2022
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac

## Rancang Bangun Pembangkit Hybrid Pv Dan Turbin Angin Type Savonius Untuk Penerangan Pada Jalan Tol

## Naufal Wahyu Pramasetya, Belly Yan Dewantara
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan Universitas Hang Tuah Jl. Arief Rahman Hakim No. 150 Surabaya E-mail: Naufalmanchester@gmail.com, Bellyyandewantara@hangtuah.ac.id
Abstract — Sistem  pembangkit hybrid didesain  untuk memproduksi energi listrik,  sistem ini terdiri dari beberapa unit  pembangkit  seperti  PV,  turbin  angin,  mikrohidro,  dan generator, dengan menggunakan pembangkit hybrid PV dan turbin angin type savonius untuk penerangan pada jalan tol. Pada  pengujian  ini  dengan  melakukan  pengambilan  data angin  dan  photovoltaic  (PV)  selama  2  hari,  pengambilan data pada RPM generator DC, uji coba turbin angin dan PV selama 2 hari, dari dua sumber energi tersebut menghasilkan energi  lebih  besar  untuk  menyuplai  baterai  dan  mampu menyalakan  lampu  beban  DC  7watt  selama  12  jam.  Hasil penelitian  ini  menunjukan  bahwa photovoltaic (PV)  akan bekerja  secara  optimal  jika  disinari  matahari  dengan  suhu 25˚C  dan  tingginya  radiasi  matahari.  Untuk  menghasilkan energi listrik pada turbin angin generator diperlukan putaran 500 rpm keatas untuk menyuplai ke battery karna diperlukan tegangan 12v keatas. Dengan kecepatan angin 8 m/s keatas, putaran  generator    mampu  menghasilkan  12v  keatas.  Pada uji coba PV dan turbin angin ke-1 mendapatkan energi total 46,5  dan  pada  uji  coba  ke-2  mendapatkan  energi  44,8. Dikarenakan  faktor  cuaca  pengambilan  data  hanya  sampai jam 12.30
Kata Kunci— Photovoltaic (PV), Savonius, Hybrid , Turbin Angin.

## I. P ENDAHULUAN
Pemanfaatan  hasil  dari  Pembangkit  Listrik  Tenaga Hybrid (PLTH) salah satunya yakni untuk penerangan pada jalan  raya.  Sistem  untuk  penerangan  jalan  raya  yang bersumber  dari  pembangkit hybrid ini  sangat  efektif digunakan.  Pembangkit  dari  dua  sumber  energi  yang dikombinasi  ini  diharapkan  dapat  menyediakan  catu  daya yang  kontinyu,  efisien  dan  optimal.  Biasanya  dipadukan dengan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  dengan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/Angin (PLTB) yang biasa disebut Hybrid PV-Bayu/Angin.  Sumber  energi  angin  dan surya yang cukup populer yang tersedia secara bebas, bersih bahkan  sangat  banyak.  Tetapi,  energi  ini  juga  memiliki permasalahan yaitu energi angin tersedia sangat berfluktuasi tergantung cuaca atau musim dan tersedia pada waktu yang seringkali  tidak  dapat  diprediksi.  Sedangkan  energi  surya sendiri  hanya  tersedia  ketika  cuaca  cerah  pada  siang  hari (tidak  hujan  atau  tidak  mendung)  (Diana  Hidayanti, et  all , 2019).
Perancangan  sistem  penerangan  jalan  umumnya mengunakan sumber daya listrik kombinasi dari panel surya dan  turbin  angin  Savonius.  Berkembangnya  sumber  energi alternatif  penerangan  jalan  dikarenakan  energi  angin  dan
energi  matahari  tidak  memerlukan  bahan  bakar  untuk menghasilkan  energi  listrik.  Sumber  energi  angin  yang terbanyak pada jalan tol, karena desain turbin angin vertikal type  savonius  menjadi  sumber  yang  sangat  potensial  dan lebih  efektif.  Selain  ada  angin  alami  tingginya  kecepatan angin yang berasal dari kendaraan juga mengirimkan energi untuk membangun pemanfaatan energi dalam bentuk energi angin  lokal.  (Herri  Darsan,  Dwi  Prabowo,  Maidi  Saputra, Murhaban, 2020).
Berdasarkan  penelitian  tersebut  maka  penelitian  ini dikembangkan  sebuah  model  pembangkit hybrid PV  dan turbin angin type savonius untuk penerangan pada jalan tol. Dengan  menggunakan photovoltaic (PV)  yang  membantu menyerap  cahaya  matahari  dan  turbin  angin  tipe  savonius, karna  savonius  adalah  turbin  angin  berbentuk  vertikal  dan lebih  efisien  jika  berada  pada  jalan  tol.  Dari  pemanfaatan energi  hybrid  ini  untuk  mengetahui  berapa  arus,  tegangan dan  energi  untuk  mensuplai  battery  yang  didapatkan  dari dua sumber energi tersebut.

