Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Volume 8 No. 2 (2022) ISSN: 2460-3384 (p); 2686-3693 (e)

## Rancang Bangun Cleaning Fotovoltaik Portable Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Surya ( PLTS )

## Moch. Mufti, I Made Kastiawan, Dimas Eryanto
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Jalan Semolowaru No. 45 Surabaya 60118, Tel. 031-5931800, Indonesia email: mufti@untag-sby.ac.id

## ABSTRAK
Matahari  memancarkan  energi  dari  radiasi  cahayanya.  Energi  dari  pancaran  radiasi matahari  ini  dapat  dimanfaatkan  bagi  manusia  di  atas  bumi  ini.  Pemanfaatannya  dapat dilakukan dengan dua cara yaitu secara aktif dan pasif. Dalam kaitannya dengan energi listrik di  dalam  bangunan  maka  energi  matahari  dimanfaatkan  secara  aktif  dengan  cara  mengubah energi radiasi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan bantuan solar cell Penerapannya pada  bangunan  adalah  dengan    mengintegrasikan  di  kulit  terluar  bangunan  seperti  atap  dan fasade.  Pemasangannya  sangat  bergantung  kepada  letak  geografis  suatu  wilayah  dimana bangunan  itu  berdiri,  karena  letak  geografis  suatu  wilayah  sangat  mempengaruhi  efisiensi pancaran energi dari radiasi cahaya matahari. Konsekuensi dari letak geografis suatu wilayah akan berpengaruh kepada pemilihan jenis sollar cell dan teknik pemasangan pada kulit terluar bangunan.  Melalui  skripsi  ini,  pembahasan  akan  diutamakan  mengenai  upaya  “ Rancang bangun prototype cleaning fotovoltaik portable untuk pembangkit listrik tenaga surya (PLTS ) ‘  untuk  membersihkan  kotoran  debu  ataupun  puing  –  puing  yang  berdampak dapat mempengaruhi  seberapa  banyak  sinar  matahari  menembus  untuk  mengubah  cahaya  menjadi energi  sehingga  di  butuhkan  alat  pembersih  solar  cell  yang  tidak  merusak/menggores  kaca pada  panel  surya  dapat  memengaruhi  kinerjanya  karena  goresan  akan  menimbulkan bayangan.
Kata kunci : sollar cell , alat bantu pembersih sollar cell

## ABSTRACT
The sun emits energy from its light radiation. Energy from the sun's radiation can be utilized for humans on this earth. Utilization can be done in two ways, namely actively and passively. In relation to electrical energy in buildings, solar energy is used actively by converting solar radiation energy into electrical energy with the help of solar cells. Its application in buildings is to integrate it in the outer shell of buildings such as roofs and facades. Its installation is very dependent  on  the  geographical  location  of  an  area  where  the  building  stands,  because  the geographical location of an area greatly affects the efficiency of energy emission from solar radiation. The consequence of the geographical location of an area will affect the selection of solar cell types and installation techniques on the outer shell of buildings. Through this thesis, the  discussion  will  prioritize  the  efforts  of  "Designing  a  portable  photovoltaic  cleaning prototype  for  solar  power  plants  (PLTS)"  to  clean  dirt,  dust  or  debris  that  can  affect  how much sunlight penetrates to convert light into energy so that it is needed. a solar cell cleaning
tool  that  does  not  damage/scratch  the  glass  on  the  solar  panel  can  affect  its  performance because scratches will cast shadows.
Keywords: solar cell, solar cell cleaning tool

## PENDAHULUAN
Masalah  energi  tampaknya  akan  tetap menjadi  topik  penelitian  yang  menarik sepanjang peradaban umat manusia.Upayamencari sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar fosil masih  tetap  ramai  dibicarakan.Terdapat beberapasumber  energi  alam  yang  tersedia sebagai  energi  alternatif  yang  bersih,  tidak berpolusi,  aman dan dengan persediaan yang tidak  terbatas  (Wilson,  1996)diantaranya adalah  energi  surya.  Pada  masa  yang  akan datang,  dengan  adanya  kebutuhan  energi yang  makin  besar,  penggunaan  sumber energi  listrik  yang  beragamtampaknya  tidak bisa dihindari.  Oleh  sebab  itu,  pengkajian terhadap  berbagai  sumberenergi  baru  tidak akan  pernah  menjadi  langkah  yang  sia-sia. Teknologi  fotovoltaik  yang  mengkonversi langsung  cahaya  matahari  menjadi  energi listrik dengan menggunakan divais semikonduktor yang   disebut sel surya (Fishbane  et.al,  1996)  banyak  dikaji  oleh peneliti- peneliti  sebelumnya.  Di  sisi lain panel sel surya buatanpabrik juga sudah tersedia.
