Rabu, 12 Januari 2011

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

TUGAS TERSRUKTUR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA






DISUSUN
HENDRI KURNIAWAN
MEKANISASI PERTANIAN












JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
POLITEKNIK NEGERI LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010



PENDAHULUAN


Menurut ASMI SYUPRIADIN, kondisi bumi kita kian lama kian mengenaskan karena tercemarnya lingkungan dari efek rumah kaca (greenhouse effect) yang menyebabkan global warming, hujan asam, rusaknya lapisan ozon hingga hilangnya hutan tropis. Semua jenis polusi itu rata-rata akibat dari penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, uranium, plutonium, batu bara dan lainnya yang tiada hentinya. Padahal kita tahu bahwa bahan bakar dari fosil tidak dapat diperbaharui, tidakb seperti bahan bakar non-fosil. Dengan kondisi yang sudah sedemikian memprihatinkan, gerakan hemat energi sudah merupakan keharusan di seluruh dunia. Salah satunya dengan hemat bahan bakar dan menggunakan bahan bakar dari non-fosil yang dapat diperbaharui seperti tenaga angin, tenaga air, energi panas bumi, tenaga matahari, dan lainnya. Duniapun sudah mulai merubah tren produksi dan penggunaan bahan bakarnya, dari bahan bakar fosil beralih ke bahan bakar non-fosil, terutama tenaga surya yang tidak terbatas.
Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) akan lebih diminati karena dapat digunakan untuk keperluan apa saja dan di mana saja : bangunan besar, pabrik, perumahan, dan lainnya. Selain persediaannya tanpa batas, tenaga surya nyaris tanpa dampak buruk terhadap lingkungan dibandingkan bahan bakar lainnya.Di negara-negara industri maju seperti Jepang, Amerika Serikat, dan beberapa negara di Eropa dengan bantuan subsidi dari pemerintah telah diluncurkan program-program untuk memasyarakatkan listrik tenaga surya ini. Tidak itu saja di negara-negara sedang berkembang seperti India, Mongol promosi pemakaian sumber energi yang dapat diperbaharui ini terus dilakukan. Untuk lebih mengetahui apa itu pembangkit listrik tenaga surya atau kami singkat dengan PLTS maka dalam tulisan ini akan dijelaskan secara singkat komponen-komponen yang membentuk PLTS, sistim kelistrikan tenaga surya dan trend teknologi yang ada.





A. KONSEP KERJA SISTEM PLTS

Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan.

Badingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar dan memerlukan bahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Suaranya bising. Selain itu gas buang yang dihasilkan dapat menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang pengaruhnya dapat merusak ekosistem planet bumi kita. Sistem sel surya yang digunakan di permukaan bumi terdiri dari panel sel surya, rangkaian kontroler pengisian (charge controller), dan aki (batere) 12 volt yang maintenance free. Panel sel surya merupakan modul yang terdiri beberapa sel surya yang digabung dalam hubungkan seri dan paralel tergantung ukuran dan kapasitas yang diperlukan. Yang sering digunakan adalah modul sel surya 20 watt atau 30 watt. Modul sel surya itu menghasilkan energi listrik yang proporsional dengan luas permukaan panel yang terkena sinar matahari. Rangkaian kontroler pengisian aki dalam sistem sel surya itu merupakan rangkaian elektronik yang mengatur proses pengisian akinya. Kontroler ini dapat mengatur tegangan aki dalam selang tegangan 12 volt plus minus 10 persen. Bila tegangan turun sampai 10,8 volt, maka kontroler akan mengisi aki dengan panel surya sebagai sumber dayanya. Tentu saja proses pengisian itu akan terjadi bila berlangsung pada saat ada cahaya matahari. Jika penurunan tegangan itu terjadi pada malam hari, maka kontroler akan memutus pemasokan energi listrik. Setelah proses pengisian itu berlangsung selama beberapa jam, tegangan aki itu akan naik. Bila tegangan aki itu mencapai 13,2 volt, maka kontroler akan menghentikan proses pengisian aki itu.



