Jurnal Energi Baru & Terbarukan, 2023, Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245
Received : 27 Juli 2023 Accepted : 11 Oktober 2023 Published : 25 Oktober 2023
Copyright: © 2022 by the authors. Jurnal Energi Baru dan Terbarukan (p-ISSN: 2809-5456 and e-ISSN: 2722-6719 ) published by Master Program of Energy, School of Postgraduate Studies. This article  is an open access article distributed under the terms and condition of the Creative Commons Attribution- ShareAlike 4.0 International License (CC BY-SA 4.0).

## RANCANG BANGUN PANEL SURYA OFF-GRID UNTUK CATU DAYA ALAT PENGUSIR HAMA TIKUS
Erfandy 1 , Suhiro Wongso Susilo 2 , Sujito 3 , Aripriharta 4 *
1,2,3,4 *Departemen  Teknik  Elektro  dan  Informatika,  Fakultas  Teknik,  Universitas  Negeri  Malang, Indonesia
Email  : 1 Erfandy.1905315@students.um.ac.id , 2 suhiro.wongso.2105366@students.um.ac.id ,
3 sujito.ft@um.ac.id , 4 aripriharta.ft@um.ac.id
Correspondence E-mail :* aripriharta.ft@um.ac.id
Abstrak  :  Alat  pengusir  hama  tikus  berbasis  gelombang  ultrasonik  adalah  solusi  efektif  mengatasi masalah tikus di pertanian. Alat ini membutuhkan daya listrik sebesar 7 Watt selama 2,4 jam untuk lahan setengah hektar. Suplai daya berasal dari sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) off- grid,  sesuai  Peraturan  Presiden  No.  22  tahun  2017  tentang  Rencana  Umum  Energi  Nasional  yang menargetkan  energi  terbarukan  23%  dari  total  energi  fosil  pada  2025.  Penelitian  ini  bertujuan merancang  dan  membangun  sistem  PLTS  off-grid  sebagai  sumber  daya  alat  pengusir  hama  tikus. Metode penelitian melibatkan observasi, desain, dan eksperimen. Data observasi dari perangkat lunak PV Watts dan langsung menunjukkan rata-rata radiasi matahari harian 1044,57 dan 497,09 Watt selama 7 hari. Metode desain menentukan ukuran frame panel surya dengan tiang setinggi 4 meter dan kotak panel surya berukuran 40x20x50 cm. Metode eksperimen melibatkan pengujian alat yang dirancang. Hasil  perhitungan  menunjukkan  panel  surya  100  Wp  efisien.  Dalam  pengujian  selama  7  hari,  panel surya  menghasilkan  rata-rata  39  Watt  setiap  harinya  dan  mengisi  baterai  20  Ah  dari  kosong  hingga penuh dalam 5 jam tergantung kondisi cuaca. Baterai mampu menyediakan daya untuk beban AC dan DC  dengan  daya  7  Watt.  Beban  AC  bertahan  selama  13  jam,  sementara  beban  DC  dapat  di-backup selama 24 jam. Penggunaan sistem PLTS off-grid sebagai sumber daya alat pengusir hama tikus adalah alternatif yang ramah lingkungan dan efisien di pertanian.
Kata Kunci : EBT, Perancangan, Panel Surya off-grid.
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
Abstract : Ultrasonic rat repellent is an effective solution to the problem of rats on farms. It requires 7 watts of electricity for 2.4 hours for half an acre of land. The power supply comes from an off-grid solar power system (PLTS), in line with Presidential Decree No. 22 of 2017 on the National Energy General Plan, which aims to achieve 23% renewable energy from total fossil energy by 2025. This research aims to  design  and  build  an  off-grid  PLTS  system  as  a  power  source  for  a  rat  repellent.  The  research methodology  includes  observation,  design  and  experimentation.  The  observation  data  was  obtained from PV Watts software and directly showed the average daily solar radiation of 1044.57 and 497.09 watts for 7 days. The design method determined the size of the solar panel frame with a 4 metre high pole and a 40x20x50 cm solar panel box. The experimental method involves testing the designed device. The  calculation  results  show  that  the  100  Wp  solar  panel  is  efficient.  In  a  7-day  test, the  solar  panel produced an average of 39 watts per day and charged a 20 Ah battery from empty to full in 5 hours, depending on the weather conditions. The battery is capable of supplying 7 watts of power to AC and DC loads. AC loads can be backed up for 13 hours, while DC loads can be backed up for 24 hours. Using an  off-grid  solar  system  to  power  the  rat  repellent  is  an  environmentally  friendly  and  efficient alternative in agriculture.
Keywords : EBT, Design, Solar Panel Off-grid.

## 1. Pendahuluan
Energi listrik saat ini maupun di masa depan sangat berperan penting bagi kehidupan manusia. Ditambah dengan seiring perkembangan zaman dan pertumbuhan penduduk dunia, mengakibatkan permintaan energi listrik semakin meningkat. Penggunaan sumber energi saat ini kebanyakan masih menggunakan  sumber  energi  yang  dapat  habis  dan  tidak  dapat  diperbarui  lagi  contohnya  seperti minyak  bumi,  batubara  dan  gas  bumi,  terbatasnya  persediaan  sumber  energi  tersebut,  maka penggunaan energi alternatif lain sangat diperlukan seperti energi matahari, energi gelombang, energi pasang surut, energi angin dan energi terbaharukan lainnya.
Tahun 2018, total produksi energi primer yang terdiri dari minyak bumi, gas bumi, batubara, dan energi  terbarukan  mencapai  411,6  MTOE  (Miliion  tonnes  of  oil  equivalent).  Sebesar  64%  atau  261,4 MTOE dari total produksi tersebut diekspor terutama batubara dan LNG. Total konsumsi energi final (tanpa biomasa tradisional) tahun 2018 sekitar 114 MTOE terdiri dari sektor transportasi 40%, kemudian industri 36%, rumah tangga 16%, komersial dan sektor lainnya masing masing 6% dan 2%. Pemanfaatan EBT untuk pembangkit listrik pada tahun 2018 sebesar 8,8 GW atau 14% dari total kapasitas pembangkit listrik fosil dan non fosil yaitu sebesar 64,5 GW [1].
Minimnya penggunaan EBT (Energi Baru Terbarukan) pada indonesia disebabkan masih relatif tingginya harga produksi pembangkit berbasis EBT, maka dari itu persaingan dengan pembangkit fosil terutama batubara sangat sulit. Padahal di indonesia sendiri mempunyai potensi dan cadangan EBT yang  besar,  misalnya  seperti  panas  matahari.  Keberadaan  negara  indonesia  di  daerah  katulistiwa mendapat penyinaran matahari selama 10- 12 jam dalam sehari dengan total intensitas penyinaran rata- rata 4,5 kWh per meter persegi perhari dan bersinar berkisar 2000 jam per tahun [2].
Energi matahari di indonesia memiliki potensi yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti energi dari fosil atau energi yang tidak dapat diperbarukan. Untuk memanfaatkan energi matahari tersebut diperlukanlah  peralatan  seperti  panel  surya  (solar  cell)  untuk  mengkonversikanya  menjadi  energi
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
listrik,  seiring  dengan  perkembangan  zaman  penggunaan  solar  cell  banyak  diterapkan  diberbagai bidang salah satu nya pada bidang pertanian. Indonesia adalah negara agraris dengan luas pertanian mencapai  8,9  juta  hektar  kususnya  pada  tanaman  padi,  petani  padi  memiliki  banyak  kendala  yang dapat  mempengaruhi  hasil  panen  dari  sisi  kualitas  maupun  kuantitas.  Untuk  kualitas  sendiri disebabkan oleh faktor human eror atau kesalahan dari petani sendiri misalnya dalam perawatan padi, kuantitas padi disebabkan oleh faktor nonteknis seperti contoh serangan hama tikus.
Berdasarkan permasalahan diatas, penulis merancang dan membuat penelitian "Rancang Bangun Panel  Surya  Off-Grid  untuk  Catu  Daya  Alat  Pengusir  Hama  Tikus".  Rancang  bangun  panel  surya tersebut  menggunakan  solar  cell  100  wp,  batrai  12  V  20  Ah,  inverter  dc  to  ac,  SCC  (Solar  Charger Controller) dengan beban 7 watt. Nanti nya diharapkan Panel surya off-grid tersebut dapat memasok daya  alat  pengusir  hama  tikus  selama  24  jam  agar  alat  pengusir  hama  tikus  dapat  bekerja  dengan maksimal.

