PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

55
LAPORAN PENELITIAN TIM PENELITI 1. Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg., MT 2. Ir. Cokorde Gde Indra Partha, M.Erg DIBIAYAI DARI HIBAH JURUSAN DENGAN SURAT PERJANJIAN PELAKSANAAN PENELITIAN NOMOR : 939/ON.14.1.31/PN/2013 TANGGAL:1 Mei 2013 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA TAHUN 2013 PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK POMPA AIR LISTRIK ARUS DC

Transcript of PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

Page 1: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

LAPORAN PENELITIAN

TIM PENELITI

1. Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg., MT

2. Ir. Cokorde Gde Indra Partha, M.Erg

DIBIAYAI DARI HIBAH JURUSAN

DENGAN SURAT PERJANJIAN PELAKSANAAN PENELITIAN

NOMOR : 939/ON.14.1.31/PN/2013

TANGGAL:1 Mei 2013

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS UDAYANA

TAHUN 2013

PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK

PENGGERAK POMPA AIR LISTRIK ARUS DC

Page 2: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN LAPORAN PENELITIAN

1. Judul Penelitian : PEMANFAATAN ENERGI

MATAHARI UNTUK

PENGGERAK POMPA AIR

LISTRIK ARUS DC

2. Ketua Peneliti

a. Nama Lengkap dan Gelar : Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg., MT

b. Jenis Kelamin : L/P

c. Pangkat/Golongan/NIP. : Pembina/ IVa/196603131993031001

d. Jabatan Fungsional : Lektor Kepala

e. Fakultas/Jurusan / Program Studi : Fakultas Teknik/Jurusan Teknik

Elektro

f. Universitas : Universitas Udayana

g. Bidang Ilmu yang diteliti : Teknik Tenaga Listrik

3. Jumlah Tim Peneliti : 2 orang

4. Lokasi Penelitian : Jimbaran Badung

5. Bila penelitian ini merupakan peningkatan kerjasama kelembagaan, sebutkan.

a. Nama Instansi : ……………………………………

b. Alamat : ……………………………………

6. Jangka Waktu Penelitian : 12 bulan

7. Biaya yang Diperlukan : Rp. 7.500.000 (tujuh juta lima ratus

ribu rupiahdengan huruf)

Badung, 20 April 2013

Ketua Peneliti,

(Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg., MT))NIP. 196603131993031001

ii

Page 3: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

ABSTRAK

Air merupakan kebutuhan utama bagi setiap makluk hidup termasuk manusia. Namun

terkadang sumber mata air berada dibawah permukiman penduduk. Untuk mengangkat air ke

permukiman penduduk diperlukan energi listrik yang besar untuk menggerakkan pompa air.

Selain sumber energi listrik yang dibutuhkan sangat besar harga pompa air sangat mahal, di

perlukan pengembangan sumber energi alternatif. Sumber energi alternatif yang memiliki

potensi sangat besar di Indonesia adalah tenaga matahari. Tiap tahun matahari mengeluarkan

energi sebesar 745 ribu triliun kWh energi matahari sampai ke bumi.

Sehubungan dengan hal tersebut diatas maka dalam tugas akhir ini, dibuatlah suatu

penelitian tentang rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor DC dengan

sumber listrik tenaga surya untuk mengetahui debit air yang bisa diangkat selama sehari.

Pada rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber

listrik tenaga surya menggunakan 4 buah modul panel surya. Panel surya yang digunakan

berjenis Poly-crystalline atau multi-crystalline (Si). Berdasarkan penelitian yang dilakukan

selama 7 hari daya maksimum yang di hasilkan oleh panel surya sebesar 131.68 Watt. Pompa

DC mengangkat air dari pukul 11.00-15.00 saat cuaca cerah dengan daya listrik antara 54.23 -

76.32 Watt. Debit air yang bisa diangkat oleh pompa DC adalah sebanyak 8.478 liter/menit

dengan delivery head sejauh 300 Cm. Karena pompa DC dapat bekerja secara maksimal selama

5 jam maka dalam sehari air yang bisa diangkat sebanyak 2543.4 liter.

Kata Kunci : Panel surya, Pompa DC, Debit air

iii

Page 4: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL .................................................................................... i

LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN .............................................. ii

ABSTRAK ................................................................................................. iii

DAFTAR ISI ........................................................................................... . iv

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................. 2

2.1 Pengertian Pompa ................................................................................................ 2

2.2 Potensi Matahari ................................................................................................ 6

2.3 Photovoltaic ................................................................................................. 6

2.4 Regulator Tegangan .......................................................................…......... 9

2.5 Mikrokontroler ATmega8535 ........................................................................ 10

BAB III TUJUAN DAN MANFAAT ....................................................................... 12

BAB IV METODE PENELITIAN ........................................................................ 13

4.1 Tempat Dan Waktu Penelitian ........................................................................ 13

4.2 Data ............................................................................................................ 13

4.2.1 Sumber Data ................................................................................................. 13

4.2.2 Jenis Data ................................................................................................. 13

4.2.3 Analisa Data ................................................................................................. 13

4.4 Langkah Langkap Penelitian ……………….................................................. 14

4.5 Bahan ............................................................................................................. 15

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 16

5.1 Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan

Motor DC Dengan Sumber Listrik Tenaga ................................................. 16

5.2 Pengujian Dan Pembahasan Rancang Bangun Sistem

Pengangkatan Air Menggunakan Motor DC Dengan Sumber

Listrik Tenaga ...................................................................................... 19

iv

Page 5: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

5.3 Analisa Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air

Menggunakan Motor DC Dengan Sumber Listrik Tenaga …………........ 46

BAB VI PENUTUP ................................................................................................. 48

6.1 Kesimpulan ................................................................................................ 49

6.2 Saran ............................................................................................................ 49

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 50

v

Page 6: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu sumber energi alternatif yang memiliki potensi yang sangat besar di tanah air

adalah energi surya / tenaga matahari. Tiap tahun matahari mengeluarkan energi sebesar 745 ribu

triliun kWh energi matahari sampai ke bumi. Didukung oleh letak geografis Indonesia pada

daerah khatulistiwa yang sangat potensial, yang mengakibatkan intensitas radiasi matahari yang

bisa dimanfaatkan cukup merata sepanjang tahun. Berdasarkan data penyinaran yang dihimpun

dari 18 lokasi di Indonesia, sumber energi surya di Indonesia memiliki intensitas rata-rata sekitar

4.8 kWh/m2/hari dan provinsi Bali memiliki intensitas rata-rata sebesar 5.263 kWh/m2/hari

(http://bugiskha.wordpress.com.2011). Hal ini sangat mungkin memanfaatkan energi matahari

sebagai energi alternatif yang dapat digunakan bagi kehidupan manusia. Keunggulan energi

matahari adalah bebas dari polusi, tersedia hampir dimana-mana dan terus menerus sepanjang

tahun. Adapun salah satu pemanfaatan energi matahari adalah sebagai pembangkit listrik untuk

penggerak pompa air.

Berdasarkan permasalahan yang muncul di masyarakat, dibuatlah suatu penelitian tentang

rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga

surya untuk mengetahui debit air yang bisa diangkat selama sehari.. Solar cell yang digunakan

dalam penelitian ini, adalah berjenis Poly-crystalline atau multi-crystalline (Si).. Karena

keluaran dari solar cell tidak stabil (konstan) regulator penyetabil tegangan agar motor DC

mendapatkan tegangan yang konstan sehingga motor DC berkerja secara optimal. Bila pompa

DC berkerja terus menerus tanpa ada air yang diangkat, maka pompa DC akan cepat mengalami

kerusakan. Sehingga di tambahkan sistem kontrol pada pompa DC yang berupa water level

control (WLC). Water level control (WLC) berfungsi untuk mengontrol ketinggian air, apabila

ketinggian air tidak memenuhi syarat maka pompa DC tidak akan bekerja (Stand by). Hal ini

berguna untuk meningkatkan masa kerja (Life time) dari pompa DC tersebut. 1.2

Berdasarkan uraian latar belakang diatas, maka dapat dibuat suatu rumusan masalah yaitu

bagaimana caranya memanfaatkan energi matahari untuk menggerakan pompa air listrik arus

DC?

Page 7: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Pompa

Pompa adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengalirkan, memindahkan dan

mensirkulasikan zat cair incompressible dengan cara menaikan tekanan dan kecepatan dari suatu

tempat ke tempat lain, atau dengan kata lain pompa adalah alat yang merubah energi mekanik

dari suatu alat penggerak (driver) menjadi energi potensial yang berupa head, sehingga zat cair

tersebut memiliki tekanan sesuai dengan head yang dimilikinya (Sularso. 2004).

Perpindahan zat cair secara mendatar, tegak lurus atau arah campuran keduanya. Pada

perpindahan zat cair yang tegak lurus harus dapat mengatasi hambatan-hambatan, seperti yang

terdapat pada pemindahan zat cair arah mandatar, yaitu adanya hambatan gesekan. Hambatan

gesekan ini akan mempengaruhi kecepatan aliran dan adanya perbedaan head antara sisi isap

(suction) dengan sisi tekan (discharge). Keluaran pompa berupa daya hidrolik (Hp) dan dapat

dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Daya hidrolik Hp = Q x (hd - hs) x x g / 1000

Dimana:

Q = Debit aliran (m3/detik )

hd = Head pembuangan (dalam m)

hs = Head penghisapan (dalam m)

= Massa zat cair persatuan volume (kg/m3)

g = Percepatan gravitasi (m/detik2)

2.1.1 Pompa Berdasarkan Letak Penempatannya.

Berdasarkan letak penempatan pompa dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu:

a. Pompa Turbin Vertikal (Vertical Turbine Pump)

Pompa turbin vertikal adalah pompa yang motor penggeraknya terletak pada bagian

diatas sumur. Pompa dihubungkan satu sama lain oleh pipa tegak yang sekaligus

melindungi poros pompa dan sekaligus sebagai pipa tekan fluida keluar.

b. Pompa Benam (Submersible Pump)

Page 8: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

3

Pompa submerible merupakan pompa sentrifugal yang melekat ke motor listrik dan

beroperasi terendam dalam air. Motor listrik dipasang satu poros dengan impeller. Kapasitas

pompa ditentukan oleh lebarnya baling-baling impeller dan tekanan ditentukan oleh jumlah

impeller.

Pompa sentrifugal sendiri prinsip kerjanya mengubah energi kenetis (Kecepatan) cairan

menjadi energi potensial (Dinamis) melalui suatu impeller yang berputar dalam casing. Jenis

pompa submersible mempunyai tinggi minimal air yang dapat dipompa sehingga pompa tetap

terjaga untuk terbenam dan harus dipenuhi ketika bekerja agar life time pompa tersebut lama.

Pompa submersible dapat dilihat pada gambar 1 dibwah ini. (http://www.sandaipump.com.2011).

Gambar 1 Submersible Pump (Sumber http://www.swimfix.co.uk)

Beberapa hal yang perlu diperhatikan tentang cara pengoperasian pompa submersible

sebagai berikut:

1. Pompa tidak boleh diletakkan pada kedalaman lebih dari 2 meter.

2. Suhu air yang dipompakan tidak boleh lebih dari 400C.

3. Arah rotasi pompa harus benar sebab jika tidak, akan berakibat pada kapasitas pompa

yang akan berkurang dan motor akan kelebihan beban.

4. Gunakan handel pengangkat untuk mengangkat pompa dan jangan sekali-kali

mengangkat dengan menggunakan selang atau kabel powernya.

5. Apabila pompa telah bekerja pada air yang telah terkontaminasi biarkan pompa bekerja

untuk periode yang singkat di air bersih atau siram dengan air yang bersih pada seluruh

sambungan tempat pembuangan. Sebab apabila tertinggal pada pompa adalah tanah

liat, semen, dan lainya yang sejenis jika sudah kering akan berakibat pompa tidak dapat

bekerja.

