STUDI DESAIN POWER BANK DENGAN MENGGUNAKAN PANEL SURYA SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

10
 STUDI DESAIN POWE R BANK DENGAN MENGGUNAKAN PANEL SURYA SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF STUDY DESIGN POWER BANK BY USING SOLAR CELL AS AN ALTERNATIVE ENERGY SOURCE D ham a r Wasi st o Nug r o ho 1  , H j. R a hm a wa t i ST ., MT  2 .  1,2  Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya  Jln. Srijaya Negara Bukit Besar Palemb ang 30139, Indon esia  E-mail: dhamarwasisto91@gma il.com ABSTRAK Salah satu permasalahan dalam energi listrik adalah keterbatasan sumber energi fosil yang merupakan sumber utama penghasil energi listrik di Indonesia, maka dibutuhkan energi terbarukan. Panel surya adalah perangkat yang mengubah energi surya menjadi listrik yang bersumber dari cahaya matahari yang tidak terbatas. Dikarenakan sumber dari panel surya adalah matahari, maka hasil keluaran dari panel surya ini tidak stabil dikarenakan cuaca yang terjadi. Maka diperlukan suatu penyimpan energi untuk menampung energi listrik tersebut.  Power bank adalah suatu peralatan yang digunakan untuk menyimpan energi dari panel surya dan digunakan untuk memindahkan muatan ke Smartphone dan handphone. Pada penelitian ini merancang rangkaian pemuatan baterai menggunakan panel surya yang meliputi pemuatan ke  smartphone dan handphone. Dari pengujian yang dilakukan, bahwa siang hari jam 12.00 WIB merupakan puncak penyerapan maksimal dari  panel surya .Panel surya mampu menghasilkan tegangan sebesar 10.24 Volt dan arus yang dihasilkan 0.30 A dan baterai  Power Bank menghasilkan tegangan 4.96 V dan arus 0.39 A dan dapat disimpulkan bahwa proses konversi energi panel surya sangat ditentukan dari datangnya cahaya matahari yang memperngaruhi tegangan dan arus yang dihasilkan. Kata Kunci : Panel Surya,  Power bank, Smartphone  AB ST RACT  One of the problems in the electrical energy is li mited fossil energy sour ce which is the main source of electrical energy producer in Indonesia , it is necessary to renewable e nergy . Solar Cell is a device that c onverts solar energy into electrical energy, that comes from sunlight that is unlimited . Because the sources of the solar cel l is the sun , then the output of the solar cell is not stable by reason of the weather . It would require an energy  storage to accommodate the electrical energy . Power Bank is a device that is used to keep energy from solar cell and used to move capacity to smartphone and handphone . In this study design the circuit capacity of the battery using solar cell which include capacity into the smartphone and handphone .  In this Final project , that day at 12.00 pm is the peak maximum absorption of solar cell. Solar cell can  produces voltage 10:24 Volt and current 0:30 A and Battery Power Bank produces a voltage 4.96 V and currents 0:39 A and it can be concluded that the process energy conversion of solar cell is determined from the arrival of sunlight that affect the voltage and current is generated .  Keywords : Solar Cell, Power bank, SmartPhone.

description

Teknik Elektro, Panel Surya, Power bank, Smart Phone

Transcript of STUDI DESAIN POWER BANK DENGAN MENGGUNAKAN PANEL SURYA SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

  • STUDI DESAIN POWER BANK DENGAN MENGGUNAKAN PANEL SURYA

    SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

    STUDY DESIGN POWER BANK BY USING SOLAR CELL

    AS AN ALTERNATIVE ENERGY SOURCE

    Dhamar Wasisto Nugroho1, Hj. Rahmawati ST., MT

    2.

    1,2Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya

    Jln. Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139, Indonesia

    E-mail: [email protected]

    ABSTRAK

    Salah satu permasalahan dalam energi listrik adalah keterbatasan sumber energi fosil yang merupakan sumber

    utama penghasil energi listrik di Indonesia, maka dibutuhkan energi terbarukan. Panel surya adalah perangkat

    yang mengubah energi surya menjadi listrik yang bersumber dari cahaya matahari yang tidak terbatas.

