Sumber Energi Matahari
Dengan kemajuan yang pesat, timbul keperluan energi berikutnya untuk setiap bab kehidupan manusia. Sumber energi utama yaitu alam, yang menawarkan beberapa sumber seumpama materi bakar fosil. Sumber daya alam sanggup diklasifikasikan menjadi sumber energi yang tidak terbarukan dan terbarukan.Sumber energi tidak terbarukan seumpama kerikil bara, minyak, gas alam sebagian besar digunakan, tetapi tidak sanggup diisi ulang. Juga faktor-faktor seumpama pemanasan global, peningkatan materi bakar yang terus-menerus bikin halangan dalam penggunaan sumber-sumber energi ini.
Untuk selanjutnya, satu-satunya cara yaitu dengan menggunakan sumber energi terbarukan, yang sanggup diisi ulang dan diganti. Contohnya yaitu energi angin, energi matahari, energi panas. Dan sumber energi matahari ini yaitu yang paling utama.
Matahari selaku Sumber Energi
Perpaduan nuklir dalam inti aktif dari hasil matahari dan suhu bab dalam 107K dan fluks radiasi bab dalam dari distribusi spektral yang tidak rata. Radiasi bab dalam ini diserap di lapisan pasif luar yang dipanaskan sampai sekitar 5800K. Radiasi ini menciptakan energi cahaya dalam bentuk foton yang menenteng energi dan saat-saat dalam jumlah besar. Foton-foton ini sanggup dibelokkan atau sanggup diserap selama perjalanan mereka dari matahari ke bumi.Bumi menerima daya radiasi matahari sekitar 1.73*1014KW. Daya yang diterima secara terus-menerus ini terintegrasi dengan energi total 5.46*1021MJ per tahun. Dengan demikian sumber energi matahari yaitu sumber energi paling berhubungan yang dikehendaki untuk menyanggupi seruan umat insan yang terus meningkat.
Ada tiga cara berlainan untuk menghimpun energi ini, menurut jenis kolektor:
- Kolektor plat-datar yaitu jenis pengumpul yang lebih lazim dipakai ketika ini. Mereka yaitu susunan panel surya yang disusun dalam bidang sederhana.
- Kolektor konsentrasi intinya yaitu pengumpul bidang datar dengan perangkat optik yang dikelola untuk memaksimalkan radiasi yang jatuh pada konsentrasi kolektor. Ini kini cuma dipakai di beberapa daerah yang tersebar. Pemanas surya yaitu pola pengumpul jenis ini.
- Kolektor pasif sungguh berlainan dari dua jenis pengumpul lainnya. Kolektor pasif menyerap radiasi dan menggantinya menjadi panas secara alami, tanpa dirancang dan dibangun untuk melakukannya.
Panel Surya
Dari pengumpul plat datar ini yang paling banyak digunakan. Misalnya menjadi panel surya. Panel surya yaitu sekelompok sel surya yang tersusun dalam matriks. Panel ini sanggup menghimpun daya antara 10 sampai 300W.Sel surya yaitu perangkat semikonduktor dua lapis yang dipakai untuk menyerap radiasi. Ia melakukan pekerjaan menurut prinsip fotovoltaik, yang menyiratkan pembangkitan tegangan lewat cahaya yang datang. Ketika cahaya jatuh pada lapisan, itu menumbuhkan kehendak elektron, menyebabkan mereka melompat dari satu lapisan ke lapisan lainnya, membentuk muatan listrik.
Sistem peserta tenaga surya tipikal berisikan bagian-bagian berikut
- Panel Surya - Untuk menghimpun daya.
- Inverter - Untuk merubah daya DC yang diterima ke AC.
- Baterai - Untuk menyimpan daya DC yang diterima.
Pemasangan Panel Surya
Salah satu halangan utama dalam penggunaan panel surya yaitu cara mereka dipasang sehingga menerima energi cahaya maksimum dari matahari.Faktor-faktor yang mempengaruhi output atau efisiensi panel surya yaitu selaku berikut:
- Arah : Jika lokasi Belahan Bumi Utara, panel mesti menghadap ke utara dan lokasi Belahan Bumi Selatan, panel mesti menghadap ke selatan.
- Kemiringan atau Orientasi : Panel Surya mesti memiliki kemiringan yang serupa dengan garis lintang lokasi mereka. Saat kemiringan pergantian rotasi bumi, panel surya perlu diubahsuaikan untuk menerima cahaya maksimum.
- Jenis Permukaan : Sebagian besar permukaan yang lebih luas lebih disukai, alasannya yaitu menerima jumlah sinar matahari maksimum.
Ada dua jenis Tracker (pelacak)
a. Tracker Pasif
Pelacak pasif menggunakan tata cara dimana cairan bergerak alasannya yaitu dipanaskan oleh matahari dan dipakai untuk memindahkan panel, secara otomatis kembali ke posisi yang benar untuk pagi hari. Pada dasarnya berisikan dua tangki tabung diposisikan di segi panel surya sedemikian rupa sehingga jikalau Panel tidak selaras dengan matahari, cairan dalam tangki menjadi tidak merata dipanaskan menyebabkan perbedaan tekanan.Perbedaan tekanan ini pada gilirannya menyebabkan cairan bergerak ke arah tangki dengan suhu rendah. Makara ketika tingkat cairan berfluktuasi antara dua tangki, pergantian berat menyebabkan gravitasi untuk memutar pelacak bareng dengan orientasi Matahari. Mereka lebih hemat biaya dan tidak memerlukan perlengkapan listrik dan memerlukan lebih minim perawatan. Namun prosedur penginderaan cahaya konvensional mungkin tidak terbukti akurat selama hari berawan dan juga tidak efisien.
b. Tracker Aktif
Pelacak Aktif umumnya berisikan motor seumpama Motor Servo atau Motor Stepper untuk memutar panel. Idealnya radiasi matahari menyerang panel pada sudut 90⁰. Motor menjaga panel pada sudut itu, sehingga sanggup menerima radiasi maksimum. Kontrol motor sanggup dilaksanakan dengan salah satu dari dua cara ini.Salah satu caranya yaitu menggunakan tata cara elektronik untuk menjumlah posisi astronomi matahari di lokasi tertentu dan dengan demikian memutar panel surya pada orientasi tegak lurus kepada matahari pada interval waktu yang sudah ditentukan. Kontrol lain menggunakan pengaturan sensor untuk mencicipi kecerahan di langit dan kesudahannya memutar panel di sudut kanan ke arah matahari.
Penerapan Metode Di Atas
Motor stepper dikendalikan menggunakan mikrokontroler 8051, lewat driver relay IC ULN2003A. Ini berisikan panel daya rendah pada porosnya dan menampilkan rotasi 0 sampai 180⁰ dalam langkah masing-masing interval 5 detik. Rotasi motor stepper ini sesuai dengan rotasi bumi di sekeliling matahari, yang menyebabkan 180⁰ pergantian arah bumi sehubungan dengan matahari. Motor stepper diprogram untuk menampilkan rotasi 90⁰ di sebagian besar waktu.
){kind=link}