Solar Home System (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)
Pembangkit listrik tenaga surya
adalah ramah lingkungan, dan sangat menjanjikan. Sebagai salah satu alternatif
untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan uap (dengan minyak dan
batubara).
Perkembangan teknologi dalam
membuat solar panel yang lebih baik dari tingkat efisiensi, pembuatan aki yang
tahan lama, dan pembuatan alat elektronik yang dapat menggunakan Direct
Current.
Pada saat ini penggunaan tenaga
matahari (solar cells panel) masih dirasakan mahal karena tidak adanya subsidi.
Listrik yang kita gunakan saat ini sebenarnya adalah listrik bersubsidi.
Bayangkan pengusahaan/ penambangan minyak tanah, batubara (yang merusak
lingkungan), pembuatan pembangkit tenaga listrik uap, distribusi tenaga
listrik, yang semuanya dibangun dengan biaya besar.
Kelebihan
Pembangkit Listrik Tenaga Surya
* Energi yang terbarukan/ tidak
pernah habis
* Bersih, ramah lingkungan
* Umur panel sel surya panjang/
investasi jangka panjang
* Praktis, tidak memerlukan
perawatan
* Sangat cocok untuk daerah tropis
seperti Indonesia
Solar
Panel sebagai
komponen penting pembangkit listrik tenaga surya, mengubah sinar matahari
menjadi tenaga listrik. Umumnya kita menghitung maksimun sinar matahari yang
diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam. Tenaga listrik pada
pagi - sore disimpan dalam baterai,
sehingga listrik dapat digunakan pada malam hari, dimana tanpa sinar matahari.
Komponen
Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Untuk
instalasi listrik tenaga surya sebagai pembangkit listrik, diperlukan komponen
sebagai berikut:
1. Panel Surya (Solar Cell)
Solar panel mengkonversikan tenaga matahari
menjadi listrik. Sel silikon (disebut juga solar cells) yang disinari matahari/
surya, membuat photon yang menghasilkan arus listrik. Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan
0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel
(untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimun)
Apa arti Solar Cell
50 WP ?
Solar cell 50 wp
artinya solar cell tersebut mempunyai 50 watt peak ( pada saat matahari terik )
Peak 1 hari di asumsikan 4,5 jam (hitungan aman adalah 4 jam)
sehingga 50 x 4,5 = 225 watt hour / day
itu kapasitas maksimal untuk pemakaian 1 hari.
Contoh
Total penggunaan daya per day adalah 225 watt hour
Lampu teras 5 watt x 12 jam = 60 watt hour/ day
Lampu kamar tidur 11 watt x 5 jam = 55 watt hour hour / day
Lampu ruang tamu 11 watt x 5 jam = 65 watt hour / day
Lampu kamar mandi 5 watt x 4 jam = 20 watt hour / day
—————————
total = 200 watt / day
masih ada sisa 225 – 200 = 25
watt / day
2. Charge Control
Cara kerja charger controller
Pada
waktu solar panel mendapatkan energy dari cahaya matahari di siang
hari, rangkaian charger controller ini otomatis bekerja dan mengisi
(charge ) battery dan menjaga tegangan battery agar tetap stabil .
Contoh.
Bila
kita menggunakan battery 12V, maka rangkaian ini akan menjaga agar
tegangan charger 12 10% , tegangan charger yang di butuhkan antara 13,2 –
13,4 Volt.
dan bila sudah mencapai tegangan tersebut, rangkaian ini otomatis akan menghentikan proses pengisian battery tersebut.
Sebaliknya
apabila tegangan battery turun / drop hingga 11 Volt , maka controller
akan memutus tegangan sehingga battery tidak sampai habis.
Secara
keseluruhan Fungsi dari Controller ini yaitu dapat menjaga agar battery
tidak kelebihan (over charger) dan kehabisan tegangan (under charger)
dengan begitu maka umur dari battery bertambah lama.
3. Battery
Fungsi battery adalah sebagai
tempat untuk menyimpan daya (power storage).