    Dikarenakan sumber dari panel surya adalah matahari, maka hasil keluaran dari panel surya ini tidak stabil

    dikarenakan cuaca yang terjadi. Maka diperlukan suatu penyimpan energi untuk menampung energi listrik

    tersebut. Power bank adalah suatu peralatan yang digunakan untuk menyimpan energi dari panel surya dan

    digunakan untuk memindahkan muatan ke Smartphone dan handphone. Pada penelitian ini merancang

    rangkaian pemuatan baterai menggunakan panel surya yang meliputi pemuatan ke smartphone dan handphone.

    Dari pengujian yang dilakukan, bahwa siang hari jam 12.00 WIB merupakan puncak penyerapan maksimal dari

    panel surya .Panel surya mampu menghasilkan tegangan sebesar 10.24 Volt dan arus yang dihasilkan 0.30 A

    dan baterai Power Bank menghasilkan tegangan 4.96 V dan arus 0.39 A dan dapat disimpulkan bahwa proses

    konversi energi panel surya sangat ditentukan dari datangnya cahaya matahari yang memperngaruhi tegangan

    dan arus yang dihasilkan.

    Kata Kunci : Panel Surya, Power bank, Smartphone

    ABSTRACT

    One of the problems in the electrical energy is limited fossil energy source which is the main source of electrical

    energy producer in Indonesia , it is necessary to renewable energy . Solar Cell is a device that converts solar

    energy into electrical energy, that comes from sunlight that is unlimited . Because the sources of the solar cell

    is the sun , then the output of the solar cell is not stable by reason of the weather . It would require an energy

    storage to accommodate the electrical energy . Power Bank is a device that is used to keep energy from solar

    cell and used to move capacity to smartphone and handphone . In this study design the circuit capacity of the

    battery using solar cell which include capacity into the smartphone and handphone .

    In this Final project , that day at 12.00 pm is the peak maximum absorption of solar cell. Solar cell can

    produces voltage 10:24 Volt and current 0:30 A and Battery Power Bank produces a voltage 4.96 V and

    currents 0:39 A and it can be concluded that the process energy conversion of solar cell is determined from the

    arrival of sunlight that affect the voltage and current is generated .

    Keywords : Solar Cell, Power bank, SmartPhone.

  • 1. PENDAHULUAN

    Salah satu permasalahan dalam energi listrik adalah keterbatasan sumber energi fosil yang

    merupakan sumber utama penghasil energi listrik di Indonesia, maka dibutuhkan energi terbarukan. Panel surya

    adalah perangkat yang mengubah energi surya menjadi listrik yang bersumber dari cahaya matahari yang tidak

    terbatas. Dikarenakan sumber dari panel surya adalah matahari, maka hasil keluaran dari panel surya ini tidak

    stabil dikarenakan cuaca yang terjadi. Maka diperlukan suatu penyimpan energi untuk menampung energi listrik

    tersebut. Power bank adalah suatu peralatan yang digunakan untuk menyimpan energi dari panel surya dan

    digunakan untuk memindahkan muatan ke Smartphone dan handphone. Pada penelitian ini merancang

    rangkaian pemuatan baterai menggunakan panel surya yang meliputi pemuatan ke smartphone dan handphone.

    Beberapa judul penelitian yang telah dilakukan mengenai Panel Surya yang dilakukan oleh Helly Andri

    (Universitas Indonesia, 2010) dengan judul penelitian Rancang Bangun System Baterry Charging Automatic.

