Volume 1 Nomor 2 Tahun 2023
pp 30-37
ANALISIS PENGARUH THERMOELEKTRIK
TERHADAP EFEKTIVITAS PANEL SURYA SEBAGAI
ALTERNATIF ENERGI LISTRIK
Michelle Valerie1.
Sopian Soim1.
Redho Ali Said2 Shohibulloh Bayu Anistiawan4 Politeknik Negeri Sriwijaya michellevalerie180@gmail.
com, sopian_soim@polsri.
id, redhoali13@gmail.
sohibullohbayu@gmail.
ABSTRACT
Human life is indirectly influenced by energy, both the energy used to work and the energy that comes from nature.
Utilization of natural energy can be utilized by humans for their interests and Natural energy can be in the form of energy that comes from soil, water, sunlight.
In the field, the use of solar energy is only sunlight, even though sunlight has other energy apart from light, namely heat energy that is emitted by radiation to the earth's surface.
For this reason, the problem arises how to take advantage of the heat from sunlight other than the light itself.
Thermoelectric is one of the components that can be used for converting heat energy into electrical energy with a temperature difference.
Keywords: Solar Panels.
Thermoelectric Generators.
Hybrid
ABSTRAK
Kehidupan manusia secara tidak langsung dipengaruhi oleh energi, baik energi yang digunakan untuk bekerja melakukan kegiatan maupun energi yang berasal dari alam.
Pemanfaatan Energi alam tersebut dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk kepentingan dan kesejahteraanya.
Energi alam dapat berupa energi yang berasal dari tanah, air, cahaya matahari.
Keadaan di lapangan pemanfaatan energi surya yang digunakan hanyalah sinar matahari, padahal sinar matahari memiliki energi lain selain dari cahaya ialah energi panas yang dipancarkan dengan cara radiasi ke permukaan bumi.
Untuk itu timbul permasalahan bagaimana memanfaatkan panas dari cahaya matahari selain cahaya itu sendiri.
Thermoelektrik adalah salah satu komponen yang bisa digunakan untuk konversi energi panas menjadi energi listrik dengan perbedaan temperature suhu Dari hasil penelitian diperoleh rata-rata tegangan sebesar 12,11 volt untuk pengujian panel surya, 8,45 volt untuk pengujian thermoelektrik 15,48 volt.
Kata kunci: Panel Surya.
Thermoelektrik Generator.
Hybrid
PENDAHULUAN
Kehidupan manusia secara tidak langsung dipengaruhi oleh energi, baik energi yang digunakan untuk bekerja melakukan kegiatan maupun energi yang berasal dari alam.
Pemanfaatan Energi alam tersebut dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk kepentingan dan kesejahteraanya.
Energi alam dapat berupa energi yang berasal dari tanah, air, cahaya matahari, dan lain sebagainya.
Energi alam terbagi menjadi dua jenis yaitu energi yang dapat diperbaharui dan energi tidak dapat diperbaharui.
Selain itu, dalam hukum kekalan energi disebutkan bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan namun akan selalu berubah kedalam bentuk lain, sehingga sangat disayangkan jika energi hanya berubah kedalam bentuk lain namun tidak dimanfaatkan(Putranto et al.
Volume 1 Nomor 2 Tahun 2023 pp 30-37 Indonesia sebagai negara khatulistiwa dengan sinar matahari menyinari setiap harinya memiliki potensi sumber daya energi surya.
Beberapa dekade terakhir energi surya banyak dimanfaatkan menjadi energi listrik.
Proses konversi menjadi energi listrik dipengaruhi oleh efek photovoltaik, penerapan efek tersebut dapat dilakukan menggunakan sel surya.
Pemanfaatan sel surya merupakan pondasi awal untuk menerapkan energi terbarukan dalam suatu pembangkit listrik.
Keadaan di lapangan pemanfaatan energi surya yang digunakan hanyalah sinar matahari, padahal sinar matahari memiliki energi lain selain dari cahaya ialah energi panas yang dipancarkan dengan cara radiasi ke permukaan bumi.
Untuk itu timbul permasalahan bagaimana memanfaatkan panas dari cahaya matahari selain cahaya itu sendiri(Ginanjar.
Hiendro, and Suryadi 2.
(Dewi et al.
Thermoelektrik adalah salah satu komponen yang bisa digunakan untuk konversi energi panas menjadi energi listrik dengan perbedaan temperature suhu.
Referensi menyatakan bahwa semakin besar perbedaan suhu maka akan semakin besar energi listrik yang Tegangan terbesar yang dihasilkan oleh satu modul termoelektrik adalah sebesar 0,2766 Volt dan daya sebesar 0,765 mW untuk perbedaan suhu 30 AC, untuk itu ada keterkaitan yang bisa didapatkan untuk meningkatkan efisiensi dari panel surya(Putra.