Page 9: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

4

6. Apabila pompa akan tetap dipakai untuk jangka waktu tertentu simpanlah pada gudang

yang kering.

2.1.2 Pompa Menurut Motor Penggerak

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik

menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk memutar impeller pompa, fan atau

blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan,dll. Pada gambar 2 dibawah ini akan

dijelaskan pompa berdasarkan jenis motor penggerak pompa (http://shatomedia.com.2009).

Gambar 2 Bagan Jenis Pompa Berdasarkan Penggeraknya

Berdasarkan sumber energi penggeraknya motor listrik dapat dibedakan menjadi 2 yaitu :

2.1.2.1 Motor AC

Motor arus bolak-balik (AC) menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara

teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik: "stator"

dan "rotor". Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan komponen listrik

berputar untuk memutar as motor. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi

dengan penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus

menurunkan dayanya. (http://shatomedia.com.2009)

2.1.2.2 Motor DC

Motor arus searah, menggunakan arus langsung yang tidak langsung (direct-

unidirectional). Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan

untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor DC disebut stator (bagian

yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi

Page 10: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

5

putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL)

yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-

balik. Gambar motor DC dapat dilihat pada gambar 3 dibawah ini.

Gambar 3. Motor D.C Sederhana

Dari gambar 3 dapat dijelaskan sebagai berikut, catu tegangan DC dari baterai (sumber

DC) menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung

dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo.

Angker dinamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.

Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam

persamaan berikut:

E = KΦN

T = KΦIa

Dimana:

E = Gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (Volt)

Φ = Flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan

N = Kecepatan dalam RPM (putaran per menit)

T = Torque elektromagnetik

Ia = Arus dinamo

K = Konstanta persamaan

Page 11: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

6

2.2 Potensi Matahari

Indonesia merupakan daerah sekitar katulistiwa dan daerah tropis dengan luas daratan

hampir 2 juta Km2 , dikaruniai penyinaran matahari lebih dari 6 jam sehari atau 2.400 jam dalam

setahun. Pada keadaan cuaca cerah permukaan bumi menerima sekitar 1000Wh/m2 (Damastuti,

2011).

Pemanfaatan energi surya sebagai sumber energi listrik di Indonesia ditargetkan akan

mencapai 25 MW pada tahun 2020. Selain untuk memenuhi listrik pedesaan, energi surya

diharapkan juga mampu berperan sebagai salah satu sumber energi alternatif di wilayah

perkotaan,yang dimanfaatkan untuk lampu penerangan jalan, penyediaan listrik untuk rumah

peribadahan, sarana umum, sarana pelayanan kesehatan seperti rumah sakit, Puskesmas,

Posyandu, dan Rumah Bersalin, Kantor Pelayanan Umum Pemerintah, hingga untuk pompa air

(solar power supply for waterpump) yang digunakan untuk pengairan irigasi atau sumber air

bersih (Http: //www.isdm.go.id.2009)

Adapun beberapa keuntungan menggunakan energi matahari di Indonesia, antara lain

(Damastuti, 2011):

a. Sumber energi tersedia sepanjang tahun dan gratis.

b. Bebas polusi udara

c. Tidak bising.

d. Tidak memerlukan sistem transmisi yang rumit.

e. Tidak menyebabkan efek pemanasan global.

f. Dapat ditempatkan di daerah terpencil.

g. Umur pakainya panjang, kurang lebih 20 tahun.

h. Aman

i. Perawatan sangat mudah dan hampir tanpa biaya.

2.3 Photovoltaic

Photovoltaic (PV) adalah suatu sistem atau cara langsung (direct) untuk mentransfer

radiasi matahari atau energi cahaya menjadi energi listrik. Sistem photovoltaic bekerja dengan

prinsip efek photovoltaic . Efek photovoltaic adalah fenomena dimana suatu sel photovoltaic

dapat menyerap energi cahaya dan merubahnya menjadi energi listrik. Efek photovoltaic

Page 12: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

7

didefinisikan sebagai suatu fenomena munculnya voltase listrik akibat kontak dua elektroda yang

dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan saat diexpose di bawah energi cahaya. Energi

solar atau radiasi cahaya terdiri dari biasan foton-foton yang memiliki tingkat energi yang

berbeda-beda. Perbedaan tingkat energi dari foton cahaya inilah yang akan menentukan panjang

gelombang dari spektrum cahaya. Foton yang terserap oleh sel PV inilah yang akan memicu

timbulnya energi listrik.

Ilustrasi mekanisme sel PV secara sederhana ditunjukkan pada gambar 4 berikut ini:

Gambar 4. Skema Sederhana Sistem Sel PV.

2.3.1 Energi Listrik Dari Photovoltaic

Gambar 5 menunjukkan karakteristik I-V pada sel surya. Catat bahwa besar arus pada sel

tergantung pada intensitas penyinaran sel surya. Pada kondisi ideal, persamaan karakteristik I-V

sel surya adalah (Messenger, 2004) :

Dimana, adalah arus pada sel surya akibat photon, q = 1.6 x 10-19 coul, k = 1.38 x 10-23

J/K (konstanta Boltzman), dan T adalah temperatur sel. Sedangkan karakteristik I-V dari riil sel

surya hanya berbeda sedikit dari kondisi ideal ini. Gambar karakteristik i-v dari riil dan ideal sel

surya pada level penyinaran tertentu dapat dilihat pada gambar 5 berikut ini;

Page 13: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

8

Gambar 5 Karakteristik I-V Dari Riil Dan Ideal Sel Surya Pada Level Penyinaran Tertentu

2.3.2 Efisiensi Photovoltaic

Dalam menilai suatu PV bekerja dengan baik atau tidak, serta menentukan kualitasnya

adalah tergantung pada efisiensi yang dihasilkan oleh PV tersebut. Apabila PV memiliki efisiensi

yang baik, maka daya yang dihasilkan akan maksimal dan rugi-rugi akan semakin kecil. PV

dengan efisiensi yang tinggi dan rugi-rugi yang kecil inilah yang bisa dikatakan PV yang baik.

Efisiensi PV dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain insolasi matahari (I), luas kolektor PV

(Ac) dan daya kolektor yang dimiliki PV. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut :

cP IA

IV max)(

Dimana:

ηP : Efisiensi PV

(IV)max : Daya kolektor maksimum (W)

I : Insolasi matahari (W/m2)

Ac : Luas kolektor PV (m2)

Untuk memperoleh keluaran tegangan yang cukup, sel surya dirangkai seri untuk

membentuk Photovoltaic modul. Karena sistem Photovoltaic biasanya dioperasikan pada

tegangan 12 volt atau 24 volt, maka modul umumnya dirancang untuk operasi optimal pada

sistem ini. Menghubungkan sel surya secara paralel mempunyai tujuan agar tegangan modul

(Vm) sesuai dengan tegangan sistem atau tegangan baterai. Berikut merupakan gambar dari

photovoltaic (PV)

Page 14: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

9

Gambar 6 Diagram Hubungan Sel Surya, Modul, Panel, Dan Array (Strong, 1987)

Hubungan sel-sel surya dalam modul dapat dilakukan secara seri untuk mendapatkan varian

tegangan, dan secara paralel untuk mendapatkan varian arus.

Hubungan modul-modul PV pada array juga dapat dihubungkan secara seri dan paralel.

Gambar 7 Diagram Rangkaian Modul PV Dalam Array (Strong, 1987)

2.4 Regulator Tegangan IC

Regulator tegangan dengan menggunakan komponen utama IC (integrated circuit)

mempunyai keuntungan karena lebih kompak (praktis) dan umumnya menghasilkan

penyetabilan tegangan yang lebih baik. Fungsi-fungsi seperti pengontrol, sampling, komparator,

referensi, dan proteksi yang tadinya dikerjakan oleh komponen diskret, sekarang semuanya

dirangkai dan dikemas dalam IC. Ada beberapa jenis IC yang menghasilkan tegangan keluaran

tetap baik positif maupun negatif, ada pula yang menghasilkan tegangan keluaran yang bisa

diatur. IC regulator tegangan tipe LM78xx (series) menghasilkan tegangan tetap positif,

sedangkan tipe LM79xx (series) menghasilkan tegangan tetap negatif.

Page 15: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

10

Gambar 8 IC Regulator Tipe LM7812

2.5 Mikrokontroler ATmega8535

Mikrokontroler adalah otak dari suatu sistem elektronika seperti halnya mikroprosesor

sebagai otak komputer. Namun mikrokontroler memiliki nilai tambah karena didalamnya sudah

terdapat memori dan sistem input/output dalam suatu kemasan IC. Mikrokontroler AVR (Alf and

Vegard’s RISC processor) standar memiliki arsitektur 8-bit, dimana semua instruksi dikemas

dalam kode 16- bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. Berbeda

dengan instruksi MCS-51 yang membutuhkan 12 siklus clock karena memiliki arsitektur CISC

(seperti komputer). Teknologi yang digunakan pada mikrokontroler AVR berbeda dengan

mikrokontroler seri MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computer),

sedangkan seri MCS-51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computer). Mikrokontroler

AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx,

Keluarga ATmega, dan AT89RFxx.(http://swadexi.blogspot.com.2011)

ATmega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC.

Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATmega8535 mempunyai throughput

mendekati 1 MIPS per MHz, hal ini membuat ATmega8535 dapat bekerja dengan kecepatan

tinggi walaupun dengan penggunaan daya rendah. Beberapa tahun terakhir, mikrokontroler

sangat banyak digunakan terutama dalam pengontrolan robot. Seiring perkembangan elektronika,

mikrokontroler dibuat semakin kompak dengan bahasa pemrograman yang juga ikut berubah.

Salah satunya adalah mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) ATmega8535 yang

menggunakan teknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing) dimana program berjalan

lebih cepat karena hanya membutuhkan satu siklus clock untuk mengeksekusi satu instruksi

program. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu kelas ATtiny,

keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan

Page 16: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

11

masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi

yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.

Mikrokontroler AVR ATmega8535 memiliki fitur yang cukup lengkap. Mikrokontroler

AVR ATmega8535 telah dilengkapi dengan ADC internal, EEPROM internal, Timer/Counter,

PWM, analog comparator, dll (M.Ary Heryanto, 2008). Sehingga dengan fasilitas yang lengkap

ini memungkinkan kita belajar mikrokontroler keluarga AVR dengan lebih mudah dan efisien,

serta dapat mengembangkan kreativitas penggunaan mikrokontroler ATmega8535. Fitur-fitur

yang dimiliki oleh mikrokontroler ATmega8535 adalah sebagai berikut:

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D.

2. ADC internal sebanyak 8 saluran.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. SRAM sebesar 512 byte.

6. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.

7. Port antarmuka SPI

8. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

9. Antarmuka komparator analog.

10. Port USART untuk komunikasi serial.

11. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

12. Dan lain-lainnya.

Page 17: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

12

BAB III

TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

3.1 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui unjuk kerja pompa air listrik arus

DC bila digerakan dengan energi matahari serta untuk mengetahui debit air yang bisa diangkat

oleh pompa DC selama satu hari.

3.2 Manfaat Penelitian

Dari pembahasan penelitian ini diharapkan mendapat data ilmiah yang dapat digunakan

sebagai acuan dalam perencanaan pembuatan rancang bangun sistem pengangkatan air

menggunakan penggerak motor DC dengan sumber listrik tenaga surya.

Page 18: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

13

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 . Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana.

Penelitian dilakukan selama 6 bulan.

