8/16/2019 RE Solar Energi
1/26
RENEWABLE ENERGI
OLEH : Titik IstirokhatunPROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN UNDIP
8/16/2019 RE Solar Energi
2/26
OverviewOverview
8/16/2019 RE Solar Energi
3/26
Manfaat energi terarukan :
Terse!ia se"ara #e$i#%ah & $estari ti!ak akan hais
Ra#ah $ingkungan 'ren!ah atau ti!ak a!a $i#ah !an %o$usi(
Su#er energi isa !i#anfaatkan se"ara "u#a)"u#a !engan in*estasi tekno$ogi +ang
sesuai
Ti!ak #e#er$ukan %era,atan +ang an+ak !ian!ingkan !engan su#er)su#er energi
kon*ensiona$ sehingga #engurangi ia+a o%erasi-
Me#antu #en!orong %erekono#ian !an #en"i%takan %e$uang ker.a
/Man!iri/ energi ti!ak %er$u #engi#%or ahan akar fosi$
Leih #urah !ian!ingkan energi kon*ensiona$ !a$a# .angka %an.ang
0eas !ari 1uktuasi harga %asar teruka ahan akar fosi$
0eera%a tekno$ogi #u!ah !igunakan !i te#%at)te#%at ter%en"i$
Distriusi : Energi !a%at !i%ro!uksi !i eragai te#%at& ti!ak tersentra$isir-
OverviewOverview
8/16/2019 RE Solar Energi
4/26
Kerugian !ari energi terarukan
0ia+a a,a$ esar
Kehan!a$an %asokan& seagian esar energi terarukan tergantung ke%a!a kon!isi "ua"a-
Saat ini& energi kon*ensiona$ #enghasi$kan $eih an+ak *o$u#e +ang isa !igunakan
!ian!ingkan !engan energi terarukan-
Energi ta#ahan +ang !ihasi$kan energi terarukan harus !isi#%an& karena infrastruktur
e$u# $engka% agar !a%at !engan segera #enggunakan energi +ang e$u# ter%akai&
!i.a!ikan "a!angan !i negara)negara $ain !a$a# entuk akses terha!a% .aringan $istrik-
Kurangn+a tra!isi2%enga$a#an energi terarukan #eru%akan tekno$ogi +ang #asih
Masing)#asing energi terarukan #e#i$iki kekurangan teknis !an sosia$n+a sen!iri-
OverviewOverview
8/16/2019 RE Solar Energi
5/26
OverviewOverview
8/16/2019 RE Solar Energi
6/26
Solar EnergySolar Energy
8/16/2019 RE Solar Energi
7/26
8/16/2019 RE Solar Energi
8/26
Fakta tentang Matahari Terletak ± 149 juta km dari bumiEnerginya memancar 24 jam, 7 hari/mingguDierlukan !leh tumbuhan dan tanaman angan
untuk tumbuh dan berkembang
Memengaruhi cuacaTana adanya matahari kehiduan di dunia hamir
tidak mungkin
Solar EnergySolar Energy
8/16/2019 RE Solar Energi
9/26
Matahari daat dijadikan "umber energi yang
"emurna untuk menyediakan tenaga li"trik yang
dierlukan di "eluruh dunia#
Tetai energi dari matahari tidak daat ber"i$at
h!m!gen, karena "angat tergantung cuaca "etia hari
dan berubah%ubah "eanjang tahun "e"uai mu"im,"ehingga energi yang ter"edia untuk meng!era"ikan
alat li"trik juga berubah%ubah#
Solar EnergySolar Energy
8/16/2019 RE Solar Energi
10/26
Solar EnergySolar Energy
Iradiasi dan RadiasiRa!iasi a!a$ah tota$ %en+inaran #atahari %er satuan $uas- Ira!iasi a!a$ahra!iasi %er satuan $uas& !engan satuan 32#4 - Pa!a saat #atahari tengahhari& tenaga sur+a #en"a%ai %er#ukaan u#i !engan ni$ai energi %un"akseesar 5k32#4 -
Ira!iasi harian !iseut .uga 3aktu Pun"ak Matahari 'Peak Sun Hours/PSH(aitu ni$ai rata)rata en inaran $oa$ sehari)hari - PSH !a at !i unakan
8/16/2019 RE Solar Energi
11/26
8/16/2019 RE Solar Energi
12/26
eceatan dimana energi matahari mencaai bumi di"ebut solar
irradiance atau insolation yaitu ukuran energi radia"i matahari yang
diterima di "uatu ka0a"an bumi ada "uatu 0aktu, dengan "atuan
/#4 -
3ntuk meng!timalkan de"ain "i"tem tenaga "urya erlu diketahui
nilai variasi irradiance matahari jika enyimanan dima"ukkan ke
dalam erancangan "i"tem#
erlu juga diketahui banyaknya tenaga "urya yang telah tertangka!leh m!dul )engumul* "elama "uatu kurun 0aktu, "eerti hari,
bulan atau tahun# atu ukuran radia"i matahari adalah +/#4 atau 0att jam er meter h/#4 -
Solar EnergySolar Energy
8/16/2019 RE Solar Energi
13/26
Solar EnergySolar Energy
enggunaan tenaga "urya ada da"arnya terbagi menjadi 2 5 solar heat, solar electricity.
