Syukriyadin Primary Author mixed material bibliography Banda Aceh Fakultas Pasca Sarjana 2025 id Indonesia

Dissertation

Faktor utama yang memengaruhi daya keluaran panel surya meliputi sudut datang (sudut insiden) cahaya terhadap permukaan panel, iradiasi, dan suhu lingkungan. Apabila sudut insiden tidak tegak lurus, fenomena yang dikenal sebagai efek sudut kosinus, maka daya keluaran modul surya akan menurun dari nilai maksimumnya. Untuk menjaga sudut insiden tetap tegak lurus terhadap panel, sistem pelacak surya (solar tracker) diperlukan agar orientasi permukaan panel dapat menyesuaikan posisi matahari secara optimal. Sistem pelacakan surya berkembang menjadi berbagai jenis berdasarkan sistem kontrol, penggerak, strategi berbasis tanggal dan waktu, sensor, serta degree of freedom (DOF). Selain sudut insiden, faktor lingkungan seperti fluktuasi iradiasi dan suhu menyebabkan degradasi daya maksimum, memengaruhi karakteristik arus (I) dan tegangan (V), serta memicu dinamika pada keluaran daya (P). Ketidakstabilan daya akibat perubahan cepat iradiasi menuntut pengembangan algoritma Maximum Power Point Tracking (MPPT) yang efisien untuk memastikan ekstraksi daya optimal. Penelitian ini bertujuan mengendalikan sudut aktuator servo pada sistem pelacak surya berbasis 3-DOF, meningkatkan daya keluaran dengan menyesuaikan orientasi kemiringan panel terhadap sumber cahaya, serta mengekstrak daya maksimum ke beban melalui boost Konverter berbasis kontrol ANN-MPPT. Metode pengendalian sudut aktuator servo 3-DOF menggunakan pembacaan enam keadaan pada sensor tetrahedron untuk menentukan respon aktuator dalam melacak perubahan sudut insiden. Panel surya dipasang pada platform bergerak dengan beberapa modul, sementara sinyal dari sensor tetrahedron diproses dalam mikrokontroler menggunakan algoritma heuristik. Pengujian dilakukan untuk mengatur orientasi kemiringan panel pada dua sumbu utama, azimut dan elevasi. Kriteria panel dikatakan tegak lurus tercapai bila nilai rata-rata deviasi absolut (Mean Absolute Deviation, MAD) dari sensor tetrahedron ≤ 1, sehingga output daya dioptimalkan. Hasil pengujian enam kondisi sudut insiden menunjukkan sistem pelacak 3-DOF menurunkan MAD dari 2–3.7 Lux menjadi ≤ 1 Lux, dengan rentang perubahan sudut servo (ΔθS) ±1° hingga ±7°. Pada sumbu azimut, rata-rata daya PV pada state = 1 mencapai 330.34 mW dibandingkan 324.99 mW pada state = 0, dengan nilai minimum yang signifikan lebih tinggi. Pada sumbu elevasi, daya rata-rata PV pada state = 1 sebesar 360.37 mW melebihi 353.57 mW pada state = 0, dengan nilai minimum pada state = 1 tidak pernah di bawah 192.03 mW sementara state = 0 mencapai 0 mW. Simulasi menggunakan boost konverter berbasis ANN-MPPT menunjukkan keunggulan signifikan dibandingkan metode Perturb & Observation (P&O), dengan kecepatan pelacakan lebih baik, pengurangan kesalahan pelacakan hingga 50%, serta osilasi, overshoot, dan undershoot steady-state lebih rendah 37– 43%. ANN-MPPT juga mencapai efisiensi ekstraksi daya lebih dari 98% dalam kondisi steady-state, melampaui metode konvensional pada perubahan iradiasi dan suhu secara dinamis. Kata kunci: Sistem pelacak, 3-DOF, Sudut Servo, Daya Maksimum, ANN, MPPT SOLAR ENERGY - ENGINEERING SOLAR SYSTEM 621.47 ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION Universitas Syiah Kuala 169293 2025-08-12 10:06:35 2025-08-12 11:59:48 machine generated