Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Selasa, 23 Maret 2010

Energi dan Listrik Pertanian Tempat : Lab. Surya

PHOTOVOLTAIC

Oleh :

Nurul Inayah

F14070074

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2010

A. Tujuan

Mengukur karekteristik PV, yaitu:

1) Daya maksimum (Pm)

2) Tegangan optimum (Vm)

3) Arus optimum (Im)

4) Tegangan hubungan terbuka (Voc)

5) Arus tegangan singkat (Isc)

Menentukan efisiensi PV

Mengukur radiasi sesaat dan menduga radiasi surya sehari

B. Peralatan

Digital multimeter (2 buah)

Multitester (2 buah)

Panel surya (PV) dan rangkaian beban (1 set)

Pyranometer (1 buah)

Kipas DC

C. Prosedur Percobaan

1. Pengukuran tegangan rangkaian terbuka

Hubungan terminal PV dengan voltmeter dari digital multimeter seperti pada

Gambar 6.2 di bawah ini. Catat nilai tegangan, suhu panel surya dan iradiasi

surya saat itu.

Gambar 6.2. Rangkian pengukuran tegangan terbuka pada PV

2. Pengukuran tegangan optimum

Hubugkan terminal PV dengan voltmeter dari digital multimeter eperti pada

Gambar dibawah ini. Catat dalam tabel berikut nili tegangan dan arus untuk

setiap perubahan tegangan geser mulai dari nilai tahanan R terbesar hingga R

terrkecil. Gambarkan hasil pengukuran pada kurva arus tegangan untuk

mencari titik optimum.

Panel Surya

V

Voc

Gambar 6.3. Rangkian pengukuran tegangan optimum pada PV

3. Ukur luas panel surya untuk effisiensi PV.

ANALISIS DATA

Spesifikasi Panel BP Solar

BP Solar

Module Type BP 275 F

Nominal Peak Power (Pmax) : 75,00 W

Peak Power Voltage (Vmp) : 17,00 V

Peak Power Current (Imp) : 4.45 A

Short Circuit Current (Isc) : 4.75 A

Open Circuit Voltage (Voc) : 1.40 V

Minimum Power (Pmin) : 70,00 W

Spesifikasi Kipas Angin DC

Voltase = 12 V

Panel Surya

V

A

R

Daya = 80 watt

Luasan Sel solar pada panel BP Solar

Jumlah sel : 36 buah

Ukuran sel (dianggap persegi ) : (12.5 x 12.5 ) cm 2

Spesifikasi pyranometer

Piranometer model MS – 6011 G

Sensitivity 6.90 mv/wm2

SN S04170.43

Impedanze 59 ohm.

Untuk satu sel

Luas sel seluruhnya = 12.5 x 12.5

= 156.25 cm2

Luas daerah yang hilang (dianggap segitiga)

Lh = ½ x a x t x jumlah segitiga

= ½ x 2 x 2 x 4

= 8 cm2

jadi luas satu sel pada panel = 156.25 – 8

= 148.25 cm2

maka untuk 36 sel (1 panel BP Solar ) luasnya adalah

Luas sel solar seluruhnya = 148.25 x 36 buah

= 5337 cm2

= 0.5337 m2

Tabel Hasil pengamatan.

waktu ᶿ

Radiasi (I)luas I duga

(w/m2)eror arus

(A)tegangan

(v)P out (w)

P in (W) Efisiensi (%)MV w/m2

10.58 6.17 881.4286 0.53 989.3985714 10.91269 2.9 10.31 29.899 467.1571 6.400201829

