Instalasi listrik tenaga surya

Home > Diary, Tutorial, Uncategorized > Instalasi listrik tenaga surya

Instalasi listrik tenaga surya

December 5, 2015 utamaandri Leave a comment Go to comments

Gara-gara PLN sering mati lampu….udah gitu naik terus biaya listrik….coba cari alternatif sumber listrik. salah satunya dengan tenaga matahari. Indonesia memiliki karunia sinar matahari. Hampir di setiap pelosok Indonesia, matahari menyinari sepanjang pagi sampai sore. Energi matahari yang dipancarkan dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan panel surya / solar cell. Berikut sekelumit tentang PLTM (Pembangkit Listrik Tenaga Matahari).

Untuk instalasi listrik tenaga surya sebagai pembangkit listrik, diperlukan komponen sebagai berikut:

Panel surya / solar cell
Charge controller
Inverter
Battery

panel surya / solar cell menghasilkan energi listrik tanpa biaya, dengan mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (disebut juga solar cell) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan arus listrik. Sebuah solar cell menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya / solar cell 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimun).

Charge controller, digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai. Tegangan maksimum yang dihasilkan panel surya / solar cell pada hari yang terik akan menghasilkan tegangan tinggi yang dapat merusak baterai.

Inverter, adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC – direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC – alternating current).

Baterai, adalah perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya. Tanpa baterai, energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada sinar matahari.

Diagram instalasi pembangkit listrik tenaga surya ini terdiri dari panel surya / solar cell, charge controller, inverter, baterai.

Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya diatas: beberapa panel surya / solar cell di paralel untuk menghasilkan arus yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif panel surya/solar cells satu dengan panel surya / solar cell lainnya. Kaki / kutub negatif panel satu dan lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya / solar cell dihubungkan ke kaki positif charge controller, dan kaki negatif panel surya / solar cell dihubungkan ke kaki negatif charge controller. Tegangan panel surya / solar cell 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 panel surya / solar cell
Jumlah baterai

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 panel surya / solar cell yang dibutuhkan, satu panel kita hitung 100 Watt (perhitungan adalah 5 jam maksimun tenaga surya):

Kebutuhan panel surya / solar cell : (3480 / 100 x 5) = 7 panel surya / solar cell.

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.

Perkiraan Biaya Panel Surya Solar Cells

Jadi kalau dari tadi kita membicarakan penggunaan tenaga surya untuk pembangkit listrik sendiri / mandiri,
berapakah harga panel surya / solar cell?

Harga panel surya / solar cell tergantung dari beberapa faktor:
* Type panel/ teknologi/ efisiensi
* Ukuran panel dan daya dalam Watt yang dihasilkan per jam
Perkiraan harga panel untuk 50 Watt Peak adalah sekitar Rp. 2.500.000 di Jakarta. Jadi harga per Watt Peak adalah sekitar Rp. 50.000 (per Agustus 2009). Harga tersebut akan terus turun karena beberapa faktor:

Jumlah pengguna yang semakin besar (karena kesadaran penggunaan energi hijau)
Produksi panel surya / solar cell semakin banyak
Harga minyak dan batu bara yang semakin mahal
Perkembangan teknologi sel surya (solar cell)

Harga solar cells panel per Agustus 2010 adalah Rp. 32.500 untuk satu Watt Peak.

Pemeliharaan Panel Surya

Pada umumnya panel surya / solar cell tidak membutuhkan pemeliharan yang rutin seperti genset. Genset umumnya diharuskan untuk dihidupkan satu kali seminggu, pemeriksaan oli, pemeriksaan batere, dll. Pemeliharaan panel surya / solar cell:

Dibersihkan berkala untuk tidak mengurangi penyerapan intensitas matahari.
Mengatur letak dari panel surya / solar cell supaya mendapatkan sinar matahari langsung dan tidak terhalangi objek (pohon, jemuran, bangunan, dll)

Ukuran Panel Surya : Solar Cells

Beberapa contoh implementasi panel surya / solar cell dan perangkat yang menggunakan energi yang dihasilkan:

Ukuranpanel sel surya – solar cells	10 WP	20 WP	50 WP	80 WP	120 WP
Jumlah Watt untuk pengisian batere (5 jam sehari)	50 W, 4.17 A	100 W, 8.33 A	250 W, 20.83 A	400 W, 33.33 A	600 W, 50 A
Lampu LED 3 Watt (pemakaian 12 jam)	1 (36 W)	3 (108 W)	7 (252 W)	11 (396 W)	16 (576 W)
Lampu jalan LED 21 Watt (pemakaian 12 jam)			1 (252 W)	1 (252 W)	2 (504 W)

Spesifikasi teknis panel surya / solar cell (dapat berubah sesuai dengan produk):

