Jurnal Riset Sistem Informasi Dan Teknik Informatika (JURASIK) Volume (4) Juli 2019, pp 82-88 ISSN: 2527-5771/EISSN: 2549-7839 http://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jurasik

## Rancang Bangun Tracker Surya Sumbu Ganda Berbasis Raspberry Pi
M Permadi Yosa Nugraha 1 , Abdul Rakhman 2 , Irma Salamah 3 1,2,3 Jurusan Teknik Elektro, Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya 1 permadiyosa@gmail.com, 2 arrakhman77@gmail.com, 3 irma.salamah@yahoo.com
Abstract
Solar energy is now a very important means of renewable energy resources. With sun tracking,  it  is  more  effective  to  produce  more  energy  because  solar  panels  can  maintain  a profile perpendicular to sunlight. Although the initial cost of setting up a tracking system is quite  high,  there  are  cheaper  options  that  have  been  proposed  from  time  to  time.  Light Dependent Resistors (LDRs) are used to detect sunlight. The solar panel is positioned where it can  receive  maximum  light. Compared  to  other  motors,  servo  motors  are  able  to  maintain torque at high speed. The tracker is in the form of a double or single axis. Dual trackers are more  efficient  because  they  track  sunlight  from  both  axes.  This  project  is designed  for  low power and portable applications. Therefore, it is suitable for use in rural areas. In addition, the effectiveness of the output power collected by sunlight increases.
Keywords : Servo Motor, Solar, Raspberry Pi, Drivers,  LDR Sensors

## Abstrak
Energi  surya  saat  ini  menjadi  sarana  sumber  daya  energi  terbarukan  yang  sangat penting.  Dengan  pelacakan  matahari,  akan  lebih  efektif  untuk  menghasilkan  lebih  banyak energi  karena  panel  surya  dapat  mempertahankan  profil  tegak  lurus  terhadap  sinar matahari. Meskipun biaya awal untuk menyiapkan sistem pelacakan cukup tinggi, ada opsi yang  lebih  murah  yang  telah  diusulkan  dari  waktu  ke  waktu.  Light  Dependent  Resistors (LDRs)  digunakan  untuk  mendeteksi  sinar  matahari.  Panel  surya  diposisikan  di  mana  ia dapat menerima cahaya maksimum. Dibandingkan dengan motor lain, motor servo mampu mempertahankan  torsi  dengan  kecepatan  tinggi.  Pelacak  tersebut  berupa  sumbu  ganda atau tunggal. Pelacak ganda lebih efisien karena mereka melacak sinar matahari dari kedua sumbu.  Proyek  ini  dirancang  untuk  daya  rendah  dan  aplikasi  portabel.  Karena  itu,  cocok untuk penggunaan di daerah pedesaan. Selain itu, efektivitas daya output yang dikumpulkan oleh sinar matahari lebih besar.
Kata Kunci: Servo Motor, Solar, Raspberry Pi,  Driver, Sensor LDR

