Download - Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 1/31
PENGKAJIAN
SUMBER LISTRIK ALTERNATIF
1. Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro.
2. Pembangkit Listrik Tenaga Surya.
3. Pembangkit Listrik Tenaga Angin4. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
(gelombang laut.
!. Pembangkit Listrik Tenaga Sel "a#an "akar
$. Pembangkit Listrik Tenaga Panas "umi.
%. Pembangkit Listrik Tenaga "iomassa.
&. Pembangkit Listrik Tenaga "enda
2
Angkasa.
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 2/31
SOLAR POWERSolar Power adalah energi dari Matahari
PENA!ULUAN' ita tela# meman)aatkan Mata#ari untuk mengeringkan
*akaian dan makanan semen+ak beribu,ribu ta#un yanglalu- sam*ai ak#ir ak#ir ini kita tela# mam*umeman)aatkannya sebagan *embangkit tenaga.
' Mata#ari ber+arak 1! +uta km dari bumi- dan sangatmenak+ubkan sekali mem*unyai daya yang sangat da#syat.Hanya sebagian ke/il dari energi Mata#ari yang menyentu#"umi ta*i sangat melebi#i dari /uku* semua kebutu#andaya untuk 0aktu yang *an+ang dimasa de*an.
' Sesunggu#nya setia* 0aktu- sangat /uku* energi yangsam*ai ke bumi untuk memenu#i kebutu#an kita se*an+angmasa +ika kita da*at memen)aatkannya dengan bi+ak.
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 3/31
SOLAR ENERG"#
' Solar energy adala# radiant energi darimata#ari- yg da*at beruba# ke bentukenergi yang lain se*erti *anas dan listrik.
' Ada tiga ti*e utama *embangkit solarlistrik yaitu
*#otooltai/ /ells- solar t#ermal*lants- dan solar tungku .
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 4/31
BAGAIMANA SOLAR POWER BEKERJA
Ada tiga $ara %ta&a &engg%na'an energi Matahari(1. Solar )ell* (disebut +uga dg *#otooltai/ atau
*#otoele/tri/ /ells yaitu alat untuk meroba#
/a#aya langsung men+adi listrik. Pada saat /ua/a
/era# kita da*at mem*erole# daya yang /uku*untuk meng#idu*kan satu bua# bola lam*u 1
dari 1 m2 solar *anel.
Alat ini *d a0alnya dikembangkan dalam rangkauntuk menyediakan kebutu#an listrik untuk satelit.
Sekarang kebanyakan kalkulator suda# mengguna
kan Solar /ells sebagai sumber dayanya.
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 5/31
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 6/31
+. Solar water heating-
' 5imana *anas dari Mata#ari digunakan
untuk memanaskan air dalam gelas *aneldiatas ata* ruma#. 6ni berarti kita tidak lagimenggunakan banyak gas atau listrik utkmemanaskan air kebutu#an ruma# tangga.
' Air di*om*akan melalui *i*a *i*a dalamsuatu *anel. Pi*a di /at dengan /at #itamse#ingga da*at menyera* *anas bila
/a#aya mata#ari mengenainya.7ara ini akan membantu kita membuatsistem *emanasan sentral.
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 7/31
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 8/31
, Solar F%rna$e* .
' Solar Tungku menggunakan luasan yang
sangat luas dari susunan ka/a untukmengum*ulkan energi /a#aya mata#arikedalam ruangan yang sem*it sebagai)okusnya dan meng#asilkan tem*eratur yangsangat tinggi.
' 5i Odellio- Peran/is terda*at satu SolarTungku ini sebagai tem*at eks*erimen ilmia#
yang da*at men/a*ai tem*eratur 33. o 7
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 9/31
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 10/31
P L T S Pembangkit Listrik Tenaga Surya
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 11/31
SOLAR )ELLS
-.hoto/oltai$-ata%-.hotoele$tri$- $ell*
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 12/31
)ARA KERJA SOLAR )ELL
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 13/31
KONSTRUKSI SOLAR )ELL
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 14/31
P8MA9:AATA9 SOLA; 78LL
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 15/31
Proses Kerja P L T S :
Solar power supply terdiri dari 4 (empat) bagian yaitu solar
modul, charger regulator, battery, dan static inerter!
Solar power modul terdiri dari rangkaian series/paralel cell
cristal silicon hubungan P-N. Akibat proses penyinaran oleh
cahaya/penerangan akan dihasilkan elektron dan hole, selanjutnyamembangkitkan perbedaan tegangan pada cell, bila pada cell tsb
diberikan suatu rangkaian tertutup maka arus akan mengalir.
Rangkaian cell/solar power modul tersebut dihubungkan dengancharger regulator yang berguna untuk pengisian muatan battery,
dan selanjutnya energi yang disimpan pada battery tersebut
dikondisikan sebagai sumber daya listrik beban/peralatan
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 16/31
Kon/er*i Energi Photo/oltai$#
! "nergi radiasi surya dpt dirubah menjadi arus listri# searahdengan mengguna#an lapisan$ tipis dari sili#on (Si) murniatau bahan semi#ondutor lainnya!