Seperti  halnya  pembangkit  pada umumnya  pusat  listrik  tenaga  surya  (PLTS) juga  membutuhkan  pemeliharaan,  terutama pada  komponen  utamanya  yaitu  Modul Surya  / Photoviltaic.    Photovoltaic ini berfungsi  untuk  merubah  energy  matahari menjadi
energy listrik. Untuk menghasilkan energi yang diinginkan
maka setiap PLTS menggunakancukup banyak Photovoltaic .
Kondisi
Photovoltaic sangat mempengaruhi  keandalan  suatu  pusat  listrik tenaga  surya  (PLTS)  karena  apabila  kondisi Photovoltaic kotor  atau  tertutup  debu  maka daya  penyerapan  energy  cahaya  matahari akan  berkurang  sehingga  daya  pusat  listrik tenaga  surya  (PLTS)  akan  menurun.  Oleh karena  itu  guna  mempermudah  pemliharaan kebersihan  panel  dibuatlah  mesin  pembersih yaiutu  “ Rancang Bangun Cleaning Fotovoltaik  Portable  Untuk  Pembangkit Listrik Tenaga Surya ( PLTS ) “

## PROSEDUR EKSPERIMEN
Perencanaan motor Dalam perencanaan motor  untuk  mengetahui  daya  motor yang  dibutuhkan  harus  menentukan momen  torsi  terlebih  dahulu.  Dengana data yang sudah ada/tertera pada gambar perencanaan alat :
- Kecepatan  putaran  sikat (n) = 60 rpm
- Jari-jari sikat (r sikat ) = 30 cm = 0,03 m
- Masa  benda  sikat  dan poros (m)     = 5 kg
Mencari  daya  motor  menggunakan  rumus 𝑀𝑡 = 71620 . 𝑁 𝑛 Dimana  pertama  harus  mencari  terlebih dahulu nilai momen torsi (Mt) ,
Mt =  ft . r
Karena  Ft  (gaya  tangensial)  belum diketahu maka harus mencari Ft terlebih dahulu dengan menggunakan rumus :
Ft = 𝑚 . 𝑎 t
Karena 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑡𝑎𝑛𝑔𝑒𝑛𝑠𝑖𝑎𝑙 (𝑎 t) belum  diketahui  maka  dapat  dicari dengan rumus-rumus berikut:
ω=2 𝜋 𝑛 𝑡 = 2 . 3,14 . 60 60 = 6,28 rad/s V =  ω .r = 6,28 . 0,03 = 0,18 m/s
Jika  gaya-gaya  yang  terjadi  pada  poros sikat  sudah  diketahui,  Maka  percepatan tangensialnya dapat dicari dengan rumus :