## II. T INJAUAN P USTAKA
Pada  PLTH, renewable  Energy yang  digunakan  ini untuk  penelitian  menggunakan  dari  energi  angin,  yang dikombinasikan  dengan  energi  matahari  sehingga  akan menjadi  suatu  pembangkit  yang  lebih  efisien  ,  efektif  dan handal untuk dapat mensuplai kebutuhan energi listrik baik sebagai penerangan rumah atau kebutuhan pendukung untuk industri  kecil.  Dengan  adanya  kombinasi  dari  sumber- sumber energi tersebut, diharapkan dapat menyediakan catu daya  listrik  yang  efisien  dan  paling  optimal.  Tujuan  PLTH ini adalah mengkobinasi keunggulan dari setiap pembangkit sekaligus  menutupi  kelemahan  masing-masing  pembangkit untuk kondisi-kondisi tertentu, sehingga secara keseluruhan sistem dapat beroperasi lebih ekonomis dan efisien. Mampu menghasilkan  daya  listrik  secara  efisien  pada  berbagai kondisi pembebanan.
A.  Photovoltaic (PV)
Photovoltaic  (PV)  adalah  sebuah  alat  semi  konduktor yang terdiri dari  sebuah  wilayah besar diode p-n  junction, dimana  dalam  hadirnya  cahaya  matahari  mampu menyiptakan energi listrik yang berguna. Photovoltaic (PV) ini terbuat dari bahan khusus semikonduktor yang sekarang banyak  digunakan  dan  disebut  dengan  silikon.  Ketika cahaya matahari mengenai sel silikon, cahaya tersebut akan diserap  oleh  photovoltaic,  hal  ini  berarti  bahwa  energi cahaya  yang  diserap  telah  ditransfer  ke  bahan semikonduktor yang berupa silikon. Energi  yang tersimpan dalam semikonduktor ini akan mengakibatkan elektron lepas dan mengalir dalam semikonduktor.
Vol 9 No. 1 @ 2022 Naufal Wahyu Pramasetya, Belly Yan Dewantara
JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC
2022
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac

## B.  Turbin Angin
Turbin  angin  sebagai  mesin  konversi  energi  dapat digolongkan  berdasarkan  prinsip  aerodinamik  yang  bekerja pada  rotornya.  Berdasarkan  prinsip  aerodinamik,  turbin angin dibagi menjadi dua bagian yaitu jenis drag (tipe drag) dan  jenis  lift  (tipe  lift)  ( Hemami,  2012 ).  Kedua  prinsip aerodinamik  yang  dimanfaatkan  turbin  angin  memiliki perbedaan putaran pada rotornya, dengan prinsip gaya drag memiliki  putaran  rotor  relatif  rendah  dibandingkan  turbin angin  yang  rotornya  menggunakan  prinsip  gaya  lift.  Jika dilihat  dari  arah  sumbu  rotasi  rotor,  turbin  angin  dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu horizontal axis wind turbine (HAWT) dan vertical axis wind turbine (VAWT) (Mathew, 2006).