! Sel surya %otooltai# merupa#an suatu alat yg dpt merubahenergi sinar matahari secara langsung menjadi energi listri#!
! Pada a&asnya sel tsb merupa#an suatu dioda semi #ondu#toryang be#erja menurut proses #husus yg dinama#an proses ta#seimbang (non e'uilibrium process) dan berlandas#an e%e#%otooltai#!
! Sel surya dapat menghasil#an tegangan antara , dan * olttergantung intensitas cahaya dan &at semi #ondu#tor yangdipa#ai!
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 17/31
Solar cell ber"ungsi sebagai pembangkit listrik dan merupakan suatu elemen
akti" yang dapat mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik.
Sel surya yang pada umumnya mempunyai ketebalan minimum #.$ mm terbuat
dari irisan bahan semi konduktor dengan kutup positip dan negatip, dimana
prinsip kerjanya dengan meman"aatkan e"ek "oto %oltaik &e"ek yang dapat
mengubah langsung cahaya matahari menjadi energi listrik, prinsip ini
ditemukan oleh 'ac(uerel
berkebangsaan Perancis pada tahun )*$+.
odul Solar generator Sel surya
SOLAR )ELL
'entuk dansusunan dari
solar cell
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 18/31
). Solar modul terdiri dari rangkaian series/paralel sel cristal silicon hubungan P-N.
Akibat proses penyinaran oleh cahaya/penerangan akan dihasilkan elektron dan hole,
selanjutnya membangkitkan perbedaan tegangan pada sel, bila pada sel tersebut
diberikan suatu rangkaian tertutup maka arus akan mengalir.
. harger regulator adalah suatu peralatan yang ber"ungsi untuk mengatur arus pengisian/ pengosongan battery secara otomatis.
$. 'attery adalah perangkat / alat sumber tenaga yang dapat menghasilkan tenaga / energi berdasarkan reaksi kimia.
0. 1n%erter adalah perangkat elektronik daya yang mengubah daya arus searah &2menjadi daya arus bolak balik &A.
S34AR
5enerator
Protecti%e
2ioda
harge
Regulator 'A667R8
1n%erter/dc
on%erter 43A2
9oltage
limit
untuk
o%er
charge
battery
:ondisi
%oltage
battery
KOMPONEN UTAMA SOLAR POWER SUPPL"
'lok diagram
solar power
plant
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 19/31
). 6egangan beban nol &;3 diukur pada kondisi tak berbeban dantidak dipengaruhi oleh penyinaran.
. Arus hubung singkat &1k diukur saat sel dihubung singkat.
Arus hubung singkat berbanding lurus dengan kuat penyinaran.
$. 6itik daya maksimum &PP diperoleh dari hasil arus dan
tegangan yang dibuat pada setiap titik.6itik ini dapat dicapai bilamana tahanan pemakai sama dengan
tahanan sel surya &R 4 < R i.
=al ini dalam praktek selalu diusahakan, caranya yaitu dengan
mengubah tegangan searah yang dihasilkan atau sering disebut
dengan maksimum Power 6racker.
4! "%isiensi panel (tambahan)
PARAMETER PENTING PAA SEL SUR"A
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 20/31
+attery primer adalah perangkat sumber tenaga yang
cara kerjanya mengubah energi kimia menjadi listrik
semata mata digunakan hanya sekali hingga habis
kemampuannya, contohnya battery sel kering.
+attery se#under adalah perangkat sumber tenaga yang
cara kerjanya mengubah energi kimia menjadi listrik
&reaksi primer dan dapat pula mengubah energi listrik
menjadi kimia, dengan kata lain dapat menyimpan energi
listrik &reaksi sekunder, serta la>im disebut accumulator
atau disingkat menjadi accu / aki.
BATTER"
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 21/31
Prosedur pengoperasian solar generator setelah selesai proses instalasi adalah ?
! Setelah proses instalasi selesai dan sebelum mengoperasikan solar power
supply, pastikan terlebih dahulu bahwa instalasi yg dilaksanakan sudah benar.
! Periksa kondisi elektrolit serta hubungan pd masing battery, kemungkinan
longgar pada kepala battery agar segera kencangkan dan selanjutnya pastikan
bahwa seluruhnya dalam kondisi baik.
! Periksa pula seluruh hubungan mulai dari solar generator, regulator, battery,
dan in%erter bila tersedia. 'ila ada hubungan yang kurang baik atau kendur
segera diperbaiki atau kencangkan.
! Pastikan tegangan operasi dan kapasitas beban telah sesuai dengan tegangan
dan kapasitas solar power supply.
