Laporan Praktikum Kolektor Surya

26
LAPORAN PRAKTIKUM KONVERSI ENERGI “KONVERSI ENERGI MATAHARI KE ENERGI LISTRIK” Disusun oleh : Kelompok 1 Dodi Nurhadi S. 240110070023 Ayu Qurotul Aini 240110070024 Anggina Meitha 240110070025 Dandi Wirustyastuko 240110070029 Andronicus D. 240110070031 Hari, Tanggal : Rabu, 14 Okrober 2009 Jam Praktikum : 15.00-17.00 WIB Co.Ass : Irman

Transcript of Laporan Praktikum Kolektor Surya

Page 1: Laporan Praktikum Kolektor Surya

LAPORAN PRAKTIKUM

KONVERSI ENERGI

“KONVERSI ENERGI MATAHARI KE ENERGI LISTRIK”

Disusun oleh :

Kelompok 1

Dodi Nurhadi S. 240110070023

Ayu Qurotul Aini 240110070024

Anggina Meitha 240110070025

Dandi Wirustyastuko 240110070029

Andronicus D. 240110070031

Hari, Tanggal : Rabu, 14 Okrober 2009

Jam Praktikum : 15.00-17.00 WIB

Co.Ass : Irman

LABORATORIUM INSTRUMENTASI

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

JATINANGOR

2009

Page 2: Laporan Praktikum Kolektor Surya

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Energi merupakan salah satu kebutuhan vital manusia yang yang sangat diperlukan

untuk melakukan berbagai aktivitas. Dewasa ini hampir seluruh masyarakat dunia mengalami

ujian akibat tingginya harga bahan bakar minyak. Sebenarnya persoalan seperti ini telah

berulang kali terjadi di dunia, akan tetapi hingga kini ketergantungan umat manusia terhadap

bahan bakar minyak masih sangat tinggi. Dan setiap kali terjadi krisis energi maka yang

paling merasakan akibatnya adalah masyarakat lapisan menengah ke bawah.

Sumberdaya energi yang tersedia di alam ini memiliki cadangan, jenis dan

karakteristik yang sangat bervariasi. Cadangan bahan bakar minyak petroleum yang

teridentifikasi di bumi ini menurut perkiraan American Petroleum Institute mencapai 1 triliun

barel ditambah dengan 0,6 triliun barel lagi yang telah teridentifikasi. Jika dikonsumsi dengan

laju konsumsi seperti sekarang ini maka cadangan minyak tersebut dapat bertahan selama 55

hingga 90 tahun lagi. Kurun waktu selama ini mungkin terasa singkat jika kita bandingkan

dengan usia kehidupan manusia, akan tetapi mungkin juga cukup lama jika kita hanya

memikirkan kehidupan pada generasi kita saja. Akan tetapi masyarakat dunia telah sepakat

untuk menjaga kelestarian dan kesetimbangan kehidupan di dunia agar segala sesuatu yang

ada di bumi dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan oleh generasi-generasi selanjutnya.

Inilah pentingnya menjaga kelestarian alam.

1.2 Maksud dan Tujuan

mengetahui proses konversi energi matahari menjadi energi listrik, mengetahui

komponen apa saja yang diperlukan dalam menyerap energi matahari menjadi energi

listrik.

Page 3: Laporan Praktikum Kolektor Surya

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Energi surya adalah sangat atraktif karena tidak bersifat polutif, tak dapat habis, dapat

dipercaya, dan gratis. Dua kejelekan utama dari energi surya ialah, bahwa ia sangat halus

(dilute) dan tidak konstan. Arus energi surya yang rendah mengakibatkan tepaksa dipakainya

sistem dan kolektor yang luas permukaannya besar untuk dapat mengumpulkan dan

mengonsentrasikan energi tersebut. Disamping sistem koleksi ini berharga mahal, masallah

besar lainnya yang mungkin timbul ialah kenyataan bahwa sistem-sistem dibumi tidak dapat

diharapkan untuk menerima persaediaan terus menerus dari energi surya ini. Ini berarti

diperlukan pula semacam sistem penyimpanan energi atau sistem onversi lain diperlukan

untuk menyimpan energi pada malam hari serta pada waktu cuaca mendung yang panjang.