Rangkaian kontroler pengisian itu sebenarnya mudah untuk dirakit sendiri. Tapi, biasanya rangkaian kontroler ini sudah tersedia dalam keadaan jadi di pasaran. Memang harga kontroler itu cukup mahal kalau dibeli sebagai unit tersendiri. Kebanyakan sistem sel surya itu hanya dijual dalam bentuk paket lengkap yang siap pakai. Jadi, sistem sel surya dalam bentuk paket lengkap itu jelas lebih murah dibandingkan dengan bila merakit sendiri. Biasanya panel surya itu letakkan dengan posisi statis menghadap matahari. Padahal bumi itu bergerak mengelilingi matahari. Orbit yang ditempuh bumi berbentuk elip dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya. Karena matahari bergerak membentuk sudut selalu berubah, maka dengan posisi panel surya itu yang statis itu tidak akan diperoleh energi listrik yang optimal. Agar dapat terserap secara maksimum, maka sinar matahari itu harus diusahakan selalu jatuh tegak lurus pada permukaan panel surya. Jadi, untuk mendapatkan energi listrik yang optimal,sistem sel surya itu masih harus dilengkapi pula dengan rangkaian kontroler optional untuk mengatur arah permukaan panel surya agar selalu menghadap matahari sedemikian rupa sehingga sinar mahatari jatuh hampir tegak lurus pada panel suryanya. Kontroler seperti ini dapat dibangun, misalnya, dengan menggunakan mikrokontroler 8031. Kontroler ini tidak sederhana, karena terdiri dari bagian perangkat keras dan bagian perangkat lunak. Biasanya, paket sistem sel surya yang lengkap belum termasuk kontroler untuk menggerakkan panel surya secara otomatis supaya sinar matahari jatuh tegak lurus. Karena itu, kontroler macam ini cukup mahal.

Contoh PLTS Aplikasi Mandiri
B. PHOTOVOLTAIC

Cara kerja sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan menggunakan Grid-Connected panel sel surya Photovoltaic untuk perumahan :

Modul sel surya Photovoltaic merubah energi surya menjadi arus listrik DC. Arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter (pengatur tenaga) yang merubahnya menjadi arus listrik AC, dan juga dengan otomatis akan mengatur seluruh sistem. Listrik AC akan didistribusikan melalui suatu panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai yang dibutuhkan peralatan listrik. Besar dan biaya konsumsi listrik yang dipakai di rumah akan diukur oleh suatu Watt-Hour Meters.

Komponen utama sistem surya fotovoltaik adalah modul yang merupakan unit
rakitan beberapa sel surya fotovoltaik. Untuk membuat modul fotovoltaik secara pabrikasi bisa menggunakan teknologi kristal dan thin film. Modul fotovoltaik kristal
dapat dibuat dengan teknologi yang relatif sederhana, sedangkan untuk membuat sel
fotovoltaik diperlukan teknologi tinggi. Modul fotovoltaik tersusun dari beberapa sel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri dan paralel. Biaya yang dikeluarkan untuk membuat modul sel surya yaitu sebesar 60% dari biaya total. Jadi, jika modul sel surya itu bisa diproduksi di dalam negeri berarti akan bisa menghemat biaya pembangunan PLTS. Untuk itulah, modul pembuatan sel surya di Indonesia tahap pertama adalah membuat bingkai (frame), kemudian membuat laminasi dengan sel-sel yang masih diimpor. Jika permintaan pasar banyak maka pembuatan sel dilakukan di dalam negeri. Hal ini karena teknologi pembuatan sel surya dengan bahan silicon single dan poly cristal secara teoritis sudah dikuasai. Dalam bidang fotovoltaik yang digunakan pada PLTS, Indonesia ternyata telah melewati tahapan penelitian dan pengembangan dan sekarang menuju tahapan pelaksanaan dan instalasi untuk elektrifikasi untuk pedesaan.







Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan energi surya fotovoltaik adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter sesuai dengan kebutuhannya.

Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan, semi-konduktor P-type dan N-type (terbuat dari campuran Silikon) untuk menghasilkan medan listrik, saluran awal dan saluran akhir (tebuat dari logam tipis) untuk mengirim electron ke perabot listrik.

Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya identik dengan piranti semikonduktor
dioda. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-
konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik.





C. Komponen-komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya

1. Modul Sel Surya (modul photovoltaics)
Sel surya atau sel photovoltaic merupakan suatu alat yang dapat mengubah energi radiasi matahari secara langsung menjadi energi listrik. Pada dasarnya sel tersebut berjenis diode yang tersusun atas P – N junction. Sel surya photovoltaic yang dibuat dari bahan semi konduktor yang diproses sedemikian rupa, yang dapat menghasilkan listrik arus searah (DC). Dalam penggunaannya, sel-sel surya itu dihubungkan satu sama lain, sejajar atau seri, tergantung dari penggunaannya, guna menghasilkan daya dengan kombinasi tegangan dan arus yang dikehendaki.

Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit [bumi], kalkulator genggam, pompa air, dan lain-lain. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan net metering. Sebuah panel surya terbuat dari banyak sel surya. Sel tersambung secara elektrik untuk memberikan arus dan tegangan tertentu. Masing-masing sel di enkapsulasi untuk mengisolasi dan melindungi dari kelembaban dan korosi.

