I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 ,   p p .   1 7 3 6 ~ 1 7 4 7   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 23 .i 3 . pp 1 7 3 6 - 1 7 4 7          1736       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   A practical  metho d t o  desig the  so l a r photo v o ltaic sy stem  a pplied o n resid e ntial building   in I ndo nesia       P rism a   M eg a nto ro 1 ,   P into   A nu g ra h 2 ,   Yus riza l A f if 3 ,   L il i k   J a m ila t ul Awa lin 4 , P .   Vig n esh wa ra n 5   1, 3, 4 F a c u l ty   o Ad v a n c e d   Tec h n o l o g y   a n d   M u lt id isicip li n e ,   Un i v e rs it a s Airl a n g g a ,   In d o n e sia   2 De p a rtme n o El e c tri c a E n g i n e e rin g ,   F a c u lt y   o En g in e e rin g ,   U n iv e rsitas   An d a las ,   I n d o n e sia   5 De p a rtme n o CS E ,   S RM   In sti tu te o S c ien c e   &   Tec h n o l o g y ,   Ka tt a n k u lat h u r,   Ch e n n a i,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   19 2 0 2 1   R ev is ed   J u l   29 2 0 2 1   Acc ep ted   Au g   8 2 0 2 1       Th e   u se   o so lar  P sy ste m   in   In d o n e sia   h a e x p a n d e d   to   v a ri o u field   a n d   a re a .   On e   e x a m p le  is  re si d e n ti a b u il d i n g s   in   u r b a n   a re a s.  Th is  a rti c le   d isc u ss e c a lcu latio n   m e th o d fo r   d e sig n i n g   a   so lar  p o we g e n e ra ti o n   sy ste m   th a is  a p p li e d   to   re sid e n ti a l   b u i l d in g s,  su c h   a h o m e s,  o ffice s,  o c o ll e g e s.   El e c tri c it y   g e n e ra ted   fro m   th e   s o lar  h o m e   sy ste m   (S HS)   is   u se d   t o   s u p p o rt   m a n y   k i n d o e lec tri c a e q u ip m e n ts,  wh e re   th e   e lec tri c a e q u i p m e n ts  a re   u se d   b y   b u il d in g   o c c u p a n ts  in   t h e ir  d a il y   li fe .   T h e   c a lcu latio n   m e th o d   is   c o n sid e re d   fro m   th e   p o ten ti a l   o f   so lar  e n e rg y   a n d   th e   re li a b il i ty   o f   t h e   o n - site   sy ste m   to   g e n e ra te  e lec tri c it y .   Th e   sy ste m   is  d e sig n e d   in   a n   o ff - g ri d   to p o l o g y   b y   e x c h a n g in g   c o n n e c ti o n s   with   th e   p u b li c   e lec tri c it y   g ri d   o wn e d   b y   P LN.   Ca lcu latio n   r e su lt s   sh o ws   th a t   t h i S HS   h a a   g e n e ra ti o n   c a p a c it y   o 1   k W p ,   24   3 0 0   Ah   b a tt e ry   st o ra g e ,   a n d   a   2 0 0   in v e rter.  T h is  S HS  c a n   re d u c e   e lec tri c it y   u sa g e   i n   th is se c to b y   1 8 . 2   k Wh   in   a v e ra g e   e v e ry   m o n th .     K ey w o r d s :   E lectr icity   co n s u m p tio n   Ph o to v o ltaic   R elia b le  elec tr icity   R en ewa b le  en er g y   So lar   h o m s y s tem   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Prism Me g an to r o   Facu lty   o f   Ad v a n ce d   T ec h n o l o g y   an d   Mu ltid is cip lin e   Un iv er s itas   Air lan g g a   Su r ab ay a,   I n d o n esia   E m ail:  p r is m a. m eg an to r o @ s tm m . u n air . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   T h s o lar   p o wer   g e n er atio n   s y s tem   h as  b ee n   ap p lied   to   v ar iety   o f   p u r p o s es  an d   lo ca t io n s   th at   r eq u ir elec tr icity   s u p p ly   ap a r f r o m   th e   p u b lic  elec tr icity   g r id .   I n   I n d o n esia,  m an y   s o la r   p o wer   p la n ts   u s p h o to v o ltaic  tech n o lo g y .   T h is   tech n o lo g y   u s es si lico n   waf er s   to   co n v er t su n lig h t e n er g y   in t o   elec tr ical  en er g y   [ 1 ] - [ 4 ] .   T h u s o f   s o lar   p o w er   g en e r atio n   s y s tem s   h as  b e en   v er y   d i v er s e,   s u ch   as  ce n t r alize d   g en e r ato r s ,   d is tr ib u ted   g en e r ato r s ,   s o lar   h o m s y s tem s   [ 5 ] - [ 7 ] ,   s o lar   wate r   p u m p in g   s y s tem s   [ 8 ] - [ 1 0 ] ,   p u b lic  s tr ee t   lig h tin g   [ 1 1 ] - [ 1 5 ]   a n d   also   in   th o p e r atio n   o f   elec tr ic  v eh ic les  [ 1 6 ] .   Ma n y   o f   th ese   s y s tem s   h av e   also   b ee n   u tili ze d   to   r ed u ce   th co n s u m p tio n   o f   elec tr ical  en e r g y   f r o m   p u b lic  n etwo r k s   with   s m ar t - g r id   to p o l o g y .   T h is   s y s tem   to p o lo g y   is   co m m o n l y   u s ed   in   r esid en tial  s ec to r s   [ 1 7 ] - [2 2 ] .   T h is   to p o lo g y   allo ws  th s o lar   p o wer   g en er atio n   s y s tem   to   b e   in teg r ated   with   th e   p u b lic  elec tr icity   n etwo r k   to   in cr ea s e   th a v aila b ilit y   o f   elec tr icity   f o r   u s er s   [ 2 3 ] - [ 2 5 ] .   T h d em a n d   to   b u ild   s o lar   h o m s y s tem   ( SHS)  in   r esid en tial  s ec to r   in   I n d o n esia  is   also   in cr ea s in g ,   r elate d   to   th g o v er n m en t' s   p o licy   to   b u y   an d   s ell  elec tr icity   with   th s tate   e lectr icity   co m p an y   ( PLN) .   Ap ar t f r o m   b ein g   s o u r ce   o f   b ac k u p   elec tr icity ,   th is   s y s tem   i s   al s o   u s ef u l f o r   r ed u cin g   elec tr icity   b ills   f o r   th p u b lic  g r id .   I n   d esig n i n g   th is   s y s tem ,   th co r r ec ca lcu latio n   m eth o d   is   alwa y s   n ee d ed   s o   th at  th s o lar   p o wer   g e n er atio n   s y s tem   th at  is   b u ilt  ca n   o p er ate  o p tim ally   [2 6 ] - [ 29 ] .   T h ca lcu latio n s   ca r r ied   o u m u s also   co n s id er   v ar io u s   p ar am ete r s   o f   th e   in s tallatio n   s ite  co n d itio n s   an d   th s p ec if icatio n s   o f   ea c h   co m p o n e n t o f   th e   s o lar   p o wer   g e n er atio n   s y s tem .