Memasang Solar Home System

7/25/2019 Memasang Solar Home System

http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 1/22

Catatan: SHS yang saya rangkai dalam tulisan ini sudah mengalami

modifikasi untuk meningkatkan efisiensi maupun safety. Perubahan-

perubahan modifikasi dicatat di bagian akhir tulisan ini.

*****

DISC!I"#$: SHS yang saya rangkai ini hanyalah sebatas u%i coba sebagaibagian dari hobi saya tentang elektronika. Sistem&rangkaian yang

dipaparkan dalam tulisan ini tidak meru%uk pada standar mana pun' namun

tetap memerhatikan aspek safety kelistrikan pada umumnya.

Sistem&rangkaian dalam tulisan ini tidak disarankan diaplikasikan oleh

pihak&kontraktor mana pun untuk layanan instalasi profesional tanpa adanya

riset kelaikan untuk umum. !nda yang ingin membangun SHS di rumah'

disarankan berkonsultasi dengan kontraktor profesional di kota&daerah !nda'

dan tidak disarankan untuk memasangnya sendiri.

*****Saya mempunyai salah satu hobi yang cukup berbeda dengan profesi yaitu

(elektronika). Se%ak S"P sudah suka utak-atik dan bikin radio' alky talky'

dll. +erkaitan dengan hobi tersebut' dalam tulisan ini saya akan mencoba

berbagi tentang solar home system ,SHS yang sudah saya pasang di

rumah.

Ide untuk membuat PS ,pembangkit listrik tenaga surya mini untuk

perumahan atau SHS ini sebenarnya sudah lama. /etika tinggal di 0erman'

perumahan di seberang kampus saya dulu ternyata atap-atap rumahnya

banyak yang dipasang panel surya. +enar-benar inspiratif karena di negara

yang musim panasnya hanya seperempat tahun sa%a sudah mulai

menggunakan energi yang bersumber dari matahari. Indonesia yang terletak

di daerah tropis seharusnya mulai melirik sumber energi terbarukan ini.

"asalah keekonomian' memang perlu hitung-hitungan apakah SHS ini bisa

dibilang lebih irit dari listrik P1 atau tidak' tulisan ini tidak mengarah ke

sana. 2ang %elas in3estasi aal memang besar' namun setelahnya tidak

memerlukan biaya operasional. /ita hanya perlu melakukan peraatan sa%a

terutama untuk aki sebagai penyimpan energi listrik.



4ambar 5. Skema SHS

6ntuk membuat SHS setidaknya harus ada empat komponen utama sepertipada 4ambar 5 yaitu:

5. Panel surya

7. Solar charge controller

8. !ki

9. Inverter DC ke !C

1. Panel Surya

Panel surya adalah alat yang digunakan untuk mengubah sinar matahari

men%adi listrik. Dalam sinar matahari terkandung energi dalam bentuk foton.

/etika foton ini mengenai permukaan sel surya' elektron-elektronnya akantereksitasi dan menimbulkan aliran listrik. Prinsip ini dikenal sebagai prinsip

fotoelektrik. Sel surya dapat tereksitasi karena terbuat dari material

semikonduktor yang mengandung unsur silikon. Silikon ini terdiri atas dua

%enis lapisan sensitif: lapisan negatif ,tipe-n dan lapisan positif ,tipe-p.

erdapat setidaknya dua %enis panel surya yaitu polikristalin dan

monokristalin. Panel surya monokristalin merupakan panel yang paling

efisien yang dihasilkan dengan teknologi terkini dan menghasilkan daya

listrik per satuan luas yang paling tinggi. "onokristal dirancang untuk

penggunaan yang memerlukan konsumsi listrik besar pada tempat-tempatyang beriklim tropis. /elemahan dari panel %enis ini adalah tidak akan

berfungsi baik di tempat yang cahaya mataharinya kurang ,teduh'

efisiensinya akan turun drastis dalam cuaca beraan.

Panel surya polikristalin merupakan panel surya yang memiliki susunan

kristal acak karena difabrikasi dengan proses pengecoran. ipe ini

memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan %enis



4ambar 7. 0enis aki starter ,otomotif ,a dan deep cycle ,b

0enis aki starter atau otomotif sebaiknya tidak mengalami discharge hingga

melampaui >@A kapasitas muatan lsitriknya untuk men%aga keaetan aki.

!pabila muatan aki basah sampai di baah >@A dan dibiarkan dalam aktu

lama ,berhari-hari tidak di-charge kembali' maka kapasitas muat aki

tersebut akan semakin berkurang sehingga men%adi tidak aet.+erkurangnya kapasitas muat aki tersebut karena proses pembentukan

kristal sulfat yang menempel pada pelat ketika muatan aki tidak penuh ,di

baah >@A. /eaetan aki berkaitan dengan banyaknya discharging pada

kedua %enis aki tersebut ditun%ukkan pada abel 5.

abel 5. Siklus pengisian pada %enis aki otomotif dan deep cycle

Secara konstruksi aki dibedakan men%adi tipe basah ,kon3ensional' flooded

lead acid 'sealed lead acid ,S!' valve regulated lead acid ,$!' gel' dan

!4" ,absorbed glass mat B dimana semuanya merupakan aki yang berbasis

asam timbal ,lead acid . abel 7 menun%ukkan 3oltase yang diperlukan untuk

proses absorption charging ,dengan arus maksimum dan float

charging ,untuk mencegah self discharge pada %enis-%enis aki tersebut.



abel 7. oltase charging untuk berbagai %enis aki

.

4ambar 8. "odel gelombang in3erter

4. Inverter

Inverter adalah perangkat yang digunakan untuk mengubah arus DC dari aki

men%adi arus !C dengan tegangan umumnya 77@ 3olt. !lat ini diperlukan

untuk SHS karena menyangkut instalasi kabel yang banyak dan pan%ang.

!pabila beban bukan untuk instalasi rumah' misalnya hanya untuk

menghidupkan satu lampu atau alat dengan 3oltase 57 DC dan tidakmenggunakan kabel yang pan%ang ,seperti P06: Penerangan 0alan 6mum'

in3erter tidak diperlukan. !pabila %umlah beban banyak dan kabel pan%ang

dan tetap menggunakan arus DC 57 3olt tanpa in3erter' maka akan banyak

sekali listrik yang hilang di kabel ,losses. Selain itu %ika menggunakan

in3erter yang mengubah men%adi arus !C 77@ 3olt' ini akan sesuai dengan



listrik P1 sehingga bisa dibuat listrik hibrid ,gabungan listrik P1 dan SHS

dengan instalasi kabel dan lampu yang sama.

erdapat tiga %enis inverter dilihat dari gelombang output-nya yaitu pure

sine wave'square wave' dan modified sine wave ,4ambar 8.

Inverter pure sine wave mempunyai bentuk gelombang sinus murni sepertilistrik dari P1. +entuk gelombang ini merupakan yang paling ideal untuk

peralatan elektronik pada umumnya.

Inverter square wave mempunyai bentuk gelombang kotak sebagai hasil dari

prosesswicthing sederhana. +entuk gelombang ini tidak ideal dan dalam

banyak kasus dapat merusak peralatan elektronik rumah tangga.

Inverter modified sine wave mempunyai gelombang yang dimodifikasi

mendekati bentuk sinus. +entuk gelombang ini dapat merusak peralatan

yang bersifat sensitif.

Inverter square wave sebaiknya dihindari supaya tidak merusak peralatanelektronik' sedangkan inverter modified sine wave sebaiknya tidak

digunakan untuk peralatan yang mengubah listrik men%adi gerakan seperti

pompa' kipas angin' printer' dll. Inverter modified sine

wave merupakan inverter yang banyak di%ual di pasaran' sedangkaninverter

pure sine wave %arang ada di pasaran karena harganya yang mahal' sekitar

5@ kali lipat harga inverter modified sine wave.