## 1. PENDAHULUAN
Dalam  kurun  waktu  adanya  peningkatan  permintaan  untuk  energi  listrik yang dapat diandalkan dan berlimpah yang berasal dari sumber energi terbarukan energi  terbarukan  memainkan  peran  penting  dalam  krisis  energi  negara. Pemerintah  mulai  mengurangi  penggunaan  sumber  energi  konvensional  dan mendorong orang untuk menggunakan sumber energi terbarukan seperti air dan matahari.  Salah  satu  contoh  dari  energi  terbarukan  adalah  tenaga  surya.  Energi matahari adalah sumber  energi yang sangat besar dan  tak pernah habis. Pelacak surya  adalah  perangkat  yang  digunakan  untuk  mengarahkan  panel  surya
Jurnal Riset Sistem Informasi Dan Teknik Informatika (JURASIK) Volume (4) Juli 2019, pp 82-88 ISSN: 2527-5771/EISSN: 2549-7839 http://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jurasik
fotovoltaik  untuk  memusatkan  reflektor  matahari  atau  lensa  ke  arah  matahari. Dalam proyek ini, dibagi oleh dua kategori; perangkat keras dan perangkat lunak. Di bagian perangkat keras, light dependent resistor (LDR) telah digunakan untuk melacak  sinkronisasi  sinar  matahari  dengan  mendeteksi  tingkat  kecerahan  sinar matahari.  Untuk  bagian  rotasi,  motor  servo  standar  adalah  solusinya.  Di  bagian perangkat lunak, kode ini dibangun dalam pemrograman Python dan dimasukkan dalam Raspberry Pi. Proyek ini dirancang untuk daya rendah dan aplikasi portabel. Karena itu, cocok untuk penggunaan di daerah pedesaan. Maka dari itu diperlukan tracker surya sumbu ganda yang portable.
[1]  "Arduino  Berbasis  Dua  Sumbu  Surya  Pelacakan  dengan  Menggunakan Mekanisme  Servo"  V.Brahmeswara  Rao,  K.Durga  Harish  Kumar,  NVUpendra Kumar, K.Deepak makalah ini menyebutkan tentang sumber energi tak terbarukan seperti batu bara dan minyak memadamkan dan sehingga menjadi masalah serius untuk  menyediakan  energi  yang  andal  kepada  dunia.  Dalam  proyek  ini  kami mengusulkan  sistem  pelacakan  surya  sumbu  ganda  yang  memungkinkan  untuk menangkap  jumlah  maksimum  energi  matahari  dengan  menggunakan  Arduino sebagai unit pemrosesan utama.
[2]  "Merancang  Sistem  Pelacakan  Matahari  Sumbu  Ganda  untuk  Daya Maksimum" Vijayalakshmi K Sebutan Tujuan utama dari makalah ini adalah untuk menyajikan sistem kontrol yang akan menyebabkan penyelarasan lebih baik dari array Photo voltaic (PV) dengan sinar matahari, Sistem yang diusulkan mengubah arahnya  dalam  dua  sumbu  untuk  melacak  koordinat  sinar  matahari  dengan mendeteksi  perbedaan  antara  posisi  matahari  dan  panel.  Pengujian  perangkat keras  dari  sistem  yang  dilakukan  untuk  memeriksa  kemampuan  sistem  untuk melacak  dan  mengikuti  sinar  matahari  dengan  Dual  axis  solar  tracking  system superioritas atas sistem pelacakan matahari sumbu tunggal juga disajikan.
[3]  "Pelaksanaan  pelacak  matahari  menggunakan  arduino  dengan  servo motor" P.Ramya1, R.Ananth Tujuan dari makalah ini adalah untuk mengkonsumsi energi matahari maksimum melalui panel surya. A Solar Tracker adalah perangkat di mana panel surya built-in yang melacak gerakan matahari memastikan bahwa jumlah  maksimum  sinar  matahari  menyerang  panel  sepanjang  hari.  Output  daya dari  sel  surya  akan  menjadi  maksimum  ketika  menghadap  matahari  yaitu  sudut antara  permukaan  dan  sinar  matahari  adalah  90  derajat.  Pelacakan  surya memungkinkan lebih banyak energi untuk diproduksi karena array surya mampu tetap sejajar dengan matahari. Komponen yang digunakan untuk konstruksi adalah motor servo, Arduino dan LDR. Sensor aktif secara terus menerus memantau sinar matahari dan mengganti panel ke arah mana intensitas sinar matahari maksimum.
[4]  "Pelacak  surya  untuk  panel  surya"  Oloka  Reagan  Otieno  makalah  ini menyebutkan  Dalam  proyek  ini  sistem  pelacakan  matahari  sumbu  tunggal  telah dikembangkan.  Dalam  proyek  ini,  Arduino  Uno  telah  digunakan  sebagai  unit pengendali  utama.  Untuk  mendeteksi  posisi  matahari  di  langit,  dua  LDR  telah digunakan  dan  untuk  memutar  orientasi  panel  PV  Surya  motor  servo  telah digunakan. Sensor dan motor servo telah benar-benar dihubungkan dengan papan Arduino.  Motor  servo  telah  secara  mekanis  digabungkan  dengan  panel  PV.
Jurnal Riset Sistem Informasi Dan Teknik Informatika (JURASIK) Volume (4) Juli 2019, pp 82-88 ISSN: 2527-5771/EISSN: 2549-7839 http://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jurasik
Program  mengemudi  telah  ditulis  menggunakan  Arduino  IDE.  Pelacak  ini mengubah arah panel surya berdasarkan arah matahari yang menghadap ke panel dengan  sumbu  tunggal  melacak  matahari  setiap  hari  dan  membuat  panel  surya lebih efisien.

