6.12.2010

Daya Dan Efisiensi.

Posted by gustaf parlindungan lumban tobing On 6/12/2010 06:59:00 PM No comments
Daya Dan Efisiensi.

Sebelum mengetahui daya sesaat yang dihasilkan kita harus mengetahui energi yang diterima, dimana energi tersebut adalah perkalian intensitas radiasi yang diterima dengan luasan dengan persamaan :

E = Ir x A

dimana :

Ir = Intensitas radiasi matahari ( W/m2)

A = Luas permukaan (m2)

Sedangkan untuk besarnya daya sesaat yaitu perkalian tegangan dan arus yang dihasilkan oleh sel fotovoltaik dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

P = V x I

dimana :

P = Daya (Watt),

V = Beda potensial (Volt)

I = Arus (Ampere)

Radiasi surya yang mengenai sel fotovoltaik dengan menggunakan alat pyranometer adalah dalam satuan mV sehingga harus dikonversikan menjadi W/m2 , persamaan yang digunakan adalah :

Ir (mV)

(W/m2)


Efisiensi yang terjadi pada sel surya adalah merupakan perbandingan daya yang dapat dibangkitkan oleh sel surya dengan energi input yang diperoleh dari sinar matahari. Efisiensi yang digunakan adalah efisiensi sesaat pada pengambilan data.

Output

Sehingga efisiensi yang dihasilkan :

P

dimana:

Efisiensi (%)

Ir = Intensitas radiasi matahari (Watt/m2)

P = Daya listrik (Watt)

A = Luasan sel surya (m2)

Apabila pengguna menginginkan tegangan maupun arus yang lebih besar, maka panel solar cell dapat dirangkai secara seri atau paralel maupun kombinasi keduanya. Bila panel dirangkai seri maka tegangan yang naik tetapi bila dirangkai paralel maka arus yang naik.

Penyimpanan Arus Listrik.

Setelah mendapatkan output dari solar cell yang berupa arus listrik dapat langsung digunakan untuk beban yang dimanfaatkan. Tetapi juga arus listrik tersebut dapat digunakan sebagai pengisian dengan cara disimpan ke dalam baterai agar dapat dipergunakan pada saat yang diperlukan khususnya pada malam hari karena tidak adanya sinar matahari.

Apabila solar cell tersebut digunakan untuk penyimpanan ke baterai, maka besarnya tegangan yang dihasilkan harus diatas spesifikasi baterai tersebut. Misalnya baterai yang digunakan adalah 12 Volt, maka tegangan yang dihasilkan solar cell harus diatas 12 Volt untuk dapat melakukan pengisian.

Sebaiknya sebelum melaksanakan pengisian sebaiknya baterai dalam keadaan kosong karena arus yang masuk akan dapat terisi dengan maksimal. Satuan kapasitas suatu baterai adalah Ampere jam ( Ah ) dan biasanya karakteristik ini terdapat pada label suatu baterai. Misalnya suatu baterai dengan kapasitas 10 Ah akan terisi penuh selama 10 jam dengan arus output solar cell sebesar 1 Ampere.


Kesimpulan.


Berdasarkan hasil pengolahan data serta grafik-grafik yang telah dihasilkan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

a) Besarnya intensitas radiasi matahari dipengaruhi oleh cuaca cerah atau tidak ada awan/bayangan yang menghalangi cahaya langsung matahari yang sampai kepermukaan bumi. Intensitas radiasi matahari akan mempengaruhi parameter-parameter lain yaitu energi, daya dan efisiensi.

b) Solar cell memanfaatkan cahaya langsung dari matahari yang dirubah menjadi energi listrik. Apabila dalam keadaan digunakan, salah satu cell ditutup maka daya akan turun.

Saran.

a) Kemiringan panel agar bervariasi untuk mengetahui kemiringan panel yang cocok untuk menghasilkan daya solar cell yang lebih baik. Atau kemiringan panel mengikuti pergerakan matahari ( tracking ), karena sudut masuk matahari yang baik adalah tegak lurus terhadap permukaan panel.

b) Daya yang di hasilkan solar cell selain disimpan ke baterai, ke depannya digunakan langsung menggerakkan beban misalnya sepeda motor bahkan mobil.
AddThis


Transformator Ideal

Posted by gustaf parlindungan lumban tobing On 6/12/2010 06:53:00 PM No comments
Pada transformator ideal, tidak ada energi yang diubah menjadi bentuk energi lain di dalam transformator sehingga daya listrik pada kumparan skunder sama dengan daya listrik pada kumparan primer. Atau dapat dikatakan efisiensi pada transformator ideal adalah 100 persen. untuk transformator ideal berlaku persamaan sebagai berikut:

Photobucket

Contoh cara menghitung arus listrik sekunder dan arus listrik primer:

Sebuah transformator step down mempunyai jumlah lilitan primer 1000 dan lilitan sekunder 200, digunakan untuk menyalakan lampu 12 V, 48 W.
Tentukan:
a.arus listrik sekunder,
b.arus listrik primer !

