## SINERGI Polmed : JURNAL ILMIAH TEKNIK MESIN
Homepage jurnal: http://ojs.polmed.ac.id/index.php/Sinergi/index
INSTALASI  PEMBANGKIT  LISTRIK  TENAGA  SURYA  KAPASITAS  450 WATT
Salomo Silaban a* , Perianto Sitompul a
a Program Studi Teknik Konversi Energi, Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan, Jl. Almamater No.1, Padang Bulan, Kec. Medan Baru, Kota medan, Sumatera Utara 20155, Indonesia
E-mail : salomosilaban@students.polmed.ac.id (S. Silaban) Tel: +62822-7726-6304
I N F O A R T I K E L

## Riwayat artikel:
Diajukan pada 19 November 2022 Direvisi pada 25 Desember 2022 Disetujui pada 14 Januari 2023 Tersedia daring pada 25 Februari 2023

## Kata kunci:
Sel  surya,  pengontrol  muatan  surya, inverter, baterai.
Keywords: Solar  cells,  solar  charge  controllers, inverters, battery .
A B S T R A K
Kapasitas  listrik  di  Indonesia  belum  mencukupi  untuk  melayani  seluruh  wilayah  di Indonesia. Permintaan listrik di Indonesia tercatat terus meningkat, yaitu 10% – 15% per tahun,  namun  pembangunan  pembangkit  listrik  masih  kurang  dan  pengaruhnya Perusahaan  Listrik  Negara  (PLN)  melakukan  pemadaman  bergilir  yang  tentu  saja merugikan konsumen. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah sumber energi penghasil listrik yang ramah lingkungan dan tidak menggunakan bahan bakar minyak, sehingga  sangat  murah,  karena  energi  surya/matahari  merupakan  sumber  energi  yang tidak  terbatas.  PLTS  dengan  panel  solar  yang  dipasang  di  atap  semakin  populer  dan berkembang di masyarakat. Sistem ini dinilai mudah diimplementasikan, sederhana, dan kapasitasnya bisa disesuaikan dengan luas atap. Instalasi PLTS dengan kapasitas 450- watt  menggunakan solar cell untuk  kebutuhan  listrik  rumah  tangga  sangat  sederhana. Instalasi yang dirancang memiliki beban 58-watt perhari komponen dari sistem PLTS dan  panel  surya  yang  direkomendasikan  adalah  200Wp  sebanyak  1  (satu)  buah solar charge controller (SCC) 20 A – 12 Volt), baterai 100Ah dan inverter 500W. Instalasi PLTS ini menjadi bagian generasi yang sadar akan kebutuhan energi baru dan terbarukan dimana partisipasi dalam peralihan menggunakan energi bersih dan ramah lingkungan.
A B S T R A C T
Electricity capacity in Indonesia is not sufficient to serve all regions in Indonesia. The demand for electricity in Indonesia continues to increase, which is 10% - 15% per year, but  the  construction  of  power  plants  is  still  lacking,  and  the  impact  is  that Indonesia National Electricity Company (PLN) conducts rotating blackouts which of course harm consumers. Solar Power Plant (PLTS) is an energy source that produces electricity that is environmentally friendly and does not use fuel oil, so it is very cheap, because solar energy is an unlimited energy source. PLTS with solar panels mounted on the roof is increasingly popular and growing in the community. This system is considered easy to implement, simple, and its capacity can be adjusted to the roof area. The installation of 450- watt capacity PLTS using solar cells for household electricity needs is very simple. The  installation  is  designed  to  have  a  load  of 58- watts  per  day.  The  recommended components  of  the PLTS system  and  solar  panels  are 1  (one) unit  of 200Wp ,  solar charge controller (SCC) 20 A – 12 Volt, 100Ah battery and 500W inverter, respectively. This PLTS installation is part of a generation that is aware of the need for renewable energy  were  contributed  to  the  transition  uses  clean  and  environmentally  energy friendly.

