Rancang Bangun Modul Solar Trainer Laboratorium Sistem Daya Elektrik

Septiani, Wulan Indah (2020) Rancang Bangun Modul Solar Trainer Laboratorium Sistem Daya Elektrik. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pada Laboratorium Sistem Daya Elektrik penggunaan sel surya direalisasikan dalam perancangan pada solar trainer yang didasarkan pada karakteristik hubungan antara tegangan dan arus yang dihasilkan oleh modul fotovoltaik terhadap iradiasi matahari dan temperatur (suhu), data parameter rangkaian sistem PLTS dan spesifikasi dari peralatan yang digunakan. Solar trainer merupakan rangkaian sistem PLTS yang terdiri dari modul fotovoltaik, inverter, solar charger controller (SCC), baterai, grid tie inverter (GTI), kWhexim, dan bidirectional inverter. Perancangan pembuatan solar trainer diperlukan dalam mewujudkan praktikum sel surya, sehingga perancangan solar trainer sebagai alat percobaan diharapkan mampu mewujudkan dan merealisasikan modul pedoman percobaan sel surya. Pada penelitian ini dilakukan perancangan dan pengujian sistem PLTS pada solar trainer. Sebelum melakukan pengujian sistem PLTS pada solar trainer dilakukan pengambilan data iradiasi matahari dan suhu di kota Malang yang berubah terhadap waktu. Hal ini bertujuan untuk menentukan waktu yang tepat dalam melakukan pengujian dilihat dari data iradiasi matahari dan suhu yang didapatkan. Sistem PLTS yang digunakan terdiri atas sistem PLTS off grid, sistem PLTS on grid, dan sistem PLTS hibrida. Pada sistem PLTS off grid, panel surya dihubungkan dengan solar charger controller (SCC) yang kemudian dihubungkan dengan baterai dan inverter, saat beban membutuhkan daya, maka SCC akan mengalirkan daya ke inverter untuk kemudian disalurkan ke beban. Pada sistem PLTS on grid, panel surya dihubungkan langsung dengan GTI dan keluaran GTI akan dihubungakan dengan jaringan listrik PLN melalui kWh-exim. GTI akan mensinkronisasi tegangan dari panel surya dan jaringan listrik PLN untuk digunakan dalam menyuplai beban. Sistem PLTS on grid bekerja apabila jaringan listrik PLN tetap aktif. Sistem PLTS hibrida merupakan gabungan dari sistem PLTS off grid dan on grid, dimana sistem PLTS off grid menggunakan bidirectional inverter yang dapat menyuplai daya ke baterai ketika terdapat kelebihan daya pada sistem PLTS on grid. Sistem PLTS off grid hibrida akan bekerja saat jaringan listrik PLN padam. Selain pengujian sistem PLTS, dilakukan pengujian terhadap karakteristik tegangan dan arus dari modul fotovoltaik terhadap perubahan iradiasi matahari dan suhu, untuk melihat perubahan kurva karakteristik tegangan dan arus terhadap iradiasi matahari dan suhu yang beruba-ubah. Hasil pengujian karakteristik tegangan dan arus dari modul fotovoltaik, didapatkan bahwa nilai teganga dan arus semakin meningkat sesuai dengan peningkatan nilai iradiasi matahari. Nilai tegangan dan arus tertinggi didapatkan padasaat nilai iradiasi matahari 1000 W/m2, yaitu sebesar 8,52 V dan 0,32 A. Sedangkan, nilai tegangan dan arus semakin menurun sesuai dengan peningkatan suhu. Nilai tegangan dan arus terendah didapatkan saat suhu 32oC, yaitu sebesar 6,73 V dan 0,18 A. Hasil pengujian sistem PLTS solar trainer didapatkan bahwa, pada sistem PLTS off grid semakin besar nilai daya yang diberikan makanilai arus dan daya yang dihasilkan semakin meningkat, sedangkan tegangan yang dihasilkan semakin menurun. Tegangan, tertinggi didapatkan pada saat daya beban 25 W, yaitu sebesar 230 V. Sedangkan arus dan daya tertinggi didapatkan pada saat daya beban 250 W, yaitu sebesar 1,01 A dan 214 W. Pada sistem PLTS on grid, nilai daya yang dihasilkan GTI relatif konstan, yaitu sekitar 216 W hingga 221 W, sedangkan daya yang diterima dari jaringan lsitrik PLN semakin meningkat dan pada saat daya beban 225 W GTI menerima daya bantu dari jaringan listrik PLN sebesar 11 W untuk menyuplai beban. Pada sistem PLTS hibrida saat jaringan listrik PLN padam, semakin besar nilai beban yang disuplai, daya yang dihasilkan oleh GTI konstan, tetapi daya yang dihasilkan oleh bidirectional inverter semakin meningkat. Nilai daya yang dihasilkan GTI relatif konstan, yaitu sekitar 180 W hingga 186 W, sedangkan daya yang diterima dari bidirectional inverter semakin meningkat dan pada saat daya beban 200 W GTI menerima daya bantu dari bidirectinal inverter sebesar 18 W untuk menyuplai beban.

