15

## Penggunaan Panel Surya Sebagai Pembangkit Listrik  Pada Alat Pengering Makanan
M. Saleh Al Amin 1 , Emidiana 2 , Irine Kartika F 3 , Yudi Irwansi 4
1,2,3,4 Program Studi Teknik Elektro, Universitas PGRI Palembang, Indonesia *e-mail: salehamin@univpgri-palembang.ac.id , emidiana@univpgri-palembang.ac.id , irenekf@univpgri- palembang.ac.id , irwansiyudi@univpgri-palembang.ac.id

## ABSTRAK
Indonesia merupakan negara yang terletak di wilayah khatulistiwa dengan kekayaan yang melimpah, antara  lain  berupa  cahaya  matahari.  Matahari  sebagai  sumber  energi  dapat  dimanfaatkan  sebagai pembangkit  listrik  dan  dapat  digunakan  untuk  berbagai  keperluan.  Salah  satunya  dapat  dimanfaatkan sebagai  sumber  listrik  bagi  alat  pengering  makanan.  Pada  penelitian  ini  akan  dirancang  suatu  sistem pembangkit  listrik  menggunakan  cahaya  matahari,  yang  akan  mensuplai  listrik  pada  alat  pengering makanan. Saat matahari bersinar, cahaya matahari dapat digunakan untuk  mengeringkan bahan makanan dan untuk mengisi batere. Saat hari hujan, listrik yang berasal dari cahaya matahari dan sudah disimpan dalam  batere,  dapat  digunakan  sebagai  sumber  listrik  pada  alat  pengering  makanan.  Alat  ini  terdiri dari panel  surya,  regulator  /  charger,  batere  (akumulator)  dan  inverter.  Alat  ini  diharapkan  dapat  membantu mengatasi  permasalahan  yang  dihadapi  oleh  masyarakat  yang  mencari  nafkah  dengan  memanfaatkan cahaya matahari untuk pengeringan, misalnya : ikan asin dan kemplang. Tegangan rata-rata yang dihasilkan saat pengukuran pada panel surya adalah 12,49 V, batere 12,45 V dan inverter 221,1 V. Alat yang dihasilkan juga dapat menjadi alat praktek mahasiswa teknik elektro di laboratorium.
Kata Kunci: pembangkit listrik, panel surya, batere, inverter, solar charger controller

## The Use of Solar Panels As Power Generation In Food Dryers

## ABSTRACT
Indonesia  is  a  country  located  on  the  equator  with  abundant  wealth,  including  sunlight.  The  sun  as  an energy source can be used as a power plant and can be used for various purposes. One of them can be used as a source of electricity for food dryers. In this study, a power generation system using sunlight will be designed, which will supply electricity to the food dryer. When the sun shines, sunlight can be used to dry foodstuffs and to charge batteries. When it rains, electricity that comes from sunlight and has been stored in the battery can be used as a power source in a food dryer. This tool consists of a solar panel, regulator / charger, battery (accumulator) and inverter. This tool is expected to help overcome the problems faced by people who make a living by utilizing sunlight for drying, for example: salted fish and kemplang. The average voltage produced when measuring the solar panel is 12.49 V, the battery is 12.45 V and the inverter is 221.1 V. The resulting tool can also be used as a practical tool for electrical engineering students in the laboratory
Keywords: power generation, solar panels, batteries, inverter, solar charger controller
Correspondence author : Emidiana, Universitas PGRI Palembang, indonesia E-Mail: emidiana@univpgri-palembang.ac.id
16

