pembangkit listrik tenaga surya berbasis
TRANSCRIPT
Original Article
Journal of Science and Applicative Technologyvol . xx (xx), 20xx, pp. xx -xx|1
FIRST AUTHOR LAST NAMEet al., Journal of Science and Applicative Technology vol. xx (xx), 20xx, pp. xx-xx
e-ISSN: 2581-0545 - https://journal.itera.ac.id/index.php/jsat/
Copyright © 2019 Journal of Science and Applicative Technology. Content from this work may be used under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 InternationalLicence. Any further distributionof this work must maintain attribution to the author(s) and the title of the work, journal citation and DOI. Published under licence by Journal of Science and Aplicative Technology (JSAT).
Received 00th January 20xx
Accepted 00th Febuary 20xx Published 00th March 20xx
DOI: 10.35472/x0xx0000
Sistem Monitoring Pembangkit Listrik Tenaga Surya Berbasis
IoT M. Ian Apriansyaha, Kiki Kanandab, Swadexi Istiqpharac
aProgram Studi Teknik Elektro, Jurusan Teknik Elektro, Informatika dan Sistem Fisis,
Institut Teknologi Sumatera.
b
e
* Corresponding E-mail: [email protected]
Abstract: IoT stands for Internet of Things. IoT is a concept extending the benefits of continuous internet connectivity. As for
its capabilities, namely data sharing, remote control, and others. This time, the IoT design is used as a means of monitoring the
data generated in solar power generation. The monitored data is in the form of voltage, current, intensity sensor and power
generated. The data will be sent from the Arduino reading via ESP8266-01 to Thingspeak then it will be displayed via the user interface application created in the MIT App Inventor Engine.
Keywords : Internet of things (IoT), Photo Voltaic (PV), Arduino, BH1750 sensor, Solar Charge Controller, Thingspeak, MIT App Inventor.
Abstrak: IoT merupakan singkatan dari Internet of Things. IoT adalah sebuah konsep memperluas manfaat dari
konektivitas internet yang tersambung secara terus menerus. Adapun kemampuannya yaitu berbagi data, remote control, dan
lain-lain. Perancangan IoT kali ini digunakan sebagai sarna pemantauan data yang dihasilkan pada pembangkitan listrik tenaga
surya. Data yang dipantau berupa tegangan, arus, sensor intensitas serta daya yang dibangkitkan. Data tersebut akan dikirim dari
pembacaan Arduino melalui ESP8266-01 ke Thingspeak kemudian akan ditampilkan via Aplikasi antar muka pengguna yang
dibuat di Engine MIT App Inventor.
Kata Kunci : Internet of things (IoT), Photo Voltaic (PV), Arduino, sensor BH1750, Solar Charge Controller,
Thingspeak, MIT App Inventor.
Open Access
Original Article Journal of Science and Applicative Technology
2 | Journal of Science and Applicative Technology ,vol. xx (xx), 20xx, pp. xx-xx e-ISSN: 2581-0545
Title of Manuscript
FIRST AUTHOR LAST NAMEet al., Journal of Science and Applicative Technology vol. x (xx), 20xx, pp. x- x
Introduction / Pendahuluan
Sub-Heading
IoT adalah sebuah konsep memperluas manfaat dari
konektivitas internet yang tersambung secara terus menerus. Adapun kemampuannya yaitu berbagi data, remote control,
dan lain-lain[1]. Oleh karena itu, perkembangan IoT turut
memberikan banyak manfaat salah satunya pada sistem
monitoring pembangkitan listrik tenaga surya.
Listrik merupakan kebutuhan yang tidak dapat di hindari
pada era modern seperti sekarang ini, adanya peningkatan
kebutuhan setiap tahun nya menyebabkan perlunya pasokan
cadangan listrik tambahan di luar dari pembangkit listrik
yang menggunakan bahan fosil sebagai bahan pembangkitan
yang jumlah nya terbatas di alam[2].
