## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index

## PROTOTIPE SISTEM PULLY MEKANIK HIGH TORQUE PENGGERAK ALAT PEMBERSIH PANEL SURYA OTOMATIS DENGAN MASSA 40 KG
Riko Rakhmat 1) , Ageng Sadnowo Repelianto 2) , FX Arinto Setyawan 3) , Helmy Fitriawan 4) , Sri Ratna Sulistiyanti 5)
1,2,3,4,5 Prodi Teknik Elektro, Universitas Lampung
1,2,3,4,5 Jl. Prof. Dr. Sumantri Brojonegoro No. 1, Bandar Lampung Email: 1 riko.rakhmat@staff.itera.ac.id, 2 ageng . sadnowo@eng.unila.ac.id, 3 fx.arinto@eng.unila.ac.id,
4 helmy.fitriawan@eng.unila.ac.id, 5 sr_sulistiyanti@eng.unila.ac.id

## Abstract
Solar energy is one of the New Renewable Energy (EBT) which is used specifically to meet electrical energy needs by converting it using a device often called a solar panel. Solar panels are generally arranged in PLTS in open areas so they have the potential to be exposed to dirt such as dust which can accumulate over a certain time and cause a reduction in the efficiency of sunlight irradiance on the surface of the solar panels. The solar panel cleaning system in solar power plants  (PLTS)  usually  still  uses  conventional  methods,  namely  cleaning  by  human  power.  In  current  technological developments, many automatic cleaning tools have been developed, but most of them in the field are only able to support a tool mass of under 10 kg. To clean a large 330 Wp solar panel, a frame construction is needed as a panel holder that can support a device mass of more than 10 kg, so in this paper a solar panel frame is designed that can support a weight of up to 40 kg. This tool is designed with a mechanical system  that is able  to support a larger mass of tools than is generally available in the field. In terms of mechanical system, the frame design of this tool uses a rectangular shape with hollow iron material to maintain a balanced position and is driven by a motor with a pully system as a kinetic energy transmission system for rotational motion using a High Torque motor. From the research results, it was found that the tool was able to work with a mass of 40 kg, a power consumption of 53.15 Watts with a tool operating time of 4 hours.
Keyword: energy, mechanics, DC motor, automatic, solar panels.

## Abstrak
Energi matahari merupakan salah satu Energi Baru Terbarukan (EBT) yang dimanfaatkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan  energi  listrik  dengan  mengkonversinya  menggunakan  alat  yang  sering  disebut  panel  surya.  Panel  surya umumnya disusun di PLTS pada area terbuka sehingga berpotensi terkena kotoran seperti debu yang dapat menumpuk dalam  waktu  tertentu  dan  menyebabkan berkurangnya  efisiensi  iradiansi  sinar  matahari terhadap permukaan  panel surya. Sistem  pembersihan panel surya di pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) biasanya masih menggunakan cara konvensional yaitu dibersihkan oleh tenaga manusia. Dalam perkembangan teknologi saat ini banyak dikembangkan alat  pembersih  otomatis  tetapi  kebanyakan  dilapangan  hanya  mampu  menopang  massa  alat  dibawah  10  kg.  untuk membersihkan panel surya yang berukuran besar 330 Wp dibutuhkan suatu konstruksi rangka sebagai dudukan panel yang dapat menopang massa alat lebih dari 10 kg sehingga dalam tulisan ini dirancanglah sebuah rangka panel surya yang mampu menahan bobot sampai dengan 40 kg. Alat ini dirancang dengan sistem mekanik yang mampu menopang massa alat yang lebih besar dari yang ada pada umumnya dilapangan. Secara sistem mekanik, desain kerangka alat ini menggunakan bentuk persegi panjang dengan bahan besi hollow untuk menjaga posisi seimbang dan digerakkan oleh motor dengan sistem pully sebagai sistem transmisi energi kinetik gerak rotasi menggunakan motor High Torque . Dari hasil  penelitian  diperoleh  alat  mampu  bekerja  dengan  massa  40  kg,  konsumsi  daya  53,15  Watt  dengan  lama pengoperasian alat selama 4 jam.
Kata Kunci: energi, mekanik, motor, otomatis, panel surya.

## 1. PENDAHULUAN
Pemanfaatan  energi  telah  berkembang  dan  meningkat  sesuai  dengan  perkembangan  manusia  itu  sendiri.  Energi matahari merupakan salah satu Energi Baru Terbarukan (EBT) yang dimanfaatkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan energi[1]. Energi matahari merupakan salah satu yang dimanfaatkan, khususnya untuk  panel surya. Panel surya dapat