𝛼𝑡 = 𝑉 2 𝑟 = 0,18 2 / 0,03 = 0,01 m/ 𝑠 2
Lalu untuk gaya tangensialnya : Ft  = 𝑚 . 𝜔 2 . 𝑟 = 5 . 6,28 2 .  0,03 = 5,91 N Untuk gaya normal : Fn = ft / cosϕ = 5,91 / cos 5˚ = 5,91 / 0,99 = 5,85 N
Setelah  nilai  gaya  tangensial  di  dapat  maka nilai momen torsi (Mt) menjadi,
Mt = Ft . r =5,91 . 0,03 m = 0,177 N.m
Jadi  daya  motor  yang  dibutuhkan  adalah 𝑀𝑡 = 71620 . 𝑁 𝑛
Mt = 71620 . 𝑁 𝑛 N = 𝑀𝑡 .𝑛 71620 = 0,177 .  60 71620 = 0,0001 HP
Transmisi roda gigi
Dalam peencanaan mesin cleaning  photofoltaik  tersebut  terdapat  2 transmisi diantaranya :
1. reduser
2. roda gigi lurus
Diketahui data-data motor sebagai berikut :
• Type Motor : Denso 85110-0K01D
159300-5000 12V
• Daya motor : 24 Watt  = 0,03 Hp
• Putaran ( N ) : 225   Rpm
• Cutter Modul (M)  : 2
Roda gigi cacing (reduser)
Normal presure angel : 20 deg Menggunakan triple threaded worm
𝑟 𝑣 = 𝑛 𝑔 𝑛 𝑤 = 15 225 = 1 15 𝑁 𝑡𝑔 = 15 x 𝑁 𝑡𝑤 = 15 x 3 = 45 teeth
Jarak antar poros 7 cm
𝑑 𝑤 ≈ 𝐶 0,875 2 2 = 7 0,875 2 2 = 1,37 Try 𝑑 𝑤 = 2 cm 𝑑 𝑤 ≈ 3 𝑝 𝑔 𝑝 𝑔 = 1 3 𝑑 𝑤 = 0,66 cm = 𝑝 𝑤𝑔 Try 𝑝 𝑤𝑔 = 0,5 cm 𝑝 𝑔 = 𝜋 𝑝 𝑔 =  6,28 cm
𝑑 𝑔 = 𝑁 𝑡𝑔 𝑝 𝑔
= 45 6,28 = 7,1 cm
actual c = 𝑑 𝑤 +𝑑 𝑔
2 = 2+7,1 2 = 4,55 cm
Check 𝑑 𝑤 = 2𝑐𝑚 0,875 / 2.2 = 0,45 cm
𝑑 𝑤 = 2 cm dapat digunakan
lead = 𝑁 𝑡𝑤 x 𝑝 𝑤𝑔 = 3 x 0,5 = 1,5 cm
𝑡𝑎𝑛𝜆 𝑤 = 𝑙 𝜋𝑑 𝑤 = 1,5 𝜋 2 = 0,23 𝜆 𝑤 = 12,9 deg 𝜆 𝑤 = 𝜓 𝑔 = 12,9 deg
𝑝 𝑛𝑔 = 𝑝 𝑔 𝑐𝑜𝑠𝜓 𝑔 = 6,28 0,97 = 6,47
𝑣 𝑝𝑔 = 15 𝑟𝑒𝑣 𝑚𝑖𝑛 x 2𝜋𝑟𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑣 x 𝑑 𝑔 2 x 1𝑚 10𝑚𝑚
= 15 𝑥 2𝜋 𝑥 7,1 2 𝑥 10 = 33,44 m/min
T = ℎ𝑝 𝑥 71620 𝑛 = 0,03 𝑥 71620 15
= 143,24 N.m
𝐹 𝑡 = 𝑇 𝑑 𝑔/2 = 143,24 7,1/2 =  40,3  N  =
𝐹 𝑡𝑟𝑢𝑠𝑡 𝑤𝑜𝑟𝑚
𝐹 𝑑 = (600+ 𝑣 𝑝𝑔 ) 600 𝐹 𝑡 = (600+33,44) 600 40,3 = 42,5 N
b = 1 2 𝑑 𝑤 = 1 2 x 2= 1 cm .  Y = 0,392
𝐹 𝑏 = 𝑆𝑌𝑏 𝑝 𝑛 = 𝐹 𝑑 𝑆 = 𝐹 𝑑 𝑝𝑛 𝑌𝑏 = 42,5 𝑥 6,47 0,392 𝑥 1 = 701 psi
Menggunakan  bahan  gray  cast  iron
8000 psi
8000>701
Cast iron 𝑘 1 = 50