## 2. Tinjauan Pustaka
Berkembangnya  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  yang  sangat  pesat  pada  saat  ini  menciptakan beberapa inovasi inovasi baru untuk mengatasi beberapa masalah salah satu nya pada bidang pertanian yang menerapkan alat pengusir hama tikus berbasis gelombang ultrasonik, hal tersebut memudahkan para petani dalam mengatasi permasalahan hama tikus. Disisi lain ada juga kendala dalam alat tersebut mengenai  pasokan  listrik.  Penggunaan  alat  pengusir  hama  yang  harus  menyesuaikan  lokasi persawahan menjadi kendala untuk mendapat sumber listrik terdekat, hal tersebut membuat penulis merancang  panel  surya  off-grid  sebagai  catu  daya  alat  pengusir  hama  tikus.  Indonesia  merupakan negara yang keberadaanya di daerah katulistiwa sehingga di indonesia mendapat penyinaran matahari selama 10-12 jam/hari [3].

## 2.1. Panel Surya Off-grid
Panel  surya  off-grid  atau  sistem  pembangkit  listrik  tenaga  surya  terpusat  yang  hanya memanfaatkan radiasi dari sinar matahari dan tidak terhubung pada jaringan listrik lain seperti PLN. Dengan solar cell atau photovoltaic sebagai pengubah radiasi dari sinar matahari menjadi energi listrik, penggunaan  panel  surya  off-grid  pada  alat  pengusir  hama  tikus  kali  ini  sangat  tepat  karena  dapat menyesuaikan tempat pada peletakan alat pengusir hama tikus.
Gambar 1. Alur PLTS off-grid
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665

## 2.2. Komponen PLTS Off-Grid
Pada perancangan PLTS off-grid kali ini membutuhkan alat dan bahan agar PLTS off-grid dapat dibuat sesuai yang di harapkan, untuk komponen yang dibutuhkan seperti:
2.2.1. Panel Surya
Panel surya atau juga disebut sel surya yaitu sebuah perangkat yang mengkonversi radiasi sinar matahari  menjadi  energi  listrik,  1  sel  panel  surya  hanya  dapat  menghasilkan  tegangan  sangat  kecil, sekitar 0,6V tanpa beban atau 0,45V dengan beban (Purwoto, 2018). Proses untuk menghasilkan listrik pada  sel  surya  dengan  melalui  efek  fotovoltaic  (Photovoltaic  cell)  atau  biasa  disingkat  PV.  Agar tegangan  listrik  yang  didapatkan  besar  atau  sesuai  keinginan  maka  sel  surya  disusun  secara  seri, gabungan modul surya yang disusun 10-20 atau lebih tegangan dan arus yang dihasilkan akan tinggi serta cukup untuk penggunaan sehari hari.

## Gambar 2. Panel Surya
Untuk mengetahui kebutuhan panel menggunakan rumus yang sesuai [4]. yang mana diperlukan langkah  pertama  yaitu  mengetahui  kebutuhan  total  daya  harian  terlebih  dahulu  (Wh)  dan  rata  rata penyinaran matahari di wilayah yang akan di pasangkan panel surya, setelah mengetahui kebutuhan harian maka langkah selanjutnya menghitung daya puncak dan jumlah modul panel surya yang akan digunakan.
4.1. Menghitung Daya Puncak
𝑘𝑊𝑝 𝑃𝐿𝑇𝑆 = 𝑘𝑊ℎ 𝐺 𝑎𝑣 (1)
Dimana : 𝑘𝑊ℎ = Total Kebutuhan Energi
𝐺 𝑎𝑣 = Rata-rata intensitas cahaya matahari
4.2. Menghitung Jumlah Modul Surya
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 = 𝑘𝑊𝑝 𝑊𝑝/𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙 (2)
Dari    kalkulasi    perhitungan    tersebut,    langkah selanjutnya yaitu memilih jenis panel surya yang akan digunakan, berikut jenis jenis panel surya dan spesifikasinya.
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665

## a. Monokristal (Mono-Crystalline)
Panel  surya  jenis  ini  memilki  keefisienan  paling  efisien  di  banding  dengan  panel  surya  jenis lainnya. Dengan Penggunaan teknologi saat ini yang menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling  tinggi,  panel  surya  di  rancang  dengan  keefisienan  sampai  dengan  15%.  Monokristal  khusus dirancang untuk keperluan konsumsi daya listrik besar pada tempat beriklim ekstrim, kelemahan jenis panel surya ini ketika ditempat teduh atau kekurangan cahaya matahari maka tidak akan berfungsi dengan baik dan efisiensi nya juga akan turun secara drastis.
b. Polikristal (Poly-Crystalline)
Jenis panel surya dipabrikasi melalui proses pengecoran sehingga memilki susunan kristal yang acak. Dibandingkan dengan monokristal panel jenis ini memerlukan luas permukaan yang lebih besar agar dapat menghasilkan daya listrik yang sama, keefesienan panel surya jenis ini memilki efesiensi lebih rendah dibandingkan tipe monokristal dan memilki harga yang lebih rendah [5].