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
mengubah energi matahari menjadi energi listrik. Semakin besar cahaya yang mengenai permukaanya, energi listrik yang didapat akan semakin besar[2]. Panel surya sebagai sumber energi listrik alternatif dapat dimanfaatkan oleh masyarakat yang memerlukan energi listrik. Dalam hal ini, yang menjadi salah satu permasalahan ialah polusi udara yang membawa partikel debu menjadi faktor penyebab debu terakumulasi. Partikel debu tersebut terbawa angin menutupi permukaan panel surya dalam jumlah periode tertentu menumpuk terdistribusi di permukaan panel surya[1]. Sistem pembersihan pada panel surya yang ada saat ini kebanyakan masih menggunakan cara konvensional yaitu dengan cara menyapu atau membersihkan  dengan  menggunakan  tenaga  manusia  sepenuhnya,  hal  ini  memiliki  kekurangan  seperti  adanya  resiko kecelakaan kerja pada manusia yang disebabkan tingginya susunan panel surya pada meja, membutuhkan banyak biaya untuk  membayar  tenaga  manusia,  dan  membutuhkan  banyak  waktu  dalam  pengerjaannya[2].  Semua  kekurangan  ini menjadi tidak efektif jika terus di terapkan pada sistem pembersiahan panel surya, oleh karena itu dibutuhkan sebuat alat yang dapat menggantikan tenaga kerja manusia tersebut agar dapat membersihkan  panel surya secara efektif. Dengan perawatan dan kebersihan panel surya terjaga maka proses penyerapan energi radiasi matahari lebih maksimal sehingga energi matahari yang diubah menjadi listrik memiliki nilai efisiensi maksimal[3].
Penelitian sebelumnya, penelitian  yang  dilakukan[4] menjelaskan  pembersih  panel surya  menggunakan aktuator piezoelektrik. Aktuator piezoelektrik bergerak secara linear horizontal terhadap permukaan panel surya digunakan untuk menggerakkan wiper yang  terpasang  pada  aktuator.  Tekanan  antara wiper, solar  panel dan  aktuator  mendorong wiper untuk  menyapu  lapisan  debu dipermukaan  panel  surya. Penelitian lain[5] menjelaskan tentang alat pembersih panel surya yang bekerja berdasarkan tingkat intensitas debu dan beroperasi pada waktu tertentu yakni pukul 06.00 WIB dan 18.00 WIB. Alat ini dilengkapi dengan sensor debu untuk membaca tingkat intensitas debu, modul RTC untuk mengatur waktu, motor servo untuk penggerak wiper, dan pompa air untuk menyemprotkan air kepermukaan panel surya sebelum dan selama proses pembersihan. Peneliti  lain[6] melakukan  penelitian  tentang solar brush yang  merupakan  sistem pembersihan  robot  untuk  panel  surya atau sering disebut Robot solar  brush.  Robot ini beroperasi  di  atas  solar  panel pada posisi datar dengan sistem nirkabel dan daya  dapat  diisi  ulang.  Memiliki  sikat  pembersih  yang  menyapu debu dan beratnya  hanya 2,5 kg. Penelitian lainnya[7] menjelaskan tentang sistem pembersih secara otomatis dengan mencuci dan  membilas  panel  surya,  yang  terdiri  dari  reservoir  untuk    konsentrat    sabun.    Ada    juga  filter  sedimen    yang mengandung softener. Sistem  tersebut  juga  memiliki  katup   anti-siphon, untuk  mencegah backwashing ke  dalam sistem. Sistem  terdiri  dari  pengontrol yang secara otomatis melakukan siklus cuci dan bilas. Pemrograman pengontrol dapat diubah sesuai kebutuhan. Penelitian lain[8] melakukan pembersihan panel surya dengan cara memonitoring kondisi permukaan panel surya menggunakan kamera yang diintegrasikan dengan Raspberry PI. Alat tersebut secara otomatis berkala pada waktu tertentu akan membersihkan panel surya dan dapat dikontrol secara manual oleh pengguna untuk melakukan pemantauan dan pembersihan permukaan panel surya.
Dari  sistem  pembersihan  secara  konvensional  dan  penelitian  sebelumnya  yang  hanya  mampu  membuat  alat pembersih panel surya dengan bobot yang ringan kurang dari 10 kg sehingga pada studi kasus PLTS yang ada di kampus Institut Teknologi Sumatera yang dibangun dari 3036 unit panel surya, dimana masing-masing modul disusun menjadi satu unit meja panel surya yang terdiri dari 2 string (baris)[9]. Pada setiap string terdiri dari 23 susunan modul panel surya. Jika  seluruh  meja  tersebut  dibersihkan  dengan  cara  konvensional  atau  jika  menggunakan  alat  yang  diterapkan  pada penelitian  sebelumnya  tentu akan  membutuhkan  waktu  yang  lama,  tenaga  yang  lebih  banyak,  pengerjaan  yang  tidak optimal.  Sehingga  untuk  mengoptimalkan  pembersihan  panel  surya  tersebut  dibutuhkan  alat  pembersih  panel  surya dengan kapasitas massa  40 kg agar dapat  menopang kerja alat  dalam membersihkan permukaan panel  surya 330 Wp dengan luas permukaan 6.071 m 2 [10]. Desain kerangka alat ini menggunakan bahan besi hollow dan memiliki konsep yang bergerak secara horizontal menggunakan roda yang digerakkan dengan motor dc. Sistem kerangka ini dibangun dari bahan besi hollow karena kokoh dan lebih mudah dalam pembentukan kerangka serta membentuk segi empat vertikal yang menyesuaikan dengan susunan dari meja  panel  surya. Alat  ini digerakkan dengan 4 roda  penggerak dan 4 roda penyeimbang yang bergerak diatas permukaan panel surya dimana roda penggerak utama ada 2 yang terletak sejajar dan 2 disisi lain yang terhubung dengan motor penggerak dc dan 4 roda penyeimbang lainnya yang mengikuti. Kemudian ada 4 roda yang diletakkan pada bagian samping dari permukaan panel surya yang tidak terhubung dengan penggerak motor dc dan berfungsi sebagai roda penyetabil/penyeimbang gerak agar rangka dapat berjalan dengan seimbang sehingga alat dapat berpindah secara simetris. Rangka ini bergerak satu arah mau dan mundur secara horizontal dengan gerak rotasi yang terjadi pada delapan rodanya dimana motor dc sebagai output perintah dari program yang telah dirancang[11].
Pada bagian lain, terdapat kain microfiber yang berfungsi untuk menyapu partikel yang menutupi permukaan panel surya yang bergerak secara rotasi yang dihubungkan dengan motor dc sebagai penggerak kain tersebut. Alat ini dirancang agar mampu untuk mengaktifkan pompa penyiram air dan kain sebagai penyapu permukaan panel surya yang diprogram secara  otomatis  oleh  prosesor  mikrokontrol  berdasarkan  kondisi  kekotoran  permukaan  panel  surya  sampai  kondisi permukaan  terdeteksi  bersih[12].  Sehingga  kerugian  dan  kekurangan  pada  pembersihan  secara  konvensional  atau pembersihan secara manual seperti terjadi kerusakan pada permukaan panel, kecelakaan kerja saat proses pembersihan, sistem pemeliharaan yang kurang baik, dan lainnya  dapat diminimalisir[13].  Sehingga tujuan dari penelitian ini ialah