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       A   p r a ctica l m eth o d   t o   d esig n   t h s o la r   p h o to v o lta i s ystem  a p p lied   o n   r esid en tia l…  ( P r is m a   Meg a n to r o )   1737   Sev er al  s tu d ies  r elate d   to   ca l cu latio n   m eth o d s   f o r   s y s tem s   th at  u tili ze   s u n lig h en er g y   s o u r ce s   to   m ee el ec tr icity   n ee d s   h av e   b e en   ca r r ied   o u t.  On o f   th e m   is   th r esear ch   co n d u cte d   b y   th e   au th o r   t o   d esig n   a   s o lar   wate r   p u m p in g   s y s tem   f o r   th r esid en tial  s ec to r   [ 9 ] .   s tu d y   was  also   c o n d u cted   b y   Dian tar a n d   Pu jo to m o .   i n   d esig n in g   a   s o lar   p o wer   s y s tem   with   ca p a city   o f   5   k W   [ 3 0 ] .   Kh in   et   a l .   esti m ated   s o lar   r ad iatio n   an d   o p tim al  tilt   an g le  in   p h o to v o ltaic  s y s tem s   in   ca m p u s   b u ild in g s   [ 3 1 ] .   r esear ch   th at  d esig n ed   s o f twar to   ca lcu late  th p o ten tial  f o r   s o lar   r a d iatio n   an d   b ased   o n   th lo ca tio n   co o r d in a tes  th at  h av b ee n   co n d u cte d   b y   B u k v in et  a l .   [ 3 2 ] .   T h e   r e s e a r c h   i n   t h i s   a r t i cl e   p r o p o s e s   a   m e t h o d   f o r   c a l c u l a t i n g   t h e   S H S   r e q u i r e m e n t   f o r   e l e c tr i c a l   l o a d s   i n   t h e   r e s i d e n t i al   s e ct o r .   T h e   c a l c u l a ti o n   w i l l   i n v o l v e   t h e   p a r a m e t e r s   o f   t h e   p o t e n t i al   s o l a r   ir r a d i a t i o n   a t   t h e   s it a n d   t h e   e l ec t r i ci t y   l o a d   p e r   d ay .   C a lc u l a ti o n s   a r c a r r i e d   o u t   s e q u e n t ia l l y   f r o m   t h e   el e c t r ic it y   l o a d   p e r   d a y ,   t h e s t i m a t e d   s o l a r   i r r a d i at i o n   r a t p e r   d a y ,   t o   t h e   n u m b e r   a n d   s p e c i f i c a ti o n s   o f   e a c h   S HS   c o m p o n e n t .   T h i s   a r ti c l w i l a ls o   d is c u s s   t h e   r es u l ts   o f   th e   i m p l e m e n t at i o n   o f   t h e   SH S d e s i g n   t h at   w as   b u il t   o n   t h e   r o o f t o p   o f   t h e   Na n i z a r   Z a m a n   J o e n o e s   B u i l d i n g   a t   A i r l a n g g a   U n i v e r s it y   C a m p u s   C ,   w h i c h   i s   l o c a t e d   i n   S u r a b a y a ,   I n d o n e s i a .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h e   m e t h o d   i n   t h i s   r e s e a r c h   i s   u s e d   t o   d e t e r m i n e   t h e   t o t a l   e le c t r i c al   e n e r g y   r e q u i r e d   b y   a   r e s i d e n ti a b u i l d i n g   e v e r y   d a y ,   a n d   t o   c o n s i d e r   w h a t   a r e   t h e   t y p e   o f   e l e c tr i c   l o a d   a n d   h o w   l o n g   i t   i s   u s ed   i n   a   d a y .   T h e   s o l a r   e n e r g y   p o t e n t i a l   a t t h e   l o c at i o n   i s   e x p r es s e d   i n   t e r m s   o f   s o l a r   ir r a d i a t i o n   l e v e ls   a n d   p e a k   s u n   h o u r s   ( P S H ) .   T h es t w o   v a r i a b l es   a r e   u s e d   t o   c a lcu l a t e   t h t y p e ,   n u m b e r ,   a n d   s p e c i f i c at i o n s   o f   ea c h   SH c o m p o n e n t   t h a t   wi l b e   i n s t al l e d   o n - s i t e .   T h is   is   s o   t h a t t h e   d es i g n e d   s y s t e m   c a n   m e et   t h e   e l e c t r i ci t y   n e e d s   o f   r e s i d e n ti a l   b u il d i n g s .   O n l y   i n   t h i s   s t u d y ,   t h e   e l ec t r i c   l o a d   w h i c h   is   t h e   t a r g e t   f o r   m e et i n g   t h e   e n e r g y   s u p p l y   c o v e r s   t h e   e n t i r e   e le c t r i ca l   l o a d   i n   t h e   b u i l d i n g ,   b u t   o n l y   f o r   a   p a r t   o f   t h e   l i g h t i n g .   T h e   S HS   d es i g n   is   s h o w n   i n   t h e   b l o c k   d i a g r a m   F i g u r e   1 .           ( a)       ( b )     Fig u r 1 .   ( a )   SHS b lo ck   d iag r a m ,   ( b )   SHS s y s tem   ca lcu latio n   f lo ch ar t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 1 7 3 6   -   1 7 4 7   1738   Fig u r 1   ( a)   s h o ws  th e   g e n er a co m p o n en ts   o f   s o lar   p o we r   g e n er atio n   s y s tem ,   in clu d in g   th SHS.   T h s y s tem   co n s is ts   o f   an   a r r ay   o f   p h o to v o ltaic  ( PV)   p an els  an d   s o lar   c h ar g c o n tr o ller   ( SC C )   as  th g en er atio n   u n it.  Ar r a y   b atter y   as  s to r ag u n it.  I n v e r t er s   as  d is tr ib u tio n   u n its   f o r   elec tr ical  lo ad s .   Als o ,   m eter in g   u n it  in   th f o r m   o f   d atalo g g e r   o r   co n tr o p an el   is   n ee d ed   to   m o n ito r   s y s tem   p er f o r m an ce .   T h e   ca lcu latio n   m eth o d   s h o wed   in   Fig u r 1   ( b )   is   u s ed   to   d eter m in th ca p ac ity   an d   s p ec if icatio n   o f   ea ch   p ar o f   SHS.  T h co n s id er atio n   o f   SH d esig n   is   b ased   o n   d aily   lo a d s   an d   en er g y   p o ten tial  i n   th e   ar ea ,   s o   t h m et h o d   n ee d s   to   ca lc u late  th em   f ir s t.  T h en ,   t h ca p ac ity   o f   PV  ar r a y   n ee d   to   b e   ca lcu lated   b y   th co n s id er atio n   o f   th e   2   p ar am ete r s   m en tio n e d   b e f o r e.   T h e   ca lcu latio n   o f   b atter y   b an k   ca p ac ity   is   n ee d e d   f o r   th n ex p r o ce s s   b ec au s it  u s ed   t o   s to r th e   e n er g y   f r o m   PV  ar r a y .   