Ada perbedaan tipe modul yang tersedia di pasaran, tergantung pada kebutuhan daya yang dibutuhkan. Modul yang paling umum digunakan terbuat dari 32 atau 36 crystalline silicon sel surya. Sel-sel ini berukuran sama, tersambung secara seri, dan terbungkus diantara bahan kaca dan plastik, menggunakan polymer resin (EVA) sebagai insulator termal (thermal insulator). Bagian muka modul biasanya antara 0,1 dan 0,5 m^2. Panel surya biasanya memiliki dua kontak listrik, satu positif dan satu negatif. Beberapa panel menyertakan kontak ekstra yang memungkinkan instalasi dioda penyingkat atau bypass diode di antara masing-masing sel. Dioda ini melindungi panel dari gejala yang dikenal sebagai “hot-spots”. Sebuah hot spot terjadi ketika beberapa sel berada dalam bayangan sedangkan sisa panel berada di bawah matahari penuh. Daripada menghasilkan daya, sel yang terteduh bertingkah laku sebagai beban yang membuang daya. Dalam situasi ini, sel yang terteduh dapat mengalami peningkatan suhu yang luar biasa (sekitar 85 sampai 100 derajat Celsius.)
Dioda penyingkat akan mencegah hot spot di sel yang terteduh, tetapi mengurangi tegangan maksimum panel. Mereka sebaiknya hanya digunakan kalau peneduhan tak dapat dielakkan. Adalah solusi yang jauh lebih baik untuk menggelar seluruh panel di bawah matahari penuh sebisa mungkin. Kinerja modul surya yang direpresentasikan oleh kurva karakteristik IV atau IV characteristic curve, yang merepresentasikan arus yang disediakan berdasarkan tegangan yang ditimbulkan oleh tingkat radiasi surya tertentu.

Kurva merepresentasikan semua nilai tegangan-arus yang mungkin. Kurva bergantung pada dua faktor utama: suhu dan radiasi surya yang diterima oleh sel. Untuk sebuah area sel surya, arus yang dihasilkan secara langsung sebanding dengan penyinaran surya (G), sedangkan tegangan berkurang dengan kenaikan suhu. Sebuah pengatur yang baik akan berusaha memaksimalkan jumlah daya yang disediakan oleh panel dengan mengikuti titik yang menyediakan daya maksimum (V x I). Daya maksimum berkaitan dengan lutut kurva IV.

a. Teori Dasar Semikonduktor
Energi radiasi matahari dapat diubah menjadi arus listrik searah dengan menggunakan lapisan-lapisan tipis silikon (Si) murni atau bahan semikonduktor lainnya. Untuk pemakaian sebagai semikonduktor, sislikon harus dimurnikan hingga kurang dari satu atom pengotoran per 1010 atom silicon. Bentuk kristalisasi demikian akan terjadi bilamana silikon cair menjadi padat disebabkan karena tiap atom mempunyai elektron valensi, demikian terjadinya suatu bentuk kristal dimana tiap atom silikon yang bertegangan saling memiliki salah satu elektron valensinya.

Semikonduktor adalah suatu bahan yang dapat berfungsi sebagai konduktor dan juga dapat bersifat sebagai isolator tergantung tempat dan kondisi bahan tersebut. Semikonduktor terdiri dari dua macam yaitu semikonduktor intrinsik dan semi konduktor ektrinsik. Yang dimaksud dengan semikonduktor intrinsik adalah semi konduktor yang murni yaitu semikonduktor yang belum dikotori oleh atom-atom yang lain, seperti atom silikon atau getmanium. Semikonduktor ektrinsik adalah semi konduktor yang telah dicampur atau dikotori dengan atom-atom penghantar yang mempunyai kekurangan elektron disebut atom apsektor, sedangkan atom-atom penghantar yang mempunyai kelebihan elektron disebut atom donor. Perubahan atom-atom penghantar pada bahan semikonduktor disebut doping. Semikonduktor ini terdiri atas dua jenis tipe, yaitu tipe P dan tipe N.

Semikonduktor Silikon tipe P dan tipe N
Pada kristal silikon murni tidak terdapat elektron bebas, sehingga merupakan konduktor listrik yang buruk. Untuk melepaskan elektron dari ikatannya diperlukan energi yang besar. Untuk membentuk semikonduktor tipe P, maka semikonduktor dengan valensi 4 ditambahkan dengan bahan bervalensi 3, biasanya dikenal dengan bahan ketidakmurnian. Jenis bahan seperti ini antara lain boroen, aluminium, kalsium, indium. Penambahan bahan ketidakmurnian ini akan menjadikan berkurang satu buah dalam ikatan sehingga berbentuk hole/lubang. Lubang ini dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain di dalam kristal. Yang terjadi selamanya adalah bahwa elektron-elektron kristal mengisi lubang yang kosong sehingga timbul lubang yang baru. Lubang tersebut berpindah disebabkan karena ada elektron yang mengisinya, maka setiap lubang akan memiliki muatan posistif yang sama dan berlawanan dengan muatan negatif dari elektron. Demikian juga untuk membentuk semikonduktor silikon tipe N, yaitu ditambah bahan yang bervalensi 5 yang biasa digunakan antara lain fosfor disebut semikonduktor silikon tipe N.
Junction Semikonduktor
Gabungan antara semikonduktor tipe P dan tipe N menyebabkan perbedaan potensial yang disebut dengan tegangan penghalang dan batas antara kedua sambungan itu disebut junction.