! Periksa apakah lampu indikator pada regulator ada yang hidup, bila ada lampu
indikator menyala merah kemungkinan battery dalam keadaan kosong. 2alam
kondisi demikian sebaiknya beban dimatikan dahulu agar battery mengalami
proses pengisian dan setelah lampu indikator merah padam beban dapat
PROSEUR PENGOPERASIAN SOLAR GENERATOR
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 22/31
Solar cell ber"ungsi sebagai pembangkit listrik dan merupakan suatu elemen
akti" yang dapat mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik.
Sel surya yang pada umumnya mempunyai ketebalan minimum #.$ mm terbuat
dari irisan bahan semi konduktor dengan kutup positip dan negatip, dimana
prinsip kerjanya dengan meman"aatkan e"ek "oto %oltaik &e"ek yang dapat
mengubah langsung cahaya matahari menjadi energi listrik, prinsip ini
ditemukan oleh 'ac(uerel
berkebangsaan Perancis pada tahun )*$+.
odul Solar
enerator
Sel Surya
SOLAR )ELL
'entuk dansusunan dari
solar cell
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 23/31
S74 S;R8A & P=3639346A1
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 24/31
Susunan Solar 7ell.
' Tenaga listrik yang di#asilkan ole# 1 solar/ell mem*unyai daya yang ke/il- untukmenda*atkan daya yang lebi# besar makasolar /ell tersebut di#ubungkan se/ara seri
atau *aralel.' <ntuk mem*erbesar tegangan maka di*akai
#ubungan seri- dan untuk menaikan
kemam*uan arus- masing,masing rangkaianseri tersebut di*aralelkan.
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 25/31
' Susunan dari bebera*a solar sel dinamakanmodul dan susunan bebera*a moduldisebut array.
' "ila susunan solar sel terda*at m bua#)otooltaik dlm #ubungan seri dan n bua#dlm #ubungan *aralel- dan tia* sel surya
mem*. arus 6s/ = 6o dan tegangan >s/ = >o untuk radiasi maksimum maka alat inimem*unyai daya *un/ak sebesar
att *un/ak m.n. 6o . >o 0att.Tegangan Out*ut m >o otl
Arus maksimum n 6o am*er.
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 26/31
5A?A P8M"A9@6T PLTS.
Aa 0 E 1 2I
a/ 3 m4
n 0 Aa 1 A$&
P 0 n 3 P&
5imana P = daya yang dibangkitkan ole# PLTS (.n = +umla# modul
Pm = daya maks sebua# modul (
8 = 8nergi (#
6a = intensitas /a#aya ratarata (Bm2
m = e)isiensi modul (C
Aa = luas *anel sel surya (m2
A/m = luas e)ekti) sebua# modul (m2.
7onto#
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 27/31
7onto#
<ntuk ke*erluan suatu ruma# tangga di*erlukantenaga listrik dengan uraian sebagai berikut
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 28/31
ebutu#an tersebut akan disu*lai dari dengan menggunakan
Modul Sel Surya :otooltaik (PLTS dengan data sbb
Luas e)ekti) modul = -33%$ m25aya maksimum modul = 1&-%
8)isiensi modul = 1 C
6ntensitas 7a#aya rata rata = 44! Bm2
<ntuk kontinuitas *elayanan beban- /adangan energidisediakan (ditamba#kan dalam baterai 2! C kebutu#anenergi keseluru#an.
Hitungla#
D ebutu#an energi keseluru#an ..... dalam # D Luas *anel sel surya .................. (m2
D Eumla# modul untuk *anel surya ......... (bua#
D 5aya yang dibangkitkan ole# PLTS. ... (
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 29/31
PenyelesaianPemakaian energi keseluru#nya(%F1F12G(3F4F$G(1F3!FG(1F3F$G(1F3F%= 3&&! #
<ntuk /adangan dalam baterai 2! C F 3&&! # = %1-2! #.
Total energi yang dibutu#kan = 4&!$-2! #.
Luas *anel surya Aa = 8 B 6aF m
= 4&!$-2! # B 44!F1C = 1-12 m2
Eumla# modul untuk *anel surya n = Aa B A/m
= 1-12 m2 B .33%$=32-32! atau 32 bua#
5aya yang dibangkitkan P = n F Pm = 32 F 1&-% = !$
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 30/31
Kehandalan terhada. 'endala o.era*i (
endala o*erasi dari solar *o0er su**ly sangatter*engaru# ole# keadaan /ua/a- karena
besarnya arus dan tegangan out*ut berbandinglurus dengan *enyinaran /a#aya *ada /ell sertarenda#nya e))isiensi dari /ell.
Solar *o0er su**ly #arus ditem*atkan *ada tem*at
tem*at yang da*at menam*ung sinar mata#arise/ara maksimum se+ak mata#ari terbit sam*aitenggelam (*ada area terbuka
7/23/2019 Kuliah 3 PTL Plts-solar-Energi
http://slidepdf.com/reader/full/kuliah-3-ptl-plts-solar-energi 31/31
S e k i a n
Teri&a 'a*ih