## 1. PENGANTAR
Energi baru terbarukan mempunyai potensi dalam memenuhi kebutuhan energi dan disebabkan penggunaan bahan bakar minyak untuk pembangkit listrik konvensional akan menyebabkan pencemaran lingkungan dan sumber minyak bumi juga semakin menipis. Energi listrik dianggap  sebagai  energi  fundamental  bagi  pembangunan dunia. Dengan perkiraan pertumbuhan ekonomi  sekitar 7%  –  10% per tahun, konsumsi listrik Indonesia diproyeksikan akan meningkat pesat hingga tahun 2025 (Erik Prasetiya Aji dkk., 2022). Kekurangan energi listrik akan sangat mengganggu keberlangsungan aktivitas manusia sehingga ketersediaan energi listrik perlu dipertahankan setiap waktu. Energi surya dapat dimanfaatkan melalui dua macam teknologi yaitu teknologi energi surya fotovoltaik dan teknologi energi surya termal. Energi surya fotovoltaik digunakan misalnya untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, televisi, komunikasi. Pemanfaatan energi surya termal banyak digunakan untuk penyediaan air panas rumah tangga, khususnya rumah tangga perkotaan. Jumlah pemanas air tenaga surya (PATS)  diperkirakan  berjumlah  150.000  unit  dengan  total  luasan  kolektor  sebesar  400,000  m 2 .  Energi  surya  termal  banyak  digunakan untuk  keperluan  pengeringan  berbagai  komoditas  pertanian,  perikanan,  perkebunan,  industri  kecil,  dan  keperluan  rumah  tangga  (Tati Artiningrum & Jonny Havianto, 2019). Energi baru dan terbarukan (EBT) ini dalam pemanfaatannya sampai Juli 2021 di Indonesia itu baru mencapai sekitar 35.56 MW berdasarkan Permen ESDM 49/2018 dalam pemanfaatan guna untuk sumber energi listrik oleh PLN (Pawenary dkk., 2022). Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) merupakan kebutuhan yang digunakan bagi kehidupan manusia. Listrik juga menjadi sumber penerangan bagi kehidupan manusia dan merupakan kebutuhan dasar untuk segala aktivitas. Tanpa listrik, peralatan elektronik  tidak  dapat  digunakan  atau  berfungsi  sebagaimana  mestinya.  Kebutuhan  akan  listrik  yang  semakin  meningkat  dapat mengakibatkan krisis listrik sehingga untuk mencegah terjadinya krisis tersebut memberikan banyak pilihan untuk menggunakan sumber energi alternatif. Perencanaan PLTS biasanya dilakukan melalui langkah perhitungan untuk tiap komponen yang dibutuhkan. Perencanaan dimulai  dengan  mengetahui  terlebih  dahulu  besarnya  daya  peralatan  listrik  konsumen  dan  lama  waktu  pemakaian  untuk  mengetahui besarnya energi listrik. Komponen PLTS seperti inverter, baterai, solar charge controller dan panel surya diperlukan untuk perhitungan perencanaan PLTS. Salah satu sumber energi alternatif yang paling banyak digunakan adalah PLTS. Pembangkit listrik ini dapat menjadi solusi  terbaik  bagi  Anda  yang  ingin  lebih  hemat  energi  dan  hemat  biaya.  Penggunaan  PLTS  untuk  rumah  sangat  sederhana  dapat menggunakan  fotovoltaik  dengan  kapasitas  50  watt.  Radiasi  matahari  rata-rata  harian  yang  didapat  sebesar  45  kWh/m  yang  akan menghasilkan energi listrik kurang lebih 125 hingga 130 watt-jam (Ramadhan dan Rangkuti, 2016). PLTS ini menjadi salah satu alternatif untuk digunakan didaerah terpencil bagi masyarakat dipedesaan yang memiliki rumah sangat sederhana. Dengan demikian, daerah terpencil dapat membangun sistem pembangkit sendiri dengan  menggunakan energi surya dan instalasi ini menggunakan sistem off grid dimana baterai masih mempunyai cadangan arus listrik yang bisa digunakan untuk mendistribusikan listrik di malam hari (Mochammad Fahrulrozi dkk., 2018).