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
dibangun suatu sistem mekanik alat pembersih panel surya dengan massa alat 40 kg yang memiliki kemampuan. Mampu menyapu partikel yang menutupi permukaan panel surya pada pembangkit listrik tenaga surya seperti kotoran atau debu. Mampu mengambil alir peran pekerjaan manusia dalam membersihkan modul panel surya pada pembangkit listrik tenaga surya[7].  Dapat menyingkat waktu pngerjaan dan mengurangi tenaga yang digunakan dalam membersihkan panel surya. Dapat menghemat biaya untuk membayar tenaga manusia saat melakukan pembersihan secara berkala untuk rentan waktu tertentu. Mampu melakukan pembersihan dititik lokasi tertentu yang sulit terjangkau oleh manusia jika dilakukan secara konvensional[14].

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Perancangan
Dalam penelitian ini akan dirancang suatu alat pembersih panel surya secara otomatis dengan merancang  sistem mekanik pada sistem rangkaian kontrol motor penggerak roda dan motor penggerak sistem pembersih berdasarkan kondisi yang terbaca. Sistem mekanik dirancang dengan mendesai kerangka alat yang disusun dari besi hollow 4x4 cm yang berbentuk persegi  panjang  agar  kerangka  dapat  seimbang.  Setelah  kerangka  dibuat  maka  ditentukan  titik  untuk  posisi  motor penggerak roda dan kain pembersih. Roda di posisikan sejajar terhadap motor agar gerak rotasi dapat seimbang, begitu juga dengan penggerakan kain juga di posisikan sejajar terhadap motor. Untuk mentransmisikan energi kinetik dari motor ke roda dan penggerak kain maka digunanakan sistem pully dengan ukuran timing belt antar keduanya dihitung sesuai kebutuhan. Setelah semua sistem penggerak terpasang maka dilakukan penentuan posisi box kontrol untuk pengendali gerak alat dan juga letak pompa untuk mengalirkan air saar proses pembersihan terjadi.
Metodologi yang digunakan direpresentasikan oleh Gambar berikut .
Gambar 1. Diagram Alir Metodologi Penelitian

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index

## 2.2 Perancangan Sistem
2.2.1 Diagram Alir Sistem Kerja Alat

## Gambar 2. Diagram Alir Sistem Kerja Alat
Gambar 2 menunjukan diagram alir pada sistem kerja alat. Pada sistem ini, alat bekerja dimulai dengan melakukan inisasi oleh mikrokontrol dengan menjalankan programyang terbaca sesuai kondisi konstrasi debu yang terdeteksi oleh sensor debu  dan  dijadikan  nilai  input.  Nilai  tersebut  digunakan  untuk  menjalankan  logika fuzzy untuk  menentukan  tingkat konstrasi debu berdasarkan derajat keanggotaannya dengan mengikuti rule atau aturan yang sudah ditentukan pada saat melakukan inferensi. Output dari nilai tersebut merupakan himpunan fuzzy yang digunakan untuk melakukan defuzifikasi dalam  rangka  mengendalikan  gerak  putar  motor  kain  pembersih  panel  surya[15].  Selanjutnya  jika  kondisi  terdeteksi sedang atau kotor maka pompa akan ON selama 5 detik untuk menyiramkan air ke permukaan panel surya, lalu motor akan menggerakkan kain mikrofiber untuk berputar menyapu permukaan panel surya dengan jeda waktu 5 detik maka motor  akan  menggerakkan  roda  secara  rotasi  dan  alat  akan  berpindah  secara  horizontal  maju  dan  mundu  bergerak membersihkan seluruh permukaan. Saat alat bekerja, sensor ultrasonik akan membaca jarak alat terhadap ujung panel jika jarak kurang dari 10 cm maka roda, motor mikrofiber, dan pompa akan dalam kondisi OFF. Sistem akan membaca ulang kondisi permukaan, jika terdeteksi sudah bersih maka alat akan berhenti dan jika terdeteksi kondisi sedang/kotor maka alat akan beroperasi kembali[16].

## 2.2.2 Perancangan Sistem Rangkaian

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
Pada sistem rangkaian alat ini terbagi 2 yaitu sistem elektrik dan mekanik. Pada sistem elektrik terdapat inputan berupa nilai  konsentrasi  debu  dan  nilai  jarak  yang  terdeteksi  oleh  sensor  debu  dan  sensor  ultrasonik.  Nilai-nilai  tersebut terakuisisi sehingga menghasilkan data sinyal analog yang masuk ke pin input analog Arduino untuk diubah menjadi sinyal digital pada bagian ADC. Hasil tersebut berupa data digital yang diolah untuk mengeksekusi perintah sesuai kondisi yang dirancang. Eksekusi perintah berupa tindakan yang dilakukan oleh alat tersebut untuk menggerakan motor driver ntuk memutar roda maupun kain microfiber dan pompa air. Terdapat LCD pada box kontrol untuk memudahkan pengguna dalam pengoperasian alat[17] .

## 2.2.3 Perancangan Sistem Mekanik
Pada  sistem  mekanik,  terdapat  komponen t-belt dan pulley serta pillow  block sebagai  komponen  pendukung  yang berfungsi sebagai komponen transmisi energi kinetik, energi kinetik tersebut dalam pulley yang memiliki diameter yang berbeda  akan ditansmisikan melalui  gerakan dan gaya  putar dari poros penggerak ke poros yang digerakkan sehingga didapatkan nilai rpm yang lebih kecil dan torsi yang lebih besar. Hal ini yang membuat alat mampu menopang beban dengan massa yang lebih besar meski gerak rotasinya rendah[18]. Pada bagian lain terdapat pillow block yang berfungsi sebagai penyangga as besi pada motor dc maupun  pada motor servo dilengkapi dengan bearing pada sisi tengah untuk meletakkan as besi. Pada bagian kerangka alat, alat dibangun dengan ukuran dimensi 75 cm x 200 cm x 10 cm. Berikut ini merupakan gambaran dari rancangan blok diagram mekanik alat seperti yang terlihat pada Gambar 4.

## Gambar 4. Blok Diagram Mekanik
Pada Gambar 4, Sistem kerangka alat dirancang membentuk persegi panjang yang menyesuaikan  dengan susunan dari panel surya. Alat digerakan menggunakan 8 roda dimana terdapat 4 roda yang bergerak pada bagian atas permukaan panel dan terdapat 4 roda yang bergerak pada sisi samping panel. 2 roda sebagai penggerak utama yang dihubungkan dengan motor dc dan roda lainnya bersifat sebagai penyeimbang. Kemudian terdapat 4 roda di samping  panel surya yang tidak dihubungkan dengan motor dc akan tetapi berfungsi sebagai penyeimbang rangka agar dapat berjalan dengan stabil seperti pada Gambar 5.
Gambar 5 . Desain Alat Tampak Samping
Pada  Gambar  5,  alat  didesain  sesuai  dengan  rancangan  blok  diagram  seperti  pada  Gambar  4  dimana  peletakan komponen yang digunakan dimaksimalkan sesuai dengan fungsinya masing–masing. Pada alat ini terdapat baterai 12 VDC 18 Ah  sebagai sumber daya utama yang diturunkan menjadi 5 VDC menggunakan konverter DC to DC agar

