BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

91
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA DATA
4.1 Pengujian Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Pengujian PLTS sesuai dengan diagram rangkaian pada gambar 4.1
dengan menggunakan alat ukur seperti pada tabel 4.1, bertujuan untuk
memperoleh data besarnya Arus dan tegangan pada beban BTS tersebut.
Gambar 4.1 Diagram Rangkaian PLTS (detail pada lampiran 7)
91
92
Adapun alat ukur yang digunakan terlihat pada tabel 4.1 dibawah ini.
Tabel 4.1 Alat Ukur yang digunakan untuk pengujian PLTS
No.
Nama Alat ukur
Fungsi
1
Untuk Mengukur Intensitas Matahari
Solar Power Meter /
Solarimeter/ Phyranometer (W/m2)
2
Anemometer
3
Termohygrometer
4
Tang Ampere / Multimeter
Untuk Mengukur Kecepatan Angin
(m/s) dan Arah angin
Untuk
mengukur
suhu
(oC)
Kelembaban udara (%)
Untuk
mengukur
Tegangan(Volt),
Arus (A), Tahanan (Ohm).
4.1.1 Spesifikasi Sistem
Type
: SW 170
Brand / Suplier
: Solar World
Type Material
: Monocristalline silicon
Number of Cells
: 72
No.of Array
: 40 Pcs
Total daya Output
: 13600 Watt
: (80 Modul x 170 W)
Nominal Voltage
: -48 VDC
Autonomi Back up
: 3 Days
No.of battery Bank
: 2 Bank = 48 Blok
(@2000 Ah)
Operating temperature
dan
: -20oC to + 60 oC
4.1.2 Solar Module
Array Module
: SW 170
Peak Power (Wp)
: 170 Wp
Open Circuit Voltage (Voc)
: 44.2 VDC
Maximum Power point Voltage (Vmpp): 35.5 VDC
93
Short Circuit Current ( Isc)
: 5.20 A
Maximum Power point Current (Impp) : 4.79 A
Size
: 1610 x 810 x 34 mm
4.1.3 Battery Specification
Battery Merk
: BAE 12 PVV 2V /2280 Ah
Nominal Voltage
: 2 VDC
Battery Capasity
: 2000 Ah
Weight (Block)
: 115 Kg
Dimension
: 215 x 277 x 855
4.1.4 Charge Controller Specification
Charge Controller Merk
: Apollo Solar
Turbocharge T80 HV
Maximum Output Current
: 4x 80 A = 320 A
Sistem Voltage
: 48 Volt
Array Vmp range
: 70 – 150 Vdc
4.1.5 Inverter
Inverter Type
: Steca AJ400-48
Output daya
: 300 W
Input Voltage
: 48 VDC
Output Voltage
: 220 VAC
4.1.6 Pengukuran Array pada Modul Solar Cell
4.1.6.1 Pengukuran Tegangan dan Arus Tanpa beban
 Pengukuran Tegangan dan Arus dilakukan pada setiap
Array Sistem.
 Pengukuran dalam kondisi cuaca Cerah dari pukul (10:00 –
14:00 WIB)
94
Gambar 4.2 Pengukuran Output Panel/ Arrray Tanpa Beban
Tabel 4.2a Pengukuran Output Panel / Array pada Junction
Box-1
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pengukuran
Junction Box 1
Array-1
Array-2
Array-3
Array-4
Array-5
Array-6
Array-7
Array-8
Array-9
Array-10
TOTAL
Voltage (Volt)
78,0
77,1
76,9
76,9
77,2
77,4
77,6
77,3
77,1
76,5
77,2
Arus
(Ampere)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Tabel 4.2b Pengukuran Output Panel / Array pada Junction
Box-2
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Pengukuran
Junction Box 2
Array-11
Array-12
Array-13
Array-14
Array-15
Array-16
Array-17
Array-18
Array-19
Voltage (Volt)
75,0
75,4
76,9
75,4
75,1
77,6
76,7
76,7
76,6
Arus
(Ampere)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
95
10
Array-20
TOTAL
76,7
76,2
0
0
Tabel 4.2c Pengukuran Output Panel / Array pada Junction
Box-3
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pengukuran
Junction Box 3
Array-21
Array-22
Array-23
Array-24
Array-25
Array-26
Array-27
Array-28
Array-29
Array-30
TOTAL
Voltage (Volt)
77,2
77,9
77,5
78,5
77,7
76,0
77,6
76,8
77,3
77,3
77,3
Arus
(Ampere)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Tabel 4.2d Pengukuran Output Panel / Array pada Junction
Box-4
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pengukuran
Junction Box 4
Array-31
Array-32
Array-33
Array-34
Array-35
Array-36
Array-37
Array-38
Array-39
Array-40
TOTAL
Voltage (Volt)
77,3
78,0
77,0
77,2
77,9
77,2
77,6
78,0
76,8
76,6
77,3
Arus
(Ampere)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4.1.6.2 Pengukuran Tegangan dan Arus Ber beban
 Pengukuran Tegangan dan Arus dilakukan pada setiap
Array Sistem.