𝐹 𝑤 = 𝑑 𝑔 𝑏 𝑘 1 = 7,1 x 1 x 50 = 355 N
𝐹 𝑤 > 𝐹 𝑑 L = 𝑝 𝑔 (4,5 + 𝑁 𝑡𝑔 50 ) = 0,5 (4,5 + 45 50 ) =  2,7 cm
𝑉 𝑝𝑤 = 225 𝑟𝑒𝑣 𝑚𝑖𝑛 x 2𝜋𝑟𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑣 x 𝑑 𝑤 2 x 1𝑚 10𝑚𝑚
= 225 x 2𝜋 x2 2 𝑥 10 =  282,6 m/min
𝑉 𝑠 = 𝑉 𝑝𝑤 𝑐𝑜𝑠 𝜆 𝑤 = 282,6 cos 12,9 = 291,3 𝑚/𝑚𝑖𝑛
Ƒ = 0,32 𝑉 𝑠 0,36 = 0,32 7,71 = 0,041
𝐹 𝑡𝑔 =   𝐹 𝑛 cos 𝜙 𝑛 𝑐𝑜𝑠 𝜆 𝑤 𝐹 𝑛 = 𝐹 𝑡 cos 𝜙 𝑛 𝑐𝑜𝑠 𝜆 𝑤 = 40,3 cos 20𝑐𝑜𝑠12,9 = 44.28 N
𝑝𝑜𝑤𝑤𝑒𝑟 𝑖 = (𝐹 𝑛 cos 𝜙 𝑛 𝑠𝑖𝑛 𝜆 𝑤 + ƒ 𝐹 𝑛 𝑐𝑜𝑠 𝜆 𝑤 )𝑣 𝑝𝑤
=  (44,28  x  0,93  x  0,22  +
0,041 x 44,28 x 0,97) 282,6 = (9,19 + 1,76)282,6 = 3094,7 N.m/min =0,07 hp
Eff = (cos 𝜙 𝑛 𝑐𝑜𝑠 𝜆 𝑤 − ƒ 𝐹 𝑠𝑖𝑛 𝜆 𝑤 ) 𝑡𝑎𝑛 𝜆 𝑤 ( cos 𝜙 𝑛 𝑠𝑖𝑛 𝜆 𝑤 + ƒ 𝑐𝑜𝑠 𝜆 𝑤 ) = (0,93 𝑥 0,97−0,041 𝑥 0,22 )0,23 0,93 𝑥 0,22+0,041 𝑥 0,97 = 0,18 0,23 = 78 % Roda gigi lurus Perbandingan kecepatan / ratio velocity (rv)
𝑟 𝑣 = 15 60 = 56 14
Jarak poros antar roda gigi (c)
𝑐 = 𝑑 1+ 𝑑2 2 = 4+12 2 = 8 cm
Diameter Pitch ( 𝑃 𝑔 ) P = 𝑁 𝑡 𝑑 𝑃 𝑧1 = 14 4 = 3,5 cm 𝑃 𝑧2 = 56 12 = 4,6 cm
Normal diameteral gear ( 𝑃 𝑛𝑔 ) 𝑃 𝑛𝑔 = 𝑃 𝑔 𝐶𝑜𝑠 Ɵ 𝑃 𝑛𝑔𝑧1 = 3,5 𝐶𝑜𝑠 20 = 3,76 𝑃 𝑛𝑔𝑧2 = 4,6 𝐶𝑜𝑠 20
= 4,89
Jari – jari base circle (Rb)
Rb = r cos Ɵ 𝑅𝑏 𝑧1 = r cos Ɵ 𝑅𝑏 𝑧2 = r cos Ɵ = 2 cos 20 = 6 cos 20 = 2 x 0,93
= 6 x 0,93 = 1,86  cm = 5,58 cm
Kecepatan putaran roda gigi
𝑣 𝑝 = 𝜋 𝑑 𝑛 10 𝑣 𝑝 𝑧1 = 𝜋 𝑑 𝑛 10
= 3,14 4 60 10 = 75,36 m/min
𝑣 𝑝 𝑧2 = 𝜋 𝑑 𝑛
10 = 3,14 12 15 10 = 56,5 m/min Gaya-gaya pada roda gigi lurus
T = 71620 x 𝑑𝑎𝑦𝑎 𝑛
𝑇 𝑧1 = 71620 x 𝑑𝑎𝑦𝑎 60 =  71620 x 0,03 60 = 35,81 N.m
𝑇 𝑧2 = 71620 x 𝑑𝑎𝑦𝑎 15 = 71620 x 0,03 15 = 143.24 N.m Gaya tangensial
𝐹 𝑡 = 𝑇 𝑑 𝑔/2 𝐹 𝑡𝑧1 = 𝑇 𝑑 𝑔/2 = 35,81 4 /2 = 17,9 N
𝐹 𝑡𝑧2 = 𝑇 𝑑 𝑔/2
= = 143,24 12 /2 = 23,8 N
Gaya Normal
𝐹 𝑛 = 𝐹 𝑡 cos Ɵ 𝐹 𝑛𝑧1 = 𝐹 𝑡 cos Ɵ = 17,9 0,93 = 19,24 N
𝐹 𝑛𝑧2 = 𝐹 𝑡 cos Ɵ
= 23,8 0,93 = 25,59 N
Gaya Radial 𝐹 𝑟 = 𝐹 𝑛 sin Ɵ 𝐹 𝑟𝑧1 = 𝐹 𝑛 sin Ɵ = 19,24 x  0,34 = 6,54 N 𝐹 𝑟𝑧2 = 𝐹 𝑛 sin Ɵ = 25,59 x 0,34
= 8,7 N
Gaya Dinamis
