PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

10
PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA BERBANTUAN PROGRAM CALCULATIONSOLAR Jun Syahrizal 1) , Yandri, S.T, M.T 2) , Ayong Hiendro, S.T, M.T 3) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura [email protected] ABSTRAK Perencanaan PLTS secara manual membutuhkan perhitungan dengan tingkat ketelitian yang tinggi dan waktu ekstra. Selain itu hasil yang diperoleh baru sebatas nilai besarannya, jadi belum secara khusus ke spesifikasi alatnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengaplikasikan program CalculationSolar untuk perencanaan PLTS sehingga waktu yang dibutuhkan dapat lebih cepat dan spesifikasi peralatan komponen-komponen PLTS dapat diketahui secara langsung. Obyek penelitian yang diambil terdiri dari 2 (dua) sampel rumah tangga dengan daya terpasang 450 VA dan 1300 VA. Metode pengambilan data berupa observasi ke rumah tangga dan dilanjutkan dengan metode wawancara untuk mengetahui daya dan lama waktu pemakaian tiap alat listrik yang digunakan. Berdasarkan hasil perhitungan manual, penentuan kapasitas panel surya dengan menggunakan modul surya jenis Polikristalin merk Luxor Eco Line 60 / 230 Wp membutuhkan 6 buah modul (total 1380 Wp) untuk beban rumah tangga 450 VA dan 11 buah modul (total 2530Wp) untuk beban rumah tangga 1300 VA. Sedangkan melalui simulasi program CalculationSolar juga diperoleh jumlah modul yang sama dan dengan spesifikasi yang sama. Selanjutnya hasil perhitungan manual untuk penentuan kapasitas bank baterai beban rumah tangga 450 VA dengan menggunakan baterai merk Ecosafe TYS-7 Tubular Plates (C120), 2 V / 1120 Ah membutuhkan 12 buah baterai. Untuk beban rumah tangga 1300 VA menggunakan baterai merk Ecosafe TYS-12 Tubular Plates (C120), 2 V / 1825 Ah sebanyak 12 buah baterai. Sedangkan melalui simulasi program CalculationSolar untuk beban rumah tangga 450 VA menggunakan baterai merk Ecosafe TYS-7 Tubular Plates (C100), 2 V / 1082 Ah sebanyak 12 buah baterai. Dan untuk beban rumah tangga 1300 VA menggunakan baterai merk Ecosafe TYS-12 Tubular Plates (C100), 2 V / 1808 Ah sebanyak 12 buah baterai. Untuk hasil perhitungan manual penentuan kapasitas Solar Charge Controller beban rumah tangga 450 VA menggunakan Solar Charge Controller merk Morningstar Tristar 60A PWM (12 V / 24 V / 48 V, 60 A) sebanyak 1 buah. Sedangkan untuk beban rumah tangga 1300 VA menggunakan Solar Charge Controller dengan merk Steca Tarom 235 PWM (12 V / 24 V, 35 A) sebanyak 3 buah. Sedangkan melalui simulasi program CalculationSolar juga diperoleh jumlah Solar Charge Controller yang sama dan dengan spesifikasi yang sama. Kata kunci: perencanaan, PLTS, perhitungan manual, CalculationSolar, simulasi

Transcript of PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

Page 1: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA BERBANTUAN

PROGRAM CALCULATIONSOLAR

Jun Syahrizal1), Yandri, S.T, M.T2), Ayong Hiendro, S.T, M.T3)

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura

[email protected]

ABSTRAK

Perencanaan PLTS secara manual membutuhkan perhitungan dengan tingkat ketelitian yang tinggi dan waktu

ekstra. Selain itu hasil yang diperoleh baru sebatas nilai besarannya, jadi belum secara khusus ke spesifikasi alatnya.

Penelitian ini bertujuan untuk mengaplikasikan program CalculationSolar untuk perencanaan PLTS sehingga waktu

yang dibutuhkan dapat lebih cepat dan spesifikasi peralatan komponen-komponen PLTS dapat diketahui secara

langsung.

Obyek penelitian yang diambil terdiri dari 2 (dua) sampel rumah tangga dengan daya terpasang 450 VA dan

1300 VA. Metode pengambilan data berupa observasi ke rumah tangga dan dilanjutkan dengan metode wawancara

untuk mengetahui daya dan lama waktu pemakaian tiap alat listrik yang digunakan.

Berdasarkan hasil perhitungan manual, penentuan kapasitas panel surya dengan menggunakan modul surya

jenis Polikristalin merk Luxor Eco Line 60 / 230 Wp membutuhkan 6 buah modul (total 1380 Wp) untuk beban rumah

tangga 450 VA dan 11 buah modul (total 2530Wp) untuk beban rumah tangga 1300 VA. Sedangkan melalui simulasi

program CalculationSolar juga diperoleh jumlah modul yang sama dan dengan spesifikasi yang sama. Selanjutnya

hasil perhitungan manual untuk penentuan kapasitas bank baterai beban rumah tangga 450 VA dengan menggunakan

baterai merk Ecosafe TYS-7 Tubular Plates (C120), 2 V / 1120 Ah membutuhkan 12 buah baterai. Untuk beban

rumah tangga 1300 VA menggunakan baterai merk Ecosafe TYS-12 Tubular Plates (C120), 2 V / 1825 Ah sebanyak

12 buah baterai. Sedangkan melalui simulasi program CalculationSolar untuk beban rumah tangga 450 VA

menggunakan baterai merk Ecosafe TYS-7 Tubular Plates (C100), 2 V / 1082 Ah sebanyak 12 buah baterai. Dan

untuk beban rumah tangga 1300 VA menggunakan baterai merk Ecosafe TYS-12 Tubular Plates (C100), 2 V / 1808

Ah sebanyak 12 buah baterai. Untuk hasil perhitungan manual penentuan kapasitas Solar Charge Controller beban

rumah tangga 450 VA menggunakan Solar Charge Controller merk Morningstar Tristar 60A PWM (12 V / 24 V / 48

V, 60 A) sebanyak 1 buah. Sedangkan untuk beban rumah tangga 1300 VA menggunakan Solar Charge Controller

dengan merk Steca Tarom 235 PWM (12 V / 24 V, 35 A) sebanyak 3 buah. Sedangkan melalui simulasi program

CalculationSolar juga diperoleh jumlah Solar Charge Controller yang sama dan dengan spesifikasi yang sama.

Kata kunci: perencanaan, PLTS, perhitungan manual, CalculationSolar, simulasi

Page 2: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

1. Latar Belakang

Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan

masyarakat modern yang sangat vital. Ketiadaan

energi listrik akan sangat mengganggu

keberlangsungan aktivitas manusia, oleh karena itu

kesinambungan dan ketersediaan energi listrik perlu

dipertahankan setiap waktu.

Perencanaan PLTS biasanya dilakukan melalui

langkah perhitungan untuk tiap komponen yang

dibutuhkan. Perencanaan dimulai dengan

mengetahui terlebih dahulu besarnya daya peralatan

listrik konsumen dan lama waktu pemakaian untuk

mengetahui besarnya energi listrik. Selanjutnya

melakukan perhitungan besaran kapasitas tiap

komponen PLTS yang mencakup Inverter (jika

bebannya arus bolak-balik), Bank Baterai,

Battery/Solar Charge Controller, dan Panel Surya.

2. Tinjauan Pustaka

2.1 Umum

Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) adalah

pembangkit listrik yang mengubah energi surya / energi

matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari

merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya

alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak

digunakan untuk memasok daya listrik di satelit

komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat

menghasilkan energi listrik yang diambil dari matahari,

tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan

bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan

bersih dan ramah lingkungan.

2.1.1 Komponen Komponen PLTS

2.1.2 Sel Surya

Sel surya adalah peralatan yang mengkonversi

energi matahari menjadi listrik arus searah (Direct

Current). Bentuk sel surya yang paling umum

didasarkan pada efek photovoltaic (PV).

2.1.3 Modul Surya

Modul surya terdiri dari kepingan-kepingan sel

surya yang disusun dengan jumlah dan kapasitas

tertentu sehingga menghasilkan arus dan tegangan

yang berbeda sesuai kebutuhan yang diinginkan

sedangkan panel surya merupakan gabungan beberapa

modul surya. Jika aplikasi membutuhkan daya dalam

jumlah yang lebih tinggi dari yang disediakan oleh

suatu modul, maka modul dapat dihubungkan seri dan

paralel untuk memenuhi besar tegangan dan daya dari

beban

Gambar 2.1 Sel Dan Modul Surya

2.2.2 Baterai

Baterai adalah media penyimpanan energi

untuk dipakai pada saat intensitas matahari rendah.