## 1.1 Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap perluasan pemanfaatan PLTS khususnya yang bersifat swakarsa dan swakelola antara lain  tingkat  pendidikan  dan  pengetahuan  masyarakat,  daya  beli,  insentif  dari  pemerintah  bagi  pengguna  PLTS,  ketersediaan  informasi teknis yang mudah diakses, dan ketersediaan peralatan dan komponen PLTS tersebut dan layanan purna jual untuk menjaga keberlanjutan penggunaan sistem yang sudah terpasang. Ketersediaan yang dimaksud meliputi data tentang kapasitas sistem dan vendor dari PLTS. PLTS ini diharapkan dapat dijadikan salah satu rujukan untuk memanfaatkan tenaga matahari sebagai sumber pembangkit listrik untuk  secara bersama-sama  mengembangkan  pembangkit  listrik  terbarukan  dan  ramah  lingkungan  (Nyoman  S.  Kumara,  2010).  Pembangkit  listrik tenaga surya (PLTS) adalah peralatan pembangkit listrik yang mengubaha daya matahari menjadi listrik. PLTS sering juga disebut solar cell , atau solar photovoltaik, atau solar energi. PLTS memanfaatkan cahaya matahari untuk menghasilkan listrik. Direct current (DC) yang di ubah menjadi litrik alternating current (AC) apabila diperlukan. Apabila hari tidak memiliki intensitas cahaya yang kurang (mendung) maka  PLTS  masih  dapat  menghasilkan  listrik.  Pembangkit  listrik  tenaga  surya  pada  dasarnya  adalah  percatuan  daya  (alat  yang menyediakan daya), dan dapat dirancang untuk mencatu kebutuhan listrik yang kecil sampai dengan besar, baik secara mandiri, maupun dengan hybrind dimana menggunakan energi lain seperti generator (Sigit Sukmajati dan Mohammad Hafid, 2015).

## 1.2 Komponen PLTS

## 1.2.1 Sel Surya
Sel  surya  disebut  juga  dengan  fotovoltaik  adalah  sebuah  komponen  elektronik  yang  dapat  mengubah  radiasi  matahari  menjadi energi listrik, perubahan energi ini disebabkan sebuah proses yang disebut efek fotovoltaik. Efek fotovoltaik merupakan pelepasan muatan positif  menjadi  negatif  dalam  material  padat  melalui  cahaya  seperti  pada  gambar  1.  Intensitas  cahaya  mempengaruhi  sel  surya  untuk menghasilkan arus dan  tegangan dipengaruhi  oleh besarnya intensitas cahaya (Nasrul Haq Rosyadi, 2016). Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan menggunakan grid-connected panel sel surya. Fotovoltaik untuk perumahan Modul sel surya fotovoltaik merubah energi surya menjadi arus listrik DC. Arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter (pengatur tenaga) yang merubahnya menjadi arus  listrik  AC,  dan  juga  dengan  otomatis  akan  mengatur  seluruh  sistem.  Listrik  AC akan  didistribusikan  melalui  suatu  panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai yang dibutuhkan peralatan listrik. Besar dan biaya konsumsi listrik yang dipakai di rumah akan diukur oleh suatu Watt-Hour Meters (Surya Darma, 2017).
Gambar 1 Modul Sel Surya

## 1.2.2 Solar Charge Controller
Solar charge controller (SCC) adalah peralatan elektronika yang digunakan untuk mengatur arus searah yang diisi ke baterai dan di ambil dari baterai ke beban. Gambar 2 menunjukkan SCC yang mengatur overcharging (kelebihan pengisian karena baterai yang sudah penuh) dan kelebihan voltase dari solar module . Charge controller menerapkan teknologi pulse width modulation (PWM) untuk mengatur fungsi pengisian baterai dan pembebasan arus dari baterai ke beban. Solar mudule 12 volt umumnya memiliki tegangan output 12 - 21 volt. Jadi tanpa solar charge controller , baterai akan rusak oleh over-charging dan ke tidakstabilan tegangan. Baterai umumnya di charger pada tegangan  14  –  14,7 volt.  Fungsi  SCC adalah untuk mengontrol  arus keluaran  dari  panel  surya  untuk  pengisian  ke  baterai  supaya  tidak terjadi overcharging dan overvoltage (Ramadoni Syahputra, dkk., R. 2020). Charge controller teknologi PWM memiliki fungsi mengatur pengisian baterai dan pembebasan arus dari baterai ke beban. Solar mudule 12-volt umumnya memiliki tegangan output 12 – 21. SCC biasanya terdiri dari 1 input (2 terminal) yang terhubung dengan output panel surya, 1 output (2 terminal) yang terhubung dengan baterai, dan 1 output (2 terminal) yang terhubung dengan beban. Arus listrik DC yang berasal dari baterai biasanya tidak masuk ke panel surya karena ada diode protection yang harus melewati arus listrik DC dari panel surya ke baterai (Muhammad. Junaldy, dkk. 2019; Saiful Karim dan Dwi Cahyanto, 2019; Bakhtiar dan Tadjuddin, 2020).
Gambar 2 : Solar Charge Controller

## 1.2.3 Baterai
Baterai merupakan komponen yang digunakan pada sistem PLTS dan memiliki fungsi sebagai penyimpanan hasil dari fhotovoltaic yaitu  energi  listrik  dalam  bentuk  energi  arus  DC.  Baterai  12  V,  100  Ah  merupakan  jenis  baterai  yang  digunakan  untuk  penggunaan penyimpanan listrik skala kecil dan dapat dilihat pada gambar 3. Energi yang disimpan pada baterai berfungsi sebagai cadangan ( hack up ), yang biasanya digunakan pada saat panel surya tidak menghasilkan energi listrik, contohnya pada saat malam hari atau pada saat cuaca mendung, selain itu tegangan keluaran ke sistem cenderung lebih stabil, satuan kapasitas yang dihasilkan pada baterai adalah ampere hour (Ah),  yang  artinya  arus  maksimum  yang  dapat  dikeluarkan  oleh  baterai  selama  satu  jam.  Pengosongan  baterai (discharge) tidak  dapat dilakukan sampai titik maksimum. Sebab ini mempengaruhi usia pakai dari baterai tersebut. Batas pengosongan dari baterai dengan depth of discharge (DOD) dengan satuan persen. Apabila baterai memiliki depth of discharge sebesar 80%, maka energi yang tersedia di dalam baterai  hanya  dapat  digunakan  sebesar  80%  dan  20%  lainnya  sebagai  cadangan.  Kemudian,  semakin  besar depth  of  discharge yang diberlakukan pada satuan baterai, maka umur teknis dari baterai akan semakin pendek. Baterai merupakan gabungan sel-sel yang terhubung seri, secara umum ada dua jenis baterai yang digunakan untuk keperluan solar electric systems , yaitu lead acid battery (accu) dan nicel cadmium battery . Kedua jenis baterai tersebut memiliki komponen yang hampir sama, hanya saja berbeda dalam jenis elektroda yang di pakai dan jenis elektrolit yang digunakan untuk membangkitkan reaksi elektrokimia. Baterai untuk solar cell sendiri mempunyai dua tujuan penting dalam sistem fotovolatik, pertama adalah untuk memberikan daya listrik kepada sistem ketika daya tidak disediakan oleh array panel-panel surya, kedua adalah untuk menyimpan kelebihan daya yang ditimbulkan oleh panel-panel setiap kali daya itu melebihi beban (Nyoman S. Kumara, 2010; Pawenary, dkk., 2022 ).
Gambar 3 : Baterai 12 V, 100 Ah

## 1.2.4 Inverter
Inverter adalah  alat  elektronika  yang  dapat  merubah  tegangan  listrik  DC  yang  berasal  dari  perangkat  seperti  baterai  menjadi tegangan listrik AC nominal PLN sebesar 220 volt. Inverter memiliki fungsi yaitu merubah daya masukan searah menjadi daya keluaran bolak balik yang simetris dengan mangnitudo dan frekuensi yang diinginkan seperti gambar 4. Tegangan keluaran dari sebuah inverter dapat dibuat konstan. Inverter digunakan ketika peralatan anda memerlukan daya AC. Inverter memotong dan membalikkan arus DC untuk membentukkan gelombang segi empat yang nantinya disaring menjadi gelombang sinus yang disesuaikan dan menghapus harmonik yang tidak diinginkan. Inverter memiliki sedikit menyediakan gelombang sinus yang murni sebagai output . Kebanyakan model yang tersedia dipasaran menciptakan apa yang diketahui sebagai gelombang sinus yang termodifikasi, karena output tegangan mereka bukanlah sinusoid yang murni (Surya Darma, 2017; Mochammad Fahrulrozi, 2018).
Gambar 4 : Power Inverter