## I. PENDAHULUAN
Indonesia  sebagai  negara  tropis  yang  berada  di  wilayah  khatulistiwa,  mempunyai  cahaya matahari  yang  melimpah.  Cahaya  matahari  dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  pembangkit listrik,  yang  dapat  menjadi  sumber  tegangan  bagi  berbagai  alat,  salah  satunya  alat  pengering makanan. Masyarakat Indonesia yang mencari nafkah dengan memproduksi makanan seperti ikan asin,  kemplang,  dapat  memanfaatkan  alat  pengering  tersebut  sehingga  terhindar  dari  kerugian seperti bahan menjadi rusak atau kwalitas menjadi rendah. Saat matahari bersinar cerah, makanan dapat  dijemur secara langsung  dibawah  sinar matahari  dan  panel surya dapat memanfaat sinar matahari unruk mengisi batere, yang melalui inverter nantinya dapat digunakan sebagai sumber listrik  bagi  alat  pengering  makanan.  Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  perancangan  sistem pembangkit  listrik  menggunakan  energi  matahari  yang  akan  menjadi  sumber  listrik  bagi  alat pengering makanan.
Pembangkit  listrik  tenaga  surya  yang  akan  dibahas  pada  penelitian  ini,  akan  dihubungkan dengan  beban  berupa  alat  pengering  makanan  dengan  beban  maksimum  500  W.  Penelitian sebelumnya antara lain berjudul : Pembuatan Alat Pengering Ikan Ramah Lingkungan Dengan Menggunakan Panel Surya oleh [1]
Penelitian  lain  yang  menggunakan  cahaya  matahari  sebagai  sumber  listrik  untuk  mesin pengering  adalah  :  Implementasi  Energi  Surya  Sebagai  Sumber  Suplai  Alat  Pengering  Pupuk Petani Portabel [2] Selain menggunakan panel surya, pemanfaatan sinar matahari untuk pengering makanan dapat dilakukan dengan metode Efek Rumah Kaca (ERK), tetapi metode ini mempunyai kekurangan, yaitu hanya dapat dilakukan saat siang hari saja dan ada cahaya matahari (saat hari tidak hujan ataupun mendung) [3]
Sistem pembangkit listrik tenaga surya terdiri komponen utama seperti : panel surya, regulator / charger, akumulator dan inverter, seperti pada gambar berikut :
Gambar 1. Skema Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Proses perubahan energi matahari menjadi energi bentuk lain secara langsung yaitu dengan proses  :    heliochemical,  helioelectrical  dan  heliothermal.  Perubahan  energi  matahari  menjadi energi  listrik  termasuk  proses  helioelectrical  dan  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan fotovoltaik atau panel surya [4]
17

## Sel Surya (Panel Surya)
Sel  surya  merupakan  peralatan  yang  mampu  menubah  secara  langsung,  cahaya  matahari menjadi  energi  listrik.  Sel  surya  dapat  dianalogikan  sebagai  peralatan  dua  terminal  atau sambungan, dimana saat kondisi cahaya tidak memadai (gelap) dia akan berfungsi sebagai dioda, dan saat disinari cahaya matahari dapat menghasilkan tegangan.[2] Jenis - jenis Panel Surya :
1. Monokristal (Mono-crystalline)
Panel  surya  jenis  ini,dirancang  untuk  daerah  dengan  kondisi  alam  yang  ekstrim.  Effisiensinya 15%  dan  merupakan  jenis  yang  paling  efisien.  Kekurangannya  adalah,  jika  cahaya  matahari kurang terik maka alat ini tidak berfungsi dengan baik dan jika cuaca berawan, maka efisiennya langsung berkurang [5]
2. Polikristal (Poly-Crystalline)
Jika dibandingkan tipe monokristal, panel surya jenis ini mempunyai efisiensi lebih rendah, dan harganya lebih murah. Panel Surya yang terdiri dari susunan kristal acak yang dipabrikasi dengan dicor [5].
3. Thin Film Photovoltaic
Merupakan  Panel  Surya  yang  terdiri  dari  2  lapisan  tipis  mikrokristal  silicon  dan  amorphous. Inovasi  panel  surya  berikutnya  adalah  Thin  Film  Triple  Junction  Photovoltaic  (dengan  tiga lapisan)  bisa  sangat  efisien  walaupun  kondisi  cuaca  sangat  berawan  dan  daya  listrik  yang dihasilkan 45% lebih tinggi dibandingkan jenis lain, dengan daya yang sama.[5]

## Solar Charger Controller (Regulator)
Sebelum  dihubungkan  ke  batere,  rangkaian  tersebut  dihubungkan  dulu  ke  rangkaian regulator Fungsi regulator :
1. Mengaturi tegangan keluaran dari panel surya dan mengatur arus yang masuk ke batere secara otomatis.
2. Menyambungkan dan memutuskan arus dari Panel Surya ke Batere secara otomatis
3. Memutuskan aliran arus dari batere kebeban jika terjadi gangguan baik hubung singkat maupun beban lebih [6]