Teknologi Internet of Things memerlukan interaksi antara perangkat dengan manusia untuk memaksimalkan fungsinya.
Sehingga proses pembangkitan listrik yang dilakukan dapat
dipantau secara jarak jauh dengan smartphone.
PV yang digunakan berdaya bangkit maksimal 100 Wp
dengan efisiensi 80% sehingga daya bangkit nyata yang
dihasilkan adalah 80 Wp. Pada pembahasan kali ini,
digunakan 2 buah PV sehingga daya bangkit nyata yang
dihasilkan maksimal 160 Wp. Daya bangkit ini di simpan
sementara pada aki sebelum digunakan sebagai suplai beban
sekunder pada beban puncak (17:00 – 22:00).
Method / Metode
Pada penelitian ini akan dibuat pembangkitan,
pengukuran PLTS berbasis IoT. Penelitian ini dilakukan
dengan beberapa tahapan yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Langkah-langkah penelitian
pembangkitan dan pemantauan PLTS.
Pembangkit Listrik Tenaga Surya yang dibuat dapat
melakukan pembangkitan hingga maksimal 160 Watt
menggunakan 2 buah PV 100 Wp dengan efisiensi 80% dan
dapat dipantau beberapa parameternya melalui smartphone
pegguna yang terhubung melalui koneksi internet.
Pembuatan alat ini memerlukan beberapa komponen yang
perlu dintegrasikan. Komponen-komponen yang diperlukan
yaitu:
1. 2 Buah PV
2. Arduino
3. ESP8266-01
4. Sensor BH1750
5. Rangkaian pembagi tegangan DC
6. Sensor ACS 712
Adapun tahapan dalam pengujian alat ini atas 3 bagian,
yakni : pengukuran tegangan,arus dan daya bangkit,
pengukuran intensitas matahari dan pengujian tampilan data
pada aplikasi. Tahapan melakukan pembacaan parameter
pada pembangkitan listrik tenaga surya dapat dilihat pada
Gambar 2. Sedangkan untuk parameter sensor intensitas
dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 2 Flowchart untuk parameter
pembangkitan listrik tenaga surya.
Journal of Science and Applicative Technology Original Article
Copyright © 2019 Journal of Science and Applicative Technology J. Sci. Appl. Tech.vol. xx (xx), 20xx, pp. xx-xx| 3 Published by: Lembaga Penelitian, Pengabdian Masyarakat, dan Penjaminan Mutu Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
FIRST AUTHOR LAST NAMEet al., Journal of Science and Applicative Technology vol. x (xx), 20xx, pp. x- x
Gambar 3 Flowchart untuk
pembacaan intensitas matahari.
Selain merancang sistem pembangkitan listrik tenaga
surya, sistem memerlukan antar muka pengguna yang
memungkinkan pengguna dapat memantau pembangkitan
secara realtime dan dilakukan secara jarak jauh. Adapun
tahapan perancangan perangkat lunak antar muka pengguna
dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Tahapan dalam penampilan
data pada aplikasi.
Results And Discussion
Setelah sistem dirancang, baik perangkat kerasmaupun
perangkat lunak, selanjutnya dilakukan implementasi di
lapangan. Implementasi untuk pembacaan parameter
tegangan, arus dan daya bangkit dapat dilihat pada Grafik 1-
7. Implementasi untuk pembacaan parameter intensitas cahaya dapat dilihat pada Grafik 8. Dan untuk tampilan
aplikasi dapat dilihat pada Gambar 5-8. Pengujian dilakukan
secara keseluruhan guna mengetahui apakah sistem berjalan
dengan baik atau tidak. Pengujian dilakukan dengan cara
menghidupkan semua komponen menjadi sebuah sistem
lengkap lalu di lakukan pengambilan data selama 7 hari,
dimana per hari di ambil sampel sebanyak 10 jam.