## 1.2.5 Beban
Beban merupakan sutau peralatan yang mengkonsumsi daya yang dihasilkan oleh sumber daya. Prinsip kerja saklar yang digunakan untuk menghidupkan beban dalam instalasi PLTS (Levin Halim dan Christian Fredy Naa, 2019):
1. Saklar Tunggal
Prinsip kerja Saklar tungal adalah ketika lampu dalam keadaan mati, kemudian kita menekan saklar, kedua lampu akan menjadi hidup, dan ketika kedua lampu dalam keaadan hidup, kemudian kita menekan saklar maka kedua lampu akan mati dengan kapasitas 7- watt dan 2 buah lampu hannochs.
Gambar 5 Saklar Tunggal Menghidupkan 2 Lampu
2. Saklar Ganda
Saklar ganda merupakan saklar yang digunakan untuk menyalakan dan mematikan dua buah lampu, besar kapasitas 12-watt dan lampu 2 buah hannochs.
Gambar 6: Saklar Ganda Menghidupkan 2 Lampu

## 1.3 Instalasi PLTS
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum melakukan tahapan instalasi yaitu (Eric Timotius Abit Duka dkk., 2018):
1. Mempersiapkan bahan-bahan yang diperlukan
2. Melakukan pengecekan tiang, memeriksa kekokohan tiang, serta memilih peletakan struktur penyanggah agar mendapatkan titik yang paling efisien dilihat dari batanggan kabel menuju beban.
3. Menghindari kesalahan pada perlakuan pemasangan awal dari baterai yang dapat menyebabkan kerusakan ataupun berkurangnya usia  teknis,  maka  perlu  dipersiapkan  dan  diperhatikan  beberapa  ketentuan  tentang  pemakaian  baterai  diantaranya:  memeriksa spesifikasi teknis baik dari segi merek maupun dari segi kapasitas nominal, memeriksa kondisi cairan didalam baterai (kering tidak terisi, kering terisi atau basah terisi).
4. Mempersiapkan dan memeriksa kabel yang akan dipakai sesuai dengan yang ditetapka, serta menyeragamkan ketentuan pemakaian warna kabel, kabel merah untuk koneksi polaritas (+), dan hitam untuk polaritas (-). Selain itu perlu untuk mempersiapkan sepatu kabel atau terminal kabel pada setiap pemasangan dan penyambungan kabel.
5. Pemasangan modul fotovoltaik
• Menentukan letak tiang peyanggang dan sesuaikan dengan ukuran panjang tiang yang ada.
• Merakit modul fotovoltaik pada bingkai penyanggangnya, dan pasangkan ketiang penyanggang.
• Mengarahkan modul fotovoltaik sehingga menghadap kearah yang paling optimum mendapat radiasi matahari.
6. Menyambungkan kabel dari terminal kabel ( junction box ) di modul fotovoltaik ke SCC

## 2. METODE

## 2.1 Komponen Instalasi PLTS
Dalam membuat instalasi PLTS kapasitas 450-watt ini diperlukan beberapa komponen yaitu :
1. Panel Surya
2.
SCC
3. Baterai
4. Inverter
5. Lampu LED dan Lampu TL
Bagian komponen pendukung dalam instalasi PLTS kapasitas 450-watt yang digunakan dalam pengukuran yaitu:
1. Kabel NYM
2. MCB 2 A dan 63 A
3. Clamp meter
4. Arus dan Voltmeter
5. Solarimeter
6. Termometer

## 2.2 Cara Kerja Instalasi PLTS
Pada sel surya 200 WP akan menyerap panas pada sinar matahari, setelah itu keluaran output dari panel surya menghasilkan arus DC dan hasil pada arus DC diarahkan pada input SCC, sehingga SCC tersebut dapat menstabilkan arus DC, o utput dari arus DC SCC akan mencharger baterai, arus pada baterai 12 Volt positif dan negatif dihubungkan ke inverter sehingga menghasilkan tegangan 220 Volt, pada inverter akan mengubah arus dari baterai 12 Volt arus DC menjadi 220 Volt arus AC, pada output inverter akan nebghasilkan 220 Volt arus AC sehingga pada output inverter akan dihubungkan ke MCB sebagai arus pengaman lebih, pada keluaran MCB akan menghasilkan arus AC dengan tegangan 220 Volt sehingga menyalakan beban lampu LED dan lampu TL.

