29
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI
3.1. Rangkaian Kerja Sama Energi surya yang menerpa sel surya adalah energi yang berasal dari foton
sinar matahari. Energi foton diubah menjadi tegangan listrik DC yang bervariasi sesuai intensitas matahari yang dirasakan. Energi foton dari matahari diubah
menjadi energi listrik DC oleh bahan semikonduktor berbahan silicon amorphus tegangan keluar dari sel surya di hubungkan ke charge controller yang mengatur
tegangan yang bervariasi untuk dialirkan ke batere yang range tegangannya 12V, DC. Tegangan dari batere diterapkan kebahan.
Energi surya menyinari sel surya yang kemudia masuk kedalam sel surya, dimana panel sel surya dapat semikonduktor positif dan semikonduktor negatif,
kalau sel surya disinari matahari maka muncullah tegangan dan arus yang dihubungkan ke charge controller yang sebelum charge controller sudah dipasang
alat pengukur tegangan dan arus, sebelah dari charge controller maka dihubungkan ke baterai, setelah baterai terisi oleh energi listrik, kemudian energi
listrik dialirkan ke beban melalui charger controller.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
30 3.2. Penggunaan solar cell
Dalam pengujian baterai diisi oleh solar cell, dimana solar cell menghasilkan tegangan dengan cara mengkonversikan energi matahari menjadi
energi listrik. Tegangan yang dihasilkan solar cell berkisar 14,8 – 18 volt DC. Adapun alasan kami memilih solar cell sebagai tenaga adalah karena
energi matahari tidak terbatas solar cell yang kami gunakan dengan daya 18 volt dengan arus 2,3 ampere karena keterbatasan dana yang kami miliki.
3.3. Penggunaan baterai Setelah mendapatkan oputput dari solar cell yang berupa arus listrik dapat
langsung digunakan untuk beban yang dimanfaatkan, arus listrik dapat digunakan sebagai pengisian dengan cara disimpan ke dalam baterai agari dapat digunakan
pada saat yang diperlukan khususnya pada malam hari karena tidak ada sinar matahari. Apabila solar cell digunakan untuk penyimpanan ke baterai, maka
besarnya tegangan yang dihasilkan diatas spesifikasi baterai-baterai yang digunakan pada rancang bangun adalah baterai sekunder. Adapun tegangan
baterai adalah 12 volt 7 Ah, sebagai alasan pemilihan alat di karenakan solar cell yang digunakan sebagai sumber pengisi muatan baterai mempunyai tegangan
output 14,8 – 18 volt dengan arus 2,3 Ampere, selain itu baterai ini lebih ekonomis dan mudah didapatkan dipasaran. Sebelum melaksanakan pengisian
sebaiknya baterai dalam keadaan kosong karena arus yang masuk akan dapat terisi dengan maksimal.
3.4. Beban Pada rancangan ini beban yang digunakna sebanyak dua buah lampu pijar
5 watt dimana beban lampu pijar 10 watt ini penulis menganggap adalah jumlah daya penerangan pada pemakaian sehari-hari.
3.5. Prinsip Kerja Charge Controller Charge Controller adalah suatu alat yang berfungsi sebagai kontrol
tegangan dan arus yang berasal dari output sel surya untuk menuju ke batere dan ke beban. Pada saat sel surya menerima energi foton sinar matahari tentu saja
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
31 output dari sel surya tidak konstan sesuai dengan intensitas cahaya matahari.
Sehingga tegangan keluaran dan arus keluaran dari sel surya juga tidak konstan dan bervariasi terus sepanjang waktu siang hari, sedangkan tegangan dan arus
yang menuju batere mempunyai batasan tertentu. Pada alat yang disebut sebagai charge controller tersebut memiliki terminal diantaranya: terminal untuk sel surya,
terminal untuk batere, terminal untuk beban. Ketiga terminal tersebut dilengkapi dengan polaritas yaitu tanda - dan tanda + yang jelas agar tidak terjadi
kesalahan.
Pada gambar 3.2 terlihat charger controller yang terminal baterenya dihubungkan ke baterai, terminal bebannya dihubungkan ke beban berupa lampu-
lampu dan terminal sel suryanya dihubungkan ke sel surya. Charger Controller berfungsi mengatur lalu lintas dari modul surya ke
batere apabila batere sudah penuh maka listrik dari modul surya tidak akan
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
32 dimasukkan ke baterai dan sebaliknya, dan dari baterai ke beban apabila listrik
dalam batere tinggal 20-30, maka listrik ke beban otomatis dimatikan. Versi standar umumnya dilengkapi dengan fungsi-fungsi untuk melindungi baterai
dengan proteksi-proteksi berikut: 1.
LVD Low Voltage Disconnect, apabila tengangan dalam batere rendah 11,6 V, maka untuk sementara beban tidak dapat dinyalakan apabila
tengagan batere sudah melewati 12V, setelah dicharger oleh modul surya, maka beban akan otomatis dapat dinyalakan lagi reconnect.
2. HVD High Voltage Disconnect, memutus listrik dari modul surya jika
batere sudah penuh, listrik dari modul surya akan dimasukkan kembali ke batere jika voltage batere kembali turun.
3. Short Circuit Protection, menggunakan elektronik fuse sekring sehingga
tidak memerlukan fuse pengganti. Berfungsi untuk melindungi sistem PLTS apabila terjadi arus hubung singkat baik dimodul surya maupun
pada beban. Apabila terjadi short circuit maka jalur kebeban akan dimatikan sementara dalam beberapa detik akan otomatis menyambung
kembali. 4.
Reverse Polarity, melindungi dari salah pemasangan kutub + atau - 5.
Lighting Protection, melindungi terhadap sambaran petir sd 20.000 volt 6.
Reverse Current, melindungi agar listrik dari batere tidak mengalir ke modul surya pada malam hari.
7. PV Voltage Spike, melindungi tegangan tinggi dari modul pada saat batere
tidak disambungkan ke charge controller.
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
33
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
34
BAB IV ANALISA PENGUJIAN
Kategori