1. Solar Heat )meman$aatkan ana" tenaga "urya* Low-temperature thermal solar energy (LTSE) is used to
heat water, air or another medium, for !o#esti" or
%rofessiona$ use- The s+ste# asi"a$$+ "onsists of a so$ar"o$$e"tor& a ther#a$ storage an! the ne"essar+ !istriutions+ste#s-
Solar heat pumps are used to on!ert the energy a!aila"le insolar-heated am"ient air into useful low temperature heat-
#Solar arhiteture$ - This passi!e solar energy is designedto redue energy onsumption for spae heating& $ighting&et"- + uti$ising the ui$!ing stru"ture itse$f for so$ar energ+"o$$e"tion& !istriution
8/16/2019 RE Solar Energi
14/26
Solar EnergySolar Energy
2# Solar Electricity Photo!oltai (P%) solar energy is the diret on!ersion of sunlight
into eletriity& This an "e done "y 'at plate an! "on"entrators+ste#- The so$ar #o!u$es use! are a nu#er of so$ar "e$$s
"onne"te! in series- The e6"ien"+ of %ra"ti"a$ so$ar "e$$s is!eter#ine! + the nu#er of $oss #e"hanis#s- The t+%i"a$ 1at)%$ate #o!u$es a"hie*e e6"ien"ies et,een 57 8 59- So$ar "e$$san! their "orres%on!ing #o!u$es "an e !i*i!e! into t,o #ain"ategories: water-type solar cells an! thin-flm solar cells.
Solar thermal-eletri is used to produe high-temperature heat,whih is on!erted into eletriity& The spei te"hno$ogiesa%%$ie! are Solar Pond Power Plants 'SPPP(& %arao$i" trough so$ar%o,er %$ants& %arao$i" !ish "o#ine! ,ith Stir$ing engines 'or0ra+ton& or Rankine engines( an! "entra$ re"ei*er "o#ine! ,ithheliostats 'in!i*i!ua$$+ fo"use! #irrors(-
8/16/2019 RE Solar Energi
15/26
Solar EnergySolar Energy
eman$aatan matahari dalam berbagai er"ekti$ 5
1# Pemanasan dan Pendinginan Rumah Tinggal yaitu dengan cara
meman$aatkan matahari untuk menghangatkan dan/atau mendinginkan
rumah dengan de"ain yang "e"uai# (umah/bangunan di daerah tr!i"di!rienta"ikan "ehingga aaran matahari lang"ung "eminimal mungkin
"ehingga mengurangi k!nduk"i# +endela ditematkan ada temb!k yang
aling "edikit teraar matahari, dan elindung dari matahari ditematkan
ada temb!k "ebelah timur dan barat# (umah tinggal di daerah dengan
iklim yang dingin erlu de"ain yang memungkinkan "inar matahari banyakma"uk rumah dan banyak menggunakan termal ma""a yang adat )"eerti
bet!n* untuk menyiman ana" matahari "elama malam hari#
8/16/2019 RE Solar Energi
16/26
Solar EnergySolar Energy
eman$aatan matahari dalam berbagai er"ekti$ 5
1# Pemanasan dan Pendinginan Rumah Tinggal yaitu dengan cara
meman$aatkan matahari untuk menghangatkan dan/atau mendinginkan
rumah dengan de"ain yang "e"uai# (umah/bangunan di daerah tr!i"di!rienta"ikan "ehingga aaran matahari lang"ung "eminimal mungkin
"ehingga mengurangi k!nduk"i# +endela ditematkan ada temb!k yang
aling "edikit teraar matahari, dan elindung dari matahari ditematkan
ada temb!k "ebelah timur dan barat# (umah tinggal di daerah dengan
iklim yang dingin erlu de"ain yang memungkinkan "inar matahari banyakma"uk rumah dan banyak menggunakan termal ma""a yang adat )"eerti
