## SISTEM PENERANGAN TANAMAN SAYURAN HIDROPONIK MENGGUNAKAN ENERGI SURYA PADA KELOMPAK TANI DI RANGRANG
Setiyono 1 ,  Budiman P 2 ,Sandy Suryo Prayogo 3 , Dhatu Paragya 4 1,3,4 J urusan Teknik Elektro, Universitas Gunadarma
2 J urusan Agroindustri, Universitas Gunadarma
1 setiyono@staff.gunadarma.ac.id,
2 budiman@staff.gunadarma.ac.id , 3 sandy_sr@staff.gunadarma.ac.id 4 paragya.md@gmail.com

## Abstrak
Kebutuhan  penerangan  untuk  monitoring  perkembangan  bagi  tanaman  sayuran hidroponik  pada  waktu    malam  hari  pada  kelompok  tani  Drangrang  selama  ini menggunakan sumber listrik dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) . Dengan demikian memerlukan  biaya  untuk  membayar  penggunaan  listrik  tiap  bulannya.  Hal  ini  yang dirasa cukup menjadi beban bagi petani karena keuntungan menjadi berkurang akibat adanya  pengeluaran  tambahan.  Tujuan  dari  kegiatan  pengabdian  masyarakat  ini adalah  membangun  sistem  penerangan  pada  tanaman  sayur  pakcoy  menggunakan energi  matahari  pada  kelompok  tani  drangrang  warga  RT10/RW03  kelurahan Tirtajaya,  kecamatan  Sukmajaya  ,  Depok.  Metode  yang  digunakan  adalah  membuat pembangkit listrik tenaga surya berkapasitas 200 Wp dengan beban lampu pijar untuk kebutuhan penyinaran tanaman sayuran dimalam hari . Hasilnya adalah area tanaman sayuran hidroponik dapat diterangi dengan lampu 6x@50 = 300 W dan cukup terang   , sehingga  lampu  penerangan  tersebut  dapat  berfungsi  sebagai    pengawasan perkembangan  tanaman disetiap waktu baik siang maupun malam.
Kata Kunci: Panel Surya, Penerangan Sayuran, Tanaman Hidroponik

## Abstract
The  need  for  lighting  to  monitor  the  development  of  hydroponic  vegetable  crops  at night  in  the  Drangrang  farmer  group  has  so  far  used  an  electricity  source  from  the Perusahaan  Listrik  Negara  (PLN).  Thus,  it  requires  costs  to  pay  for  electricity  usage every month. This is felt to be quite a burden for farmers because profits are reduced due  to  additional  expenses.  The  aim  of  this  community  service  activity  is  to  build  a lighting  system  for  pak  choy  vegetable  plants  using  solar  energy  for  the  drangrang farmer  group,  residents  of  RT10/RW03,  Tirtajaya  sub-district,  Sukmajaya  sub-district, Depok. The method used is to create a solar power plant with a capacity of 200 Wp with a  load  of  incandescent  lamps  for  the  lighting  needs  of  vegetable  plants  at  night.  The result is that the hydroponic vegetable plant area can be illuminated with 6x@50 = 300 W  lamps  and  is  quite  bright,  so  that  the  lighting  can  function  as  a  monitor  for  plant development at any time, both day and night.
Keywords: Solar Panels, Vegetable Lighting, Hydroponic Plants

## PENDAHULUAN
Permintan sayuran yang baik dan sehat untuk memenuhi  salah  satu  kebutuhan  makanan empat  sehat  lima  sempurna  manusia  di masyarakat  perkotaan  sangat  besar.  Para konsumen mulai selektif memilih produk hasil pertanian terutama sayuran yang pertumbuhannya  terhindar  dari  bahan  kimia. Salah  satu  produk  sayuran  yang  dipilih  oleh masyarakat  adalah  dari  hasil  budidaya  secara hidroponik  dimana  metode  ini  sudah  dipakai oleh  para  petani  atau  masyarakat  secara  luas (Agung  et  al.,  2023).    Hidroponik  merupakan solusi    untuk  mengatasi  lahan  budidaya tanaman  karena  tidak  membutuhkan  tanah sebagai  media  tanam,  tidak  membutuhkan banyak  air,  lebih  bersih,  perawatan  mudah  , nutrisi  yang  cukup  ,  dan  dapat  tumbuh  lebih cepat,  kontinuitas  produksi  lebih  jelas  karena tidak  memiliki  musim  tanam  (Rohmawati  et al., 2021) ,(Setiawan et al., 2020). Media tanam dapat menggunakan air, arang sekam, cocopeat , jely,  potongan  kayu  dan  sebagainya.(Innah  et al.,  2019).  Metode  pertanian  dengan  cara hidroponik  ini  dapat  memenuhi  kebutuhan pangan  keluarga  sekaligus  bisa  membantu ekonomi keluarga  (Syahid, Hayat, et al., 2022).
Salah satu tanaman sayur yang dibudidayakan oleh  kelompok  tani  drangrang  RT10/RW03 kelu  untuk  sistem  hidroponik  ini  adalah Pakcoy. Pakcoy dengan nama latin Brassicaceae yang memiliki kandungan  protein, lemak, Ca, P,  Fe,  Vitamin  A,  B,  C,  E  dan  K  yang  sangat baik untuk kesehatan, dan  menjadi komoditas yang  bernilai  ekonomis  tinggi  (Vol,  2023). Dengan  metode  hidroponik  sayuran  pakcoy dapat  dipanen  rata  rata  40  hingga  50  hari. Selain  dengan  nutrisi  yang  tepat,  tanaman pakcoy juga harus dipantau perkembangannya supaya  dapat  dilakukan  tindakan  apabila terjadi  gangguan  dalam  instalasi  air,  nutrisi, ph,  penerimaan  sinar  matahari  maupun gangguan eksternal lainnya. Untuk monitoring penerangan  bangunan  greenhouse  dimalam hari tentunya membutuhkan energi listrik yang cukup  untuk  mencatu  beberapa  beban  lampu, pompa air dan beban elektrik lainnya. (Putu et al., 2021), (Serial et al., 2020). Namun demikian dengan  konsumsi  listrik  yang  besar  akan
menurunkan jumlah keuntungan yang diperoleh  karena  harus  membayar  sejumlah pemakaian  daya  ke  PLN.  Menurut  ketua pembina  kelompok  tani  drangrang  Abdul Gofur  biaya  yang  harus  dikeluarkan  oleh petani  untuk  kebutuhan  listrik  berkisar Rp.250.000 hingga  Rp.  500.000  perbulan  Inilah permasalahan yang membuat para petani tidak maksimal dalam memperoleh keuntungan dari hasil  budidaya  sayuran  hidroponik  ini.  Untuk itu  diperlukan  sumber  energi  alternatif  untuk mengganti  ketergantungan  listrik  ke  PLN. Implementasi  teknologi  kelistrikan  untuk pertanian  merupakan  alternatif  pada  era industri  4.0.  Panel  surya  merupakan    solusi sebagai  sumber  listrik  secara  mandiri  baik untuk penerangan maupun layanan kebutuhan daya  sistem    hidroponik  yang  menerapkan penggunaan  energi  baru  dan  terbarukan (Farming  &  Surya,  2021),  (Situasi,  2021). Manfaat  penggunaan  panel  surya  ini  antara lain  bahwa  panel  surya  termasuk  energi  yang ramah  lingkungan  karena  tidak  memancarkan emisi  gas  rumah  kaca  yang  berbahaya  seperti karbondioksida.  (Setiawan  et  al.,  2020), (Syahid,  Salam,  et  al.,  2022).  Besarnya  energi yang  diterima  oleh  panel  surya  sangat bergantung  pada  sinar  matahari  yang diterimanya  (Artikel,  2023).  Pada  umumnya panel surya dilengkapi dengan sebuah batterei untuk  menyimpan  energi  listrik  manakala beban  belum  menarik  arus  listrik.  Contoh perhitungan  besarnya  kapasitas  batterei  dapat ditentukan  dengan  persamaan  (Agung  et  al., 2023) :
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 = 𝐵𝑒𝑠𝑎𝑟 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 (W h) ÷ 𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 (V) (2)
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 =  744Wh  ÷  12V  ×  1,  25 ∗ × 2 ∗∗ 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 = 155Ah ≈ 150Ah Panel surya jenis mono crystalin berkapasitas 300 WP  dengan  konfigurasi  paralel.  Perhitungan daya  panel  surya  dapat  ditentukan  dengan persamaan
𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑆𝑢𝑟𝑦𝑎 ( 𝑊𝑃 )  = 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 ÷ 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑖𝑛𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑂𝑝𝑡𝑖𝑚𝑎𝑙 (3)
𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑆𝑢𝑟𝑦𝑎 =  1800Wh  ÷  5  h  ( 𝑗𝑎𝑚 09.00 − 14.00)
𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑆𝑢𝑟𝑦𝑎 = 360 𝑊𝑃 ≈ 300 𝑊𝑃
Tujuan  kegiatan  pengabdian  masyarakat  ini adalah  membangun  pembangkit  listrik  tenaga
surya  sebagai  sumber  daya  listrik  penerangan pada greenhouse area pertanian kelompok tani drangrang sebesar 200 Wp. Setelah
dibangunnya  pembangkit  lsitrik  tenaga  surya ini harapannya adalah petani tidak mengeluarkan  biaya  lagi  untuk  membayar sejumlah  tagihan  listrik  ke  PLN  sehingga keuntungan dapat diperoleh secara maksimal. Penerangan  area  tanaman  juga    dibutuhkan karena  untuk  memantau  perkembangan tanaman dimalam hari.