Af ter w ar d s ,   is   th ca lcu latio n   o f   SC C   an d   in v e r ter   th at   u s ed   as e lectr ical  en er g y   c o n v er s io n .     2 . 1 .       E lect ricit y   da ily   nee ds   ca lcula t io n   T h e   to tal  d em an d   f o r   elec tr ica l e n er g y   u s ed   in   s o m b u ild in g s   in   d ay   ca n   b ca lc u lated   b y   th ( 1 ) .      =       ( 1)     wh er e    is   th s u m   o f   to tal  elec tr ical  en er g y   n ee d s   f o r   ea c h   elec tr icity   d ev ice  p er   d ay ,   is   th e   n u m b er   o f   ea c h   elec tr icity   d e v ice  th at  h as b ee n   u s ed   p er   d ay ,   is   th tim f o r   ea ch   d ev ice  is   u s ed   p er   d ay .     2 . 2 .       So l a ener g y   po t ent ia ca lcula t io n   Su r ab ay a   is   lo ca ted   at  co o r d i n ate  0 7 °0 9 ' 0 0 " - 0 7 °2 1 ' 0 0 So u th   L atitu d an d   1 1 2 °3 6 '   -   1 1 2 °5 4 '   E ast   L o n g itu d e .   I f   th is   m eth o d   wil ap p lied   to   o t h er   lo ca tio n s ,   t h en   ju s ch an g th g lo b al  h o r izo n tal   in s o latio n   ( GHI )   v alu e   f o r   t h c o o r d i n at es  o f   th lo ca tio n   o b tain ed   f r o m   R E T Scr ee n .   GHI   o f   th e   l o ca tio n   is   o b tain ed   f r o m   th e   R E T Scr ee n   clim ate  d ata   ac ce s s ed   at  2 3   Ma r c h   2 0 2 1   s h o wed   in   T ab le  1 Acc o r d in g   to   [ 3 3 ] av er a g d ay lig h t h o u r s   ( ADH)   in   I n d o n esia is 1 2   h o u r s   d ay .   T h en   d ir ec t n o r m al  in s o latio n   ( DNI )   co u ld   ca lcu lated   i n   av er ag p e r   m o n th   with   ( 2 ) .      =      ( 2 )       T ab le  1 .   Seco n d ar y   d ata  o f   d ai ly   av er ag e d   in s o latio n   in ci d en t o n   h o r izo n tal  s u r f a ce    ( s o u r ce : RET Scr ee n   d atab ase  f o r   Su r a b ay r e g io n )   M o n t h   G H I   ( k W h / m 2 / da y )   D N I   ( kW / m 2 )   Jan u a r y   4 . 5 7   0 . 3 8   F e b r u a r y   4 . 9 0   0 . 4 1   M a r c h   4 . 9 1   0 . 4 1   A p r i l   4 . 9 3   0 . 4 1   M a y   4 . 7 7   0 . 3 9   Ju n e   4 . 7 6   0 . 3 9   Ju l y   4 . 6 9   0 . 3 8   A u g u st   4 . 8 6   0 . 4 0   S e p t e m b e r   5 . 0 4   0 . 4 2   O c t o b e r   4 . 8 9   0 . 4 0   N o v e mb e r   4 . 6 6   0 . 3 8   D e c e m b e r   4 . 4 7   0 . 3 7   A v e r a g e   4 . 7 9   0 . 4 0       T h v alu e   o f   in s o latio n   u s ed   to   ca lcu late   th n ee d   o f   s o lar   p an els  is   th e   av e r ag v al u b y   th e   m in im u m   f o r   ea ch   m o n t h ,   i.e ,     _  =   0 . 37    / 2   ( 3 )     B y   r etr iev in g   th e   v alu e   o f   t h m in im u m   DNI ,   we  e x p ec te d   th at   SHS   s y s tem   ca n   wo r k   o p tim al ly   ev en   in   th c o n d itio n   at  r ain y   s ea s o n .   T h a n aly s is   o f   th e   en er g y   n ee d s   is   p r o v id e d   b y   s o l ar   p an els  wh ic h   ar e   o b tain ed   f r o m   t h am o u n t o f   e n er g y   c o n s u m ed   b y   t h lo ad   p er   d ay .     T h DNI   v alu e   ca n   b e   u s ed   to   r ef er en ce   th o u tp u p o w er   th at  s o lar   p an el  ca n   p r o d u ce   i n   th ar r a y   wh en   it  is   i n s talled   o n - s ite.   Fo r   e x am p le,   if   t h s o lar   p a n el  o n   th e   d atash ee t   h as  a n   o u tp u p o wer   ca p ac ity   o f   1 0 0   W p ,   it  m ea n s   t h at  th s o lar   p an el  c an   p r o d u ce   th e   s am p o wer   v alu e   o n l y   wh en   g ettin g   1 0 0 0   W / m 2   d u n lig h in s u latio n   an d   a   tem p er atu r 3 2   °C .   T h lig h an d   tem p er atu r in s u latio n   p ar am e ter s   ar o b tain ed   in   th s tan d ar d   test   co n d itio n   ( STC).   So   if   th s o lar   p a n el  i s   in s talled   at  lo ca tio n   th at  h as  DNI   o f   0 . 3 7   k W / m 2 ,   it will h av m ax im u m   o u tp u p o wer   o f   3 7   W .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       A   p r a ctica l m eth o d   t o   d esig n   t h s o la r   p h o to v o lta i s ystem  a p p lied   o n   r esid en tia l…  ( P r is m a   Meg a n to r o )   1739   2 . 3 .       P pa nel a rr a y   c a pa cit y   T h f ir s t   th in g   th at  will  b e   ca lcu lated   f r o m   th SHS  d esig n   is   th n u m b er   a n d   ca p ac ity   o f   th PV   p an els.  PV  p an els  ar m aj o r   co m p o n e n in   th g en er ati o n   u n it  o f   s o lar   p o wer   p la n t.  T h is   co m p o n en t   co n v er ts   s o lar   r ad iatio n   e n er g y   in to   elec tr ical  en er g y .   T h is   ca lcu latio n   will  in v o lv o n m o r p a r am eter   k n o wn   as  p ea k   s u n   h o u r s   ( P SH) .   is   p ar am eter   to   ex p r e s s   th r atio   o f   th m ax im u m   d u r atio n   o f   s o lar   ir r ad iatio n   ( i n   h o u r s )   p er   d ay   to   th s tan d ar d   s o lar   r ad iatio n   in ten s ity   wh ich   is   1   k W / m 2 ,   th e   u n it  o f   PS is   th h o u r .   Acc o r d in g   to   [ 3 4 ] ,   t h PS v alu e   in   I n d o n esia  is   4 - 5   h o u r s   p er   d ay .   I n   th is   s tu d y   we  tak th PS v alu is   5   h o u r s .   W ith   th e   to t al  co n s u m p tio n   of   elec tr ical   e n er g y   th at  h as  b ee n   ca lcu late d ,   th e   r eq u ir ed   to tal  ca p ac ity   o f   th e   PV p an el     ar r ay   ca n   b ca lcu lated   in   th ( 4 ) .      _  =      _    ( 4 )     W ith   th PV  p an el  ca p ac ity   ex p r ess ed   in    _  ,   it  is   p o s s ib le  to   d esig n   s er ies  an d   p ar allel  co n n ec tio n   co n f ig u r atio n   f o r   s o lar   p an el   ar r ay .   I is   u s e d   as  r ef e r en ce   f o r   d eter m i n in g   th e   o p e r atin g   v o ltag an d   cu r r en in   th g e n er atio n   u n it.  