Merangkai Solar Home System

$angkaian SHS sebenarnya sangatlah sederhana seperti pada 4ambar 5 di

atas. Panel surya yang saya gunakan sebanyak yang terdiri dari 7 panel >@

att peak ,;p dan 9 panel 5@@ ;p' masing-masing mempunyai tegangan

output 5< 3olt. 6ntuk menghindarilosses listrik yang besar' SHS yang saya

pasang menggunakan sistem solar controller 79 3olt' bukan 57 3olt. Supaya

tegangannya mencukupi untuk pengisian aki' maka panel surya harus diseri.

Dua kali dua ,7 7 panel 5@@ ;p diseri menghasilkan tegangan 8 3olt dan

arus maksimum 7 >'< !' kemudian dua kali panel >@ ;p %uga diseri

menghasilkan tegangan 8 3olt dan arus maksimum 8!. Dua rangkaian

tersebut kemudian diparalel sehingga diperoleh panel surya total 8 3olt dan

arus maksimum 59' ! ,4ambar 9.



mengalir ke solar controller dan kemudian ke aki dan inverter cukup besar'

maka kabel harus menyesuaikan. !cuan singkatnya untuk arus sebesar 5@ !

maka kabel yang dipasang setidaknya mempunyai ukuran luas penampang

minimal 7'> mm7' %ika kurang dari itu maka kabel bisa panas dan terbakar.

4ambar G. /oneksi solar controller

Solar charge controller yang digunakan seperti pada gambar di baah'

dengan kapasitas 8@ ! ,4ambar <. "enurut saya ini adalah

%enis controller yang cukup bagus karena beberapa alasan.

Pertama' controller ini menggunakan teknologi "PP sehingga efisiensi

dalam pengisian aki lebih tinggi. Sesuai spesifikasi panel surya yang sayarangkai' arus pengisian adalah 59' !' namun dengan solar controller ini

kelebihan tegangan panel surya dikon3ersi ke arus pengisian sehingga

totalnya men%adi maksimal kurang lebih 5< !.

/edua' parameter bisa diubah-ubah sesuai dengan tipe aki. Sebagai contoh

tegangan pengisian ,charging (float) bisa diubah-ubah. egangan charging



float untuk aki basah umumnya 58'> 3olt untuk aki 57 3olt atau 7G 3olt

untuk aki 79 3olt. 0enis aki lain mempunyai tegangan charging float yang

berbeda. Parameter lain yang bisa diubah adalah tegangan aki minimum

ketika aliran listrik ke beban harus diputus. /etika ter%adi

proses discharging karena digunakan oleh beban' maka tegangan aki akanterus berkurang. /etika tegangan yang menurun tersebut sampai pada

tegangan minimum yang ditentukan tadi' maka solar charge

controller otomatis akan memutuskan aliran ke beban supaya aki tidak

ter%adi over-discharging. itur ini sangat penting ketika kita tidak

menggunakan %enis aki deep cycle. Dari beberapa fitur yang disebut di atas'

sudah %elascontroller ini sangat fleksibel.

/etiga' controller ini sangat informatif dengan parameter-parameter semua

ditampilkan dalam layar CD seperti arus dan tegangan charging' serta arus

dan tegangandischarging./eempat' seperti %enis controller pada umumnya' disertai fitur program

otomasi untuk pengaturan kapan aliran beban disambung dan diputus'

apakah dengan timer atau dengan indikator sinar matahari ,F1 ketika gelap

di sore hari' dan F ketika terang di pagi hari.

4ambar <. Solar Charge Controller "PP 57&79 3olt ,!uto' 8@ !.

0enis aki yang digunakan adalah aki basah sebanyak 7E5@@ !h dan 7@!h

yang dikombinasi seri dan paralel seperti skema 4ambar G di atas. Dari

konfigurasi tersebut diperoleh aki 79 3olt dengan kapasitas muatan 5@ !h.



Di sini saya senga%a memilih %enis aki basah karena lebih murah dari %enis

aki lain ,4ambar . Dengan %enis solar charge controller seperti di%elaskan

di atas' penggunaan aki basah saya pikir tidak terlalu men%adi masalah.