## METODE PELAKSANAAN
Metode  kegiatan  pengabdian  masyarakat  ini dilakukan  melalui  beberapa tahap  yakni  tahap indetifikasi,  tahap  pengadaan  peralatan,  tahap instalasi dan tahap edukasi.

## Tahap Identifikasi
Langkah  pertama  yaitu  melakukan  survey lokasi,  kalkulasi  atau  perhitungan  kebutuhan daya listrik, penentuan peralatan listrik seperti box  kontrol,  panel  surya,  titik  titik  pasang lampu  dan  disain  sistem  pembangkit  listrik tenagan  surya  untuk  pertanian  tanaman hidroponik.
Charger Controller Battery + - Inverter PLN Sinar Matahari MCB Saklar Pemilih Ladang Tanaman Sayuran Hidroponik
Gambar 1. Sistem Penerangan Ladang sayuran Hidroponik Menggunakan Tenaga Matahari
Gambar  1  menjelaskan
Disain  sistem
penerangan  pada  lahan  tanaman  sayuran hidroponik terutama sayur
pakcoy menggunakan tenaga matahari yang didukung sumber  tenaga  listrik  dari  PLN  (Perusahaan Listrik Negara).

## Tahap Pengadaan Peralatan Listrik
Pada tahap ini dilakukan pengadaan peralatan seperti panel surya, set box kontrol SCC (Solar
Charger  Control),  Stop  Kontak,  Saklar,  Kabel, dan sejumlah lampu penerangan.

