JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

TENAGA SURIA - SISTEM PV

1.1. Pengenalan

Sistem fotovolta adalah sistem penjanaan elektrik yang menukarkan tenaga suria

kepada tenaga elektrik. Sistem ini terdiri daripada beberapa komponen iaitu modul

fotovolta, pengatur voltan, bateri, penyongsang dan beban elektrik yang terdiri daripada

peralatan seperti lampu, peti sejuk dan motor. Bahagian terkecil dan terpenting

daripada sistem ini adalah sel suria. Sel suria inilah yang menukarkan sinar matahari

menjadi tenaga elektrik.

1.2. Jenis sistem PV

1.2.1. Berdiri sendiri (Stand alone) DC

Sistem ini sangat ringkas. Daripada rajah 1.1, kita dapat lihat sistem ini terdiri

daripada bateri (sebagai komponen storan), pengatur voltan (peranti yang

mengawal voltan yang masuk ke bateri), dan pusat beban DC. Beban elektrik

menerima tenaga yang diagihkan oleh pusat beban.

Rajah 1.1 : Sistem PV Berdiri sendiri (Stand Alone) DC

1

JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

1.2.2. Berdiri sendiri (Stand Alone) AC

Pada asasnya sistem ini sama dengan sistem DC di atas, tetapi ia ditambah

dengan penyongsang yang berfungsi sebagai peranti untuk mengubah arus terus

yang dikeluarkan oleh bateri kepada arus ulang alik. Sistem ini boleh dilihat pada

rajah 1.2.

Rajah 1.2 : Sistem PV Berdiri sendiri (Stand Alone) DC

1.2.3. Tersambung grid (Tie grid)

Sistem ini merupakan gabungan antara sistem PV dengan bekalan elektrik

tempatan dan dapat dilihat pada rajah 1.3. Tenaga elektrik yang dijana sistem PV

disimpan dalam storan bateri yang menanggung segala keperluan beban.

Apabila voltan bateri berkurangan, suis pengalih automatik akan memadamkan

hubungan beban ke bateri dan penyongsang. Seterusnya beban akan menerima

kuasa dari utiliti.

Rajah 1.3 : Sistem bersambung grid

2

JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

1.2.4. Gabungan penjana PV (Hibrid)

Sistem ini merupakan gabungan antara sistem PV dengan enjin penjana (rajah

1.4) seperti : angin, minyak petrol, bahan api hidrokarbon dalam bentuk gas atau

diesel. Sistem gabungan ini merupakan sistem pilihan yang ekonomik kerana

tidak memerlukan saiz barisan pengumpul yang besar. Apabila voltan bateri

turun, penjana akan membekal tenaga kepada beban AC manakala pengawal

cas mengaturkan tenaga untuk mengecas bateri.

Rajah 1.4 : Sistem hibrid

1.3. Jenis PV Hibrid

1.3.1. Hibrid Siri

Sistem hibrid siri ini ditunjukkan pada rajah 1.5 dibawah. Dalam sistem ini,

kedua-dua alat pembekal tenaga iaitu PV dan penjana diesel digunakan untuk

penyelenggaraan cas pada storan bateri yang besar. Kuasa dari storan bateri

ditukar untuk bertindak sebagai voltan utama dan frekuensi penyongsang. Di

samping itu, ia juga dijadikan sebagai litar tambahan untuk membekal kuasa

kepada beban. Keluaran arus dari diesel dikawal dengan mengawal pengujaan

dari pengulang alik. Antara kelemahannya adalah seperti berikut:

Kecekapan menyeluruh adalah rendah.

3

JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

Kapasiti bateri haruslah lebih besar dari permintaan beban puncak

maksimum. Ini menyebabkan penambahan komponen storan yang lebih

mahal ke sistem.

Dengan menggunakan tenaga yang dapat diperbaharui, sistem adalah

berdasarkan kepada aras bateri yang berkeadaan tanpa beban.

Rajah 1.5 : Sistem hibrid siri

1.3.2. Hibrid tersuis

Enjin diesel membekalkan tenaga kepada beban pada waktu siang dan beban

puncak pada waktu malam. Kedua-dua bekalan tenaga utama, diesel, bateri dan

penyongsang boleh disuis mengikut aras beban (tetapi tidak dilaksanakan secara

serentak). Bateri bank akan dicaskan oleh bekalan tenaga yang boleh

diperbaharui dan tenaga yang berlebihan dari enjin diesel. Pada waktu malam

kuasa akan dibekalkan ke beban oleh bateri melalui penyongsang semasa beban

rendah. Kelebihan utama sistem ini adalah ia membolehkan kendalian yang

senyap pada waktu malam. Bagaimanapun saiz diesel harus mampu untuk

membekal tenaga semasa waktu beban puncak. Sistem ini dapat dilihat pada

rajah 1.6 di bawah ini:

4

JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

Rajah 1.6 : Sistem hibrid tersuis

1.3.3. Hibrid selari

Sistem ini dapat dilihat pada rajah 1.7 dimana bekalan tenaga dapat diperbaharui

ataupun bekalan penjana diesel hanya bergantung kepada permintaan beban.

Rajah 1.7 : Sistem hibrid selari

Pengembangan daripada sistem ini adalah sistem hibrid bersepadu di mana

pembebanan bekalan dapat dikawal secara automatik. Sistem ini mempunyai

beberapa kebaikan seperti :

Beban sistem boleh menjadi sangat optimal.