96
 Pengukuran dalam kondisi cuaca Cerah dari pukul (10:00 –
14:00 WIB)
Gambar 4.3 Pengukuran Output Panel/ Arrray Ber Beban
Tabel 4.3a Pengukuran Output Panel / Array pada Junction
Box-1
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pengukuran
Junction Box 1
Array-1
Array-2
Array-3
Array-4
Array-5
Array-6
Array-7
Array-8
Array-9
Array-10
TOTAL
Voltage (Volt)
56,5
57,1
56,8
56,4
57,0
56,3
56,7
56,1
56,5
56,0
58,1
Arus
(Ampere)
5,2
5,1
5,2
3,4
3,7
3,9
2,0
2,1
2,2
5,1
29,7
Tabel 4.3b Pengukuran Output Panel / Array pada Junction
Box-2
No
1
2
3
4
5
6
7
Pengukuran
Junction Box 2
Array-11
Array-12
Array-13
Array-14
Array-15
Array-16
Array-17
Voltage (Volt)
60,1
60,0
59,9
59,5
59,6
59,5
59,2
Arus
(Ampere)
4,8
4,8
5,1
4,8
2,6
1,8
1,7
97
8
9
10
Array-18
Array-19
Array-20
TOTAL
59,2
59,2
59,1
62,1
1,7
1,9
1,9
23,4
Tabel 4.3c Pengukuran Output Panel / Array pada Junction
Box-3
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pengukuran
Junction Box 3
Array-21
Array-22
Array-23
Array-24
Array-25
Array-26
Array-27
Array-28
Array-29
Array-30
TOTAL
Voltage (Volt)
67,8
68,0
66,6
66,9
67,3
66,8
66,5
66,8
66,2
66,8
70,9
Arus
(Ampere)
4,0
1,5
1,3
1,4
1,2
0,9
1,0
1,0
1,0
1,2
13,6
Tabel 4.3d Pengukuran Output Panel / Array pada Junction
Box-4
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pengukuran
Junction Box 4
Array-31
Array-32
Array-33
Array-34
Array-35
Array-36
Array-37
Array-38
Array-39
Array-40
TOTAL
Voltage (Volt)
57,2
57,1
56,8
56,6
56,6
56,5
56,5
56,4
56,4
56,3
65,0
Arus
(Ampere)
1,1
1,5
1,3
1,1
1,3
1,3
1,1
1,2
1,4
1,3
10,4
98
4.1.7 Pengukuran Charge Controller (BCR)
 Pengukuran Output Charge Controller pada kondisi Berbeban
 Posisi MCB Baterai ON
Tabel 4.4 Pengukuran Charge Controller
No
1
2
3
4
Pengukuran
Charge Controller
Apollo 1 (Master)
Apollo 2 (Slave-1)
Apollo 3 (Slave-2)
Apollo 4 (Slave-3)
TOTAL
Voltage (Volt)
58,7
63,5
57,4
58,4
59,5
Arus
(Ampere)
23,8
17,5
35,2
39,9
116,4
4.1.8 Pengukuran Output Beban / load
Tabel 4.5 Pengukuran Output Beban
No
1
2
3
Pengukuran
Output / Beban
Baterai
Beban / Load
Input Inverter
TOTAL
Voltage (Volt)
51,1
51,1
49,7
50,6
Arus
(Ampere)
67,2
63,1
0,9
131,2
4.2 Analisa Data Hasil Pengujian
4.2.1 Pengukuran Tegangan dan Arus Tanpa beban
Dari hasil pengukuran didapat besarnya tegangan rata-rata
yang diperoleh dari keempat junction box sebesar 77 Volt dan Arus
sebesar 0 A, nilai tegangan diperoleh dari hasil hubungan seri dua
buah modul solar cell yang masing-masing memiliki tegangan open
circuit (Voc) sebesar 44, 2 Volt per Modul, karena terhubung seri 2
buah modul solar cell, tegangan open circuit menjadi 88,4 Volt pada
kondisi intensitas matahari sebesar 1000 W/m2, sedangkan dari hasil
pengukuran didapat hanya 77 Volt kondisi tanpa beban, yang
dipengaruhi besarnya intensitas matahari sebesar 871 W/m2. Dan
99
besarnya arus 0 A, dikarenakan kondisi pengukuran tanpa beban
sehingga tidak ada arus yang mengalir.