𝐹 𝑑 = ( 600+ 𝑣 𝑝 600 ) 𝐹 𝑡 𝐹 𝑑 1 = ( 600+ 𝑣 𝑝 600 ) 𝐹 𝑡
= ( 600+75,36 600 ) 17,9 = 20,1 N
𝐹 𝑑 2 = ( 600+ 𝑣 𝑝 600 ) 𝐹 𝑡 = ( 600+56,5 600 ) 23,8 = 26 N Menentukan lebar gigi (b)
b = 𝐹 𝑑 𝑑 𝑄 𝑘 𝑏 1 = 𝐹 𝑑 𝑑 𝑄 𝑘 𝑄 1 = 2 𝑑 1 𝑑 1 + 𝑑 2 = 20,1 4 0,5 1 = 8 4+ 12 = 1 2 cm = 10,05 cm
𝑏 2 = 𝐹 𝑑 𝑑 𝑄 𝑘 = 26 12 0,5 1 = 4,3 cm
Menentukan kekuatan bahan
𝐹 𝑏 = 𝑆𝑌𝑏 𝑝 𝑛 = 𝐹 𝑑 Y = 0,392
𝑆 𝑧1 = 𝐹 𝑑 𝑝𝑛 𝑌𝑏 = 20,1 𝑥 3,76
0,392 𝑥 1 = 192,7 psi
𝑆 𝑧2 = 𝐹 𝑑 𝑝𝑛 𝑌𝑏 = 26 𝑥 4,89
0,392 𝑥 1 = 324,33 psi
Menggunakan  bahan  gray  cast  iron
8000 psi
8000>324,33
Cast iron 𝑘 1 = 50
Beban Yang Digunakan
𝐹 𝑤 = 𝑑 𝑔 b 𝑘 1 𝐹 𝑤 1 = 4 x 10,5 x 50 = 2100 N
𝐹 𝑤 2 = 12 x 4,3 x 50 = 2580 N
Perencanaan pada poros
Menentukan diameter poros
D s  = [ 5,1 𝜏 𝑎 . 𝐾 𝑡 . 𝐶 𝑏 . 𝑇] 1/3
Mencari momen puntir ( T ) T= 9,74 x 10 5 𝑝 𝑑 𝑛 1 𝑝 𝑑 =   𝐹 𝑐 . 𝑁 = 1,2 . 0,0001 =0,00012
𝑇 𝑧1 = 9,74x10 5 𝑝 𝑑 𝑛 1 = 9,74 x 10 5 0,00012 60
= 1,94kg.mm
𝑇 𝑧2 = 9,74 x 10 5 𝑝 𝑑 𝑛 1 = 9,74 x 10 5 0,00012 15 = 7,79 kg.mm
Mencari tegangan geser yang diizinkan 𝜏 a1 = 𝜎 B / ( Sf 1 . Sf 2 )
= 48 / (6,0 . 2) = 48/12 = 4 kg/mm 2 𝜏 a2 = 𝜎 B / ( Sf 1 . Sf 2 ) = 48 / (6,0 . 2) = 48/12
= 4 kg/mm 2
D s  = [ 5,1 𝜏 𝑎 . 𝐾 𝑡 . 𝐶 𝑏 . 𝑇] 1/3 D s1  = [ 5,1 4 . 1.2.1,94] 1/3 = 1,69 mm = 16 mm D s2  = [ 5,1 4 . 1.2.7,79] 1/3 = 2,7 mm = 27 mm
Gaya – gaya yang terjadi pada poros
ƩFx = 0  (→ - )
-Fta + Rhb - Ftc + Rhd - Fte = 0 Rhb = Fta + Ftc – Rhd + Fte
=  17,9 + 5,85 – 20,49 + 15,7
=  12,44
ƩM B = 0 Fta.La  –Ftc.Lb  +  Rhd.  (Lb+Lc)  –  Fte.( Ld + Lc + Lb)   = 0
Rhd = (𝐹𝑡𝑐.𝐿𝑏) + 𝐹𝑡𝑒 .(𝐿𝑑+𝐿𝑐+𝐿𝑏)− (𝐹𝑡𝑎 .  𝐿𝑎) (𝐿𝑏+𝐿𝑐)
= (5,85 .900)+ 15,7.(100+900+900)−(17,9 .100)
(900+900)
= 20,49 N

## ƩFy=0  (↓ - )
- Fna + Rvb - Fnc + Rvd – Fne = 0
Rvb = Fna + Fnc – Rvd + Fne
= 19,24+ 5,91 – 27,87 + 22,6
= 25,32 N
ƩM B = 0
Fna.La  -  Fnc.Lb  +  Rvd  (Lb  +  Lc)  - Fne.(Ld + Lc + Lb) = 0
Rvd = 𝐹𝑛𝑐(𝐿𝑏)+𝐹𝑛𝑒(𝐿𝑑+𝐿𝑐+𝐿𝑏)−(𝐹𝑛𝑎 .  𝐿𝑎) (𝐿𝑏+𝐿𝑐)
=