## Batere
Batere dihubungkan langsung secara paralel ke beban (dengan sistem proteksi), jika batere tersebut  sudah  penuh.  Jika  akan  menggunakan  arus  bolak-balik,  maka  PLTS  tersebut  harus dihubungkan dengan Inverter. Setelah dari inverter, outputnya berupa arus bolak-balik yang dapat digunakan  langsung  ke  beban.  Besar  beban  yang  dapat  digunakan  harus  sesuai  dengan kemampuan inverter dan besarnya sistem penyimpanan yang digunakan. [6]
Baterai dibuat dari sejumlah elemen yang terpisah-pisah, lalu disatukan dalam sebuah kotak yang terbuat dari karet keras atau plastik. Komponen dasar masing-masing sel membentuk pelat- pelat positif dan negative. Beberapa pelat positif dan beberapa pelat negatif saling dihubungkan menjadi  kelompok-kelompok  pelat.  Pada  beberapa  baterai,  pada  kelompok  pelat  negatif jumlahnya lebih banyak satu pelat daripada sekelompok pelat positif. [7]
18
Gambar 2. Konstruksi Batere

## Inverter
Inverter  merupakan  perangkat  elektronik  yang  dapat  mengubah  arus  searah  menjadi  arus bolak-balik,  yang  menjadi  sumber  energi  listrik  alternatif  dengan  penggunaan accumulator sebagai sumber energi listrik arus searah [8]
Penggunaan inverter antara lain saat diperlukan arus bolak-balik tetapi hanya tersedia arus searah yang berasal dari baterai (accumulator) atau panel surya. Inverter dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk  gelombang keluarannya,  seperti pada Gbr 3.
1. Squarewave 2. Modified Squarewave 3. Pure Sinewave

## Gambar 3. Gelombang keluaran Inverter
Inverter dapat juga dikelompokkan berdasarkan konfigurasi rangkaiannya yaitu: 1. Push-pull inverter 2. Full-bridge converter 3. Kombinasi Push-pull dan Full-bridge Inverter [8]

## II. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  merancang  sistem  pembangkit  listrik  menggunakan  panel surya,  menentukan  kapasitas  alat  dan  bahan  yang  digunakan,  merakit  dan  mengukur  kinerja pembangkit  tersebut  setelah  dihubungkan  dengan  alat  pemanas  yang  dilaksanakan  di Laboratorium Teknik Elektro Universitas PGRI Palembang Adapun tahapan penelitian adalah sbb :
1. Study  Literatur,  mempelajari  semua  artikel  yang  berkaitan  dengan  Pembangkit  Listrik Tenaga Surya
2. Perancangan alat, berupa pemilihan jenis / kapasitas komponen yang akan digunakan.
19
3. Perakitan alat pembangkit listrik, yang terdiri dari : panel surya, regulator, akumulator, inverter
4. Pengujian, berupa pengukuran parameter seperti : arus, tegangan
5. Hubungkan dengan alat pengering
Dengan diagram alir penelitiannya sbb :
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian adalah :
1. Panel Surya 50 Wp, 1 buah
2. Solar Charger Controller, 10 A, 12/24 V , 1 buah
3. Akumulator, 65 Ah, 12 V, 1 buah
4. Inverter 500 W, 1 buah
5. Multimeter, 1 buah
20

## III. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Gambar 4. Rangkaian Komponen PLTS
Tabel 1 Hasil Pengukuran Komponen Pengukuran Parameter Komponen Hasil Pengukuran 1 2 3 4 5 Rata-rata Tegangan Panel Surya 12,4 V 12,65V 12,5 V 12,5 V 12,4 V 12,49 V Arus Panel Surya 2,4 A 2,42 A 2,5 A 2,51 A 2,52 A 2,47 A Tegangan Solar Charger Controller 12,2 V 12,4 V 12,0 V 12,2 V 12,1 V 12,18 V Tegangan Batere 12,4 V 12,48 V 12,5 V 12,45 V 12,4 V 12,45 V Tegangan Inverter 224 V 221 V 221,5 V 219 220 V 221,1 V
Komponen-komponen rangkaian pembangkit listrik sudah bisa berfungsi setelah di tes dengan beban lampu, dengan data hasil pengukuran sbb
1. Tegangan rata-rata panel surya hasil pengukuran = 12,49 V
2. Arus panel surya rata-rata hasil pengukuran = 2,47 A
3. Daya rata-rata yang dihasilkan = 12,49 V x 2,47 A = 30,9 W
Alat  pembangkit  yang  sudah  dirancang  dapat  digunakan  untuk  mensuplai  alat  pengering makanan, tetapi masih diperlukan tambahan beberapa panel surya yang dipasang secara paralel, agar alat pengering tersebut dapat beroperasi secara penuh dan maksimal.
21
Hasil  pengukuran  batere  diketahui  bahwa  tegangan  rata-ratanya  =  12,45  V,  yang  jika dibandingkan  dengan  tegangan  output  yang  tercantum  pada  nameplate  mempunyai  kesalahan (error) = 12,45−12 12 x 100 % = 3,75%
Inverter  pada  rangkaian  penelitian  sudah  menghasilkan  tegangan  keluaran  rata-rata  221,1V, sehingga sudah dapat mensuplai beban dengan input tegangan 220 V dan mempunyai kesalahan (error) = 221,1−220 220 x 100% = 0,5%