Sistem penyimpanan ini atau sistem konversi alternative jelas menambah mahalnya unit

surya ini secara keseluruhan.

Energi surya dapat dikonversi secara langsung menjadi bentuk energi lain dengan tiga

proses terpisah, proses heliochemikal, proses helioelektrical, dan prosdes heliotermal. Reaksi

heliochemikal yang utama adalah proses fotosintesis. Seperti telah diulas dimuka, proses inia

dalah sumber dari semua bahan bakar fosil. Proses helioelektrik yang utama adalah produksi

lidtrik oleh sel-sel surya. Proses helioteermal adalah penyerapan (absorpsi) radiasi matahari

dan pengkonversian energi ini menjadi energi termal. Ini adalah satu-satunya proses konversi

surya yang mempunyai efisensi konversi 100 persen.

Jumlah energi matahari pada suatu permukaan disebut isolasi surya. Isolasi surya pada

sustu permukaan tertentu terdiri dari sebuh komponen langsung [sinar(beam)] dan sebuah

komponen difusi [tersebar(scattered)] begitu pula dengan pancaran radiasi dengan panjang

gelombang yang pendek dari permukaan lain yang sama-sama berada dibumi. Isolasi

langsung pada sebuah permukaan yang tegak lurus terhadap sinar matahari tergantung pada

waktu dari tahun, waktu daru hari, dan garis lintang permukaan ini begitu juga kondisi

atmosfir.

Dua kata kunci yang perlu selalu kita ingat adalah efisiensi dan konservasi energi.

Peningkatan efisiensi adalah sebuah upaya untuk memperkecil konsumsi sumber daya energi

tetapi tetap mempertahankan fungsi dan tujuan dari sebuah proses atau kegiatan, sedangkan

konservasi diartikan sebagai upaya untuk mempertahankan kelestarian sumber daya energi

misalnya dengan cara melakukan diversifikasi penggunaan sumber daya energi baik dalam

bentuk yang dapat diperbaharui renewable maupun yang bersifat tak dapat diperbaharui

Page 4: Laporan Praktikum Kolektor Surya

nonrenewable. Oleh karena itu kegiatan laboratorium saat ini lebih diarahkan untuk

menemukan, mengkaji, merumuskan, menyebarkan, dan mengimplementasikan berbagai

solusi praktis dalam rangka meningkatkan efisiensi konservasi energi dan pemanfaatan

sumber energi alternatif yang murah, terutama untuk membantu masyarakat golongan

ekonomi menengah ke bawah.

Dalam bidang pertanian, energi surya dapat dimanfaatkan pengeringan, pemanas air,

pembangkit listrik, dan sebagainya. Kita mengetahui bahwa hasil-hasil pertanian yang baru

dipanen banyak mengandung air. Hal ini berakibat mudah membusuk atau tidak bisa

disimpan lama, lebih sulit dalam penanganan pengemasan dan transportasinya karena berat

dan volumenya yang besar. Kebanyakan komoditas pertanian sebelum diproses lebih lanjut

harus disimpan lebih dulu. Untuk mengatasi hal tersebut, perlu suatu tindakan yaitu

pengurangan kandungan air. Cara pengurangan kadar air dapat dilaksanakan dengan cara:

Penjemuran alami : diatas tikar, anyaman bambu, plastik dan lantai jemur

Pengeringan buatan : menggunakan bahan bakar, energi matahari atau gabungan

pengering berbahan bakar dan energi mahahari.

Disamping kondisi alami hasil pcrtanian yang banyak mcngandung air, mutu hasil

pertanian kita kebanyakan masih kurang baik sehingga perlu penanganan yang benar.

