## SISTEM  PENGENDALI TEMPERATUR PADA PANEL SURYA MENGGUNAKAN MEDIA PENYEMPROTAN AIR OTOMATIS BERBASIS ARDUINO
Qory Hadromi 1 , Yani Prabowo 2
Sistem Komputer, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Budi Luhur Jl. Raya Ciledug, Petukangan Utara, Kebayoran Lama, Jakarta Selatan 12260 Telp. (021) 5853753, Fax. (021) 5866369
E-mail : 1313500140@student.budiluhur.ac.id 1 , yani.prabowo@budiluhur.ac.id 2

## ABSTRAK
Energi  dibutuhkan  semua  mahkluk  hidup  yang  ada  didunia,  bermacam  cara  dilakukan  oleh  manusia untuk  mencari  sumber  energi.  Salah  satu  cara  untuk  mendapatkan  sumber  energy  terbarukan  adalah memanfaatkan sinar matahari dengan panel surya. Panel surya ini menghasilkan arus dan tegangan hasil konversi dari  sinar  matahari.  Panel  surya  sendiri  memiliki  ketahanan  suhu  maksimum,  yang  mana  jika  suhu  pada  panel surya  melebihi  batas, maka akan berpengaruh pada hasil pengeluaran. Hasil tegangan  dan arus yang  dihasilkan tergantung  dengan  intensitas  sinar  matahari  dan  temperature  disekitar  panel  surya.  Sistem  kendali  yang diterapkan  dalam  pengendalian  on-off  dengan  menggunakan  mikrokontroler  Arduino  uno.  Sensor  temperature yang  digunakan  DHT  11.  Sistem  akan  melakukan  penyiraman  terhadap  panel  surya  jika  suhu  udara  disekitar panel surya melebihi 35 derajat celcius.
Kata Kunci : Sensor Suhu, Relay, Pompa Air DC, esp8266, Arduino
1. Pendahuluan
Panel surya atau juga biasa disebut photovoltaic merupakan  salah  satu  sumber  energi listrik terbarukan alternatif yang ramah lingkungan. Panel  surya  dapat  merubah  sinar  matahari  menjadi energi  listrik.  Panel  surya  sendiri  menghasilkan arus  DC  yang  berasal  dari  bahan  semikonduktor yang  terkena  sinar  matahari.  Tegangan  dan  Arus listrik  yang  dihasilkan  sel  surya  dipengaruhi  oleh tingkat  intensitas  radiasi  cahaya  matahari  dan  suhu udara  lingkungan.  Semakin  rendah  intensitas radiasi  cahaya  matahari  maka  makin  rendah  pula arus  dan  tengangan  yang  dihasilkan.  Temperatur lingkungan  disekitar  panel  surya  juga  memiliki kontribusi dalam perubahan temperatur pada sel-sel surya. Akibat kenaikan temperatur, maka Tegangan listrik  yang  diproduksi  oleh  panel  surya  menjadi berkurang.  (Suryana  and  Ali,  2016).  Cara  lain untuk  meningkatkan    efisiensi panel  surya  bisa dimaksimalkan dengan cara menambahkan reflektro atau konsentrator. Reflektor atau konsentrator  pada  panel  surya  berbentuk  seperti cermin yang difungsikan sebagai alat pemantul dan pemfokus  cahaya  matahari  ke  panel  surya. Pematulan cahaya  matahari tersebut akan  membuat intensitas cahaya matahari lebih terkonsentrasi pada panel  surya  sehingga  keluaran  yang  dihasilkan menjadi  semakin  besar.  Meskipun  dengan  teknik tersebut  dapat  meningkatkan  efisiensi  dari  panel surya,ternyata  teknik  tersebut  juga  mempunyai sebuah  kelemahan.  Akibat  dari  pengonsentrasian intensitas  cahaya  ini  adalah  berimbas  pada temperatur panel surya yang akan meningkat cepat. Peningkatan  temperatur  ini  dapat  mempengaruhi
keluaran  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya  (Ohana and Heriyanto, 2011).

