Implementasi Solar Panel Cooling System Untuk Peningkatan Kinerja Solar Panel

Abstract

Peningkatan suhu operasi pada panel surya merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan penurunan efisiensi dan daya keluaran, khususnya pada wilayah beriklim tropis seperti Indonesia. Setiap kenaikan suhu di atas kondisi optimal dapat menurunkan performa panel secara signifikan, sehingga diperlukan sistem pendinginan yang efektif dan efisien secara energi. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem pendingin hibrida berbasis Trombe Wall, Nanofluid 〖Al〗_2 O_3, serta kontrol otomatis menggunakan metode Fuzzy Logic dan Threshold-Based Control untuk meningkatkan kinerja panel surya. Sistem yang dikembangkan menggunakan panel surya polycrystalline 50 Wp, mikrokontroler ESP32, sensor suhu, sensor daya, serta sistem monitoring berbasis Internet of Things (IoT). Pendinginan dilakukan melalui sirkulasi nanofluid pada pipa tembaga dan pemanfaatan Trombe Wall sebagai media pendingin pasif, sedangkan pendinginan aktif dikendalikan menggunakan dua Fuzzy Logic Controller berbasis metode Mamdani dengan defuzzifikasi centroid. Parameter kendali disesuaikan berdasarkan error suhu, laju perubahan suhu, serta kondisi termal fluida pendingin. Selain itu, metode threshold dengan hysteresis digunakan sebagai pembanding untuk evaluasi kinerja sistem. Pengujian dilakukan pada tiga variasi suhu lingkungan, yaitu 30°C, 33°C, dan 36°C, menggunakan lampu halogen sebagai sumber panas. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem pendingin yang dirancang mampu menjaga suhu panel mendekati setpoint, meningkatkan daya keluaran, serta menghasilkan nilai net energy gain positif. Sistem Fuzzy Logic menunjukkan performa yang lebih stabil dan efisien dibandingkan kontrol threshold konvensional, terutama dalam hal konsumsi daya dan respons terhadap perubahan suhu. Dengan demikian, sistem pendingin hibrida berbasis nanofluid dan kontrol cerdas yang dikembangkan dalam penelitian ini terbukti mampu meningkatkan kinerja panel surya secara optimal dan berpotensi untuk diterapkan sebagai solusi pendinginan berkelanjutan pada sistem fotovoltaik di wilayah tropis.