## c. Thin Film Photovoltaic
Panel surya ini memiliki dua lapisan, yaitu lapisan tipis mikrokristal silikon dan amorfus dengan efisiensi hingga 8,5%. Hal ini menyebabkan kebutuhan luas permukaan yang lebih besar per watt daya yang  dihasilkan  dibandingkan  dengan  panel  surya  monokristal  dan  polikristal.  Namun,  terdapat inovasi terbaru dalam bentuk Thin Film Triple Junction Photovoltaic yang menggunakan tiga lapisan dan mampu berfungsi dengan sangat efisien dalam kondisi cuaca yang sangat berawan. Panel ini dapat menghasilkan daya listrik hingga 45% lebih tinggi daripada panel surya jenis lain dengan daya yang setara.

## 2.2.2. Baterai
Baterai  berfungsi  sebagai  penyimpan  energi  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya,  seperti  yang diketahui pada umum nya ada 2 jenis batrai atau aki, aki primer dan sekunder. Aki primer tidak dapat dicas ulang sedangkan pada aki sekunder dapat diisi atau di cas kembali, seperti contoh pada batrai yang biasa digunakan pada PLTS (pembangkit listrik tenaga surya). Tanpa ada nya penggunaan batrai pada sistem PLTS maka tidak ada pemasokan aliran energi listrik pada malam hari.

## Gambar 3. Baterai
Penentuan kapasitas baterau bergantung pada sistem PLTS yang dibuat, besarnya kapasitas ada baterai mempertimbangkan banyaknya pengeluaran isi baterai yang digunakan. Untuk kapasitas batrai sendiri  dinyatakan  dalam  Ah  atau  Ampere  hours,  apabila  PLTS  menggunakan  batrai  sebesar  50Ah dengan tegangan sebesar 12Volt. Maka kemampuan penyimpanan yang dimiliki batrai tersebut 50Ah x 12V atau 600Wh, untuk menentukan batrai yang digunakan sesuai dengan system panel surya dan
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
dapat bertahan lama maka memerlukan pemahaman dasar DoD (Depth of Discharger), jumlah siklus, efisiensi baterai, discharger/charger dan temperatur pada baterai.
a. Depth of Discharge (DoD)
Depth  of  discharge  merupakan  keluaran  energi  dari  baterai.  DoD  diambil  dengan  persentase kapasitas  baterai,  seperti  contoh  DoD  80%  dari  100%  rating  artinya  pelepasan  muatan  pada  baterai sebesar 80%. Saat kondisi seperti ini sisa muatan pada baterai sekitar 20% yang disebut SOC atau stated of  charger,  ada  2  kondisi  DoD  yaitu  DoD  maksimal  dan  DoD  harian.  Dimana  DoD  maksimal merupakan  DoD  tertinggi  yang  mampu  dicapai  baterai,  ketika  DoD  maksimal  dicapai  maka  SCC memutus baterai dangan cutt off beban, sedangkan Dod harian merupakan rata rata pencapain batrai pada setiap siklus normalnya. Umumnya baterai yang digunakan dalam PLTS untuk DoD 25% sampai 30% sehingga umur batrai berkisaran 5 tahun [6].
b. Jumlah Siklus Baterai
Baterai memiliki siklus pengecesan dimana ada batasan penggunaan, satu kali siklus batrai ada 2 proses  yaitu  proses  pengeluaran  (discharge)  dan  proses  pengisian  (charger).  Apabila  batrai  memilki 1500 cycle, dan pengoprasian pada batrai 1 kali cycle /hari, maka dapat diketahui umur batrai (batas penggunaan) 1500/(1 x 365 hari) sama dengan 4,1 tahun.
c. Efisiensi Baterai
Baterai memiliki rugi rugi di karenakan adanya internal resistance sehingga sebagian energi pada baterai berubah menjadi panas. 1 cycle pada baterai memilki keefisienan sekitar 75%, 1 siklus efesiensi disebut round trip efficiency.
d. Discharge dan Charge Rate
Charger rate atau dischargre rate merupakan waktu yang dibutuhkan baterai dalam pengeluaran maupun  mengisi  muatan.  Discharger  rate  pada  baterai  biasanya  di  simbolkan  Cxx  dan  biasanya  di standarkan dengan rate C20. Bisa dimisalkan batrai dengan kapasitas 1500Ah maka pada skala C20 arus maksimal keluaran batrai sebesar 1500Ah/20jam = 75A.
e. Temperature Baterai
Idealnya  baterai  memiliki  temperatur  sekitar  20 ℃ -  25 ℃ ,  apabila  pengoprasian  batrai  memiliki temperatur yang lebih tinggi dapat menjadi penyebab penuan umur batrai (aging). Setelah memahami langkah  diatas,  selanjutnya  menentukan  kebutuhan  energi  dari  baterai        dan  menghitung  jumlah baterai. Untuk perhitungan nya mengacu pada (Winne, 2018). Data yang diperlukan yaitu Total seluruh kebutuhan harian atau (Et) dan hari otonomi (D), biasanya hari otonomi baterai menggunakan waktu 3 hari, akan tetapi ada juga yang menggunakan 2 hari. Biasanya hal tersebut tergantung pada kecerahan daerah tersebut.
𝐼 𝐴ℎ = 𝐸 𝑡 𝑉 𝑠 ×𝐷𝑜𝐷 (3)
𝐼 𝐴ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼 𝐴ℎ ×𝐷 𝐷𝑜𝐷 (4)
∑ 𝐵𝑎𝑡 = 𝐼 𝐴ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐴ℎ (5) Dimana : Ah = Arus yang dibutuhkan (Amperehours) 𝐼 𝐴ℎ = Kebutuhan daya yang akan digunakan (Ampere) DoD = Depth of Discharge D = Hari otonom
𝐸 𝑡 = Total energi harian
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
𝑉 𝑠
= Tegangan pada baterai (Volt)
∑ 𝐵𝑎𝑡 = Jumlah baterai yang akan digunakan

## 2.2.3. Inveter DC to AC
Penggunaan inverter dalam sistem PLTS off-grid berfungsi sebagai pengubah Arus DC dari batrai menjadi  arus  bolak  balik  (AC)  untuk  menyelaraskan  daya  pada  beban.  Penggunaan  inverter  sangat bermanfaat  jika  digunakan  pada  daerah  yang  kekurangan  pasokan  arus  AC,  dengan  keluaran  dari inverter listrik AC bertegangan 220 V atau 110 V maka kita akan dapat memasok daya perlatan rumah tangga.  Untuk  memilih  inverter  agar  sesuai  dengan  daya  yang  dibutuhkan  maka  menggunakan persamaan rumus [4].
𝑊𝑚𝑎𝑥 + (25% × 𝑊𝑚𝑎𝑥) (6) Dimana : Wmax = Daya puncak beban (Watt)
25% = Merupakan daya cadangan agar memenuhi kebutuhan starting alat.
Ada 3 macam jenis inverter yaitu square wave, modified sine wave, dan pure sine wave. Inverter yang digunakan pada penelitian ini berjenis pure sine wave.
Inverter jenis Pure Sine Wave disebut juga true sine wave yaitu inverter dengan gelombang yang hampir  sama  seperti  gelombang  sinusoida  sempurna.  THD  (Total  harmonic  distrortion)  yang dihasilkan < 3% sehingga penggunaan nya cocok untuk berbagai alat elektronika, inverter jenis ini juga disebut clean power supply (Purwoto, 2018). Penggunaan teknologi pulse width modulation (PWM) pada inverter jenis ini dapat menggubah arus tegangan DC ke AC dengan gelombang yang dihasilkan hampir mirip pada gelombang sinusoida.

