loading...
Energi Alternatif
Kelangkaan bahan bakar fosil saat ini menjadi salah satu isu penting di dunia. Perkiraan akan habisnya bahan bakar konvensional seperti minyak bumi, batu bara dan gas alam dalam beberapa dekade kedepan memicu para ilmuan untuk menemukan sumber energi alternatif baru. Beberapa sumber energi alternatif yang telah lahir sebelumnya juga tak luput dari upaya pengembangan dengan tujuan meningkatkan keefektifan dan keefisiensian sistem tersebut.Sebutlah beberapa diantaranya yang telah mahsyur di kalangan para peneliti, akademisi maupun masyarakat umum yakni biodiesel, biofuel, tenaga angina, tenaga gelombang laut, fuel cell dan tenaga matahari atau sel surya. Biodiesel bersama dengan biofuel atau biasa dikenal dengan bioethanol merupakan energi alternatif berbasis konversi bahan nabati menjadi energi melalui suatu reaksi pembakaran. Selanjutnya bentuk energi panas hasil reaksi pembakaran ini dapat diubah ke bentuk lain sesuai kebutuhan. Tenaga angin dan gelombang laut merupakan sistem yang bekerja dengan mengkonversi energi kinetik menjadi listrik. Fuel cell sendiri menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan pasangan reaksi kimia reduksi-oksidasi yakni oksidasi hidrogen dan reduksi oksigen sehingga di akhir reaksi menghasilkan arus elektron yang dimanfaatkan sebagai listrik dan uap air sebagai produk samping.
 |
| Baterai Fuel Cell, menggunakan hidrogen dan oksigen sebagai penghasil listrik |
Sel surya mengkonversi energi cahaya atau gelombang elektromagnetik menjadi listrik dengan prinsip yang serupa namun tak sama dengan fuel cell. Sel surya sendiri merupakan sistem konversi energi yang telah berkembang pesat dan masih sangat menjanjikan untuk lebih dimutakhirkan dalam beberapa tahun ke depan.
Pada tulisan ini kita tidak akan membicarakan tentang mekanisme kerja dari masing-masing jenis energi alternatif. Tetapi kita akan membehas tentang instalasi paling sederhana penerapan sel surya dalam skala rumah tangga, atau bahkan lebih kecil dari itu. Siapa saja yang membaca artikel ini diharpkan akan dapat merangkai dan menggunakan energi surya ini dalam kehidupan sehari-hari meskipun dalam kuantitas kecil.
Bagi sebagian daerah di Indonesia terutama daerah yang jauh dari perkotaan seperti pedalaman, pulau-pulau kecil ataupun daerah perbatasan yang sulit dijangkau listrik negara (PLN), permasalahan kelangkaan listrik merupakan makanan sehari-hari. Di beberapa daerah kepulauan, listrik hanya ada di malam hari dan bahkan tidak ada sama sekali. Selain itu, krisis energi di negara ini juga mengakibatkan seringnya pemadaman listrik oleh pembangkit setempat. Dengan demikian energi listrik alternatif menjadi pilihan yang layak untuk dimanfaatkan. Sebagai contoh, pulau Lemukutan yang terletak di Kecamatan Sungai Raya Kepulauan, Kabupaten Bengkayang, Kalimantan Barat, merupakan wilayah di lepas pantai pulau Kalimantan, hanya menikmati listrik PLN pada malam hari diselingi dengan seringnya pemadaman tiba-tiba karena keterbatasan generator pembangkit. Keadaan lebih tragis dapat kita temukan di pulau-pulau terdepan wilayah perbatasan dengan negara jiran, masih banyak yang mengalami kegelapan pada malam hari. Instalasi sel surya sederhana menjadi salah satu pilihan terbaik guna memberikan remah-remah cahaya pada malam hari.
Rangkaian Sistem Sel Surya
Berikut ini adalah tata cara perakitan atau instalasi sel surya sederhana. Tidak sulit sebenarnya untuk mempelajari teknologi yang satu ini. Ada beberapa hal yang harus kita perhatikan sebelum kita memutuskan untuk merakit rangkaian sel surya.Pertama, secara sederhana kita hanya membutuhkan tiga komponen utama yakni: panel surya, baterai atau aki dan kontroler. Kedua, jika menginginkan penggunaan listrik tersebut secara universal atau dapat digunakan untuk alat-alat rumah tangga lainnya, maka perlu ditambahkan inverter. Fungsi dari inverter di sini adalah mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak balik (AC). Ingat, arus yang keluar dari panel ataupun baterai merupakan arus DC. Sedangkan peralatan rumah tangga seperti televisi, radio, setrika dan bahkan lampu penerangan menggunakan arus AC. Penggunaan inverter akan kita bahas pada tulisan yang lain. Tulisan ini hanya membahas rangkaian paling sederhana yakni rangkaian pemanfaatan arus DC. Ketiga, perhitungkan berapa daya yang dihasilkan sel surya, daya tampung baterai dan berapa daya yang akan digunakan. Usahakan ketiga hal tersebut seimbang yakni daya yang dihasilkan, kapasitas penampungan dan pemanfaatan daya. Keempat, apa yang harus dilakukan agar sistem tersebut awet sehingga dapat digunakan dalam waktu lama. Permasalahan utama pada sel surya adalah daya tahan baterai yang relatif rendah. Bagaimana teknik yang diterapkan sehingga daya tahan baterai menjadi lebih lama, akan kita bahas di bagian bawah tulisan ini.