b. Prinsip Kerja Sel Surya
Secara sederhana prinsip kerja solar Sel photovoltaic dapat dijelaskan dengan memisalkan sebagai dioda. Diode ini terdiri dari semikonduktor tipe N dan semikonduktor tipe P. Untuk membentuk semikonduktor silicon tipe N, yaitu ditambahkan bahan yang bervalensi 5 yang biasa digunakan antara lain Foster dan Arenakum. Sedangkan untuk membentuk semikonduktor tipe P maka semikonduktor dengan valensi 4 ditambah dengan bahan yang bervalensi 3 biasanya dikenal dengan bahan ketidakmurnian. Jenis bahan ini adalah Boron, aluminium, kalsium, dan indium. Penambahan bahan ketidakmurnian ini akan menyebabkan satu bahan electron sehingga berbentuk lubang (hole).

Lubang ini dapat berpindah tempat yang satu ke tempat yang lain di dalam kristal. Yang terjadi adalah electron-elektron Kristal mengisi lubang yang kosong, sehingga timbul lubang baru. Lubang baru tersebut berpindah disebabkan karena ada electron yang mengisinya, maka setiap lubang akan memiliki muatan positif yang sama dan berlawanan dengan muatan negatif electron. Bila cahaya matahari yang berupa energy foton datang mengenai sisi permukaan lebih besar dari energy ceah atau gap yang memisahkan pita valensi dan pita konduksi, maka elektron-elektron bergerak dari pita valensi ke pita konduksi melalui hubungan (junction) P-N. Lubang yang berada pada sisi tipe N bergerak ke posisi tipe P, dan sebaliknya elektron yang berada pada sisi tipe P bergerak ke sisi tipe N. Jika energy foton yang diterima dan diserap cukup besar, maka lubang akan bertahan di sisi tipe P dan elektron bertahan di sisi tipe N, sehingga mengakibatkan perbedaan tegangan antara kedua sisi tersebut (sisi tipe P dan tipe N). Bila sisi P dan N dihubungkan dengan suatu beban tersebut sehingga dapat diperoleh energi listrik. Karena cahaya menembus kedua lapisan ini, maka akan berbentuk hole elektron. Medan elektrik yang terdapat pada batas lapisan menghalangi lubang (hole) dan elektron yang berkombinasi kembali, dengan demikian alat ini merupakan suatu alat pembangkit listrik kecil yang energinya diperoleh dari cahaya matahari.

2. Baterai
Baterai adalah alat yang menyimpan daya yang dihasilkan oleh panel surya yang tidak segera digunakan oleh beban. Daya yang disimpan dapat digunakan saat periode radiasi matahari rendah atau pada malam hari. Komponen baterai kadang-kadang dinamakan akumulator (accumulator). Baterai menyimpan listrik dalam bentuk daya kimia. Baterai yang paling biasa digunakan dalam aplikasi surya adalah baterai yang bebas pemeliharaan bertimbal asam (maintenance-free lead-acid batteries), yang juga dinamakan baterai recombinant atau VRLA (klep pengatur asam timbal atau valve regulated lead acid). Baterai terbentuk oleh sekelompok elemen atau sel yang diletakan secara seri. Baterai timbal-asam terdiri dari dua elektroda timbal yang berada dalam larutan elektrolit air dan asam sulfat. Perbedaan potensial sekitar 2 volt terjadi di antara elektroda, tergantung pada nilai seketika kondisi penyimpanan baterai. Baterai yang paling umum dalam aplikasi surya fotovoltaik mempunyai tegangan nominal sebanyak 12 atau 24 volt. Maka sebuah baterai 12 V berisi 6 sel secara seri.
Baterai memenuhi dua tujuan penting dalam sistem fotovoltaik, yaitu untuk memberikan daya listrik kepada sistem ketika daya tidak disediakan oleh array panel-panel surya, dan untuk menyimpan kelebihan daya yang ditimbulkan oleh panel-panel setiap kali daya itu melebihi beban. Baterai tersebut mengalami proses siklis menyimpan dan mengeluarkan, tergantung pada ada atau tidak adanya sinar matahari. Selama waktu adanya matahari, array panel menghasilkan daya listrik. Daya yang tidak digunakan dengan segera dipergunakan untuk mengisi baterai. Selama waktu tidak adanya matahari, permintaan daya listrik disediakan oleh baterai, yang oleh karena itu akan mengeluarkannya.