    2. TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Panel Surya[3]

    Panel surya mengkonversikan energi matahari menjadi listrik. Sel silikon yang disinari matahari atau

    surya, membuat photon yang menghasilkan arus listrik. Sebuah panel surya menghasilkan kurang lebih tegangan

    0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan

    maksimun). Photovoltage (biasanya disebut juga sel surya) adalah piranti semikonduktor yang dapat merubah

    cahaya secara lansung menjadi menjadi arus listrik searah (DC) dengan menggunakan kristal silicon (Si) yang

    tipis.

    Gambar 2.1. Panel surya

    Sumber: http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~ee143/fa10/lectures/Lec_26.pdf

    2.2 Macam-macam Panel Surya[4]

    1. Polikristal (Poly-crystalline) Merupakan panel surya yang memiliki susunan kristal acak. Tipe polikristal memerlukan luas

    permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya listrik

    yang sama, akan tetapi dapat menghasilkan listrik pada saat mendung dan berawan.

    Gambar 2.2. Sel polikristal

    Sumber : http://www.aliexpress.com/item-img/Supply-200W-solar-panel-48-cell-poly-crystalline-solar-

    modules-BP-JLS48P-200W-positive-tolerance/1548142648.html

    http://www.aliexpress.com/item-img/Supply-200W-solar-panel-48-cell-poly-crystalline-solar-modules-BP-JLS48P-200W-positive-tolerance/1548142648.htmlhttp://www.aliexpress.com/item-img/Supply-200W-solar-panel-48-cell-poly-crystalline-solar-modules-BP-JLS48P-200W-positive-tolerance/1548142648.html

  • 2. Monokristal (Mono-crystalline)

    Merupakan panel surya yang paling efisien, menghasilkan daya listrik persatuan luas yang

    paling tinggi. Memiliki efisiensi sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel surya jenis ini adalah

    tidak akan berfungsi baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang, efisiensinya akan turun

    drastis dalam cuaca berawan.

    3. Amorphous Amorphous silicon (a-Si) digunakan sebagai material panel surya. Kadang - kadang panel

    surya jenis ini dapat ditemui pada kalkulator, walaupun peformanya lebih rendah dari panel surya

    tradisional pada umumnya. Akan tetapi, mengingat kalkulator menggunakan daya yang sangat kecil,

    hal ini tidaklah berpengaruh.

    4. Compound (Gallium Arsenide) Merupakan panel surya yang menghasilkan daya listrik yang sangat baik, karena Gallium

    Arsenide dapat mengkonversi sekitar 40% radiasi matahari menjadi listrik, sehingga dua kali lebih efektif

    dibandingkan silikon. Efisiensi ini membuat gallium arsenide menjadi bahan pilihan untuk membangun sel

    surya pesawat ruang angkasa, tetapi harga gallium arsenide sangat tinggi dan penggunaanya hanya di luar

    angkasa.

    2.3 Bagian-bagian Komponen Panel Surya[5]

    Komponen utama sistem surya photovoltage adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel

    surya photovoltage. Modul photovoltage tersusun dari beberapa sel photovoltage yang dihubungkan secara seri

    dan paralel. Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang

    dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan energi

    surya photovoltage adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh listrik yang dibangkitkan relatif tinggi,

    karena memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter sesuai dengan kebutuhannya.

    2.4 Proses Konversi Cahaya Matahari Menjadi Listrik[7]

    Gambar 2.6. Proses Pengubahan Atau Konversi Cahaya Matahari Menjadi Listrik

    Sumber: https://energisurya.wordpress.com/2008/07/10/melihat-prinsip-kerja-sel-surya-lebih-dekat/

    Proses pengubahan atau konversi cahaya matahari menjadi listrik ini dimungkinkan karena bahan

    material yang menyusun sel surya berupa semikonduktor. Lebih tepatnya tersusun atas dua jenis semikonduktor;

    yakni jenis n dan jenis p. Semikonduktor jenis n merupakan semikonduktor yang memiliki kelebihan elektron,

    sehingga kelebihan muatan negatif, (n = negatif). Sedangkan semikonduktor jenis p memiliki kelebihan hole,

    sehingga disebut dengan p ( p = positif) karena kelebihan muatan positif. Caranya, dengan menambahkan unsur

    lain ke dalam semikonduktor, maka kita dapat mengontrol jenis semikonduktor tersebut, sebagaimana

    diilustrasikan pada gambar 2.6.

