Proposal Pembuatan Sel Surya Sebagai Energi Listrik

PROPOSAL PEMBUATAN ALAT

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

DIAJUKAN

UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH SOFTSKILL

Disusun oleh :

Nama      : Aldian S. Kartaatmaja

NPM        : 10413612

Kelas       : 3IB01

TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS GUNADARMA

2016

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. LATAR BELAKANG

Energi listrik merupakan energi yang kita gunakan untuk kepentingan sehari-hari. Terutama alat-alat elektronik. Energi listrik merupakan sumber daya alam yang tidakdapat diperbaharui (energi listrik PLN). Energi listrik sekarang ini sudah semakin menipis, untuk itu kita harus menggunakan energi listrik tersebut secara hemat dan efisien. Didunia, terutama di Indonesia, pemerintah telah menyarankan agar masyarakat dapat menghemat listrik. Misalnya saja : pada siang hari kita tidak perlu menyalakan lampu, mengganti lampu pujar dengan lampu hemat energi, megurangi pemakaian listrik dari pukul17.00 – 22.00. Sekarang ini, telah banyak para ahli menemukan berbagai alat pembangkit tenagalistrik. Yang bekerja dengan mengubah suatu energi menjadi energi listrik. Dengan keadaan geografis di Indonesia yang setiap tahun dapat sinar matahari, Salah satu alat yang optimal di Indonesia adalah “Panel Surya”.

Panel surya bekerja mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik.Panel Surya adalah alat yang terdiri dari sel surya, aki dan baterai yang mengubah cahaya menjadi listrik. Panel surya menghasilkan arus listrik searah atau DC. Untuk menggunakan berbagai peralatan listrik rumah tangga yang berarus bolak-balik atau AC dibutuhkan converter (alat pengubah arus DC ke AC). Jika panel surya dikembangkan di Indonesia yang memiliki keuntungan mendapat sinar matahari sepanjang tahun, dan di pelosok-pelosok yang sukar dijangkau oleh PLN sangatlah cocok. Panel surya juga merupakan energi alternatif yang ramah lingkungan. Jika dapat dikembangkan ke rumah-rumah penduduk, kita dapat menghemat energi listrik terutama di Indonesia. Misalnya : jika 1 unit sel surya untuk keperluan listrik di siang hari dan 1 unit lagi untuk menyimpan energi listrik pada malam harinya, tentu saja kita dapat menghemat energi listrik lumayan besar. Tetapi panel surya terkendala karena harga panel surya yang mahal.

I.2. PERUMUSAN MASALAH

Berbagai permasalahan listrik hampir diseluruh dunia yang menjadi pertimbangan dari berbagai macam aspek mengenai sumber daya alam yang semakin lama semakin menipis.Dari situ banyak hal yang perlu dilakukan untuk menjadikan perubahan mengenai kebiasaandan perilaku manusia terhadap alam. Berbagai penelitian mengungkapkan hal paling amanuntuk memanfaatkan energi alami dibumi ini adalah memanfaatkan energi surya mataharisebagai energi alternatif untuk diambil energinya dan diolah menjadi listrik. Mengenai berbagai aspek mengapa kita memerlukan penelitian ini dan mengembangkannya untuk dapatdipelajari sebagai langkah awal untuk dipelajarinya pemanfaatan energi surya adalah:

1) Energi listrik yang kita gunakan (dari PLN) tidak dapat diperbaharui.

2) Energi listrik sekarang ini semakin menipis.

3) Upaya pemerintah dalam penanganan penghematan energi listrik.

4) Panel surya sebagai energi alternatif.

5) Kelebihan panel surya di Indonesia.

I.3. BATASAN MASALAH

Dari uraian latar belakang diatas, masalah dalam penelitian ini dibatasi pada:

1) Menipisnya energi listrik di Indonesia

2) Upaya pemerintah dalam penghematan energi listrik di Indonesia.

3) Panel surya sebagai energi alternatif pembangkit tenaga listrik di Indonesia.

Dari batasan masalah selanjutnya dapat dirumuskan masalah yang dibahas, sebagai berikut:

1) Bagaimana cara menghindari menipisnya energi listrik di Indonesia?

2) Apa upaya pemerintah dalam penghematan energi listrik di Indonesia?

3) Mengapa panel panel surya dipilih sebagai energi alternatif pembangkit tenaga listrik?

I.4. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

Adapun tujuan penelitian ini adalah:

1)    Untuk mengetahui cara pemanfaatan energi listrik di Indonesia secara efisien di Indonesia.

2)    Untuk mengetahui upaya pemerintah dalam penghematan energi listrik di Indonesia.

3)    Untuk mengetahui keunggulan dan kehematan panel surya sebagai energi alternatif pembangkit tenaga listrik di Indonesia.Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

1)    Untuk memberi informasi kepada masyarakat mengenai cara pemanfaatan energi listrik diIndonesia secara efisien.

2)    Untuk memberi informasi kepada masyarakat mengenai upaya pemerintah dalam penghematan energi listrik di Indonesia.

3)    Untuk memberi informasi kepada masyarakat mengenai keunggulan dan kehematan panelsurya sebagai energi alternatif pembangkit tenaga listrik di Indonesia

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. KAJIAN PUSTAKAA.

Pengertian Panel Surya

Panel surya adalah alat  yang terdiri dari sel surya yang mengubah cahaya menjadi listrik. Mereka disebut  surya atas matahari atau "sol" karena matahari merupakan sumber cahaya terkuat yang dapat dimanfaatkan. Panel surya sering kali disebut sel photovoltaic, photovoltaic dapat diartikan sebagai "cahaya-listrik". Photovoltaic yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell. Dengan alat tersebut sinar matahari dirubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif dan positif didalam cell modul tersebut karena perbedaan electron. Hasil dari aliran elektron-elektron akan menjadi listrik DC yang dapat langsung dimanfatkan untuk mengisi battery / aki sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan

.