Original Article Journal of Science and Applicative Technology
4 | Journal of Science and Applicative Technology ,vol. xx (xx), 20xx, pp. xx-xx e-ISSN: 2581-0545
Title of Manuscript
FIRST AUTHOR LAST NAMEet al., Journal of Science and Applicative Technology vol. x (xx), 20xx, pp. x- x
Grafik 1 Tegangan, Arus dan Daya
Bangkit hari ke 1
Grafik 2 Tegangan, Arus dan Daya
Bangkit hari ke 2
Grafik 3 Tegangan, Arus dan Daya
Bangkit hari ke 3
Grafik 4 Tegangan, Arus dan Daya
Bangkit hari ke 4
Grafik 5 Tegangan, Arus dan Daya
Bangkit hari ke 5
Grafik 6 Tegangan, Arus dan Daya
Bangkit hari ke 6
020406080
100120140
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0
Selasa, 25 Agustus 2020
Tegangan Arus Daya
020406080
100120140
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0Rabu, 26 Agustus 2020
Tegangan Arus Daya
020406080
100120140
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0
Kamis, 27 Agustus 2020
Tegangan Arus Daya
020406080
100120140
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0
Jum'at, 28 Agustus 2020
Tegangan Arus Daya
020406080
100120140
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0
Sabtu, 29 Agustus 2020
Tegangan Arus Daya
020406080
100120140
8:30
9:00
9:30
10:
00
10:
30
11:
00
11:
30
12:
00
12:
30
13:
00
13:
30
14:
00
14:3
015
:00
15:3
01
6:0
01
6:3
01
7:0
01
7:3
01
8:0
0
Minggu, 30 Agustus 2020
Tegangan Arus Daya
Journal of Science and Applicative Technology Original Article
Copyright © 2019 Journal of Science and Applicative Technology J. Sci. Appl. Tech.vol. xx (xx), 20xx, pp. xx-xx| 5 Published by: Lembaga Penelitian, Pengabdian Masyarakat, dan Penjaminan Mutu Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
FIRST AUTHOR LAST NAMEet al., Journal of Science and Applicative Technology vol. x (xx), 20xx, pp. x- x
Grafik 7 Tegangan, Arus dan Daya
Bangkit hari ke 7
Dari 7 hari pengambilan data diketahui bahwa daya
bangkit yang dihasilkan oleh PV bergantung pada banyaknya
panas yang diserap sehingga menghasilkan tegangan dan
arus yang bervariasi pula. Data tertinggi didapatkan yakni
pada hari Selasa, 25 Agustus 2020 pukul 12:30 dengan
Tegangan 17,71 Volt, Arus 3,91 Ampere dan Daya bangkit
138,49 Watt.
Grafik 8 Iradiasi Matahari hari ke 1
Grafik 9 Iradiasi Matahari hari ke 2
Grafik 10 Iradiasi Matahari hari ke 3
Grafik 11 Iradiasi Matahari hari ke 4
020406080
100120140
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0
Senin, 31 Agustus 2020
Tegangan Arus Daya
0306090
120150180
8:30
9:00
9:30
10
:00
10
:30
11
:00
11
:30
12
:00
12
:30
13
:00
13
:30
14
:00
14
:30
15
:00
15
:30
16
:00
16
:30
17
:00
17
:30
18
:00
Selasa, 25 Agustus 2020
Sensor(watt/m^2) MKG(watt/m^2)
0306090
120150180
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0
Rabu, 26 Agustus 2020
Sensor(watt/m^2) MKG(watt/m^2)
020406080
100120
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0
Kamis, 27 Agustus 2020
Sensor(watt/m^2) MKG(watt/m^2)
0
40
80
120
160
8:30
9:00
9:30
10
:00
10
:30
11
:00
11
:30
12
:00
12
:30
13
:00
13
:30
14
:00
14
:30
15:0
015
:30
16:0
01
6:3
01
7:0
01
7:3
01
8:0
0
Jum'at, 28 Agustus 2020
Sensor(watt/m^2) MKG(watt/m^2)
Original Article Journal of Science and Applicative Technology
6 | Journal of Science and Applicative Technology ,vol. xx (xx), 20xx, pp. xx-xx e-ISSN: 2581-0545
Title of Manuscript
FIRST AUTHOR LAST NAMEet al., Journal of Science and Applicative Technology vol. x (xx), 20xx, pp. x- x
Grafik 12 Iradiasi Matahari hari ke 5
Grafik 13 Iradiasi Matahari hari ke 6
Grafik 14 Iradiasi Matahari hari ke 7
Dari 7 hari pengambilan data diketahui bahwa banyaknya
panas yang diserap bervariasi, hal ini akan menyebabkan
daya bangkit yang berbeda pula. Data tertinggi didapatkan
yakni pada hari Selasa, 25 Agustus 2020 pukul 12:30 dengan
iradiasi tertinggi yakni 166,29 watt/m2.