## 2. Sistem kendali On-Off
Kontrol dua posisi memiliki prinsip kerja nyala- padam secara bergantian dengan waktu yang sudah ditentukan.  Karena  kerjanya  nyala  padam,  maka hasil  pengendalian  pengendali  on  -off  akan menyebabkan  proses  variabel  yang  bergelombang (tidak  konstan).  Perubahan  proses  variable  akan seirama    dengan    perubahan    posisi    final  control element.  Kerja aksi  pengendalian  dari  controller ini    hanya    mempunyai    dua    kedudukan, maksimum    atau  minimum,  tergantung  dari variable  terkontrolnya,  apakah  lebih  besar  atau lebih kecil dari set poin.
Gambar 1. Kontrol dua posisi
Persamaannya : m(t)=M1 jika e<0 m(t)=M2 jika e>0 m(t)= sinyal keluaran kontroller M1= harga maksimum dari m(ON) M2=harga maksimum dari m (OFF) (Montolalu, Suratman and Pangaribuan, 2015) .
3. Panel Surya
Panel  surya  adalah  peralatan  utama  sistem pembangkit  listrik  tenaga  surya  yang  berfungsi untuk  mengkonversikan  energi  cahaya  matahari menjadi  energi  listrik  secara  langsung.  Besar  daya keluaran  yang  dihasilkan  dari  proses  konversi tersebut ditentukan oleh beberapa kondisi lingkungan  dimana  sebuah  panel  surya  berada seperti  intensitas  cahaya  matahari,  suhu,  arah datangnya  sinar  matahari  dan  spektum  cahaya matahari.  Kondisi  lingkungan  yang selalu berubah- ubah  setiap  waktu  menyebabkan  daya  keluaran panel surya juga ikut berfluktuasi. Untuk menentukan daya keluaran sebuah panel surya yang akan  dijual  di  pasaran  maka  dipilihlah  sebuah kondisi pengujian standar yaitu tingkat radiasi 1000 W/m2,  suhu  panel  25°C,  sudut  datangnya  sinar tegak lurus terhadap permukaan panel surya, 0° dan spektrum AM1.5. Daya maksimum yang dihasilkan pada  kondisi  standar  ini  dijadikan  sebagai  daya keluaran  dari  sebuah  panel  surya  dan  harga  jual panel  surya  ditentukan  oleh  nilai  daya  ini.  (Rizal Fachri, Ira Devi Sara, 2015)
Sayangnya  kondisi  pengujian  standar  tersebut sangat sulit ditemui pada kondisi operasi nyata .

## 4. Sensor DHT11
Sensor  DHT11  merupakan  sensor  sinyal  digital yang  mampu  memberikan  informasi  suhu  dan kelembaban.  Sensor  DHT11  memiliki  tingkat stabilitas  yang  sangat  baik.  Sensor  DHT11 memiliki  fitur  kalibrasi  yang  sangat  akurat, memiliki  kualitas  pembacaan  data  sensing  yang sangat  baik,  responsif  (cepat  dalam  pembacaan kondisi ruangan), serta tidak mudah terinterverensi. Sensor DHT11 menggunakan tegangan masukan : 5 Vdc, Rentang temperatur :0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C, Kelembaban :20-90% RH ± 5% RH error,  (Yan, Adiptya  and  Wibawanto,  2013).  Sensor  jenis  ini cukup  banyak  dipilih  karena  data  keluaran  yang dihasilkan  sudah  dalam  bentuk  digital  sehingga tidak  memerlukan  lagi  proses  konversi  dari  sinyal analog (Hendra, 2014)(Yan, Adiptya and
Wibawanto, 2013)