Masalah khusus peningkatan mutu dalam laporan ini tidak dibicarakan, karena yang lebih

diutamakan disini adalah masalah proses dan alat pengurangan kandungan air.

Perbandingan Penjemuran dan Pengeringan

Pengeringan berbagai komoditas pertanian misalnya kakao, kopi, cengkeh dan

sebagainya dapat dilakukan dengan cara, penjemuran. Efektifitas cara ini sangat tergantung

pada intensitas sinar matahari. Bila cuaca sedang cerah, pengeringan dapat berlangsung

dengan baik, sebaliknya jika cuaca sedang mendung atau hujan, penjemuran tidak dapat

dilakukan. Sering terjadi musim hujan atau pada saat cuaca mendung bertepatan dengan

musim panen raya sehingga hasil pertanian yang baru dipetik tidak dapat langsung

dikeringkan dan berakibat terjadi pembusukan atau kerusakan pada komoditi tersebut.

Penjemuran dengan sinar matahari berlangsung secara alamiah sehingga dapat

dihasilkan produk yang baik. Seperti kita ketahui bahwa intensitas matahari berubah

perlahan-lahan dari minimum-maksimum-minimum (pagi-siang-sore) dan selanjutnya malam

hari tidak dapat dilakukan pengeringan. Pada komoditas tertentu diperlukan pengeringan

yang sinambung sehingga pengeringan dengan cara penjemuran akan diperoleh hasil yang

kurang baik.

Page 5: Laporan Praktikum Kolektor Surya

Efektifitas penjernuran dapat ditingkatkan dengan cara menggunakan pengaturan

udara panas dan hembusan secara paksa. Akan lebih baik lagi jika cara ini dilengkapi dengan

tungku berbahan bakar limbah pertanian (biomassa) agar dapat dioperasikan sepanjang waktu

(malam ataupun hujan). Keuntungan dan kerugian cara penjemuran dan pengeringan buatan

dapat dilihat dalam tabel 1.

Tabel 1 : Perbandingan Penjemuran dan Pengeringan Buatan

Penjemuran Pengeringan buatan

Keuntungan:

1.Sederhana

2.Harga relatif murah

3.Tidak membutuhkan keterampilan sumber

daya manusia

4. Tidak memerlukan bahan bakar

Keuntungan:

1. Tidak tergantung cuaca

2. Waktu pengeringan lebih cepat

3. Mutu produk lebih konsisten

Kerugian:

1. Tergantung cuaca

2. Waktu pengeringan relatif lebih lama

3. Mutu tergantung pada kondisi alam

Kerugian:

1. Menggunakan bahan bakar

2. Perlu biaya pembuatan alat

3. Perlu SDM yang terampil

Kondisi cuaca merupakan parameter yang sangat penting dalam pengoperasian

pengering tenaga matahari. Suhu dan kelembaban udara pengering merupakan faktor yang

sangat berpengaruh terhadap laju pengeringan suatu bahan.

Salah satu kelebihan pengering tenaga matahari dibandingkan penjemuran adalah

kedua faktor di atas dapat diatur disesuaikan dengan tahap pengeringan. Meskipun, profil

suhu udara pengering dan suhu penjemuran per hari relatif sama dan sangat tergantung pada

besamya radiasi matahari, tetapi suhu penjernuran maksimurn hanya 35 °C, sedang suhu

udara pengering mampu mencapai 75 °C (pada mesin pengering yang digunakan pada

percobaan kali ini).

Distribusi suhu ruang pengering bervariasi menurut arah aliran udara pengering.

Semakin jauh dari posisi kipas, suhu udara semakin tinggi karena selain mendapat panas dari

blower, ruang pengering juga mendapat radiasi matahari langsung menembus plastik

penutup.

Kombinasi antara suhu tinggi dan kelembaban rendah dari udara pengering menyebabkan

potensi pengeringannya menjadi sangat tinggi. Suatu hal yang tidak dijumpai di penjemuran.