Septiadi, and Nurulianthy 2.
Berdasarkan penelitian sebelumnya efisiensi rata-rata panel surya adalah 15-20% output yang dihasilkan sehingga diharapkan dengan adanya penelitian ini dapat mengetahui pengaruh thermoelektrik jika digunakan pada panel surya.
Selain itu, diharapkan penggunaan panel surya pada pembangkitan listrik dapat digunakan dengan baik LANDASAN TEORI Photovoltaic Cell Energi listrik dapat dibangkitkan dengan mengubah sinar matahari melalui sebuah proses yang dinamakan photovoltaic (PV).
Photo merujuk kepada cahaya dan voltaic merujuk kepada tegangan.
Terminologi ini digunakan untuk menjelaskan sel elektronik yang memproduksi energi listrik arus searah dari energi radian matahari.
untuk mengubah cahaya menjadi energi listrik sebanyak-banyaknya dan dapat digabung secara seri atau paralel untuk menghasilkan tegangan dan arus yang diinginkan(Matias et al.
Gambar 1 Panel Surya Thermoelectric Generator (TEG) Thermoelectric generator adalah memanfaatkan perbedaan suhu yang terjadi dilingkungan menjadi energi listrik.
Thermoelektric generator menggunakan sebuah elemen yang disebut peltier.
Termoelektrik terbuat dari solid state material .
aterial zat pada.
yang dapat mengkonversi energi dari perbedaan temperatur ke beda potensial .
fek Volume 1 Nomor 2 Tahun 2023 pp 30-37 Seebec.
, atau dari arus listrik menjadi perbedaan temperature .
fek Peltie.
(Utama Gambar 2 Thermoelektrik Multimeter Gambar 3 Multimeter Multimeter adalah alat ukur yang mengukur tigas jenis besaran yaitu tegangan, arus, dan hambatan yang terdiri dari voltmeter dan ampermeter.
Voltmeter Prinsip kerja voltmeter adalah adanya fluksi megnetik yang memiliki bentuk gelombang sinus dengan frekuensi yang sama lalu masuk ke kepingan logam dengan cara parallel.
Antara satu fluks dengan yang lainya memiliki fasa yang berbeda.
Fluks bolak balik akan mengakibatkan tegangan dengan kepingan logam dan mengakibatkan arus berputar pada keeping logam tersebut.
Voltmeter dapat diterapkan sebagai alat ukur untuk mengukur tegangan pada rangkaian(Coello 2.
Ampermeter Amperemeter memiliki prinsip kerja dari penerapan gaya magnetic .
aya Lorent.
Saat kumparan yang dilingkupi oleh medan megnetik dialiri oleh arus listrik maka akan timbul gaya Lorentz, gaya ini akan menimbulkan gerak pada jarum penunjuk penyimpang.
Gaya yang timbul akan sebanding dengan besarnya arus yang mengalir.
Amperemeter dapat diaplikasikan untuk membantu pengukuran kuat arus listrik pada rangkaian.
Amperemeter digunakan pada rangkaian seri karena jika terhubung secara seri maka arus yang mengalir antara rangkaian dan amperemeter akan sama.
Sehingga arus yang ditampilkan pada amperemeter akan sama dengan arus pada rangkaian.
Jika dihubungkan secara parallel maka arus yang ditampilkan oleh ampremeter adalah hanya setengah dari Volume 1 Nomor 2 Tahun 2023 pp 30-37 arus rangkaian.
Hal ini terjadi karena jika disusun secara parallel maka arus yang mengalir akan terbagi setengah ke tetap dirangkaian sedangkan setengahnya lagi mengalir di amperemeter(Habiburosid.
Indrasari, and Fahdiran 2.
METODE PENELITIAN
Studi Literatur Studi literatur ini dilakukan untuk mendapatkan informasi atau pengetetahuan teori tentang semua hal yang berhubungan dengan penelitian Analisis Pengaruh Thermoelektrik Terhadap Efektivitas Panel Surya Sebagai Alternatif Energi Listrik.
Maka studi literatur diperoleh :
Mendapatkan informasi mengenai komponen yang akan digunakan dalam proses Mengetahui cara kerja dari rangkaian panel surya dan thermoelektrik.
Merancang Perangkat Keras Mengumpulkan alat dan bahan yang akan digunakan untuk membuat Analisis Pengaruh Thermoelektrik Terhadap Efektivitas Panel Surya Sebagai Alternatif Energi Listrik.