T h SHS  d esig n   also   co n s id er s   th elec tr ical  lo s s es  th at  o cc u r   in   ea ch   co m p o n en o f   th s y s tem .   T h is   is   d escr ib ed   in   T a b le  2 .     Fro m   T ab le  2   it  is   k n o w n   th at   th to tal  lo s s es  o f   th s o lar   PV  s y s tem   ar 6 . 5 %.  E lectr ical   p r o p er ties   r ef er   to   th p r o p er ties   o f   s ilic o n   waf er s   ( s o lar   ce lls )   wh ich   ar r eq u ir ed   to   c r ea te  v o ltag d if f er en ce   in   ce lls   wh en   ex p o s ed   to   s u n lig h t.  Se v er al  co m p o n en ts   ca n   ca u s v o ltag d r o p ,   in cl u d in g   r esis to r s .   T h ca b le  its elf   h as  s m all  am o u n o f   in ter n a r esis tan ce ,   th am o u n o f   wh ich   will  b b ased   o n   th s ize  ( th ick n ess )   o f   th wir an d   its   len g th .   C o n n ec tio n   lo s s es  ca p tu r r esis tiv lo s s es  ac r o s s   th ca b le  an d   d io d co n n ec to r s .   T h e   NR E L   s tu d y   f o u n d   lo s s   v a lu o f   0 . 5 f o r   th is   co m p o n en t.  T h ef f icien c y   o f   s o la r   PV  m o d u le  also   d ep en d s   o n   o n e   o f   its   ch ar ac te r is tic,   n am ely   th e   ex te r n al  q u a n tu m   ef f icien cy   ( E QE ) .   E QE   i s   th r atio   b etwe en   n u m b e r   o f   c h ar g ca r r ier   c o llected   b y   s o lar   ce lls   with   th n u m b e r   o f   i n cid en p h o to n s   [3 3 ] .   E QE   in clu d es   th ef f ec o f   o p tical  lo s s es  s u ch   as  tr an s m is s io n   an d   r ef le ctio n .   Ho wev er ,   it  is   o f ten   u s ef u to   lo o k   at  th e   q u an tu m   ef f icien cy   o f   t h lig h lef af ter   th r e f lecte d   an d   tr an s m itted   lig h h as  b ee n   lo s t.  An an d d eter m in ed   th m ea s u r em e n m eth o d   t o   c alcu late  th E QE   f o r   PV  m o d u le  [ 3 4 ] .   I t   is   in ten d e d   to   c ap tu r e v en ts   th at   co m p letely   p ar al y ze   th s y s tem   -   in clu d in g   in v e r ter   s h u td o wn   o r   f ailu r e ,   g r id   o u tag e ,   o r   o th er   ac tio n s   th at   d is co n n ec th e   PV  s y s tem   an d   p r e v en t   it  f r o m   g en er atin g   elec tr icity   f o r   th e   h o m e.   Stan d ar d   s ilico n   s o lar   p an els co n s is t o f   s ilico n   waf er ,   co n n ec tin g   b u s b a r ,   an   e n ca p s u latin g   m ater ial,   g lass   an d   p o ly m er   b ac k in g   s h ee t,  an d   o th e r   elec tr ical  co n n ec tio n   co m p o n e n ts .   Ov er   tim e,   th ese  co m p o n en ts   will  wea r   an d   tear   d u to   th e   ef f ec ts   o f   th er m al  ex p an s io n   an d   co n tr ac tio n ,   UV  r ay s ,   an d   d am ag f r o m   win d b lo wn   p ar ticles,  ca u s in g   th s y s tem   to   d eg r ad e.       T ab le  2 .   T o tal  lo s s es o f   PV sy s tem   Lo sse s   P e r c e n t   o f   L o ss e s (%)   Ef f i c i e n c y   ( %)   M u l t i   c r y s t a l l i n e   P V   m o d u l e   0 . 5   9 9 . 5   W i r i n g     2   98   C o n n e c t i o n   0 . 5   9 9 . 5   S y st e m A v a i l a b i l i t y   3   97   S y st e m D e g r a d a t i o n   0 . 5   9 9 . 5   To t a l   l o sses   (   )   6 . 5     ( so u r c e :   h t t p s: / / w w w . a u r o r a s o l a r . c o m / b l o g / u n d e r st a n d i n g - pv - sy s t e m - l o ss e s - p a r t - 1 / )        _  =  _ ( 100%   % )   ( 5 )     T h e   PV  p an el  ar r ay   c o n f ig u r atio n   is   ex p r ess ed   in   ter m s   o f   th n u m b er   o f   p ar allel  an d   s er ial  co n n ec tio n s .   Par allel  co n n ec t io n   ( )   will  d o u b le  c u r r en t,   w h ile  s er ies  co n n ec tio n   ( )   will   d o u b le  th v o ltag e.       _  =    ( 6 )     wh er e       is   o p er atio n al  v o ltag o f   th SHS an d      is   PV v o ltag at  m ax im u m   p o wer .       _  =  _    ( 7 )     wh er e      is   m ax im u m   p o wer   o u t p u t o f   ea c h   PV p an el.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 1 7 3 6   -   1 7 4 7   1740   2 . 4 .      B a t t er y   c a pa cit y     T h is   SHS  will  b ac tiv ated   to   m ee th e   elec tr icity   n ee d s   f o r   2 4   h o u r s ,   th er ef o r a   s to r ag e   s y s tem   is   n ee d ed .   T h is   s to r ag s y s tem   i s   u s ef u s o   th at  SHS  ca n   g e n e r ate  elec tr icity   f o r   2 4   h o u r s .   T h s to r ag s y s tem   u s es  b atter y   ar r ay   to   s to r e   th elec tr ical  en er g y   g en e r a ted   b y   th e   g en er ati o n   u n it.  T h s to r ag s y s tem   ca p ac ity   co n s id er s   th t o tal  e n er g y   th at  t h g e n er atio n   u n it  p r o d u ce s   d u r in g   PS H.   T h is   is   b ec au s e,   d u r i n g   PS H,   th g en er atio n   u n it p r o d u ce s   th m ax im u m   o u tp u t p o wer   ac co r d in g   to   STC.      =  _         ( 8 )     wh er e     is   th ca p ac ity   o f   th e   s to r ag s y s tem   ex p r ess ed   in   e n er g y   ( W h   k W h ) .   W h er e   th i s   en er g y   is   th p r o d u ct  o f   th b atter y   v o ltag ( )   wh ich   is   ex p r ess ed   in   u n its   o f   Vo lts   tim es  th cu r r en t   ca p ac ity   o f   th e   b atter y .   So lar   p o wer   g e n er atio n   s y s tem s   ar in d ee d   s u itab le  f o r   u s in g   V R L ty p b atter ies   eith er   d r y   o r   g el  with   d ee p   d is ch ar g ( Do D)   o f   8 0 %.  T h is   ty p o f   b atter y   th at  h as  Do is   d ee p   cy cle  ty p e.   I f   th o p er atin g   v o ltag o f   th e   s y s tem   is   2 4   V,   th cu r r en ca p ac ity   th at  m u s b p r o v id ed   b y   t h b atter y   ar r ay   ( _  )   is   ca lcu lated   f r o m   th ( 9 )     _  =         ( 9 )     T h is   s y s tem   u s es  b atter y   c o n f ig u r ed   in   s er ies  an d   p ar all el.   