## C.  Turbin angin sumbu horizontal (TASH)
Turbin  angin  sumbu  horizontal  (TASH)  memiliki poros rotor utama  dan generator  listrik di  puncak  menara. Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling-baling angin,  sedangkan  turbin  berukuran  besar  pada  umumnya menggunakan  sebuah  sensor  angin  yang  digandengkan  ke sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang  mengubah  perputaran  kincir  yang pelan menjadi lebih cepat berputar.
D.  Turbin angin sumbu vertikal (TASV)
Turbin  angin  sumbu  vertikal  (TASV)  memiliki poros/sumbu  rotor  utama  yang  disusun  tegak  lurus. Kelebihan  utama  susunan  ini  adalah  turbin  tidak  harus diarahkan  ke  angin  agar  menjadi  efektif.  Kelebihan  ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi.  TASV  mampu  mendayagunakan  angin  dari berbagai arah. Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu  menyokongnya  dan  lebih  mudah  diakses  untuk keperluan perawatan.
E.  Turbin angin Savonius Turbin angin Savonius pertama kali  diperkenalkan oleh  seorang  insinyur  Finlandia  yang  bernama Sigurd  J. Savonius pada  tahun  1922.  Turbin  angin  Savonius  adalah turbin  angin  yang  memiliki  bentuk  dan  konstruksi  yang sangat sederhana sehingga dalam proses pembuatannya pun tidak  memerlukan biaya yang mahal. Turbin ini terdiri atas dua hingga  tiga bucket atau  sudu  yang disusun sedemikian rupa  sehingga  jika  dilihat  dari  atas  akan  terlihat  seperti membentuk  huruf  S.  Design  turbin  angin  adalah  turbin berbentuk vertikal yang berjenis savonius dan penggunaannya  lebih  difokuskan  pada  daerah  dengan kecepatan  angin  yang  kecil.  Selain  itu  jenis  vertikal  turbin savonius tidak perlu mengatur arah hanya karena perubahan arah  angin.  Turbin savonius memiliki  putaran  yang  rendah namun  memiiki  torsi  yang  tinggi,  sehingga  tidak memerlukan energi awal untuk memutar rotor.
E.  Generator
Generator  merupakan  mesin  dengan  energi  gerak (mekanik)  yang  kemudian  mampu  mengubah  menjadi energi listrik. Ada berbagai macam sumber energi gerak dari
generator.  Misalnya,  pada  pembangkit  listrik  tenaga  angin, generator  dapat  bergerak  karena  adanya  angin  yang menggerakkan kincir untuk berputar. Prinsip kerja generator sinkron  berdasarkan  induksi  elektromagnetik,  setelah  rotor diputarkan  oleh  penggerak  mula  (prime  mover),  maka kutub-kutub  pada  rotor  akan  berputar.  Apabila  kumparan kutub disuplai oleh tegangan searah, pada permukaan kutub akan timbul medan magnit yang berputar.

## III. M ETODE P ENELITIAN
Pada  bab  ini  akan  membahas  perancangan  pembangkit hybrid dengan photovoltaic dan  turbin  angin  untuk penerangan  pada  jalan  tol,  dengan  memanfaatkan  dua sumber  energi  melalui  panas  matahari  dan  sumber  energi angin.

## Gambar 3.1. Skema sistem pada alat
Perancangan  pembangkit hybrid PV  dan  turbin  angin type savonius digunakan untuk penerangan jalan tol. Prinsip kerja  pembangkit hybrid photovoltaic adalah  menyerap energi panas  matahari dan  turbin angin type savonius akan berputar  dengan  menggunakan belt dan pulley pada  poros rotor  turbin  dan  poros  generator. Controller yang  akan mensuplai tengangan DC  ke  baterai kemudian baterai akan mensuplai beban berupa lampu DC 7watt. Turbin angin type savonius lebih  efektif  digunakan  pada  jalan  tol  karena memanfaatkan energi angin yang disebabkan oleh pengguna kendaraan jalan tol.
Gambar 3.2. Diagram Alir
Vol 9 No. 1 @ 2022 Naufal Wahyu Pramasetya, Belly Yan Dewantara
2022
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac

## A.  Observasi Lapangan
Perlu  diketahui  pada  jalan  tol  memiliki  tiga  buah  jalur diantaranya  jalur  cepat  ( fast  main  lane ),  jalur  lambat  ( low main lane ) dan jalur untuk mendahului (passing lane). Rata- rata  kecepatan  kendaraan  setiap  jalur  berbeda  satu  sama lain,  data  observasi  lapangan  disesuaikan  dengan  potensi energi  angin  dari  kendaraaan  terhadap  kebutuhan  daya listrik  untuk  penerangan  jalan  tol.  Jarak  A  adalah penempatan  alat  hybrid  pv  dan  turbin  angin type  savonius pada  jalan  tol  yang  berlawanan  arah  adalah  sebesar  1  m, sedangkan  lebar  setiap  jalur  sebesar  3.75  m  (Tian  et  al, 2017).
B.  Desain alat Desain alat sebagai rancangan dasar menentukan ukuran dan  bentuk  komponen  alat  pembangkit  listrik hybrid. Adapun komponen yang akan dilakukan perancangan desain adalah sebagai berikut :
1. Perancangan Turbin Angin
2. Perancanaan Beban
3. Perancangan Bentuk Kerangka
4. Perancangan Panel Surya
5. Pipa besi galvanis holo
6. Panel surya dengan kapasitas 50 WP
7. Baling-baling type Savonius (plat aluminium)
8. Battery kapasitas 12V/7,5AH
9. Lampu DC 7watt
10. Charge Controller
11. Generator DC 40vdc
12. Pulley dan Belt
Desain  Perancangan blade dan  kerangka  turbin  angin type savonius.
Gambar 3.3. Desain Kerangka dan blade Turbin Angin Type Savonius
Gambar 3.4. Hasil Kerangka dan Blade Turbin Angin Type Savonius
C.  Parameter yang diukur dalam pengujian Parameter-parameter  yang  diukur  dalam  pengujian  ini meliputi kecepatan angin bebas ( 𝑚 / 𝑠 ) yang akan digunakan memutar  sudu  turbin  dengan  menggunakan  Anemometer, putaran  poros  turbin  (rpm)  yang  terbaca  dengan menggunakan  tachometer  untuk  mengetahui  kecepatan turbin,  solar  power  meter  untuk  mengetahui  intensitas matahari,  termogun  benda  untuk  mengetahui  suhu  pada photovoltaic (PV), dan multimeter. Sementara itu, data-data tersebut  digunakan  untuk  mengetahui  kecepatan  angin, poros  putaran,  radiasi,  panas  suhu  benda  dan  multimeter untuk mengetahui arus dan tegangan.

## D.  Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Kinerja photovoltaic ditentukan dari beberapa parameter yaitu luasan area, intensitas matahari, efisiensi panel surya, faktor  temperatur  dan  efisiensi  output.  Berikut  persamaan untuk mencari energi yang dihasilkan panel surya :
E = PV area . G . ηpv .TCF. ηout
Keterangan : E = pemakaian energi (kWh/hari)
Pv area = area panel surya yang akan terpasang
G = isolasi harian matahari rata-rata
(kWh/ m /hari) ηpv      = efisiensi panel surya TCF     = temperatur correction factor ηout     = efisiensi inverter
Gambar 3.5. Photovoltaic untuk pembangkit listrik tenaga surya
E.  Pembangkit listrik tenaga angin Energi  angin  dilihat  dari  kecepatan  angin,  yang dituliskan  dalam  bentuk  persamaan  energi  kinetic berdasarkan Hukum Kekekalan Energi sebagai berikut :
Vol 9 No. 1 @ 2022 Naufal Wahyu Pramasetya, Belly Yan Dewantara
JURNAL TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER TRIAC
2022
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac
Ek = . m. v (Eric hau. 2006) Keterangan : m = massa angin (Kg) v  = Kecepatan angin (m/s)
Energi  kinetik  angin  diubah  menjadi  energi  mekanis.  Laju aliran massa udara yang mengalir pada suatu penampang A dengan  kecepatan  v,  maka  daya  kinetis  dapat  dihitung dengan menggunakan rumus berdasarkan Hukum Kekekalan Energi sebagai berikut :
Pk =  . 𝜌 .A. v (Eric Hau. 2006) Keterangan : Pk = daya kinetik, (W) ρ = massa jenis udara (Kg/ m ) A  = luas sapuan blade turbin ( m ) v   = kecepatan angin (m/s)
Pembangkit  lisrik  tenaga  angin  ini  berupa  tegangan  DC, sehingga  untuk  daya  outputnya  dapat  dihitung  berdasarkan Hukum Kekekalan Energi dengan rumus sebagai berikut :
Pout angin = Va.Ia (Eric Hau. 2006) Keterangan : Pout angin = daya keluaran generator DC (W) Va            = tegangan keluaran generator DC (V) Ia             = arus keluar generator DC (A)
Menghitung efisiensi berdasarkan Hukum Thermodinamika II menggunakan rumus :
ηPLTB = . 100%
(Eric Hau. 2006)
Gambar 3.6. Turbin angin type savonius untuk pembangkit listrik tenaga angin
F.  Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid Pada  perangkat  ini  dioprasikan  dalam  bentuk  tegangan DC,  yang  dirumuskan  berdasarkan  Hukum  Kekalan  Energi sebagai berikut :
Pbeban = Vb . Ib . cos 𝜑
Keterangan : Pbeban = daya pada beban (W) Vb       = tegangan beban (V) Ib        = arus beban (A) cos 𝜑 = faktor daya
Sistem  PLTH  ini  dengan  demikian  dapat  dihitung  nilai efisiensi, yang dirumuskan berdasarkan Hukum Thermodinamika II sebagai berikut :
ηPLTB = . 100%
Gambar 3.7. Pembangkit Hybrid PV dan turbin angin type savonius untuk penerangan lampu jalan tol