Siklus menyimpan dan mengeluarkan ini terjadi setiap kali daya yang dihasilkan oleh panel tidak sama dengan daya yang dibutuhkan untuk mendukung beban. Kalau ada cukup matahari dan bebannya ringan, baterai akan menyimpan daya. Tentunya, baterai akan mengeluarkan daya pada malam hari setiap kali sejumlah daya diperlukan. Baterai juga akan mengeluarkan daya ketika penyinaran tidak cukup untuk menutupi kebutuhan beban (karena variasi alami kondisi keikliman, awan, debu, dan lain-lain).

Jika baterai tidak menyimpan cukup daya untuk memenuhi permintaan selama periode tidak adanya matahari, sistem akan kehabisan daya dan tidak siap memenuhi konsumsi. Di sisi lainnya, memperbesar sistem (dengan menambahkan terlalu banyak panel dan baterai) mahal dan tidak efisien. Ketika mendesain sistem yang mandiri, kita perlu mengkompromikan antara biaya komponen dengan ketersediaan daya dari sistem. Satu cara untuk melakukan ini adalah memperkirakan jumlah hari dimana sistem beroperasi secara mandiri. Sebaliknya, jika sistem surya bertanggung jawab atas daya yang menyediakan ke peralatan pelanggan anda mungkin dapat mengurangi jumlah hari otonomi sampai dua atau tiga. Di daerah dengan penyinaran yang rendah, nilai ini mungkin perlu ditambah semakin banyak. Dalam kasus apapun, anda harus selalu menemukan keseimbangan yang baik antara biaya dan kehandalan.

Ada dua kondisi istimewa penyimpanan yang dapat terjadi selama siklus penyimpanan dan pengeluaran daya dari baterai. Keduanya sebaiknya dihindari guna memperpanjang umur kegunaan baterai.

Penyimpanan yang berlebihan (Overcharge)
Penyimpanan yang berlebihan atau overcharge terjadi pada saat baterai berada pada kondisi keterbatasan kapasitasnya. Jika daya yang dimasukan di luar batas titik penyimpanan maksimum, elektrolit mulai hancur. Ini menghasilkan gelembung oksigen dan hidrogen, dalam proses yang diketahui sebagai pembuatan gas atau gasification. Ini berakibat hilangnya air, oksidasi di elektroda positif, dan dalam kasus ekstrim, terjadi bahaya ledakan.

Di sisi lainnya, keberadaan gas menghindari stratifikasi asam. Setelah beberapa siklus penyimpanan dan pengeluaran yang terus menerus, asam cenderung terpusat di bagian bawah baterai, sehingga mengurangi kapasitas efektifnya. Proses gasifikasi menggerakan elektrolit dan menghindari stratifikasi. Sekali lagi, adalah perlu untuk menemukan kompromi antara keuntungan (menghindari stratifikasi elektrolit) dan keadaan merugikan (kehilangan air dan produksi hidrogen). Satu pemecahannya adalah lebih sering membiarkan penyimpanan yang sedikit berlebihan. Satu metode yang umum adalah membiarkan tegangan sebanyak 2,35 sampai 2,4 Volt untuk masing-masing elemen baterai sekali dalam beberapa hari, di suhu 25o C. Regulator sebaiknya menjamin penyimpanan berlebihan yang berkala dan terkontrol.

Pengeluaran daya yang berlebihan
Dengan cara yang sama dimana ada batas atas, ada juga batas bawah dari kondisi penyimpanan baterai. Mengeluarkan melebihi batas itu akan menimbulkan pengrusakan pada baterai. Ketika persediaan baterai yang efektif habis, pengatur mencegah daya yang tersisa agar tidak diambil dari baterai. Kalau tegangan baterai mencapai batas minimum 1,85 Volt setiap selnya di suhu 25° C, pengatur memutuskan beban dari baterai.

Jika pengeluaran baterai sangat mendalam dan baterai tetap dalam kondisi pengeluaran untuk jangka waktu yang lama, akan terjadi tiga efek: pembentukan sulfat yang terkristal pada pelat baterai, bahan aktif pada pelat baterai akan lepas / berguguran, dan pelat baterai akan melengkung. Proses membentuk kristal sulfat yang stabil dinamakan sulfasi keras. Ini benar-benar tidak baik karena akan membentuk kristal besar yang tidak turut serta dalam reaksi kimia dan dapat membuat baterai anda tidak dapat digunakan.
3. Regulator
Regulator (atau lebih formalnya pengatur penyimpanan daya surya atau Solar power charge regulator) memastikan bahwa baterai berkerja dalam kondisi yang seharusnya. Pengatur ini menghindari penyimpanan (charge) atau pengeluaran (discharge) baterai yang berlebihan, yang keduanya sangat merusak umur baterai. Untuk menjamin charging dan discharging baterai yang baik, pengatur tersebut menjaga informasi kondisi penyimpanan daya (State of Charge atau SoC) baterai. SoC diukur berdasarkan pada tegangan sebenarnya dari baterai. Dengan mengukur tegangan baterai dan diprogram dengan tipe teknologi penyimpanan yang digunakan oleh baterai, pengatur bisa mengetahui titik tepat di mana baterai akan mengalami charge atau discharge yang berlebihan.

