Hibridisasi Sistem Photovoltaic dan Thermoelectric Generator sebagai Konverter Energi Cahaya dan Termal Surya Menjadi Energi Listrik
DOI:
https://doi.org/10.22236/teknoka.v9i1.17452Keywords:
energi terbarukan, panel surya, termoelektrik, efisiensiAbstract
Solar energy is energy that is classified as new and renewable energy. Utilization of solar radiation energy into clean electrical energy through solar panels. This study uses solar panels that are integrated with thermoelectric modules. This study aims to improve the performance of solar panels that have been hybridized with thermoelectric generators arranged in parallel. The method used in this study is experimental, starting with the design and manufacture of research tools. The research tool is a model of a building whose roof has a slope of 30o and is equipped with a hybrid system consisting of a set of solar panels, a thermoelectric generator, and a cooling system that allows the thermoelectric generator to be cooled. The hybrid device includes two different systems. The first system, a solar panel with a thermoelectric generator, is assembled using a separate rack, so the solar panel with a thermoelectric generator is located on a separate rack. The second system, solar panels and thermoelectric generators are assembled into an integrated circuit on the same rack. The variables measured in this study are the intensity of sunlight, ambient temperature, solar panel temperature (top and bottom), water temperature, wind speed, humidity, thermoelectric generator temperature, open circuit voltage (Voc), maximum voltage, short circuit current (Isc), and maximum current. The research results show that the efficiency of hybridization with a combined rack system has an average of 18.3%, while with a separate rack system the efficiency is lower with an average of 14.7%. Based on this, hybridization using a fused rack system is more efficient than a separate rack system.
Downloads
References
A. Yani, “Pengaruh Penambahan Alat Pencari Arah Sinar Matahari Dan Lensa Cembung Terhadap Daya Output Solar Cell,” Turbo J. Progr. Stud. Tek. Mesin, vol. 5, no. 2, pp. 82–87, 2017.
Y. H. Anoi, A. Yani, and Y. W, “Analisis sudut panel solar cell terhadap daya output dan efisiensi yang dihasilkan,” Turbo J. Progr. Stud. Tek. Mesin, vol. 8, no. 2, pp. 177–182, 2019.
D. Dzulfikar and W. Broto, “Optimalisasi Pemanfaatan Energi Listrik Tenaga Surya Skala Rumah Tangga,” Pros. Semin. Nas. Fis. SNF2016, vol. 5, pp. 73–76, 2016.
A. Asrori and E. Yudiyanto, “Kajian Karakteristik Temperatur Permukaan Panel terhadap Performansi Instalasi Panel Surya Tipe Mono dan Polikristal,” FLYWHEEL J. Tek. Mesin Untirta, vol. 1, no. 1, p. 68, 2019.
M. A. Pradana and M. Widyartono, “Prototipe Pembangkit Listrik Termoelektrik Generator Menggunakan Penghantar Panas Alumunium, Kuningan dan Seng,” J. Tek. Elektro, vol. 5, no. 2, pp. 40–51, 2014.
Rifky, A. Fikri, and M. Mujirudin, “Konversi Energi Termal Surya Menjadi Energi Listrik Menggunakan Generator Termoelektrik,” J. Kaji. Tek. Mesin, vol. 6, no. 1, pp. 60–65, 2021.
Mustofa, “Variasi Jarak Titik Fokus Cahaya Foton pada PV yang di Hibrid dengan TEG Menggunakan Pemisah Spektrum jenis Hot Mirror,” J. Arus Elektro Indones., vol. 8, no. 2, pp. 52–55, 2018.
R. Lamba and S. C. Kaushik, “Modeling and Performance Analysis of a Concentrated Photovoltaic-Thermoelectric Hybrid Power Generation System,” Energy Convers. Manag., vol. 115, pp. 288–298, 2016.
N. A. Putri, “Rancang Bangun Energi Terbarukan bagi Industri Pertahanan guna Mendukung Pelaksanaan Perang Berlarut,” Citiz. J. Ilm. Multidisiplin Indones., vol. 2, no. 1, pp. 216–222, 2022.
U. A. Saleh, M. A. Johar, S. A. Jumaat, M. N. Rejab, and W. A. W. Jamaludin, “Evaluation of a pv-teg hybrid system configuration for an improved energy output: A review,” Int. J. Renew. Energy Dev., vol. 10, no. 2, pp. 385–400, 2021.
Sugeng S, “Rancang Undang-Undang Tentang Energi Baru dan Energi Terbarukan,” Pus. Stud. Huk. Energi dan Pertamb., p. 177, 2022.
A. Fudholi et al., “Solar Drying Technology in Indonesia: an Overview,” Int. J. Power Electron. Drive Syst., vol. 9, no. 4, p. 1804, 2018.
T. Alamsyah, A. Hiendro, and Z. Abidin, “Analisis Potensi Energi Matahari sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Surya Menggunakan Panel Mono-Crystalline dan Poly-Crystalline di Kota Pontianak dan sekitarnya,” J. Tek. Elektron., p. 10, 2019.