 |
| Solar panel atau panel surya yang terpasang di atap |
Komponen utama dari rangkaian ini tentunya adalah panel surya. Panel surya yang tersedia di pasaran bervariasi. Berdasarkan jenis kristal silikon penyusunnya, panel sel surya dibagi menjadi dua macam yakni sel surya polikristalin dan sel surya monokristalin. Perlu diketahui sel surya yang telah komersil di pasaran adalah sel surya silikon. Meskipun demikian, selain sel surya silikon juga ada sel jenis lain seperti Dye Sensitized Solar cell (DSSC) atau sel surya berbasis zat warna, dan sel surya berbasis polimer yang merupakan jenis teknologi baru dari energi alternatif ini. Berdasarkan ukuran daya yang dihasilkan sel surya silikon dapat ditemukan dalam ukuran 50 Wp hingga 250 Wp, bahkan ada yang mencapai 400 Wp. Ukuran daya yang lebih kecil juga dapat ditemukan, namun hanya digunakan sebagai kit.
 |
| Panel surya DSSC |
Bagian kedua adalah kontroler. Kontroler berfungsi untuk mengatur proses pengisian daya pada baterai dan penggunaan daya dari baterai ke peralatan elektronik DC. Terdapat berbagai macam jenis kontroler di mana penggunaannya menyesuaikan dengan kebutuhan. Kontroler dapat mengatur waktu pemakaian dengan mengaktifkan aliran daya dari baterai, dan memutuskannya beberapa waktu sebelum proses pengisian. Secara umum terdapat tiga port pada kontroler, port panel, port baterai dan port load atau penggunaan. Masing-masing port terdiri atas dua kutub, positif dan negatif.
 |
| Kontroler sistem sel surya |
Bagian ketiga yang penting tentunya adalah baterai atau aki (accu). Pada tulisan ini kita tidak akan membicarakan tentang baterai denga detail, karena baterai secara umum sudah diketahui teman-teman sekalian. Perlu diperhatikan dalam perangkaian sistem DC adalah anoda-katoda atau kutub positif-negatif harus sesuai. Positif ketemu positif dan negatif ketemu negatif. Tidak boleh terbalik, jika positif ketemu negatif akan terjadi arus pendek. Kemudian, yang pertama kali harus terhubung adalah kontroler dengan baterai atau aki. Setelah baterai terhubung dengan kontroler, selanjutnya diikuti dengan panel, dan pada akhirnya hubungkan port load atau penggunaan ke rangkaian seri atau pararel dari lampu DC. Perlu dipastikan, antara baterai dan panel, dahulukan baterai untuk terhubung dengan kontroler. Panel dapat dihubungkan ke kontroler setelah baterai terhubung. Jika panel terhubung lebih dahulu ke kontroler dari pada baterai, akan dapat merusak kontroler.
 |
| baterai atau aki basah |
Langkah terakhir adalah mengatur waktu pemakaian daya baterai melalui kontroler. Karena rangkaian ini adalah rangkaian paling sederhana, di mana kontroler yang digunakan hanya dapat mengatur penggunaan pada malam hari atau di saat tiada sinar matahari, maka yang dapat diatur adalah lama waktu penggunaan. Silakan diatur penggunaan sesuai dengan kebutuhan. Misalnya pemakaian diatur selama tujuh jam, maka kontroler akan menghidupkan pemakaian selama tujuh jam terhitung mulai tiadanya sinar matahari, atau sekitar waktu magrib. Anggaplah pukui 18.00 WIB. Pemakaian akan berlangsung selama tujuh jam sejak pukul 18.00 WIB. Secara otomatis pada jam 01.00 WIB dini hari, kontroler akan memutus pemakaian sehingga lampu akan mati.
 |
| lampu DC, khusus untuk arus searah |
Guna perawatan dan penghematan, pastikan baterai telah tidak digunakan beberapa waktu sebelum proses pengisian dilakukan. Dengan kata lain, kontroler sudah harus mematikan penggunaan beberapa jam sebelum matahari terbit. Hal ini penting agar baterai punya jeda waktu istirahat setelah digunakan dan sebelum dilakukan pengisian oleh panel surya.
Demikianlah satu tips dari kedaisains tentang rangkaian sistem sel surya sederhana. Semoga bermanfaat bagi rekan-rekan semua. Sampai ketemu lagi dengan tips dan sharing lainnya. Jika rekan-rekan tidak keberatan silakan baca artikel menarik kedaisains lainnya.
Baca juga artikel kami yang lainnya:
Kendaraan Hidrogen Berbasis Energi Alternatif - Proton Exchange Membrane Fuel Cell
Konversi Air Menjadi Hidrogen dan Oksigen dengan Efisiensi Tinggi
loading...
0 Response to "Instalasi Sel Surya Sederhana"
Posting Komentar