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
dapat dapat mensuplai daya pada mikrokontrolel. Pada box kontrol terdapat tombol ON/OFF untuk mengaktifkan alat. Kemudian  terdapat  relay  yang  terhubung  pada  motor  driver,  motor  dc  dan waterpump yang  berfungsi  untuk menghubungkan atau memutuskan aliran daya. Seluruh kontrol gerak alat akan dikendalikan oleh arduino uno yang sudah terhubung kebeberapa sensor sehingga alat akan bekerja otomatis sesuai kondisi yang terdeteksi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Prototipe Alat Pembersih Panel Surya
Berikut ini adalah prototipe alat pembersih panel surya otomatis yang terdiri dari box kontrol, kerangka alat berupa besi hollow  berbentuk  persegi  panjang,  kain  mikrofiber  yang  berwarna  hijau  dengan  panjang  200  cm,  pompa  air  untuk mengaliri air membasuh permukaan panel  surya, motor DC penggerak roda  dan kain,  dan baterai  sebagai daya  input seperti pada Gambar 6.
Gambar 6 . Prototipe Alat Pembersih Panel Surya
Berikut merupakan rincian analisa terkait konsumsi daya pada alat untuk mengetahui jumlah daya yang digunakan untuk mengoperasikan  alat  agar  dapat  mengukur  kemampuan  kerja  alat  berdasarkan  spesifikasi  komponen  yang  digunakan seperti pada tabel 1.
Tabel 1 . Konsumsi Daya Alat No Komponen Daya (W) Daya Total (W) 1 Arduino 2,5 2,5 2 Waterpump 25 25 3 Motor DC 4,2*4 16,8 4 Solenoid valve 5 5 5 Modul Relay 0,25 0,25 6 Driver motor DC 1,8*2 3,6 Total Daya 53,15
Pada Tabel 1 terlihat konsumsi daya motor DC ialah 16,8 W, Driver motor 3,6 W, motor pompa 25 W,  solenoid 5 W, arduino 2,5 W, relay 0,25 W. Sehingga total daya ialah 53,15 W. Jika alat bekerja selama 24 Jam = 53,15 watt x 24 jam = 1.275,6 Whour. Untuk menghitung kapasitas baterai yang dibutuhkan menggunakan rumus pada persamaan (1)  sebagai berikut.
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
𝑘𝑒𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑎𝑛 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖
𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 .𝐷𝑜𝐷 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 (1)
Jika DoD (Depth of Discharge) baterai 80% = 0,8, maka diperoleh

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1.275,6 𝑊ℎ

## 12 𝑉 ∗ 0,8 = 85,04 𝐴ℎ
Sehingga saat sistem bekerja selama 4 jam dalam sehari, maka kapasitas minimal baterai 12V yang dibutuhkan adalah 14,17Ah. Dari data hasil tersebut maka secara perhitungan alat dapat bekerja dengan maksimal lebih dari 4 jam dalam sehari jika menggunakan baterai dengan kapasitas 18 Ah. Hal ini tentu akan membuat proses kerja alat lebih lama dan dalam proses pengisian baterai juga lebih lama.

## 3.2 Pengujian Mekanik Kerangka
Pada pengujian mekanik ini terdapat 3 bagian komponen pengujian yaitu bagian timing belt dan pulley serta kain microfiber . Untuk menopang massa alat, digunakan diameter pulley pada roda dengan perbandingan 1: 4 sehingga didapatkan hasil bahwa  motor dc pada roda dapat menopang  massa beban alat.  Sedangkan diameter pulley pada kain microfiber menggunakan perbandingan adalah 1 : 5,5 dan diperoleh hasil bahwa motor dc pada kain microfiber dapat  berotasi  sebanyak  100 putaran  per  menit.  Hal  tersebut  menunjukan  bahwa  gerak motor  pada kain  mampu menyapu permukaan panel surya yang tertutup partikel atau kotoran seperti debu.
Pada analisis mekanik kerangka plant digunakan metode perbandingan dengan menggunakan persamaan 2 untuk menentukan ukuran diameter yang dipakai pada timing belt pulley dalam rangka pengujian torsi motor DC, seperti pada persamaan berikut ini.
𝑑1 𝑑2 = 𝑛2 𝑛1 (2)
Dimana : d1 : Diameter Pulley penggerak d2 : Diameter Pulley yang digerakkan n1 : Rpm Pulley penggerak n2 : Rpm Pulley yang digerakkan
jika diameter Pulley penggerak d1 adalah 1 cm, dan diameter pulley yang digerakkan d2 adalah 4 cm, serta rpm pulley penggerak n1 adalah 20 rpm, maka akan diperoleh nilai rpm pulley yang digerakkan n2 ialah
1 𝑥 20  = 4 𝑥 𝑛2
𝑛2 = 1 𝑥 20

## 4 = 5 𝑟𝑝𝑚
Dari hasil tersebut diatas diperoleh nilai rpm pully yang digerakan lebih rendah dibandingkan dengan nilai rpm pully penggerak.  Sedangkan  untuk  ukuran  diameter  pully  penggerak  lebih  kecil  dibanding  dengan  diameter  pully  yang digerakkan. Hal ini membuktikan  teori hubungan torsi dan rpm sesuai seperti pada persamaan 2, bahwa torsi dan rpm berbanding  terbalik.  Dengan  menggunakan  diameter  kedua pulley yang  telah  ditentukan  dan  dilakukan  pengujian, didapatkan hasil bahwa alat dapat mampu beroperasi dan berpindah sehingga hal ini membuktikan bahwa alat mampu bergerak dengan menopang massa mencapai 40 kg berdasarkan besarnya torsi yang dihasilkan oleh motor menggunakan konsep perbandingan rpm terhadap torsi..
Selanjutnya  dilakukan  perhitungan  diameter  diameter Pulley penggerak  d1  dengan timing  belt pada  kain microfiber . Ukuran diameter yang digunakan d1 ialah 1 cm, diameter pulley yang digerakkan d2 adalah 5,5 cm, sedangkan rpm pulley penggerak n1 adalah 210 rpm, sehingga akan diperoleh nilai rpm pully yang digerakkan n2 ialah
1 𝑥 210  = 5,5 𝑥 𝑛2
𝑛2 = 1 𝑥 210

## 5,5 = 38,18 𝑟𝑝𝑚
Dari hasil tersebut diperoleh hasil bahwa nilai rpm pada pulley yang digerakkan ialah 38,18 rpm, lebih kecil dibandingkan dengan  nilai  rpm pulley penggerak.  Dengan  rpm  yang  tinggi  maka  akan  dihasilkan  torsi  yang  rendah  sesuai  dengan persamaan 2. Hal ini yang digunakan untuk memutar motor DC pada kain sehingga kain dapat menyapu permukaan panel surya dengan maksimal..