4.2 Data

4.2.1 . Sumber Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini bersumber dari datasheet komponen alat yang

digunakan dan studi literatur yang berkaitan dengan tema pembahasan. Data yang digunakan

berupa angka-angka hasil pengujian dan pengukuran pada hardware yang dibuat secara

langsung.

4.2.2. Jenis Data

Data yang digunakan dalam analisis penelitian ini adalah berupa data primer dan

sekunder. Data primer didapat dari hasil survey langsung di lapangan yang berupa hasil

pengukuran dari solar cell, hasil debit air yang dapat diangkat oleh pompa DC dan data yang

didapat dari pengukuran keluaran pada sensor tegangan, dan port mikrokontroler ATmega8535

yang digunakan. Sedangkan data sekunder yang didapatkan dari datasheet setiap komponen yang

digunakan.

4.3 Analisis Data

Analisis data dilakukan secara deskritif, dengan analisa perhitungan pada data yang

diperoleh dengan urutan sebagai berikut:

1. Menentukan jenis pompa DC berdasarkan debit air yang bisa diangkat sesuai dengan

kebutuhan yang di perlukan.

2. Menentukan pemasangan dan jumlah panel surya yang akan digunakan pada rancang

bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga

3. Pengukuran debit air yang bisa diangkat oleh pompa DC.

Page 19: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

14

4. Daya total yang dibutuhkan pada rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan

motor DC dengan sumber listrik tenaga

4.4 Langkah Langkah Penelitian

Secara sistematik langkah-langkah penelitian dapat dilihat seperti gambar 3.1 berikut ini

:

Gambar 9 Alur Penelitian Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan Motor DC Dengan

Sumber Listrik Tenaga Surya

Page 20: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

15

4.5 Bahan

Dalam perancangan pembuatan rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan

motor DC dengan sumber listrik tenaga surya menggunakan bahan-bahan sebagai berikut :

a. Pompa DC sebagai pengangkat air dari bak isap.

b. Mikrokontroler ATmega8535 sebagai pengolah data

c. Solar Sell sebagai sumber pembangkit energi listrik

d. Water Level Control (WLC) sebagai pengontrol ketinggian air

e. Regulator sebagai penstabil tegangan agar tegangan tetap konstan 12 volt.

f. Relay sebagai saklar otomatis pada pompa.

g. LCD sebagai penampil hasil dari pengukuran dan penanda pada Water Level

Control (WCL)

h. Komponen-komponen elektronika, kabel, PCB, timah, dan konektor.

Page 21: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

16

BAB V

HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan Motor DC Dengan

Sumber Listrik Tenaga Surya

Dalam rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber

listrik tenaga surya. Daya listrik yang digunakan pada sistem perancangan tersebut bersumber

dari panel surya. Berikut merupakan diagram blok dari rancang bangun pompa air menggunakan

motor DC dengan sumber listrik tenaga surya dapat dilihat pada gambar 4.1 berikut ;

Gambar 4.1 Diagram Blok Hardware Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air

Menggunakan Motor DC Dengan Sumber Listrik Tenaga Surya

Pada gambar 4.1 dapat dijelaskan bahwa output dari panel surya dibebani dengan

regulator 12 Volt/10 Amp, 12 Volt/1.5 Amp, dan regulator 5 Volt/1.5 Amp. Regulator 12

Volt/10 Amp dibebani dengan pompa DC sedangkan regulator 12 Volt/1.5 Amp dibebani dengan

relay DC 12 volt yang nantinya digunakan sebagai driver relay pompa DC atau digunakan

sebagai saklar ON/OFF pada pompa DC. Regulator 5 Volt/1.5 Amp dibebani dengan sensor

tegangan, LCD dan sensor ultrasonik pada Water Level Control (WLC). Realisasi rancang

bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga surya

dilihat pada gambar 4.2 berikut;

Page 22: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

17

Gambar 4.2 Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan Motor DC Dengan Sumber Listrik

Tenaga Surya

Berdasarkan gambar 4.2 dapat dijelaskan bahwa input tegangan hanya bersumber dari

panel surya dan tidak ada sumber tegangan tambahan atau sumber cadangan lainnya. Output

tegangan dari panel surya masuk ke regulator 12 Volt, 5 Volt dan sensor tegangan pada

ATmega8535. Regulator 12 Volt terdiri dari dua sistem yaitu satu digunakan untuk supply

tegangan ke pompa DC dan yang satunya digunakan sebagai driver relay 12 Volt. Sedangkan

untuk regulator 5 Volt digunakan untuk supply tegangan ke mikrocontroller ATmega8535, LCD,

sensor ultrasonik dan sensor tegangan pada ATmega8535 yang nantinya ditampilkan pada LCD.

Sistem kerja pada sensor tegangan yaitu mengubah tegangan analog menjadi digital pada

ATmega8535 yang kemudian ditampilkan pada LCD. Sistem kerja pada ATmega8535 yaitu

mengolah data dari sensor tegangan, relay 12 Volt dan sensor ultrasonik, yang nantinya

ditampilkan pada LCD dengan menggunakan sistem 4 bit. Sedangkan untuk water level control

(WLC) menggunakan sensor ultrasonik sebagai penanda ketinggian air pada bak menampungan

dengan driver pompa menggunakan relay 12 Volt DC. Gambar komponen dari rancang bangun

Page 23: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

18

sistem pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga surya dapat

dilihat pada gambar 4.3 berikut;

Gambar 4.3 Masing-Masing Block Sistem Pada Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan

Motor DC Dengan Sumber Listrik Tenaga Surya

Keterangan gambar:

a. Input panel surya

b. Rangkain regulator 12 Volt beban Pompa

c. Rangkain regulator 12 Volt dan regulator 5 Volt

d. Rangkain sensor tegangan

e. Rangkain relay 12 Volt

f. Rangkain mikrocontroller ATmega8535

g. Rangkain LCD 2x16

h. Sensor ultrasonik

i. Pompa DC 12 Volt/5 Amp

c d f

geb

h

i

a

Page 24: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

19

5.2 Pengujian Dan Pembahasan Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air

Menggunakan Motor DC Dengan Sumber Listrik Tenaga Surya

Pengujian dan pembahasan rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor

DC dengan sumber listrik tenaga surya dilakukan dengan menguji tiap bagian yang dibuat

meliputi:

1. Pengujian Rangkaian Panel Surya

2. Regulator 12 Volt

3. Regulator 5 Volt

4. LCD 16 x 2

5. Sensor Tegangan

6. Water Level Control (WLC)

5.2.1 Pengujian Dan Pembahasan Panel Surya

Panel surya merupakan suatu komponen yang digunakan untuk mengkonversi sinar

matahari menjadi energi listrik dengan cara melepaskan elektron bebas kedalam suatu atom.

Dalam penelitian ini panel surya merupakan sumber pembangkit listrik, yang nantinya digunakan

untuk mensupply tegangan ke rancang bangun pompa air menggunakan motor DC dengan

memakai mikrocontroller ATmega8535. Jenis panel surya yang digunakan dalam penelitian ini

yaitu menggunakan material Poly-crystalline atau multi-crystalline (Si). Panel surya yang

digunakan berada di Laboratorium Work Shop Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Udayana. Rangkaian pengujian untuk tegangan dan arus panel surya dibebani dengan

tahanan 1 ohm dapat dilihat pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Rangkaian Pengukuran Tegangan Panel Surya Dengan Beban 1 Ohm

Page 25: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

20

Pada gambar 4.4 dapat dijelaskan bahwa rangkaian yang digunakan pada panel surya

berupa rangkaian paralel dengan beban tahanan sebesar 1 Ohm. Dalam penelitian ini

menggunakan 4 buah modul panel surya, sehingga keluaran dari panel surya merupakan

tegangan dan arus full load. Rangkaian paralel digunakan karena untuk mendapatkan keluaran

arus yang lebih besar yang nantinya digunakan untuk arus starting pompa DC. Gambar diagram

blok pengukuran tegangan pada panel surya dapat dilihat pada gambar 4.5 berikut;

Gambar 4. 5 Diagram Blok Pengukuran Tegangan Panel Surya Dengan Beban 1 Ohm

Pada gambar 4.5 diagram blok pengukuran tegangan panel surya dengan beban tahanan 1

ohm dapat dijelaskan bahwa keluaran dari panel surya diukur dengan menggunakan alat ukur

tegangan yaitu Voltmeter. Untuk pengukuran arus pada keluaran panel surya dapat dilihat pada

gambar 4.6

Gambar 4. 6 Diagram Blok Pengukuran Arus Panel Surya Dengan Beban 1 Ohm

Pada gambar 4.6 diagram blok pengukuran arus panel surya dapat dijelaskan bahwa

keluaran dari panel surya dibebani dengan tahanan sebesar 1 ohm, arus yang didapatkan

merupakan arus full load (Ifl). Kemudian dilakukan pengukuran dengan menggunakan alat ukur

Amperemeter, sesuai dengan gambar 4.6 diatas. Hasil pengukuran dari keluaran panel surya

dengan beban tahanan 1 Ohm dapat dilihat pada gambar 4.7 berikut;

Page 26: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

21

(a) (b)

(c)

Gambar 4.7 Hasil Pengukuran Keluaran Panel Surya dengan Beban 1 Ohm

(a) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Panel Surya Tanpa Beban 1ohm

(b) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Panel Surya Dengan Beban 1ohm

(c) Foto Hasil Pengukuran Arus Panel Surya Dengan Beban 1ohm

Gambar 4.7 merupakan salah satu contoh hasil pengukuran keluaran dari panel surya

pada tabel 4.1. Gambar (a) merupakan hasil pengukuran tegangan panel surya tanpa beban (Vsc),

nilai tegangan yang dihasilkan sebesar 17.65 volt pada pukul 10.00. Gambar (b) merupakan

hasil pengukuran dari panel surya dengan beban tahanan sebesar 1 ohm (Vfl) yaitu dengan nilai

Page 27: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

22

tegangan sebesar 9.00 Volt. Pada gambar (c) merupakan hasil pengukuran arus dengan beban 1

ohm pada pukul 10.00, nilai arus yang dihasilkan sebesar 8.79 Amp. Berdasarkan hasil

pengukuran tegangan dan arus pada panel surya maka dapat dihitung daya listrik yang dihasilkan

dari panel surya. Daya listrik merupakan hasil kali dari tegangan dan arus, rumus daya listrik

yaitu;

Contoh perhitungan daya listrik yang dihasilkan oleh panel surya dengan beban 1 ohm

yaitu;

= 9.00 x 8.79

= 79.11 Watt

Jadi daya listrik yang dapat dihasilkan oleh panel surya sesuai dengan perhitungan diatas

adalah sebesar 79.11 Watt. Hasil pengukuran dan perhitungan dari keluaran panel surya dengan

beban tahanan sebesar 1 Ohm dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut.