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
A.  Desain Peralatan Desain pembangkit hybrid ini memliki 2 sumber energi terbarukan  yakni  energi  angin  dan  energi  matahari.  Energi angin  itu  sendiri  menjadi  faktor  utama  untuk  memutar generator  yang  nantinya  keluaran  generator  tersebut  akan menghasilkan  arus  dan  tegangan  DC.  Selain  energi  angin adapula  energi  matahari  yang  akan  membangkitkan  energi listrik  melalui  perantara  berupa photovoltaic (PV).  Dari kedua  energi  tersebut  yang  menghasilkan  aliran  listrik nantinyan  akan  hubungkan  menuju  battery  sebagai  tempat menyimpan  energi  tersebut.  Keluaran  dari  batere  di hubungkan  dengan  beban  dengan  kapasitas  lampu  DC  7 Watt.  Dari  hasil  keluaran  batere  tersebut  nantinya  akan diaplikasikan untuk penerangan jalan tol.
Vol 9 No. 1 @ 2022 Naufal Wahyu Pramasetya, Belly Yan Dewantara
2022
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac

## Gambar 4.1. Diagram blok sistem

## B.  Hasil Pengambilan data
Pengukuran  yang  dilakukan  untuk  panel  dilakukan dimulai pada pukul 08.00 – 16.00 WIB. Hasil dari tegangan dan arus yang dihasilkan dari panel memiliki nilai berbeda- beda,  hal  ini  dikarenakan  intensitas  cahaya  matahari  yang tidak  menentu setiap jamnya. Untuk generator  yang diukur juga dilakukan pada pukul 08.00-16.00 WIB. Pada generator juga  memiliki  hasil  yang  berbeda-beda,  semua  ini dikarenakan  kecepatan  angin  yang  diukur  menggunakan anemometer  mendapatkan  hasil  kecepatan  angin  yang berbeda.