Untuk battery yang digunakan
sebaiknya menggunakan battery gel atau yang selama ini kita kenal dengan
istilah battery kering.
Battery gel ini adalah yang
paling direkomendasikan untuk digunakan pada applikasi solar system.
Kelemahannya adalah harganya yang mahal.
3. Inverter / Converter (Optional)
adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan
tegangan searah (DC - direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC - alternating
current).
Alat ini tidak diperlukan untuk beban yang hanya membutuhkan tegangan searah.
Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Karena
pembangkit listrik tenaga surya sangat tergantung kepada sinar
matahari, maka perencanaan yang baik sangat diperlukan. Perencanaan
terdiri dari:
- Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (Watt).
- Berapa besar arus yang dihasilkan solar cells panel (dalam Ampere hour), dalam hal ini memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang harus dipasang.
- Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan pertimbangan penggunaan tanpa sinar matahari. (Ampere hour).
Dalam
nilai ke-ekonomian, pembangkit listrik tenaga surya memiliki nilai yang
lebih tinggi, dimana listrik dari PT. PLN tidak dimungkinkan, ataupun
instalasi generator listrik bensin ataupun solar. Misalnya daerah
terpencil: pertambangan, perkebunan, perikanan, desa terpencil, dll.
Dari segi jangka panjang, nilai ke-ekonomian juga tinggi, karena dengan
perencanaan yang baik, pembangkit listrik tenaga surya dengan panel
surya memiliki daya tahan 20 - 25 tahun. Baterai dan beberapa komponen lainnya dengan daya tahan 3 - 5 tahun.
Dari diagram pembangkit listrik
tenaga surya diatas: beberapa solar panel di paralel untuk menghasilkan arus
yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif panel
surya satu dengan panel surya lainnya. Kaki/ kutub negatif panel satu dan
lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya dihubungkan ke kaki
positif charge controller, dan kaki negatif panel surya dihubungkan ke kaki
negatif charge controller. Tegangan
panel surya yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller untuk mengisi
baterai. Untuk menghidupkan beban
perangkat AC (alternating current) seperti Televisi, Radio, komputer, dll, arus
baterai disupply oleh inverter.
Instalasi pembangkit listrik dengan
tenaga surya membutuhkan perencanaan mengenai kebutuhan daya:
- Jumlah pemakaian
- Jumlah solar panel
- Jumlah baterai
Contoh Perhitungan Sederhana Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Perhitungan keperluan daya
(perhitungan daya listrik perangkat dapat dilihat pada label di belakang
perangkat, ataupun dibaca dari manual):
·
Penerangan rumah : 10 lampu CFL @ 15 Watt x 4 jam
sehari = 600 Watt hour.
·
Televisi 21" : @ 100 Watt x 5 jam sehari = 500
Watt hour
·
Kulkas 360 liter : @ 135 Watt x 24 jam x 1/3 (karena
compressor kulkas tidak selalu hidup, umumnya mereka bekerja lebih sering
apabila kulkas lebih sering dibuka pintu) = 1080 Watt hour
·
Komputer : @ 150 Watt x 6 jam = 900 Watt hour
·
Perangkat lainnya : 400 Watt hour
·
Total kebutuhan daya : 3480 Watt hour
Jumlah solar
cells panel yang dibutuhkan, satu panel kita hitung 100 Watt
(perhitungan adalah 5 jam maksimun tenaga surya):
- Kebutuhan solar cells panel :
(3480 / 100 x 5) = 7 panel surya.
Jumlah kebutuhan batere 12 Volt
dengan masing-masing 100 Ah:
- Kebutuhan batere minimun (batere hanya digunakan 50%
untuk pemenuhan kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya kita
kalikan 2 x lipat : 3480 x 2 = 6960 Watt hour = 6960 / 12 Volt / 100 Amp =
6 batere 100 Ah.
- Kebutuhan batere (dengan pertimbangan dapat melayani
kebutuhan 3 hari tanpa sinar matahari) : 3480 x 3 x 2 = 20880 Watt hour
=20880 / 12 Volt / 100 Amp = 17 batere 100 Ah.