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Keluaran Dari Panel Surya Dengan Beban 1 Ohm

No Waktu

Teg Panel

Surya Tanpa

Beban (Vsc)

(Volt)

Teg Panel

Surya Beban

1 Ohm (Vfl)

(Volt)

Arus Panel

Surya Beban 1

Ohm (Ifl)

(Amp)

Daya Panel

Surya

(Watt)

Kondisi

Cuaca

1 07.00 16.30 2.03 1.83 3.71 Mendung

2 08.00 17.08 2.10 1.90 3.99 Mendung

3 09.00 17.26 8.13 7.24 58.86 Berawan

4 10.00 17.65 9.00 8.79 79.11 Berawan

5 11.00 17.81 10.90 9.81 106.92 Cerah

6 12.00 17.50 12.01 10.98 131.86 Cerah

7 13.00 17.40 11.45 10.13 115.98 Cerah

8 14.00 17.17 9.49 8.37 79.43 Cerah

9 15.00 17.39 8.03 7.89 63.35 Berawan

10 16.00 17.51 4.23 3.31 14.00 Berawan

11 17.00 17.17 1.76 1.50 2.64 Berawan

12 18.00 12.42 1.46 1.13 1.64 Mendung

Maks 17.81 12.01 10.98 131.8698

Min 12.42 1.46 1.13 1.6498

Page 28: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

23

Jadi berdasarkan tabel 4.1 hasil pengukuran keluaran dari panel surya dengan beban 1 Ohm

diatas dapat dilihat tegangan maksimum dari panel surya sebesar 12.01 Volt pada pukul 12.00

dengan arus keluaran sebesar 10.98 Ampere dan tegangan minimum dari panel surya yaitu

sebesar 1.46 Volt dengan arus keluaran sebesar 1.13 Ampere pada pukul 18.00. Daya

maksimum dari panel surya yaitu sebesar 131.869 Watt pada pukul 12.00 dan daya minimum dari

panel surya yaitu sebesar 1.6498 Watt pada pukul 18.00. Berdasarkan hasil pengukuran panel

surya dengan beban 1 ohm, panel surya dapat bekerja secara efektif dari pukul 09.00 sampai

pukul 15.00. Pengujian dan pengukuran panel surya dengan beban 1 Ohm dilakukan selama 7

hari. Hasil rata-rata pengukuran dan perhitungan dari panel surya selama 7 hari dapat dilihat

pada tabel 4.2 berikut;

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Dari Panel Surya Dengan Beban 1 Ohm Selama 7 Hari.

Hari

Ke

Vfl Maks

Panel Surya

(Volt)

Vfl Min

Panel Surya

(Volt)

Ifl Maks

Panel Surya

(Amp)

Ifl Min

Panel Surya

(Amp)

Daya Maks

Panel Surya

(Watt)

Daya Min

Panel Surya

(Watt)

1 12.01 1.46 10.98 1.13 131.8698 1.6498

2 10.90 1.66 10.13 1.11 110.3157 2.4568

3 11.59 0.23 10.79 0.17 125.0561 0.0391

4 11.32 0.26 9.98 0.19 112.9736 0.0494

5 11.37 1.53 10.86 1.33 123.4782 2.142

6 11.04 1.46 9.42 1.32 102.3954 1.9272

7 11.55 1.72 10.86 0.59 125.433 1.0148

Berdasarkan tabel 4.2 hasil pengukuran keluaran dari panel surya diatas dapat dilihat

hasil keluaran tegangan menyesuaikan dengan kondisi cuaca pada saat dilakukan pengukuran

dan daya yang dihasilkannya mengikuti hasil pengukuran tegangan dan arus. Nialai maksimum

daya yang dikeluarkan dari panel surya adalah sebesar 131.8698 Watt pada hari pertama dengan

daya minimum sebesar 1.6498 Watt dan daya terendah selama 7 hari adalah sebesar 102.3954

Watt pada hari ke 6 dengan daya minimum sebesar 1.9272 Watt. Maka dapat diasumsikan bahwa

efisiensi dari panel surya masih bagus dan bisa bekerja dengan baik.

Page 29: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

24

5.2.2 Pengujian dan Pembahasan Regulator 12 Volt Dengan Beban 1 Ohm

Regulator 12 volt merupakan komponen yang berfungsi untuk menstabilkan tegangan

keluaran dari panel surya yang tidak konstan sesuai dengan catu daya yang diinginkan. Regulator

12 volt nantinya akan dibebani dengan pompa DC. Diagram blok pengujian regulator 12 volt

dapat dilihat pada gambar 4.8 berikut;

Gambar 4.8 Diagram Blok Pengukuran Tegangan Regulator 12volt Dengan Beban 1 Ohm

Pada gambar 4.8 diagram blok pengukuran tegangan regulator dapat dijelaskan bahwa

output dari panel surya dihubungkan ke input regulator 12 Volt. Pengukuran tegangan nantinya

dilakukan pada output regulator 12 Volt yang telah dibebani tahanan sebesar 1 Ohm dengan

menggunakan alat ukur yaitu Voltmeter. Diagram blok untuk pengukuran arus pada regulator 12

Volt yang dibebani tahanan sebesar 1 Ohm dapat dilihat pada gambar 4.9 berikut;

Gambar 4.9 Diagram Blok Pengukuran Arus Pada Regulator 12 Volt Degan Beban 1 Ohm.

Pada gambar 4.9 diagram blok pengukuran arus regulator 12 Volt dapat dijelaskan bahwa

keluaran dari regulator 12 Volt dibebani dengan tahanan sebesar 1 ohm, arus yang didapat

merupakan arus full load (Ifl). Pengukuran dilakukan pada keluaran regulator 12 Volt dengan

menggunakan alat ukur Amperemeter, sesuai dengan gambar diatas. Hasil pengukuran dari

keluaran regulator 12 Volt dapat dilihat pada gambar 4.10 berikut;

Page 30: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

25

(a) (b)

(c)

Gambar 4.10 Hasil Pengukuran Regulator 12 Volt Dengan Beban 1 Ohm

(a) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Panel Surya Volt Tanpa Beban

(b) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Regulator 12 Volt Dengan Beban 1 Ohm

(c) Foto Hasil Pengukuran Arus Regulator 12 Volt Beban 1 Ohm

Page 31: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

26

Pada gambar 4.10 dapat dilihat cara dan hasil pengukuran dari regulator 12 Volt dengan

beban tahanan sebesar 1 Ohm. Pada gambar (b) merupakan hasil pengukuran tegangan dari

regulator 12 Volt dengan nilai keluaran sebesar 11.73 Volt dan output dari panel surya dapat

dilihat pada gambar (a) dengan nilai sebesar 17.65 Volt pada pukul 10.00. Gambar (c)

merupakan hasil pengukuran arus dari regulator 12 Volt dengan arus keluaran sebesar 1.278

Amp. Daya listrik merupakan hasil kali dari tegangan dan arus. Contoh perhitungan daya listrik

yang dihasilkan oleh panel surya yaitu;

= 11.73 x 1.278

= 14.99 Watt

Jadi daya listrik yang dapat dihasilkan oleh regulator 12 Volt sesuai dengan perhitungan

diatas adalah sebesar 14.99 Watt. Hasil pengukuran dan perhitungan dari regulator 12 Volt

dengan beban 1 Ohm dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut;

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Regulator 12 Volt Dengan Beban 1 Ohm

No Waktu

Teg Panel

Surya Tanpa

Beban (Vsc)

(Volt)

Teg Panel

Surya Beban

1 Ohm (Vfl)

(Volt)

Arus Panel

Surya

(Ifl)

(Amp)

Daya Panel

Surya

(Watt)

Teg

Regulator

12Volt (Vfl)

(Volt)

Arus

Regulator

12 Volt (Ifl)

(Amp)

Daya

Regulator

12 Volt

(Watt)

Kondisi

Cuaca

1 07.00 16.3 2.03 1.83 3.7149 11.73 1.278 14.9909 Mendung

2 08.00 17.08 2.10 1.9 3.99 11.73 1.278 14.9909 Mendung

3 09.00 17.26 8.13 7.24 58.8612 11.73 1.278 14.9909 Berawan

4 10.00 17.65 9.00 8.79 79.11 11.73 1.278 14.9909 Berawan

5 11.00 17.81 10.90 9.81 106.929 11.73 1.278 14.9909 Cerah

6 12.00 17.40 11.45 10.13 115.988 11.73 1.278 14.9909 Cerah

7 13.00 17.50 12.01 10.98 131.869 11.73 1.278 14.9909 Cerah

8 14.00 17.17 9.49 8.37 79.4313 11.73 1.278 14.9909 Cerah

9 15.00 17.39 8.03 7.89 63.3567 11.73 1.278 14.9909 Cerah

10 16.00 17.51 4.23 3.31 14.0013 11.73 1.278 14.9909 Cerah

11 17.00 17.17 1.76 1.5 2.64 11.73 1.278 14.9909 Berawan

12 18.00 12.42 1.46 1.13 1.6498 11.73 1.278 14.9909 Mendung

Maks 17.81 12.01 10.98 131.869 11.73 1.278 14.9909

Min 12.42 1.46 1.13 1.6498 11.73 1.278 14.9909

Jadi berdasarkan tabel 4.3 hasil pengukuran dan perhitungan pada regulator 12 Volt dapat dilihat

hasil pengkuran tegangan dan arus pada regulator 12 volt relatif stabil yaitu dengan nilai

Page 32: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

27

tegangan besar 11.73 Volt dengan nilai arus sebesar 1.278 Ampere. Sedangkan untuk daya yang

dihasilkan dari regulator 12 Volt adalah sebesar 14.990 Watt. Terjadi drop tegangan sebesar 0.27

Volt pada keluaran regulator 12 Volt. Pengujian regulator 12 Volt dengan beban tahanan sebesar

1 Ohm dilakukan selama 7 hari. Hasil pengukuran dan perhitungan regulator 12 Volt dapat

dilihat pada tabel 4.4 berikut;

Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Dari Regulator 12 Volt Dengan Beban 1 Ohm Selama 7 Hari.

Hari

Ke

Vfl Maks

Panel

Surya

(Volt)

Vfl Min

Panel

Surya

(Volt)

Ifl Maks

Panel

Surya

(Amp)

Ifl Min

Panel

Surya

(Amp)

Daya Maks

Panel

Surya

(Watt)

Daya Min

Panel

Surya

(Watt)

Teg

Regulator

12 Volt

(Volt)

Arus

Regulator

12 Volt

(Amp)

Daya

Regulator

12 Volt

(Watt)

1 12.01 1.46 10.98 1.13 131.869 1.6498 11.73 1.278 14.9909

2 10.9 1.66 10.13 1.11 110.315 2.4568 11.73 1.278 14.9909

3 11.59 0.23 10.79 0.17 125.056 0.0391 11.59 1.278 14.8120

4 11.32 0.26 9.98 0.19 112.973 0.0494 11.10 1.278 14.189

5 11.37 1.53 10.86 1.33 123.478 2.142 11.73 1.278 14.9909

6 11.04 1.46 9.42 1.32 102.395 1.9272 11.49 1.278 14.6884

7 11.55 1.72 10.86 0.59 125.433 1.0148 11.73 1.278 14.9909

Berdasarkan tabel 4.4 hasil pengukuran keluaran dari regulator 12 Volt beban 1 Ohm selama 7

hari relatif stabil. Apabila terjadi perubahan keluaran tegangan dari regulator 12 Volt itu

disebabkan karena adanya perubahan cuaca dari sehingga berpengaruh terhadap input dari

regulator itu sendiri. Sedangkan untuk hasil daya yang dihasilkan oleh regulator mengikuti nilai

tegangan dan arus yang di keluarkan oleh regulator tersebut. Tegangan keluaran dari regulator 12

Volt dengan beban tahanan 1 Ohm selama 7 hari mengalami perubahan nilai sedikit saja yaitu

pada hari ke 3, 4 dan 6. Dan juga perubahan nilai regulator 12 Volt dipengaruhi oleh kualitas

komponen yang tidak sama dengan data sheet pada komponen yang digunakan dan juga

dipengaruhi oleh faktor cuaca yang berubah-ubah.

