Rancang bangun solar tracker untuk optimalisasi penyerapan cahaya matahari berbasis Mikrokontroler Arduino Uno menggunakan metode Fuzzy Takagi-Sugeno

ABSTRAK

Semakin berkembangnya teknologi sampai saat ini membuat permintaan energi semakin bertambah. Usaha dalam mencari energi alternatif untuk menggantikan ketergantungan minyak bumi telah lama dilakukan. Salah satu energi alternatif yang terbaharukan adalah tenaga matahari. Salah satu produk yang telah dihasilkan untuk memanfaatkan tenaga matahari adalah Solar Cell atau Sel Surya. Hingga saat ini penggunaan Solar Cell memang sudah diterapkan. Namun kebanyakan pemasangan Solar Cell statis hanya menghadap satu arah, padahal memerlukan waktu lama untuk pengisiannya.

Oleh karena itu, diperlukan satu inovasi baru untuk membuat Solar Cell selalu menghadap ke arah sinar matahari, supaya penyerapan energi matahari bisa lebih optimal meskipun membutuhkan waktu yang lama. Penelitian ini menjelaskan bagaimana merancang sebuah alat yaitu Solar Tracker yang membuat Solar Cell tetap tegak lurus dengan sinar matahari yang datang. Sistem ini menggunakan sensor cahaya LDR (Light Dependent Resistor) sebagai input data untuk menentukan pergerakan Solar Cell. Kemudian sebagai penggerak digunakan dua buah motor servo yang akan menentukan pergerakan Solar Cell sesuai arah mata angin, yaitu timur, barat, utara, dan selatan. Untuk mengontrol keseluruhan sistem digunakan mikrokontroler Arduino Uno sebagai pengendali input dan output dari program yang ditulis secara khusus. Metode Fuzzy Sugeno diterapkan untuk penentuan keputusan dari sudut yang dibentuk oleh motor servo.

ABSTRACT

The development of technology makes energy demand is growing. The effort in finding alternative energy to replace petroleum dependency has long been done. One of the renewable alternative energy is solar energy. One product that has been produced to utilize solar energy is Solar Cell. Until now the use of Solar Cell is already applied. However, the installation of Solar Cell only facing one direction (static), besides the solar cell takes a long time for charging.

Therefore, it takes a new innovation to make Solar Cell always facing toward sunlight, so that the absorption of solar energy can be more optimal even though it takes a long time. This research explains how to design a system that makes Solar Cell remain perpendicular to the coming of sunlight. This system uses LDR light sensor (Light Dependent Resistor) as input data to determine the movement of Solar Cell. Then as a mover used two servo motors that will determine the movement of the Solar Cell according to the direction of the wind, the east, west, north, and south. To control the whole system used Arduino Uno microcontroller as the controller input and output of a program written specifically. The Fuzzy Sugeno method is applied to the decision determination of the angle formed by the servo motor.

مستخلص البحث

وقد كان تنمية التكنولوجيا تؤدي إلى زيادة الطلب على الطاقة. وقد حول الإنسان منذ زمان ماض في طلب على الطاقة البديلة لتقليل الاعتماد على النفط. وإحدى الكاقات البديلة المتجددة هي الطاقة الشمسية. إحدى التكنولوجيا بتسخير الشمس المستخدم الأن هي الخلايا الشمسية. على الرغم من أن استخدام الخلايا الشمسية قد كثُر استخدامها لكن لا يزال استخدامها جامدة أي بتواجه اتجاه واحد بينما كان شحن الخلايا الشمسية تحتاج إلى مدة طويلة.

لذلك، نحن في حاجة إلى إيجاد الإبداع الجديد لكي تستطيع الخلايا الشمسية أن تتوجه إلى أشعة الشمس داعماً لزيادة القدرة الخلايا الشمسية على امتصاص أشعة الشمس. وبيّن هذا البحث كيفية صنع أدوات التتبع الشمس وهي شمسية المقتفي المفيدة على توجه الخلايا الشمسية إلى أشعة الشمس داعماً. واستخدم هذا النظام الرقابة LDR (Light Dependent Resistor) كطريقة إدخال البيانات لتحديد حركة الخلايا الشمسية. واستخدم اثنان من موتور سيرفو(Motor Servo) لمحرك الخلايا الشمسية لكى تتحرك الخلايا الشمسية بناء على اتجاه الريح وهي الشرق والغرب والشمال والجنوب. واستخدم متحكم الدقيق اردوينو أونو (Arduino Uno) لتنظيم جميع النظام حول إدخال البيانات أو الإخراج المكتوبة بطريقة المحصوصة. واستخدم طريقة فوزي سوغينوا لتحديد الزاوية التي شكلتها موتور سيرفو.