memasang solar home system
TRANSCRIPT
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.
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 2/22
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
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 3/22
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 4/22
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.
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 5/22
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
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 6/22
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.
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 7/22
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 8/22
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 9/22
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
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 10/22
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.
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 11/22
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.
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 12/22
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 13/22
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
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 14/22
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 $p 59 %uta.
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 15/22
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 16/22
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 17/22
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 18/22
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 19/22
.
ulisan ini saya buat untuk berbagi kepada siapa sa%a yang kebetulan
tertarik utak-atik tentang SHS. Semua peralatan utama SHS saya beli secara
online' baik dari pen%ual dalam negeri ,panel surya' aki maupun luar negeri
,solar charge controller ' inverter pure sine wave. Semoga pada tertarik dan
semakin banyak komunitas yang memakai listrik bertenaga surya' karena
negara Indonesia terletak di daerah tropis' maka tenaga matahari adalah
sumber energi alternatif yang sangat melimpah.
#nergi matahari' energi terbarukan' energi hi%auJ.
"ateri tulisan ini sebagian diambil dari beberapa sumber:
5. http:&&.pro%ectfreepoer.com
7. http:&&.cmacpoer.co.Ka
8. http:&&.panelsurya.com
9. http:&&.sunpoerplus.co.nK
>. http:&&solarpanelindonesia.ordpress.com
. http:&&panel-surya.blogspot.com
erima kasih banyak kepada C. !neka Surya ,http:&&.anekapanel.com
atas suplai panel surya dan %uga konsultasi gratis yang ramah selama ini.
Perhatian: SHS yang saya pasang ini sudah mempertimbangkan
banyak aspek keamanan dan standar pemasangan. Jika Anda
tertarik dengan SHS dan belum mengerti tentang kelistrikan seara
umum dan SHS seara khusus! "angan memasangnya sendiri!
sebaiknya meminta kepada kontraktor yang ada di daerah Anda
untuk mendesain dan memasangnya.
#P$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 $!:
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 20/22
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 21/22
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.
7/25/2019 Memasang Solar Home System
http://slidepdf.com/reader/full/memasang-solar-home-system 22/22
Skema rangkaian SHS update "ei 7@5>