5.2.1.1 Regulator 12 Volt Yang Dibebani Dengan Pompa DC

Pompa DC merupakan alat yang digunakan untuk mengangkat air dengan penggerak

motor DC. Diagram blok pengujian pompa DC dapat dilihat pada gambar 4.11 berikut;

Page 33: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

28

Gambar 4.11 Diagram Blok Regulator 12 Volt Yang Dibebani Dengan Pompa DC

Pada gambar 4.11 dapat dijelaskan bahwa output dari regulator 12 Volt dibebani dengan

pompa DC. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui konsumsi listrik yang dibutuhkan dari

pompa DC untuk dapat bekerja secara optimal. Alat ukur yang digunakan pada regulator 12 Volt

yang dibebani pompa DC adalah Multimeter. Pengukuran tegangan pada regulator 12 volt yang

dibebani dengan pompa DC dapat dilihat pada gambar 4.12 berikut ;

Gambar 4.12 Diagram Blok Pengukuran Tegangan Pada Regulator 12 Volt Yang Dibebani Dengan Pompa

DC

Pada gambar 4.12 dapat dijelaskan bahwa output dari regulator 12 Volt dibebani dengan

pompa DC. Pengukuran tegangan regulator 12 Volt yang dibebani dengan pompa DC dilakukan

pada keluaran regulator 12 Volt dengan menggunakan alat ukur tegangan yaitu Voltmeter.

Diagram blok untuk pengukuran arus pada regulator 12 Volt yang dibebani dengan pompa DC

dapat dilihat pada gambar 4.13 berikut;

Gambar 4.13 Diagram Blok Pengukuran Arus pada Regulator 12 Volt Yang Dibebani Dengan Pompa DC

Pada gambar 4.13 diagram blok pengukuran arus regulator 12 Volt yang dibebani dengan

pompa DC dapat dijelaskan bahwa keluaran dari regulator 12 Volt langsung diukur dengan

menggunakan alat ukur arus yaitu Amperemeter. Pengukuran arus dilakukan dengan rangkaian

paralel antara beban dan Amperemeter sesuai dengan gambar 4.13. Gambar hasil pengukuran

Page 34: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

29

dari keluaran regulator 12 Volt yang dibebani dengan pompa DC dapat dilihat pada gambar 4.14

berikut;

(a) (b)

Gambar 4.14 Hasil Pengukuran Regulator 12 Volt Yang Dibebani Dengan Pompa DC

(a) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Dari Pompa DC

(b) Foto Hasil Pengukuran Arus Dari Pompa DC

Pada gambar 4.14 merupakan salah satu contoh hasil pengukuran dari regulator 12 Volt

yang dibebani dengan pompa DC pada tabel 4.5. Gambar (b) merupakan hasil pengukuran arus

dari regulator 12 Volt yang dibebani dengan pompa DC dengan nilai sebesar 5.18 Amepere pada

pukul 9.00. Sedangkan gambar (a) merupakan hasil pengukuran dari regulator 12 Volt dengan

beban pompa DC dengan nilai sebesar 8.53 Volt. Dari hasil pengukuran dapat dihitung daya dan

drop tegangan ketika regulator 12 Volt dibebani dengan pompa DC. Contoh perhitungan untuk

drop tegangan pada regulator 12 Volt yang dibebani pompa DC sebagai berikut;

Drop tegangan pompa DC = Reg 12 Volt –Reg 12 Volt Dibebani pompa

= 11,73 – 8.53

= 3,2 Volt

Berdasarkan perhitungan diatas maka dapat diketahui drop tegangan sebesar 3.2 Volt.

Dengan hasil pengukuran arus dan tegangan pada regulator 12 Volt yang dibebani pompa DC

maka dapat dihitung daya listrik yang dibutuhkan agar pompa dapat bekerja. Contoh perhitungan

daya listrik yang dibutuhkan oleh pompa sebagai berikut;

Page 35: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

30

Konsumsi Pompa DC = Tegangan Pompa DC x Arus Pompa DC

= 8.53 X 5.18

= 44.1854 Watt.

Jadi berdasarkan hasil perhitungan diatas dapat diketahui konsumsi daya yang diperlukan

oleh pompa DC sebesar 44.1854 Watt, pompa telah dapat bekerja tetapi tidak optimal. Hasil

pengukuran dan perhitungan dari regulator yang dibebani pompa DC dapat dilihat pada tabel 4.5

berikut;

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Dan Pengukuran Regulator 12 Volt Yang Dibebani Pompa DC.

No Waktu

Tegangan

Regulator

12 Volt(Vsc)

(Volt)

Teg Pompa

DC

(Volt)

Arus

Pompa DC

(Amp)

Drop Teg

Pompa DC

(Volt)

Konsumsi

Daya Pompa

DC

(Watt)

Kondisi

Cuaca

Kondisi

Pompa

DC

Laju Air

Pompa

DC

1 07.00 11.73 0.47 0.32 11.26 0.152 Mendung Off Off

2 08.00 11.73 6.06 0.47 1.67 2.848 Mendung Off Off

3 09.00 11.73 8.10 4.82 1.63 39.042 Berawan On Off

4 10.00 11.73 8.53 5.18 0.99 44.185 Berawan On Off

5 11.00 11.73 10.86 6.89 0.87 74.912 Cerah On On

6 12.00 11.73 11.06 6.90 0.67 76.325 Cerah On On

7 13.00 11.73 10.92 5.91 0.81 64.613 Cerah On On

8 14.00 11.73 10.83 5.26 0.9 57.063 Cerah On On

9 15.00 11.73 10.79 5.02 0.94 54.230 Cerah On On

10 16.00 11.73 10.81 3.49 0.92 37.759 Berawan On Off

11 17.00 11.73 0.47 1.43 11.26 0.6721 Berawan Off Off

12 18.00 11.73 0.004 0.004 11.726 0.000016 Mendung Off Off

Maks 11.73 11.06 6.9 11.726 76.32506

Min 11.73 0.004 0.004 0.67 0.000016

Berdasarkan tabel 4.5 hasil perhitungan dan pengukuran regulator 12 Volt yang dibebani

pompa DC. Pada saat regulator dibebani pompa maka terjadi drop tegangan pada regulator

dengan nilai yang tidak tentu. Pompa DC dapat bekerja ketika mendapatkan supply daya listrik

sekitar 39.042-76.32 Watt. Pompa DC dapat mengangkat air dari pukul 11.00-15.00 dengan daya

listrik antara 54.23 Watt sampai 76.32 Watt. Kebutuhan tegangan pompa untuk dapat bekerja

secara optimal adalah sebesar 12 Volt dan arus sebesar 5 ampere sehingga total daya yang

Page 36: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

31

dibutuhkan pompa adalah 60 Watt. Debit air yang bisa diangkat oleh pompa DC adalah sebanyak

8.478 liter/menit jadi selama 1 jam pompa DC dapat mengangkat air sebanyak 508.68 liter.

Karena pompa DC dapat bekerja secara maksimal selama 5 jam maka dalam sehari air yang bisa

diangkat oleh pompa DC sebanyak 2543.4 liter.

Pengujian dan Pembahasan Regulator 5 Volt Dengan Beban 1 Ohm

Regulator 5 Volt merupakan penstabil tegangan keluaran dari panel surya yang tidak

stabil dengan nilai keluaran dari regulator sebesar 5 Volt dan digunakan sebagai sumber

tegangan pada komponen lainnya . Regulator 5 Volt nantinya akan digunakan sebagai sumber

tegangan untuk LCD, microkontroller ATmega8535 dan sensor ultrasonik pada water level

control (WLC). Blok diagram pengujian regulator 5 Volt dapat dilihat pada gambar 4.15 berikut;

Gambar 4.15 Diagram Blok Pengujian Regulator 5 Volt Dengan Beban 1 Ohm.

Pada gambar 4.15 diagram blok pengujian regulator 5 Volt dengan beban 1 Ohm dapat

dijelaskan bahwa output dari panel surya dihubungkan ke input regulator 5 Volt. Pengukuran

nantinya dilakukan pada output regulator 5 Volt dengan menggunakan alat pengukuran yaitu

Multimeter. Pada regulator 5 Volt dilakukan pengukuran tegangan dan arus. Gambar diagram

blok pengukuran tegangan pada regulator 5 Volt dapat dilihat pada gambar 4.16 berikut;

Gambar 4.16 Diagram Blok Pengukuran Tegangan Regulator 5 Volt Dengan Beban 1 Ohm.

Pada gambar 4.16 diagram blok pengukuran tegangan regulator 5 Volt dengan beban 1

Ohm dapat dijelaskan bahwa output dari panel surya dihubungkan ke input regulator 5 Volt.

Pengukuran tegangan nantinya dilakukan pada output regulator 5 Volt dengan menggunakan alat

Page 37: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

32

ukur yaitu Voltmeter. Diagram blok untuk pengukuran arus pada regulator 5 volt dapat dilihat

pada gambar 4.17

Gambar 4.17 Diagram Blok Pengukuran Arus Pada Regulator 5 Volt Dengan Beban 1 Ohm.

Pada gambar 4.17 diagram blok pengukuran arus regulator 5 Volt dapat dijelaskan bahwa

keluaran dari regulator 5 Volt langsung diukur dengan menggunakan alat ukur Amperemeter.

Keluaran dari regulator 5 Volt dibebani dengan tahanan sebesar 1 Ohm, arus yang didapat

merupakan arus full load (Ifl) sesuai dengan gambar diatas. Hasil pengukuran dari keluaran

regulator 5 Volt dapat dilihat pada gambar 4.18 berikut;

(a) (b)

Page 38: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

33

(c)

Gambar 4. 18 Hasil Pengukuran Regulator 5 Volt Dengan Beban 1 Ohm

(a) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Dari Panel Surya Beban 1 Ohm

(b) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Dari Regulator 5 Volt

(c) Foto Hasil Pengukuran Arus Regulator 5 Volt Dengan Beban 1

Ohm

Pada gambar 4.18 dapat dilihat hasil pengukuran dari regulator 5 Volt dengan beban 1

Ohm, pada gambar (a) merupakan hasil pengukuran tegangan output dari panel surya dengan

beban 1 Ohm dengan nilai keluaran sebesar 9.00 Volt pada pukul 10.00. Gambar (b) merupakan

hasil pengukuran tegangan dari regulator 5 Volt sebesar 4.92 Volt dan gambar (c) merupakan

arus keluaran dari regulator 5 Volt dengan nilai sebesar 1.265 Amp. Jadi regulator 5 Volt telah

berfungsi dengan baik yaitu sebagai penstabil tegangan dengan keluaran 4.92 Volt sesuai dengan

gambar diatas nilai yang dihasilkan dari regulator 5 Volt tidak dapat menghasilkan output sesuai

IC yang digunakan yaitu IC17805, hal ini disebabkan karena adanya penurunan kualitas

komponen yang digunakan dan terjadi drop tegangan pada regulator 5 Volt sebesar 0.08 Volt.

Maka dapat dihitung menggunakan rumus daya listrik yaitu hasil kali dari tegangan dan arus;

P = V. I

Contoh perhitungan daya listrik pada keluaran panel surya;

P = V. I

= 9.00 x 8.79

Page 39: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

34

= 79.11 Watt

Jadi berdasarkan perhitungan diatas maka daya listrik yang dikeluarkan dari panel surya

sebesar 79.11 Watt. Sedangkan contoh perhitungan dari daya listrik pada regulator 5 volt adalah

sebagai berikut;

P = V. I

= 4.92 x 1.265

= 6.22 Watt

Hasil pengukuran dan perhitungan dari regulator 5 Volt dengan beban 1 Ohm dapat

dilihat pada tabel 4.6 di bawah ini.