Hanya sa%a kita memang harus ra%in memeriksa le3el air aki setidaknya

setiap 7 bulan sekali.Selain itu penempatan aki basah dalam ruang tertutup atau di dalam rumah

%uga cukup beresiko' karena selama proses charging aki akan mengeluarkan

uap air aki yang berbau menyengat dan tidak bagus bagi manusia. 6ntuk

mengantisipasinya' saya pasang selang 3entilasi dari lemari kecil tersebut

meleati dalam tembok bersama kabel-kabel dan kemudian dihisap dengan

kipas hisap yang biasanya untuk laptop di atas plafon rumah.

4ambar . !ki +asah 5@ !h 79 olt

Inverter yang digunakan adalah %enis pure sine wave ,4ambar 5@.

Sebelumnya saya menggunakan %enis modified sine wave dari berbagai merk

dan spesifikasi yang ternyata memang bermasalah atau tidak cocok untukbeberapa alat elektronik di rumah seperti lampu %enis #D merk tertentu'

sensor gerak dengan saklar relay' sensor cahaya dengan saklar relay' dll.

Sehingga saya beralih ke inverter pure sine wave supaya benar-benar lebih

aman untuk semua peralatan elektronik di rumah. Sampai saat ini dengan

%enis in3erter ini tidak ada masalah untuk semua peralatan elektronik.



4ambar 57. Pembagian +eban istrik pada 9 Saklar

istrik di rumah dibuat sistem hibrid' yaitu menggunakan sumber listrik dari

P1 dan PS. Saklar yang mengarah ke atas artinya menggunakan listrik

P1 terus menerus selama 79 %am. Saklar mengarah ke baah artinya

menggunakan listrik P1 dan SHS yang berganti secara otomatis ketika

petang dan pagi hari ,sistem hibrid. 6ntuk yang terakhir ini' sistem otomasi

cukup sederhana yaitu hanya menggunakan saklar elektrik ,relay./etika solar controller memutus aliran ke beban' maka relay secara pasif

akan menghubungkan aliran ke listrik P1. /etika gelap ,petang aliran ke

beban tersambung sehingga menggerakkan relay yang kemudian mengganti

sambungan listrik ke SHS.

$ata-rata beban SHS dari petang hari hingga malam %am sekitar 7@@ ;att'

sedangkan setelah %am malam hingga pagi hari beban SHS rata-rata

sekitar 5@@ ;att. +eban ini relatif kecil karena semua lampu sudah berupa

lampu #D. Selain itu %uga sudah menggunakan #D. 0ika dihitung

muatan listrik yang terpakai setiap malam rata-rata @ !h dari aki 79 3olt./arena muatan aki total adalah 5@ !h ,79 3olt maka masih tersisa setiap

pagi hari rata-rata 5@@ !h' dimana ini masih %auh di atas >@A kapasitas

muat aki' sehingga masih relatif aman supaya aki basah ini tetap aet.

6ntuk charging dari panel surya' dengan mengasumsikan penyinaran

matahari maksimum ter%adi selama > %am sehari dengan arus 59' ! maka

akan tersimpan muatan sebesar 59' ! > %am ? G8 !h. Di luar > %am

penyinaran maksimum tersebut' panel surya masih tetap

melakukan charging namun dengan arus yang lebih kecil. Sehingga

penggunaan @ !h setiap malam umumnya akan terkompensasi denganpengisian aki pada siang hari.

Hitungan di atas hanyalah perkiraan kasar karena tidak memasukkan faktor

efisiensi alat-alat.

Dalam kondisi musim penghu%an proses charging bisa %adi akan kurang dari

>@ !h setiap harinya' sehingga aki semakin lama akan semakin terkuras

habis setelah berhari-hari kondisi hu%an ,mendung. 6ntuk mengantisipasi



supaya aki tetap ter%aga dalam kondisi full setiap men%elang petang hari'

dipasang %uga charger aki biasa yang bersumber dari listrik P1 ,4ambar

58.