## 2. METODE PENELITIAN
Rancang  bangun  peralatan  merupakan  hal  yang  sangat  pokok  dalam pembuatan tugas akhir ini. Tahap perencanaan merupakan perwujudan awal dari pembuatan  tugas  akhir  ini.  Dalam  tahap  ini  akan  meliputi  beberapa  langkah perancangan hingga terwujudnya satu kesatuan sesuai dari hasil rancangan yang diinginkan.  Di  dalam  melakukan  perancangan  sangat  diperlukan  buku-buku petunjuk yang berkaitan dengan perancangan alat yang akan dibuat sehingga pada akhirnya  pembuatan    suatu  perangkat  elektronik  dilakukan  perancangan terhadap      benda    kerja  maka  terlebih  dahulu  dipersiapkan  suatu  perencanaan yang  baik  untuk  mendapatkan    hasil  yang  memuaskan.    Dalam  pembuatan    alat dalam  penelitian  ini  diselesaikan  dengan  langkah  kerja  yaitu  diperoleh  hasil perancangan yang baik.
Gambar 1. Diagram Blok Langkah Penelitian
Jurnal Riset Sistem Informasi Dan Teknik Informatika (JURASIK) Volume (4) Juli 2019, pp 82-88 ISSN: 2527-5771/EISSN: 2549-7839 http://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jurasik

## Gambar 2. Blog Diagram Sistem
Perancangan  alat  ini  dibuat  secara  portable  salah  satu  bagian  terpenting dalam perancangan alat ini. Dari blok diagram maka dapat diketahui prinsip kerja rangkaian  keseluruhan.  Sel  surya  pada  Pelacakan  Matahari  menggunakan Raspberry  Pi,  di  mana  kita  akan  menggunakan  LDR  untuk  mendeteksi  tingkat intensitas  cahaya  pada  matahari  yang  besar  sedangkan  Motor  Servo  untuk menggerakkan  rangkaian  alat  secara  otomatis  untuk  memutar  sel  surya  ke  arah paparan sinar matahari secara langsung. Selain itu dari bagian Raspberry Pi yang berperan  sebagai main  controling memprogram  untuk  memproses  data  yang diinput  dari  besarnya  tingkat  intensitas  cahaya  yang  didapat  pada  sensor  ldr selanjutnya  memberikan command untuk  menggerakkan  rangkaian  alat  dengan menggunakan  motor  servo.  Sehingga  alat  ini  dapat  bekerja  mengikuti  cahaya matahari  dengan  intensitas    yang  tinggi  dan  selalu  menghadap  ke  arah  matahari secara langsung untuk mendapatkan muatan daya sepanjang waktu.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini  dirancang  alat  tracker  surya  sumbu  ganda  dengan menggunakan  raspberry  pi  untuk  daya  rendah  dan  aplikasi  portabel.  Karena  itu, alat  cocok  untuk  penggunaan  di  daerah  pedesaan.  Selain  itu,  efektivitas  daya output yang dikumpulkan oleh sinar matahari lebih besar.

## 3.1. Tampilan Hasil Perancangan
Pada tampilan hasil perancangan alat tracker beserta komponennya ini telah dirangkai  Komponen  yang  digunakan  dalam  perancangan  berupa  Sensor LDR, Motor  Servo,  Raspberry  Pi,  Solar,  Resistor,  Battre,  Jumper  secukupnya  dan  USB sebagai  komponen  pendukung.  Alat  ini  menggukan  Power  Supply  sebagai  catu dayanya. Tampilan alat Tracker Surya sebagai berikut:
Jurnal Riset Sistem Informasi Dan Teknik Informatika (JURASIK) Volume (4) Juli 2019, pp 82-88 ISSN: 2527-5771/EISSN: 2549-7839 http://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jurasik
Gambar 3. Tampilan Alat Tracker Surya

## 3.2. Pola pergerakan
Didapatlah hasil pergerakan alat yang bergerak mengikuti arah cahaya pada matahari atau sensor yang bergerak secara langsung mengikuti cahaya pada sinar matahari  tersebut,  pada  sensor  tersebut  didapatlah  hasil  pola  perhitungan pergerakan dengan sensor secara satu persatu maupun secara keseluruhan  pada keempat  sensor  tersebut,  ada  sebagian  dan  beberapa  dari  sensor  diberi  warna putih  dikarenakan  intensitas  cahaya  matahari  yang  diterima  besar  sedangkan sebagian  yang  berwarna  gelap  dikarenakan  intensitas  cahaya  matahari  yang diterima kecil. Berikut adalah pola pada sensor LDR
Gambar 4. Pola Pergerakan
Jurnal Riset Sistem Informasi Dan Teknik Informatika (JURASIK) Volume (4) Juli 2019, pp 82-88 ISSN: 2527-5771/EISSN: 2549-7839 http://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jurasik