T h e   n u m b er   o f   b atter ies  a r r an g e d   in   s er ies u s in g   th ( 1 0 ) .     _ =    ( 1 0 )     wh er e     is   ea ch   b atter y s   v o ltag r ate  in   s p ec if icatio n   s h ee t.      _ =         ( 1 1 )     wh er e     is   ea ch   b atter y s   cu r r en t   r ate  in   s p ec if icatio n   s h ee t stated   in   Ah   As  with   PV  p an el  ar r ay s ,   th p ar allel  co n n ec tio n   will  d o u b le  th cu r r en ca p ac ity ,   wh ile  th s er ies  co n n ec tio n   will d o u b le  t h v o l tag e.     2 . 5 .       SCC  s pecif ica t io n   SC C   f u n ctio n s   to   o p tim ize  th p r o ce s s   o f   p r o d u ci n g   elec tr i ca en er g y   f r o m   th PV  p a n el  ar r ay .   I n   g en er al,   SC C   h as  m ax im u m   p o wer   p o in t   tr ac k in g   ( MP PT)   f ea tu r e.   W h er e   th is   f ea tu r s er v es  to   tr ac k   th e   m ax im u m   p o wer   p o in v o ltag o f   th e   PV  p an el  ar r a y .   T h D C /D C   co n v er ter   in   t h SC C   wi ll  ch an g th e   ch ar g in g   v o ltag o f   th elec tr ic  cu r r en to   th at  v o lta g e.   T h is   will  in cr ea s th p r o d u ctio n   o f   elec tr ical  en er g y   an d   in cr ea s th e f f icien cy   o f   th s y s tem .   T h is   MPPT  f ea tu r u s u ally   u s es  ce r tain   p r o g r am m in g   alg o r it h m s   t o   p er f o r m   its   f u n ctio n ,   s u ch   as  g en etic  alg o r ith m s   [ 3 5 ] - [ 3 8 ] .   C al cu latio n   o f   th ca p ac ity   an d   s p ec if icatio n s   o f   th SC C   tak es  in to   ac co u n t h s y s tem   v o ltag a n d   s p ec if i ca tio n s   o f   th PV  p a n el  u s ed .   T h ca lcu latio n   o f   v o ltag an d   cu r r en t sp ec if icatio n   m u s t f u l f illed .      =        ( 1 2 )     W h er e    is   SC C s   v o ltag e,     is   n u m b er   o f   PV  p an el  co n n ec te d   in   p ar allel,   an d      is   P p an el’ s   o p en   cir c u it v o ltag e.      =          1 . 5   ( 1 3 )     wh er e;     is   SC C s   cu r r en t   ca p a city   n ee d e d   an d     is   n u m b er   o f   PV  p an el   co n n ec ted   in   s er ies.  T h en ,   th e y   ar m u s m u ltip lied   b y   1 . 5   as  5 0   c o m p e n s atio n   to   cr ea te  s af ety   co n f i g u r atio n .   T h 5 0   co m p en s atio n   is   n ee d ed   to   p r ev e n t o v e r cu r r en co m f r o m   PV a r r ay .       2 . 6 .       I nv er t er   s pecif ica t io n   T h e   in v e r ter   d ev ice  f u n ctio n s   to   co n v er DC   elec tr icity   t o   A C .   T h is   d ev ice  is   n ee d ed   b ec a u s alm o s all  elec tr ical  eq u ip m en u s es  AC   p o wer .   I n   g en er al,   d eter m in in g   th in v er te r   ca p ac ity   in   s o lar   p o wer   p lan o n ly   c o n s id er s   th e   to tal  p o w er   u s ed   b y   all  lo a d s   p lu s   c o m p en s atio n   o f   2 5 %.  T h is   is   co n s id er ed   to   a v o id   o v er lo ad i n g   o r   “in - r u s h ”  c u r r e n g en er ate d   b y   in d u ctiv elec tr ic  lo ad s .   T h i n v er ter   ca p ac i ty   is   ca lcu lated   b y   th ( 1 4 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       A   p r a ctica l m eth o d   t o   d esig n   t h s o la r   p h o to v o lta i s ystem  a p p lied   o n   r esid en tia l…  ( P r is m a   Meg a n to r o )   1741   = (       )     1 . 25   ( 1 4 )     wh er e      is   v o ltag e   o f   ev er y   ele ctr icity   lo ad   h as  b ee n   u s ed   an d     is   R MS  cu r r en t   o f   ev er y   el ec tr icity   lo af   h as b ee n   u s ed .     2 . 7 .       D a t a   a na ly ze   f o SH S ins t a lled   An aly s is   o f   d ata  f r o m   t h S HS  th at  h as  b ee n   b u ilt  o n   th r o o f t o p   o f   th e   Nan izar   Z a m an   J o en o es   B u ild in g ,   C am p u s   C ,   Air lan g g Un iv er s ity .   T h SHS  d esig n   u s es  th ca lcu latio n   m eth o d   as  d escr ib ed   in   th e   p r ev io u s   s ec tio n .   T h is   d ata   an aly s is   is   u s ed   to   d eter m in e   th s u cc ess   o f   t h SHS  d esig n   f o r   th e   in s titu tio n al   r esid en tial  s ec to r   in   m ee tin g   th n ee d s   o f   s ev er al  elec tr ica eq u ip m e n ts   an d   r e d u cin g   th co n s u m p tio n   o f   elec tr ical  en er g y   f r o m   t h p u b lic  p o wer   g r id .   Data   a n aly s is   is   ca r r ied   o u tak i n g   i n to   ac co u n t h in p u a n d   o u tp u p a r am eter s   o f   th SHS,  as  well  as  k n o win g   th ch ar ac ter is tics   o f   th s y s tem   m o d el  f r o m   u p s tr ea m   to   d o wn s tr ea m .       3.   I M P L E M E NT A T I O N   T h im p lem en tatio n   o f   th S HS  d esig n   ca lcu latio n   m eth o d   is   ap p lied   to   th e   co n s tr u ctio n   o f   an   SHS   with   ca p ac ity   o f   1   k W p .   T h is   SHS  is   u s ed   to   s u p p ly   n u m b er   o f   lig h tin g   p o in ts   in   th e   b u ild in g .   T h SHS  co n n ec tio n   t o   th p u b lic  elec tr icity   n etwo r k   is   u tili zin g   an   a u to m atic  s witch   ( AT S).   T h elec tr icity   g en er ated   b y   th SHS is   f u lly   u s ed   f o r   li g h tin g   p o in ts   f o r   2 4   h o u r s .   If  th is   SHS  is   u s ed   to   tu r n   o n   1 5   lam p s   with   a   p o wer   o f   1 0   W ,   an d   th ey   ar t u r n ed   o n   f o r   1 2   h o u r s   p er   d ay ,   th en   th t o tal  p o wer   th at  m u s b f u lf illed   is   1 8 0 0   W h   p er   d ay .   C alcu lated   b y   ( 4 ) ,   th v alu o f    _    is   9 7 2   W p .   