Pengaruh Temperatur Terhadap Daya Sel Surya

Page 6: Laporan Praktikum Kolektor Surya

Dengan penyinaran konstan, daya sel surya berkurang sesuai dengan naiknya

temperature. Hal tersebut sesuai dengan sifat tegangan beban nol dan berlawanan dengan

arus hubungan singkat. Tegangan beban nol akan berkurang sesuai dengan kenaikan

temperature yang besarnya kurang lebih 3mV/K. Suatu sel surya dengan tegangan 0,6V pada

T 25C akan berkurang sampai 0,45V pada T 75C. Arus hubungan singkat akan bertambah

sesuai dengan bertambahnya temperature yang besarnya kurang lebih 0,1%/K. Pengurangan

tegangan adalah lebih besar dari penambahan arus yang mengakibatkan penurunan daya

keseluruhan 0,44%/K.

Pengaruh Luas Sel Surya Terhadap Daya

Luas sel surya berpengaruh terhadap daya suatu sel surya. Luas sel surya tidak

berpengaruh terhadap tegangan beban nol, karewna itu suat sel surya dengan luas yang besar

akan mempunyai daya yang maksimum.

Pengaruh Kepekaan Spektrum Terhadap Sel Daya Sel Surya

Dari pengukuran dapat ditentukan harga tertentu arus sebagai fungsi panjang

gelombang suatu penyinaran yang konstan. Sel surya dari bvahan yang berbeda akan

menghasilkan spectrum yang berbeda pula. Pada prakteknya sel surya yang digunakan pada

mesin itu kep[ekaan spektrumnya berbeda dengan sel surya utnuk pembangkit listrik yang

melayani penerangan.

Prinsip Dasar Pengumpul Surya (Kolektor Surya)

(Gambar Penggunaan Sel Surya, Sumber : PPPGT/ VEDC Malang, 1999)

(Gambar Penggunaan Sel Surya, Sumber : PPPGT/ VEDC Malang, 1999)

Page 7: Laporan Praktikum Kolektor Surya

Prinsip dasarnya adalah pengumpulan energi matahari oleh satelit di angkasa luar (pada orbit

sinkron bumi), mengirimkan energi tersebut dalam bentuk gelombang radio ke bumi, dan

kemudian mengubahnya menjadi energi listrik. Karena pengumpulan energi matahari

(dengan sel fotovoltaik) dilakukan di luar angkasa maka pengaruh cuaca dihilangkan dan

siklus siang-malam nyaris tak terjadi. Secara teoritis kapasitas daya yang mampu

dibangkitkan oleh sebuah satelit jenis ini cukup besar (5~10 GW) dan dampak lingkungan

yang ditimbulkan jauh lebih kecil dibandingkan dengan dampak yang ditimbulkan oleh

pembangkit berbahan bakar fossil/nuklir.(Yuliman Purwanto, Elektro Indonesia 3/1996).

Terminologi Parameter Sudut Matahari

Besar intensitas radiasi matahari langsung yang jatuh pada luasan bidang di

permukaan bumi ditentukan berdasarkan parameterparameter sebagai berikut :

Sudut Lintang (φ ) Adalah sudut lokasi bidang di permukaan bumi terhadap ekuator bumi

dimana untuk arah ke utara diberi tanda positip. Nilai untuk sudut lintang ini : -90 < φ <

90 ( untuk kota surabaya φ = 7°).

Sudut kemiringan (β) adalah sudut antar permukaan bidang yang dimaksud terhadap

horisontal ; 0 < β < 180°.

Sudut deklinasi matahari (δ ), merupakan sudut kemiringan bumi terhadap matahari

akibat rotasi bumi pada arah sumbu axis bumi - matahari; - 23,45° < δ < 23,45°.

Menurut Copper (1969), sudut deklinasi matahari dinyatakan dengan persamaan :

dimana n menyatakan nomor urut hari dalam satu tahun yang diawali dengan nomor urut 1

untuk tanggal 1 Januari.