## 3.3 Pengujian Panel surya Sebelum Dan Sesudah Dibersihklan
Berikut  spesifikasi  panel  surya  yang  dipakai  dalam  penelitian  ini.  Panel  surya  yang  dipakai  berjenis monocrystalline dengan daya 330 Wp. Ukuran dimensi 99 x 197 cm 2 dengan massa 30 kg, tegangan maximal mencapai 45,9 volt dan arus

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
maximal 9,12 A seperti pada tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi Modul Panel surya Yang Digunakan System Design Spesification Tipe MP330 C72 Daya Maks. (Wp) 330W Toleransi 3% Tegangan Op. Maks (Vm) 37,5V Arus Op. Maks (Im) 8,8A Tegangan OC (Voc) 45,9V Arus SC (Ioc) 9,12A Suhu Operasi (NOCT) 45 0 C Tegangan Sis. Maks 1500V Hambatan Udara 2400Pa Berat 30kg Ukuran 1970m m x 992mm x 40mm
Pada  pengujian  alat  ini  dilakukan  pengukuran  tegangan  output  panel  surya  sebelum  dan  setelah  dibersihkan  untuk mendapatkan  data  tegangan  sebelum  dan  sesudah  dibersihkan  agar  dapat  dilakukan perbandingan  data  untuk  melihat pengaruh tegangan output setelah dibersihkan. Posisi panal membentuk sudut dengan kemiringan panel surya 15 derajat dan pengambilan data dilakukan selama 3 hari dari pukul 09.00 wib sampai 17.00 wib. Berdasarkan kondisi dan suhu cuaca yang berbeda-beda maka pengujian dilakukan seperti berikut :
a. Hari pertama, cuaca cerah pada pagi dan siang, namun sore mendung dengan suhu mencapai 30 o C pada pagi dan siang.
b. Hari kedua, cuaca kurang cerah hingga sore haridan suhu mencapai 27 o C.
c. Hari ketiga, cuaca sangat cerah pagi dan siang namun sore mendung dengan suhu mencapai 32 o C pada pagi dan siang hari.
Pada pengujian hari pertama dimulai dari pukul 09.00 wib sampai 17.00 wib diperoleh perubahan tegangan output panel surya berubah ubah yang relatif menurun, hal ini dapat terlihat pada gambar 7 yang menggambarkan grafik naik dan turun  tegangan  berdasarkan  perubahan  waktu.  Dimana  tegangan  tertinggi  ialah  pada  pukul  09.00  wib  dengan  nilai tegangan sebelum alat pembersih bekerja ialah 39,4 volt dan setelah alat bekerja 40,4 volt seperti pada tabel 3.
Tabel 3. Pengukuran Tegangan Panel Surya Sebelum Dan Sesudah Dibersihkan Pada Hari Pertama
Waktu Tegangan Output Panel Surya (V) Sebelum dibersihkan Sesudah dibersihkan 9:00 39,4 40,4 10:00 37,4 39,9 11:00 38,0 40,3 12:00 38,6 41,1 13:00 38,2 39,7 14:00 37,4 38,6 15:00 36,9 38 16:00 36,5 37,6 17:00 35,9 37,4

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
Gambar 7 . Grafik Tegangan Output Panel surya Sebelum Dan Sesudah Dibersihkan Pada Hari Pertama
Pada pengujian hari kedua dimulai dari pukul 09.00 wib sampai 17.00 wib diperoleh perubahan tegangan output panel surya berubah ubah yang relatif tidak stabil karena selalu naik dan turun berdasarkan perubahan waktu, hal ini dapat terlihat pada gambar 8 yang menggambarkan grafik naik dan turun tegangan. Dimana tegangan tertinggi ialah pada pukul 10.00 wib dengan nilai tegangan sebelum alat pembersih bekerja ialah 39,1 volt dan setelah alat bekerja 40,7 volt seperti pada tabel 4.
Tabel 4. Pengukuran Tegangan Panel Surya Sebelum Dan Sesudah Dibersihkan Pada Hari Kedua
Waktu Tegangan Output Panel Surya (V) Sebelum dibersihkan Sesudah dibersihkan 9:00 38 39,5 10:00 39,1 40,7 11:00 38,5 40 12:00 37,2 38,1 13:00 38,8 40,2 14:00 37,1 38,6 15:00 36,8 38,5 16:00 36 37,1 17:00 37,9 39,5
Gambar 8 . Grafik Tegangan Output Panel surya Sebelum Dan Sesudah Dibersihkan Pada Hari Kedua