I f   t h v alu o f   l o s s es  is   en ter ed   in to   th e   ( 9 ) ,   th e   to tal  r e q u ir ed   PV  p a n el  ar r a y   ca p ac ity   is   1 0 4 0   W p ,   r o u n d ed   u p   t o   1   k W p .   Acc o r d in g   to   th s tan d ar d ,   s o lar   p o wer   p l an th at  h a s   ca p ac ity   o f   m o r e   th an   o r   eq u al  to   1   k W p   m u s h av an   2 4   o p e r atio n al  v o ltag (   ) .   T h er ef o r e,   th PV  p an e ar r ay   is   co n f ig u r ed   in t o   2   s er ies to   m e et  th o p er atin g   v o lta g r eq u ir em en ts .     T h e   ca lcu latio n   o f   th n u m b er   an d   s p ec if ic atio n s   o f   th b atter y   is   co n s id er ed   f r o m   th elec tr ical  en er g y   th at  ca n   b s to r ed .   T h en   b ased   o n   ( 8 ) ,   th elec tr ic al  en er g y   th at  m u s b s to r ed   b y   th b atter y   a r r ay   ( )   is   5 2 0 0   W h ,   th e n   th _    v alu o n   th is   SHS is   2 7 0   Ah ,   r o u n d e d   u p   to   3 0 0   A h .     T h ca lcu latio n   o f   th SC C   s p ec if icatio n   is   co n s id er ed   f r o m   th s p ec if icatio n s ,   co n f ig u r atio n ,   an d   th n u m b er   o f   PV  p an els  u s e d .   B ased   o n   ( 6 ) ,   with   t h    o n   th PV  p an el  is   2 1 . 1   V,   a   m in im u m   v o ltag s p ec if icatio n   o f   4 2 . 2   is   r e q u ir ed .   ased   o n   ( 7 ) ,   with   th    v alu o n   t h PV  p an el  o f   4 . 3 2   A,   m in im u m   cu r r en t sp ec if icatio n   o f   4 3 . 2   is   r eq u ir ed .   T h SC C   u s ed   m u s t h av p o wer   o f    .      = 42 . 2       43 . 2   = 1823     ( 1 5 )     T h e   ca lcu latio n   o f   th in v er te r   s p ec if icatio n   u s es  r ef er e n ce   f o r   th e   am o u n t   an d   am o u n o f   R MS   p o wer   f o r   ea c h   lo ad   u s ed .   I n   th r esear ch ,   th elec tr ic  l o a d   was  1 5   u n its   o f   lig h tin g   la m p s   with   an   R MS  p o wer   o f   1 0   W   ea ch ,   s o   th in v er ter   p o wer   th at  m u s t b e   f u lf i lled   p lu s   2 5 % c o m p en s atio n   is   .     = 15     10       125% = 187     ( 1 6 )       4.   RE SU L T S AN AN AL Y SI S   4 . 1 .       SH S d esig n   T h e   r esu lts   o f   th e   im p lem en t atio n   o f   th e   ca lcu latio n   o f   ea ch   SHS  co m p o n en t   ar c o n tai n ed   in   th is   s ec tio n   alo n g   w ith   th d etailed   en g in ee r in g   d esig n   f o r   ea ch   co n f i g u r atio n   d esig n   o f   S HS  u n its .   B ased   o n   Fig u r 2 ,   if   th d esig n   u s PV  p an el  with   P_ p v   o f   5 0   W p ,   b ased   o n   ( 6 )   a n d   ( 7 ) ,   it  will  n ee d   2   s er ies  1 0   p ar allel  co n f ig u r atio n s .   T h r e q u ir ed   n u m b er   o f   PV  p an els  i s   2 0   u n its .   T h ca b le  u s ed   in   t h PV  p an el  ar r ay   u s es  th NYYH ty p with   s ize  o f   4   x   4   m m   s q u ar e .   T h ch o ice  o f   th is   ca b le  ty p is   ap p r o p r iate  f o r   u s in   o u td o o r   ar ea s   an d   is   m o r r esis tan t to   air   an d   wea th er .   T h c ab le  s ize  is   o f   co u r s ad ju s ted   to   th e   cu r r en t.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 1 7 3 6   -   1 7 4 7   1742     ( a)     ( b )     Fig u r 2 .   C o n f ig u r atio n   o f   ar r ay   PV p an el;   ( a)   PV c o n n ec tio n   in   f ir s t a r r a y ,   ( b )   all  PV p an e l w ir in g   d iag r a m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       A   p r a ctica l m eth o d   t o   d esig n   t h s o la r   p h o to v o lta i s ystem  a p p lied   o n   r esid en tia l…  ( P r is m a   Meg a n to r o )   1743   B ased   o n   Fig u r 3 ,   if   th d esig n   u s d ee p   c y cle  b atter y   wi th   v o ltag s p ec if icatio n   o f   1 2   an d   5 0   Ah .   Acc o r d in g   to   ( 9 )   an d   ( 1 0 ) ,   6   u n its   ar n ee d ed   with   co n f ig u r atio n   o f   2   s er ies  an d   3   p ar allels.  Fig u r e   s h o ws  th SHS   d esig n   with   s in g le  lin d iag r am   th at  p lace s   all  th d esig n ed   SHS   co m p o n en ts   to   b r eliab le  with   d esig n   in p u ts .   Alo n g   with   wir in g   s p ec if icatio n s   an d   co n f ig u r atio n   o f   all  s y s tem   co m p o n e n ts .   C o u p led   with   d atalo g g er   an d   m eter i n g   f r o m   th DC   an d   AC   s id e s ,   as  we ll  as   an   ex h au s f an   o n   th e   b atter y   p an el.   T h wir in g   in   th co n tr o ller   p an el  o n   th e   DC   s id u s es  th NYAF  ty p with   s ize  o f   1 0   m m   s q u ar e.   W ir in g   o n   th AC   s id u s es  NYH  ty p with   2 . 5   m m   s q u ar e.   T h t y p o f   ca b le  s h o wed   in   Fig u r 4   is   f o llo win g   th e   s tan d ar d   o f   u s e.   Me an wh ile,   t h s ize  is   ad ju s ted   to   th v o lta g an d   elec tr ic  c u r r e n t.           Fig u r 3 .   C o n f ig u r atio n   o f   b at ter y   ar r ay           Fig u r 4 .   Sin g le  lin e   d iag r a m   o f   SHS   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 1 7 3 6   -   1 7 4 7   1744   Fig u r 5   s h o ws  th 1   k W p   S HS  in s talla tio n   o n   th r o o f   o f   th Nan izar   Z am an   J o en o es   B u ild in g ,   Air lan g g Un iv er s ity ,   Su r ab a y a,   I n d o n esia.  An o th er   im p o r tan th in g   is   th p lace m en o f   th PV  p an el  ar r ay   in s tallatio n   an d   th c o n tr o ller   p an el  co n s id er i n g   th e   to p o l o g y   th at  is   b u ilt  o n   to p   o f   t h b u ild in g   o r   b u ild in g .   T h elev atio n   an g le  o f   th P p an el  is   1 0 - 1 5   d e g r ee s   f ac in g   th eq u ato r .   