bet!n* untuk menyiman ana" matahari "elama malam hari#
8/16/2019 RE Solar Energi
17/26
Solar EnergySolar Energy
2# Konversi Termal Matahari
inar matahari dik!n'er"i menjadi ana" yang digunakan untuk memana"kan udara,air, dan
medium lainnya# Tekn!l!gi yang digunakan antara lain 5 Integrated Solar Combined Circle )6*
8# Memasak dengan tenaga surya
rin"inya adalah menggunakan bahan re$lekti$ untuk meningkatkan ana"# ada 0ajanarab!la ana" dik!n"entra"ikan ada "atu titik, ini digunakan untuk merebu" air# Tekn!l!gi lain
adalah solar hot box )!'en tenaga matahari* dengan meningkatkan ana" menggunakan kaca
dan bahan re$lekti$ di balik !'en dan me0arnai hitam ke"eluruhan "i"i !'en#
4# Pengering makanan (hasil panen) menggunakan matahari, rin"inya adalah menghilangkan
kandungan air dari bahan yang akan dikeringkan hingga ke ermukaan dan kemudian
membuangnya dari ermukaan# Fakt!r yang berengaruh antara lain (1) jeni" bahan yang akandikeringkan, (2) '!lume, "uhu, dan tingkat kelembaban udara yang mengalir di ata" bahan ba"ah
ter"ebut dan (3) tingkat kelembaban a0al dan akhir yang diinginkan bahan ter"ebut# ebanyakan
alat engering menggunakan matahari berua emana" udara menggunakan matahari dan
udara yang telah diana"kan dihembu"kan ke bahan yang akan dikeringkan
8/16/2019 RE Solar Energi
18/26
Solar EnergySolar Energy
A!a 4 .enis %engering '!r+er( +ang sering !igunakan :1. Updrat Solar Dryer a!a$ah !esain !engan u!ara %anas +ang !ia$irkan
ke atas #e$a$ui ko$ektor %anas #atahari !an #asuk ke agian a,ahkainet a,ah #akanan- U!ara kering naik karena !i%anaskan #e$a$uina#%an !an sekitar #akanan& ke#u!ian ke$uar #e$a$ui $uang !i agianatas sisi ge$a% na#%an-
2. Directly Heated Solar #eru%akan .enis %engering kainet +ang#e#ungkinkan #atahari $angsung #e#anaskan !an #engeringkan
#akanan !i !a$a# seuah kainet +ang tertutu%- Pe#anasan $angsung"en!erun e;sien !an #en hasi$kan roses en erin an an "e at-
8/16/2019 RE Solar Energi
19/26
Solar EnergySolar EnergyTangki Penguapan
9- Disitilasi menggunakan MatahariPrinsi%n+a a!a$ah #e#anfaatkan %anas #atahari se"ara $angsung untuk #engua%kan air !anuntuk #e#isahkan gara#- Praktikn+a !isti$asi #enggunakan #atahari han+a #enggunakan ,a!ah%$astik !engan ka"a te#us %an!ang !i atasn+a- Matahari #e#anaskan air %a!a ,a!ah&#en+eakan %engua%an& ke#u!ian ua% naik& erkon!ensasi %a!a tutu% ka"a& $a$u turun ke%ena#%ungan& sehingga ter%isah !ari gara#& #inera$ !an kotoran- Tekno$ogi +ang %a$ing sering!igunakan a!a$ah Concentrating Collector Still - Prinsi% ker.an+a !engan #enggunkan "er#in%arao$a untuk #e#fokuskan "aha+a #atahari ke e.ana %engua%an tertutu%-
8/16/2019 RE Solar Energi
20/26
Solar EnergySolar Energy
=-Pemanasan Air Menggunakan Tenaga Matahari Tekno$ogi ini er!asar %a!a feno#ena +ang $a>i# ah,a air %a!a suhuka#ar !a$a# ,a!ah +ang !i%a%arkan ke #atahari akan #enga$a#i%eningkatan suhu-
8/16/2019 RE Solar Energi
21/26