Baterai berkarakteristik self discharge yang rendah

adalah pilihan yang baik digunakan untuk PLTS. Baterai

yang biasanya digunakan adalah baterai asam timbal

dimana self discharge-nya rendah sekitar 3 % per bulan.

Ada beberapa tipe baterai yang sekarang umum

digunakan pada PLTS di Indonesia. Jenis baterai tersebut

diantaranya adalah jenis VLA (Vented Lead Acid) dan

VRLA (Valve Regulated Lead Acid ).

Gambar 2.2 Baterai VLA dan VRLA

2.2.3 Solar Charge Controller Solar Charge Controller adalah peralatan

elektronik yang mengatur aliran listrik dari modul surya

ke baterai dan beban. Solar Charge Controller menjaga

agar baterai tetap terisi penuh tanpa berlebihan

(overcharge). Ketika beban sedang menarik daya, Solar

Charge Controller memungkinkan arus listrik mengalir

dari modul ke baterai. Ketika pengontrol menyensor

bahwa baterai telah terisi penuh maka Solar Charge

Controller akan menghentikan aliran arus dari modul.

Solar Charge Controller juga menyensor bagaimana

terlalu banyak energi listrik ditarik beban sehingga

baterai hampir kosong. Ketika hal itu terjadi, Solar

Charge Controller akan menghentikan aliran listrik

sampai muatan di dalam baterai terisi kembali.

Solar Charge Controller biasanya terdiri dari : 1

input (2 terminal) yang terhubung dengan panel surya, 1

output (2 terminal) yang terhubung dengan baterai, dan

1 output (2 terminal) yang terhubung dengan beban

(load).

Gambar 2.3 Solar Charge Controller

Page 3: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

2.2.4 Inverter

Inverter adalah perangkat elektronika yang

dipergunakan untuk mengubah tegangan arus searah

(Direct Current) menjadi tegangan bolak-balik

(Alternating Current). Output suatu inverter dapat

berupa tegangan AC dengan bentuk gelombang sinus

(sine wave), gelombang kotak (square wave) dan sinus

modifikasi (sine wave modified). Sumber tegangan input

inverter dapat menggunakan baterai, tenaga surya, atau

sumber DC yang lain.

Gambar 2.5. Inverter

2.2.5 Program CalculationSolar

Tampilan awal program simulasi

CalculationSolar dan tampilan menu program

berdasarkan sampel data yang diambil diperlihatkan

pada gambar 2.10 (a) (www.calculationsolar.com).

(a)

(b)

Gambar 2.10. (a) Tampilan awal menu program simulasi

CalculationSolar

(b) Tampilan menu program berdasarkan sampel data yang

diambil

Perencanaan PLTS dimulai dengan terlebih dahulu

menentukan lokasi dimana akan dipasangnya PLTS. Hal

ini dapat dilakukan dengan mengklik menu Select on

Map, kemudian sorot dengan cara zoom in lokasi dan

lakukan klik kembali, dengan demikian kotak garis

Lintang (Latitude) dan garis Bujur (length / Longitude)

akan terisi secara otomatis. Langkah selanjutnya adalah

menentukan jenis arus, daftar peralatan, dan iluminasi

dengan cara mengklik alternate current atau continuous

current, Appliances, dan Illumination. Kemudian klik

tombol CALCULATE seperti diperlihatkan pada

gambar 2.10 (b). Hasil eksekusi program simulasi

program diperlihatkan pada gambar 2.11.

Gambar 2.11. Hasil eksekusi program simulasi

CalculationSolar

3. Obyek Penelitian

Adapun yang menjadi obyek dalam penelitian ini

adalah sebanyak 2 (dua) buah sampel rumah tangga,

yakni rumah tangga dengan daya terpasang 450 VA yang

berlokasi di Jl. Perdamaian, Kompleks Karya Indah 3

No. B21 (Kab. Kubu Raya) dengan titik koordinat -

0,062725 ; 109,302042 serta jumlah penghuni sebanyak

2 orang.

