23
Gambar 2.2 Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berselang-
seling di Jalan Dua Arah
Gambar 2.3 Penempatan LPJU di Kiri dan Kanan Jalan Berhadapan
di Jalan Dua Arah
Gambar 2.4 Penempatan LPJU di Median Jalan di Jalan Dua Arah
2.3 Sel Surya Photovoltaik
Sel surya solar cell juga dikenal dengan nama PV Photovoltaik.
Kata ‘photovoltaic’ terdiri dari dua kata yaitu photo dan volta. Photo yang berarti cahaya dari
bahasa Yunani yaitu phos, photos: cahaya dan Volta berasal dari nama seorang
Universitas Sumatera Utara
24 fisikawan italia yang hidup antara tahun 1745-1827 yang bernama Alessandro Volta
yang berarti unit tegangan listrik. Dengan kata lain, arti photovoltaic yaitu proses konversi cahaya matahari secara langsung untuk diubah menjadi listrik.
Namun, perbedaannya terletak pada sumber cahaya yang digunakan. Pada sel photovoltaik
sumber cahaya lebih umum dan tidak disebutkan secara jelas. Sedangkan pada sel surya, energi cahaya berasal dari radiasi sinar matahari
Sel surya merupakan pembangkit listrik yang mampu mengkonversi sinar matahari menjadi arus listrik. Energi matahari sesungguhnya merupakan sumber
energi yang paling menjanjikan mengingat sifatnya yang berkelanjutan sustainable serta jumlahnya yang sangat besar.
Sel surya bekerja berdasarkan efek foto elektrik pada material semikondukto untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik.
Berdasarkanteori Maxwell tentang radiasi elektromagnet, cahaya dapat dianggap sebagaispektrum gelombang elektromagnetik dengan panjang
gelombang yang berbeda.Pendekatan yang berbeda dijabarkan oleh Einstein bahwa efek foto elektrik mengindikasikan cahaya merupakan
partikel diskrit atau quanta energi. Dualitas cahaya sebagai partikel dan gelombang dirumuskan dengan persamaan :
� = ℎ. � =
ℎ. �
2.1 Dimana :f= frekuensi pada cahaya Hz
λ =panjang gelombangm h= konstanta Planck 6,625 X10-34 Js
c = kecepatan cahaya 3 x 10
8
ms E= energi yang datang berupa bentukpaket-paket foton joule
Universitas Sumatera Utara
25
Untuk mendapatkan tegangan keluaran yang lebih besar lagi maka diperlukan lebih banyak lagi sel surya. Gabungan dari beberapa sel surya ini
disebut Panel Surya atau Modul Surya Solar Modul or Solar Panel. Susunan sekitar 10 - 20 atau lebih Panel Surya akan dapat menghasilkan arus tegangan
tinggi yang cukup untuk kebutuhan rumah tangga. Namun perlu dicatat tegangan yang dihasilkan oleh sel surya atau panel surya adalah tegangan DC. Agar dapat
digunakan untuk keperluan rumah tangga, perlu desain dan rangkaian khusus.
2.3.1 Prinsip Kerja Panel Surya
Listrik tenaga surya memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber penghasil listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik
adalah Photovoltaic atau 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 elektron. Hasil dari aliran elektron-elektron akan menjadi listrik DC
yang dapat langsung dimanfatkan untuk mengisi batteryaki sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan. Instalasi, untuk memasang LPJUTS, komponen utama
Solar Panel dipasang menghadap sinar matahari dengan intensitas tinggi, selanjutnya hubungkan dengan Battery untuk media penyimpan energi arus DC,
untuk pemakaian arus AC kita bisa menghubungkan dengan DC to AC Converter dan siap digunakan untuk keperluan rumah tangga Lampu, TV, Kulkas, dsb.
Ingat besaran dayanya, jangan sampai overload. Sel surya dapat digunakan tanpa polusi, baik polusi udara maupun suara,
dan di segala cuaca. Sel surya juga telah lama dipakai untuk memberi tenaga bagi
Universitas Sumatera Utara
26
semua satelit yang mengorbit bumi nyaris selama 30 tahun. Sel surya tidak memiliki bagian yang bergerak, namun mudah dipindahkan sesuai dengan
kebutuhan. Semua keunggulan sel surya di atas disebabkan oleh karakteristik khas sel
surya yang mengubah cahaya matahari menjadi listrik secara langsung.
2.3.2 Kelebihan dan Kekurangan Panel Surya Kelebihan
- Panel surya lebih bersih dan ramah lingkungan.
- Energi matahari adalah energi yang sangat berlimpah di planet kita.
- Panel surya juga mudah dipasang.
- Panel surya tidak akan ada pulusi suara.
- Masa pakai yang panjang, yang mencapai 25-30 tahun untuk panel
surya nya. -
Jika dipasang secara individual satu tiang satu sistem. Rumah atau tiang lampu yang berjauhan sekalipun tidak memerlukan jaringan kabel
distribusi. Selain itu, gangguan pada satu sistem tidak mengganggu sistem lainnya.
Kekurangan
- Saat ini panel surya memang masih relatif mahal dari segi investasi nya.
- Efisiensi yang masih rendah
- Jika pemasangan kurang baik akan menjadi over – heating pada panel
surya.
Universitas Sumatera Utara
27
- Dalam mendaur ulang panel surya yang tidak terpakai harus berhati-
hati, karena salah-salah bisa menyebabkan kerusakan lingkungan. -
Proses pembangkitan hanya dapat dilakukan pada siang hari.
2.3.3 Komponen-Komponen untuk Instalasi Listrik Sel surya
Komponen-komponen yang diperlukan untuk instalasi tenaga sel surya terdiri dari :
1. Panel surya solar panel
Solar panel panel surya mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik.Sel silikon disebut juga solar cells yang disinari matahari surya,
membuat photon yang menghasilkan arus listrik.Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt.Jadi sebuah panel surya 12
Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimum.
Umumnya kita menghitung maksimum sinar matahari yang diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam.Tenaga listrik pada pagi
– sore disimpan dalam baterai, sehingga listrik bisa digunakan pada malam hari,
dimana tanpa sinar matahari. 2.
Solar charge controller Solar charge controller berfungsi mengatur lalu lintas dari solar cell ke
baterai dan beban.Alat elektronik ini juga mempunyai banyak fungsi yang pada dasarnya ditujukan untuk melindungi baterai.
Universitas Sumatera Utara
28
3. Inverter
Inverter dalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah DC
– direct current menjadi tegangan bolak balik AC – alternating current.
4. Baterai
Baterai berfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh panel surya sebelum dimanfaatkan untuk menggerakkan beban. Beban dapat berupa
lampu penerangan atau peralatan elektronik lainnya yang membutuhkan listrik.
2.4 Value Engineering