M. T. Hasbullah, “Konversi Energi Surya,” Tek. Elektro FPTK, 2012.
D. P. Dyah, “Sistem Monitoring Intensitas Radiasi Matahari,” Sekol. Tinggi Meteorol. Klimatologi dan Geofis., pp. 1–10, 2015.
C. A. Siregar, A. M. Siregar, and M. Daud, “Pemetaan Potensi Radiasi Matahari Berdasarkan Perhitungan Matematika di Sumatera Utara,” Semin. Nas. Teknol. Edukasi dan Hum., vol. 1, pp. 72–77, 2021.
Y. D. Arfita, “Pemanfaatan Energi Surya Sebagai Suplai Cadangan pada Laboratorium Elektro Dasar di Institut Teknologi Padang,” J. Pengabdi. LPPM Untag Surabaya, vol. 2, no. 3, pp. 20–28, 2019.
A. Widyakusuma and A. M. Zainoeddin, “Ruang Ibadah pada Bangunan Masjid Darul Ulum Pamulang Ditinjau dari Sisi Kenyamanan Termal,” J. Kalibr., vol. 5, no. 1, pp. 22–44, 2022.
S. Taufik, “Optimalisasi Daya Panel Surya Menggunakan Reflektor Cekung dan Cooling System sebagai Pengatur Suhu Panel Surya Terhadap Radiasi Matahari,” 2019.
R. Hidayat et al., “Modul Pembangkit Listrik Tenaga Surya untuk Aplikasi Beban Rendah (600 W),” J. INTEKNA Inf. Tek. dan Niaga, vol. 17, no. 1, pp. 29–36, 2017.
M. Gatriser and J. T. Elektro, “Pemanfaatan Energi Matahari Menggunakan Teknologi Solar Cell untuk Charger di Lingkungan Kampus Ist Akprind Yogyakarta,” J. Elektr., vol. 2, no. 1, pp. 75–74, 2015.
Suwarti, Wahyono, and B. Prasetiyo, “Analisis Pengaruh Intensitas Matahari, Suhu Permukaan & Sudut Pengarah Terhadap Kinerja Panel Surya,” Eksergi, vol. 14, no. 3, p. 78, 2019.
P. K. Tiyas and M. Widyartono, “Pengaruh Efek Suhu Terhadap Kinerja Panel Surya,” J. Tek. Elektro, vol. 9, no. 1, pp. 1–6, 2020.
E. Roza and M. Mujirudin, “Perancangan Pembangkit Tenaga Surya Fakultas Teknik UHAMKA,” J. Kaji. Tek. Elektro, vol. 4, no. 1, pp. 16–30, 2019.
S. Satwiko, “Uji Karakteristik Sel Surya pada Sistem 24 Volt DC sebagai Catudaya pada Sistem Pembangkit Tenaga Hybrid,” Pros. Pertem. Ilm. XXVI HFI Jateng DIY, 14, pp. 208–212, 2012.
R. Pido, S. Himran, and Mahmuddin, “Analisa Pengaruh Pendinginan Sel Surya Terhadap Daya Keluaran dan Efisiensi,” Teknologi, vol. 19, no. 1, pp. 31–38, 2018.
K. Akhmad, “Pembangkit Listrik Tenaga Surya dan Penerapannya untuk Daerah Terpencil,” Din. Rekayasa, vol. 1, no. 1, pp. 29–33, 2005.
S. Utami, “Implementasi Algoritma Perturb and Observe untuk Mengoptimasi Daya Keluaran Solar Cell Menggunakan MPPT,” J. INFOTEL Inform. - Telekomun. - Elektron., vol. 9, no. 1, pp. 92–99, 2017.
N. R. Alham, F. H. Rumawan, M. Muslimin, R. M. Utomo, and A. Maulana, “Aplikasi Photovoltaic Cell (PV) terhadap Variasi Beban Elektrik sebagai Energi Alternatif,” J. Tek. Elektro Uniba (JTE UNIBA), vol. 5, no. 2, pp. 123–129, 2021.
A. Julisman, I. D. Sara, and R. H. Siregar, “Prototipe Pemanfaatan Panel Surya Sebagai Sumber Energi Pada Sistem Otomasi Stadion Bola,” Kitektro, vol. 2, no. 1, pp. 35–42, 2017.
Z. Iqtimal, I. Devi, and Syahrizal, “Aplikasi Sistem Tenaga Surya sebagai Sumber Tenaga Listrik Pompa Air,” Kitektro J. Online Tek. Elektro, vol. 3, no. 1, pp. 1–8, 2018.
A. E. Putra, R. Rifky, and A. Fikri, “Pemanfaatan Panas Buang Atap Seng dengan Menggunakan Generator Termoelektrik sebagai Sumber Energi Listrik Terbarukan,” Pros. Semin. Nas. Teknoka, vol. 3, no. 2502, p. 38, 2019.
Suwandi, “Implementasi DC/DC Boost Converter dengan Kontrol MPPT Perturb and Observe (P&O) sebagai Pengendali Daya Keluaran Thermoelectric Generator,” Universitas Jember, 2017.