4.2.2 Pengukuran Tegangan dan Arus Berbeban
Dari hasil pengukuran didapat besarnya tegangan rata-rata
yang diperoleh dari keempat junction box sebesar 64 Volt dan Arus
sebesar 77,1 A, nilai tegangan diperoleh dari hasil hubungan seri dua
buah modul solar cell yang masing-masing memiliki maksimum
power point voltage (Vmpp) sebesar 35,5 Volt per Modul, karena
terhubung seri 2 buah modul solar cell, tegangan Vmpp menjadi 71
Volt pada kondisi intensitas matahari sebesar 1000 W/m2, sedangkan
dari hasil pengukuran didapat hanya 64 Volt kondisi berbeban, yang
dipengaruhi besarnya intensitas matahari sebesar 901 W/m2. Dan
besarnya arus 77,1 A, yang dipengaruhi oleh besarnya beban yang di
supplai.
4.2.3 Pengukuran Charge Controller (BCR) dan beban (Load)
Dari hasil pengukuran diperoleh besarnya tegangan input dari Panel
Surya sebesar 59,5 Volt dan Arus charging sebesar 116,4 A sehingga
daya yang di hasilkan dari system PLTS tersebut sebesar 6925,8 Watt
sedangkan daya pada beban yang di supplay sebesar :
50,6 V x 131,2 A = 6638,72 Watt. Dari nilai daya yang diperoleh saat
dilakukan pengukuran dapat disimpulkan bahwa system PLTS
mampu untuk mensupplai beban listrik yang ada.
4.3 Analisa Shading / Bayangan dengan Solar Pathfinder
Shading/ bayangan adalah dimana salah satu atau lebih sel silicon dari
modul sel surya tertutup dari sinar matahari. shading akan mengurangi
pengeluaran daya dari modul sel surya. Untuk mengetahui berapa besar
shading / bayangan pada lokasi tempat akan di pasang sel surya untuk itu
100
digunakan alat ukur Solar Pathfinder. Adapun hasil analisa dari solar
pathfinder adalah sebagai berikut :
Gambar dibawah ini menunjukkan hasil pengukuran Solar Pathfinder
Gambar 4.4a menunjukkan hasil pengukuran solar pathfinder opsi 1
Gambar 4.4b menunjukkan hasil pengukuran solar pathfinder opsi 2
Gambar 4.4c menunjukkan hasil pengukuran solar pathfinder opsi 3
Kemudian dari hasil pengukuran dilakukan analisa shading /
bayangan dengan menggunakan software solar Pathfinder selama kondisi 1
101
tahun. (data pada lampiran 8), dan menghasilkan Actual unshaded solar
Radiation pada Azimuth 16,5 0 dan Tilt 12 0 sebesar 98,78 %, dan untuk
Actual shaded solar Radiation pada Azimuth 16,5 0 dan Tilt 120 sebesar
83,80 %. Kemudian setelah memperoleh hasil dari analisa solar Pathfinder
kemudian dari hasil tersebut akan disimulasikan dengan menggunakan
software PVSYST unruk mengetahui berapa besar bayangan yang
mempengaruhi daya yang dihasilkan terhadap beban pada system PLTS
tersebut.
4.4 Analisa dan Simulasi Sofware PVSYST
Software PVSYST digunakan secara simulasi sistem PLTS yang dirancang
untuk mengetahui apakah sistem PLTS dapat bekerja secara maksimal terus
menerus untuk mensupplai beban yang dibutuhkan dengan dipengaruhi
aspek-aspek antara lain : (data pada lampiran 9)
1. Data dari Nasa mengenai kondisi intensitas matahari selama 1 tahun,
suhu dan kecepatan angin.
2. Posisi sistem PLTS terhadap pergerakan sinar matahari dari Arah
timur ke Barat.
3. Shading / bayangan yang dihasilkan di lokasi tersebut.
4. Luas lahan yang digunakan untuk penempatan PLTS tersebut.
Dari beberapa aspek tersebut kita bisa melihat hasil yang diperoleh apakah
sistem PLTS tersebut laik untuk di pasang di lokasi tersebut sesuai dengan
kebutuhan beban yang ada.