Gambar 4 Diagram Blok Hardware Pada gambar merupakan rangkaian dari panel surya dan thermoelektrik.
Panel surya menyerap energi matahari dan mengkonversi menjadi energi listrik dengan efek photovoltaic dan spesifikasi tegangan diatas 13 volt sehingga tegangan yang akan dihasilkan maksimum 13 volt.
Pada penelitian ini untuk meningkatkan efisiensi, pada rangkaian panel surya tersebut ditambahkan thermoelektrik.
Thermoelektrik yang digunakan adalah sebanyak 12 buah, dengan 6 buah pada bagian sisi kiri dan 6 buah pada bagian sisi kanan sehingga output dari rangkaian tersebut adalah tegangan dan arus gabungan panel surya dan thermoelektrik.
Volume 1 Nomor 2 Tahun 2023 pp 30-37 Gambar 5 Diagram Penelitian Pada gambar diatas merupakan alur kerangka penelitan yang ditempuh adalah sebagai Persiapan komponen dan alat ukur Pada bagian ini adalah menyiapkan panel surya sesuai spesifikasi yang telah ditentukan yaitu 50 Wp, dan thermoelektrik generator sp 1848.
Pengujian Panel Surya Pengujian panel surya ditujukan untuk mengecek kualitas dari panel surya tersebut, pengujian akan dilakukan secara langsung dibawah sinar matahari selama 5 jam mulai dari pukul 09.
00 Ae 14.
00 untuk mengetahui tegangan dan arus yang dihasilkan oleh panel surya tersebut.
Pengujian thermoelectric generator Pengujian pada thermoelectric generator akan dilakukan secara langsung dengan panas sinar matahari selama 5 jam mulai dari 09.
00 untuk mengamati tegangan dan arus rata-rata setiap jam dari perubahan suhu yang terjadi.
Penggabungan sistem panel surya dan thermoelektrik Pada bagian ini komponen panel surya dan thermoelekrik dirangkai dengan cara menggabungkan hasil output yang dihasilkan Pengujian sistem secara keseluruhan Pengujian sistem ini dengan cara mengukur hasil output hybrid antara panel surya dan thermoelektrik generator.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1 Pengujian Panel Surya Pengujian pada panel surya dengan mengukur tegangan dan arus menggunakan multimeter setiap setengah jamnya dari pukul 09.
00, ditampilkan pada Tabel 1.
Volume 1 Nomor 2 Tahun 2023 pp 30-37 Tabel 1.
Pengukuran Panel Surya pukul 09.
Waktu Intensitas Cahaya
Berawan Berawan Berawan Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Suhu
Permukaan EE
Tegangan Arus
11,14
11,25
11,29
12,05
12,20
12,30
12,45
12,55
12,63
12,64
12,74
1,75
1,81
1,85
1,86
1,87
1,92
1,96
2,20
2,85
2,89
2,91
2 Pengujian Thermoelektrik Generator Pengujian pada thermoeletrik Generator pada multimeter setiap setengah jamnya dari Tabel 2.
Pengukuran thermoeletrik Generator pada multimeter setiap setengah jamnya dari pukul 09.
Waktu Intensitas Cahaya
Berawan Berawan Berawan Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Suhu
Permukaan EE
Tegangan Arus
8,14
8,25
8,29
8,34
8,40
8,52
8,57
8,45
8,63
8,69
8,74
0,50
0,52
0,54
0,56
0,75
0,81
0,85
0,86
0,87
0,92
0,96
3 Pengujian Hybrid Panel Surya dan thermoelektrik Generator setiap setengah jamnya dari pukul 09.
Tabel 3.
Pengujian Hybrid Panel Surya dan thermoelektrik Generator setiap setengah jamnya dari pukul 09.
Waktu Intensitas Cahaya
Berawan Berawan Suhu
Permukaan EE
Tegangan Arus
15,10
15,15
2,50
2,53
Volume 1 Nomor 2 Tahun 2023
pp 30-37
Berawan Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
Cerah
15,29
15,31
15,33
15,42
15,57
15,63
15,71
15,86
15,94
2,56
2,65
2,75
2,81
2,85
2,86
2,87
2,92
2,96
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian diperoleh rata-rata tegangan sebesar 12,11 volt dan arus ratarata 2,17 A untuk pengujian panel surya, pengujian thermoelektrik dihasilkan rata-rata tegangan 8,45 volt dan arus rata-rata 0,74 A, serta untuk penggabungan hybrid panel surya dan thermoelektrik generator tegangan 15,48 volt dan arus rata-rata 2.
75 volt.
DAFTAR PUSTAKA