Siste# %e#anas air #enggunakan tenaga #atahari #e#anfaatkan $e#%eng %engu#%u$ %anas 'so$ar "o$$e"tor(!i$etakkan %a!a sisi +ang %a$ing #u!ah #enangka% sinar #atahari sean+ak #ungkin- Ko$ektor %anas #atahari ini
!a%at erentuk $oga# sur+a !atar +ang !iikat %a!a %i%a atau eera%a taung $oga# tertutu% erentuk si$in!erka"a-
Ke$eihan ko$ektor %anas +ang eru%a rangkaian %i%a te#aga atau kuningan +ang tertutu% ka"a a!a$ah %anas +angtersi#%an #en.a!i ertahan $eih $a#a- 0iasan+a %i%a ini !i"at !engan ,arna hita# !an !i antara %i%a !i$etakkan
ahan +ang !a%at #e#antu #eningkatkan %anas #atahari- Di atas %ane$ %i%a !i$etakkan $e#aran ka"a untuk
#enangka% %anas- Pa!a eera%a .enis tangki %en+i#%an air era!a !i atas %ane$ %i%a& se!angkan .enis +ang $aintangki %en+i#%an ter%isah !ari %$at- Pa!a tangki !i atas %ane$ %i%a $eih #e#nugkinkan ter.a!i %roses kon*eksi se"ara
a$a#i-A!a !ua .enis +aitu :
5- Siste# %e#anas aktif +aitu #enggunakan %o#%a untuk #enga$irkan air +ang hen!ak !i%anaskan-
8/16/2019 RE Solar Energi
22/26
h!t!'!ltaik ditemukan ada abad 19 dan merujuk ada embangkit li"trik )!lt* dari
energi yang ada ada matahari )h!t!n*# Tekn!l!gi ini berda"arkan ada bahan
"emik!ndukt!r yang mengk!n'er"i "inar matahari menjadi energi li"trik tana ada bagian
yang berutar, "ehingga tidak mengha"ilkan kebi"ingan dan tana ga" buang
h!t!'!ltaik )* adalah m!dul "urya yang mengk!n'er"i "inar matahari menjadi li"trik#
+umlah energi li"trik yang diha"ilkan !leh bergantung ada tenaga "urya yangter"edia dan ada arah m!dul "urya terhada matahari#
M!dul "urya akan mengha"ilkan !utut terbanyak jika diarahkan lang"ung ke matahari#
+ika tera"ang "i "ebelah "elatan e:uat!r maka haru" menghada ke utara dan
"ebaliknya#
6n"tala"i rak"a"a m!dul di negara%negara yang jatuh dari e:uat!r dibangunmenggunakan elacak matahari untuk mema"tikan agar m!dul mengikuti "inar matahari
untuk mencaai k!ndi"i yang !timal#
Fotovoltaik(PV)Fotovoltaik(PV)
8/16/2019 RE Solar Energi
23/26
Photovoltaik(PV)Photovoltaik(PV)
;!ka"i matahari ditentukan !leh dua "udut yaitu 5
udut ketinggian matahari 5 adalah "udut antara "inar matahari dan bidang
h!ri
.
8/16/2019 RE Solar Energi
24/26
Photovoltaik (PV)Photovoltaik (PV)
8/16/2019 RE Solar Energi
25/26
PhotovoltaikPhotovoltaik
Ko#%onen uta#a energi sur+a ter!iri!ari so$ar #o!u$es2#o!u$ sur+a&"harge "ontro$$er& atter+ !anin*erter- Mo!u$ sur+a teruat !ariahan se#ikon!uktor 'eg- Si$ikon(!an #eru%akan ku#%u$an !ari se$sur+a +ang !irangkai #en.a!i satukesatuan agar #a#%u#e#angkitkan energi $istrik- Mo!u$harus ter%asang #engha!a% ke#atahari ke#u!ian energi sur+aakan !isera% !an ke#u!ian!i#anfaatkan untuk #engerakan
e$ektron- E$ektron +ang ergerakeas ini$ah +ang #en.a!i energi$istrik-"ara #er$a Pem%angkit Listrik Tenaga &ur'a
Sinar #atahari #engenai #o!u$ sur+a ke#u!ian energi sur+a !iuah #en.a!i energi$istrik o$eh so$ar "e$$s 'se$ sur+a(- Energi $istrik !ia$irkan ke
8/16/2019 RE Solar Energi
26/26
Pemanfaatan PanasPemanfaatan Panas