Page 4: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

Gambar 3.1. Titik lokasi beban rumah tangga

450 VA

Rumah tangga dengan daya terpasang 1300 VA

yang berlokasi di Jl. Putri Candramidi Gg. Sukajaya No.

12 (Kota Pontianak) dengan titik koordinat - 0,036415 ;

109,326894 serta jumlah penghuni sebanyak 5 orang.

Gambar 3.2. Titik lokasi beban rumah tangga 1300 VA

4. Hasil Dan Pembahasan

4.1 Data Beban Rumah Tangga

Data terdiri dari dua sampel rumah tangga dengan

daya terpasang 450 VA dan 1300 VA.

Gambar 4.1. Gambar instalasi listrik beban rumah

tangga 450 VA

Tabel 4.1. Data beban harian rumah tangga 450 VA

Tabel 4.2. Karakteristik beban harian rumah tangga 450

VA

4.1.1.2. Data Beban Rumah Tangga 1300 VA

Page 5: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

Tabel 4.3. Data beban harian rumah tangga 1300 VA

Tabel 4.4. Karakteristik beban harian rumah tangga 1300

VA

4.1.2. Data Radiasi Matahari

Tabel 4.5 menunjukkan data lamanya penyinaran

matahari (dalam jam) tahun 2017-2018 yang diperoleh

dari dari Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika

(BMKG) Stasiun Meteorologi Kelas I Supadio

Pontianak.

Tabel 4.5. Data lamanya penyinaran matahari

(dalam jam) tahun 2017-2018

4.2. Perhitungan Kapasitas Komponen PLTS

4.2.1. Beban Rumah Tangga 450 VA

4.2.1.1. Penentuan Kapasitas Panel Surya

Rata-rata pemakaian energi per hari untuk beban

rumah tangga 450 VA dapat dihitung berdasarkan data

beban harian rumah tangga 450 VA (tabel 4.1). Tabel 4.7

memperlihatkan data olahan tabel 4.1 yang berupa rata-

rata pemakaian energi per hari.

Tabel 4.7. Rata-rata pemakaian energi per hari

untuk beban rumah tangga 450 VA

Dari tabel 4.7 besarnya pemakaian energi per hari adalah

3841,5 Wh. Jika efisiensi keseluruhan komponen

diasumsikan bernilai 0,819 (mencakup efisiensi inverter,

efisiensi baterai, serta efisiensi akibat pengotoran pada

permukaan panel surya, pengawatan, dan lain-lain) maka

berdasarkan pers. (2.1) diperoleh :

Selanjutnya dengan menggunakan pers. (2.2) besarnya

daya puncak (𝑃𝑝) adalah :

Dengan menggunakan tegangan DC sistem (𝑉𝐷𝐶)

sebesar 24 V maka total arus (𝐼𝐷𝐶) berdasarkan pers.

(2.3) adalah :

Pada penelitian ini modul surya yang digunakan adalah

dari jenis Polikristalin merk Luxor Eco Line 60 / 230

Wp. Spesifikasi dari modul ini diperlihatkan pada tabel

4.8.

Tabel 4.8. Spesifikasi modul surya Polikristalin

merk Luxor Eco Line 60 / 230 Wp

Page 6: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

Banyaknya modul yang dihubungkan seri

(𝑁𝑠 (𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙)) berdasarkan pers. (2.4) adalah :

Sedangkan banyaknya modul yang dihubungkan paralel

(𝑁𝑝 (𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙)) berdasarkan pers. (2.5) adalah :

Selanjutnya, berdasarkan pers. (2.6) jumlah total modul

(𝑁𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙) sama dengan jumlah modul seri dikalikan

dengan jumlah modul paralel.

Penentuan Kapasitas Bank Baterai

Dengan 𝐷 = 3 hari dan MDOD = 60 % , maka

berdasarkan pers. (2.7) :

Pada penelitian ini digunakan baterai merk Ecosafe

TYS-7 Tubular Plates (C120) dengan spesifikasi

seperti tampak pada tabel 4.9.