## T ABEL 4.1. P ENGAMBILAN DATA ANGIN DAN PHOTOVOLTAIC (PV)
Hasil  data  diperoleh  berdasarkan  pengukuran  intensitas cahaya matahari terhitung pada pukul 08.00 – 16.00. Setiap jamnya  menyimpulkan  bahwa  semakin  tinggi  intensitas cahaya  maka  semakin  besar  pula  daya  yang  dihasilkan melalui panel tersebut.
Hasil data yang dimulai dari pukul 08.00 – 21.00 dapat disimpulkan  bahwa  setiap  jam  kecepatan  angin  berbeda- beda sangat berpengaruh pada putaran yang dihasilkan oleh turbin angin itu sendiri. Pengambilan data diambil dari bahu jalan demi keselamatan. Alat tersebut nantinya akan terletak ditengan  jalan  tol  dengan  memanfaatkan  hembusan  angin lokal dandorongan angin dari kendaraan yang melintas.
1.  Menghitung TCF ( Temperature Correction Factor) Photovoltaic (PV)  akan  bekerja  secara  optimal  jika disinari  matahari  dengan  suhu  25˚C.  Jika  kenaikan  suhu melebihi  temperature  normal  maka  tegangan  (Voc)  akan menurun  ketika  mengalami  kenaikan  suhu  1˚C  (dari  25˚C) maka  akan  berkurangnya  daya  yang  dihasilkan  oleh  PV
sebanyak  0,5%.  Untuk  mengetahui  kenaikan  suhu  sebagai berikut :
Kenaikan  suhu  =  suhu  rata-rata  ˗  Suhu optimal (PV)
= 40,67 ˗ 25 = 15,6˚C Mengetahui 𝑃 ° 𝑃 Saat naik ˚C = 𝑃 ˗ (0,5%/˚C× 𝑃 ×Kenaikan suhu
= 50wp ˗ (0,5%/˚C×50wp×15,6˚C) = 50wp ˗ 3,9wp = 46,1 wp
Disaat  suhu  naik  15,6˚C  maka  akan  keluar hasil daya keluaran maksimum. Berikut nilai dari TCF :
TCF = ( , %˚ × × ) = ( , %˚ × × , ˚ ) = , = , = 0,92
2.  Menghitung G
G = rata-rata intensitas  matahari (Wh/ m )
× lama penyinaran
= 927,2 × 9 jam = 8334,8 (Wh/ m )
Intensitas  matahari  dalam  9  jam  menghasilkan  8334,8 (Wh/ m ),  sebelum  menentukan  efisiensi  dari  panel  surya terlebih  dahulu  menentukan  rata-rata  penyinaran  matahari. Berikut penyinaran rata-rata matahari :
Rata-rata penyinaran matahari =
( / / ) / = , / = 8,3 h
3.  Menghitung Efisiensi PV Pada  penelitian  ini  menggunakan  PV  50wp  berikut spesifikasinya :
T ABEL 4.2. S PESIFIKASI P HOTOVOLTAIC (PV)
Vol 9 No. 1 @ 2022 Naufal Wahyu Pramasetya, Belly Yan Dewantara
2022
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac
Efisiensi  panel  surya  sangat  penting  dikarenakan  oleh panel  surya.  Untuk  pemasangan  area  yang  sempit memerlukan efisiensi yang cukup besar agar output dari PV dapat maksimal. Berikut perhitungan nilai efisiensi PV :
𝜂 = ( × ) = ( × (  × , )
=
= 0,07
4.  Efisiensi Daya Output
Efisiensi daya output didapat dari spesifikasi controller, baterai,  inverter.  Pada  penilitian  ini  tidak  menggunakan inverter  karena  menggunakan  beban  DC  maka  dari  itu inverter bernilai 1. Berikut perhitungan efisiensi daya output :
𝜂 = 𝜂 × 𝜂 × 𝜂 𝜂 = efisiensi baterai 𝜂 = efisiensi inverter
𝜂 = efisiensi controller 𝜂 = 𝜂 × 𝜂 × 𝜂 = 80% × 1 × 0,9 = 0,72
5.  Menghitung Daya yang Dihasilkan
Menghitung  PV  area  sangat  diperlukan  karena  untuk mengetahui  berapa  luas  PV  yang  bisa  menangkap  cahaya matahari per hari. Berikut perhitungan PV area :
𝐸 = PV area × G × 𝜂 × TCF × 𝜂 =  0,7 m ×  8,3 kwh/m /ℎ𝑎𝑟𝑖 ×  0,07  ×  0,92  × 0,72 = 0,26 kWh/hari
C.  Uji Coba Turbin Angin dan Photovoltaic (PV) Uji  coba photovoltaic pada  hari  ke  1  dan  ke  2  yang dimulai pukul 08.00 pagi sampai pukul 16.00 sore hari.
T ABEL 4.3. U JI COBA P HOTOVOLTAIC (PV) H ARI KE 1
Pada  tabel  4.3  uji  coba photovoltaic per  setengah  dengan menentukan  arus,  tegangan,  daya  dan  total  energy  yang didapat.
Photovoltaic (PV) akan lebih optimal jika radiasi mencapai 1000  w/ m atau  suhu  mencapai  25˚C.  Dikarenakan  cahaya matahari yang mengenai modul PV lebih besar.