Solar Home System (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)
Pembangkit listrik tenaga surya
adalah ramah lingkungan, dan sangat menjanjikan. Sebagai salah satu alternatif
untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan uap (dengan minyak dan
batubara).
Perkembangan teknologi dalam
membuat solar panel yang lebih baik dari tingkat efisiensi, pembuatan aki yang
tahan lama, dan pembuatan alat elektronik yang dapat menggunakan Direct
Current.
Pada saat ini penggunaan tenaga
matahari (solar cells panel) masih dirasakan mahal karena tidak adanya subsidi.
Listrik yang kita gunakan saat ini sebenarnya adalah listrik bersubsidi.
Bayangkan pengusahaan/ penambangan minyak tanah, batubara (yang merusak
lingkungan), pembuatan pembangkit tenaga listrik uap, distribusi tenaga
listrik, yang semuanya dibangun dengan biaya besar.
Kelebihan
Pembangkit Listrik Tenaga Surya
* Energi yang terbarukan/ tidak
pernah habis
* Bersih, ramah lingkungan
* Umur panel sel surya panjang/
investasi jangka panjang
* Praktis, tidak memerlukan
perawatan
* Sangat cocok untuk daerah tropis
seperti Indonesia
Solar
Panel sebagai
komponen penting pembangkit listrik tenaga surya, mengubah sinar matahari
menjadi tenaga listrik. Umumnya kita menghitung maksimun sinar matahari yang
diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam. Tenaga listrik pada
pagi - sore disimpan dalam baterai,
sehingga listrik dapat digunakan pada malam hari, dimana tanpa sinar matahari.
Komponen
Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Untuk
instalasi listrik tenaga surya sebagai pembangkit listrik, diperlukan komponen
sebagai berikut:
1. Panel Surya (Solar Cell)
Solar panel mengkonversikan tenaga matahari
menjadi listrik. Sel silikon (disebut juga solar cells) yang disinari matahari/
surya, membuat photon yang menghasilkan arus listrik. Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan
0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel
(untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimun)
Apa arti Solar Cell
50 WP ?
Solar cell 50 wp
artinya solar cell tersebut mempunyai 50 watt peak ( pada saat matahari terik )
Peak 1 hari di asumsikan 4,5 jam (hitungan aman adalah 4 jam)
sehingga 50 x 4,5 = 225 watt hour / day
itu kapasitas maksimal untuk pemakaian 1 hari.
Contoh
Total penggunaan daya per day adalah 225 watt hour
Lampu teras 5 watt x 12 jam = 60 watt hour/ day
Lampu kamar tidur 11 watt x 5 jam = 55 watt hour hour / day
Lampu ruang tamu 11 watt x 5 jam = 65 watt hour / day
Lampu kamar mandi 5 watt x 4 jam = 20 watt hour / day
—————————
total = 200 watt / day
masih ada sisa 225 – 200 = 25
watt / day
2. Charge Control
Cara kerja charger controller
Pada
waktu solar panel mendapatkan energy dari cahaya matahari di siang
hari, rangkaian charger controller ini otomatis bekerja dan mengisi
(charge ) battery dan menjaga tegangan battery agar tetap stabil .
Contoh.
Bila
kita menggunakan battery 12V, maka rangkaian ini akan menjaga agar
tegangan charger 12 10% , tegangan charger yang di butuhkan antara 13,2 –
13,4 Volt.
dan bila sudah mencapai tegangan tersebut, rangkaian ini otomatis akan menghentikan proses pengisian battery tersebut.
Sebaliknya
apabila tegangan battery turun / drop hingga 11 Volt , maka controller
akan memutus tegangan sehingga battery tidak sampai habis.
Secara
keseluruhan Fungsi dari Controller ini yaitu dapat menjaga agar battery
tidak kelebihan (over charger) dan kehabisan tegangan (under charger)
dengan begitu maka umur dari battery bertambah lama.
3. Battery
Fungsi battery adalah sebagai
tempat untuk menyimpan daya (power storage).