R. Rifky and Y. Sirodz, “Pengembangan Model Pendingin Kabin City Car Bertenaga Surya Menggunakan Photovoltaics (PV) dan Thermoelectric (TEC),” Teknobiz J. Ilm. Progr. Stud. Magister …, vol. 10, no. 1, pp. 34–40, 2020.
Satria and G. Muhammad, “Rancang Bangun Energi Terbarukan dengan Mesin Pendingin,” J. Ilm. TEKNOBIZ, vol. 5, no. 3, pp. 152–158, 2015.
S. C. Puspita, H. Sunarno, and B. Indarto, “Generator Termoelektrik untuk Pengisisan Aki,” J. Fis. dan Apl., vol. 13, no. 2, pp. 84–87, 2017.
S. Ependi, N. Maharta, and E. Suyanto, “Pengembangan Perangkat Konversi Energi Panas Menjadi Energi Listrik,” J. Pendidik. Fis., vol. 4, no. 1, pp. 37–46, 2016.
Vazri Muharom and Rifky, “Pengaruh Sifat Konduktivitas Termal Material Isolator (Kayu, Karet dan Styrofoam) terhadap Perpindahan Panas dan Daya Keluaran Sistem Generator Termoelektrik,” Met. J. Manufaktur, Energi, Mater. Tek., vol. 1, no. 1, pp. 8–15, 2022.
R. & A. Z. M. Sary, “Kaji Eksperimental Perpindahan Panas pada Lemari Penyimpan Darah Portable dengan Memanfaatkan Efek Peltier,” J. Tek. Mesin Unsyiah, vol. 1, no. 2, p. 30, 2012.
S. N. Hutagalung and M. Panjaitan, “Pembelajaran Fisika Dasar Dan Elektronika Dasar (Arus, Hambatan Dan Tegangan Listrik) Menggunakan Aplikasi Matlab Metode Simulink,” J. Ikat. Alumni Fis. Unimed, vol. 4, no. 3, pp. 29–33, 2018.
N. Putra, R. A. Koestoer, M. Adhitya, A. Roekettino, and B. Trianto, “Potensi Pembangkit Daya Termoelektrik untuk Kendaraan Hibrid,” MAKARA Technol. Ser., vol. 13, no. 2, pp. 53–58, 2010.
S. Kwon, Y. Kim, S. Lee, and J. C. Kim, “Measurement of The Figure-of-Merit of Thermoelectric Devices,” 2012.
A. H. Yavuz, C. Emeksiz, and O. Sönmez, “The Experimental Design of Thermoelectric Generator for Industrial Waste Heat Recovery,” J. New Results Sci., vol. 5, no. 12, pp. 253–263, 2016.
G. J. Snyder and T. S. Ursell, “Thermoelectric Efficiency and Compatibility,” Phys. Rev. Lett., vol. 91, no. 14, pp. 148301/1-148301/4, 2003.
S. Renge, Barhaiya,Yashika, S. Pant, and S. sharma, “A Review on Generation of Electricity using Peltier Module,” Int. J. Eng. Res., vol. V6, no. 01, pp. 453–457, 2017.
Rifky, Dan Mugisidi, W. Kuncoro, and M. Vazri, “Pemanfaatan Panas Matahari Pada Dinding Luar Bangunan Sebagai Sumber Energi Listrik Menggunakan Generator Termoelektrik,” in Paper Knowledge . Toward a Media History of Documents, 2021, vol. 7, no. 2, pp. 107–15.
H. Lee, “Thermal Design: Heat Sinks, Thermoelectrics, Heat Pipes, Compact Heat Exchangers, and Solar Cells,” Therm. Des. heat Sink. Thermoelectr. heat pipes, Compact heat Exch. Sol. cells, vol. 91, no. 14, p. 10, 2022.
A. Lekbir, M. Meddad, A. Eddiai, S. Benhadouga, and R. Khenfer, “Higher-efficiency for combined photovoltaic-thermoelectric solar power generation,” Int. J. Green Energy, vol. 16, no. 5, pp. 371–377, 2019.
C. Babu and P. Ponnambalam, “The Theoretical Performance Evaluation of Hybrid PV-TEG System,” Energy Convers. Manag., vol. 173, no. April, pp. 450–460, 2018.
J. T. Jarman, E. E. Khalil, and E. Khalaf, “Energy Analyses of Thermoelectric Renewable Energy Sources,” Open J. Energy Effic., vol. 02, no. 04, pp. 143–153, 2013.
H. Habiburosid, W. Indrasari, and R. Fahdiran, “Karakterisasi Panel Surya Hybrid Berbasis Sensor Ina219,” in Prosiding Seminar Nasional Fisika (E-Journal) SNF2019, 2019, vol. VIII, pp. SNF2019-PA-173–178.
R. Bjørk and K. K. Nielsen, “The Performance of A Combined Solar Photovoltaic (PV) and Thermoelectric Generator (TEG) System,” Sol. Energy, vol. 120, pp. 187–194, 2015.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Prosiding Seminar Nasional Teknoka
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Supported by :