## T ABEL 4.4. U JI C OBA P HOTOVOLTAIC (PV) H ARI KE 2
Pada  hari  ke  2 Photovoltaic mengalami  perubahan  yang disebabkan oleh kondisi cuaca disuatu wilayah.
T ABEL 4.5. U JI C OBA K ECEPATAN T URBIN A NGIN D ENGAN B LOWER /K IPAS A NGIN
Uji coba dengan menggunakan blower/kipas angin, semakin cepat dorongan energi angin maka semakin besar juga arus, tegangan dan daya yang dihasilkan.
Vol 9 No. 1 @ 2022 Naufal Wahyu Pramasetya, Belly Yan Dewantara
2022
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac

## T ABEL 4.6. P ENGAMBILAN D ATA P ADA RPM G ENERATOR DC
Pengambilan  data  pada  RPM  generator  dengan  di  couple motor lalu diukur menggunakan tachometer untuk menaikan dan  menurunkan  tegangan  menggunakan  VFD  dengan melalui sumber energi PLN. Kecepatan pada RPM generator agar  mampu  menyuplai  daya  kebaterai  harus  diatas  500 RPM karna membutuhkan daya sebesar 12v.

## D.  Pengujian Turbin Angin dan PV
Potensi  penggabungan  tenaga  angin  dan photovoltaic (PV) berdasarkan data-data dapat diketahui bahwa tegangan dan  arus  pada  siang  hari  lebih  besar  dibandingan  dengan pagi  hari,  sore  hari,  maupun  malam  hari.  Hal  ini  terjadi karena  intensitas  matahari  yang  mengenai  modul  PV  akan lebih  besar.  Angin  terjadi  pada  energi  angin  lokal  dan dorongan kendaraan yang melintas dijalan tol.
Selanjutnya  akan  menguji  coba  PV  dan  turbin  angin dengan jarak kurang lebih 1 meter seperi jarak posisi turbin yang  akan  ditempatkan  ditengah  jalan  tol,  uji  coba  ini dibantu dorongan dari blower/ kipas angin dengan mentukan angin  konstan  dan  tidak  konstan  agar  mengetahui  berapa energi yang di dapat dari dua sumber energi tersebut.
T ABEL 4.7. U JI C OBA K E -1 T URBIN A NGIN DAN P HOTOVOLTAIC (PV)
D ENGAN K ECEPATAN K ONSTAN
Data  pengujian  ke-1  turbin  angin  dan  PV,  Jika menggunakan  angin  yang  konstan.  Pada  pengujian  kondisi cahaya  matahari  juga  berubah  dikarenakan  oleh  cuaca disuatu  wilayah.  Dikarenkan  kondisi  cuaca  yang  tiba-tiba hujan  maka  pengambilan  data  hanya  mencapai  jam  12.30, dengan percobaan diatas energi total yang didapatkan adalah 46,5 Wh.
T ABEL 4.8. U JI C OBA KE -2 T URBIN A NGIN D AN P HOTOVOLTAIC (PV) D ENGAN K ECEPATAN T IDAK K ONSTAN
Data  pengujian  ke-2  turbin  angin  dan  PV,  Jika menggunakan  angin  yang  tidak  konstan.  Pada  pengujian kondisi  cahaya  matahari  juga  berubah  dikarenakan  oleh cuaca disuatu wilayah. Dikarenkan kondisi cuaca yang tiba- tiba  hujan  maka  pengambilan  data  hanya  mencapai  jam 12.30, dengan percobaan diatas energi total yang didapatkan adalah 44,8 Wh.
D.  Pengujian Beban Lampu Pengukuran  dari  output  berupa battery brukuran 12V/7,5AH. Battery disuplai dari 2 sumber yakni generator dan photovoltaic (PV).  Pengukuran  ini  menghasilkan  arus beban 0,58 dan tegangan 12V yang terhubung dengan beban lampu  DC.  Untuk  mengetahui  lama  pemakaian  beban sumber  battery  12V/7,5AH  dengan  persamaan  sebagai berikut :
𝑙 = is : ib
Keterangan : 𝑙 = lama pemakaian  (Jam) is  = arus sumber (Amp) ib = arus beban (Amp)
is  = 7,5A ib = 0,58 A 𝑙 = is : ib
= 7,5Ah : 0,58A = 12 Jam
Dapat  dihasilkan  tegangan  sebesar  12V,  arus  sebesar 0,58  dan  daya  sebesar  7  Watt.  Untuk  lama  pemakaian menurut  perhitungan  dengan  beban  lampu  7  Watt  dapat menyala  selama  12  jam.  Lampu  akan  otomatis  menyala dimalam  hari  dan  akan  mati  disiang  hari  dikarenakan  pada beban  lampu  sudah  terpasang  sensor  LDR  yang  akan mengetahui siang dan malam.