Sudut Jam Matahari (ω) adalah pergeseran sudut dari matahari ke arah timur/barat dari garis

bujur lokal akibat rotasi bumi pada sumbunya. Besar

pergeseran sudut tersebut 15° tiap jam .

Page 8: Laporan Praktikum Kolektor Surya

Sudut ketinggian matahari (α) adalah sudut antara radiasi langsung dari matahari dengan

bidang horisontal yang ditentukan berdasarkan persamaan :

sin α = cos φ cos δ cos ω + sin φ sin δ

Sudut Zenith (θz) adalah sudut antara radiasi langsung dari matahari dengan garis normal

bidang horisontal, yang dinyatakan dengan persamaan :

sin θz = sec α cos δ sin ω

Sudut datang matahari (θ) yaitu sudut antara radiasi langsung pada permukaan bidang

terhadap normal bidang tersebut.

Cos θ = cos α cos γ sin β +sin α cos β

Hubungan antara masing-masing parameter sudut matahari tersebut ditunjukkan

dalam gambar 2.

Pengukuran Energi Surya

       Sebelum mengetahui daya sesaat yang dihasilkan  kita harus mengetahui energi yang

diterima, dimana energi tersebut adalah perkalian intensitas radiasi yang diterima dengan

luasan dengan persamaan :

E = Ir x A

dimana :   

Ir =  Intensitas radiasi matahari ( W/m2)

A =  Luas permukaan (m2)

 

            Sedangkan untuk besarnya daya sesaat yaitu perkalian tegangan dan arus yang

dihasilkan oleh sel fotovoltaik dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

 

P = V x I

dimana :

P = Daya (Watt),

Page 9: Laporan Praktikum Kolektor Surya

V = Beda potensial (Volt)

I  = Arus  (Ampere)  

         Radiasi surya yang mengenai sel fotovoltaik dengan menggunakan alat pyranometer 

adalah dalam satuan mV sehingga harus dikonversikan menjadi W/m2. Efisiensi yang terjadi

pada sel surya adalah merupakan perbandingan daya yang dapat  dibangkitkan oleh sel surya

dengan energi input yang diperoleh dari sinar matahari. Efisiensi yang digunakan adalah

efisiensi sesaat pada pengambilan data. Apabila pengguna menginginkan tegangan maupun

arus yang lebih besar, maka panel solar cell dapat dirangkai secara seri atau paralel maupun

kombinasi keduanya. Bila panel dirangkai seri maka tegangan yang naik tetapi bila dirangkai

paralel maka arus yang naik.

BAB III

METODOLOGI

Page 10: Laporan Praktikum Kolektor Surya

3.1 Waktu dan Tempat Praktikum

3.1.1 Waktu Praktikum :

3.1.1.1 Hari/Tanggal : Rabu, 11 Desember 2009

3.1.1.2 Waktu : Pkl. 15.00 – 17.00

3.1.2 Tempat Praktikum : Laboratoruim Instrumentasi

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan

Energi Matahari

3.2.2 Alat

1. Sel Surya (Photo Voltaic)

2. Alat penyimpan energi listrik

3. AVO meter

4. Kabel Sambungan

3.3 Metode Praktikum

Percobaan I

1. Menyiapkan peralatan sel surya, kemudian menyambungkan kabel penghubung

output tegangan pada panel.

2. Memperhatikan kabel. Kabel warna merah menyatakan kutub positif dan kabel warna

hitam menyatakan kutub negatif. Ingat jangan sampai tertukar karena apabila terjadi

kesalahan dalam pemasangan maka akan mengakibatkan kerusakan pada panel.

3. Menempatkan panel surya pada meja di bawah terik matahari dengan posisi

kemiringan panel surya tegak lurus menghadap langit (matahari).

4. Menghubungkan kabel output panel surya ke AVO meter dengan mengukur output

tegangan DC volt pada AVO meter.