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
Pada pengujian hari ketiga dimulai dari pukul 09.00 wib sampai 17.00 wib diperoleh perubahan tegangan output panel surya berubah ubah yang cendrung menurun tajam, hal ini dapat terlihat pada gambar 9 yang menggambarkan grafik naik dan turun tegangan secara extrim dibandingkan gambar grafik 7 dan 8. Dimana tegangan tertinggi ialah pada pukul 11.00 wib dengan nilai tegangan sebelum alat pembersih bekerja ialah 40,1 volt dan setelah alat bekerja 41,5 volt seperti pada tabel 4.
Tabel 5. Pengukuran Tegangan Panel Surya Sebelum Dan Sesudah Dibersihkan Pada Hari Ketiga
Waktu Tegangan Output Panel Surya (V) Sebelum dibersihkan Sesudah dibersihkan 9:00 40 41,3 10:00 38,8 40 11:00 40,1 41,5 12:00 38,9 40,4 13:00 38,4 39,6 14:00 37,8 39,1 15:00 37,2 38,5 16:00 36,6 37,9 17:00 36,1 37,5
Gambar 9 . Grafik Tegangan Output Panel surya Sebelum Dan Sesudah Dibersihkan Pada Hari Ketiga
Pada tabel 3, 4, dan 5 dapat dilihat hasil dari pengukuran tegangan panel surya pada saat sebelum dan sesudah dibersihkan secara  keseluruhan  mengalami  peningkatan  nilai  tegangan.  Pengukuran  dilakukan  dengan  cara  menutupi  salah  satu permukaan modul panel surya dengan tumpukan kotoran dan membersihkan satu modul panel surya lainnya kemudian mengukur tegangan dikedua modul dengan waktu yang sama dengan pengambilan sampel per  satu jam sebanyak 9 kali dari pukul 9 pagi hingga pukul 5 sore. Dari hasil pengukuran menunjukkan bahwa tegangan yang dihasilkan oleh panel surya yang bersih dari kotoran lebih besar daripada  tegangan  yang dihasilkan oleh panel  surya  dalam kondisi  kotor dengan  nilai  tegangan  terendah  mencapai  35,9  volt  pada  kondisi  kotor  dan  mencapai  41,5  pada  kondisi  setelah dibersihkan. Hal tersebut menujukan peningkatan tegangan output panel surya saat kondisi sudah dibersihkan dikarenakan penyerapan sinar matahari lebih maksimal oleh panel surya yang mengenai permukaan panel surya.

## 4. KESIMPULAN
Dengan  menggunakan  sistem  mekanik  pada  roda  menggunakan timing  belt dan pulley sangat  membantu  dalam menambah  torsi  yang  dihasilkan  dengan  nilai  rpm pully  roda  yang  digerakkan  ialah 5 rpm dan rpm  pully  kain  yang

