Rancang bangun sistem pelacakan sinar matahari otomatis pada panel surya sebagai penyuplai daya listrik pada smart garden university

ABSTRAK

Panel surya adalah sebuah perangkat/alat yang dapat mengkonversi energi dari cahaya matahari menjadi energi listrik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah alat yang dapat membantu panel surya dapat bergerak mengikuti arah cahaya matahari, mengetahui konsumsi energi yang digunakan untuk menjalankan sistem pelacak yang telah dirancang, serta mengetahui hasil daya keluaran dari panel surya dengan sistem pelacakan dan daya keluaran dari panel surya tanpa sistem pelacakan. Sistem pelacakan sinar matahari otomatis ini berhasil dirancang dengan menggunakan Arduino Uno sebagai mikrokontroller, sensor LDR sebagai detektor cahaya, serta motor servo sebagai actuator atau penggerak panel surya dengan pengaturan dua sumbu yaitu sumbu vertikal dan horizontal. Sistem yang telah dirancang ini akan mengonsumsi energi sebesar 58.8 Wh (Watt hour) selama 7 jam waktu pengujian. Melalui hasil pengujian di luar ruangan selama 5 hari, daya keluaran rata-rata perhari pada panel surya tanpa pelacakan adalah 43.10 W, 47.17 W, 10.06 W, 15.59 W dan 30.81 W, sedangkan daya keluaran rata-rata perhari pada panel surya dengan sistem pelacakan adalah 53.79 W, 57.27 W, 10.31 W, 16.61 W dan 32.40 W. Hasil ini menunjukkan bahwa dengan menggunakan sistem pelacak sinar matahari otomatis yang dirancang pada penelitian ini, secara keseluruhan dapat meningkatkan daya keluaran rata-rata yang dihasilkan panel surya.

ABSTRACT

Solar panel is a device/tool that can convert energy from sunlight into electrical energy. This study aims to design a tool that can help solar panels move in the direction of sunlight, determine the energy consumption used to run the tracking system that has been designed, and determine the output power of solar panels with a tracking system and the output power of solar panels without tracking system. This automatic sunlight tracking system was successfully designed using Arduino Uno as a microcontroller, LDR sensor as a light detector, and a servo motor as an actuator or solar panel drive with two axis settings, namely the vertical and horizontal axes. This designed system will consume 58.8 Wh (Watt hour) of energy for 7 hours of testing time. Through the results of outdoor testing for 5 days, the average output power per day on solar panels without tracking is 43.10 W, 47.17 W, 10.06 W, 15.59 W and 30.81 W, while the average output power per day on solar panels with tracking systems are 53.79 W, 57.27 W, 10.31 W, 16.61 W and 32.40 W. These results indicate that using an automatic sunlight tracking system designed in this study, as a whole can increase the average output power produced by solar panels.

مستخلص البحث

الألواح الشمسية هي جهاز يمكنه تحويل الطاقة من ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية. يهدف هذا البحث إلى تصميم أداة يمكن أن تساعد الألواح الشمسية على التحرك في اتجاه ضوء الشمس، ومعرفة استهلاك الطاقة المستخدم لتشغيل نظام التتبع الذي تم تصميمه، ومعرفة نتائج الطاقة الناتجة من الألواح الشمسية بنظام التتبع أو بدون نظام التتبع. تم تصميم نظام تتبع ضوء الشمس التلقائي باستخدام اردونيو أونو (Arduino Uno) كمتحكم دقيق، ومستشعر LDR ككاشف للضوء، ومحرك سيرفو (Servo) كمشغل أو محرك لوحة شمسية بترتيب ثنائي المحور، أي المحاور الرأسية والأفقية. سيستهلك هذا النظام المصمم ٥٨.٨ واط ساعة (واط في ساعة) من الطاقة خلال ٧ ساعات من وقت الاختبار. من خلال نتائج الاختبار الخارجي لمدة ٥ أيام، يبلغ متوسط الطاقة الناتجة يوميا على الألواح الشمسية بدون نظام التتبع ٤٣.١٠ واط، ٤٧.١٧ واط، ١٠.٠٦ واط، ١٥.٥٩ واط، ٣٠.٨١ واط، في حين أن متوسط الطاقة الناتجة يوميا على الألواح الشمسية بنظام التتبع هو ٥٣.٧٩ واط، ٥٧.٢٧ واط، ١٠.٣١ واط، ١٦.٦١ واط، و ٣٢.٤٠ واط. أظهرت هذه النتائج أن استخدام نظام تتبع ضوء الشمس التلقائي المصمم في هذا البحث - بشكل عام - يمكن أن يزيد من متوسط الطاقة الناتجة التي تنتجها الألواح الشمسية.