(5,91 .900)+ 22,6.(100+900+900)−(19,24 .100) (900+900)
= 27,87 N
• Besarnya  gaya  resultan  pada  bantalan menurut aturan sinus
Untuk bantalan B, R= √𝑅ℎ𝑏 2 +   𝑅𝑣𝑏 2 = √12,44 2 +   25,32 2 = √154,75  +  641,1
= √795,85 = 28,2  N Untuk bantalan D, R = √𝑅ℎ𝑑 2 +   𝑅𝑣𝑑 2 = √20,49 2 +   27,87 2 = √419,84 +  776,73 = √1196,57 = 34,59 N
• Besarnya  momen  lentur  yang  terjadi secara  vertikal  dan  horisontal  pada  titik
A dan B
❖ Momen  lentur  secara  horisontal poros pada titik D M HD = R HD (Lc+Lb)
= 20,49 . (900 + 900)
= 36882  N.mm
❖ Momen lentur secara horisontal poros pada titik B
M HB = R HB .La = 12,44 . 100 =  1244  N.mm ❖ Momen  lentur  secara  vertikal  poros
pada titik D M VD = R VD (Lc+Lb )
= 27,87 .  (900 + 900)
= 50166  N.mm
❖ Momen  lentur  secara  vertikal  poros pada titik B
M VB = R VB .La = 25,32 . 100 = 2532 N.mm
• Sehingga  momen  lentur  gabungan  pada titik D dan B
MD = √(𝑀 𝐻𝐷 ) 2 +   (𝑀 𝑉𝐷 ) 2 = √(36852) 2 +   (50166) 2 = √1358069,9 + 2516627,55
= √2517985625,9 =  50179,53 N.mm
MB = √(𝑀 𝐻𝐵 ) 2 +   (𝑀 𝑉𝐵 ) 2 = √(1244) 2 +   (2532) 2 = √1547536 + 6411024 = √7958560 = 2821,09 N.mm
Di titik D terjadi momen lentur terbesar MD max =  50179,53  N.mm  =  5017,95 kg.mm
•  Menghitung  Momen  pada  poros  sehingga kita  dapat  menghitung  tegangan  maksimum untuk poros
τ max = 5,1 𝑑 𝑠 3 √𝐾 𝑚 𝑀 2 +   𝐾 𝑡 𝑇 2 = 5,1 16 3 √(2,0 . 5017,95 ) 2 +   (1,5 . 1,94  ) 2 = 5,1 18 3 √100719288,81 +  8,46
= 5,1 16 3 √10071929727 = 5,1 16 3 .  10035,9 = 12,4  kg/mm 2
• Tegangan bending
σ b = 32𝑀𝑑 𝜋𝑑 𝑠 3 = 32.50179,95 3,14.16 3 = 124,85 kg/mm 2
• Tegangan lentur
σ l = 16 .𝑇 𝜋𝑑 𝑠 3 = 16.1,94 3,14.16 3 = 0,0019 kg/mm 2
Perencanaan sikat Diketahui : D sikat = 300 mm = 0,3 m P sikat = 2 m L photovoltaik = 2 m P photovoltaik = 6 m M sikat = 5 Kg Gravitasi = 9,8 m/s 2
- Tekanan : 𝑃 = 𝐹 𝐴 =>  F = m . a
= 5 . 9,8 = 49 kg.m/s 2 = 49 N A = 6 m . 2 m = 12 m 2