Pengatur dapat meliputi fitur lain yang menambahkan informasi berharga dan keamanan kontrol kepada peralatan. Fitur ini termasuk amperemeter, voltmeter, pengukuran ampere-jam, pengatur waktu, alaram, dan lain-lain. Walaupun terkesan nyaman, tidak satupun dari fitur ini diperlukan untuk photovoltaic sistem yang berfungsi.

4. Konverter
Listrik yang disediakan oleh sekumpulan panel dan baterai adalah DC pada tegangan yang tetap. Tegangan yang disediakan mungkin tidak sesuai dengan apa yang diperlukan oleh beban anda. Sebuah konverter DC/AC, yang juga dikenal sebagai inverter, mengubah arus DC dari baterai anda menjadi AC. Ini diikuti dengan kehilangan suatu daya selama konversi. Jika perlu, anda juga dapat menggunakan konverter untuk mendapatkan DC di tingkat tegangan yang berbeda dengan apa yang disediakan oleh baterai. Konverter DC/DC juga kehilangan suatu daya selama konversi. Untuk pelaksanaan optimal, sebaiknya mendesain sistem yang berdaya surya agar sesuai dengan tegangan DC yang dihasilkan agar sesuai dengan beban.

Jumlah daya yang diperlukan untuk peralatan AC dihitung dengan memasukkan semua loss yang disebabkan oleh konverter DC/AC atau inverter DC/AC. Ketika memilih inverter, selalu ingat bahwa kinerja inverter bervariasi berdasarkan banyaknya daya yang dibutuhkan. Sebuah inverter mempunyai karakteristik kinerja yang lebih baik ketika beroperasi dekat kemampuan dayanya. Menggunakan inverter 1500 Watt untuk menghidupkan beban 25 Watt sangatlah tidak efisien. Untuk menghindari daya yang terbuang ini, sangatlah penting untuk menganggap bukan daya tertinggi seluruh peralatan anda, tetapi puncak daya peralatan yang diharapkan untuk beroperasi secara bersamaan.

5. Beban (Load)
Beban adalah peralatan yang mengkonsumsi daya yang dihasilkan oleh sistem daya anda. Beban mungkin termasuk peralatan komunikasi nirkabel, lampu jalan, lampu penerangan rumah atau gedung, TV, radio, dan lain-lain. Walaupun tidak mungkin secara persis memperhitungkan jumlah persis konsumsi peralatan, sangat penting untuk membuat perkiraan yang baik. Dalam sistem sejenis ini, sangatlah penting untuk mempergunakan peralatan yang efisien dan berdaya rendah untuk menghindari daya yang terbuang.


D. Keuntungan & Kelemahan PLTS

1. Keuntungan PLTS
Keuntungan PLTS Pembangkit Liatrik Tenaga Surya merupakan suatu system energi yang bersih dan menghasilkan listrik dari sinar matahari. Memakai tenaga matahari tersedia melimpah dan gratis. Berikut ini adalah keuntungan menggunakan PLTS :
a. Sumber energi yang dipakai tidak pernah habis dan sangat ramah lingkungan,
b. Dapat dipakai dimana saja terutama didaerah yang belum terjangkau listrik
PLN,
c. Tidak memerlukan perawatan kusus sehingga bebas dari sgala biaya perawatan,
d. Hemat karena tidak memerlukan bahan baker,
e. Bersifat moduler artinya kapasitas listrik yang dihasilkan dapat sesuai dengan
kebutuhan,
f. Tanpa suara sehingga tidak mengganggu ketertiban umum,
g. Ramah lingkungan,
h. Pemasangannya sangat mudah.


2. Kelemahan PLTS
Kelemahan PLTS Meskipun pembangkit listrik tenaga surya memiliki beberbagai keuntungan. Namun PLTS memiliki kelemahan. Berikut ini adalah kelemahan dari PLTS :
a. Memiliki ketergantungan pada cuaca. Saat mendung kemampuan panel surya
menangkap sinar matahari tentu akan berkurang. Akibatnya, PLTS tidak bisa
digunakan secara optimal. Karena saat mendung kemampuan PLTS menyimpan
energi berkurang sekitar 30 persen.
b. Rencana pembangunan PLTS dihadang sejumlah masalah. Masalah utama adalah
besarnya biaya membangun pembangkit ini. Yaitu mencapai Rp. 11 milyar per
MW. Jika PLTS nanti kapasitasnya 30 MW, berarti biaya yang dibutuhkan Rp 330
Milyar.
c. Teknologi PLTS dikhawatirkan menjadi sumber pencemar udara baru. Kondisi
geografis bandung yang membentuk cekungan membuat sirkulasi udara menjadi
lambat. Polutan PLTS nentinya berputar-putar diatas kota bandung.



