 Bila listrik DC yang tersimpan dalam aki ingin digunakan menyalakan perangkat AC: pompa air, kulkas, dsbnya maka diperlukan inverter yang dapat mengubah listrik DCmenjadi AC. Sesuaikan kebutuhan daya yang dibutuhkan dengan panel sel surya, inverter,aki. Modul juga memiliki kapasitas beraneka ragam mulai kapsitas 10 Watt Peak s/d 200 WattPeak juga memiliki type cell monocrystal dan polycrystal. Komponen inti darisistem PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) ini meliputi peralatan : Modul Solar Cell,Regulator / controller, Battery / Aki, Inverter DC to AC, Beban / Load.

B.Komponen Panel Surya

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

            1. Solar panel

2. Charge controller

3. Inverter

4. Battery

Solar panel, mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (disebut juga solar cells) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan aruslistrik. Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt.

Charge controller, digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai.Tegangan maksimun yang dihasilkan solar cells panel pada hari yang terik akan menghasilkantegangan 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.

II.2. LANDASAN TEORI

Indonesia memiliki karunia sinar matahari. Hampir di setiap pelosok Indonesia,matahari menyinari sepanjang pagi sampai sore. Energi matahari yang dipancarkan dapatdiubah menjadi energi listrik dengan menggunakansolar cells panel.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 yanglebih baik dari tingkat efisiensi, pembuatan aki yang tahan lama, dan pembuatan alatelektronik yang dapat menggunakan Direct Current. Pada saat ini penggunaan tenaga matahari(solar panel) masih dirasakan mahal karena tidak adanya subsidi. Listrik yang kita gunakansaat ini sebenarnya adalah listrik bersubsidi. Bayangkan pengusahaan / penambangan minyaktanah, batubara (yang merusak lingkungan), pembuatan pembangkit tenaga listrik uap,distribusi tenaga listrik, yang semuanya dibangun dengan biaya besar.Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Surya:

1) Energi yang terbarukan/ tidak pernah habis

2) Bersih, ramah lingkungan

3) Umur panel sel surya panjang/ investasi jangka panjang

4) Praktis, tidak memerlukan perawatan

5) Sangat cocok untuk daerah tropis seperti Indonesia

BAB III

METODE PENELITIAN

III.1. ALAT DAN BAHAN

Berdasarkan berbagai jenis komponen maka dapat diperoleh kalkulasi perhitungandaya yang didapat dibandingkan dengan kebutuhan masyarakat atas daya tersebut. Berikutkomponen alat dan bahan penghasil listrik surya :

1.Solar panel

2.Charge controller

3. Inverter

4. Battery

Perhitungan Panel Surya

Untuk perhitungan panel surya kita harus mengetahui 3 hal:

1. Jumlah daya yang akan kita butuhkan

2. Jumlah Solar cells / Penel surya

3. Jumlah batereContoh data

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 selaluhidup, 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 hourJumlah

solar cells panel yang dibutuhkan, satu panel kita hitung 100 Watt (perhitunganadalah 5 jam maksimun tenaga surya):

7 Kebutuhan solar cells panel :

[3480 / (100 x 5)] = 7 panel surya.Jumlah kebutuhan

Baterai 12 Volt dengan masing-masing 100 Ah :

 Kebutuhan batere minimun (batere hanya digunakan 50% untuk pemenuhan kebutuhanlistrik), dengan demikian kebutuhan daya kita kalikan 2 x lipat : 3480 x 2 = 6960 Watthour = 6960 / 12 Volt / 100 Amp = 6 batere 100 Ah.

Kebutuhan batere (dengan pertimbangan dapat melayani kebutuhan 3 hari tanpa sinarmatahari) : 3480 x 3 x 2 = 20880 Watt hour =20880 / 12 Volt / 100 Amp = 17 batere 100Ah

III.2.LANGKAH LANGKAH PENELITIAN

Perbaikan Modul

Penelitian Modul Alat Estimasi Panel SuryaBertujuan untuk mengetahui berbagai alat dasar dari energi surya,   

1. Solar panel

2. Charge controller

3. Inverter

4. Battery

Perhitungan Panel Surya

Untuk perhitungan panel surya kita harus mengetahui 3 hal:

Jumlah daya yang akan kita butuhkan

Jumlah Solar cells / Penel surya

Jumlah batereB.

Input/ DataMengetahui jenis keluaran dan jumlah daya yang bisa dihasilkan dengan perhitungan jumlah solar cells dan bateray maka diketahui input data yang dihasilkan yangselanjutnya akan di aplikasikan terhadap penggunaanya.C.

Analasis Input DataMenganalisi perhitungan dan kalkulasi pemakain daya listrik dalam hitungan haridiperbandingkan dengan keluaran daya yang dihasilkan.D.

Running ModulMenggabungkan semua alat yang kemudian diujikan dengan berbagai kebutuhan listrikyang ada di masyarakat.E.

Perbaikan ModulJika terjadi kesalahan maka akan di lakukan perbaikan modul agar diharapkan didapatkankeluaran yang diinginkan. Yang kemudian akan dijalankan lagi modul dan alat yangsudah dilengkapi data dan bahannya.F.

Veritifikasi KeluaranBerisi simulasi hasil laporan penelitian dengan macam perhitungan hubungannya denganestimasi perhitungan matahari sebagai sumber energi dan estimasi kebutuhan akansumber energi masyarakat pada umumnya.