Gambar 5 Tampilan awal aplikasi.
Gambar 6 Tampilan aplikasi bagian
detail PLTS.
0
40
80
120
160
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0
Sabtu, 29 Agustus 2020
Sensor(watt/m^2) MKG(watt/m^2)
0
30
60
90
120
150
8:30
9:00
9:30
10:0
010
:30
11:0
011
:30
12:0
012
:30
13:0
013
:30
14:0
014
:30
15:0
015
:30
16:0
016
:30
17:0
017
:30
18:0
0Minggu, 30 Agustus 2020
Sensor(watt/m^2) MKG(watt/m^2)
0
30
60
90
120
150
8:3
09
:00
9:3
010
:00
10:3
011
:00
11:3
012
:00
12:3
013
:00
13:3
014
:00
14:3
015
:00
15:3
016
:00
16:3
017
:00
17:3
018
:00
Senin, 31 Agustus 2020
Sensor(watt/m^2) MKG(watt/m^2)
Journal of Science and Applicative Technology Original Article
Copyright © 2019 Journal of Science and Applicative Technology J. Sci. Appl. Tech.vol. xx (xx), 20xx, pp. xx-xx| 7 Published by: Lembaga Penelitian, Pengabdian Masyarakat, dan Penjaminan Mutu Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
FIRST AUTHOR LAST NAMEet al., Journal of Science and Applicative Technology vol. x (xx), 20xx, pp. x- x
Gambar 7 Tampilan aplikasi bagian grafik PLTS.
Gambar 8 Tampilan verifikasi keseluruhan PLTS.
Setelah pengguna membuka aplikasi yang dibuat dan
menjalankannya, pengguna akan masuk ke menu utama dari
aplikasi yang dibuat. Menu utama yang tersedia yaitu logo,
info daya bangkit, dan tombol pindah screen. Saat pengguna
menekan tombol, maka aplikasi akan membuka tampilan
lain untuk meampilkan data sesuai keinginan baik itu
berbentuk angka maupun grafik. Grafik mampu menampung
60 data terakhir, setelah data ke 61 di masukkan, data
pertama akan otomatis terhapus dan begitu juga seterusnya.
Conclusions / Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian parameter tegangan, arus dan
daya bangkit, parameter intensitas dan tampilan aplikasi
yang telah dibuat didapatkan hasil:
1. Pembacaan tegangan (rangkaian pembagi tegangan
DC), arus(sensor ACS712) dan daya bangkit
berhasil sehingga data dapat terbaca dan dikirimkan
ke Thingspeak melalui modul ESP8266-01.
2. Pembacaan intensitas matahari oleh sensor BH1750
berhasil sehingga data dapat terbaca dan dikirimkan
ke Thingspeak melalui modul ESP8266-01.
3. Perangkat lunak mampu menampilkan data sesuai
keinginan pengguna.
References
[1] H. Sujadi, T. F. Prasetyo, P. Paisal, “Pengembangan Sistem
Monitoring Berbasis Internet of Things, Jurnal J-Ensitec Universitas
Majalenka, vol.05, hal 226-231, November 2018.
[2] Rafael Sianipar, Dasar Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga
Surya, Universitas Trisakti Jakarta, vol 11, no 2, Februari 2014.