KESIMPULAN


Dari hasil pengamatan makalah ini, kami menyimpulkan bahwa Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) memiliki berbagai macam keuntungan. Apalagi jika di kembangkan di Indonesia yang sangat berpotensi karena beriklim tropis, dan Pembangkit Liatrik Tenaga Surya ini mungkin bisa digunakan sebagai pengganti pembangkit listrik berbahan fosil yang tidak dapat diperbaharui.


























DAFTAR PUSTAKA


Smyth, A and Wheater, C, Here’s Health The Green Guide, Argus Book, England, 1990. Woodwell, GM, The Carbon Dioxide Question, in Energy and Environment, WH Freeman and Co, USA, 1978.

Karyono, TH (1989), Solar Energy and Architecture: A Study of Passive Solar Design for Hospital Wards in Indonesia, MA Thesis, Univ. of York, UK, based on Kreider, F. and Kreith, F. (1982), Solar Heating and Cooling: Active and Passive Design, Hemisphere Publishing Corp., 2nd ed, USA.

Ramage, J, Energy A Guidebook, Oxford University Press, UK, 1989.
Leslie, R (1992), Expo ’92 Secrets of Seville, Roofing Magazine, UK, June, 1992.

Bid to bring UK pavilion home, Architects’ Journal, UK, 24 June1992, p.5.
Meyhofer, D, Contemporary European Architects 2, Taschen, Hamburg, 1995.

Senin, 20 Desember 2010

pekerjaan plat / kerja bangku


LAPORAN PEKERJAAN PLAT
(PTB 1306)








DISUSUN

HENDRI KURNIAWAN               0973210
MEKANISASI PERTANIAN















JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN POLITEKNIK NEGERI LAMPU NG BANDAR LAMPUNG 2010
BAB  I
PENDAHULUAN


Pekerjaan membentuk pelat tipis adalah cara yang sering  dilakukan tanpa menggunakan mesin. Modul ini berisi tentang alat-alat yang  dipakai dalam menyambung dan membentuk pelat tipis serta bahan yang  dibutuhkan. Kegiatan belajar yang harus dilakukan adalah menjelaskan fungsi alat yang  dipakai, macam bentuk alat dan langkah kerja serta keselamatan dan  kesehatan kerja dalam pekerjaan untuk membentuk dan menyambung  pelat tipis. Dengan menguasai modul ini, diharapkan peserta diklat mampu memahami cara kerja yang meliputi pembentukan dan penyambungan pelat tipis secara benar.




















BAB II
DASAR TEORI


Yang dimaksud pengerjaan plat adalah pengerjaan membentuk dan menyambung logam lembaran (plat) sehingga sesuai dengan bentuk dan ukuran yang sudah direncanakan. Pengerjaan plat dapat dilakukan dengan menggunakan keterampilan tangan, mesin, atau perpaduan dari keduanya, yang meliputi macam macam pengerjaan, diantaranya adalah menggunting, melukis, melipat, melubangi, meregang, pengawatan, mengalur, menyambung, dan lain-lain.

Dalam melakukan praktek kerja kita harus mengetahui urutan atau langkah-langkah kerja sebagai berikut, antara lain :
1. Pembuatan gambar kerja
2. Melakukan pemotongan plat
3. Menghitung besarnya bending (penekukan)
4. Assembling

Didalam kerja pelat, pekerjaan sambungan dan mementuk dapat  dilakukan dengan berbagai cara diantaranya ialah penyambungan lipat. Sambungan lipat ada 5 macam yaitu :
1. Sambungan lipat bilah.
2..Sambungan lipat tutup.
3. Sambungan lipat tegak.
4. Sambungan lipat sudut.
5. Sambungan Pittsburgh.


A. Peralatan menyambung lipat plat

Alat yang digunakan untuk menyambung lipat plat adalah palu baja dan landasan bangku :
1.  Palu Baja
Palu baja yang digunakan pada kerja plat ialah

a.  Palu Konde.
     Palu konde digunakan untuk menguatkan sambungan, ukuran palu ditentukan         
     oleh beratnya.

b.  Palu Pena.
     Palu pena digunakan untuk meratakan sambungan, mengetok dan pemukulan   
     yang ringan.
 
c.  Palu Perata.
     Palu perata digunakan untuk menghaluskan bentuk akhir benda kerja.



2.  Landasan Bangku

Landasan bangku ( stakes ) dibuat dari baja tempa  yang disepuh / dikeraskan atau dari baja perkakas dan merupakan alat utama pada kerja pelat , terutama pada pekerjaan akhir. Landasan ini ditempatkan  diatas meja kerja. Pemilihan landasan harus benar - benar  tepat sesuai dengan kebutuhan , karena landasan   bangku ini banyak macam dan bentuknya

a.   Landasan Muka rata.
Landasan muka rata mempunyai  bermacam  –macam bentuk yaitu : segi tiga, segi empat , segi lima, segi enam dan bulat  atau setengah bulat .
Kegunaan alat ini adalah untuk menekuk, meratakan pengawatan dan merenggangkan.
 
b.   Landasan pinggir lurus 
Landasa pinggir lurus digunakan untuk tekuk menekuk bentuk yang panjang lurus dan juga pengawatan.


