PENERANGAN JALAN UMUM MENGGUNAKAN TENAGA SOLAR CELL

PENERANGAN JALAN UMUM  MENGGUNAKAN TENAGA SOLAR CELL

CARA KERJA PJUTS

KOMPONEN YANG DIGUNAKAN:

1. Lampu LED

Komponen beban yang terdapat dalam PLTS berupa lampu LED berupa lampu yang memiliki arus DC (arus searah). Penggunaan lampu sesuai spesifikasi yang telah ditentukan tersebut juga wajib dilakukan. Hal itu digunakan untuk menghindari adanya penggunaan komponen lain yang dapat menambah biaya pembelian komponen seperti inverter. Hal itu karena inverter dapat merubah listrik arus yang semula searah menjadi listrik arus bolak balis (AC).

Sehingga jika menggunakan inverter maka budget yang dibutuhkan juga akan lebih banyak sertaefisiensi yang dihasilkan juga semakin berkurang. Selain itu, saat memilih lampu LED juga harus diteliti dengan benar dengan memeriksa efikasi (besar lumens lampu). Karena nantinya hal tersebut akan memiliki keterkaitan dengan terang tidaknya cahaya yang dihasilkan dibandingkan dengan daya yang dikonsumsi yang digunakan.

2. Baterai

    Baterai merupakan peralatan penting pada suatu Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Baterai menyimpan energi listrik yang diterimanya pada siang hari dan akan dikeluarkan pada malam hari untuk melayani beban (terutama untuk penerangan). Disamping itu baterai juga berfungsi meyediakan daya kepada beban waktu tidak ada cahaya matahari dan harus pula meratakan perubahan – perubahan yang terjadi pada beban.

Jenis Baterai	Volt(V)	Penggunaan yang umum
Rechargeable Alkaline	1,5	CD/MD/MP3 players, mainan, game elktronik, camera, senter, remote control dan lampu listrik tenaga matahari
Ni-MH	1,2	Digital camera, mainan remote control
Ni-Cd	1,2	Alat pertukangan
Li-ion	3,6-3,7	Notebook, PDAs, handphone, camcorder, digital camera
Lead-acid	12	Aki mobil, UPS, lampu tenaga surya, mobil golf, pelayaran.

 Hal – hal yang perlu mendapat perhatian dari peralatan baterai ini adalah:

a) Kapasitas

  Satuan kapasitas suatu baterai adalah ampere hour (Ah). Biasanya informasi ini terdapat pada label suatu baterai, misalnya suatu baterai dengan kapasitas 100 Ah akan penuh terisi dengan arus 1 ampere selama seratus (100) jam.

b) Penerimaan arus pengisian yang kecil

      Baterai harus dapat diisi dengan arus pengisian yang agak kecil (pada cuaca yang jelek sekalipun), sehingga tidak ada energi surya yang terbuang begitu saja.

c) Efisiensi Ah (η Ah)

Baterai menyimpan dengan jumlah ampere hour, dengan suatu efisiensi Ah (η Ah) dibawah 100 % (biasanya 90 %).

d) Efisiensi Wh (η Wh)

Efisiensi Wh (η Wh) adalah suatu perbandingan energi yang ada dan yang dapat dikeluarkan. Efisiensi Wh (η Wh) selalu lebih rendah dari efiseinsi Ah (η Ah) dan biasanya ± 80 %.

Jika sudah tahu energi yang dibutuhkan oleh komponen beban, maka langkah berikutnya yang perlu dilakukan adalah menentukan besar baterai yang dibutuhkan. Kapasitas baterai ini yang nantinya akan memberikan suplai energi kepada komponen beban. Kapasitas baterai adalah besar arah arus baterai yang diukur menggunakan satuan Ampere Hours (AH) serta memiliki variasi yang beragam.

 

Jika sudah tahu energi yang dibutuhkan oleh komponen beban, maka langkah berikutnya yang perlu dilakukan adalah menentukan besar baterai yang dibutuhkan. Kapasitas baterai ini yang nantinya akan memberikan suplai energi kepada komponen beban. Kapasitas baterai adalah besar arah arus baterai yang diukur menggunakan satuan Ampere Hours (AH) serta memiliki variasi yang beragam.

Tegangan sistem yang digunakan dalam PJU biasanya menggunakan12V, 24V serta 48V. Untuk pemilihan tegangan sistem tersebut dipengaruhi dengan kebutuhan sistem terutama berkaitan dengan jarak kabel antara baterai dan beban. Jika memiliki tegangan yang lebih tinggi maka hal tersebut bisa meminimalisasi kerugian daya pada kabel.

3. Panel surya

Berikut ini adalah Struktur Dasar, Bentuk dan Simbol Sel Surya (Solar Cell).