Table 4.6 Hasil Pengukuran Regulator 5 Volt Dengan Beban 1 Ohm

No Waktu

Teg Panel

SuryaTanpa

Beban

(Vsc)

(Volt)

Teg Panel

Surya Beban

1 Ohm

(Vfl)

(Volt)

Arus Panel

Surya

Beban 1

Ohm (Ifl)

(Amp)

Daya

Panel

Surya

(Watt)

Tegangan

Regulator

5 Volt

(Vfl)

(Volt)

Arus

Regulator

5 Volt

(Ifl)

(Amp)

Daya

Regulator

5 Volt

(Watt)

Kondisi

Cuaca

1 07.00 16.30 2.03 1.83 3.71 4.92 1.265 6.2238 Mendung

2 08.00 17.08 2.10 1.90 3.99 4.92 1.265 6.2238 Mendung

3 09.00 17.26 8.13 7.24 58.86 4.92 1.265 6.2238 Berawan

4 10.00 17.65 9.00 8.79 79.11 4.92 1.265 6.2238 Berawan

5 11.00 17.81 10.90 9.81 106.92 4.92 1.265 6.2238 Cerah

6 12.00 17.50 12.01 10.98 131.86 4.92 1.265 6.2238 Cerah

7 13.00 17.40 11.45 10.13 115.98 4.92 1.265 6.2238 Cerah

8 14.00 17.17 9.49 8.37 79.43 4.92 1.265 6.2238 Cerah

9 15.00 17.39 8.03 7.89 63.35 4.92 1.265 6.2238 Cerah

10 16.00 17.51 4.23 3.31 14.00 4.92 1.265 6.2238 Cerah

11 17.00 17.17 1.76 1.50 2.64 4.92 1.265 6.2238 Berawan

12 18.00 12.42 1.46 1.13 1.64 4.92 1.265 6.2238 Mendung

Rata-Rata 16.88833 6.715833 6.073333 55.1285 4.92 1.265 6.2238

Jadi berdasarkan tabel 4.7 hasil pengukuran dan perhitungan tegangan, arus dan daya pada

regulator 5 Volt diatas dapat dilihat tegangan regulator 5 volt relatif stabil yaitu dengan nilai

tegangan besar 4.92 Volt dengan nilai arus sebesar 1.265 Amp. Daya yang didapat dari keluaran

regulator 5 Volt adalah sebesar 6.2238 Watt. Pada regulator 5 Volt terjadi drop tegangan yaitu

Page 40: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

35

sebesar 0.08 Volt dan regulator 5 Volt telah bekerja secara stabil sesuai dengan hasil pengukuran

diatas.

Pengujian regulator 5 Volt dilakukan selama 7 hari. Hasil pengukuran dan perhitungan

regulator 5 Volt dapat dilihat pada tabel 4.7 berikut;

Tabel 4.7 Hasil Pengukuran Regulator 5 Volt Dengan Beban 1 Ohm Selama 7 Hari.

Hari

Ke

Vfl Maks

Panel

Surya

(Volt)

Vfl Min

Panel

Surya

(Volt)

Ifl Maks

Panel

Surya

(Amp)

Ifl Min

Panel

Surya

(Amp)

Daya Maks

Panel

Surya

(Watt)

Daya Min

Panel

Surya

(Watt)

Teg

Regulator

5 Volt (Vfl)

(Volt)

Arus

Regulator

5 Volt (Ifl)

(Amp)

Daya

Regulator

12 Volt

(Watt)

1 12.01 1.46 10.98 1.13 131.869 1.6498 4.92 1.265 6.2238

2 10.9 1.66 10.13 1.11 110.315 2.4568 4.92 1.265 6.2238

3 11.59 0.23 10.79 0.17 125.056 0.0391 4.92 1.265 6.2238

4 11.32 0.26 9.98 0.19 112.973 0.0494 4.825 1.265 6.1036

5 11.37 1.53 10.86 1.33 123.478 2.142 4.92 1.265 6.2238

6 11.04 1.46 9.42 1.32 102.395 1.9272 4.92 1.265 6.2238

7 11.55 1.72 10.86 0.59 125.433 1.0148 4.92 1.167 5.7461

Berdasarkan tabel 4.7 hasil pengukuran keluaran dari regulator 5 Volt dengan beban 1

Ohm selama 7 hari dapat dilihat keluaran tegangan relatif konstan, pada saat dilakukan

pengukuran dan daya yang dihasilkan pun mengikuti hasil pengukuran tegangan dan arus.

Tegangan keluaran dari regulator 5 Volt selama 7 hari konstan dan tidak terjadi perubahan yang

besar. Kecuali pada hari ke 4 terjadi penurunan tegangan yaitu menjadi 4.825 Volt dengan daya

sebesar 6.10 36 Watt dan ke 7 terjadi penurunan arus menjadi 1.167 Amp dengan daya sebesar

5.7461Watt mengalami sedikit berubahan di sebebabkan karena kondisi cuaca yang tidak baik.

Perubahan nilai dipengaruhi oleh kualitas komponen yang tidak sama dengan data sheet pada

komponen yang digunakan dan juga dipengaruhi oleh faktor cuaca yang berubah-ubah.

5.2.3.1 Regulator 5 Volt Yang Dibebani Dengan Sistem Control Mikrocontroller

ATmega8535

Mikrocontroller ATmega8535 merupakan komponen yang digunakan sebagai control dan

pengolahan data pada sistem rancang bangun pompa air menggunakan motor DC dengan sumber

listrik tenaga surya. Karena ATmega8535 memerlukan daya listrik untuk dapat bekerja maka

perlu dihitung berapa konsumsi daya listrik yang diperlukan untuk ATmega8535 dapat bekerja

Page 41: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

36

secara optimal. Dari data pengukuran konsumsi daya listrik yang didapat pada ATmega8535

nantinya dijadikan acuan untuk mengetahui berapa total konsumsi listrik yang diperlukan untuk

sistem dari rancang bangun pompa air menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga

surya. Diagram blok pengukuran tegangan ATmega8535 dapat dilihat pada gambar 4.19 berikut;

Gambar 4.19 Diagram Blok Pengukuran Tegangan Regulator 5 Volt Yang Dibebani Dengan

Mikrocontroller ATmega8535

Pada gambar 4.19 diagram blok pengukuran tegangan pada regulator 5 Volt yang

dibebani dengan mikrocontroller ATmega8535. Pengukuran tegangan dilakukan pada keluaran

regulator 5 Volt dengan menggunakan alat ukur tegangan yaitu Voltmeter. Diagram blok untuk

pengukuran arus pada regulator 5 Volt yang dibebani dengan mikrocontroller ATmega8535

dapat dilihat pada gambar 4.20 berikut;

Gambar 4.20 Diagram Blok Pengukuran Arus Regulator 5 Volt Yang Dibebani Dengan Mikrocontroller

ATmega8535

Pada gambar 4.20 diagram blok pengukuran arus regulator 5 Volt yang dibebani dengan

mikrocontroller ATmega8535 dapat dijelaskan bahwa keluaran dari regulator 5 Volt langsung

diukur dengan menggunakan alat ukur arus yaitu Amperemeter dengan dengan rangkaian paralel

pada beban sesuai dengan gambar 4.20. Gambar hasil pengukuran dari keluaran regulator 5 volt

yang dibebani dengan mikrocontroller ATmega8535 dapat dilihat pada gambar 4.21 berikut;

Page 42: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

37

(a) (b)

(c)

Gambar 4.21 Hasil Pengukuran Regulator 5 Volt Yang Dibebani Dengan Mikrocontroller Atmega8535

(a) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Dari Regulator 5 Volt Beban 1 Ohm

(b) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Pada Mikrocontroller Atmega8535

(c) Foto Hasil Pengukuran Arus Pada Mikrocontroller Atmega8535

Pada gambar 4.21 dapat dijelaskan bahwa hasil pengukuran tegangan dari regulator 5 Volt

yang dibebani dengan mikrocontroller ATmega8535. Gambar (b) merupakan hasil pengukuran

tegangan dari regulator 5 Volt yang dibebani dengan mikrocontroller ATmega8535

menunjukkan nilai sebesar 4.92 Volt. Gambar (a) merupakan hasil pengukuran tegangan dari

regulator 5 Volt dengan beban dengan 1 Ohm sebesar 4.92 Volt. Sedangkan gambar (c)

Page 43: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

38

merupakan hasil pengukuran arus pada ATmega8535 dengan nilai sebesar 0.006 Amp. Dapat

dilihat tidak terjadi drop tegangan pada regulator 5 Volt karena tegangan yang diperlukan oleh

mikrocontroller ATmega8535 sebesar 4.92 Volt sama seperti keluaran regulator 5 Volt. ketika

dibebani dengan mikrocontroller ATmega8535. Konsumsi daya listrik diperlukan oleh

mikrocontroller ATmega8535 adalah hasil kali dari tegangan dengan arus pada beban control.

Contoh perhitungan konsumsi daya listrik pada mikrocontroller ATmega8535 dapat dilihat

sebagai berikut;

Daya Listrik Sistem Control = Tegangan ATmega8535 x Arus ATmega8535

= 4.92 x 0.006

= 0.02952 Watt.

Jadi konsumsi daya listrik yang diperlukan oleh mikrocontroller ATmega8535 adalah

sebesar 0.029 Watt. Hasil pengukuran dan perhitungan arus, tegangan dan daya pada regulator 5

Volt yang dibebani mikrocontroller ATmega8535 dapat dilihat pada tebel 4.8 berikut;

Tabel 4.8 Hasil Pengukuran dan Perhitungan Regulator 5 Volt Yang Dibebani Mikrocontroller ATmega8535

No Waktu

V.fl

Regulator

5 Volt

(Volt)

I.fl

Regulator

5 Volt

(Amp)

Tegangan

Beban

Control

(Volt)

Arus

Beban

Control

(Amp)

Drop

Tegangan

Beban

Control

(Volt )

Konsumsi

Daya

Beban

Control

(Watt)

Kondisi

Cuaca

Kondisi

Control

(On/Off)

1 07.00 0.90 0.01 0.01 0.001 0.00 0.001 Mendung Off

2 08.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Mendung On

3 09.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Berawan On

4 10.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Berawan On

5 11.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Cerah On

6 12.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Cerah On

7 13.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Cerah On

8 14.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Cerah On

9 15.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Cerah On

10 16.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Cerah On

11 17.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Berawan On

12 16.00 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295 Mendung On

Maks 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.0295

Min 0.9 0.01 0.01 0.001 0 0.001

Page 44: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

39

Berdasarkan tabel 4.8 hasil pengukuran dan perhitungan pada regulator 5 Volt yang dibebani

mikrocontroller ATmega8535 dapat dilihat konsumsi daya listrik untuk sistem kontrol

mempunyai tegangan dan arus yang konstan yaitu tegangan sebesar 4.92 Volt sedangkan arus

sebesar 0.006 Amp dan daya listrik yang diperlukan oleh mikrocontroller ATmega8535 sebesar

0.029 Watt. Pada regulator 5 Volt yang dibebani mikrocontroller ATmega8535 tidak terjadi drop

tegangan. Pengujian dan pengukuran regulator 5 Volt yang dibebani mikrocontroller

ATmega8535 dilakukan selama 7 hari. Hasil pengukuran dan perhitungan regulator 5 Volt

dengan beban mikrocontroller ATmega8535 dapat dilihat pada tabel 4.9 berikut;

Tabel 4.9 Hasil Pengukuran Rata-Rata Regulator 5 Volt Beban Control Selama 7 Hari.