    Pada awalnya, pembuatan dua jenis semikonduktor ini dimaksudkan untuk meningkatkan tingkat

    konduktifitas atau tingkat kemampuan daya hantar listrik dan panas semikonduktor alami. Di dalam

    semikonduktor alami (disebut dengan semikonduktor intrinsik) ini, elektron maupun hole memiliki jumlah yang

    sama. Kelebihan elektron atau hole dapat meningkatkan daya hantar listrik maupun panas dari sebuah

    semikoduktor.

  • 2.5 Perhitungan Konversi Energi [8]

    Perhitungan dilakukan untuk menetukan ukuran sel photovoltage dan Baterai untuk sistem energi

    matahari dengan kapasitas maksimum 1000 Watt. Langkah-langkah perancangan adalah sebagai berikut:

    2.5.1 Kapasitas Energi Kapasitas energi adalah kemampuan suatu materi untuk melakukan kerja. Mengubah energi panas menjadi energi listrik dengan media panel surya.

    Rumus kapasitas energi : C = V x I x t..(2.1)

    Keterangan : C = Kapasitas Energi Total (Wh)

    V = Tegangan (V)

    I = Arus (I)

    t = Waktu (jam)

    2.5.2 Menentukan Susunan Modul Optimum Untuk Panel Surya Penyusunan optimum adalah cara yang akan menentukan kebutuhan arus total panel dengan jumlah

    modul seminimum mungkin. Penentuan konfigurasi modul minimum dengan menghitung jumlah minimum

    modul yang menyediakan nilai arus panel yang dibutuhkan.

    Jumlah modul yang tersusun seri ditentukan oleh :

    .....(2.2)

    Keterangan : Vsistem : tegangan nominal sistem

    Vmodul : tegangan nominal modul sel

    2.5.3 Menentukan Jam Matahari Ekivalen (Equivalent Sun Hours, ESH) terbaik Jam matahari ekivalen suatu tempat ditentukan berdasarkan peta

    insolasi matahari dunia yang dikeluarkan oleh Solarex (Solarex, 1996). Berdasarkan peta insolasi matahari

    dunia, diperoleh:

    ESH untuk Wilayah Katulistiwa = 4.5 jam.........(2.3)

    2.5.4 Menentukan Lamanya Waktu Pemuatan Untuk Baterai Power bank. Penghitungan ini diperlukan untuk mengetahui estimasi waktu yang dibutuhkan dalam proses pemuatan baterai berdasarkan hasil konversi dari panel menuju baterai. Dengan melakukan penghitungan ini

    maka dapat ditaksir lamanya proses pemuatan pada baterai power bank. Untuk menentukan lamanya waktu

    pemuatan baterai power bank dapat digunakan rumus sebagai berikut :

    Rumus

    .(2.4)

    Nilai 1.2 sampai dengan 1.5 adalah faktor koreksi terhadap hambatan-hambatan yang ditimbulkan oleh

    penghantar serta perubahan temperature saat pengisian dan rugi rugi sistem dan faktor keamanan.

    2.6 Power Bank[9]

    Power bank adalah sebuah peranti yang digunakan untuk memasukkan energi listrik kedalam baterai

    yang bisa diisi ulang tanpa harus menghubungkan peranti tersebut pada outlet listrik. Pengisi baterai ini disebut

    portabel karena berbeda dengan pengisi baterai yang harus dihubungkan pada outlet listrik, pengisi portabel

    dapat digunakan tanpa harus menghubungkan pada perangkat listrik. Namun power bank ini memiliki daya

    tampung energi listrik sehingga ketika daya tersebut telah habis terpakai, energi listrik harus kembali diisi

    kembali dengan cara menghubungkan kabel dengan outlet listrik.