 

Prinsip Kerja Sel Surya (Solar Cell)

Sinar Matahari terdiri dari partikel sangat kecil yang disebut dengan Foton. Ketika terkena sinar Matahari, Foton yang merupakan partikel sinar Matahari tersebut meghantam atom semikonduktor silikon Sel Surya sehingga menimbulkan energi yang cukup besar untuk memisahkan elektron dari struktur atomnya.  Elektron yang terpisah dan bermuatan Negatif (-) tersebut akan bebas bergerak pada daerah pita konduksi dari material semikonduktor. Atom yang kehilangan Elektron tersebut akan terjadi kekosongan pada strukturnya, kekosongan tersebut dinamakan dengan “hole” dengan muatan Positif (+).

Daerah Semikonduktor dengan elektron bebas ini bersifat negatif dan bertindak sebagai Pendonor elektron, daerah semikonduktor ini disebut dengan Semikonduktor tipe N (N-type). Sedangkan daerah semikonduktor dengan Hole bersifat Positif dan bertindak sebagai Penerima (Acceptor) elektron yang dinamakan dengan Semikonduktor tipe P (P-type).

Di persimpangan daerah Positif dan Negatif (PN Junction), akan menimbulkan energi yang mendorong elektron dan hole untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Elektron akan bergerak menjauhi daerah Negatif sedangkan Hole akan bergerak menjauhi daerah Positif. Ketika diberikan sebuah beban berupa lampu maupun perangkat listrik lainnya di Persimpangan Positif dan Negatif (PN Junction) ini, maka akan menimbulkan Arus Listrik.

Rangkaian Seri dan Paralel Sel Surya (Solar Cell)

Seperti Baterai, Sel Surya juga dapat dirangkai secara Seri maupun Paralel. Pada umumnya, setiap Sel Surya menghasilkan Tegangan sebesar 0,45 ~ 0,5V dan arus listrik sebesar 0,1A pada saat menerima sinar cahaya yang terang. Sama halnya dengan Baterai, Sel Surya yang dirangkai secara Seri akan meningkatkan Tegangan (Voltage) sedangkan Sel Surya yang dirangkai secara Paralel akan meningkatkan Arus (Current).

Dalam perencanaan PJU tenaga surya tentunya akan membutuhkan panel surya sebagai salah satu komponen pembangkit nya. Penggunaan panel surya juga tidak bisa sembarangan karena harus didasarkan dengan energi yang digunakan. Kapasitas panel surya adalah besarnya daya maksimum yang bisa dihasilkan panel surya tersebut saat terpapar sinar matahari. Hal tersebut dapat diukur menggunakan sebuah satuan watt peak (wp).

Besar kapasitas dalam panel surya di tentukan oleh faktor berupa lamanya penyinaran matahari secara optimal guna mengisi baterai dalam panel surya. Hal itu penting karena nantinya jika baterai terisi dengan maksimal maka dapat mensuplai energi sesuai dengan kebutuhan beban. Lamanya penyinaran dalam PJU umumnya diistilahkan menggunakan nama waktu ekuivalen matahari.

4. Solar charge controller

Komponen pembangkit lainnya yang harus ada dalam PJU tenaga surya adalah solar charge controller yang biasanya juga disebut battery control regulator/battery control unit. Dalam memilih solar charge controller untuk PJU tenaga surya sebelumnya sudah harus memperhitungkan penempatan perangkat. Umumnya jumlah solar chargecontroller yang digunakan berjumlah tidak lebih dari 1(satu) unit.

Penghitungan untuk solar charge controller nantinya akan tergantung dengan datateknis pada panel surya. Karena pada data teknis tersebut akan terdapat data short circuit current (Isc) yang menggunakan satuan Ampere (A). Sedangkan untuk penentuan kapasitas solar charge controller dalam PJU juga harus memperhatikan faktor-faktor efisiensi, suhu serta harus menjaga agar arus yang melewati solar charge controller tidak mendekati nilai kapasitas arus. Hal tersebut dilakukan agar usia pakai solar charge controller bisa lebih panjang.

PJU tenaga surya ini biasanya memiliki beberapa singkatan seperti PJUTS dan PJU solar cell. Meskipun memiliki nama yang berbeda namun pada dasarnya keduanya mengacu pada satu prinsip yang sama. Hal itu mengacu pada komponen utama penghasil daya yang digunakan dalam sistem suplay daya PJU tersebut, yaitu menggunakan pembangkit listrik tenaga surya. Sama halnya saat melakukan penghitungan untuk PLTS, dalam menentukan besar sistem pembangkitan dan subkomponen yang dibutuhkan, tentunya diperlukan perencanaan PJU tenaga suryaberupa penghitungan besar energi yang akan dikonsumsi oleh komponen beban.

Reverensi :
https://www.hexamitra.co.id/penerangan-jalan-umum-tenaga-surya.php?p=cara-kerja-pju-tenaga-surya-pjuts-solar-cell-plts

https://teknikelektronika.com/pengertian-sel-surya-solar-cell-prinsip-kerja-sel-surya/