10.66 6.79 970 0.53 994.3511429 2.448948 2.92 10.3930.338

8 514.1 5.901342151

10.75 5.11 730 0.53 999.0285714 26.92902 2.89 9.4827.397

2 386.9 7.081209615

10.83 6.98 997.1429 0.53 1003.92 0.675068 2.99 10.5 31.395 528.4857 5.940557928

10.91 7.1 1014.286 0.53 1005.142857 -0.90961 2.96 10.4730.991

2 537.5714 5.765038533

11 6.53 932.8571 0.53 1011.257143 7.752726 2.91 10.2 29.682 494.4143 6.003467306

11.08 6.68 954.2857 0.53 1014.314286 5.918143 2.92 10.1929.754

8 505.7714 5.883052762

11.16 6.92 988.5714 0.53 1019.205714 3.005702 2.96 10.3130.517

6 523.9429 5.824604646

11.25 6.37 910 0.53 1022.538 11.00575 2.93 10.2229.944

6 482.3 6.208708273

11.33 6.89 984.2857 0.53 1025.167143 3.987782 3.05 10.42 31.781 521.6714 6.09214886211.41

6 6.81 972.8571 0.53 1027.704571 5.336887 3.04 10.2831.251

2 515.6143 6.06096473

11.5 6.55 935.7143 0.53 1029.6 9.118659 3.04 10.3 31.312 495.9286 6.313812473

11.58 7.25 1035.714 0.53 1031.434286 -0.41496 2.97 10.3 30.591 548.9286 5.572856213

Pembahasan

Matahari merupakan sumber energi yang secara langsung dapat dimanfaatkan

dan dapat diambil secara bebas tanpa sarana angkutan serta tidak berisik. Matahari

dengan proses fusi dapat mengubah sejumlah empat ton massa hidrogen yang banyak

terdapat di jagad raya menjadi helium tiap detiknya dan menghasilkan energi dengan

laju 1020 kW-Jam/detik. Dari jumlah energi yang tersedia tadi diperkirakan bahwa

potensi yang jatuh ke tanah air kita meliputi sejumlah 0.45 x 106 kJ/m2 x 1.9 x 1012 m

= 0.9 x 1018 kJ/tahun. Jumlah energi ini apabila diubah menjadi energi listrik

mempunyai potensi sebesar 28.35 x 1018 Mwe. Proses perubahan energi matahari

menjadi energi listrik memang tidak mudah. Jumlah energi surya per satuan luas

sangatlah kecil, di bawah 1 Langley/menit (1 gcal/cm3/menit = 0.7 kW/m2) pada

intensitas maksimum di tengah hari dan berubah dalam bentuk sinusoidal sepanjang

hari. Selain itu energi surya sukar untuk disimpan dan sangat terpengaruh oleh cuaca.

Photovoltaic merupakan sel surya yang dapat mengubah energi cahaya

menjadi energi listrik. Efisiensi konversi energi surya menjadi energi listrik

bergantung pada intensitas iluminasi spektrum bahan pembentuk sel dan suhu.

Besarnya daya yang keluar dari photovoltaic sangat tergantung kepada besarnya

intensitas radiasi matahari, karena prinsip kerja dari photovoltaic adalah mengubah

radiasi matahari menjadi energi listrik.

Rata-rata efisiensi photovoltaic yang didapat sebesar 6.08 %, artinya energi

yang tidak termanfaatkan sebesar 93.2%. Besar antara radiasi diduga berdasarkan

teori dan radiasi ukur tidak terlalu besar. Hal ini menandakan, nilai besarnya radiasi

menurut hasil pengukuran pada saat praktikum mendekati nilai aslinya menurut teori.

Adapun faktor-faktor yang dapat mempengaruhi efisiensi adalah panjang gelombang,

penggabungan p/n junction, resistansi grid, daya pantul silikon (lapisan penyerap,

antirefleksi), suhu, dan kelembaban udara..

Kesimpulan

Besarnya radiasi pada panel tergantung pada luasan sel solar yang menangkap radiasi

surya, semakin banyak luasan sel maka akan semakin banyak pula radiasi surya yang

diterima oleh panel sehingga energi listrik yang dihasilkan pun semakin besar. Nilai

efisiensi photovoltaic yang didapatkan adalah 6.08%. Nilai efisiensi dipengaruhi oleh

panjang gelombang, penggabungan p/n junction, resistansi grid, daya pantul silikon

(lapisan penyerap, antirefleksi), suhu, dankelembaban udara.

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah,Kamaruddin.dkk.2005. Pedoman Praktikum Energi dan

ListrikPertanian.