## V. P ENUTIP
A.  Kesimpulan
1)  Dapat  disimpulkan  bahwa  arus,  tegangan,  dan  energi total  dari  dua  sumber  pembangkit  lebih  besar  dan  dinilai mampu menyalakan lampu dc 7watt selama 12jam.
2) Photovoltaic (PV)  akan  bekerja  secara  optimal  jika disinari  matahari  dengan  suhu  25˚C  dan  tingginya  radiasi matahari.
3)  Untuk  menghasilkan  energi  listrik  pada  turbin  angin generator  diperlukan  putaran  500  rpm  keatas  untuk menyuplai ke battery karna diperlukan tegangan 12v keatas.
2022
https://journal.trunojoyo.ac.id/triac
4)  Dengan kecepatan angin 8 m/s keatas, putaran generator mampu menghasilkan 12v keatas.
5)  Pada  uji  coba  PV  dan  turbin  angin  ke-1  mendapatkan energi total 46,5 dan pada uji coba ke-2 mendapatkan energi 44,8.  Dikarenakan  faktor  cuaca  pengambilan  data  hanya sampai jam 12.30
B.  Saran 1)  Pemilihan bahan sangat perlu diperhatikan untuk putaran turbin yang maksimal.
2)  Lakukan  pengambilan  data  pada  cuaca  yang  baik sehingga akan mendapatkan data pengukuran yang optimal.

## D AFTAR P USTAKA
[1]      Darsan, H., Prabowo, D., Saputra, M., & Murhaban. (2020). Perencanaan Pembangkit Listrik Hybrid VAWT dan Solar Cell Secara Otomatis Untuk Penerangan Lampu Jalan. Jurnal Mekanova, Vol. 6 No.1, April 2020, P-ISSN : 2477- 5029, E-ISSN :2502-0498 .
[2] Hidayanti, D., Dewangga, G., M. P, P. Y., Sarita, I., Sumarno, F., & W, W. P. (2019). Rancang Bangun Pembangkit Hybrid Tenaga Angin dan Surya Dengan Penggerak Otomatis Pada Panel Surya. Jurnal Teknik Energi Vol 15 No.3 September 2019
.
[3] Hikmawan, S. R., & Suprayitno, E. A. (2018). Rancang Bangun  Lampu  Penerangan  Jalan  Umum  (PJU) Menggunakan  Solar  Panel  Berbasis  Android. ELINVO (Electronics, Informatics, and Vocational Education)  May  2018.  E-ISSN  :  2477-2399,  P-
ISSN : 2580-6424 .
[4] Ismail, Pane, E., & Triyanti. (2017). Optimasi Rancang Bangun  Turbin  Angin  Vertikal  Tipe  Darrieus Untuk Penerangan Di Jalan Tol. Seminar Nasional
Sains dan Teknologi, 2017. E-ISSN : 2460-8416, P- ISSN : 2407-1846 .
[5]  Nakhoda  ,  Y.  I.,  &  Saleh,  C.  (2015).  Rancang  Bangun Kincir  Angin  Pembangkit  Tenaga  Listrik  Sumbu Vertikal
Savonius Portabel Menggunakan Generator  Magnet  Permanen. Rancang  Bangun Kincir Angin Vol.5 No.2 .
[6]  Parti,  I.  K.,  Mudiana,  I.  N.,  &  Rasmini,  N.  W.  (2020). Sistem  Hybrid  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya Dengan Tenaga Angin. Seminar Nasional Terapan Riset  Inovatif  (SETRINOV)  Ke-6,  Vol.6  No.1 (2020), E-ISSN : 2621-9794, P-ISSN : 2477-2097 .
[7]  Rondonuwu,  A.,  Pomantow,  W.,  Wauran,  A., Pangemanan,  T.,  &  Lumentut,  V.  (2020). Manajemen  Energi  Hybrid  Power  System Menggunakan  Panel  Surya  dan  Turbin  Angin. Seminar  Nasional  Terapan  Inovatif  (SETRINOV)
Ke-6,  Vol.6  No.1  (2020),  E-ISSN  :  2621-9794,  P- ISSN : 2477-2097 .