Perancangan Sistem Hybrid Photovoltaic – Thermoelectric Generator (Teg) pada Teknologi Monitoring Lahan Pertanian Real-Time

Abstract

Sektor pertanian berfungsi sebagai pilar ekonomi utama masyarakat Desa Jenggawah. Peningkatan efisiensi pertanian dan manajemen mutu yang lebih baik menjadi kunci untuk meningkatkan produksi dan kesejahteraan petani. Dalam era pertanian modern, teknologi pemantauan Real-Time telah menjadi instrumen yang penting dalam pengelolaan lahan pertanian yang efektif. Dalam pengoperasian alat monitoring lahan ini membutuhkan pasokan energi listrik yang stabil dan dapat diandalkan. Penelitian ini mengedepankan pendekatan teoretis dan desain konseptual mengenai sistem hybrid Photovoltaic (PV). Dengan menggunakan sistem hybrid, diharapkan generator termoelektrik dapat mengubah energi panas buangan dari proses konversi Photovoltaic, sehingga tidak ada energi yang terbuang. Hasil konversi sinar matahari dan generator termoelektrik untuk mengubah konversi panas dari kerja Photovoltaic menjadi tenaga listrik yang masuk diolah dan dikirim. Suhu, tegangan, arus dan daya yang dicatat oleh sensor dikirimkan ke mikrokontroller, yang kemudian mengolah dan menampilkan data tersebut melalui Mobile web. Performa sistem hybrid lebih unggul dengan konfigurasi paralel dari pada sistem non – hybrid. Hal ini dibuktikan pada kinerja Seiring bertambahnya nilai iradiasi matahari daya output yang dihasilkan selalu mengalami peningkatan dengan daya output tertinggi pada pukul 12.00 WIB sebesar 38,20 watt pada sistem hybrid. Hasil perolehan nilai efisiensi pada sistem hybrid mencapai 68,45% dengan menggunakan beban keseluruhan harian sistem sebesar 162,56 Wh. Nilai daya maksimal yang dihasilkan dari sistem hybrid PV-TEG adalah sebesar 38,20 watt dengan tingkat iradiasi sebesar 588 W/m2 . Dengan tingkat keterisian baterai pada saat sistem dalam kondisi charging dengan total kapasitas yang dapat terisi sebesar 17,58 Ah selama 11 jam. Sedangkan total kapasitas baterai yang dikeluarkan selama proses pengujian dicharging baterai sebesar 12,42 Ah disetiap harinya, tingkat keterisian baterai mencapai 100% atau 40Ah pada pukul 16.00 WIB dihari kedua pengujian.