I f   th lo ca tio n   is   s o u th   o f   th eq u ato r ,   th PV  p an el  m u s f a ce   n o r t h   an d   v ice  v er s a.   Als o ,   th er s h o u ld   b n o   o b jects  in   th d ir ec tio n   o f   th e   s u n lig h th at  h as  h ei g h m o r th an   th PV  p a n el  m o u n tin g .   T h is   ca n   ca u s s h ad in g   o n   t h s u r f ac o f   th PV  p an el  ar r ay .   T h m in im u m   h eig h o f   th m o u n tin g   f ee is   2 0   cm   f r o m   th r o o f   s u r f ac e.   T h en   th p an el  d is tan ce   b etwe en   th ar r a y   to   th co n tr o ller   p an el  an d   th b atter y   p an el  s h o u ld   n o b m o r th an   5 0   m eter s .   T h is   will c au s b ig   lo s s es  o n   th DC   s id e.               ( a)   (b )   ( c)     Fig u r 5 .   1   k W p   SHS in s tallat io n   in   r o o f to p ;   ( a)   PV p a n el  ar r ay ,   ( b )   co n tr o ller   p a n el,   an d   ( c)   b atter y   b an k       4 . 2 .       SH S d a t a   a na ly s is   Data   an aly s is   was  ca r r ied   o u t   to   d eter m i n th e   p e r f o r m an ce   o f   th e   SHS  th at  h ad   b ee n   in s talled   with   th p r o p o s ed   d esig n .   T h ese  d a ta  ar tak en   f r o m   th d ata  lo g g er   in s talled   o n   th SHS  co n tr o ller   p an el.   T h f ile   o b tain ed   f r o m   th d ata  lo g g er   h as  C SV  f o r m at .   T h d ata  l o g g er   h as  b ee n   s to r in g   SHS  d ata  s in ce   Dec em b er   6 ,   2 0 2 0 .   Un til  th last   d ata  co llectio n   d ate,   wh ich   was  F eb r u ar y   2 2 ,   2 0 2 1 ,   th er wer e   1 0 0 0 2   d ata.   Data   s am p lin g   b y   t h d ata  lo g g er   is   ca r r ied   o u t in   s ev er al  5 - 6   d ata s ets p er   h o u r .     Fig u r 6   s h o ws  t h en er g y   g e n er ated   d aily   an d   in   to tal.   Sin ce   th is   ar ticle  was  wr itten ,   SH h as  o n ly   b ee n   o p e r atin g   f o r   3   m o n th s .   T h is   SHS  o p er ates  to   s u p p ly   t h wea th er   s tatio n   eq u i p m en t   n ea r   th PV  ar r a y   an d   1 0   L E lig h ts .   T h b lu g r ap h   s h o ws  th d aily   en er g y   g en er ated   d u r in g   t h 3   m o n th s   t h at  f lu ctu ates.  T h e   p ea k   o f   t h is   g en er ate d   en e r g y   o cc u r s   in   m i d - J an u ar y .   T o tal   en er g y   g en er ated   in   Dec em b er   2 0 2 0   was  1 6 . 6 1   k W h ,   in   J an u ar y   2 0 2 1   it wa s   2 1 . 7 5   k W h ,   in   Feb r u ar y   2 0 2 1   it wa s   1 6 . 4 3   k W h .           Fig u r 6 .   E n er g y   g en e r ated   in   f i r s t 3   m o n th s   o f   o p er atio n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       A   p r a ctica l m eth o d   t o   d esig n   t h s o la r   p h o to v o lta i s ystem  a p p lied   o n   r esid en tia l…  ( P r is m a   Meg a n to r o )   1745   5.   CO NCLU SI O N   T h d esig n   o f   th e   SHS  h as  b e en   s u cc ess f u lly   ap p lied   to   th e   r o o f t o p   o f   th e   Nan izar   Z am a n   J o en o es   B u ild in g ,   Air lan g g a   Un iv er s i ty ,   Su r ab ay a ,   I n d o n esia.  T h e   p o ten tial  f o r   s o lar   en e r g y   at  th at  lo ca tio n   is   an   av er ag o f   0 . 3 7   W /m 2 .   T h is   d esig n   im p lem en tatio n   ca n   also   b e   u s ed   t o   d esig n   SHS  in   d i f f er en l o ca tio n s   in   I n d o n esia  with   s p ec if icatio n s   th at  m atch   th r eq u ir e d   s y s te m   ca p ac ity .   T h e   SHS  d esig n e d   to   b e   b u ilt  h as  a   ca p ac ity   o f   1   k W p   with   a   s y s tem   s p ec if icatio n   u s in g   5 0   W p   PV  p an el  with   a   to tal  o f   2 0   u n its   ar r an g ed   2   s er ies  1 0   p ar allel,   6   b atter y   b an k   u n its   ar r an g ed   2   s er ies  3   p ar allel,   SC C - MP PT  2   k W ,   2 0 0   W   p u r s in e   in v er ter   wav es,  as  well  as  s u p p o r tin g   to o ls   s u ch   as  d ata  l o g g er s   an d   m eter in g .   T h SHS  th at  h as  b ee n   b u ilt   h as  b ee n   o p er atin g   f o r   3   m o n t h s   with   th to tal  e n er g y   g e n er ated   b y   4 3 . 5 5   k W h ,   with   a n   a v er ag o f   1 8 . 2   k W h   p er   m o n th .   T h e   lim itiatio n   o f   ca lcu latio n   m eth o d   p r esen ted   in   th is   p a p er   is   it  o n l y   ca n   b e   u s ed   t o   d eter m in th o f f - g r id   s y s tem   with   to ta ca p ac ity   lo wer   th an   3 0   k W p .   Als o   it  h as   les s   r ep licab le  f o r   d if f er en lo a d   ch ar ac ter is tics .         ACK NO WL E DG E M E NT S   W ar e   g r atef u l to   th Facu lty   o f   Ad v an ce d   T ec h n o lo g y   an d   Mu ltid is cip lin ( FTM M) ,   also   R esear ch   an d   C o m m u n ity   Ser v ice  I n s titu t io n   ( L PP M) ,   Un iv er s itas   Air lan g g f o r   p r o v i d in g   th is   in te r n al  r esear ch   g r an t   p r o g r a m m in   2 0 2 1 .         RE F E R E NC E S   [1 ]   A.  Ha ss a n ,   e a l. ,   Wi re les sly   Co n tr o ll e d   Ro b o t - b a se d   S m a rt   Irr ig a ti o n   S y ste m   b y   Ex p lo it in g   Ar d u in o ,   J .   Ro b o t.   Co n tro l ,   v o l.   2 ,   n o .   1 ,   p p .   2 9 - 3 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 /j rc . 2 1 4 8 .   [2 ]   O.  Ese o sa   a n d   N.  I.   Warib o k o ,   P r o p o si n g   Util iza ti o n   o P h o t o v o lt a ic  (P V)  S o u rc e   in t o   P o w e Distrib u ti o n   Ne two rk   Us in g   Un iv e rsity   o f   P o r Ha rc o u rt  a a   Ca se   S t u d y ,   J .   R o b o t.   C o n tr o l ,   v o l.   2 ,   n o .   4 ,   p p .   2 7 4 - 2 8 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 / jrc.2 4 9 1 .   [3 ]   R.   Ala y i,   H.   Ha ra sii,   a n d   H.   