kuliah 3 ptl plts-solar-energi

31
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 Angin 4. 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.

Upload: endi-alfarezell

Post on 18-Feb-2018

230 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: 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.

Page 2: 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 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.

Page 3: 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 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 . 

Page 4: 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 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.

Page 5: 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 5/31

Page 6: 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 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.

Page 7: 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 7/31

Page 8: 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 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

Page 9: 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 9/31

Page 10: 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 10/31

P L T S Pembangkit Listrik Tenaga Surya 

Page 11: 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 11/31

SOLAR )ELLS 

-.hoto/oltai$-ata%-.hotoele$tri$- $ell* 

Page 12: 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 12/31

)ARA KERJA SOLAR )ELL

Page 13: 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 13/31

KONSTRUKSI SOLAR )ELL 

Page 14: 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 14/31

 

P8MA9:AATA9 SOLA; 78LL 

Page 15: 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 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 

Page 16: 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 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! 

Page 17: 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 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

Page 18: 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 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

Page 19: 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 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

Page 20: 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 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"

Page 21: 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 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

Page 22: 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 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

Page 23: 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 23/31

S74 S;R8A & P=3639346A1

Page 24: 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 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.

Page 25: 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 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.

Page 26: 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 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#

Page 27: 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 27/31

7onto#

<ntuk ke*erluan suatu ruma# tangga di*erlukantenaga listrik dengan uraian sebagai berikut

Page 28: 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 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. ... (

Page 29: 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 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&-% = !$

 

Page 30: 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 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

Page 31: 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 31/31

S e k i a n

Teri&a 'a*ih