Output power	20	50	80	80	120
Cell type	Multi	Multi	Amorphous	Multi	Multi
Max Power	20	50	88	85	120
Min Power			76	76	114
Open circuit voltage (Voc)	21.6	21.6	63.3	21.6	21.3
Short circuit current (Isc)	1.3	2.98	2.08	5.15	7.81
Max Power Voltage (Vpm)	17.2	17.6	47.6	17.3	17.1
Max Power Current (Ipm)	1.17	2.85	1.68	4.63	7.02
Max System Voltage (V)			600	600	540
Dimension L x W x H(mm)	639 x 294 x 23	835 x 540 x 28	1129 x 934 x 46	1214 x 545 x 35	1499 x 662 x 46
Module Efficiency			7.6	14.1	13.1
Weight (kg)	2.4	5.5	17	9	14

Bagaimana…makin bingung….! Oke mudah2an penjelasan dibawah ini dapat membantu

Bagaimana Cara Perhitungan Solar System untuk di rumah kita. Langkah2nya adalah :

1. Berapa kebutuhan jumlah total beban di rumah yang akan menggunakan tenaga dari solar panel. Dari tagihan listrik, bisa dilihat tingkat konsumsinya dalam bentuk kWh (kilowatt per jam) setiap bulan misalnya. Nah dari situ kita bisa identifikasikan berapa kWh yang dibutuhkan tiap hari, misalnya 200 watt.

2 . Pertanyaan selanjutnya adalah, berapa lama beban yang totalnya 200 watt ini akan dihidupkan dengan menggunakan sistem solar panel? Ambil contoh misalnya 12 jam. Jika 12 jam, berarti total konsumsi daya beban dalam sehari adalah 12 x 200 watt = 2.400 watt.

3 . Tentunya lebih diuntungkan jika beban yang menggunakan solar panel dinyalakan pada malam hari. Dengan begini, penggunaan baterai relatif tidak berat dan dimungkinkan jumlah baterai dapat pula dikurangi jumlahnya, karena listrik yang di-supply tidak hanya oleh baterai tetapi sinar matahari masih turut memberikan supply.

4. Mari kita ambil contoh penggunaan sistem solar panel adalah pada pukul 18.00 s/d 06.00 (12 jam). Hitung berapa besar dan jumlah baterai yang dibutuhkan untuk men-supply beban sejumlah total 2.400 watt:

Jumlah total 2.400 watt perlu ditambahkan sekitar 30 persen yang adalah listrik yang digunakan oleh perangkat selain panel surya, yakni inverter sebagai pengubah arus DC (searah) menjadi AC (bolak – balik) (karena pada umumnya peralatan rumah tangga menggunakan arus AC), dan controller (sebagai pengatur arus) yakni menutup arus ke baterai jika tegangan sudah berlebih di baterai dan memberhentikan pengambilan arus dari baterai jika baterai sudah hampir kosong. Sehingga jika ditambahkan 30 persen, maka total daya yang dibutuhkan adalah 2.400 x (2.400 + 30%) = 3.120 watt.

5 . Dari 3.120 watt tersebut, jika dibagi 12 V ( tegangan umum yang dimiliki baterai) maka kuat arus yang dibutuhkan adalah 260 Ampere. Maka, jika kita menggunakan baterai yang sebesar 65 Ah 12 V, maka kita membutuhkan empat baterai (65 x 12 x 4 = 3.120 watt).

6 . Dengan mendapatkan 3.120 watt ini, kita akan mendapatkan jumlah panel yang kita butuhkan, termasuk besarannya yakni sebagai berikut. Jika menggunakan ukuran panel yang 100 wp (watt peak), maka dalam sehari panel ini kurang lebih menghasilkan supply sebesar 100 wp x 3 (jam) = 300 watt.

Adapun 3 jam didapat dari efektivitas rata-rata waktu sinar matahari bersinar di negara tropis seperti Indonesia, dan 3 jam ini sudah menjadi semacam perhitungan rumus baku efektivitas sinar matahari yang diserap oleh panel surya. Maka jika 1 panel yang 100 wp mampu memberikan listrik sejumlah 300 watt, didapatkan total panel yang dibutuhkan adalah sejumlah 3.120 watt per 300 watt = 10,4

7. Setelah sudah berhasil mendapatkan kombinasi antara jumlah panel surya dan baterai untuk mensupply listrik sejumlah total 3.120 watt yang dinyalakan selama 12 jam sehari, dimana beban yang menggunakannya dinyalakan pada malam hari antara pukul 18.00 sampai dengan 06.00, yakni 10 panel surya yang 100 watt peak (wp) dan empat buah baterai 65 Ah12 V. (Tanpa Back Up)

Perihal harga, saat ini sistem ini (sudah berikut seluruh perangkatnya) adalah berkisar (Rp 35.000- Rp 45.000) per wattnya. Jadi jika menggunakan sepuluh panel yang 100 wp (sehingga totalnya = 10 x 100 wp = 1000wp x 3 jam pencahayaan matahari dalam sehari total menjadi 3.000 watt x Rp 35.000 = Rp 105,000.000/set lengkap(tanpa instalasi dan pengiriman)

Dimana untuk penggunaan PLTS mungkin cost awal besar tetapi untuk jangka waktu kedepannya lebih efisien dibandingkan dengan genset dan PLN.

cara pasang