Untuk battery yang digunakan
sebaiknya menggunakan battery gel atau yang selama ini kita kenal dengan
istilah battery kering.
Battery gel ini adalah yang
paling direkomendasikan untuk digunakan pada applikasi solar system.
Kelemahannya adalah harganya yang mahal.
3. Inverter / Converter (Optional)
adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan
tegangan searah (DC - direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC - alternating
current).
Alat ini tidak diperlukan untuk beban yang hanya membutuhkan tegangan searah.
Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Karena
pembangkit listrik tenaga surya sangat tergantung kepada sinar
matahari, maka perencanaan yang baik sangat diperlukan. Perencanaan
terdiri dari:
- Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (Watt).
- Berapa besar arus yang dihasilkan solar cells panel (dalam Ampere hour), dalam hal ini memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang harus dipasang.
- Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan pertimbangan penggunaan tanpa sinar matahari. (Ampere hour).
Dalam
nilai ke-ekonomian, pembangkit listrik tenaga surya memiliki nilai yang
lebih tinggi, dimana listrik dari PT. PLN tidak dimungkinkan, ataupun
instalasi generator listrik bensin ataupun solar. Misalnya daerah
terpencil: pertambangan, perkebunan, perikanan, desa terpencil, dll.
Dari segi jangka panjang, nilai ke-ekonomian juga tinggi, karena dengan
perencanaan yang baik, pembangkit listrik tenaga surya dengan panel
surya memiliki daya tahan 20 - 25 tahun. Baterai dan beberapa komponen lainnya dengan daya tahan 3 - 5 tahun.
Dari diagram pembangkit listrik
tenaga surya diatas: beberapa solar panel di paralel untuk menghasilkan arus
yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif panel
surya satu dengan panel surya lainnya. Kaki/ kutub negatif panel satu dan
lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya dihubungkan ke kaki
positif charge controller, dan kaki negatif panel surya dihubungkan ke kaki
negatif charge controller. Tegangan
panel surya yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller untuk mengisi
baterai. Untuk menghidupkan beban
perangkat AC (alternating current) seperti Televisi, Radio, komputer, dll, arus
baterai disupply oleh inverter.
Instalasi pembangkit listrik dengan
tenaga surya membutuhkan perencanaan mengenai kebutuhan daya:
- Jumlah pemakaian
- Jumlah solar panel
- Jumlah baterai
Contoh Perhitungan Sederhana Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Perhitungan keperluan daya
(perhitungan daya listrik perangkat dapat dilihat pada label di belakang
perangkat, ataupun dibaca dari manual):
·
Penerangan rumah : 10 lampu CFL @ 15 Watt x 4 jam
sehari = 600 Watt hour.
·
Televisi 21" : @ 100 Watt x 5 jam sehari = 500
Watt hour
·
Kulkas 360 liter : @ 135 Watt x 24 jam x 1/3 (karena
compressor kulkas tidak selalu hidup, umumnya mereka bekerja lebih sering
apabila kulkas lebih sering dibuka pintu) = 1080 Watt hour
·
Komputer : @ 150 Watt x 6 jam = 900 Watt hour
·
Perangkat lainnya : 400 Watt hour
·
Total kebutuhan daya : 3480 Watt hour
Jumlah solar
cells panel yang dibutuhkan, satu panel kita hitung 100 Watt
(perhitungan adalah 5 jam maksimun tenaga surya):
- Kebutuhan solar cells panel :
(3480 / 100 x 5) = 7 panel surya.
Jumlah kebutuhan batere 12 Volt
dengan masing-masing 100 Ah:
- Kebutuhan batere minimun (batere hanya digunakan 50%
untuk pemenuhan kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya kita
kalikan 2 x lipat : 3480 x 2 = 6960 Watt hour = 6960 / 12 Volt / 100 Amp =
6 batere 100 Ah.
- Kebutuhan batere (dengan pertimbangan dapat melayani
kebutuhan 3 hari tanpa sinar matahari) : 3480 x 3 x 2 = 20880 Watt hour
=20880 / 12 Volt / 100 Amp = 17 batere 100 Ah.