    2.7 Smartphone[12]

    Smartphone sering diterjemahkan sebagai ponsel pintar, ponsel cerdas dan istilah sejenis lainnya, contoh

    smartphone adalah Nokia X7-00 Symbian Anna, Nokia E6 Symbian Anna, Sony Ericsson Xperia mini Android,

    HTC Desire S Android, Samsung Galaxy Mini Android, Bold Touch BlackBerry BlackBerry OS 7 dan lain-lain

  • 3. METODOLOGI PENELITIAN Metodologi yang digunakan dalam kegiatan ini adalah studi literatur, reverse engineering dan

    pengujian di lapangan.

    3.1 Rancangan Riset

    Rancangan riset yang dilakukan dalam kegiatan ini adalah studi literatur dan reverse engineering dan

    penerapan langsung dilapangan.

    1. Persiapan Disini perlu dipersiapkan lokasi tempat penelitian, pengumpulan literatur.

    2. Perancangan/desain peralatan Desain peralatan yang dilakukan meliputi : desain panel surya, baterai isi ulang, charger, regulator dan

    kabel konektor.

    3. Mengumpulkan peralatan Pengumpulan peralatan sesuai dengan kebutuhan yang digunakan, dengan cara membeli melalui toko

    online dan offline.

    4. Pembuatan alat Pembuatan peralatan yang dilakukan meliputi : pembuatan penyangga panel surya, rangkaian regulator

    dan penstabil tegangan.

    5. Instalasi peralatan Instalasi peralatan yang dilakukan meliputi; penginstalan panel surya sistem pengkabelan, sistem

    pengujian.

    6. Uji coba peralatan Uji coba pada peralatan ini dilakukan untuk mengetahui kehandalan, efisiensi, efektifitas sistem yang

    dibuat.

    7. Analisa dan evaluasi Analisa dan evaluasi yang dilakukan pada peralatan yang dibuat meliputi, analisa hasil uji coba sistem

    panel surya meluputi lamanya pengisian, besarnya nilai tegangan dan besarnya nilai arus.

    3.2 Tempat Penelitian

    Pelaksanaan penelitian ini dilakukan di ruang sekretariat, Jurusan Teknik Elektro, Kampus Palembang, Universitas Sriwijaya.

    3.3 Tabel Perencana Waktu Penelitian

    Tabel 3.3 Perencana Waktu Penelitian

    No

    Kegiatan

    Bulan

    Setember Oktober November Desember

    1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

    1 Studi Pustaka 2 Desain Peralatan 3 Pembelian Peralatan 4 Perakitan Sistem 5 Instalasi Peralatan

    6 Pengujian, pengukuran dan

    analisis peralatan

    Sumber : Dokumentasi Penulis

    3.4 Alat dan Bahan Penelitian

    3.4.1 Alat Peralatan yang digunakan adalah sebagai berikut :

    1. Solder, kawat timah, baut atau sekrup, lem, gergaji, kabel, paku, meteran, multimeter, almunium. 2. Panel Surya Adapun spesifikasi panel surya yang digunakan sebagai berikut :

    Ukuran Panel : 22.5 x 15.5 cm

  • Jenis panel surya : Polikristal

    Berat Panel : 0.5 kg

    Power Maksimum (Pmax) : 5 W

    Tegangan output maksimum (Vmax) : 9 V

    Laju Arus maksimum (Imax) : 0.56 A

    Jumlah Sel : 18 sel

    Batas Temperatur : - 400C sampai +85

    0C

    3. Regulator Regulator digunakan untuk menstabilkan nilai tegangan yang berasal dari panel surya

    terhadap nominal yang dibutuhkan power bank. Adapun spesifikasi regulator yang digunakan

    sebagai berikut :