Penyelesaian:
Diketahui: Np = 1000 lilitan
Ns = 200 Lilitan
Vp = 12 V
Ps = 48 W
Ditanyakan:
a. Is = ........... ?
b. Ip = ........... ?

Jawab:
Photobucket
Jadi, kuat arus sekunder adalah 4 A
Photobucket
Jadi, kuat arus sekunder adalah 0,8 A

Prinsip Kerja Transformator

Posted by gustaf parlindungan lumban tobing On 6/12/2010 06:35:00 PM 1 comment
Komponen Transformator (trafo)

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Photobucket
Bagian-Bagian Transformator

Photobucket
Contoh Transformator

Photobucket
Lambang Transformator

Prinsip Kerja Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).

Pada skema transformator di bawah ini, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.

Photobucket

Photobucket

Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan

Photobucket

Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Simbol Transformator

Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu:

1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).

Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:

1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,

Photobucket
Sehingga dapat dituliskan:
Photobucket

Penggunaan Transformator

Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.

Contoh cara menghitung jumlah lilitan sekunder:

Untuk menyalakan lampu 10 volt dengan tegangan listrik dari PLN 220 volt digunakan transformator step down. Jika jumlah lilitan primer transformator 1.100 lilitan, berapakah jumlah lilitan pada kumparan sekundernya ?

Penyelesaian:
Diketahui: Vp = 220 V
Vs = 10 V
Np = 1100 lilitan

Ditanyakan: Ns = ........... ?

Jawab:
Photobucket
Jadi, banyaknya lilitan sekunder adalah 50 lilitan

Transformator

Posted by gustaf parlindungan lumban tobing On 6/12/2010 06:17:00 PM No comments
Transmisi Listrik Jarak Jauh

Pusat pembangkit listrik biasanya terletak jauh dari pemukiman atau pelanggan. Sehingga listrik yang dihasilkan pusat pembangkit listrik perlu ditransmisikan dengan jarak yang cukup jauh. Transmisi energi listrik jarak jauh dilakukan dengan menggunakan tegangan tinggi, dengan alasan sebagai berikut:

Photobucket

Transmisi energi listrik jarak jauh

1. Bila tegangan dibuat tinggi maka arus listriknya menjadi kecil.
2. Dengan arus listrik yang kecil maka energi yang hilang pada kawat transmisi (energi disipasi) juga kecil.
3. Juga dengan arus kecil cukup digunakan kawat berpenampang relatif lebih kecil, sehingga lebih ekonomis.

Energi listrik atau daya listrik yang hilang pada kawat transmisi jarak jauh dapat dihitung dengan persamaan energi dan daya listrik sebagai berikut:

Photobucket

W = energi listrik (joule)
I = kuat arus listrik (ampere)
R = hambatan (ohm)
t = waktu
P = daya listrik (watt)

Transmisi energi listrik jarak jauh menggunakan tegangan tinggi akan mengurangi kerugian kehilangan energi listrik selama transmisi oleh disipasi.

Contohnya daya listrik 2 MW ditransmisikan sampai jarak tertentu melalui kabel berhambatan 0,01 ohm. Hitung daya listrik yang hilang oleh transmisi tersebut, jika:

1. menggunakan tegangan 200 Volt,
2. menggunakan tegangan 400 kiloVolt ?

Penyelesaian:
Diketahui: P = 2 MW = 2.106 watt

R = 0,01 ohm

Ditanyakan: a. Philang pada tegangan 200 Volt = ........... ?

b. Philang pada tegangan V= 4.105 volt = ........... ?

Photobucket

Photobucket

* Jadi, energi yang hilang di perjalanan setiap detiknya 10pangkat6 watt.
nilai ini sangat besar karena

setengah dayanya akan hilang.

* Jadi, energi yang hilang di perjalanan setiap detiknya hanya 0,25 watt