## Tahap Instalasi
Langkah  ketiga  adalah  pemasangan  atau instalasi  peralatan  listrik.  Pekerjaan  instalasi sekaligus pengujian alat ini dilakukan oleh tim dosen  dan  mahasiswa  jurusan  teknik  elektro Universitas Gunadarma.
Gambar 2 Tim Pengabdian Masyarakat dari Dosen dan Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Gunadarma
Gambar 3. Proses Perakitan Box Kontrol

## Gambar 4 Proses Pengujian dan Pengukuran Inverter
Gambar 5 Penempatan Panel surya diatas Atap Mini Bangunan
Gambar 6. Penempatan Titik Lampu di Green House
Gambar 7. Pengontrolan Tanaman di Waktu malam hari Tahap Edukasi Langkah ke empat adalah mengadakan tutorial penggunaan peralatan listrik kepada
penanggung  jawab  kelompok  tani  mengenai operasional  peralatan.  Tujuannya  adalah  agar petani  mampu  mengoperasikan  alat  dan  cara pemeliharaan peralatan dengan baik.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  skema  gambar  1  dapat  diberikan  analisis sebagai berikut:
Berdasarkan  survey  di  lapangan,  terdapat  5 titik  penerangan  lampu  dengan  besarnya beban  masing-masing  lampu  adalah  40  watt. Panel  surya  yang  digunakan  memiliki  daya puncak  (watt-peak)  200  WP,  dari  panel  surya energi  matahari  yang  diserap  panel  dirubah menjadi energi listrik DC, dan dihubungkan ke perangkat  SCC  sebagai  pengatur  masukan energi  listrik  agar  tetap  stabil  sesuai  dengan sistem  yang  digunakan.  SCC  berfungsi mengatur  besarnya  tegangan  yang  di aplikasikan  ke  baterai  ketika  mode  pengisian baterai.  Baterai  berfungsi  sebagai  media penyimpanan  energi  listrik,  ketika  kondisi gelap atau tidak terdapat penyinaran matahari, energi  listrik  didapatkan  dari  energi  yang tersimpan pada baterai.Baik energi listrik yang tersimpan pada baterai ataupun yang langsung dari  panel  surya  (melalui  SCC),  di  rubah melalui  perangkat  inverter,  dari  tegangan
searah  menjadi  tegangan  bolak-balik  agar dapat digunakan oleh beban.
Sebagai  sistem  proteksi,  terdapat  MCB  AC (output beban) dan MCB DC (baterai dan panel surya) serta terdapat sistem automatic transfer switch, ketika panel surya tidak menghasilkan energi  listrik  dan  baterai  sudah  kehabisan energi  listrik  maka  sistem  akan  berpindah secara  otomatis  ke  sumber  listrik  PLN.  Sistem akan kembali menggunakan energi listrik dari panel  surya  ketika    baterai  sudah  terisi kembali.
Panel surya yang dipasang memiliki spesifikasi teknis sebagai berikut:
• Panel  Surya  Monocrystaline  100  WP, VoC  22.5  V,  Isc  5.91  A  sebanyak  dua buah
• Solar  Charge  Controller  tipe  PWM (Pulse Width Modulation) 12 – 24 V, 30 A sebanyak satu buah
• Inverter  PureSineWave  500W  24  VDC to 220 VAC sebanyak satu buah
• Baterai VRLA 12 V 20AH sebanyak dua buah
• Automatic  Transfer  Switch  (ATS)  10  A 2200W  (terdiri  dari  Low  Voltage Disconnect,  Relay  Baterai,  dan  Relay Daya Listrik)
• Miniature  Circuit  Breaker  (MCB)  AC 6A sebanyak satu buah
• Minature  Circuit  Breaker  (MCB)  DC 40A sebanyak satu buah
Dari  proses  persiapan  hingga  selesainya perakitan  instalasi  listrik  panel  surya,  sistem pembangkit  ini  mampu  menerangi  area pertanian  hingga  12  jam  ,  terhitung  mulai pukul  18.00  hingga  pukul  06.00  pagi  hari. Sehingga dengan demikian petani merasa puas karena  tidak  lagi  mengeluarkan  biaya  untuk kebutuhan penerangan .