## Gambar 4. Karakteristik Gelombang Pure Sine Wafe

## 2.2.4. SCC (Solar Charge Control)
Solar  Charge  Controller  merupakan  komponen  yang  dibutuhkan  dalam  sistem  PLTS  dan berfungsi untuk mengatur arus listrik baik arus yang masuk dari Panel Surya maupun pada arus yang keluar/  digunakan  pada  beban  dengan  penerapan  teknologi  Pulse  With  Modulation  (PWM).  SCC bekerja untuk membatasi pengisian dari panel surya kebaterai agar batrai tetap terjaga, jadi pengaturan tegangan  dan  arus  dari  panel  surya  ke  batrai  di  atur  menggunakan  SCC.  Untuk  batrai  12Volt  pada umumnya memerlukan pengisian tegangan sekitar 14-14,8 Volt, sedangkan pada panel surya 12 Volt
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
mampu  menghasilkan  tegangan  keluaran  16  –  21volt  DC.  Maka  apabila  tidak  ada  pengontrolan tegangan berlebih yang dihasilkan panel surya akan merusak baterai.

## Gambar 5. Solar Charge Control
Untuk menentukan rating SCC yaitu dapat dengan menggunakan persamaan [7].
𝐼 𝑠𝑐𝑐 =   𝐼 𝑠𝑐 × 𝑁 × 125%
(7)
Dimana :
𝐼 𝑠𝑐𝑐 = Arus dari scc (Ampere) 𝐼 𝑠𝑐 = Arus hubung singkat dari panel surya N = Jumlah penggunaan panel surya 125% = Nilai Kompensansi dalam sistem panel surya

## 2.2.5. Performance Ratio
Performance  Ratio  merupakan  evaluasi  efisiensi  pembangkit  listrik  PV  yang  dinyatakan  dalam bentuk  persen.  Perhitungan  pada  tahap  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  energi  sebenarnya  yang dihasilkan  oleh  PV.  Jika  nilai  PR  mendekati  100%  maka  semakin  efisien  energi  yang  dihasilkan pembangkit. Sebelum mendapatakan nilai performa ratio, terlebih dahulu mengetahui data irradiasi yang di esktrapolasi ke pembangkit dengan menggunakan persamaan berikut [9].
𝐻 𝑒𝑘𝑠 =   𝐻 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 × 𝐴 𝑃𝐿𝑇𝑆 (8) Dimana : 𝐻 𝑒𝑘𝑠 = Irradiasi yang diterima pembangkit (kWh)
𝐻 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = Irradiasi rata-rata 1 tahun (kWh/m 2 ) 𝐴 𝑃𝐿𝑇𝑆 = Luas pembangkit (m 2 )
Setelah  mendapatkan  besar  irradiasi  yang  diterima  pembangkit,  maka  perkiraan  daya  yang dihasilkan sistem sesuai dengan efisiensi dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.
𝑃 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑘𝑠𝑖 =   𝐻 𝑒𝑘𝑠 × η 𝑝𝑣 (9)
Dimana :
𝑃 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑘𝑠𝑖 = Daya output perkiraan (kWh) 𝐻 𝑒𝑘𝑠
= Irradiasi rata-rata 1 tahun (kWh/m 2 ) η 𝑝𝑣 = Efisiensi PV (%)
Performance ratio dapat dihitung menggunkan persamaan berikut.
𝑃𝑅 = 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑐𝑎𝑎𝑛 𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 (𝑘𝑊ℎ)
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑂𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑃𝑒𝑟𝑘𝑖𝑟𝑎𝑎𝑛 (𝑘𝑊ℎ)
(10)
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665

## 3. Metode

## 3.1. Diagram Alir Perencanaan
Diagram  alir  atau  flow  chart  merupakan  diagram  yang  membentuk  simbol  grafis  yang menunjukan  alur  kerja,  penggunaan  algoritma  disimbolkan  bentuk  kotak  dan  dihungkan menggunakan  tanda  panah.  Tujuan  dari  diagram  alir  untuk  menunjukan  secara  singkat  gambaran dalam pengerjaan tugas akhir ini.
Gambar 6. Diagram Alir Perancangan
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665

## 3.2. Alat dan Bahan

## 3.2.1. Alat
Pada perancangan ini alat yang dibutuhkan sebagai pendukung pembuatan sistem PLTS off-grid sebagai berikut.
Tabel 1. Alat Pendukung No Nama Alat Jumlah (buah) 1 Bor tangan 1 2 Multimeter 1 3 Obeng mini + 1 4 Obeng  mini - 1 5 Skun 1 6 Tang 1 7 Gunting 1 8 Cutter 1 9 Tang potong 1 10 Sun Power 1

## 3.2.2. Bahan
Bahan yang dibutuhkan agar sistem PLTS dapat bekerja dengan maksimal sebagai berikut.
Tabel 2. Bahan Perancangan No Komponen Jumlah (buah) 1 Panel Surya 100 Wp 1 2 SCC (Solar Charge Control) 1 3 Inverter 500 Watt 1 4 Baterai 20 Ah 1 5 MCB DC 6 Ampere 2 6 Kabel PV 1x4 mm 2 4 meter 7 Kabel NYM 1,5 mm 4 meter 8 Breaket Panel 1 9 Blok terminal  konekor 1 10 Stop kontak isi 3 1

## 3.3. Analisa Kebutuhan
Dalam  menganalisis  kebutuhan,  langkah  langkah  yang  harus  diketahui  yaitu  Evaluasi  Potensi Matahari, dari evaluasi tersebut kita dapat mengetahui rata rata iradiasi harian matahari, Perhitungan kebutuhan  energi  harian,  Perhitungan  Daya  Puncak  dan  Modul  surya,  Menghitung  jumlah  modul, Menghitung jumlah baterai, Menghitung kapasitas daya dan arus Solar Charger Control (SCC).