Tabel 4.9. Spesifikasi baterai merk Ecosafe TYS-7

Tubular Plates (C120)

Berdasarkan pers. (2.8) kapasitas bank baterai yang

dibutuhkan (𝐶) adalah :

Berdasarkan pers. (2.9) jumlah total baterai (𝑁𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖) adalah :

Jumlah baterai yang terhubung seri

(𝑁𝑠 (𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖)) berdasarkan pers. (2.10) :

Selanjutnya jumlah baterai yang terhubung paralel

(𝑁𝑝 (𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖)) berdasarkan pers. (2.11) adalah :

Penentuan Kapasitas Solar Charge Controller

Berdasarkan pers. (2.12) besarnya arus minimal Solar

Charge Controller (𝐼𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑙𝑒𝑟) adalah :

Pada penelitian ini digunakan Solar Charge Controller merk

Morningstar Tristar 60A PWM sebanyak 1 (satu) buah dengan

spesifikasi seperti tampak pada tabel 4.10.

Tabel 4.10. Spesifikasi Solar Charge Controller

merk Morningstar Tristar 60A PWM

4.2.1.4. Penentuan Kapasitas Inverter

Berdasarkan karakteristik beban harian rumah tangga

450 VA (tabel 4.2) daya terbesar dalam satu hari terjadi

pada pukul 05.00 – 05.30, yakni sebesar 435 watt.

Dengan menggunakan pers. (2.13), maka :

Pada penelitian ini digunakan Inverter-Charger merk

Victron Multiplus C 24/800/16 dengan spesifikasi

seperti tampak pada tabel 4.11.

Tabel 4.11. Spesifikasi Inverter-Charger merk Victron Multiplus C 24/800/16

4.2.2. Beban Rumah Tangga 1300 VA

4.2.2.1. Penentuan Kapasitas Panel Surya

Rata-rata pemakaian energi per hari untuk beban rumah

tangga 1300 VA dapat dihitung berdasarkan data beban

harian rumah tangga 1300 VA (tabel 4.3). Tabel 4.12

memperlihatkan data olahan tabel 4.3 yang berupa rata-

rata pemakaian energi per hari.

Tabel 4.12. Rata-rata pemakaian energi per hari

untuk beban rumah tangga 1300 VA

Dari tabel 4.12 besarnya pemakaian energi per hari

adalah 7149 Wh.

Jika efisiensi keseluruhan komponen diasumsikan

bernilai 0,819 (mencakup efisiensi inverter, efisiensi

baterai, serta efisiensi akibat pengotoran pada

permukaan panel surya, pengawatan, dan lain-lain) maka

berdasarkan pers. (2.1) diperoleh :

Selanjutnya dengan menggunakan pers. (2.2) besarnya

daya puncak (𝑃𝑝) adalah :

Page 7: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

Dengan menggunakan tegangan DC sistem (𝑉𝐷𝐶)

sebesar 24 V maka total arus (𝐼𝐷𝐶) berdasarkan pers.

(2.3) adalah :

Pada penelitian ini modul surya juga menggunakan jenis

Polikristalin merk Luxor Eco Line 60 / 230 Wp (tabel

4.8).

Tabel 4.13. Spesifikasi modul surya Polikristalin

merk Luxor Eco Line 60 / 230 Wp

Banyaknya modul yang dihubungkan seri

(𝑁𝑠 (𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙)) berdasarkan pers. (2.4) adalah :

Sedangkan banyaknya modul yang dihubungkan paralel

(𝑁𝑝 (𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙)) berdasarkan pers. (2.5) adalah :

Selanjutnya, berdasarkan pers. (2.6) jumlah total modul

(𝑁𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙) sama dengan jumlah modul seri dikalikan

dengan jumlah modul paralel.

4.2.2.2. Penentuan Kapasitas Bank Baterai

Dengan 𝐷 = 3 hari dan MDOD = 60 % , maka

berdasarkan pers. (2.7) :

Pada penelitian ini digunakan baterai merk Ecosafe

TYS-12 Tubular Plates (C120) dengan spesifikasi

seperti tampak pada tabel 4.13.

