Mekanisme Tracking/Pelacakan Matahari Pada Panel Surya

Karena pergerakan matahari yang tampak di langit, kolektor sinar konvensional yang berkonsentrasi harus mengikuti gerakan harian matahari. Pergerakan matahari dapat dengan mudah dilacak dengan dua metode. Yang pertama adalah metode altazimuth, yang membutuhkan perangkat pelacak untuk berbelok di ketinggian dan sudut azimut. Yang kedua adalah satu sumbu pelacakan, di mana kolektor melacak matahari hanya dalam satu arah, baik dari timur ke barat atau utara ke selatan. Sistem ini membutuhkan penyesuaian yang terus menerus dan akurat untuk mengimbangi perubahan orientasi matahari. Untuk penyesuian perubahan orientasi matahari, penggunaan metode tracking/pelacakan bisa digunakan.

Sebuah mekanisme pelacakan harus dapat diandalkan dan mampu mengikuti matahari dengan derajat akurasi yang pasti dan dapat mengembalikan kolektor ke posisi semula di akhir siang atau malam hari, dan melacak selama periode awan yang menutupi langit. Selain itu, mekanisme pelacakan digunakan untuk perlindungan kolektor dengan melindunginya dari lingkungan yang berbahaya dan bekerja pada kondisi seperti hembusan angin, panas berlebih, dan kegagalan dari aliran fluida termal. Akurasi yang dibutuhkan dari mekanisme pelacakan tergantung pada sudut penerimaan kolektor.

Skema Sistem Tracking

Berbagai bentuk mekanisme pelacakan bervariasi dari yang kompleks hingga yang sangat sederhana telah diaplikasikan. Umumnya tracking dapat dibagi menjadi:

  • Mekanisme yang menggunakan motor yang dikendalikan secara elektronik melalui sensor, yang mendeteksi besarnya pencahayaan matahari
  • Mekanisme menggunakan motor yang dikendalikan komputer dengan kontrol umpan balik dari sensor pengukur fluks cahaya pada penerima
Gambar 1. Contoh skema tracking

Sistem menggunakan tiga sensor, Sensor A dipasang di sisi timur kolektor yang diarsir oleh bingkai, sedangkan dua lainnya (B dan C) dipasang pada bingkai kolektor. Sensor A bertindak sebagai sensor fokus, yaitu menerima sinar matahari langsung hanya ketika kolektor terfokus. Saat matahari bergerak, sensor A menjadi gelap dan motor menyala. Sensor B adalah sensor awan dan tutupan awan diasumsikan ketika pencahayaan turun pada tingkat tertentu. Sensor C adalah sensor siang hari. Saat ketiga sensor menerima sinar matahari, sinar tersebut diterjemahkan oleh sistem kontrol sebagai siang hari tanpa awan melalui matahari dan pengumpul dalam posisi fokus.

Gambar 2. Block diagram sistem tracking

Sensor yang digunakan adalah light-dependent resistor (LDRs). Kerugian utama LDR adalah bahwa sensor ini tidak dapat membedakan antara sinar matahari langsung dan menyebar. Namun, hal ini bisa diatasi dengan menambahkan resistor yang dapat disesuaikan ke sistem dan dapat diatur untuk sinar matahari langsung. Hal ini bisa tercapai dengan mengatur resistor.

Sistem motor dihidupkan ketika ada dari ketiga sensor LDR gelap. Sensor mana yang diaktifkan tergantung pada jumlah bayangan ditentukan oleh nilai yang ditetapkan pada resistor dengan nilai radiasi ambang batas yang diperlukan untuk memicu relay. Sensor A selalu berbayang sebagian. Saat bayangan bertambah karena pergerakan matahari, hal ini memicu relai maju yang menghidupkan motor untuk menghidupkan kolektor dan memicu kembali sensor A.

Sistem juga mengakomodasi tutupan awan, yaitu ketika sensor B tidak menerima sinar matahari langsung ditentukan oleh nilai resistor lain, sebuah pengatur waktu terhubung secara otomatis ke sistem dan menggerakan motor setiap 2 menit sekali dengan gerakan sekitar 7 detik. Akibatnya, kolektor mengikuti jalur matahari dan ketika matahari muncul kembali kolektor difokuskan kembali oleh fungsi sensor A.

Sistem ini juga menggabungkan dua sakelar batas yang fungsinya menghentikan motor agar tidak melampaui batas putaran. Sakelar dipasang di dua pemberhentian yang membatasi rotasi keseluruhan kolektor di kedua arah, Timur dan Barat. Kolektor melacak ke barat selama siang hari. Saat matahari terbenam dan sensor C tahu bahwa hari sudah malam, listrik tersambung ke relai reverse yang mengubah polaritas motor dan memutar kolektor sampai gerakannya dibatasi oleh sakelar batas timur. Jika tidak ada matahari selama keesokan paginya, timer digunakan untuk mengikuti jalur matahari seperti kondisi berawan normal. Sistem pelacakan terdiri dari motor listrik dan gearbox pada kolektor kecil. Untuk kolektor besar, unit hidrolik diperlukan.

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Kalogirou, Soteris A. 2009. Solar Energy Engineering: Processes and Systems. Amerika Serikat: Elsevier.

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments