Perhitungan Sederhana Solar Cell Untuk Rumah

Kebutuhan akan tenaga listrik untuk kehidupan sehari-hari semakin hari semakin meningkat. Bahakan pasokan listrik yang ada dari PLN yang disuplai dari pembangkit-pembangkit listrik di Indonesia yang menggunakan bahan bakar seperti batu bara, minyak bumi, gas dan sumber daya alam lainnya tidak lagi memenuhi konsumsi listrik yang ada, ditambah lagi harga tariff daya listrik dari PLN yang semakin hari semakin meningkat. Untuk itu teknologi energy terbarukan banyak sekali dikembangkan salah satu nya pembangkit listrik tenaga surya yang sering kali kita kenal dengan solar cell.

Komponen-komponen pembangkit listrik tenaga surya adalah sebagai berikut:

  1. Solar modul (modul photovoltaics)

berupa alat semikonduktor penghantar energy listrik yang dapat secara langsung mengubah energy surya menjadi energy listrik.

  1. Batrai

Alat untuk penyimpanan daya yang diserap oleh modul yang tidak langsung digunakan pada beban.

  1. Regulator (charge controller)

Alat untuk mengatur arus yang masuk ke batrai dan mengkontrol pengisian batrai

  1. Inverter

Alat untuk mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak balik (AC).

  1. Beban (Load)

Peralatan-peralatan pengkonsumsi energy listrik.

Penggunaan solar cell ini sudah banyak digunakan pada perumahan atau kantor-kantor kecil yang tingkat konsumsi listriknya tidak terlalu besar. Hal ini memungkinkan saja tergantung jumlah modul dan batrai yang kita pasang. Semakin banyak solar modul yang kita pasang semakin banyak juga daya listrik yang dihasilkan. Setiap energy surya yang telah diserap oleh solar cell akan berubah menjadi energy listrik yang tersimpan dibatrai yang nantinya akan digunakan langsung oleh beban-beban untuk rumah dan perkantoran, seperti lampu, laptop, TV dan peralatan listrik lainnya yang hemat energy. Untuk perumahan dan perkantoran yang menggunakan solar cell, jenis lampu yang digunakan adalah lampu LED karena daya sebuah lampu LED jauh lebih kecil dari sebuah lampu pijar maupun lampu essensial.

Sedangkan untuk aktifitas perkantoran yang tidak lepas dari computer lebih menggunakan laptop. Untuk penggunaan 4 buah solar cell 100 wp saja mampu untuk mengcharge 20 laptop, yang untuk mengcharge 1 laptop rata-rata membutuhkan daya 15 watt. Daya listrik dari 4 buah solar cell ini juga akan mampu mengoperasikan printer.

Berikut ini contoh konsumsi daya listrik dari perumahan

No Beban Daya (W) Jumlah Total daya (W) Lama pengunaan perhari (H) Energi listrik (WH)
1 Lampua.    Pijarb.    Neonc.    Neon

 

101540 5810 50120400 121212 60014404800
2 TVa.    140 wattb.    80 watt 14080 21 28080 66 1680480
3 DVD 60 1 60 6 360
4 AC 470 3 1410 7 9870
5 kulkas 140 1 140 24 3360
6 Rice cookera.    Cookerb.    warm 35043 11 35043 114 350602
7 Kipas angin 52 3 156 3 468
8 Pompa air 250 1 250 3 750
9 Mesin cuci 365 1 365 1 365
  total 25125

 

PLTS mensuplai sebesar 30% dari energi keseluruhan. Besar energi beban yang akan disuplai oleh PLTS

adalah sebesar:

EA = 30% x EB

= 30% x 25125 WH

= 7537,5 WH

Asumsi rugi-rugi (losses) pada sistem dianggap sebesar 15%, karena keseluruhan komponen sistem yang digunakan masih baru (Mark Hankins, 1991: 68). Total energi sistem yang disyaratkan adalah sebesar:

ET = EA + rugi-rugi system

= EA + (15% x EA)

= 7537,5 WH + (15% x 7537,5 WH)

≈ 8668 WH (Pembulatan)

Jadi total energi sistem yang disyaratkan sebesar 8668 WH.

media

Gambar 1: kurva insolasi matahari bulanan (energy radiasi matahari yang sampai ke bumi.)

  1. perhitungan kapasitas daya modul solar

Faktor penyesuaian pada kebanyakan instalasi PLTS adalah 1,1(Mark Hankins, 1991 Small Solar Electric System for Africa page 68). Kapasitas daya modul surya yang dihasilkan adalah (dengan insolasi matahari terendah = 3,91 kwh/m2/hari):

Kapasitas daya modul solar = x factor penyesuaian

= x 1,1 = 2438,57 watt

Besarnya kapasitas daya modul surya 2438,57 watt peak

  1. perhitungan kapasitas batrai

Satuan energi (dalam WH) dikonversikan menjadi Ah yang sesuai dengan satuan kapasitas baterai sebagai berikut:

AH = = = 361,2 AH

Hari otonomi yang ditentukan adalah satu hari, jadi baterai hanya menyimpan energi dan menyalurkannya pada hari itu juga. Besarnya deep of discharge (DOD) pada baterai adalah 80% (Mark Hankins, 1991: 68).

Kapasitas baterai yang dibutuhkan adalah:

Cb = = = 451,5 AH

Peralatan PLTS Kapasitas yang ditentukan Kapasitas yang terpasang
Modul Sel Surya 2438,57 WH 2500 wp(25 x 100 wp)
baterai 451,5 AH 480 AH (20 batrai kapasitas 24 V dipasang seri)

Oleh : Putri Lenggogeni