Penerapan ZEB untuk Efisiensi Energi Bangunan (Titin Trisnadewi)

Progress Tugas Besar

Judul topik : Aplikasi Photovoltaic pada Bangunan sebagai Penerapan Konsep Zero Energy Building (ZEB)

Nama : Ida Ayu Nyoman Titin Trisnadewi

NPM : 1806268793

Tanggal : 6 Mei 2019

Berdasarkan hasil pertemuan tanggal 29 April 2019, telah ditentukan beberapa kelompok pengerjaan tugas besar yaitu desain untuk daratan dan laut. Pada pembagian tersebut saya mendapat kelompok desain untuk daratan. Pada desain ZEB pada bangunan daratan terdapat beberapa hal yang dibahas terkait struktur bangunan dan energi. Dari hasil pembagian tugas saya mendapat tugas untuk merancang penggunaan Photovoltaic sebagai pembangkit tenaga listrik.

Ada banyak kemungkinan konfigurasi sistem fotovoltaik. Prosedur ini berlaku untuk sistem dengan karakteristik berikut:

a. Memperbaiki sistem - tidak ada pelacakan

b. Miringkan langsung ke utara atau selatan (tergantung belahan bumi)

c. Untuk konfigurasi yang lebih kompleks, seperti array yang terletak pada sudut ke arah utara-selatan atau sistem pelacakan PV, analisis mencakup lebih banyak variabel dan memerlukan perangkat lunak khusus.

Untuk mendesain dan menentukan penggunaan PV pada suatu bangunan terdapat beberapa langkah perhitungan yang harus dilakukan, yaitu sebagai berikut :

LANGKAH 01 - MENENTUKAN AREA ARRAY FOTOVOLTAIK  

Langkah ini mudah, hanya penting untuk dicatat bahwa hanya area array spesifik yang harus diperhitungkan. Jika array dibagi menjadi beberapa bagian karena masalah penentuan posisi, masing-masing area pada masing-masing bagian harus ditambahkan, alih-alih mempertimbangkan total area yang menyertakan spasi di antaranya.

Untuk tugas ini, area array 20 meter persegi akan dipertimbangkan.

LANGKAH 02 - MENENTUKAN KEMIRINGAN ARRAY PV  

Saat menentukan sudut kemiringan, ada dua kemungkinan:

Jika array akan diperbaiki pada permukaan yang ada, seperti atap, sudut atap harus diukur. Untuk tugas ini, atap dengan kemiringan 15°.

LANGKAH 03 - MENENTUKAN KOORDINASI GEOGRAFIS DAN RADIASI SURYA SURYA   PUSAT DATA ILMU ATMOSFER NASA adalah sumber daya web yang sangat baik untuk menentukan informasi ini. Halaman wiki berikut menyediakan panduan terperinci tentang cara menggunakan sumber daya:

Pusat Data Sains Atmosfer NASA: Potensi Tenaga Surya Menurut Lokasi

Koordinat yang sama dari contoh yang ditemukan dalam tautan akan dipertimbangkan:

Lokasi : Depok, Jawa Barat

Latitude: -6.3609

Garis bujur: 106.8328

LANGKAH 04 - MENDAPATKAN EFISIENSI KONVERSI MODUL PV SURYA

Nilai ini bervariasi berdasarkan jenis panel surya, sehingga nilai yang digunakan harus yang disediakan oleh penyedia modul PV Anda. Efisiensi modul dapat berkisar dari di bawah 10% hingga sekitar 20% tergantung pada penyedia dan teknologi. Modul film tipis cenderung memberikan output terendah per meter persegi, modul silikon poli-kristalin menengah, dan modul silikon mono-kristal menawarkan efisiensi tertinggi. Penting untuk dicatat bahwa efisiensi berkorelasi dengan harga.

Untuk tugas ini, efisiensi 16% akan dipertimbangkan, yang merupakan tipikal dari modul poli-kristal. Kapasitas terpasang proyek dalam kilowatt arus searah adalah:

KAPASITAS (kW DC) = (1 kW / m2) x (20 m2) x 16% = 3,2 kW DC

Untuk kapasitas AC, nilai ini harus dikalikan dengan efisiensi inverter, yang biasanya di atas 95%.

KAPASITAS (AC kW) = 3,2 kW x 95% = 3,04 kW AC

LANGKAH 05 - PERTIMBANGKAN PENGARUH SUHU   Spesifikasi modul Solar PV mencakup koefisien suhu, biasanya dinyatakan dalam persentase per derajat Celcius. Suhu referensi adalah 25°C, yang digunakan sebagai standar untuk tes laboratorium modul PV surya.

Misalnya, jika modul 150-watt memiliki koefisien suhu -0,40% / ° C, operasi pada 40 ° C akan menghasilkan pengurangan output:

Pengurangan output = (150 W) (15°C) (-0,40%/°C) = -6% atau -9 w Output nyata = (150 W) (94%) = 141 W Perhatikan tanda negatif dari koefisien - ini berarti bahwa untuk suhu di bawah 25 ° C output sebenarnya meningkat di atas nilai laju. Pertimbangkan, misalnya, 17°C (perbedaan 8°C).

Peningkatan output = (150 W) (8°C) (0,40%/°C = 3,2% atau 4,8 W Output nyata = (150 W) (103.2%) = 154.8 W Untuk menentukan bagaimana efisiensi konversi dipengaruhi, pendekatan yang sama dapat digunakan. Misalnya, jika panel surya ini memiliki efisiensi konversi 15% dalam kondisi standar (25°C), itu akan menjadi 13,65% pada 40°C dan 15,72% pada 17°C.

LANGKAH 06 - HITUNG OUTPUT ENERGI PADA DASAR BULANAN ATAU TAHUN

Untuk langkah ini, rumus berikut dapat digunakan:

OUTPUT ENERGI (kWh / bulan) = SOLAR ARRAY AREA (m2) x EFISIENSI KONVERSI x RADIASI SURYA UNTUK BULAN (kWh / m2 / hari) Di sini kita mengasumsikan:

Luas = 20 m2 Efisiensi konversi = 16% Radiasi matahari menurut tabel NASA Proses ini dapat disederhanakan dengan mengatur spreadsheet di Microsoft Excel.

LANGKAH 07 - MELAKUKAN ANALISIS KEUANGAN