## 3.3.1. Evaluasi Potensi Matahari
Evaluasi potensi matahari dilakukan agar dapat mengetahui rata rata penyinaran di wilayah yang akan  di  pasangkan  panel  surya,  dimana  hasil  evaluasi  dapat  dimasukan  rumus  untuk  mengetahui efesiensi  penggunaan  jumlah  panel  surya.  Untuk  mengetahui  iridiasi  rata  rata  harian  yaitu menggunakan software PVWatts, berikut data hasil dari software tersebut.
Gambar 7. Penentuan Titik Lokasi

## Gambar 8. Total Irrasiance PV Watts
Dari  simulasi  menggunakan  PVWatts  didapatkan  total  keseluruhan  iradiasi  matahari  selama  1 tahun sebesar 5,64kWh/m 2 /day.
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665

## 3.3.2. Menghitung Kebutuhan Energi
Dalam Alat pengusir hama ini ada 10 titik alat yang akan di pasang di persawahan dengan luas sekitar  700  m 2 .  Dimana  masing  masing  alat  memilki  daya  sebesar  7  watt,  alat  pengusir  hama  tikus tersebut nantinya bekerja secara acak dengan 1 alat menyala selama 2,4 jam. Jadi bisa dikatakan untuk total keseluruhan kebutuhan daya sebesar 168Wh.

## 3.3.3. Perhitungan Penggunaan Panel
Data  yang  diperlukan  dalam  perhitungan  ini  merupakan  iridiasi  rata-rata  harian  pada  tempat yang akan dipasangkan panel surya, nilai rata-rata iradiasi harian selama satu tahun yang di dapatkan pada data PV Watts sebesar 5,64kWh/m 2 .
Jadi dapat dihitung daya puncak PLTS dengan persamaan [1].
𝑘𝑊𝑝 𝑃𝐿𝑇𝑆 = 𝑘𝑊ℎ
𝐺 𝑎𝑣
𝑘𝑊𝑝 𝑃𝐿𝑇𝑆 = 0,168 𝑘𝑊ℎ

## 5,64 𝑘𝑊ℎ 𝑘𝑊𝑝 𝑃𝐿𝑇𝑆 = 𝟐𝟗, 𝟕 𝑾𝒑
Dari hasil tersebut masih perlu adanya penambahan sebesar 15% - 25% sebagai rugi sistem. Jadi daya puncak menjadi sekitar 37,1Wp setelah penambahan rugi-rugi sistem atau dapat menggunakan panel  surya  yang  ada  dipasaran  50Wp.  Dikarenakan  kedepannya  akan  dilakukan  pengembangan untuk penggunaan PLTS maka untuk uji coba kali ini menggunakan solar panel sebesar 100Wp.

## 3.3.4. Perhitungan Jumlah Baterai
Pada perancangan kali ini diketahui daya pada pengusir hama sebesar 7 watt, jadi untuk energi total selama satu hari sebesar 168Watt dan pemakain baterai pada perancangan kali ini menggunakan baterai sebesar 12Volt 20Ah. Maka dari data yang diketahui tersebut maka dapat di masukan dalam rumus persamaan [3], [4], dan [5] agar dapat diketahui kebutuhan baterai yang akan digunakan.
𝐼 𝐴ℎ = 𝐸 𝑡 𝑉 𝑠 ×𝐷𝑜𝐷 𝐼 𝐴ℎ = 168 𝑊 12𝑉  × 0,8 = 𝟏𝟕, 𝟓 𝑨𝒉
Dari  perhitungan  tersebut  di  dapatakan  kebutuhan  daya  baterai  selama  1  hari  sebesar  17,5  Ah setelah  penambahan  DoD  atau  bisa  menggunakan  20  Ah  yang  ada  dipasaran.  Agar  baterai  dapat menyediakan daya pada alat pengusir hama tikus secara maksimal maka perlu ada nya perhitungan dengan  menggunakan  hari  otonomi.  Untuk  hari  otonomi  biasanya  dilakukan  3  hari  penggunaan baterai, maka untuk mendapat kan hasil tersebut hasil dari perhitungan diatas dimasukan ke dalam persamaan.
𝐼 𝐴ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼 𝐴ℎ × 𝐷 𝐷𝑜𝐷
𝐼 𝐴ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 14 𝐴ℎ × 5 0,8 = 𝟓𝟐, 𝟓 𝑨𝒉 ∑ 𝐵𝑎𝑡 = 𝐼 𝐴ℎ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐴ℎ
∑ 𝐵𝑎𝑡 = 52,5 𝐴ℎ 20 𝐴ℎ = 𝟐, 𝟔
Dari  hasil  perhitungan  di  atas  dihasilkan  kebutuhan  baterai  sebesar  17,5  Ah  untuk  1  hari penggunaan dan 52,5Ah untuk 3 hari penggunaan (hari otonomi).
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665

## 3.3.5. Menghitung Kebutuhan Inverter
Untuk  mengetahui  kebutuhan  inverter  yang  akan  di  gunakan  maka  perlu  diketahui  nilai  daya puncak beban, Pada perancangan kali ini daya puncak beban sebesar 7Watt, maka dapat di masukan dalam persamaan.
𝑊𝑚𝑎𝑥 + (25% 𝑥 𝑊𝑚𝑎𝑥) 7𝑊 + (25% 𝑥 7𝑊) = 8,75 𝑊
Karena hasil yang di dapatkan rendah sebesar 8,75Watt, maka daya inverter yang dapat digunakan untuk  instalasi  ini  kurang  lebih  sebesar  100Watt.  Dikarenakan  pada  proyek  kali  ini  nantinya  akan dilakukan  pengembangan  mengenai  penggunaan  energi  yang  dihasilkan  PLTS  maka  untuk penggunaan inverter yang dipilih sebesar 500 watt.

## 3.3.6. Menghitung Arus Solar Charger Control (SCC)
Penentuan Input dan arus SCC ditentukan dengan Daya Puncak Modul Surya (Wp) dan untuk output daya dan arus SCC ditentukan dengan tegangan kerja sistem batrai (Vdc).Di karenakan pada proyek kali ini menggunakan panel surya sebesar 100Wp dengan sistem kerja 12Vdc maka dapat di hitungan dengan persamaan.
𝐼 𝑠𝑐𝑐 =   𝐼 𝑠𝑐 × 𝑁 × 125%
𝐼 𝑠𝑐𝑐 =  6,05 × 1 × 125% = 𝟕, 𝟓 𝑨
Maka SCC yang digunakan sebesar 7,5Ampere atau dapat menggunakan yang beredar di pasaran sebesar 10 ampere.