5. Mencatat berapa Volt tegangan DC yang dihasilkan.

6. Melakukan langkah yang sama seperti 2 – 4 di atas namun untuk posisi kemiringan

panel surya yang berbeda-beda. Mencatat perubahan atau perbedaan yang terjadi.

Percobaan II

1. Menyiapkan panel surya.

Page 11: Laporan Praktikum Kolektor Surya

2. Menyambungkan kabel output panel surya ke konverter DC-AC Volt (Box Warna

Hitam).

3. Memperhatkan kabel sambungan di panel surya tidak boleh tertukar dalam

pemasangannya (warna merah (+) dan warna hitam (-) ).

4. Saklar pada konverter dalam posisi off pada saat pengisian listrik dari panel surya ke

konverter berlagsung (Jangan menyalakan saklar on/off).

5. Pada saat pengisian listrik, warna indikator akan menyala dari posisi awal warna

merah. Bila pengisian sudah selesai maka warna LED akan berubah menjadi warna

hijau yang artinya pengisian telah selesai.

6. Jangan sekali-kali membalikan posisi konverter (tetap harus tegak lurus) sesuai

dengan petunjuk gambar pada box akan meyebabkan cairan accu penyimpan listrik

akan tumpah.

7. Mrncatat perubahan apa saja yang terjadi terutama pada converter.

8. Melepaskan kabel penghubung panel surya untuk sementara bila pengisian selesai.

Kemudian menyalakan saklar pada posisi ON.

9. Mencatat berapa tegangan listrik yang dihasilkan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Page 12: Laporan Praktikum Kolektor Surya

4.1 Hasil

1. Pengambilan data dilakukan pada jam 3 sore dengan keadaan cuaca yang mendung dan

berawan percobaan dilakukan oleh kelompok 1 shift 2.

Sudut kolektor surya 180˚

Detik ke Tegangan (volt) Suhu (˚C)

0 23,6 29,4 °C20 23,8 29,8 °C40 23,7 29,8 °C60 23,6 29,8 °C80 23,6 29,7 °C100 23,4 29,7 °C120 23,6 29,3 °C

Grafik hubungan tegangan dan suhu

23.3 23.4 23.5 23.6 23.7 23.8 23.929

29.129.229.329.429.529.629.729.829.9

Tegangan

SUHU

Sudut kolektor surya 45˚

Detik ke Tegangan (volt) Suhu (˚C)

0 23,8 29,5 °C20 23,7 28,9 °C40 23,5 28,6 °C60 23,6 28,7 °C80 23,5 28,6 °C100 23,6 28,4 °C120 23,3 28,5 °C

Grafik hubungan tegangan dan suhu

Page 13: Laporan Praktikum Kolektor Surya

23.2 23.3 23.4 23.5 23.6 23.7 23.8 23.927.828

28.228.428.628.829

29.229.429.6

Tegangan

SUHU

Sudut kolektor surya 90˚

Detik ke Tegangan (volt) Suhu (˚C)

0 22,7 28,3 °C20 22,3 29,3 °C40 22,3 28,9 °C60 22,7 28,6 °C80 22,4 29,0 °C100 22,5 28,9 °C120 22,4 29,2 °C

Grafik hubungan tegangan dan suhu

22.2 22.3 22.4 22.5 22.6 22.7 22.827.8

28

28.2

28.4

28.6

28.8

29

29.2

29.4

Tegangan

SUHU

2. Pengambilan data dilakukan pada jam 10 pagi dengan keadaan cuaca yang cerah dengan

penyinaran matahari yang baik oleh shift 1.