## Gambar 3 DHT11

## 5. Arduino
Arduino  adalah  pengendali  mikro  single- board  yang  bersifat  open-source,  diturunkan  dari wiring  platform,  dirancang  untuk  memudahkan
pengguna  elektronik  dalam  berbagai  bidang. Hardware  dari  arduino  memiliki  prosesor  dan software  nya  memiliki  bahasa  pemrograman sendiri  yaitu  Arduino  IDE.  Arduino  Uno  R3 merupakan  sebuah  board  mikrokontroller  yang didasarkan  pada  ATmega328  yang  mempunyai kapasitas penyimpanan 32 kb. Board arduino uno bekerja pada tegangan 5 – 12 Volts. Arduino uno memiliki  20  pin  Input  /  Output  yang  terdiri  dari 14 pin digital dan 6 pin input analog. Arduino uno memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, sangat mudah menghubungkannya  ke  sebuah  komputer  dengan sebuah  kabel  USB,  atau  mensuplainya  dengan sebuah  adaptor  AC  (Alternating  Current)  ke  DC (Direct Current) atau menggunakan  baterai untuk menjalankannya.  ATmega328  pada  arduino  uno hadir dengan sebuah bootloader yang memungkinkan  untuk  meng-upload  kode  baru  ke ATmega328 tanpa menggunakan program hardware eksternal (Medilla Kusriyanto, 2013) Arduino  Uno  telah  berkembang  menjadi versi  Revisi  3  atau  biasa  ditulis  REV  3  atau  R3. Software  Arduino  IDE,  yang  bisa  di install di Windows maupun  Mac  dan  Linux,  berfungsi sebagai software yang membantu anda memasukkan (upload) program ke chip ATMega328  dengan  mudah.  Arduino  Uno berbeda  dari  semua  papan  sebelumnya  dalam  hal tidak  menggunakan  FTDI  chip  driver  USB-to- serial (Sudhan et al. , 2015)

## 6. Modul Esp
ESP8266  merupakan  modul  wifi  yang berfungsi
sebagai perangkat tambahan mikrokontroler seperti Arduino agar dapat terhubung  langsung  dengan  wifi  dan  membuat koneksi  TCP/IP.  Modul  ini  membutuhkan  daya sekitar  3.3v  dengan  memiliki  tiga  mode  wifi  yaitu Station, Access Point dan Both (Keduanya). Modul ini  juga  dilengkapi  dengan  prosesor,  memori  dan GPIO  dimana  jumlah  pin  bergantung  dengan jenis ESP8266 yang  kita  gunakan.  Sehingga  modul ini  bisa  berdiri  sendiri  tanpa  menggunakan mikrokontroler  apapun  karena  sudah  memiliki perlengkapan layaknya mikrokontroler..(Uswatun25, 2016) 7. Metode penelitian 7.1 perancangan perangkat Keras
Blok  rangkaian  dari  Alat  ini  dapat  dilihat selengkapnya pada gambar  4 dibawah ini.
Gambar 4. Diagram Blok

## Rangkaian Keseluruhan Sistem
Rangkaian  keseleruhan  ini  terdiri  dari Arduino  Uno  R3,  DHT11,  relay,  pompa  air dc,  ESP8266.  Rangkaian  keseluruhan  dapat dilihat pada gambar 3.5.

## Gambar 5. Rangkaian keseluruhan
Pada  perancangan  alat  ini  akan  dibuat sebuah miniatur dari panel surya Gambar kontruksi alat  dapat  dilihat  pada  gambar  6,  gambar  7,  dan gambar 8.
Gambar 6.
Konstruksi  Alat  Tampak Atas Gambar 7. Konstruksi  Alat  Tampak Depan
Gambar 8. Kontruksi alat tampak samping kanan

## 8. Perancangan Perangkat lunak
Di dalam  menggambarkan urutan proses pada sistem  pengendali  temperature  pada  panel surya  berbasis  arduino  uno,  akan  digunakan flowchart  untuk  memperjelas  aliran  proses. Pada  gambar  3.6  berikut  ini  Flowchart program utama rancangan alat.
Gambar 9. Flowchart Program Utama.

## 9. Pengujian sensor DHT11
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  menguji  coba sensor  DHT11,  apakah  sensor  tersebut  berfungsi atau tidak. Pada pengujian  ini  sensor DHT11 di uji coba  untuk    mengukur  temperature    panel  surya selama 3 menit dibawah sinar matahari.
Tabel  1.  Pengujian  Sen-sor  DHT11  Saat
Pengujian No Waktu (Jam) Suhu ( 0 C) 1. 13:01:01 37 2. 13:01:18 37 3. 13:01:36 37
4. 13:01:53 37 5. 13:02:11 37
Pada  table  1  dapat  dilihat,  bahwa  pada  saat pengujian DHT11 menunjukkan peningkatan menjadi 37 0 C akibat permukaan panel surya terkena sinar  matahari  dan  setelah  melakukkan  pengujian, sensor  DHT11  menunjukkan  penurunan  suhu dengan yaitu 34 0 C. Yang dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Sen-sor DHT11 Setelah Penyiraman No Waktu (Jam) Suhu ( 0 C) 1. 13:03:57 37 2. 13:04:36 35 3. 13:04:53 35 4. 13:05:11 34 5. 13:05:29 34 10. Kesimpulan
Dari  hasil  analisa  terhadap  masalah  serta  alat dan  aplikasi  yang  telah  dikembangkan    dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : a.  Mikrokontroller  Arduino  Uno  mampu melakukan proses sesuai yang diharapkan.
b.  Sensor DHT11 dapat menampilkan kondisi  suhu  pada  permukaan  panel  surya melalui web.
c.  Modul  esp8266  membutuhkan  waktu untuk  bisa  mengupload  data  dari  Arduino kedalam web.
Dari  beberapa  kesimpulan  diatas,  penulis dapat  mengambil  kesimpulan  bahwa  “Sistem Pengendali  Temperatur  Pada  Panel  Surya Menggunakan  Media  Penyemprotan  Air Otomatis  Berbasis  Arduino”  dapat  beroperasi dengan  baik,  sehingga  dapat  menyelesaikan setiap perintah yang sudah ditentukan.

## Saran
Dengan  menggunakan  dan  menambahkan sensor  yang  lebih  canggih,  alat  ini  dapat bekerja  secara  maksimal  dan  lebih  baik  lagi, sehingga  alat  tersebut  akan  bekerja  lebih efektif dalam penggunaannya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Hendra, A. (2014) ‘Perbandingan Akurasi
Pengukuran Suhu dan Kelembaban Antara Sensor DHT11 dan DHT22’, Jurnal Infotel Vol. 6 No. 2 November 2014 .
[2] Medilla Kusriyanto, N. W. (2013) ‘Sistem palang pintu perlintasan kereta api otomatis dengan komunikasi’, TRANSIENT, VOL.2, NO. 3, Vol.2,no3, pp. 73–80. [3] Montolalu, R. S., Suratman, F. Y. and Pangaribuan, P. (2015) ‘RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL LEVEL DAN TEMPERATUR BOILER DENGAN METODE PID DAN KONTROL DUA POSISI ( DESIGN AND IMPLEMENTATION FOR CONTROLLING BOILER WATER LEVEL AND TEMPERATURE USING PID METHOD AND ON- OFF CONTROL )’, 2(2), pp. 2262–2269. [4] Ohana, E. and Heriyanto, B. (2011) ‘Pengaruh Suhu Permukaan Photovoltaic Module 50 Watt Peak Terhadap Daya Keluaran yang Dihasilkan Menggunakan Reflektor’, pp. 1–6.
[5] Rizal Fachri, Ira Devi Sara,  yuwaldi A. (2015) ‘Pemantauan Parameter Panel Surya Berbasis Arduino secara Real Time’, Jurnal Rekayasa Elektrika V , Vol.11 No.(4), pp. 123–128. doi: 10.17529/jre.v11i3.2356.
Sudhan, R. H., Kumar, M. G., Prakash, A. U., Devi, S. A. N. U. R. and Sathiya, P. (2015) ‘ARDUINO ATMEGA-328’, 3(4), pp. 27–29. doi: 10.17148/IJIREEICE.2015.3406. [6] Suryana, D. and Ali, M. M. (2016) ‘Pengaruh Temperatur / Suhu Terhadap Tegangan Yang Dihasilkan Panel Surya Jenis Monokristalin ( Studi Kasus : Baristand Industri Surabaya )’, 2(1), pp. 5– 8. [7] Yan, M., Adiptya, E. and Wibawanto, H. (2013) ‘Sistem Pengamatan Suhu dan Kelembaban Pada Rumah Berbasis Mikrokontroller ATmega8’, TRANSIENT, VOL.2, NO. 3, Vol.2,no3(1), pp. 15– 17.
[8] Uswatun25,  2016. Modul  ESP8266. [Online] Available
at:
https://uswatun25.wordpress.com/2016/02/17/modu l-esp8266/ [Accessed 10 01 2018].