English Abstract

In the Electric Power System Laboratory the use of solar cells is realized in the design of a solar trainer that is designed on the relationship between the voltage and current generated by the photovoltaic module to solar irradiation and temperature, PLTS connection system data parameters and equipment specifications used. The solar trainer consists of a solar power system consisting of photovoltaic modules, inverters, solar charge controllers, batteries, grid-tie inverters, kWh-Exim, and bidirectional inverters. The design of making solar train is needed in realizing solar cell practicum so that the design of solar trainers as an experimental tool is expected to be able to realize the solar cell experiment guide module. In this study, the design and testing of solar power systems are carried out on solar trainers. Before testing the PV-VP system on a solar trainer, the irradiation data from the sun and temperature in Malang were changed with time. It aims to determine the right time to do the test seen from the sun and temperature irradiation data obtained. The PLTS system used consists of an off-grid PLTS system, an on-grid PLTS system, and a hybrid PLTS system. In the off-grid PLTS system, the solar panel is connected to a solar charge controller (SCC) which is then connected to a battery and an inverter, when the load requires power, then the SCC will supply power to the inverter to then be distributed to the load. In the ongrid PLTS system, the solar panel is connected directly to the GTI and the GTI output will be connected to the PLN electricity network via kWh exim. GTI will synchronize the voltage of the solar panels and the PLN electricity network to be used in supplying loads. The ongrid PLTS system works if the PLN electricity network remains active. Hybrid PLTS system is a combination of off-grid and on-grid PLTS systems, where the off-grid PLTS system uses bidirectional inverters that can supply power to the battery when there is excess power in the on-grid PLTS system. The off-grid hybrid PLTS system will work when the PLN electricity grid goes out. In addition to testing the PV-VP system, testing the voltage and current characteristics of the photovoltaic module for changes in solar irradiation and temperature, to see changes in the curve of the voltage and current characteristics of changing solar and temperature irradiation. The results of testing the voltage and current characteristics of the photovoltaic module, it is found that the voltage and current values are increasing by an increase in the value of solar irradiation. The highest voltage and current values are obtained at solar irradiation values of 1000 W / m2, which is 8.52 V and 0.32 A. Meanwhile, the voltage, and current value decreases with increasing temperature. The lowest voltage and current values are obtained when the temperature is 32oC, which is 6.73 V and 0.18 A. The results of the solar PVT system are found that, in the off-grid solar power system the greater the value of the given power, the current value and the resulting power increases, while the voltage produceddecreases. The highest voltage is obtained when the load power is 25 W, which is 230 V. Whereas the highest current and power is obtained when the load power is 250 W, which is 1.01 A and 214 W. In the on-grid PLTS system, the value of the power generated by GTI relatively constant, which is around 216 W to 221 W, while the power received from the PLN electricity network is increasing and when the 225 W load power GTI receives auxiliary power from the PLN electricity network by 11 W to supply the load. In hybrid PLTS systems when the PLN electricity grid goes out, the greater the value of the load supplied, the power generated by the GTI is constant, but the power generated by the bidirectional inverter increases. The value of the power produced by GTI is relatively constant, which is around 180 W to 186 W, while the power received from the bidirectional inverter is increasing and when the load power is 200 W GTI receives auxiliary power from the bidirectional inverter of 18 W to supply the load

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	SKR/FT/2019/1050/052000747
Uncontrolled Keywords:	sel surya, Solar Trainer, sistem PLTS, solar cells, Solar Trainer, PLTS system
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.4 Prime movers and heat engineering > 621.47 Solar-energy engineering
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User:	Nur Cholis
Date Deposited:	10 Aug 2020 07:40
Last Modified:	18 Apr 2023 01:32
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/178882

Text (DALAM MASA EMBARGO) WULAN INDAH SEPTIANI (2).pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2023. Download (8MB)

Actions (login required)

View Item