rancang bangun energi listrik rumah tangga...

RANCANG BANGUN ENERGI LISTRIK RUMAH TANGGA MENGGUNAKAN SOLAR CELL DAN

KINCIR ANGIN

OLEHASWIN BAGUS PRASETYO (2209 030 007)

SURYAWAN GITA NUGRAHA (2209 030 046)

13 JULI 2012

----------------------------

GAMBARANUMUM

LATAR BELAKANG

TUJUAN

PERMASALAHAN

METODOLOGI PENELITIAN

KESIMPULAN & SARAN

ANALISA

LATAR BELAKANG

Indonesia merupakan wilayah yang dilewati garis equator dan memiliki wilayah laut yang luas.

LATAR BELAKANG

Hampir seluruh wilayah di indonesia terkena sinar matahari tetapi sedikit

yang memanfaatkannya.

Energi angin sangat melimpah dan tidak bisa habis dalam penggunaannya dan tidak banyak yang bisa memanfaatkan energi tersebut.

SOLUSI…

DIPERLUKAN SISTEM PENGISIAN SUMBER TEGANGAN DENGAN

MEMANFAATKAN ENERGI CAHAYA MATAHARI DAN

ANGIN

Solar cell Wind Turbin

Alat yang digunakan

Accumulator

Inverter

TUJUAN DAN MANFAAT

Sebagai sumber energi alternative dalam memenuhi kebutuhan listrik

rumah

TUJUAN Dapat memanfaatkan energi cahaya dan angin

MANFAAT

PERMASALAHAN

Bagaimana cara merancang alat yang bisa memanfaatkan suatu energi yang ada dan melimpah untuk di

jadikan sumber listrik

BATASAN MASALAH

Mengatur charging aki melalui tegangan dari sumber (solar

cell dan kincir angin)

PERANCANGAN SISTEM

BEBAN

Mikrokontroler

Solar CellKincir Angin

Penurun Tegangan

RangkaianCharger Inverter

LCD

PERANCANGAN HARDWARE

1. Power Supply

Power supply menggunakan

regulator 7812 dan 7805

PERANCANGAN HARDWARE

2. Perancangan Sistem Minimum

Sistem Minimum memakai ATmega 16,

LCD 16 x 2, dan regulator 7805.

PERANCANGAN HARDWARE

3. Perancangan Rangkaian Penurun Tegangan

Memakai regulator 7815, TIP 3055, resistor, dioda

PERANCANGAN HARDWARE

4. Perancangan Rangkaian Controller Accumulator

Menggunakan relay 12 V, optocoupler,

dan rangkaian resistor sebagai

pembagi tegangan.

PERANCANGAN SISTEM PENGISIAN AKI

Logika dalam sistem charging aki pada sumber

solar cell dan turbin angin

menuju beban AC

PERANCANGAN SOFTWARE

flow chart software sistem charging aki.

PERANCANGAN SOFTWARE

Flowchart Sistem Program

Mikrokontroller

PERANCANGAN MEKANIK

LCD

PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Keluaran Teori(volt)

Hasil ImplementasiRerata Kesalahan

(%)

Tanpa Beban

Ada Beban

Tanpa Beban(volt)

Ada Beban(volt)

5 volt 5 5,08 4,95 1,5% 1%

12 volt 12 11,88 11,88 1% 1%

Pengujian pada Rangkaian Power Supply

PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Pengujian Solar Cell

Keterangan Waktu Tegangan yang dihasilkan

Tanpa beban 09.30 20.40

Dengan beban 09.45 14.78

Dengan beban 10.05 15.22

Dengan beban 10.25 15.07

Dengan beban 10.45 15.22

Dengan beban 11.05 15.29

Dengan beban 11.25 15.38

Dengan beban 11.45 15.39

PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Pengujian Rangkaian Charger

Solar cell (V)

Hasil dari Rangkaian Charger Waktu

pengukuran KeteranganSebelum rangkaian

Sesudah rangkaian

20.40 Tanpa Beban 09.30 Tanpa Beban

14.78 12.08 12.08 09.45 Dengan Beban

15.22 13.02 12.93 10.05 Dengan Beban

15.07 12.93 12.82 10.25 Dengan Beban

15.22 12.96 12.86 10.45 Dengan Beban

15.29 13.02 12.92 11.05 Dengan Beban

15.38 13.06 12.96 11.25 Dengan Beban

15.39 13.08 12.99 11.45 Dengan Beban

15.30 13.09 13.00 12.05 Dengan Beban

PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Pengujian Rangkaian Penurun tegangan