## 3.3.7. Spesifikasi Bahan
Setelah  dilakukannya  perhitungan  sesuai  dengan  kebutuhan,  maka  langkah  selanjutnya  yaitu menyiapkan bahan-bahan yang telah ditentukan dengan perhitungan tersebut. Untuk daftar bahan dan spesifikasinya seperti pada tabel 3 di bawah ini.
Tabel 3. Spesifikasi Bahan No  Nama Bahan Spesifikasi Jumlah 1 Panel Surya  Merk : SUN ASIA  Nilai Maksimu m Daya : 100WP (Watt Peak)  Model : Monocryst alline  Isc : 6,05 A  Vmp : 17,8V 1
2 Baterai  Merk:Maxotrom  Type: 12 V 20 Ah  Model: NP 20-12  Terminal: L  Volt: 12  Ah: 20 1
3 SCC  Max. charge current: 10A  Max. discharge current: 10A  Max. solar panel input voltage: 50V  Rated voltage: 12V/24V  Stop charge voltage: 14.7V/29.4 V  Low voltage recovery: 12.2V/24.4 V  Low voltage protection: 10.5V/21.0 V  USB output voltage/cur rent: 5V 2A  temperatur e: -20 C~60 C 1
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
No Nama Bahan Spesifikasi Jumlah 4 Inverter  Daya Maksimu m: 500 Watt  DC to AC Power Inverter  Output Volt: AC 220  Output Frekuensi : 50Hz+/- 2Hz  Low Battery Alarm : 10-15 V(Max)  Low battery Shutdown  : 10.4 - 11.2
1

## 3.4 Perancangan Alat
Dalam  perancangan  alat  yang  dilakukan  pada  pembuatan  sistem  PLTS  off-grid,  yang  pertama yaitu pembuatan desain skematik rangkaian, pembuatan desain frame dan yang terakhir pembuatan alat.

## 3.4.1. Desain Skematik Rangkaian

## Gambar 9. Desain Skematik Rangkaian
Sistem  kerja  dari  gambar  skematik  diatas  menjelaskan  daya  yang  di  hasil  kan  oleh  PV  akan dialirkan  menuju  SCC  untuk  mengatur  pengisian  daya  baterai.  Setelah  diatur  oleh  SCC  kemudian dialirkan menuju baterai untuk penyimpanan daya. SCC juga terdapat keluaran tegangan berupa arus DC,  apabila  alat  yang  di  gunakan  bertegangan  DC  maka  bisa  langsung  dialirkan  pada  beban  tanpa inverter. Sebaliknya apabila tegangan yang di perlukan berupa beban AC maka perlu adanya inverter. Untuk sistem kerja pada inverter yaitu mengubah arus DC dari baterai menjadi arus keluaran AC. 3.4.2. Desain Frame Panel
Gambar 10. Desain Frame Panel
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
Desain frame  ini menyesuaikan kebutuhan dan pertimbangan yang telah dibuat, dengan tinggi tiang mulai dari atas sampai bawah memilki ketinggian 4 meter, penggunaan panjang 1 meter untuk sistem pondasi yang ditanamkan pada tanah, kemudian jarak antara panel box dari permukaan tanah yaitu 2 meter, dengan penggunaan ukuran panel box 40 cm x 20 cm x 50 cm, dan frame untuk panel suryanya sendiri memiliki ketinggian 1 meter dari panel box, dengan lebar penompang panel 40 cm × 54 cm.

## 4. Metode Penelitian

## 4.1. Hasil Analisis
Perancangan  panel  surya  off-grid  ini  dimanfaatkan  sebagai  penyedia  daya  untuk  alat  pengusir hama  tikus  yang  berupa  suara  ultrasonic  sebagai  keluaran  dari  alat  tersebut  dengan  daya  sebesar  7 watt.  Panel  surya  off-grid  ini  agar  mampu  menyediakan  daya  selama  24  jam  maka  perlu  ada  nya perhitungan yang detail dan juga perlu adanya survei ke lokasi, berikut hasil analisis dan perhitungan yang didapatkan pada penelitian.

## 4.1.1. Hasil Iradasi
Penelitian  ini  memanfaatkan  energi  dari  pancaran  iradiasi  matahari,  maka  sebelum  melakukan perancangan peneliti melakukan evaluasi atau survei ke lapangan untuk mengetahui iradiasi matahari ditempat tersebut. Pengambilan data di lakukan selama 1 minggu, berikut hasil dari pengambilan data iradiasi matahari menggunakan Solar Power.
Tabel 4.
Data Aktual Irradiance Hari Jam Intensitas Cahaya (Lux) Suhu ( ℃ ) Iradiance (W/m 2 ) Hari Jam Intensitas Cahaya (Lux) Suhu ( ℃ ) Iradiance (W/m 2 ) 1 08.00 1233 x 100 24.9 ℃ 957,4 4 08.00 1839 x 10 27.4 ℃ 1455,6 09.00 1332 x 100 27.4 ℃ 1155,9
09.00
1673 x 100 29.0 ℃ 1238,8 10.00 1538 x 100 33.4 ℃ 1186,6 10.00 1749 x 100 33.4 ℃ 1298,6 11.00 1555 x 100 39.2 ℃ 1212,3 11.00 1317 x 100 29.2 ℃ 1462,5 12.00 1608 x 100 38.8 ℃ 1249,1 12.00 1981 x 100 30.8 ℃ 1560,1 13.00 4495 x 10 29.4 ℃ 559,9 13.00 4979 x 10 29.4 ℃ 970,9 14.00 4311 x 10 28.5 ℃ 824,6
14.00
3930 x 10 29.0 ℃ 668,3 15.00 4228 x 10 28.4 ℃ 611,5 15.00 3857 x 10 29.0 ℃ 596,6 2 08.00 2351 x 10 27,0 ℃ 387,6 5 08.00 2245 x 10 27 ℃ 467,7 09.00 6451 x 10 27,9 ℃ 804,6 09.00 3431 x10 28 ℃ 754,7
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
Hari Jam Intensitas Cahaya (Lux) Suhu ( ℃ ) Iradiance (W/m 2 ) Hari Jam Intensitas Cahaya (Lux) Suhu ( ℃ )  Iradiance (W/m 2 ) 2 10.00 2201 x 100 28,7 ℃ 1687,6 5 10.00 3964 x 10 28,7 ℃ 573,6 11.00 2950 x 100 29,2 ℃ 1713,8 11.00 1529 x 100 29,2 ℃ 1458,2 12.00 1524 x 100 28,3 ℃ 1496,8 12.00 1773 x 100 30,3 ℃ 1485,8 13.00 7368 x 10 28.4 ℃ 657,9 13.00 4710 x 10 29.4 ℃ 1073,9 14.00 6357 x 10 28,1 ℃ 575,3 14.00 4530 x 10 30.0 ℃ 1024,6 15.00 5729 x 10 28.0 ℃ 454,3 15.00 4537 x 10 29.0 ℃ 937,8 3 08.00 1398 x 100 28.4 ℃ 1076,5 6 08.00 3527 x 10 26,9 ℃ 358,5 09.00 1532 x 100 29.4 ℃ 1156,9
09.00 8958 x 10 27,6 ℃ 851,6 10.00 1749 x 100 33.4 ℃ 1298,6 10.00 7540 x 10 28,9 ℃ 780,6 11.00 1817 x 100 29.2 ℃ 1312,3 11.00 1529 x 100 29,2 ℃ 1458,2 12.00 1981 x 100 30.8 ℃ 1549,1 12.00 1773 x 100 30,3 ℃ 1575,6 13.00 3978 x 10 29.4 ℃ 1069,7 13.00 1470 x 100 29.4 ℃ 1273,9 14.00 3430 x 10 28.5 ℃ 623,5
14.00
1430 x 100 29.0 ℃ 1223 15.00 3349 x 10 28.0 ℃ 543,7
15.00
9537 x 10 29.0 ℃ 1037,8 7 08.00 1457 x 100 28,0 ℃ 1224,5 09.00 1482 x 100 30,0 ℃ 1290,6 10.00 1398 x 100 29,0 ℃ 1203,6 11.00 1479 x 100 30,0 ℃ 1328,2 12.00 1543 x 100 31,2 ℃ 1450,5 13.00 1460 x 100 30,0 ℃ 1048,9 14.00 9584 x 10 28,0 ℃ 667,6 15.00 8547 x 10 27.0 ℃ 529,8
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
Dari hasil analisis yang dilakukan selama 1 minggu mendapatkan rata-rata irradiasi sekitar 1044,57 W/m2/day  dan  dapat  di  tarik  kesimpulan  bawasanya  diwilayah  tersebut  rata-rata  pada  jam  1  siang terjadi penurunan pada iradiasi matahari dengan total iradiasi terendah yang pernah tercapai di jam tersebut sebesar 559,9 W/m2 dengan intensitas cahaya 44.950 Lux dan puncak iradiasi tertinggi rata- rata terjadi pada pukul 11.00 -12.00 siang.