    Tegangan Input Maks : 5 V

    Arus maksimum : 1.5 A

    4. Baterai isi ulang Adapun spesifikasi baterai isi ulang yang digunakan sebagai berikut :

    Jenis lipium : Li-polymer (lipo)

    Tegangan output maks : 7.4 V

    Kapasitas arus : 5 A

    Jumlah Sel : 2 Sel

    5. Kapasitor Elektrolit Untuk menyimpan muatan listrik dalam waktu tertentu, kapasitor yang digunakan 1000 F

    Tegangan Maksimum : 16 V

    3.5 Diagram Alir Dalam melakukan penyusunan laporan tugas akhir ini, langkah-langkah yang akan dilakukan dapat

    dilihat pada diagram alir penyusunan laporan tugas akhir. Dibawah ini adalah diagram alir dalam penyusunan

    laporan ini.

    Gambar 3.1 Diagram Alir

    Sumber: http://sdarsono.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/16512/Flowchart.pdf

    Tidak

    Ya

    Studi pustaka

    Desain Peralatan

    Perakitan Sistem

    Pengujian Peralatan

    Instalasi Peralatan

    Selesai

    Menganalisa

    dan evaluasi

    Kesimpulan dan Saran

    Mulai

    Pembelian

    peralatan

    http://sdarsono.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/16512/Flowchart.pdf

  • 3.6 Gambar Rangkaian Pemuatan

    Gambar 3.2 Rangkaian Pemuatan dari Panel Surya ke Baterai Power bank

    4. ANALISA DAN HASIL

    4.1. Pengujian Tegangan dan Arus yang Dihasilkan Panel Surya

    Pengujian pada modul panel surya bertujuan untuk mengetahui kesesuaian spesifikasi alat yang

    tercantum pada spesifikasi data teknis terhadap hasil pengujian di lapangan secara langsung. Dengan adanya

    proses pengujian ini, maka dapat disimpulkan bahwa apakah kinerja modul panel surya yang akan digunakan

    telah mencapai hasil yang diharapkan dan dipergunakan sesuai dengan fungsinya. Pengujian ini juga dilakukan

    untuk memastikan semua modul telah terhubung dengan benar dan tidak terjadi kesalahan. Apabila terjadi

    kesalahan pada alat maka dapat segera kita lakukan perbaikan. Pengujian modul panel surya ini dilakukan dibawah sinar matahari langsung dengan cuaca tidak

    menentu karena cuaca bisa berubah-ubah. Pengujian ini mengambil waktu 5 hari dengan waktu dari jam 11.00

    sampai 13.00 WIB.

    Gambar 4.1 modul panel surya

    (Sumber : Dokumentasi penulis)

    Sistem kerja keseluruhan dari alat pemuatan baterai menggunakan panel surya dapat dilihat pada table. Data di table 4.1 dibawah ini adalah data yang kita ukur hasil tegangan dari panel surya yang kita gunakan.

    Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan Modul Panel Surya

    No Jam

    Tegangan

    Hari

    pertama

    (V)

    Tegangan

    Hari

    Kedua

    (V)

    Tegangan

    Hari

    Ketiga

    (V)

    Tegangan

    Hari

    Keempat

    (V)

    Tegangan

    Hari

    Kelima

    (V)

    Rata

    rata

    per

    hari

    1 11.00 WIB 9.55 8.99 9.12 8.47 9.95 9.21

    2 11.30 WIB 10.10 10.04 10.17 9.95 10.18 10.08

    3 12.00 WIB 10.15 10.12 10.45 10.18 10.39 10.25

    4 12.30 WIB 10.11 10.23 10.00 10.23 10.18 10.15

    5 13.00 WIB 9.82 9.65 9.85 10.06 9.77 9.83

    (Sumber : Dokumentasi penulis)

  • Dibawah ini terdapat grafik hasil pengukuran tegangan terhadap waktu pada modul panel surya sesuai

    dengan tabel 4.1.