Page 14: Laporan Praktikum Kolektor Surya

Sudut kolektor surya 180˚

Detik ke Tegangan (volt) Suhu (˚C)

0 24,3 33,2 °C20 24,4 32,5 °C40 24,3 33,0 °C60 24,4 32,7 °C80 24,3 32,8 °C100 24,3 33,1 °C

Grafik hubungan tegangan dan suhu

24.28 24.3 24.32 24.34 24.36 24.38 24.4 24.4232

32.2

32.4

32.6

32.8

33

33.2

33.4

Tegangan

SUHU

Sudut kolektor surya 45˚

Detik ke Tegangan (volt) Suhu (˚C)

0 23,3 35 °C20 23,4 35,7 °C40 23,5 35,7 °C60 23,6 36,6 °C80 23,7 36,8 °C100 23,8 36,8 °C120 23,7 37,4 °C

Grafik hubungan tegangan dan suhu

Page 15: Laporan Praktikum Kolektor Surya

23.2 23.3 23.4 23.5 23.6 23.7 23.8 23.933.5

34

34.5

35

35.5

36

36.5

37

37.5

38

Tegangan

SUHU

Sudut kolektor surya 90˚

Detik ke Tegangan (volt) Suhu (˚C)

0 24,2 31,7 °C20 24,3 33,4 °C40 24,3 33,4 °C60 24,2 33,5 °C80 24,3 33,8 °C100 24,4 33,7 °C120 24,3 33,7 °C

Grafik hubungan tegangan dan suhu

24.15 24.2 24.25 24.3 24.35 24.4 24.4530.5

31

31.5

32

32.5

33

33.5

34

Tegangan

SUHU

4.2 Pembahasan

Page 16: Laporan Praktikum Kolektor Surya

Praktikum pengambilan energi radiasi matahari kedalam kolektor surya ini, dilakukan

sekitar ± pukul 15.00 sore, sehingga cahaya matahari hanya sedikit yang dapat ditangkap

oleh kolektor surya. Sehingga penyerapan oleh kolektor surya tidak dapat berlangsung secara

efisien dan energi panas yang dihasilkan tidak optimal. Bila berdasarkan literatur, efisiensi

tertinggi kolektor terjadi pada pukul 12.00 – 13.00 dengan posisi kolektor dimiringkan

sebesar 15° ke utara, sedangkan efisiensi terendah terjadi padajam 14.00 - 15.00 pada saat

posisi kolektor dimiringkan 45°. Hal ini terutama diakibatkan karena pergeseran posisi

matahari terhadap permukaan bumi dalam suatu kurun waktu tertentu, sehingga posisi mata

angin yang tepat ke arah timur tidak selalu dapat dinyatakan sebagai posisi terbitnya sang

surya di pagi hari. Semakin besar pergeseran posisi kolektor terhadap sinar matahari datang

pada pagi hari maka akan semakin besar energi yang didapat pada siang hari.

Pada kemiringan 180°, panel surya hanya mampu mengeluarkan tegangan dengan

rata-rata sebesar 23,6 volt. Hal ini dikarenakan, panel surya cukup bagus diletakkan, sehingga

tegangan yang dihasilkan cukup baik.

Pada kemiringan 45°, menghasilkan tegangan rata-rata yang dihasilkan adalah

23,57volt. Pada posisi ini juga tegangan yang dihasilkan cukup baik, Hal ini dikarenakan,

panel surya diletakkan menghadap ke arah sinar matahari, sehingga luas panel surya yang

terkena sinar matahari juga semakin besar, sehingga sinar yang masuk semakin banyak dan

sinar yang terkonduksi juga semakin besar, dan berarti elektron yang lepas juga semakin

banyak, yang akhirnya menghasilkan arus yang semakin banyak, dan teganagan juga semakin

besar.

Pada kemiringan 90˚ tegangan rata-rata yang dihasilkan adalah 22,4volt. Pada posisi

ini tegangan yang dihasilkan sangat rendah. Hal ini disebabkan karena arah dari panel surya

tidak lagi menghadap ke matahari sehingga penyerapan energi matahari oleh panel surya

semakin kecil, sehingga tegangan yang dihasilkan pun semakin kecil.