P o u r d e ro g a r,   M o d e li n g   a n d   o p ti m iza ti o n   o f   p h o to v o lt a ic   c e ll with   G a lg o ri th m ,   J .   Ro b o t.   C o n tr o l ,   v o l.   2 ,   n o .   1 ,   p p .   3 5 - 4 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 / jrc.2 1 4 9 .   [4 ]   A.  Z.   Ab a ss ,   D .   P a v ly u c h e n k o ,   a n d   Z.   S .   Hu ss a in ,   S u rv e y   a b o u t   imp a c v o lt a g e   in sta b i li ty   a n d   tran sie n t   sta b il it y   fo a   p o we sy ste m   wi th   a n   in teg r a ted   so lar   c o m b i n e d   c y c le p lan t   i n   Ira q   b y   u si n g   ET A P ,   J .   R o b o t.   Co n tro l ,   v o l.   2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 4 - 1 3 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 /j r c . 2 3 6 6 .   [5 ]   A.  M e z o u a ri ,   e a l. ,   Ne P h o to v o lt a ic  En e rg y   S h a rin g   S y ste m   b e twe e n   Ho m e in   S tan d a lo n e   Are a s,”   In t.   J .   El e c tr.  Co mp u t.   E n g .   (IJ ECE ) ,   v o l.   8 ,   n o .   6 ,   p p .   4 8 5 5 - 4 8 6 2 ,   De c .   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij e c e . v 8 i 6 . p p 4 8 5 5 - 4 8 6 2 .   [6 ]   T.   Tu ra h y o ,   S imp le  S trate g y   o f   Co n tro DC - DC  Co n v e rter  a P o we S u p p ly   o n   H o u se h o ld   Li g h ts,”  J .   R o b o t.   Co n tro l ,   v o l.   2 ,   n o .   6 ,   p p .   4 8 4 - 4 8 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 /2 6 1 2 6 .   [7 ]   Y.  Ap rian i,   Z.   S a le h ,   R.   K.  Dill a h ,   a n d   I.   M .   S o f ian ,   An a ly sis  o th e   lo c a e n e rg y   p o ten ti a c o n n e c ti o n   wit h   p o we r   p la n ts  b a se d   o n   a rc h ime d e tu rb in e   1 0   k W,   J .   Ro b o t.   C o n t ro l ,   v o l.   1 ,   n o .   5 ,   p p .   1 6 2 - 1 6 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 /j rc . 1 5 3 3 .   [8 ]   A.  M e h m o o d ,   A .   Waq a s,  a n d   H.  T.   M a h m o o d ,   Eco n o m ic  V iab il it y   o S o lar  P h o to v o l taic   Wate P u m p   f o r   S u sta in a b le A g ricu lt u re   G ro wth   i n   P a k ista n ,   2 0 1 5 ,   d o i 1 0 . 1 0 1 6 /j . m a tp r. 2 0 1 5 . 1 1 . 0 1 9 .   [9 ]   P .   M e g a n to r o ,   F .   Da n a n g   Wi ja y a ,   a n d   E.   F irma n s y a h ,   De sig n   o f   so lar  wa ter  p u m p i n g   sy ste m   in   u r b a n   re sid e n t ial  b u il d in g (Ca se   stu d y Yo g y a k a rta,  In d o n e sia ),   in   2 0 1 7   In te rn a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Co n tr o l,   El e c tro n i c s,  Ren e wa b le  E n e rg y   a n d   Co mm u n ica ti o n (ICCRE C) ,   S e p .   2 0 1 7 ,   p p .   1 2 2 - 1 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 /ICC ERE C. 2 0 1 7 . 8 2 2 6 6 9 6 .   [1 0 ]   B.   A.  S a p u tra,  E.   P .   Hi d a y a t,   a n d   A.  Z.   Arf ian to ,   In ter n e o f   Th i n g s - Ba se d   S tea m   P u m p   M o t o P ro tec ti o n   D u e   to   Vo lt a g e   Un b a lan c e ,   J .   Ro b o t .   Co n tro l ,   v o l.   1 ,   n o .   2 ,   p p .   6 4 - 6 9 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 / jrc.1 2 1 4 .   [1 1 ]   M .   A.   S h o m a d   a n d   F .   R.   Hid a y a t,   Ve rti c a Blad e   F ib e rg las Co m p o site  fo r   Wi n d   T u rb i n e   P o we P lan t   Ap p li c a ti o n ,   J .   R o b o t.   Co n tro l ,   v o l.   2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 4 8 - 1 5 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 / jrc.2 3 6 9 .   [1 2 ]   Z.   Dz u lf ik ri ,   N.  Nu r y a n ti ,   a n d   Y.  Erd a n i,   De sig n   a n d   Im p lem e n tatio n   o Artifi c ial  Ne u ra Ne t wo rk to   P re d ict  Wi n d   Dire c ti o n s   o n   Co n tr o ll i n g   Ya o Wi n d   T u rb in e   P ro t o ty p e ,   J .   Ro b o t.   Co n tro l ,   v o l.   1 ,   n o .   1 ,   p p .   2 0 - 2 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 / jrc.1 1 0 5 .   [1 3 ]   S .   P u rwa n ti ,   A.  F e b rian i ,   M .   M a rd e n i,   a n d   Y.  Ira wa n ,   Tem p e ra tu re   M o n it o ri n g   S y ste m   fo E g g   I n c u b a to rs  Us in g   Ra sp b e rry   P i 3   Ba se d   o n   In ter n e o Th i n g (Io T),   J .   Ro b o t.   C o n tro l ,   v o l.   2 ,   n o .   5 ,   p p .   3 4 9 - 3 5 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 /j rc . 2 5 1 0 5 .   [1 4 ]   I.   P ra so jo ,   A.  M a se len o ,   O.  Tan a n e ,   a n d   N.  S h a h u ,   De sig n   o Au to m a ti c   Wate rin g   S y ste m   Ba se d   o n   Ard u in o ,   J .   Ro b o t.   C o n tr o l ,   v o l.   1 ,   n o .   2 ,   p p .   5 5 - 5 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 / jrc.1 2 1 3 .   [1 5 ]   H.  M a g h fi ro h ,   I.   I ftad i,   a n d   A .   S u jo n o ,   S p e e d   C o n tr o o I n d u c ti o n   M o t o u si n g   LQG ,   J .   Ro b o t.   Co n tro l ,   v o l.   2 ,   n o .   6 ,   p p .   5 6 5 - 5 7 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 /2 6 1 3 8 .   [1 6 ]   A.  A.  M o h a m m e d ,   A.  Ab d u ll a h i,   a n d   A.  Ib ra h im,  De v e lo p m e n o a   P ro t o ty p e   Au to n o m o u El e c t ric  Ve h icle ,   J .   Ro b o t.   C o n tr o l ,   v o l.   2 ,   n o .   6 ,   p p .   5 5 9 - 5 6 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 / 2 6 1 3 7 .   [1 7 ]   Zu lk i ffli   S a leh ,   Y .   Ap rian i ,   K.   Ka rim,  a n d   A.  Ald ian s y a h ,   An a ly sis  o P e rf o rm a n c e   o P e rm a n e n M a g n e t   G e n e r a to F l u k s   Ax ial   1   P h a sa   with   Va riati o n   Lo a d ,   J .   Ro b o t .   Co n tro l ,   v o l.   2 ,   n o .   2 ,   p p .   9 8 - 1 0 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i 1 0 . 1 8 1 9 6 /j rc . 2 2 6 0 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.