,30 dan 60 . Berikut tabel hasil komparasi kedua jenis reflektor :

Tabel 4.18 Komparasi Langsung Penggunaan Kedua Jenis Reflektor Terhadap

Daya Output Panel Surya Sudut reflektor

Jenis reflektor yang lebih baik

Persentase keunggulan

0

allumunium foil

2%

0

allumunium foil

6%

0

cermin datar

1%

0

allumunium foil

1%

0

cermin datar

3%

15 30 45 60 75

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULA K ESIMPULAN N 0

1. Sudut optimal penggunaan reflektor cahaya 4 sisi adalah 30 . Besar sudut ini berlaku untuk kedua jenis reflektor yaitu jenis cermin datar dan jenis allumunium foil. Pada cermin datar peningkatan terjadi sebesar 14% dan pada allumunium foil foil peningkatan terjadi sebesar 19%. 2. Pada sudut penempatan reflektor 15 0 terjadi penurunan daya output yang diakibatkan beberapa kemungkinan seperti sudut penempatan reflektor yang masih rendah sehingga pantulan cahaya yang dihasilkan belum mengenai permukaan permukaan panel surya dan posisi reflektor pada 0 sudut 15 justru menghalangi cahaya pantul/bias matahari ke permukaan panel surya. Rata-rata penurunan daya da ya pada sudut ini adalah sebesar 5% pada reflektor cermin datar dan 4% pada reflektor allumunium allumunium foil. 3. Pada sudut 45 0 terjadi peningkatan peningkatan daya output masing-masing masing-masing sebesar 8% (cermin datar) dan 7% (allumunium foil). Namun, pada sudut 45 0 akan muncul bayangan reflektor pada permukaan panel surya pada jam 15.00 yang akan mengurangi daya output panel surya hingga 25% (pada cermin datar) dan 31% (pada allumunium foil). 0

0

4. Pada sudut penempatan reflektor 60 dan 75 terjadi penurunan daya output pada panel surya yang diakibatkan sudut penempatan reflekt or yang terlalu tinggi sehingga muncul bayangan reflektor pada permukaan panel surya pada pagi dan sore hari. Pada penggunaan reflektor cermin datar 0 0 terjadi penurunan daya sebesar 8% (60 ) dan 34% (75 ), sedangkan pada reflektor allumunium allumunium foil foil sebesar 22% (600) dan 38% (75 0). 5. Saat dilakukan komparasi antara kedua jenis reflektor, reflektor cermin datar unggul pada sudut 45 0 (1%) dan 75 0 (3%), sedangkan jenis 0 0 0 allumunium foil unggul pada sudut 15 (2%), 30 (6%) dan 60 (1%).

5.2 SARAN

1. Diperlukan kajian tentang penggunaan dua buah reflektor dengan posisi penempatan reflektor utara-selatan untuk menghilangkan efek bayangan reflektor yang timbul pada penggunaan reflektor empat sisi. 2. Diperlukan penelitian lanjutan tentang penggunaan material reflektor jenis lain yang mampu merefleksikan cahaya dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA

[1].

PLN (Perusahaan Listrik Negara). 2015. 35.000 MW untuk Indonesia. Publikasi informasi publik. Jakarta: PLN.

[2].

Master, Gilbert M. 2004. Renewable 2004. Renewable Energy and Efficient Electric Power Systems. Washington : John Willey And Sons, Inc.

[3].

Baghzer, A.M.; Vahid, M.M.; dan Mohsen, M. 2015. Types of solar cells and aplication. American journal of optics and photonics. photonics . Vol 3 (5). Hlm. 94-113

[4].

Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, ISE. 2016. 2016. Photovoltaic Report . http:// www.ise.fraunhofer.de

[5].

Amalia dan Satwiko,S. 2011. Optimalisasi Output Modul Surya Polikristal 0

Silikon Dengan Cermin Datar Sebagai Reflektor Pada Sudut 60 . Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng Jat eng dan DIY. Hlm 159-162. [6].

Setiawan, E.A. dan Dewi,K. 2013. Impact Of Two Types Flat Reflector Materials On Solar Panel Characteristics. Characteristics . International journal and technology. Hlm. 188-199.

[7]

Sun Yunlin, Li Xiangzhi, Hong Ruijiang Dan Hui Sen. 2013. Analysis On The Effect Of Shadding On The Characteristic Of Large-Scale On Grid PV System In China. China. Scientific Reasearch Energy Energ y And Power Engineering. Hlm. 215-218.

Peningkatan Daya Output Panel Surya Dengan Penambahan Reflektor Cermin Datar Dan Allumunium Foil

Recommend Documents