B. Menyambung pelat

Menyambung pelat dapat dilakukan dengan lima cara sambungan lipat antara lain:  bilah, tutup, tegak , sudut dan piitburgh. Stakes atau landasan dibuat dari baja tempa yang disepuh / dikeraskan merupakan alat utama dalam  kerja pelat. Landasan memiliki bentuk yang dapat dibedakan  antara  lain landasan muka rata dan landasan  pinggir lurus.






















BAB III
PRAKTIKUM


1. Tujuan
1. Agar mahasiswa mengerti cara membuat pola, memotong, dan melipat benda
    kerja pelat / logam lembaran.
2. Agar mahasiswa mampu melakukan kerja pembuatan pola, pemotongan dan
    pelipatan benda kerja pelat / logam lembaran secara benar.


II. Peralatan dan perlengkapannya
1. Penggores,
2. Mistar baja,
3. Gunting tuas tangan,
4. Palu plastic,
5. Tang,
6. Pemotong Plat,
7. Ragum,
8. Siku – siku,
9. Gunting tangan plat,


III . Bahan
Plat baja lunak dengan ukuran 40 x 80.


IV. Petunjuk umum
1. Gambarlah pada sebuah kertas dengan ukuran yang telah dberikan,
2. Pahami terlebih dahulu gambar kerja sebelum memulai pekerjaan,
3. Proses pembuatan sambungan tidak harus urut dari A, B, C, D.


V. Tindakan keamanan kerja
1. Pakailah pakaian kerja dan alas kaki yang lengkap,
2. Hati-hati dalam menggunakan alat yang tajam dan runcing seperti gunting seng
    dan penggores,
3. Bersihkan serpihan-serpihan plat sisa pemotongan dan buang ditempat sampah
    yang telah disediakan.
4. Gunakan alat dan perkakas sesuai dengan fungsinya.
5. Bekerjalah dengan penuh kosentrasi




VI. Cara kerja

Didalam kerja pelat, pekerjaan membentuk dapat dilakukan dengan  membuat model  prototif dengan  seala 1 : 1 seperti halnya untuk membuat kotak berbentuk bujur sangkar dari pelat alumunium tipis dengan sisi-sisinya 50 mm.
Urutan untuk pekerjaan membentuk pelat tipis dapat dilakukan dengan pekerjaan penandaan, pengguntingan dan penyambungan dari material yang ada.Berbagai macam bentuk dari benda dapat dibuat dari pelat tipis seperti untuk kepentingan industri, alat-alat rumah tangga dan lain sebagainya.Bentuk benda yang dapat dibentuk dengan bahan utama pelat tipis antara lain, kotak empat persegi panjang, bujur sangkar,  silinder, setengah silinder dan kombinasi 

Langkah model pembuatan :
1. Buat gambar kerja dengan ukuran yang telah ditetapkan,
2. Sediakan bahan ( pelat tipis ) untuk pembuatan model,
3. Ukurlah dengan tepat sesuai dengan rancangan yang ada,
4. Potong pelat tipis sebagai bahan utama  model,
5. Laksanakanlah pekerjaan membuat bentuk yang ditugaskan.



Keterangan :
Tinggi plat       : 5 cm
Panjang plat    : 20 cm
Lebar plat        : 10 cm



VII. Pekerjaan Finishing

Setelah pekerjaan  membentuk sudah selesai maka perlu adanya pekerjaan finishing  yang meliputi :   
1.  Merapikan pengunci pelat dengan meratakan pada landasan,
2.  Memeriksa pengunci yang telah diratakan,
3.  Mengembalikan alat – alat yang telah digunakan. 




BAB IV
KESIMPULAN


Pada proses kerja plat selalu gunakan alat keselamatan hal ini menjaga diri anda dan agar kita tidak luka. Pada saat pengerjaan benda kerja harus benar-benar teliti baik pada saat pengukuran maupun pemotongan plat agar pada saat benda kerja dirakit akan mendapatkan kecocokan antara bagian yang satu dan lainnya dan mendapatkan hasil yang memuaskan.




































DAFTAR PUSTAKA


1.  Abo Sudjana & EC Sudirman ,  Teori dan Praktek Kejuruan dasar Mesin,
     Pradya Paramita.

2.  Goerge Love & Harun AR  , Teori dan Praktek Logam  , Edisi ketiga Penerbit 
     Erlangga. 

3.  John Stefford & Guy Mc Murbu  ,  Teknologi Kerja Logam , Penerbit 
     Erlangga. 

4.  PT PAL Indonesia , Panduan Praktik Kerja  Dasar Logam, Surabaya.