Tabel 4.14. Spesifikasi baterai merk Ecosafe

TYS-12 Tubular Plates (C120)

Berdasarkan pers. (2.8) kapasitas bank baterai yang

dibutuhkan (𝐶) adalah :

Berdasarkan pers. (2.9) jumlah total baterai (𝑵𝒃𝒂𝒕𝒆𝒓𝒂𝒊) adalah :

Jumlah baterai yang terhubung seri

(𝑁𝑠 (𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖)) berdasarkan pers. (2.10) :

Selanjutnya jumlah baterai yang terhubung paralel

(𝑁𝑝 (𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖)) berdasarkan pers. (2.11) adalah :

4.2.1.3. Penentuan Kapasitas Solar Charge Controller

Berdasarkan pers. (2.12) besarnya arus minimal Solar

Charge Controller (𝐼𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙𝑙𝑒𝑟) adalah :

Pada penelitian ini digunakan Solar Charge Controller

merk Steca Tarom 235 PWM sebanyak 3 (tiga) buah

dengan spesifikasi seperti tampak pada tabel 4.14.

Tabel 4.15. Spesifikasi Solar Charge Controller

merk Steca Tarom 235 PWM

4.2.1.4. Penentuan Kapasitas Inverter

Berdasarkan karakteristik beban harian rumah tangga

1300 VA (tabel 4.4) daya terbesar dalam satu hari terjadi

pada pukul 15.00 – 15.30, yakni sebesar 1045 watt.

Dengan menggunakan pers. (2.13), maka :

Pada penelitian ini digunakan Inverter-Charger merk

Victron Multiplus C 24/2000/50 dengan spesifikasi

seperti tampak pada tabel 4.15.

Tabel 4.16. Spesifikasi Inverter-Charger

merk Victron Multiplus C 24/2000/50

4.3. Simulasi

Gambar 4.3 memperlihatkan tampilan awal ketika

melakukan akses ke situs www.calculationsolar.com.

Page 8: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

Setelah melakukan login maka tampilannya akan tampak

seperti pada gambar 4.4.

Gambar 4.4. Tampilan setelah login

Dengan mengklik menu CALCULATE maka

tampilannya seperti diperlihatkan pada gambar 4.5.

Gambar 4.5. Tampilan setelah mengklik menu

CALCULATE

4.3.1. Simulasi Beban Rumah Tangga 450 VA

Dengan melakukan input data titik koordinat lokasi, jenis

arus, besaran tegangan, dan peralatan listrik, maka

tampilannya seperti pada gambar 4.7.

(a)

(b)

(c)

Gambar 4.6. Tampilan setelah melakukan input data

beban rumah tangga 450 VA

Dengan mengklik tombol CALCULATE maka

tampilannya seperti tampak pada gambar 4.7.

Gambar 4.7. Tampilan spesifikasi dan jumlah tiap

komponen PLTS

untuk rumah tangga 450 VA

4.3.3. Simulasi Beban Rumah Tangga 1300 VA

Dengan melakukan input data titik koordinat

lokasi, jenis arus, besaran tegangan, dan peralatan listrik,

maka tampilannya seperti pada gambar 4.8.

(a)

(b)

Page 9: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

(c)

Gambar 4.9. Tampilan setelah melakukan input data

beban rumah tangga

1300 VA

Dengan mengklik tombol CALCULATE maka

tampilannya seperti pada gambar 4.10.

5. Penutup

5.1 Kesimpulan

Gambar 4.10. Tampilan spesifikasi dan jumlah tiap

komponen PLTS

untuk rumah tangga 1300 VA

5.1. Kesimpulan

Dari hasil perhitungan manual dan simulasi program

yang digunakan (CalculationSolar) dapat disimpulkan

bahwa :

1. Berdasarkan hasil perhitungan manual, penentuan

kapasitas panel surya dengan menggunakan modul surya

jenis Polikristalin merk Luxor Eco Line 60 / 230 Wp

membutuhkan 6 buah modul (total 1380 Wp) untuk beban

rumah tangga 450 VA dan 11 buah modul (total 2530 Wp)

untuk beban rumah tangga 1300 VA. Sedangkan melalui

simulasi program CalculationSolar juga diperoleh jumlah

modul yang sama dan dengan spesifikasi yang sama, baik

untuk beban rumah tangga 450 VA maupun 1300 VA.

2. Berdasarkan hasil perhitungan manual, penentuan

kapasitas bank baterai beban rumah tangga 450 VA

dengan menggunakan baterai merk Ecosafe TYS-7

Tubular Plates (C120), 2 V / 1120 Ah membutuhkan 12

buah baterai. Untuk beban rumah tangga 1300 VA

menggunakan baterai merk Ecosafe TYS-12 Tubular

Plates (C120), 2 V / 1825 Ah sebanyak 12 buah baterai.