## 2.3 Tahapan Instalasi
Proses tahap instalasi PLTS kapasitas 450-watt terdiri dari beberapa pengerjaan antara lain:
1. Dalam proses ini dengan pembuatan sketsa untuk kerangka sel surya
2. Pembuatan kerangka sel surya
3. Pada proses ini dilakukannya pengerjaan mekanik dimana untuk membuat kerangka sel surya ini terbuat dari besi, langkah awal yaitu pemotongan besi sesuai dengan ukuran dimensi 3 × 3 m, setelah itu dilanjutkan dengan proses joining yaitu penyambungan dan pengelasan yang menggunakan mesin las sehingga menjadi kerangka sel surya dengan dimensi yang telah dibuat.
4. Wiring Sistem  keseluruhan  dimana  proses  wiring  keseluruhan  dari  sistem  agar  satu  kesatuan  yang  utuh  dan  saling  terkait  dan bekerja dengan selaras. Tahap awal adalah wiring dari sel surya, yang kemudian dikoneksikan ke SCC sesuai kutup yaitu positif dan negatif. Proses berikut ini adalah wairing dari SCC ke baterai pada pengerjaan ini SCC terkoneksi ke baterai melalui MCB ke baterai. Proses berikut adalah wiring dari baterai ke inverter. Dalam proses ini adalah untuk mengubah tegangan 12 Volt DC dari baterai menjadi 220-volt AC dimana digunakan untuk menhidupkan beban, proses berikut ini adalah wiring beban lampu 7-watt dan 12-watt yang akan dipararelkan sebanyak 4 buah serta beban lampu TL 20-watt sebanyak 1 buah kemudian dihubungkan ke hasil inverter dengan MCB sebagai arus pengaman lebih 2 Ampere.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Penyanggang Modul Surya
Untuk mendapatkan dudukan/penyanggang modul surya yang mampu menyerap energi matahari maksimal, dudukan kemiringan modul surya yang dapat diatur sehingga dapat dicari daya penyerapan yang optimal dalam perancangan ini. Pada perancangan ini penulis merancang dudukan kemiringan modul surya minimal 150 kemiringan maksimal dudukan/penyanggang modul surya ini dibuat 600. Hasil instalasi pada saat kemiringan modul surya 250 menghadap utara yaitu:
• Tegangan terbuka (Voc) = 38,6 V
• Arus hubungan singkat (Isc)   = 3,56 A
• Tegangan pada baterai
= 13,6 V
• Tegangan pada lampu 1 (L1)   = 220 V
• Tegangan pada lampu 2 (L2)   = 220 V
• Tegangan Pada lampu 3 (L3)   = 220 V
• Tegangan pada lampu 4 (L4)   =220 V
• Tegangan pada lampu TL = 222 V
Distribusi  listrik  yang  dilakukan  pada  proses  pembuatan  pembangkit  listrik  tenaga  surya  (PLTS)  dibangun  Pembangkit  Listrik Tenaga Surya kapsitas 450 Watt. Karena daerah tersebut yang belum dijangkau oleh PLN. Kebutuhan listrik terdapat pada tabel 3.1 yang akan disuplay PLTS dapat ditentukan dengan melihat konsumsi energi listrik harian sebesar 450 Watt.
Tabel 1: Beban Pemakaian PLTS Jenis Beban Jumlah Tegangan (Volt) Daya (Watt) Arus (Ampere) Waktu (Jam) Lampu LED 4 220 38 01,02 6 Lampu TL 1 222 20 01,02 6

## 3.2 Komponen PLTS
Komponen PLTS yang akan dirancang terdiri kapasitas panel surya, kapasitas SCC, kapasitas baterai dan kapasitas inverter.
1. Kapasitas Panel Surya
Sistem PLTS dengan daya 1000-watt kebawah dan faktor 20% harus ditambahkan pembebanan sebagai pengganti rugi-rugi sistem dan untuk fakror keamanan (dunlop). Oleh karena itu ampere-jam beban yang sudah ditentukan dikalikan dengan 1,20 sehingga energi total beban pada persamaan 1 sebagai berikut:
ET = EB × rugi dan faktor keamanan (1) ET = EB × 1,20
ET = 58 wh × 1,20
ET = 69,6 wh 2.
Kapasitas SCC
Beban pada sistem PLTS mengambil energi dari SCC. Dengan spesifikasi kapasitas arus pada SCC yaitu 20 A, sehingga kapasitas arus yang mengalir pada charge controller dapat ditentukan dengan mengetahui beban maksimal yang terpasang. Arus kapasitas arus yang mengalir pada charge controller dihitung dengan persamaan 2 yaitu: Spesifikasi panel surya 200 Wp Menggunakan baterai 12 Volt
Imax = Vmax Vs
Imax = 200 Watt
12 Volt
Imax = 16,6 6 A 3. Kapasitas Baterai
Untuk  mengetahui  berapa  banyak  energi  yang  dapat  disimpan,  perlu  mengkonversikan  Ah  menjadi  Wh  atau  data  perjam  ( watt
hours ) menggunakan persamaan 3 untuk mengetahui kapasitas baterai yang ada.
Daya dapat ditentukan dengan:
P = I × V (3) P = 100 × 12 Volt P = 1200 Wh 4. Kapasitas Inverter
Daya  yang  dibutuhkan  450-watt  maka  inverter  yang  digunakan  dengan  kapasitas  500  W  sengan  V ov =  220  V  menggunakan persamaan 4 sebagai berikut:
I sc = 41,6 fc = 3 P in = V ov × I sc ×fc (4) P in = 220 V × 41,6 × 0,90 × 3
P in = 24.710,4 W