4ambar 58. Charger !ki /on3ensional

Charger kon3ensional ini disetel secara otomatis akan hidup setiap harinya

men%elang petang ,%am 9 sore untuk mengecek kapasitas aki apakah sudah

full muatannya atau belum. Penyetelan otomatisnya menggunakan timer.!pabila kondisi aki belum full' maka charger kon3ensional akan melakukan

pengisian aki. !pabila aki sudah full' maka charger kon3ensional tidak akan

melakukan pengisian aki. 2ang harus diperhatikan di sini adalah ketika

charger kon3ensional hidup maka secara otomatis koneksi aki dan panel

surya kesolar controller harus terputus. "ekanisme ini dilakukan dengan

memasang saklar elektrik ,relay.

entang biaya' perangkat-perangkat yang saya sebut di atas dibeli pada

kuartal ke-8 tahun 7@58 dengan harga pada saat itu. Harga panel surya

sebenarnya sangat ber3ariasi di pasaran' tergantung merk. Panel surya yangsaya beli merk-nya Sunrise buatan China dengan garansi 7> ,dua puluh

lima tahun. Harga panel yang 5@@ ;p adalah $p 5'< %uta' sedangkan panel

yang >@ ;p $p 5 %uta. Harga aki basah 7E5@@ !h dan 7E@ !h total adalah

$p 7'G %uta. Solar charge controller "PP 8@ ! harganya $p @'

%uta. Inverter pure sine wave >@@ ; ,57@@ ; surge harganya $p 5'9 %uta.

Sehingga biaya keempat perangkat utama SHS adalah sekitar $p 59 %uta.



.

ulisan ini saya buat untuk berbagi kepada siapa sa%a yang kebetulan

tertarik utak-atik tentang SHS. Semua peralatan utama SHS saya beli secara

online' baik dari pen%ual dalam negeri ,panel surya' aki maupun luar negeri

,solar charge controller ' inverter pure sine wave. Semoga pada tertarik dan

semakin banyak komunitas yang memakai listrik bertenaga surya' karena

negara Indonesia terletak di daerah tropis' maka tenaga matahari adalah

sumber energi alternatif yang sangat melimpah.

#nergi matahari' energi terbarukan' energi hi%auJ.

"ateri tulisan ini sebagian diambil dari beberapa sumber:

5. http:&&.pro%ectfreepoer.com

7. http:&&.cmacpoer.co.Ka

8. http:&&.panelsurya.com

9. http:&&.sunpoerplus.co.nK

>. http:&&solarpanelindonesia.ordpress.com

. http:&&panel-surya.blogspot.com

erima kasih banyak kepada C. !neka Surya ,http:&&.anekapanel.com

atas suplai panel surya dan %uga konsultasi gratis yang ramah selama ini.

Perhatian: SHS yang saya pasang ini sudah mempertimbangkan

banyak aspek keamanan dan standar pemasangan. Jika Anda

tertarik dengan SHS dan belum mengerti tentang kelistrikan seara

umum dan SHS seara khusus! "angan memasangnya sendiri!

sebaiknya meminta kepada kontraktor yang ada di daerah Anda

untuk mendesain dan memasangnya.

#P$A%&:

5. /arena banyak keterbatasan kapasitas maupun isu gas asam yang timbul'

SHS&PS di rumah sudah diganti dengan aki $! ,3al3e regulated lead

acid deep cycle sebanyak 7 buah masing-masing 55@ !h ,7 5@@ !h.

+erikut foto setelah diganti dengan aki $!:

http://www.anekapanel.com/

http://www.anekapanel.com/



timbal sulfat yang sudah lama menumpuk' sehingga aki men%adi (seperti

baru) lagi. 6ntuk lebih detil tentang desulfator bisa dilihat di link ini: .

+erikut gambar desulfator yang terpasang di SHS. Desulfator ini hanya saya

fungsikan sekali dalam sebulan selama 7 hari non-stop.

Desulfator aki asam timbal ,lead acid C#1.

8. +erhubung banyak yang menanyakan tentang skema rangkaian. +erikutini adalah skema rangkaian SHS di rumah saya dengan kondisi paling akhir.



Skema rangkaian SHS update "ei 7@5>

Memasang Solar Home System

Documents

Transcript of Memasang Solar Home System