Efektifitas dan Desain Sistem Kontrol Photovoltaic Menggunakan Sistem Pelacakan Arah Matahari Double Axis Menggunakan Metode Fuzzy Tipe 2

Abstrak

Untuk mengoptimalkan energi panas yang diterima oleh panel photovoltaik, perlu dirancang bagaimana supaya panel photovoltaic mengikuti pergerakan matahari dari timur ke barat dan didesain menjadi double axis. Dalam tulisan ini akan disajikan efektifitas tegangan, arus dan daya yang dihasilkan photovoltaic yang dirancang mengikuti pergerakan arah matahari dengan menggunakan metode fuzzy tipe 2 untuk melacak arah pergerakan matahari. Penelitian Ini bertujuan untuk memaksimalkan energi panas yang diterima oleh panel photovoltaic sehingga energi listrik yang dibangkitkan dapat maksimal. Penelitian ini akan menggunakan beberapa sensor yang berfungsi sebagai alat pendeteksi pergerakan posisi matahari dan dihubungkan pada Microcontroller ATMega8535 sebagai otak dari sistem dengan menggunakan bahasa pemrograman C sebagai bahasa programnya. Hasil dari penelitian ini akan dibandingkan dengan panel photovoltaic yang tidak menggunakan sistem kontrol yang mengikuti pergerakan matahari.

Kata kunci : Fuzzy Tipe 2, Photovoltaick, double axis, sensor, Microcontroller ATMega8535

METODE PENELITIAN

      A.    Studi Literatur

Pada penelitian ini literatur-literatur yang akan digunakan sebagai acuan adalah sebagai berikut:

1.  Paper-paper yang menjelaskan tentang pengoptimalan energi panas yang diterima oleh panel photovoltaik.

2.    Paper-paper yang menjelaskan tentang efektifitas energi yang dihasilkan oleh photovoltaic.

3.    Paper-paper yang menjelaskan tentang sistem kontrol photovoltaic double axis.

4. Buku teks yang menjelaskan tentang teori-teori yang berkaitan dengan karakteristik photovoltaic

      B.     Pengumpulan Data

Pada penelitian ini yang akan dilakukan adalah merancang sistem kontrol panel photovoltaic double axis yang mengikuti pergerakan arah matahari, perancangan sistem elektronika dan mengambil data energi yang dibangkitkan kemudian dibandingkan dengan panel photovoltaic yang tidak menggunakan sistem kontrol pelacakan arah matahari. Dari hasil tersebut akan diketahui seberapa besar perbedaan efektifitas energi yang dihasilkan.

     C.    Pemodelan Sistem Kontrol Panel Photovoltaik Double Axis

Dalam merancang pergerakan panel photovoltaic tersebut, akan digunakan motor DC yang berfungsi sebagai actuator, speed reducer slewing dan gearbox untuk menyesuaikan kecepatan putar sistem dengan kecepatan matahari. Dalam perancangan sistem elektronika akan digunakan microcontroller ATMega8535 sebagai otak dari sistem yang dihubungkan dengan modul rangkaian driver motor DC  H-Bridge. Untuk pergerakan panel photovoltaic dirancang otomatis dengan menggunakan kecerdasan buatan Fuzzy tipe 2. Rancangan sistem tracking panel photovoltaic double axis dapat dilihat pada gambar dibawa ini :

Gambar1: Tracking panel photovoltaic double axis

Untuk menggerakkan motor DC digunakan rangkaian H-Bridge seperti ditunjukkan pada Gambar 2. rangkaian ini menggunakan empat MOSFET IRF540 yang dikendalikan oleh mikrokontroller melalui empat pin (X1-1, X1-2, X1-3, X1-4). Empat buah optocoupler dipasang sebagai isolator antara  mikrokontroller dan MOSFET.

 

Gambar 2 : Rangkaian H-Bridge Motor DC  yang dihubungkan dengan

                                            Microcontroller  ATMega 8535.

D.    JADWAL PENELITIAN

Keiatan-kegiatan yang akan dilakukan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel.1 berikut ini:

Kegiatan	Bulan
	I	II	III	IV	V	VI
Studi Literatur
Pemodelan Sistem
Simulasi dan Analisis
Pembuatan Laporan

E.     Daftar Referensi

Catalin Alexandru, Mihai Comsit “The energy balance of the photovoltaic tracking systems using virtual prototyping platform” IEEE 2014.

Catalin Alexandru, Claudiu Pozna “Virtual Prototype of a Dual-Axis Tracking System used for Photovoltaic Panels” IEEE  2013.

E. Suresh Kumar, Dr. Bijan Sarkar “Impact of  Wind and Shading on Energy Contribution

by Photovoltaic Panels with Axis Tracking System” IEEE 2013.

Jae-Sub Ko, Jun-Sik Choi, Sung-Jun Kang, Mi-Geum Jang, Jung-Woo Back, Dae-Kyung Kim, Dong-Hwa Chung “A Novel Tracking System Development of Photovoltaic for Low Radiation” IEEE 2011.

Parikhit Sinha, Matthew Schneider, Scott Dailey, Calvin Jepson and Mariska de Wild-Scholten “Eco-Efficiency of CdTe Photovoltaics with Tracking Systems” IEEE 2013

Xiaoli Xu, Qiushuang Liu,Yunbo Zuo “A Study on All-Weather Flexible Auto-Tracking Control Strategy of HighEfficiency Solar Concentrating Photovoltaic Power Generation System” IEEE 2010