Cara menghitung kebutuhan PLTS rumahan
Seiring perkembangan teknologi, sudah banyak masyarakat yang sadar dan tertarik dengan sumber energi terbarukan. Sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan adalah memanfaatkan cahaya matahari untuk menghasilkan listrik.
Menghasilkan listrik dari panas matahari sebenarnya ada beberapa cara. Cara yang paling umum adalah menggunakan panel surya sel poto voltaik, dan cara yang lebih rumit yakni menggunakan cermin. Cermin digunakan untuk memanaskan sebuah tungsten yang kemudian akan mendidihkan air.
Uap ari tersebut kemudian digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik hasil produksi dapat di simpan ke dalam baterai, ataupun di ubah menjadi air dalam suatu area yang lebih tinggi. Sehingga saat matahari tidak ada, air yang berada lebih tinggi tersebut dapat di gunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik kembali.
Saat ini, sistem PLTS yang paling banyak ber-edar dan paling banyak di sukai adalah sistem OFF Grid. Sistem OFF Grid adalah sistem PLTS yang mandiri, tidak saling terhubung ke jaringan distribusi manapun. Sedangkan, sistem ON GRID adalah sistem yang terhubung dengan jaringan sumber listrik misalnya dari PLN.
PLTS dengan sistem OFF Grid biasanya harganya lebih mahal, salah satu komponen termahal dalam PLTS off grid adalah baterai. Baterai sangat di butuhkan agar dapat menyimpan energi untuk penggunaan malam hari maupun di saat produksi listrik sedang turun.
Dan, untuk sistem ON Grid tidak di butuhkan baterai. Kita menggunakan PLTS secara langsung, dan terhubung ke jaringan GRID. Sistem ini memungkinkan kita untuk menyimpan kelbeihan energi ke jaringan GRID. Istilah nya EXIM ( EXPORT dan IMPORT ), jika kita punya kelebihan produksi maka kita eksport ke jaringan grid, dan apabila kita kekurangan listrik maka kita import.
Tips perencanaan Pembuatan PLTS untuk rumah
Perencanaan pembuatan PLTS membantu kita mengetahui berapa banyak budget yang harus di keluarkan, dengan teknik perhitungan yang tepat juga dapat lebih menghemat budget. Atur perencanaan penggunaan, mau di pakai untuk apa saja listriknya.
Cara menghitungnya adalah dengan melihat kondisi pemakaian. Umumnya lebih banyak digunakan untuk sistem penerangan, pengisian daya laptop, charger HP, atau alat listrik ringan lainya. Khusus untuk alat berat seperti beban induktif tentunya membutuhkan daya yang besar.
Setelah di dapatkan estimasi penggunaan daya untuk apa saja, selanjutnya menentukan alat apa saja yang di butuhkan. Mau bikin sistem on grid atau off grid. Alat yang di butuhkan sebenarnya cukup sederhana, beberapa lembar panel surya, kabel AWG khusus 2.6 mm, sollar controler atau buck converter, dan baterai.
Sesuaikan dengan kebutuhan hitung berapa meter kabel yang di butuhkan, pengisian baterai, mau pilih buck converter atau memilih SCC keduanya sama-sama bagus, dan juga jenis baterai. Baterai yang paling banyak digunakan adalah sel LIFEPO4, baterai ini mempunyai siklus pengisian yang lebih panjang dibandingkan baterai Lead Acid.
Menghitung Kebutuhan Daya Baterai
Ini adalah sistem PLTS yang lebih ringan, serta mudah dalam proses perakitan. Hitung berapa banyak beban yang bakalan digunakan, hitung juga berapa lama durasi waktu nyala beban. Sebagai contoh, ada 5 unit lampu masing-masing 10 watt menyala selama 10 jam.
Kemudian, charger daya baterai 33 watt menyala selama 1 jam 30 menit, charger laptop 150 watt menyala constan 100 watt 18 jam. Jumlahkan semua total daya dan jumlahkan watt jam.
Daya Lampu : ( 10 x 5 ) x 10 = 500Wh Daya charger : 33 x 1.5 = 49,5Wh Daya charger laptop : 1800Wh Daya Inverter Stanby 24 jam : 500mAh ( bulatkan ke 1000 jadi 0.5A) maka 0.5A x 24 = 12A Total daya : 500 + 59.5 + 1800 + 12= 2.371,5Wh Total kali 1000, bulatkan saja = 2.4Kwh
Sekarang kita hitung berapa kebutuhan baterai. Untuk dapat menentukan berapa kebutuhan baterai nantinya, tinggal kita tentukan terlebih dahulu mau menggunakan sistem tegangan dc berapa volt? Semakin tinggi tegangan kerja yang di pilih akan lebih effisien dan mengurangi rugi kabel dan kehilangan energi jadi panas.
Sebagai contoh, sistem yang paling populer di gunakan adalah 24 volt. Maka total daya kita bagikan watt konsumsi dengan tegangan baterai contoh 2400 / 24 = 100Ah. Dari hasil perhitungan ini, di butuhkan baterai bertegangan 24 volt yang sudah di tentukan sebelumnya dengan kapasitas 100Ah.