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
digerakkan  ialah  38,18  rpm.  Pada  implementasi  sistem  mekanik  pada  alat,  tata  letak  komponen  penyusunnya  harus disusun secara seimbang agar distribusi beban dapat merata di semua titik kerangka terutama pada motor dc, sehingga kedua sisi dapat berjalan secara seimbang dan bersamaan. Penggunaan baterai baik dengan kapasitas 14,17Ah sudah baik untuk mengoperasikan alat ini, sehingga jika dalam sehari penggunaan hanya 4 jam maka baterai dapat bertahan selama 6 hari pengoperasian alat. Sistem pembersihan dengan alat otomatis terbukti lebih efisien dibandingkan dengan sistem pembersihan cara konvensional yaitu dari segi waktu, tenaga dan biaya. Alat ini sangat bermanfaat untuk di aplikasikan pada panel surya  yang tersusun dalam jumlah banyak sehingga proses pembersihan dapat berjalan efektif dan efesien.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima  kasih  disampaikan  kepada  para  dosen  teknik  elektro  Universitas  Lampung,  terutama  bapak  Dr.  Eng. Ageng Sadnowo Repelianto, S.T., M.T. dan Dr.Eng. FX Arinto Setyawan, S.T., M.T. selaku pembimbing 1 dan 2, dan juga kepada Dr. Eng. Ir. Helmy Fitriawan, S.T., M.Sc.  dan   Dr. Ir. Sri Ratna  Sulistiyanti,  M.T.  selaku penguji 1 dan 2 yang telah memberikan kritik dan saran. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada tenaga pendidik laboratorium elektronika yang sudah membantu dalam banyak hal baik bersifat sarana maupun administrasi. Serta kepada rekan rekan pasca sarjana teknik elektro Universitas Lampung 2020 yang selalu membersamai. Semoga penelitian ini dapat terus berkembang dan semakin bermanfaat khususnya dalam hal penelitian energi terbarukan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] F.  Ferdyson,  and  J.  Windarta,  "Overview  Pemanfaatan  dan  Perkembangan  Sumber  Daya  Energi  Surya  Sebagai  Energi Terbarukan di Indonesia," Jurnal Energi Baru dan Terbarukan, vol. 4, no. 1, pp. 1-6, Sep. 2023.
[2] S. Samsurizal, S. Azzahra, chistiono Christiono, M. Fikri, H. Azis, and A. Yogianto, “Prototype Pembelajaran Pemanfaatan Energi Baru Terbarukan Berbasis Energi Surya”, terang, vol. 4, no. 1, pp. 125–135, Dec. 2021.
[3] M. I. R. Jamaludin Purba, Aep Saepul Uyun, Didik Sugiyanto, “Perancangan Prototipe Alat Pembersih Panel Surya,” Kaji. Tek. Mesi, vol. 7, no. 1, pp. 1–8, 2022.
[4] Nattharith, Panus; Kosum, Tanee. “Development of mobile robot system for monitoring and cleaning of solar panels”. Int. J, 16: 302-306, 2022
[5] H. A. Maddah, “Modeling and designing of a novel lab-scale passive solar still,” J. Eng. Technol. Sci ., vol. 51, no. 3, pp. 303–
322, 2019
[6] X. Lu, Q. Zhang, dan J. Hu, “A Linear Piezoelectric Actuator Based Solar Panel Cleaning System,” Energy, vol. 60, no. 41, hal. 401–406, 2019.
[7] Kusuma, W, R, M, Apriakar, E, & Djuniadi. „Rancang Bangun Sistem Pembersih Otomatis Pada Solar Panel Menggunakan wiper Berbasis Mikrokontroller‟, Jurnal Ilmiah Elektronika, hal. 23-24, 2020.
[8] A.  D.  Darusman,  M.  Dahlan,  dan F. S. Hilyana, “Rancang Bangun Prototype Alat Penjemur Pakaian Otomatis Berbasis Arduino Uno,” Simetris J. Tek. Mesin, Elektro dan Ilmu Komput., vol. 9, no. 1, hal. 513–518, 2018
[9] A. K. Mondal dan K. Bansal, “A Brief History  and Future Aspects  in Automatic Cleaning Systems  for Solar Photovoltaic Panels,”Adv. Robot.,  vol.  29,  no.  8,  hal.  515–524, Apr 2018.
[10] A.  Hussain, A.  Batra,  and  R.  Pachauri,  "An  Experimental  Study  on  Effect  of  Dust  on  Power  Loss  in  Solar  Photovoltaic Module," Renewables 4-9, 2017.
[11] S. Baqaruzi, A. Muhtar, and D. J. Puradimaja, "Forecasting of Using Electricity Consumption at ITERA (Institut Teknologi Sumatera)  until  2025,  to  Improve  Application  of  Renewable  Energy  in  Lampung  Province,"  Journal  of  Sustainability Perspectives, vol. 1, pp. 353-359, Aug. 2021.
[12] W. Qu et al., “An approach of studying the full-spectrum conversion potential for solar photovoltaic and thermal processes,” Energy Convers. Manag ., vol. 253, no. January, p. 115194, 2022.
[13] H. G. Astrianto, O. A. Nugroho, A. K. Yanti,"Perancangan Dan Simulasi Rangka Dudukan Solar Panel Guna Menahan Mesin Robot Solar Cleaner Dengan Bobot Total 64 Kg", Jurnal Inkofar , vol 6, pp. 118-125, 2022.
[14] Omur Akyazi, Erdinc Sahim, Timur Ozsoy, Mehmet Algul, “a Solar Panel Cleaning Robot Design and Appliaction, " Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, pp. 343–348, 2019.
[15] A. Gheitasi, A. Almaliky, dan N. Albaqawi, “Development of An Automatic Cleaning System for Solar plant Plants,” in IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), hal. 1–4, 2018.
[16] M. B, A. Bari, dan P. C M, “B, M., Bari, A., & C M, P, ”Automatic Solar Panel Cleaning System,” Int. J. Adv. Sci. Res. Eng ., vol. 4, no. 7, hal. 26–31, 2019.
[17] D.  B.  Wibowo, E.Prasetyo; D.  Natosudjono,Fiddiansyah, “Rancang Bangun Alat Pembersih Debu Panel Surya (Solar Cell) Secara Otomatis,” Progr. Stud. Tek. Elektro, Fak. Tek. Pakuan 1, vol. 1, no. 1, hal. 1–11, 2018
[18] A. I. Saputra, I. Hidayat, W. Priharti,"Perancangan Single Axis Solar Tracker Menggunakan Fuzzy Logic Berbasis Arduino Guna Mengoptimalkan Output Daya Pada Panel Surya", eProceedings of Engineering , vol 9, 2022.
[19] Riawan, G, P, I, Kumara, S, N, I, Partha, I, G, C, Setiawan, N, I, & Santiari, S, A, D. “Robot for Cleaning Solar PV panele to Support  Rooftop  PV  Development”, ICSGTEIS  (International  Conference  on  Smart-Green  Technology  in  Electrical  and

## JURNAL TEKNOINFO
Volume 18, Nomor 2, Juli 2024, Page 330-341 ISSN: 1693-0010(Print), ISSN: 2615-224X(Online) Available online at https://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
Information Systems), pp. 132-136, 2018.
[20] Nattharith,  Panus;  Kosum,  Tanee.  “Development  of  mobile  robot  system  for  monitoring  and  cleaning  of  solar  panels”. GMSARN International Journal , 16: 302-306, 2022.