## 4.1.2. Perbandingan Daya Pengukuran

## Gambar 11. Perbandingan Data
Perbandingan ini digunakan agar mengetahui selisih dari data Software PV Watts dan data aktual, dari hasil perbandingan diatas dapat diketahui bahwa rata-rata daya ouput panel surya secara langsung sebesar 39Watt dan data dari software sebesar 59Watt. Perbandingan yang sangat jauh ini disebabkan pada  saat  waktu  pengukuran  langsung  keadaan  cuaca  pada  jam  13.00  sampai  jam  15.00  diwilayah tersebut mendung dan disertai gerimis, sehingga Arus yang di hasilkan menurun drastis. Terjadinya penurunan  drastis  dikarenakan  penggunaan  panel  surya  yang  berjenis  Monocrystaline  yang  mana panel surya jenis memiliki sensitifitas sangat tinggi. Berikut perhitungan error menggunakan rumus root mean squre error (RMSE).
𝑅𝑀𝑆𝐸 =   √ ∑ (𝐴 𝑡 −𝐹 𝑡 ) 2 𝑛 𝑡=1 𝑛 (11)
Dimana : 𝐴 𝑡 : Nilai pengukuran langsung (aktual) 𝐹 𝑡 : Nilai hasil peramalan software
n : Banyaknya data
∑ : Jumlah keseluruhan nilai
Sesuai dengan persamaan diatas, nilai error yag dihasilkan dari dc output dapat diketahui dengan cara  memasukkan  data  pada  Gambar  11  kedalam  persamaan,  sehingga  didapatkan  hasil  sebagai berikut:
𝑅𝑀𝑆𝐸 = √ (39−55) 2 +(40−65) 2 +⋯……+ (42−62) 2 7
𝑅𝑀𝑆𝐸 = √ 3317 7 = 𝟐𝟏, 𝟕𝟔

## Perbandingan Daya
80 60 40 20 0 65 55 39 61 60
59 39 53 40 46 37 62 42 28
Hari 1  Hari 2  Hari 3  Hari 4  Hari 5  Hari 6  Hari 7
Software
Data langsung
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665

## 4.1.3. Performance Ratio
Berdasarkan  hasil  pengukuran,  pengujian  dan  analisis  data  pada  software  PVwatts  didapatkan bahwa.
Tabel 5. Parameter Perhitungan Perfomance Ratio Period e Irradiasi rata- rata(kWh/m 2 ) Luas Pembangki t (m 2 ) Efisiens i PV (%) Energi aktual (kWh) PLTS 1 Tahun 170 0,594 16,93% 16,148
Berdasarkan  Tabel  5  di  atas,  dapat  dihitung  nilai  irradiasi  yang  di  ekstrapolasi  ke  pembangkit dengan persamaan berikut.
𝐻 𝑒𝑘𝑠 =   𝐻 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 × 𝐴 𝑃𝐿𝑇𝑆 𝐻 𝑒𝑘𝑠 =  170 𝑘𝑊ℎ 𝑚 2 ×  0,594𝑚 2 = 𝟏𝟎𝟎, 𝟗𝟖 𝒌𝑾𝒉
Hasil  nilai  yang  didapatkan  diatas  maka  daya  yang  seharusnya  di  bangkitkan  dapat  diketahui dengan persaman berikut.
𝑃𝑅 = 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑐𝑎𝑎𝑛 𝐴𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 (𝑘𝑊ℎ) 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑂𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑃𝑒𝑟𝑘𝑖𝑟𝑎𝑎𝑛 (𝑘𝑊ℎ) 𝑃𝑅 = 16,148 17,095 = 0,94

## 4.2. Hasil Perancangan Alat
Perancangan alat yang di buat menyesuaikan perhitungan yang ada pada BAB 3, dimana pada perancangan  alat  ini  menggunakan  panel  surya  100  Wp,  inverter  500  Watt,  baterai  12V  20  Ah,  SCC sebesar 10 ampere dan frame tempat kedudukan dari panel surya. Berikut hasil perancangan yang telah dibuat.

## Gambar 12. Hasil Perancangan

## 4.3. Hasil Uji Coba Pengecasan dan Ketahanan Baterai
Uji coba kali ini bertujuan untuk mengetahui berapa lama waktu pengisian yang dibutuhkan pada baterai jika dilakukan dari 0 – 100%. Berikut hasil uji coba yang dilkukan.
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
Tabel 6. Hasil Uji Coba Baterai Pengujian Waktu Gambar uji coba Pengecasan 08.00 - 13.00
Pemakaian Beban AC 14.00 - 04.00 Pemakaian Beban DC 11.00 - 23.00
Gambar 13. Uji Coba Tegangan Baterai Dengan Beban AC
Gambar 14. Uji Coba Arus Baterai Dengan Beban AC

## Tegangan
14 12 10 8 6 13,23 12,53 12,37 12,21    12 11,78 11,48 10,8
4 2 0 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 02.00 04.00

## Arus
1,4 1,2 1,13   1,14   1,16   1,13 1,02 1,08 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0,75 0,85 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 02.00 04.00