Perhitungan di atas merupakan perhitungan kasar sebelum di kurangi effisiensi. Faktor effisiensi biasanya 70-80%, karena kita akan menggunakan sistem DC dan inverter hanya digunakan untuk mensupply charger hp/laptop maka perhitunganya begini.
Effisiensinya kita bagi 100, contohnya 80/100=0.8. Rumus effisiensi adalah Daya Input x Effisiensi. Contoh 2.4 x 0.8 = 1.92Kwh, sekarang daya hilanga dalah Hasil setelah effisiensi - daya total. Contoh 2.4 - 1.92 = 0.48Kwh ( 480Wh ).
Untuk menyanggupi kebutuhan dan tidak mengalami rugi daya maka perlu di tambahkan 0.48 ke total daya kebutuhan, jadi begini 2.4 + 0.48 = 2.88Kwh. Sekarang di hitungkan untuk menjadi kapasitas kebutuhan baterai. Caranya total kwh di bagi tegangan kerja. Contohnya 2.88Kwh kalau di seribukan jadi 2880Wh / 24 = 120Ah.
Jadi di butuhkan baterai dengan kapasitas 120Ah dan tegangan kerja 24 volt. Jika menggunakan baterai lifepo4 yang satu sel nya 3.2 volt di butuhkan 8 sel baterai yang di rangkai secara seri. Sehingga total tegangan kerja baterai adalah 25.6 volt.
Menghitung kebutuhan Panel Surya
Sebelum masuk ke dalam ranah perhitungan wajib di ketahui terlebih dahulu, bahwa dalam sehari, kita hanya bisa mendapatkan 4-5 jam penyinaran. Penyinaran matahari bisa berkurang apabila ada awan yang melintas. Jika penyinaran tertutup awan, maka produksi listrik dari solar panel tidak akan maksimal.
Selain itu, juga harus menutupi penggunaan pada siang hari dan bersamaan pengisian daya baterai. Oleh di butuhkan kapastitas panel surya lebih banyak dari kebtuhan. Sebagai contoh, daya yang di pakai berdasarkan perhitungan sebelumnya adalah 120Ah x 24V = 2880Wh ( 2.88Kw ).
Bagikan saja nilai watt tersebut dengan waktu, misal dapat 5 jam penyinaran. Maka 2880Wh / 5 = 576Wh ( WP ). Berarti kita membutuhkan panel surya yang di rangkai menjadi 576 watt. Panel ini mampu mengisi daya baterai hingga penuh, saat mendapatkan kondisi cahaya penyinaran tanpa awan selama 5 jam.
Untuk mengkoper tambahan daya agar pengisian tetap berjalan dan tidak ada rugi akibat awan, mendung, atau sambil mengisi sambi digunakan maka perlu digandakan. 576 x 2 = 1.152Watt. Di butuhkan panel surya sebesar 1.1Kwp. Jika panel surya yang di pakai hanya 100WP per lembar, maka di butuhkan sebanyak 11 lembar.
Menentukan Komponen yang di gunakan
Komponen yang di butuhkan untuk installasi adalah Kabel khusus panel surya, kabel tebal dengan diameter penampang kawat 2.6MM. MCB DC untuk 60A, Solar Charger Controller bebas mau membeli MPPT atau menggunakan buck converter. Yang jelas scc harus mampu menghandle arus listrik besar maksimal 60A.
Di butuhkan lagi power inverter, bisa beli inverter HIght Frequency. Inverter ini mempunyai effisiensi cos p yang lebih rendah daripada Versi Low Frequency. Perkabelan untuk inverter, Watt meter PZEM untuk memantau hasil produksi dan mengukur kapasitas penggunaan.
Di perkirakan biaya pengeluarah akan mencapai 10-15 juta untuk hanya membuat sistem PLTS off grid yang memanfaatkan baterai. Biaya ini di perhitungkan berdasarkan harga komponen, Panel surya 600-700riibuan per lembar. Baterai nya 1.8 per 4 sel butuh 8 sel maka 3.6 juta, MCB nya harganya 200 ribu, kabel nya 850 ribu, watt meter dc PZEM 2 unit 300 ribu.
Kesimpulan : Jika ingin membuat sistem PLTS rencanakan dengan matang tujuan penggunaan. Misal ingin di gunakan sebagai peneranngan only, maka hitung saja berapa daya listrik yang di gunakan untuk penerangan. Jangan di tambah-tambah untuk hal yang tidak penting, itu akan menaikan biaya anggaran.
PLTS merupakan investasi jangka panjang, harga barang untuk mengembangkan PLTS harganya relatif mahal. Tidak semua orang bisa membeli nya. Pembuatan PLTS adalah investasi jangka panjang, balum akan mendapatkan keuntungan apalagi balik modal sebelum menyentuh angka 2-5 tahun ke depan.
Tagged : #plts #diy #teknologi #elektronika , pada Jumat, 04 Agustus 2023 21:24 WIB