Sedangkan melalui simulasi program CalculationSolar

untuk beban rumah tangga 450 VA menggunakan baterai

merk Ecosafe TYS-7 Tubular Plates (C100), 2 V / 1082

Ah sebanyak 12 buah baterai. Dan untuk beban rumah

tangga 1300 VA menggunakan baterai merk Ecosafe

TYS-12 Tubular Plates (C100), 2 V / 1808 Ah sebanyak

12 buah baterai. Hasil perhitungan manual dan simulasi

program untuk penentuan kapasitas bank baterai tidak

memiliki perbedaan yang signifikan.

3. Berdasarkan hasil perhitungan manual, penentuan

kapasitas Solar Charge Controller beban rumah tangga

450 VA menggunakan Solar Charge Controller merk

Morningstar Tristar 60A PWM (12 V / 24 V / 48 V, 60 A)

sebanyak 1 buah. Sedangkan untuk beban rumah tangga

1300 VA menggunakan Solar Charge Controller dengan

merk Steca Tarom 235 PWM (12 V / 24 V, 35 A) sebanyak

3 buah. Sedangkan melalui simulasi program

CalculationSolar juga diperoleh jumlah Solar Charge

Controller yang sama dan dengan spesifikasi yang sama

baik untuk beban rumah tangga 450 VA maupun 1300 VA.

4. Berdasarkan hasil perhitungan manual, penentuan

kapasitas Inverter beban rumah tangga 450 VA

menggunakan Inverter - Charger merk Victron Multiplus

C24/800/16 sebanyak 1 buah. Inverter ini memiliki

rentang tegangan input 19 – 33 VDC dan dapat digunakan

untuk tegangan system 24 VDC, tegangan output 230

VAC ± 2 % , frekuensi output 50 Hz ± 0,1 %, daya output

beban konstan / kontinyu sebesar 800 VA (daya semu) dan

700 W (daya aktif), dan daya output beban puncak / instan

sebesar 1600 W. Selanjutnya untuk beban rumah tangga

1300 VA menggunakan Inverter - Charger merk Victron

Multiplus C24/2000/50 sebanyak 1 buah. Inverter ini

memiliki rentang tegangan input 19 – 33 VDC dan dapat

digunakan untuk tegangan sistem 24 VDC, tegangan

output 230 VAC ± 2 %, frekuensi output 50 Hz ± 0,1 % ,

daya output beban konstan / kontinyu sebesar 2000 VA

(daya semu) dan 1600 W (daya aktif), dan daya output

beban puncak / instan sebesar 4000 W. Sedangkan melalui

simulasi program CalculationSolar untuk beban rumah

tangga 450 VA menggunakan Inverter - Charger merk

Victron Multiplus C24/1200/25 sebanyak 1 buah. Inverter

ini memiliki rentang tegangan input 19 – 33 VDC dan

dapat digunakan untuk tegangan sistem 24 VDC, tegangan

output 230 VAC ± 2 % , frekuensi output 50 Hz ± 0,1 % ,

daya output beban konstan / kontinyu sebesar 1200 VA

(daya semu) dan 1000 W (daya aktif), dan daya output

beban puncak / instan sebesar 2400 W. Selanjutnya untuk

beban rumah tangga 1300 VA menggunakan Inverter -

Charger merk Victron Multiplus C24/3000/70 sebanyak 1

buah. Inverter ini memiliki rentang tegangan input 19 – 33

VDC dan dapat digunakan untuk tegangan nominal baterai

/ tegangan sistem 24 VDC, tegangan output 230 VAC ± 2

% , frekuensi output 50 Hz ± 0,1 % , daya output beban

konstan / kontinyu sebesar 3000 VA (daya semu) dan

2500 W (daya aktif), dan daya output beban puncak /

instan sebesar 6000 W.

5. Penentuan kapasitas panel surya dan kapasitas Solar

Charge Controller memberikan hasil yang serupa antara

perhitungan manual dan simulasi program, sedangkan

penentuan bank baterai hanya memiliki sedikit perbedaan

Page 10: PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA …

antara keduanya dan dapat ditolerir. Perbedaan yang

cukup signifikan adalah terletak pada penentuan kapasitas

Inverter, hal ini dikarenakan perbedaan persamaan yang

digunakan antar keduanya. Namun demikian persamaan

untuk penentuan kapasitas inverter pada program simulasi

dapat diterima dikarenakan spesifikasi inverter yang

digunakan nilainya masih di atas daya inverter dari hasil

perhitungan manual.