Kecekapan enjin diesel boleh dimaksimumkan.

Penyelenggaraan diesel boleh diminimumkan.

Penurunan pada kapasiti diesel.

5

JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

6

JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

TEKNOLOGI TENAGA ANGIN

1.4. Tenaga angin

Tenaga angin adalah satu teknologi hijau yang menghasilkan tenaga elektrik daripada

tenaga kinetik angin. Angin akan memutarkan bilah pemutar pada kincir angin yang

akan menyebabkan turbin angin berputar dan seterusnya menghasilkan angin. Antara

negara yang menggunakan tenaga angin dalam penghasilan elektrik adalah Denmark,

Jerman Belanda dan Amerika Syarikat.

Pembangunan tenaga ini adalah terhad kerana teknologi ini hanya boleh dibangunkan

di kawasan yang berangin kuat dalam jangkamasa panjang dan mampu. Kelemahan

teknologi ini adalah ianya memerlukan kos yang tinggi untuk membangunkan teknologi

ini.

1.5. Ciri-ciri am turbin angin

Direka dengan menggunakan menara besi bersama tiga bilah pemutar.

Bilah pemutar kebiasaannya dibina dengan menggunakan kaca gentian(fiberglass)

bersama campuran gentian karbon.

Kedua-dua bahan ini adalah mahal tetapi ianya penting dalam membina turbin angin

kerana ianya kukuh dan paling sesuai untuk membina turbin angin.

Ketinggian menara diukur antara 1.5 hingga 3 kali ganda radius bilah pemutar.

Menara direka supaya boleh berputar supaya pemutar akan dapat menghadap

angin.

Diameter bilah pemutar turbin angin memainkan peranan dalam penjanaan kuasa

elektrik.

Semakin tinggi diameter bilah pemutar, semakin tinggi kuasa yang mampu

dihasilkan oleh turbin angin.

7

JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

Kadar penghasilan tenaga elektrik (kW) Diameter bilah pemutar (m)300 27 – 33500 33 – 40600 40 – 44750 44 – 48

1000 48 – 541500 54 – 642000 64 – 722500 72 – 80

Jadual 2.1 : Kadar penghasilan tenaga elektrik berdasarkan diameter bilah pemutar

Rajah 2.1 : Bahagian kincir angin

Rajah 2.2 : Proses penjanaan elektrik dari kincir angin

8

JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

SAFETY PROCEDURE – IEE

1.6. Pengenalan

Bahaya elektrik tidak boleh dianggap ringan. Oleh kerana aliran arusnya tidak nampak,

bahaya ini sukar dikesan. Jika tersilap ia boleh mencacatkan anggota, menyebabkan

renjatan, lumpuh, kebakaran, letupan, kematian dan sebagainya. Gejala ini hanya boleh

diatasi jika semua peraturan keselamatan dipatuhi. Peraturan keselamatan ini bertujuan

untuk melindungi pekerja, pengguna, alat-alat dan bangunan dari bahaya yang

disebabkan oleh elektrik.Peraturan ini diambil berdasarkan peraturan IEE (Institution Of

Electrical Engineers).

1.7. Langkah keselamatan semasa kerja

Lantai tempat bekerja mestilah bersih daripada minyak, air atau gris. Semua bahan

ini boleh menyebabkan pekerja tergelincir semasa mereka bekerja ditempat

tersebut.

Peralatan yang digunakan mestilah berada dalam keadaan baik dan sempurna. Jika

tidak, sila beritahu pegawai yang bertugas. Peralatan harus disimpan ditempat yang

betul dan selamat supaya mudah dicari bila diperlukan, lebih-lebih lagi di waktu

kecemasan. Pastikan semua peralatan diletakkan ditempatnya yng asal selepas

digunakan.

Pakai pakaian yang bersesuaian, tidak terlalu sempit atau terlalu longgar. Kasut

bertapak tebal dan berjahit disekelilingnya lebih digalakkan semasa membuat kerja-

kerja pendawaian.

Seseorang tidak dibenarkan bergurau atau bermain peralatan yang tajam atau

panas dengan kawan semasa melakukan kerja dibengkel.

Pastikan pembumian disetiap pemasangan berkesan. Elakkan dari berkarat.

Pastikan pengalir (dawai) yang digunakan memenuhi saiz dan penebatan yang

sesuai.

Penambahan litar mesti dielakkan kecuali mendapat kebenaran dari pegawai.

Jangan menceraikan bahan-bahan elektrik yang digunakan dalam ujikaji tanpa

pengetahuan pegawai bertugas.

9

JABATAN KEJURUTERAAN AWAM CC 608 BUILDING SERVICE – DKA 5A

Sebelum sesuatu ujikaji diuji dengan bekalan elektrik, dapatkan bantuan dari

pegawai yang bertugas untuk memeriksa litar dan penyambungannya.

Selepas bekerja atau selepas menggunakan mesin elektrik, pastikan suisnya

dimatikan.

Sekiranya berlaku sebarang kemalangan, pegawai yang bertugas harus diberitahu

dengan serta-merta.

Semua bekalan elektrik harus dimatikan selepas kerja atau semasa hendak

meninggalkan makmal.

Sebelum memasangkan plug pada soket, pastikan suis pada soket dimatikan

terlebih dahulu.

10