Hari Ke

Vfl Regulator

5 Volt

(Volt)

Ifl Regulator

5 Volt

(Amp)

Tegangan

Beban Control

(Volt)

Arus Beban

Control

(Amp)

Drop

Tegangan

Beban

Control(Volt )

Konsumsi

daya beban

Control

(Watt)

Kondisi Sistem

Control

1 4.585 1.1604 4.5108 0.0055 0 0.0271 On

2 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.02952 On

3 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.02952 On

4 4.825 1.265 4.823333 0.006 0.001667 0.02894 On

5 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.02952 On

6 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.02952 On

7 4.92 1.265 4.92 0.006 0 0.02952 On

Berdasarkan tabel 4.9 hasil pengukuran dan perhitungan dapat dilihat bahwa hasil pengukuran

pada arus, tegangan dan konsumsi daya pada regulator 5 Volt yang dibebani mikrocontroller

ATmega8535 konstan. Dengan nilai arus sebesar 0.006 Amp, tegangan sebesar 4.92 Volt dan

konsumsi daya sebesar 0.02952 Watt. Pada hari ke 1 dan 4 terjadi penurunan tegangan sehingga

terjadi perubahan sedikit pada hasil rata-rata keluaran regulator 5 Volt disebabkan karena

terjadinya penurunan tegangan pada input tegangan regulator 5 Volt sehingga hasil keluaran dari

regulator 5 Volt pun mengalami penurunan tegangan. Nilai minimum yang bisa distabilkan pada

regulator 5 Volt adalah sebesar 6 Volt, apabila kurang dari itu maka tegangan keluaran akan

mengalami penurunan.

Page 45: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

40

5.2.3.2 Regulator 5 Volt Yang Dibebani Dengan Liquid Cristal Display (LCD LMB162AFC)

Liquid Cristal Display (LCD) merupakan komponen yang digunakan untuk menampilkan

data pada sistem rancang bangun pompa air menggunakan motor DC dengan sumber listrik

tenaga surya baik hasil pengukuran maupun output sensor. Karena Liquid Cristal Display (LCD)

memerlukan daya listrik untuk dapat bekerja maka perlu dihitung berapa konsumsi daya listrik

yang diperlukan untuk Liquid Cristal Display (LCD) dapat bekerja secara optimal. Dari data

pengukuran konsumsi daya listrik yang didapat pada Liquid Cristal Display (LCD) nantinya

dijadikan acuan untuk mengetahui berapa total konsumsi listrik yang diperlukan untuk sistem

dari rancang bangun pompa air menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga surya.

Diagram blok pengukuran tegangan Liquid Cristal Display (LCD) dapat dilihat pada gambar

4.22 berikut;

Gambar 4.22 Diagram Blok Pengukuran Tegangan Regulator 5 Volt Yang Dibebani Dengan Liquid Cristal

Display (LCD)

Pada gambar 4.22 dapat dijelaskan bahwa diagram blok pengukuran tegangan regulator 5

Volt yang dibebani dengan Liquid Cristal Display (LCD). Pengukuran tegangan dilakukan pada

keluaran regulator 5 Volt dengan menggunakan alat ukur tegangan yaitu Voltmeter. Diagram

blok untuk pengukuran arus pada regulator 5 volt yang dibebani dengan Liquid Cristal Display

(LCD) dapat dilihat pada gambar 4.23 berikut;

Gambar 4.23 Diagram Blok Pengukuran Arus Regulator 5 Volt Yang Dibebani Dengan Liquid Cristal

Display (LCD)

Page 46: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

41

Pada gambar 4.23 diagram blok pengukuran arus regulator 5 Volt yang dibebani dengan

Liquid Cristal Display (LCD) dapat dijelaskan bahwa keluaran dari regulator 5 Volt langsung

diukur dengan menggunakan alat ukur arus yaitu Amperemeter dengan rangkaian paralel pada

beban sesuai dengan gambar 4.22 diatas. Gambar hasil pengukuran dari keluaran regulator 5 volt

yang dibebani dengan Liquid Cristal Display (LCD) dapat dilihat pada gambar 4.24 berikut;

(a) (b)

(c)

Gambar 4.24 Hasil Pengukuran Regulator 5 Volt Yang Dibebani Dengan Liquid Cristal Display (LCD)

(a) Foto Hasil Pengukuran Tegangan Dari Regulator 5 Volt Beban 1 Ohm

(b) Foto Hasil Pengukuran Tegangan pada Liquid Cristal Display (LCD)

(c) Foto Hasil Pengukuran Arus pada Liquid Cristal Display (LCD)

Page 47: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

42

Pada gambar 4.24 dapat dijelaskan bahwa hasil pengukuran tegangan dari regulator 5 Volt

yang dibebani dengan Liquid Cristal Display (LCD). Gambar (b) merupakan hasil pengukuran

tegangan dari regulator 5 Volt yang dibebani dengan Liquid Cristal Display (LCD)

menunjukkan nilai sebesar 4.90 Volt. Gambar (a) merupakan hasil pengukuran tegangan dari

regulator 5 Volt tanpa beban dengan nilai sebesar 4.92 Volt. Sedangkan gambar (c) merupakan

hasil pengukuran arus pada Liquid Cristal Display (LCD) dengan nilai sebesar 0.040 Amp.

Dapat dilihat terjadi drop tegangan pada regulator 5 Volt ketika dibebani dengan Liquid Cristal

Display (LCD). Contoh perhitungan drop tegangan pada sistem LCD dapat dilihat sebagai

berikut ;

Drop Tegangan LCD = Tegangan Regulator – Tegangan Regulator Yang Dibebani LCD

= 4.92 – 4.90

= 0.02 Volt

Jadi berdasarkan perhitungan diatas terjadi drop tegangan sebesar 0.02 Volt. Hasil

perhitungan drop tegangan diatas digunakan untuk mengetahui berapa drop tegangan pada

regulator 5 Volt bila dibebani dengan Liquid Cristal Display (LCD). Konsumsi daya listrik

diperlukan oleh Liquid Cristal Display (LCD) adalah hasil kali dari tegangan dengan arus pada

LCD. Contoh perhitungan konsumsi daya listrik pada Liquid Cristal Display (LCD) dapat

dilihat sebagai berikut;

Daya Listrik Sistem LCD = Tegangan LCD x Arus LCD

= 4.90 x 0.040

= 0.196 Watt.

Jadi konsumsi daya listrik yang diperlukan oleh Liquid Cristal Display (LCD) adalah

sebesar 0.196 Watt. Hasil pengukuran dan perhitungan arus, tegangan dan daya pada regulator 5

Volt yang dibebani Liquid Cristal Display (LCD) dapat dilihat pada tebel 4.10 dibawah ini.

Page 48: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

43

Tabel 4.10 Hasil Pengukuran dan Perhitungan Regulator 5 Volt Yang Dibebani Liquid Cristal Display (LCD)

No Waktu

Tegangan

Regulator

5 Volt

(Volt)

Ifl

Regulator

5 Volt

(Amp)

Tegangan

Beban

LCD

(Volt)

Arus

Beban

LCD

(Amp)

Drop

Tegangan

Beban

LCD

(Volt )

Konsumsi

Daya

Beban

LCD

(Watt)

Kondisi

Cuaca

Kondisi

Control

(On/Off)

1 07.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Mendung On

2 08.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Mendung On

3 09.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Berawan On

4 10.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Berawan On

5 11.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Cerah On

6 12.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Cerah On

7 13.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Cerah On

8 14.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Cerah On

9 15.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Cerah On

10 16.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Cerah On

11 17.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Berawan On

12 18.00 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 Mendung On

Maks 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196

Min 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196

Berdasarkan tabel 4.10 hasil pengukuran dan perhitungan pada regulator 5 Volt yang

dibebani Liquid Cristal Display (LCD) dapat dilihat konsumsi daya listrik untuk sistem LCD

mempunyai tegangan dan arus yang konstan yaitu tegangan sebesar 4.90 Volt sedangkan arus

sebesar 0.040 Amp dan daya listrik yang diperlukan oleh Liquid Cristal Display (LCD) sebesar

0.196 Watt. Pada regulator 5 volt yang dibebani Liquid Cristal Display (LCD) terjadi drop

tegangan, maksimum drop tegangan adalah sebesar 0.02 Volt dengan nilai rata-rata drop

tegangan sebesar 0.1104 Volt. Pengujian dan pengukuran regulator 5 Volt yang dibebani Liquid

Cristal Display (LCD) dilakukan selama 7 hari. Hasil pengukuran dan perhitungan regulator 5

Volt dengan beban Liquid Cristal Display (LCD) dapat dilihat pada tabel 4.11 berikut;

Page 49: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

44

Tabel 4.11 Hasil Pengukuran Rata-Rata Regulator 5 Volt dengan Beban LCD Selama 7 Hari.

Hari

Ke

Tegangan

Regulator 5

Volt

(Volt)

Ifl Regulator

5 Volt

(Amp)

Tegangan

Beban LCD

(Volt)

Arus Beban

LCD

(Amp)

Drop

Tegangan

Beban LCD

(Volt )

Konsumsi

daya beban

LCD

(Watt)

Kondisi Sistem

LCD

1 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 On

2 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 On

3 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 On

4 4.92 1.265 4.805 0.04 0.115 0.1922 On

5 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 On

6 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 On

7 4.92 1.265 4.9 0.04 0.02 0.196 On

Berdasarkan tabel 4.11 hasil pengukuran dan perhitungan dapat dilihat bahwa hasil

pengukuran pada arus, tegangan dan konsumsi daya pada regulator 5 Volt yang dibebani Liquid

Cristal Display (LCD) konstan. Dengan nilai arus sebesar 0.040 Ampere, tegangan sebesar 4.90

Volt dan konsumsi daya sebesar 0.196 Watt. Dan pada hari ke 4 terjadi drop tegangan sebesar

0.115 Volt karena keluaran dari panel surya kurang dari 5 Volt.

Berdasarkan gambar 4.30 hasil tampilan water level control (WCL) pada LCD maka

dapat dijelaskan bahwa jarak air ke sensor ultrasonik sejauh 82 cm, artinya air di dalam bak

penampungan berada di bawah. Bak penampungan air (tandon) berbentuk tabung, dengan tinggi

tabung yaitu 90 cm dan diameter tabung 60 cm. Karena bak penampungan air bentuknya berupa

tabung maka digunakan rumus silinder untuk mengetahui berapa liter air yang terdapat didalam

bak penampungan dengan mengguanakan rumus volume tabung yaitu sebagai berikut;

=

Ket:

V = Volume (Liter/M3)

= Konstanta (3.14)

r = Jari-jari ligkaran (Meter)

d = Diameter (Meter)

t = Tinggi tabung (Meter)

Page 50: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

45

Berdasarkan rumus volume tabung diatas maka dapat dihitung berapa liter air yang berada

dalam bak penampungan air atau tandon. Contoh perhitungan volume air didalam bak

penampung, ketika sensor menunjukkan jarak air dari permukaan ke sensor sejauh 70 cm dan

diameter tabung sebesar 60 cm maka dapat dihitung volume air di dalam bak penampungan air

(tandon) dengan menggunakan rumus diatas;

Dik : d = 60 cm , r = 30 cm

t = t0 – t1

= 80 cm – 70 cm

= 10 cm

= 3.14

Dit : Volume air di dalam bak penampungan …?

Jawab : V =

=

= 28.260 mililiter

= 28.26 liter.