5.2. Saran

1. Perlu adanya simulasi dengan program aplikasi lainnya

guna sebagai pembanding dari hasil perhitungan manual

dan simulasi program CalculationSolar yang telah

dilakukan.

6. Daftar Pustaka

1. Abu-Jasser, Assad. 2010. A Stand Alone

Photovoltaic System – Case Study : A

Residence in Gaza. Journal of Applied Sciences in

Environmental Sanitation 5(1): 81-91.

2. Daryanto. 2007. Energi (Masalah dan

Pemanfaatannya Bagi Kehidupan Manusia).

Cetakan Pertama. Yogyakarta : Pustaka

Widyatama.

3. Kadir, A. 1989. Energi (Sumber Daya, Inovasi,

Tenaga Listrik, Potensi Ekonomi). Cetakan Kedua.

Jakarta : Universitas Indonesia (UI-Press).

4. Masters, G. M. 2004. Renewable and Efficient

Electric Power Systems. Hoboken, New Jersey :

John Wiley & Sons, Inc.

5. Mertens, Konrad. 2014. Photovoltaics

(Fundamentals, Technology, and Practice). United

Kingdom : John Wiley & Sons, Ltd.

6. Messenger, R. A., and J. Ventre. 2005. Photovoltaic

Systems Engineering. Second Edition. Boca Raton,

Florida : CRC Press LLC.

7. Merakit Pembangkit Listrik Tenaga Surya untuk

Rumah Tangga 900 – 1500 Watt,

https://pompair.com/pembangkit-listrik-tenaga-

surya-untuk-rumah-tangga-900-1500-watt/.

Terakhir diakses pada pukul 10.00 WIB tanggal 30

November 2018.

8. www.calculationsolar.com. Terakhir diakses pada

pukul 23.00 WIB tanggal 7 Januari 2019.

9. http://www.offgridenergy.com.au/wp-

content/uploads/2016/07/MultiPlus-800VA.pdf.

Terakhir diakses pada pukul 13.00 WIB tanggal 23

Januari 2019.

10. https://www.solar-electric.com/learning-

center/inverters/inverter-basics-selection.html.

Terakhir diakses pada pukul 14.30 WIB tanggal 25

Januari 2019.

11. https://2n1s7w3qw84d2ysnx3ia2bct-

wpengine.netdna-ssl.com/wp-

content/uploads/2014/02/TriStar-Datasheet-

English.pdf. Terakhir diakses pada pukul 18.30

WIB tanggal 25 Januari 2019

12. Hiberlin, H., Eppel, H. 2012. Photovoltaics

System Design And Practice. United Kingdom :

John Wiley & Son, Ltd.

13. https://www.solar-electric.com/learning-

center/inverters/inverter-basics-selection.html.

Terakhir diakses pada pukul 14.30 WIB tanggal

25 Januari 2019.

14. content/uploads/2014/02/TriStar-Datasheet-

English.pdf. Terakhir diakses pada pukul 18.30

WIB tanggal 25 Januari 2019

15. Hiberlin, H., Eppel, H. 2012. Photovoltaics

System Design And Practice. United Kingdom :

John Wiley & Son, Ltd.

16. Haris Dianto. 2011. Studi Dampak Suhu Dan

Intensitas Cahaya Matahari Terhadap Daya

Keluaran Modul Surya. Fakultas Teknik Jurusan

Teknik Elektro Universitas Tanjungpura.

Terakhir diakses pada tanggal 19 Januari 2019

Pukul 18.30 WIB.

17. Ichfany. 2010. Perencanaan Pembangkit Listrik

Tenanga Surya Untuk Lampu Lalu Lintas Di Kota

Pontianak. Fakultas Teknik Jurusan Teknik

Elektro Universitas Tanjungpura

Jun Syahrizal, Lahir di Sintang

pada tanggal 25 Juni 1994.

Menyelesaikan studi Strata-1 di

Jurusan Teknik Elektro Fakultas

Teknik Universitas Tanjungpura

Pontianak pada tahun 2019.