    Gambar 4.2 Grafik Hasil Pengukuran Tegangan terhadap Waktu Modul Panel Surya

    Sedangkan arus yang dihasilkan panel surya menuju baterai power bank dapat kita lihat dengan melihat

    pada tabel 4.2.

    Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Arus Modul Panel Surya terhadap Baterai pada Power bank

    No Jam

    Arus

    Hari

    Pertama

    (A)

    Arus

    Hari

    Kedua

    (A)

    Arus

    Hari

    Ketiga

    (A)

    Arus Hari

    Keempat

    (A)

    Arus

    Hari

    Kelima

    (A)

    Rata rata

    per hari

    1 11.00 WIB 0.30 0.25 0.27 0.25 0.26 0.26

    2 11.30 WIB 0.32 0.29 0.30 0.29 0.30 0.30

    3 12.00 WIB 0.31 0.30 0.31 0.31 0.30 0.30

    4 12.30 WIB 0.29 0.28 0.28 0.29 0.26 0.28

    5 13.00 WIB 0.28 0.27 0.27 0.30 0.28 0.28

    (Sumber : Dokumentasi penulis)

    Adapun hasil grafik pengukuran arus modul panel surya terhadap waktu pada power bank dapat kita

    lihat pada gambar 4.3

    Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengukuran Arus terhadap Waktu Modul Panel Surya pada power bank

    4.2. Pengujian Laju Arus dan Waktu Pengisian Baterai Smartphone

    Prosedur pengujian pengisian baterai dilakukan untuk mengetahui estimasi laju arus pengisian baterai dengan beberapa jenis sample smartphone dan mengetahui performa kemampuan baterai pada power

    bank untuk melakukan jumlah pengisian baterai handphone dalam berapa siklus pengisian.

    Waktu (t)

    Waktu (t)

    Arus (A)

    Tegangan (V)

  • Tabel 4.3 Pengujian Laju Arus Power bank terhadap Baterai Smartphone

    No

    Jenis smartphone Tegangan Baterai

    (V) Laju

    Arus

    Pengisian

    Baterai

    Waktu

    Pengisian Merk

    Kapasitas

    Arus

    Baterai

    Sebelum

    Pengecasan

    Setelah

    Pengecasan

    1

    Samsung

    Ace 3 GT-

    7270.

    1500

    mah 3.44 4.34 0.46

    166

    menit

    2 Nokia 101. 800 mah 3.26 4.06 0.35 98 menit

    3 Blackberry

    9360.

    1000

    mah 3.45 4.10 0.37

    145

    menit

    Rata rata 3.38 4.1 0.39 136

    menit

    (Sumber : Dokumentasi penulis)

    4.3. DATA DARI HASIL PENGUJIAN

    4.3.1 Kapasitas Panel Surya

    Rumus: C = V x I x t ...................................................................................(2.1)

    Keterangan : C : Kapasitas Energi Total (Wh)

    V : Tegangan (V)

    I : Arus (A)

    t : Waktu (Jam/Hours)

    Hari Pertama : C = V x I x t

    = 9.94V x 0.30A x 4.5 jam

    = 13.419 Wh

    Hari Kedua : C = V x I x t

    = 9.8V x 0.27A x 4.5 jam

    = 11.907 Wh

    Hari Ketiga : C= V x I x t

    = 9.96Vx 0.28A x 4.5 jam

    = 12.549 Wh

    Hari Keempat : C = V x I x t

    = 9.77Vx 0.28A x 4.5 jam

    = 12.310 Wh

    Hari Kelima : C = V x I x t

    =10.09Vx 0.28A x 4.5 jam

    = 12.713 Wh

    Tabel 4.4 Kapasitas Panel Surya

    No Hari Tegangan

    (V)

    Arus

    (A)

    Kapasitas Energi Total

    C = V x I x t

    (Wh)

    Keterangan

    1 Pertama 9.84 0.30 11.928

    2 Kedua 9.58 0.27 10.58 Cuaca berawan

    3 Ketiga 9.96 0.28 11.155

    4 Keempat 9.77 0.28 10.942 Cuaca berawan

    5 Kelima 10.09 0.28 11.3

    (Sumber : Dokumentasi penulis)