Dapat dilihat dari hasil di atas, bahwa nilai tegangan pada kemiringan 180° paling tinggi jika

dibandingkan pada kemiringan 45° dan 90°. Kemiringan memang sangat mempengaruhi

daya tangkap panel surya terhadap energi matahari, tetapi waktu percobaan juga menentukan,

apabila dilakukan percobaan pada siang hari maka hasil yang didapat akan semakin baik.

Seperti dapat kita lihat pada percobaan dari shift 1 yang mana dilakukan pada siang

hari. Maka data yang didapat lebih baik dan konstan.

Pada kemiringan 180˚ mereka mendapatkan rata-rata tegangan 24,3 volt. Pada

kemiringan 45˚ tegangan rata-ratanya 24,2, dan pada kemiringan 90˚ 23,61.

Page 17: Laporan Praktikum Kolektor Surya

jika dibandingkan dengan hasil yang didapat, maka percobaan pada siang dan sore

hari sama. Sama-sama mendapat hasil yang mana tegangangan yang paling besar itu didapat

pada kemiringan 180˚ dan 45˚. Sedangkan tegangan yang paling kecil pada kemiringan 90˚

Menurut literatur yang ada seharusnya suhu dan tegangan konstan naik secara

bersamaan. Suhu pada permukaan panel surya saat pengukurun disiang hari tidak mungkin

turun. Kecuali adanya faktor lain yang menyebabkan suhu itu turun. Seperti dapat dilihat

pada hasil percobaan yang telah dilakukan yaitu adanya data yang tidak konstan, dimana

terjadi naik dan turunnya tegangan serta suhu di setiap detiknya. Hal ini disebabkan karena

pada percobaan, sinar matahari yang dihasilkan tertutup oleh awan sehingga berpengeruh

terhadap panas atau energi yang dihasilkan pula. Angin yang berhembus kencang dapat juga

mempengaruhi suhu pada permukaan panel surya.

Page 18: Laporan Praktikum Kolektor Surya

BAB V

KESIMPULAN

1. Nilai rata-rata tegangan pada kemiringan 45° dan 180˚ paling tinggi jika dibandingkan

pada sudut 90˚.

2. Untuk memperoleh tegangan listrik yang besar dari tenaga surya maka yang perlu

diperhatikan adalah arah sinaran yang jauh pada panel surya

3. Semakin searah dengan sinar matahari atau semakin luas daerah tangkapan panel surya

terhadap sinar matahari maka akan semakin besar pula foton yang masuk yang akhirnya

melepas elektron.

4. Semakin luas daerah tangkapan sinar matahari pada panel surya mengakibatkan, arus dan

tegangan yang cukup tinggi.

5. Pemilihan lokasi yang tepat merupakan faktor utama dalam menangkap sinar matahari

untuk dapat dimanfaatkan.

6. Matahari tidak muncul selama 24 jam sehari, sehingga perlu diperhatikan lokasi yang

tepat dan cocok untuk optimasi panel surya dalam memanfaatkan radiasi matahari.

7. Untuk mengoptimalkan efisiensi dari kolektor tergantung pada posisi kolektor yang

berkaitan dengan arah radiasi langsung yang jatuh ke permukaan kolektor disamping

menghindarkan adanya hambatan yang menghalangi jatuhnya radiasi langsung ke

permukaan kolektor.

Page 19: Laporan Praktikum Kolektor Surya

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, Wiranto, “Teknologi Rekayasa Surya”, P.T. Pradnya Paramita, Jakarta, 1985.

Sufiyandi, Ari. 2007. Handout Teknologi Konversi Energi. Jatinagor : UNPAD.

Sufiyandi, Ari. 2007. Penuntun Praktikum Teknologi Konversi Energi. Jatinagor : UNPAD.

http://id.wikipedia.org/wiki/Panel_surya

http://id.wikipedia.org/wiki/energi_surya

http://www.mail-archive.com/[email protected]/msg01425.html

www.surya.co.id/web/index.php?option=com_content&task=view&id=5318&Itemid=37