## Gambar 15. Uji Coba Tegangan Baterai Beban DC

## Gambar 16. Uji Coba Arus Baterai Beban DC
Hasil  dari  pengujian  tersebut  diketahui  bahwa  lama  pengecasan  baterai  selama  5  jam,  untuk penguji cobaan baterai menggunakan dua beban yaitu beban pertama berupa alat pengusir hama yang ada dipasaran dengan daya 7 Watt AC dan beban kedua berupa lampu LED DC sebesar 7 Watt. Dari hasi  uji  coba  diketahui  penggunaan  beban  AC  bertahan  sampai  dengan  13  Jam  yang  dimana  pada kondisi tegangan baterai dalam keadaan full sekitar 13,23 Volt dan kondisi batas penggunaan baterai sampai  dengan  10,8  Volt.  Penggunaan  beban  DC  mampu  membackup  selama  24  Jam  yang  dimana keadaan tegangan baterai pada kondisi penuh sebesar 13,34 Volt sampai penggunaan terakhir selama 24 jam sebesar 12,39 Volt hal tersebut masih mampu untuk digunakan backup beberapa jam kedepan, dikarenakan pengaturan batas penggunaan baterai pada SCC sebesar 10,8 Volt sebagai pemutus suplai daya untuk menjaga kondisi baterai.

## 4.4. Perawatan dan Perbaikan
Penggunaan  sistem  PLTS  (Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya)  diluar  ruangan  pada  persawahan memerlukan  perawatan  dan  perbaikan  yang  baik,  agar  sistem  PLTS  dapat  bertahan  lama  dan  awet. Berikut perawatan dan perbaikan yang perlu dilakukan.
1) Pembersihan PV yang harus dilakukan setiap 2 hari sekali atau saat PV sedang kotor, dimana hal ini dilakukan untuk menjaga penyerapan sinar matahari dapat maksimal.
2) Perawatan  pada  panel  box,  perawatan  ini  dilakukan  untuk  melindungi  komponen-komponen yang ada didalamnya. Biasanya pengecekan dilakukan untuk memastikan ketahanan pada panel box, dikarenakan pemasangan nya berada di persawahan.
3) Perbaikan pada kabel, dikarenakan kondisi pemasangan PLTS berada di persawahan yang dimana terpapar sinar matahari terus menurus, kondisi kabel akan mengalami panas dan kulit kabel dapat terkelupas.

## Tegangan
13,5 13,34 13 12,7192,7132,6172,6132,5 192,54 12,5122,4182,4142,4122,41 12,5 12 11,5 Arus 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
0,270,26 0,22
0,210,20,22 0,17 0,20,19 0,21 0,16 0,18
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665

## 5. Kesimpulan dan Saran

## 5.1. Kesimpulan
Berdasarkan perancangan "Rancang Bangun Panel Surya Off-Grid untuk Catu Daya Alat Pengusir Hama Tikus" yang telah dibuat dapat disimpulkan sebagai berikut:
 Perancangan  PLTS  off-grid  agar  memenuhi  standart  pemasangan  maka  langkah  langkah  yang harus di perhatikan yaitu menentukan titik lokasi dan mencari rata-rata iradiasi diwilayah yang akan di pasangkan panel surya tersebut. Langkah selanjutnya yaitu memperhitungkan daya yang di  butuhkan  atau  yang  akan  di  backup  dengan  Panel  surya,  setelah  daya  yang  dibutuhkan didapatkan  selanjutnya  menentukan  penggunaan  jumlah  dan  spesifikasi  panel  surya.  Untuk Langkah selanjutnya penentuan penggunaan jenis SSC, penggunaan SCC ini menyesuaikan besar arus pada panel surya digunakan.
 Pengujian baterai yang dilakukan mendapatkan hasil dimana untuk pengisian baterai dari 0%  – 100% membutuhkan waktu sekitar 5 jam dengan kondisi cuaca yang cerah. Uji ketahanan baterai menggunakan  2  beban  berupa  beban  AC  dan  DC,  daya  yang  digunakan  sama  sebesar  7  Watt. Penggunaan  beban  AC  bertahan  sampai  dengan  13  Jam  dan  penggunaan  beban  DC  mampu  di backup selama 24 Jam.
 Perhitungan  RMSE  yang  mengacu  pada  gambar  4.1  merupakan  perbandingan  hasil  daya  dari software dan pencarian data secara langsung menghasilkan perbandingan nilai eror sebesar 21,76. Selisih error tertinggi terjadi pada hari ke 3, ke 4, dan ke 5, dimana cuaca pada waktu itu sedang mendung sekitar jam 1 siang dan disertai hujan gerimis.

## 5.2. Saran
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan,  penulis  menyarankan  untuk  pengambilan  data penelitian  kedepannya  lebih  dari  1  minggu,  dikarenakan  cuaca  yang  berubah-ubah.  Melihat  dari kondisi tersebut alangkah baiknya untuk backup daya menggunakan 3 hari otonomi yang sesuai pada persamaan (4).

## Ucapan Terima Kasih
Kegiatan  ini  didanai  oleh  NON  APBN  UM  2022,  Indonesia  dengan  nomor  kontrak 19.5.296/UN32.20.1/PM/2022.

## Daftar Pustaka
Nurina Indah Pratiwi, S. (2019). OUTLOOK ENERGI INDONESIA 2019.
Eryk,  I.  H.  (n.d.).  KAJIAN  EFEKTIFITAS  MOUNTING  DAN  ANGLE  POSITION  SOLAR
PHOTOVOLTAIC. 6.
Hadi, W. S., Notosudjono, D., & Fiddiansyah, D. B. (n.d.). PERENCANAAN SISTEM PENERANGAN JALAN UMUM PHOTOVOLTAIK DI TAMAN WISATA MATAHARI. 18.
Winne,  B.  K.  (2018).  PANDUAN  STUDI  KELAYAKAN  PEMBANGKIT  LISTRIK  TENAGA  SURYA (PLTS) TERPUSAT
Purwoto,  B.  H.  (2018).  EFISIENSI  PENGGUNAAN  PANEL  SURYA  SEBAGAI  SUMBER  ENERGI ALTERNATIF. Emitor: Jurnal Teknik Elektro, 18(01), 10–14.
Sianipar, R. (2014). DASAR PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA. 11, 18.
Vol. 4, No. 3, pp 224 – 245 doi: 10.14710/jebt.2023.19665
Hidayat,  F.  (2020).  ANALISIS  BREAK  EVEN  POINT  (BEP)  POMPA  LISTRIK  TENAGA  MODUL
SURYA.
Iskandar, H. R., & Gunawan, A. (2021). UJI KARAKTERISTIK PROTOTYPE PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA BERBASIS INTERNET OF THINGS. Jurnal Informatika, 4(2), 13. Performance ratio—Quality factor for the PV plant. (n.d.).9.