Jadi nilai tekanan sikat : 𝑃 = 𝐹 𝐴 𝑃 = 49 12 𝑃 =  4 𝑁/𝑚 2
Diketahui :  g = 9,8 m/s 2
m = 5 kg
- Gaya gesek 𝐹𝑔 =  𝜇 . 𝐹
- 𝜇 = 0,94
jadi  nilai  gaya  gesek  : 𝐹𝑔 =
0,94 . 49
𝐹𝑔 =  46,06 𝑁
Perencanaan pegas
Diketahui :
R   = 8 mm =0,008 m
P    = 6 Kg G   = 8  . 10 3
Na = 7 Lilitan D   = 24 mm = 0,024 m
• mencari  defleksi  yang  terjadi
( δ )
δ = 𝐿 𝑃 𝑅 𝐺 𝐽 2
Mencari panjang efektif kawat ( L )
L = 2 𝜋𝑅𝑁𝑎 = 2 . 3,14 . 8 . 7 = 351,68 m = 0,35 m 6 2 F 8 6 6
J  = 𝜋𝐷 4 32 = 3,14  .  24 4 32 = 1041,7 32 = 3255 mm = 3,25 m Maka : δ = 𝐿 𝑃 𝑅 𝐺 𝐽 2 = 0,35 .  6  .  8 8 .  10 3 .  3,25 = 134,4 / 26000 = 0,005 mm

## • konstanta ( K )
K = 𝑃 δ
= 6 𝐾𝑔 0,005 mm = 1200 kg/mm
Bantalan Bearing Berikut bagian yang memiliki bearing :
Dalam  perencanaan  ini  ,  bearing  pada  roda gigi  lurus  yang  akan  dihitung  berapa kekuatan  .Dikarenakan  kecepatan  gear  roda gigi lurus (besar) adalah kecepatan dari gerak mesin photovoltaic yang terhubung oleh roda mesin  ,  maka  untuk  bearing  pada  roda  gigi lurus(besar)    sama  dengan  dari  roda  mesin  . Adapun  rumus-rumus  yang  harus  dipakai adalah sebagai  berikut :
Menghitung  Momen  pada  poros sehingga  kita  dapat  menghitung tegangan maksimum untuk poros
τ max = 5,1 𝑑 𝑠 3 √𝐾 𝑚 𝑀 2 +   𝐾 𝑡 𝑇 2 = 5,1 16 3 √(2,0 . 5017,95 ) 2 +   (1,5 . 1,94  ) 2 = 5,1 18 3 √100719288,81 +  8,46 = 5,1 16 3 √10071929727 = 5,1 16 3 .  10035,9 = 12,4  kg/mm 2
Sehingga  bahan  bantalan  menggunakan S30C Tegangan tarik 48 kg/mm 2 𝜏 a ≥ 𝜏
48 kg/mm 2 ≥ 12,4  kg/mm 2

## Pengujian
Langkah-langkah Pengujian 1.  ukur  terlebih  dahulu  ketebalan  debu  pada fotovoltaik
2. ukur tegangan / daya yang dihasilkan awal (fotovoltaik sebelum dibersihkan) 3. Pasangkan alat/mesin pada alas fotovoltaik
4.  nyalakan  mesin  /  mulai  melakukan pembersihan  pada  fotovoltaik  dengan  waktu yang telah ditentukan misal 3 menit.