## 3.3 Pembahasan
Setelah dilakukan pengujian pada pengukuran arus dan tegangan pada solar cell maka didapat hasil nilai rata-rata yaitu rata-rata tegangan pada solar cell 38,6 V, sedangkan pada nilai rata-rata arus pada solar cell yaitu 3,56 A, pada nilai rata-rata daya solar cell yaitu 138,46 W, serta effisiensi yang didapat pada solar cell yaitu 14,4 %. Sehingga data yang didapat akurat, maka dalam perancangan PLTS dibutuhkan solar cell dengan kapasitas 200 WP. Sedangkan hasil pengujian pengukuran pada pengosongan baterai dengan menggunakan beban (lampu TL dan lampu LED) rata-ratanya yaitu rata-rata tegangan yang keluar pada baterai 11,56 Volt, rata-rata arus yang keluar pada baterai 4,467 A, sedangkan menggunakan dengan beban rata-rata tengangan yang keluar 232,67 V dan rata-rata arus yang keluar 0,56 A. Setelah dalam pengosongan baterai maka dilakukannya pengujian pengukuran pengisian pada baterai, hasil rata-rata tegangan dan arus masuk pada baterai yaitu rata-rata tegangan 12,67 V dan rata-rata arus 2,856 A, sehingga data yang didapat akurat maka dalam perancangan PLTS dibutuhkan baterai dengan kapasitas 100 Ah. Sedangkan hasil pengujian pengukuran pada keluaran inverter didapat hasil dengan rata-rata tegangan 232,67 V serta rata-rata arus 0,56 A. Maka dalam perancangan PLTS data akurat dengan kapasitas inverter yang dipakai sebesar 500 W. Dengan demikian alat pada PLTS tersebut berjalan dengan baik. Menurut Fahrulrozi dkk., (2018) Kapasitas baterai yang di gunakan untuk total kebutuhan daya sebanyak 2922 Watt selama 1 jam adalah 3 buah Baterai 100 Ah. kebutuhan energi listrik  yang digunakan untuk keperluan menyalakan lampu penerangan dan beban kecil dalam rumah rata-rata perhari memerlukan energi listrik sebesar 1,213 kWh (Saiful Karim dan Dwi Cahyanto, 2019. Hal ini juga dilakukan oleh Levin Halim, Christian Fredy Naa (2019) dimana desain sistem pendayaan listrik untuk rumah kaca dengan PLTS untuk rumah kaca dilakukan dan menghasilkan beberapa spesifikasi peralatan utama untuk sistem PLTS off-grid seperti modul panel surya, inverter, baterai dan solar charge controller .

## 4. KESIMPULAN
Instalasi PLTS kapasitas 450-watt menggunakan rangkaian pengunaan saklar ganda dan saklar tunggal untuk menghidupkan beban lampu  LED  dan  lampu  TL.  Beban  58-watt  perhari  komponen  dari  sistem  PLTS  yang  direkomendasikan  adalah  panel  surya  200Wp sebanyak 1 buah, SCC 20 A – 12 Volt) sebanyak satu buah, baterai 100Ah sebanyak satu buah dan inverter 500W satu buah. Pengujian yang telah dilakukan didapat data sebagai berikut efisiensi sel surya adalah sebesar 14,4% dengan efisiensi mendekati 15,3% yang terdapat pada baterai dan ini mendekati disebabkan intesitas cahaya dan cuaca saat pengujian mendukung pengisian baterai dapat dilakukan dalam waktu 8 jam 26 menit atau  1 hari. Pengosongan baterai ini dapat dihabiskan dalam waktu 16 jam berdasarkan perencanaan yang telah dibuat bahwa waktu pemakaian beban adalah 6 jam perhari.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan rasa syukur karena berkat dan rahmat yang maha kuasa penulis dapat menyelesaikan artikel ini, serta terima kasih yang sedalamnya karena dukungan Jurusan Teknik Mesin POLMED dalam menyelesaikan penelitian dibidang energi.