Dari solar cell (V) Dari Penurun Tegangan Waktu pengukuran

20.40 15.28 09.30

14.78 12.92 09.45

15.22 13.08 10.05

15.07 12.96 10.25

15.22 13.00 10.45

15.29 13.07 11.05

15.38 13.12 11.25

15.39 13.16 11.45

15.30 13.16 12.05

PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Pengujian Tampilan LCD

Waktu LCD 1 LCD 2

09.45 12.738 12.687

10.05 13.038 12.988

10.25 12.978 12.927

10.45 12.978 12.988

11.05 13.099 13.048

11.25 13.099 13.049

11.45 13.159 13.109

PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Pengujian Inverter

Daya pada accumulator

Beban yang digunakan Keterangan

12.67 volt 65 watt Bisa jalan

12.67 volt 62 watt Bisa jalan

12.67 volt 40 watt Bisa jalan

12.67 volt 102 watt Bisa jalan

10.60 volt 65 watt Bisa jalan tetapi hanya sebentar.

10.60 volt 65 watt Bisa jalan tetapi hanya sebentar.

PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

Pengujian Perhitungan Program ADC

Tegangan SupplyTegangan Pada RPT

Accumulator charger

0,0007 V 0,0002V 0,0002V

1,87 V 0,62V 0,61V

3,75 V 1,25V 1,23V

7,50V 2,5V 2,46V

9,37V 3,12V 3,04V

11,25V 3,75V 3,69V

13,12V 4,38V 4,31V

15,00V 5,00V 4,93V

Pada akiTegangan pada power supply 13.50 VArus pada power supply 1,55 A dan arus beban 3.20 A

13.50 . 3.20 = 43.213.50 . 1.55 = 20.925

43.2 – 20.925/43.2 = 0.05150.0515 x 100% = 51%

EFISIENSI

Pada Solar Cell

Specification solar cellMaximum power 20 WTegangan tanpa beban 21.6 VTegangan setelah diberi beban 17.6 VArus sebelum diberi beban 1.21 AArus sesudah dikasih beban 1.13 ATemperature ±450 C sampai ±850 CToleransi ±5%

Pengukuran pada solar cell

Arus tanpa beban 0.01 ATegangan tanpa beban 19.4 VArus dengan beban 0.82 ATegangan tanpa Beban 15.62V

EFISIENSI

EFISIENSI

Arus tanpa beban

Arus dengan beban

Tegangan tanpa beban

Tegangan dengan beban

Pada Inverter

Keluaran dari inverter 220VArus setelah dikasih beban 0.272AArus pada tampilan avo 0.18 A

EFISIENSI

KESIMPULAN

• Daya yang dihasilkan solar cell terlalu kecil, yakni 20 watt dengan kapasitas tegangan 20 volt dan arus 1 amper. Daya yang kecil dari solar cell ini mengakibatkan waktu charging accumulator (aki) memerlukan waktu yang lama.

• Penggunaan beban yang terlalu besar atau jumlah beban yang banyak mengakibatkan accumulator (aki) pada sistem tidak bertahan lama. Accumulator (aki) yang digunakan adalah accumulator dengan kapasitas 12volt 5Ah dengan pengertian mampu menampung beban sebasar 60 watt/jam.

• Inverter yang digunakan memiliki nilai efisiensi yang kecil, berkisar antara 40% sampai 50% dari kemampuan total daya.

• Data dari counter digunakan untuk mengatur relay, saat counter samadengan 0 maka relay off dan saat counter lebih dari atau sama dengan1 maka relay aktif. Saat relay aktif maka lampu akan menyala

SARAN

• Sebaiknya digunakan alat yang bisa mengatur gerakan untuk tempat solar cell supaya dapat mengikuti arah gerakan sinar matahari.

• Agar pengisian aki lebih cepat sebaiknya digunakan solar cell dengan daya yang lebih besar.

DAFTAR PUSTAKA

• …, 8-bit AVR Microcontroller with 16K Bytes In-System Programmable Flash, Atmel, 2003.

• …, DT-I/O Relay Board, Innovative Electronics, 2005.• …, The Printed Circuit Board (PCB) Layout,

http://www.airborn.com.au/layout/232cnv10.gif, tanggal akses 21 Mei 2008.• Arifin, Irwan , Elektronika 1, Gunadarma, 2004.• Darma, Putu Rio A., Pengembangan Konverter Dari Teks Ke Fonem Pada

Mikrokontroler Untuk Aplikasi Alat Bantu Wicara, Proyek Akhir, PoltekElektronika Negeri Surabaya - ITS, 2006.

TERIMA KASIH...