5.  Setelah  selesai  melakukan  pembersihan matikan alat dan diamkan fotovoltaik sampai (1 -2 jam).
6.  sesudah  didiamkan  selama  1  -2  jam lakukan  pengukuran  tegangan/daya  yang dihasilkan menggunakan tang meter.
7.  Bila  sudah  selesai  lepas  mesin  dan rapihkan alat yang telah digunakan.
Dari  Hasil  analisa  dari  perbandingan nilai  rata-rata  daya  output  photovoltaic selama  08.00  wib  –  16.00  wib,  didapatkan rata-rata  selisih  daya  output    photovoltaic sebesar 32,2 % yaitu 322,7  watt. Perbedaan daya  yang  cukup  lumayan  besar  karena pengaruh  pembersihan  yang  dilakukan  oleh mesin  cleaning  photovoltaic  yang  dirancang sehingga  kinerja  photovoltaic  lebih  optimal dari  sebelumnya.  Dan  akibat  selama  ini photovoltaic  tidak  pernah  dibersihkan  dan kurang  perawatan  jadi  kinerja  photovoltaic menurun.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Dari  hasil  perhitungan  dan  pengujian  “
Rancang  Bangun  Cleaning  Fotofoltaik Portabele  Untuk  Pembangkit  Listrik  Tenaga Surya ( PLTS )” didapat hasil sebagai berikut :
Hasil analisa roda gigi
Hasil analisa poros
Dari  hasil  di  atas  dapat  ditentukan  bahan yang  di  gunakan  tidak  melebihi  dari kekuatan  bahan  material  pada  part-part tersebut.
Hasil  data  daya  output  setelah  di  lakukan pembersihan dengan mesin Cleaning
Fotovoltaik
Dari hasil di atas maka mesin tersebut cukup berguna  untuk  membersihkan  debu  kotoran yang ada pada permukaan panel Fotovoltaik

## KESIMPULAN DAN SARAN
Mesin tersebut berguna untuk membersihkan panel  Fotovoltaik  serta mempersingkat waktu  pembersihan.  Material  yang  di gunakan  cukup  kuat  untuk  menahan  gaya- gaya yang terjadi pada mesin sehingga mesin aman untuk di gunakan. Daya mesin dapat di
ambil  dari  daya  di  sekitar  PLTS  guna mempersingkat  waktu  pemasangan  serta memudahkan melakukan pembersihan panel

## REFERENSI
Deutchman, Aron D. (1975). Machine Design; theory and practice: Macmillan Publishing Co.,Inc.
Frederick J. Bueche Eugene Hecht (2007). Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga Mulyono, Jatiman Soetomo, Santoso Zacharias, Ibrahim M.Djamil (1982). Mekanika. Tim Dosen Fisika Fakultas Teknik Universitas Tri Sakti
Perencanaan  dan  Pemilihan  Elemen  Mesin. Jakarta: Pradya Paramita Sularso, Kiyokatsu Suga, (2004). Dasar Perencanaan  dan  Pemilihan  Elemen  Mesin.
Jakarta: Pradya Paramita Zainun  Achmad.  (1999).  Elemen  Mesin  1. Bandung, Refika Aditama https://id.wikipedia.org/wiki/Roda_gigi.> diakses pada 15 januari 2021 pukul 20:00 https://convert- to.com/conversion/power.html.>diakses pada15 november 2020 pukul 21:00
.