## DAFTAR PUSTAKA
Aji,  P.  E.,  Wibowo,  &  P.,  Windarta.  (2022).  Kinerja  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  dengan  Sistem  On  Grid  di  BPR  BKK Mandiraja Cabang Wanayasa Kabupaten Banjarnegara. JEBT: Jurnal Energi Baru & Terbarukan 3 (1), 15-27 .
Artiningrum, T., & Havianto, J. (2019). Meningkatkan Peran Energi Bersih Lewat Pemanfaatan Sinar Matahari. Geoplanart 2 (2) , 100- 115.
Bakhtiar  &  Tadjuddin.  (2020).  Pemilihan  Solar  Charge  Controller  (SCC)  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya. Prosiding  4th  Seminar Nasional Penelitian & Pengabdian Kepada Masyarakat (SNP2M) 5(1). 168-173.
Darma, S. (2017). Analisa Perkiraan Kemampuan Daya Yang Dibutuhkan Untuk Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS).
Jurnal Ampere 2(1), 39-53.
Duka, E.T.A., Setiawan, I.N, Ibi Weking, A.I. (2018). Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Hybrid Pada Area Parkir Gedung Dinas Cipta Karya, Dinas Bina Marga Dan Pengairan Kabupaten Badung. E-Journal Spektrum 5 (2) , 67-73.
Fahrulrozi, M., Afroni, M.J., & Basuki, B.M. (2018). Studi Peningkatan Daya Pembangkit Listrik Tenaga Surya dari Daya 50 Watt Menjadi 1000 Watt di Desa Montallat I Kabupaten Barito Utarakalimantan Tengah. Science Electro 9 (1) . 31-36.
Halim, L., & Naa C.F. (2019). Desain Sistem Pendayaan Energi Listrik pada Rumah Kaca Pintar dengan Menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya. RESISTOR: Elektronika Kendali Telekomunikasi Tenaga Listrik Komputer 2 (1) , 43-50.
Junaldy, M., Sompie Sherwin, R.U.A, Patras, L.S. (2019). Rancang Bangun Alat Pemantau Arus dan Tegangan Di Sistem Panel Surya Berbasis Arduino Uno . Jurnal Teknik Elektro dan Komputer 8 (1) , 9-14. Karim, S., & Cahyanto, D. (2019). Analisa Penggunaan Solar Cell Pada Rumah Tinggal Untuk Keperluan Penerangan dan Beban Kecil. Jurnal EEICT; Electric Electronic Instrumentation Control Telecomunnication 2(1). 22-32. Kumara, N.S. (2010). Pembangkit Listrik Tenaga Surya Skala Rumah Tangga Urban Dan Ketersediaannya Di Indonesia. Teknologi Elektro 9 (1) , 68-75.
Pawenary, Khairunnisyah, P., & Pradana A.E. (2022). Analisa Studi Kelayakan Pembangunan PLTS 10 kWp di Graha YPK PLN. JTE: Jurnal Teknologi Elektro 13 (3) , 160-165.
Rangkuti,  Ch.,  &  Ramadhan,  S.G.  (2016).  Perencanaan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  Di  Atap  Gedung  Harry  Hartanto Universitas Trisakti. Seminar Nasional Cendikiawan , 1-11.
Rosyadi, N.H. (2016). Anialisis Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Hibrida Energi Angin dan Energi Surya Dalam Penyediaan Energi
Listrik Di Desa Banaran, Yogyakarta: Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Diakses pada https://etd.umy.ac.id/id/eprint/27237/2/Halaman%20Judul.pdf.
Sukmajati, S. & Hafid, M. (2015). Perancangan dan Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Surya Kapasitas 10 Mw On Grid di Yogyakarta.
Jurnal Energi & Kelistrikan 7 (1) , 49-63.
Syahputra R., Noor, F., & Mujaahid, F. (2020). Analisis Indeks Keandalan Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid Angin-Surya Menggunakan Metode EENS. Semesta Teknik 23(1) , 92-105.