    4.3.2 Menentukan Susunan Modul Sel Seri Optimum Untuk Panel Surya

    Rumus : ...(2.2)

  • Keterangan : Vsistem : tegangan nominal sistem panel surya

    Vmodul : tegangan nominal modul panel surya

    = 18 Modul

    4.3.3 Menentukan Jam Matahari Ekivalen

    (Equivalent Sun Hours, ESH) untuk Wilayah Katulistiwa = 4.5 jam(2.3)

    4.2.3 Menentukan Lamanya Waktu Pemuatan Untuk Baterai Power bank.

    Penghitungan ini diperlukan untuk mengetahui estimasi waktu yang dibutuhkan dalam proses

    pemuatan baterai berdasarkan hasil konversi dari panel menuju baterai. Dengan melakukan penghitungan ini

    maka dapat ditaksir lamanya proses pengisian pada baterai power bank dalam keadaan tidak ada muatan.

    Untuk menentukan lamanya waktu pemuatan baterai power bank dapat digunakan rumus sebagai

    berikut :

    Rumus :

    ..(2.4)

    Nilai 1,2 sampai 1.5 adalah faktor koreksi terhadap hambatan-hambatan yang ditimbulkan oleh

    penghantar serta perubahan temperature saat pengisian dan rugi rugi sistem dan faktor keamanan.

    . = 16.66 x 1.2

    = 19.92 jam

    Dari perhitungan diatas maka waktu yang diperlukan jika baterai power bank kosong sampai terisi

    penuh dalam keadaan kosong selama 19.92 jam dengan rataan terbaik jam matahari per hari = 4.5 jam

    5. KESIMPULAN

    Berdasarkan keseluruhan perancangan serta pengujian terhadap panel surya dan power bank dapat

    ditarik kesimpulan bahwa pada saat siang hari jam 12.00 WIB, panel surya mampu menghasilkan tegangan

    sebesar 10.24 V, arus sebesar 0.30 A dimana pada jam 12.00 WIB merupakan puncak penyerapan yang

    maksimal.Berdasarkan perhitungan rata-rata laju tegangan dan arus yang mengalir power bank terhadap baterai

    smartphone adalah 4.96 V dan 0.39 A

    DAFTAR PUSTAKA

    [1] http://www.pln.co.id/dataweb/RUPTL/RUPTL%202010-2019.pdf

    [2] http://www.indoenergi.com/2012/04/pengertian-panel-surya.html

    [3] http://www.panelsurya.com/index.php/id/panel-surya-solar-cells/panel-surya-solar-cells-

    type?format=pdf

    [4] http://puzzleminds.com/teknologi-solar-cell-sumber-energi-utama-2030/ [5] http://www.panelsurya.com/index.php/id/panel-surya-solar-cells/ukuran-dan-daya-panel-surya

    [6] https://energisurya.wordpress.com/2008/07/10/melihat-prinsip-kerja-sel-surya-lebih-dekat/

    [7] http://sumberbelajarangga.files.wordpress.com/2012/12/pembangkit-listrik-tenaga-surya.doc

    [8] Andri, Helly (2010). Rancang Bangun System Battery Charging Automatic . Universitas

    Indonesia.

    [9] http://www.ciungtips.com/2013/02/tips-memilih-power-bank-bagi-smartphone.html

    [10] www.baterryuniversity.com

    [11] http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/642/jbptunikompp-gdl-ernisuryan-32065-8-unikom_e-i.pdf

    [12] http://www.swalt.info/os/android/83-sistem-operasi-android.html

    http://www.ciungtips.com/2013/02/tips-memilih-power-bank-bagi-smartphone.htmlhttp://www.baterry/http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/642/jbptunikompp-gdl-ernisuryan-32065-8-unikom_e-i.pdf