## IV. KESIMPULAN
Dari  hasil  pengukuran  dan  analisa  dapat  disimpulkan  bahwa  :  Perancangan  dan instalasi  rangkaian  penelitian  sudah  dapat  berfungsi  untuk  menghasilkan  listrik,  baik searah maupun bolak-balik. Tegangan rata-rata panel surya pada saat pengukuran, 12,49 V  tergantung  dengan  kondisi  cahaya  matahari.  Dengan  tegangan  keluaran  panel  surya rata-rata 12,49 V alat dapat mensuplai alat pengering makanan

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Y. Mukkun and S. Dana, “Pembuatan Alat Pengering Ikan Ramah Lingkungan Dengan Menggunakan  Panel  Surya,” J.  Ilm.  Flash ,  vol.  2,  no.  2,  p.  47,  2016,  doi: 10.32511/jiflash.v2i2.25.
[2] S. Aryza, H. Hermansyah, A. P. U. Siahaan, S. Suherman, and Z. Lubis, “Implementasi Energi Surya Sebagai Sumber Suplai Alat Pengering Pupuk Petani Portabel,” It J. Res. Dev. , vol. 2, no. 1, pp. 12–18, 2017, doi: 10.25299/itjrd.2017.vol2(1).642.
[3] U. Usman, A. Muchtar, U. Muhammad, and N. Lestari, “Purwarupa dan Kinerja Pengering Gabah Hybrid Solar Heating dan Photovoltaic Heater dengan Sistem Monitoring Suhu,” J. Tek. Elektro , vol. 12, no. 1, pp. 24–32, 2020, doi: 10.15294/jte.v12i1.24028.
[4] J.  Sardi,  A.  B.  Pulungan,  R.  Risfendra,  and  H.  Habibullah,  “Teknologi  Panel  Surya Sebagai Pembangkit Listrik Untuk Sistem Penerangan Pada Kapal Nelayan,” J. Penelit. dan  Pengabdi.  Kpd.  Masy.  UNSIQ ,  vol.  7,  no.  1,  pp.  21–26,  2020,  doi: 10.32699/ppkm.v7i1.794.
[5] B. H. Purwoto, “Efisiensi Penggunaan Panel Surya Sebagai Sumber Energi Alternatif,” Emit. J. Tek. Elektro , vol. 18, no. 01, pp. 10–14, 2018, doi: 10.23917/emitor.v18i01.6251.
[6] Anwar Ilmar et al. , “Penerbit LP3M UMY Penerbit LP3M UMY,” Tek. 37 (2), 2016, 59- 63 , vol. 11, no. 2, pp. 61–78, 2016, doi: 10.14710/teknik.v37n2.9011.
[7] M. Nasution, “Karakteristik Baterai sebagai Penyimpan Energi Listrik secara Spesifik,” J. Electr. Technol. , vol. 6, no. 1, pp. 35–40, 2021.
[8] S.  Y.  Panggabean,  “Rancang  Bangun  Inverter  Satu  Fasa  Menggunakan  Teknik  High Voltage Pwm ( Pulse Width Modulation ),” Ranc. Bangun Invert. Satu Fasa Menggunakan Tek. High Volt. PWM (Pulse Width Modul. Subas. , vol. 11, no. 2, pp. 1–9, 2017.