## 4. Pengujian Kerja Alat
Pengujian  kerja  alat  tracker  surya  sumbu  ganda  atau  dual  axis  XY  yaitu    X sebagai Vertikal dan  Y  sebagai Horizontal dengan  rentang  waktu  06:00  –  16:30 sebagai berikut:
1. Hasil  pengujian  pada  saat  pergerakan  sumbu  Vertikal  (  X  )  pada  pukul 06:30 – 16:30 didapatlah hasil sebagai berikut:
Tabel 1. Hasil Pengujian Sumbu Vertikal No Pukul Derajat 1 06:30 19 o 2 08:30 38 o 3 10:30 63 o 4 12:30 70 o 5 14:30 55 o 6 16:30 25 o
2. Hasil  pengujian  pada  saat  pergerakan  sumbu  Horizontal  (  Y  )  pada  pukul 06:30 – 16:30 didapatlah hasil sebagai berikut:
Tabel 2. Hasil Pengujian Sumbi Horizontal No Pukul Derajat 1 06:30 95 o 2 08:30 142 o 3 10:30 155 o 4 12:30 186 o 5 14:30 214 o 6 16:30 235 o
3. Hasil  pengujian  pada  saat  pergerakan  sumbu  Diagonal  (  XY  )  pada  pukul 06:30 – 16:30 didapatlah hasil sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil Pengujian Sumbu Diagonal No Pukul Derajat X Y 1 06:30 19 o 95 o
2 08:30 38 o 142 o
3 10:30 63 o 155 o
4 12:30 70 o 186 o 5 14:30 55 o 214 o 6 16:30 25 o 235 o
Jurnal Riset Sistem Informasi Dan Teknik Informatika (JURASIK) Volume (4) Juli 2019, pp 82-88 ISSN: 2527-5771/EISSN: 2549-7839 http://tunasbangsa.ac.id/ejurnal/index.php/jurasik

## 4. KESIMPULAN
Pelacak surya sumbu ganda yang diusulkan secara otomatis melacak posisi matahari  dan  memaksimalkan  tenaga  surya  dengan  bantuan  Raspberry  Pi. Dibandingkan  dengan  sumbu  tunggal,  sistem  sumbu  ganda  memberikan  output energi listrik yang melimpah tinggi jika dibandingkan dengan sistem pemasangan tetap.  Pelacak  sumbu  ganda  memiliki  lebih  banyak  efisiensi.  Tujuan  utama  dari pekerjaan  ini  adalah  untuk  mengembangkan  sistem  pelacak  surya  dua  sumbu dengan  menggunakan  empat  sensor  (ldr)  sebagai  input  intensitas  cahaya matahari yang besar untuk memprediksi posisi pada matahari.
Maka dengan menggunakan sensor LDR sebagai penentu arah dari besarnya intensitas  cahaya  yang  dipancarkan  oleh  sinar  matahari  dan  pada  Motor  Servo sebagai  alat  penggerak  arah  kepada  sinar  matahari,  kedua  alat  tersebut  saling berkesinambungan  satu  sama  lain  dengan  menggunakan  Raspberry  Pi  sebagai main control pada rancang bangun tracker surya sumbu ganda.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  V.Brahmeswara Rao, K.Durga Harish Kumar, V.Upendra Kumar and K.Deepak, “Arduino Based Two Axis Solar Tracking by Using Servo Mechanism”, IEEE Te Technol., Vol. 03, no. 02, 2017, pp.  41-44.
[2]  Vijayalakshmi K “Designing a Dual Axis Solar Tracking System for Maximum Power” J Electr Electron Syst 2016
[3]  P.Ramya,  R.Ananth  "The  implementation  of  solar  tracker  using  arduino  with  servomotor” Volume: 03 no: 08 Aug2016.
[4]    Oloka Reagan Otieno “Solar tracker for solar panel” no: F17 24 April, 2015