Berdasarkan contoh hasil perhitungan ketinggian air didalam bak penampungan atau

tandon diatas maka dapat dibuat suatu tabel hasil pengukuran dan perhitungan volume air dalam

bak penampungan. Hasil pengukuran dan perhitungan volume air dapat dilihat pada tabel 4.12

berikut;

Tabel 4.12 Hasil Pengukuran Dan Perhitungan Volume Air Di Dalam Tandon Dengan Diameter 60 Cm

No

Jarak Air Ke

Sensor

(Cm)

Volume Air

Dalam Tandon

(Liter)

Kondisi Pompa

DC

On/Off

1 85 14.130 On

2 80 28.26 On

3 70 56.52 On

4 60 84.78 On

5 50 113.04 On

6 40 141.30 On

7 30 169.56 On

8 20 197.82 On

9 10 226.08 On

10 5 0 Off

Page 51: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

46

Jadi berdasarkan tabel 4.12 hasil pengukuran dan perhitungan pada tabel diatas dapat

dijelaskan bahwa bak penampungan berbentuk tabung dengan diameter 60 cm dan tinggi tabung

90 cm. Ketika jarak air ke sensor ultrasonik sejauh 85 cm itu berarti bahwa sedang berisi air

dengan tinggi 5 cm. Dengan demikian pompa DC dalam kondisi On karena telah disetting ketika

air berada lebih dari 80 cm maka pompa DC akan berkerja dan sebaliknya ketika jarak air ke

sensor sejauh 10 cm maka pompa tidak akan bekerja atau dalam kondisi Off. Apabila air terus

berkurang dari tandon tetapi belum menunjukkan jarak lebih dari 80 cm maka pompa DC tidak

akan berkerja. Demikianlah prinsip kerja dari Water Level Control (WLC) dengan sensor

ultrasonik bekerja.

5.3 Analisa Rancang Bangun Sistem Pengangkatan Air Menggunakan Motor DC

Dengan Sumber Listrik Tenaga Surya

Pada rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber

listrik tenaga surya menggunakan 4 buah modul panel surya. Panel surya yang digunakan adalah

berjenis Poly-crystalline atau multi-crystalline (Si) yang berada di laboratorium work shop

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. Pengukuran pada rancang bangun

sistem pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga surya dilakukan

setiap 1 jam sekali dari pukul 07.00-18.00 untuk mengetahui keluaran dari panel surya dengan

alat ukur Multimeter. Panel surya dibebani dengan regulator 12 Volt/ 10 Amp, regulator 12 Volt/

1.5 Amp dan regulator 5 Volt/ 1.5 Amp. Regulator 12 Volt/ 10 Amp menggunakan IC7812 dan 4

buah transistor 2N3055 dengan output tegangan sebesar 11.73 Volt yang dibebani dengan pompa

DC. Sedangkan regulator 12 Volt/ 1.5 Amp menggunakan IC7812 dengan output tegangan

sebesar 11.73 dan arus sebesar 1.278 Amp yang dibebani dengan relay DC 12 Volt digunakan

untuk driver relay pompa DC. Regulator 5 Volt/ 1.5 Amp menggunakan IC7805 dengan output

tegangan sebesar 4.92 Volt dan arus sebesar 1.265 Amp. Regulator 5 Volt dibedani dengan

microkontroller ATmega8535, LCD dan sensor ultrasonik HY- SRF05. Pada sistem control

menggunakan mikrocontroller ATmega8535, dengan kebutuhan tegangan sebesar 4.92 Volt dan

arus sebesar 0.006 Amp jadi konsumsi daya sebesar 0.0295 Watt. Pada LCD ditampilkan hasil

pengukuran tegangan dan jarak air ke sensor ultrasonik. Dengan konsumsi daya listrik sebesar

0.196 Watt, tegangan sebesar 4.90 Volt dan arus sebesar 0.040 Amp. Water level control (WLC)

menggunakan sensor ultrasonik jenis HY- SRF05 sebagai sensor pada penanda ketinggian air

Page 52: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

47

dengan jarak yang bisa di deteksi oleh sensor ultrasonik HY- SRF05 adalah sejauh 300 cm

dengan persentase kesalahan pengukuran sebesar 0.33% sampai 0.66% atau sekitar 1-2 cm. Bak

penampungan air (tandon) menggunakan drum dengan tinggi 90 cm dan diameter 60 cm.

Berdasarkan hasil penelitian rancang bangun pompa air menggunakan motor DC dengan

sumber listrik tenaga surya diatas, pompa DC dapat bekerja ketika mendapatkan supply daya

listrik sebesar 39.042-76.32 Watt (Tabel 4.5) dari pukul 09.00-16.00. Pompa DC dapat

mengangkat air ketika mendapatkan supply daya listrik sebesar 54.23-76.32 Watt pada pukul

11.00-15.00 dengan delivery head pompa setinggi 300 cm. Pompa DC akan dapat mengangkat

air apabila daya yang dibutuhkan oleh pompa DC terpenuhi dengan tegangan maksimum

sebesar 12 Volt. Aplikasi pompa DC digunakan pada saat musim kemarau dengan pemakaian

pada pagi hingga sore hari dengan sistem tandon yang nantinya air yang ditampung pada tandon

dapat digunakan pada malam hari sedangkan untuk malam hari sistem pompa DC tidak dapat

bekerja atau pada kondisi Off. Total konsumsi daya listrik untuk rancang bangun sistem

pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga surya adalah sebesar

61.128 Watt. Debit air yang bisa diangkat oleh pompa DC adalah sebanyak 8.478 liter/menit jadi

selama 1 jam pompa DC dapat mengangkat air sebanyak 508.68 liter. Karena pompa DC dapat

bekerja secara maksimal selama 5 jam maka dalam sehari air yang bisa diangkat oleh pompa DC

sebanyak 2543.4 liter. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik Propinsi Bali tahun 2010 dengan

jumlah penduduk di Bali sebanyak 3.146.999 jiwa dan jumlah penduduk di kabupaten Gianyar

sebanyak 469.777 jiwa maka dapat diasumsikan kebutuhan air perorang di kabupaten Gianyar

sebanyak 100-150 liter perhari (Standar Kebutuhan Air Domestik Dari Departemen Pemukiman

Dan Prasarana Wilayah Tahun 2003 Dan SNI Tahun 2002). Karena kebutuhan air perorang

sebanyak 100-150 liter/hari maka dengan untuk rancang bangun sistem pengangkatan air

menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga surya sudah dapat memenuhi kebutuhan

untuk 15 orang dalam satu kepala keluarga (KK).

Page 53: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

48

BAB V

PENUTUP

6.1 Simpulan

Dari pembahasan yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan

berupa :

1. Berdasarkan penelitian yang dilakukan selama 7 hari pada rancang bangun sistem

pengangkatan air menggunakan motor DC dengan sumber listrik tenaga surya didapatkan

daya maksimum dari 4 buah modul panel surya adalah sebesar 131.86 Watt.

2. Debit air yang bisa diangkat oleh pompa DC adalah sebanyak 8.478 liter/menit dengan

delivery head sejauh 300 Cm. Jadi selama 1 jam pompa DC dapat mengangkat air sebanyak

508.68 liter. Karena pompa DC dapat bekerja secara maksimal selama 5 jam dengan

kondisi cuaca cerah maka dalam sehari air yang bisa diangkat oleh pompa DC sebanyak

2543.4 liter.

3. Total konsumsi daya listrik rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor

DC dengan sumber listrik tenaga surya adalah sebesar 61.128 Watt.

6.2 Saran

1. Perlu adanya perbaikan pada rancangan regulator 12 Volt, karena pada rancangan regulator

12 volt ini tegangan dibawah 12 volt masih bisa melewati sistem regulator sehingga pompa

masih bisa bekerja sehingga dapat merusak pompa itu sendiri. Seharusnya tegangan yang

dibawah 12 volt tidak dapat melewati sistem regulator sehingga pompa tidak bekerja dan

pada menambah life time dari pompa tersebut.

2. Perlu ditambahkan sumber penyimpan energi listrik (Baterai) yang nantinya bisa digunakan

untuk menyimpan energi listrik yang lebih pada waktu siang hari dan dapat dipergunakan

pada saat malam hari dan kondisi cuaca mendung.

3. Untuk mendapatkan Maksimum peak sun hour per day dari panel surya perlu ditambahkan

sistem tracker pada rancang bangun sistem pengangkatan air menggunakan motor DC

dengan sumber listrik tenaga surya.

Page 54: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

49

DAFTAR PUSTAKA

Azzahratunnisa. 2009. Jenis Jenis Motor DC. http://azzahratunnisa.wordpress.com (diakses

pada 6 April 2012)

Badan Standarisari Nasional, Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL), Jakarta, BSN,

2000

Castaner, L., Markvart, T. 2003. Practical Handbook of Photovoltaic : Fundamentals and

Applications. UK

Damastuti, A,P, 2011. Pembangkit Listrik Tenaga Surya, http://www.panelsurya.com (diakses

pada 5 April 2012)

Dwita Ariyanti.2011. Makalah Motor Arus DC (Direct Current), Sampit, Kalimantan Tengah.

Indonesia, http://dwitaariyanti.blogspot.com (diakses pada 7 April 2012)

Halim, A. 2001. Photovoltaic Power System: Harapan dan Kenyataan. ISTECH.

Konversi ITB .2008. Motor Dc Tipe Tipe Belitan. http://konversi.wordpress.com (diakses pada

7 April 2012)

Lorenzo, E. 1994. Solar Electricity, Engineering of Photovoltaic Systems. Institute of Solar

Energy, Polytechnic of Madrid.

Messenger, R A., Ventre, J. 2004. Photovoltaic Systems Engineering Second Edition. CRC

Press LLC

SHATOMEDIA ONLINE.2009. Jenis-Jenis Motor DC. http://shatomedia.com (diakses pada 5

April 2012)

Strong, S J. 1987. The Solar Electric House, A Designed Manual for Home-Scale Photovoltaic

Power. Pennsylvania, Rodale Press.

Sularso. 2004. Pompa Dan Komperesor : Pemilihan, Pemakaian Dan Pemeliharaan.

Bandung: PT Pradnya Paramita.

.2006. Peraturan Presiden Nomor 5 Tahun 2006 Tentang Sasaran Kebijakan

Energy Nasional,

.2008. Reaksi Fusi Matahari. http://bukucatatan-part1.blogspot.com. (Sabtu, 3 Oktober

2011)

.2008.Cara Kerja Relay DC .http://yosmedia.blogspot.com. (Sabtu, 1 Januari 2012)

Page 55: PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI UNTUK PENGGERAK …

50

.2009. Cara Kerja Motor Arus Searah (DC) Dan Motor Bolak Balik (AC).

http://konversi.wordpress.com. (Senin, 8 September2011)

. 2009. Kinerja Sektor ESDM Tahun 2009. Http: //www.isdm.go.id. Minggu, 31

Januari 2012.

.2010. Seulas Teori Relay dan Rangkaian Penggerak Relay.

http://depokinstruments.com. (Sabtu, 1 Januari 2012 )

.2010. Luas Wilayah, Jumlah Rumah Tangga, dan Jumlah Penduduk Hasil Sensus

Penduduk Menurut Kabupaten/Kota di Bali. http://bali.bps.go.id/bali2.rss (diakses

pada 10/1/2012)

.2010.Mikrokontroler: Tutorial Tentang Mikrokontroler Dan Elektronika

http://atmelmikrokontroler.wordpress.com (diakses 18/11/2012)

.2010. Berbagi Ilmu Berbagi Rejeki: Mikrokontroler ATMEGA8535

http://swadexi.blogspot.com/search/label/Adsense (diakses 19/11/2012)

.2011. Letak Astronomi Dan Geografi Indonesia, http://bugiskha.wordpress.com

(diakses pada 2 Mei 2012)

.Centrifugal Pumps: Basic Concepts of Operation, Maintenance, and Troubleshooting

(Part-1). Http://www.cheresource.com. (Senin, 08 September 2011.)

.2011. Konsepsi Kebutuhan Air: Batasan Dan Cara Perhitungannya.

http://younggeomorphologys.wordpress.com. (diakses 10/1/2012)

.2011. Link sukses: Regulator Tegangan DC.http://www.linksukses.com (diakses

19/5/2012)

.2011. PT SANDAI JAYA INDAH JSI .http://www.sandaipump.com (diakses

22/7/2012)

. 2011. Submersible Pump.http://cahyaworlds.blogspot.com (26/5/2012)