## Ucapan Terima Kasih
Terima  kasih  kami  ucakan  kepada  masyarakat dan  kelompok  tani  drangrang  yang  berada  di RT10/RW03  kelurahan  Tirtajaya  kecamatan Sukmajaya Depok atas perizinan dan sambutan yang baik dalam kegiatan ini dan tak lupa pula
kami  ucapkan  kepada  Universitas  Gunadarma yang telah memberikan dukungan

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Untuk mengurangi ketergantungan
penggunaan  listrik  dari  PLN  maka  perlu didukung  pembangkit  listrik  tenaga  surya secara  mandiri  untuk  keperluan  penerangan maupun  kebutuhan  daya  pada  kelompok  tani drangrang.  Dengan  dibangunya  pembangkit listrik  tenaga  surya  ini  maka  petani  pada kelompok drangrang bisa menghemat pengeluaran hingga 500 ribu rupiah/bulan.

## Saran
Kegiatan edukasi peralatan masih memerlukan keberlanjutan  karena  pemahaman  kelompok tani drangrang terhadap teknologi pembangkit tenaga surya ini masih relatif kurang, sehingga tingkat  kerusakan  terhadap  peralatan  bisa diminimalisir.

## DAFTAR REFERENSI
Agung,  F.,  Dedet,  P.,  Riawan,  C.,  Heri,  S.,  & Mochamad,  S.  (2023). Automatic  Solar Hidroponik  Berbasis  Energi  Surya  dengan Kontrol  pH  dan  Nutrisi  guna  Meningkatkan Produktivitas Kelompok Hidroponik Simomulyo , Kota Surabaya . 7 (1), 1 – 10. Artikel,  I.  (2023). Sosialisasi  Penggunaan  Panel Surya Bagi Petani Sawah Tadah Hujan . 4 (2), 629 – 633. Farming, U., & Surya, P. (2021). No Title . 1 , 1 – 2. Innah, M., Rahmah, F., Nasional, U., Surya, P.,
&  Larutan,  L.  (2019). Implementasi  Panel Surya  Sebagai  Sumber  Energi  pada  Sistem Kendali  Ph  dan  Level  Larutan  Nutrisi Tanaman Hidroponik . 11 (2), 95 – 107.
Putu,  P.,  Santoso,  A.,  &  Mahmuda,  D.  (2021). Pembuatan Instalasi Panel Surya pada Sistem Hidroponik  di  Desa  Dalam  Kaum . 4 (1),  31 – 35.
Rohmawati,  L.,  Putri,  N.  P.,  &  Setyarsih,  W.
(2021). Pembuatan Sistem Hidroponik Tenaga Panel  Surya  Bagi  Warga  RT  57  RW  12 Kelurahan  Kebonagung  Sukodono  Sidoarjo .
2015 , 1 – 8.
Serial, K., No, K., Nasional, W., Ke, C., & Uno, A. (2020). KOCENIN Serial Konferensi No. 1 (2020), ISSN (Xxxx-Yyyy) Webinar Nasional Cendekiawan  Ke  6  Tahun  2020,  Indonesia .
1 (1), 1 – 6.
Setiawan,  D.,  Eteruddin,  H.,  &  Siswati,  L.
(2020). Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga Surya untuk Tanaman Hidroponik . 14 (Oktober), 208 – 215. Situasi, A. (2021). PENGEMBANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA PADA  GREENHOUSE  HIDROPONIK  DI
DESA SUTOJAYAN , . 2 (3), 160 – 169. Syahid,  M.,  Hayat,  A.,  Laban,  S.,  Kasim,  L., & Amme,  R.  (2022). Pemanfaatan  Pompa  Air Tenaga  Surya  untuk  Sistem  Penyiraman Otomatis  pada  Tanaman  Pekarangan  di  Kota Pare-Pare  Pendahuluan  Metode . 8 (2),  145 – 150. Syahid, M., Salam, N., Piarah, W., & Djafar, Z.
(2022). Pemanfaatan  Pompa  Air  Tenaga Surya  Untuk  Sistem  Irigasi  Pertanian . 5 , 102 – 107. Vol, J. (2023). Correspondence author : 12 (1).