## INSTALASI PHOTOVOLTAIC SISTEM OFF-GRID UNTUK LAMPU JALAN DI PONDOK PESANTREN ISLAMIYAH PINTU PADANG SIUNGGAM
Moranain Mungkin 1) , Habib Satria 2)* , Zulkifli Bahri 3)
1,2,3) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Medan Area
2) Email Koresponden: habib.satria@staff.uma.ac.id

## INFO ARTIKEL

## ABSTRAK
Riwayat Artikel : Diterima : 1 April 2020 Disetujui : 23 Juli 2020 Pendidikan  sekolah  pondok  pesantren  tidak  hanya  ada  pada daerah perkotaan namun ada juga pada daerah   pedesaan seperti Pondok  Pesantren  Islamiyah  Pintu  Padang  Siunggam.  Kegiatan belajar  yang  diadakan  di  pondok  pesantren  ini  selain  pada  pagi hari  hingga  sore  hari  juga  dilakukan  pada  malam  hari.  Akan tetapi,  salah  satu  kendala  terlambatnya  siswa  mengikuti  proses belajar  pada  malam  hari  dikarenakan  keterbatasan  sumber  air sumur  terutama  saat  musim  kemarau.  Sedangkan,  alternatif lainnya seperti sungai tidak efektif digunakan karena faktor tidak adanya  jaringan  listrik  sehingga  lampu  penerangan  jalan  di pinggiran  sungai  tidak  ada.  Menanggulangi  hal  tersebut,  maka dilakukan  optimalisasi  instalasi  lampu  jalan  berteknologi  panel surya  dalam  upaya  mempermudah  kegiatan  belajar  malam  para santri. Hasil dari PKM menunjukkan bahwa,  kegiatan ini sangat membantu  majelis  guru  dan  terutama  oleh  para  santri,  terlihat dari berbagai aktifitas yang dilakukan para santri di sungai mulai dari  pukul  19.00  hingga  22.00  malam  mengambil  wudhu  untuk shalat Isa berjamah, diteruskan pada kegiatan belajar malam dan pada pukul 04.00 hingga 05.00 dini hari dilanjutkan untuk shalat subuh  berjamah,  mandi,  mencuci,  dan  lain  sebagainya.  Aplikasi pemasangan lampu jalan ini juga berdampak pada psikologi anak yang dapat mengurangi kekhawatiran mereka saat malam tiba.
Kata Kunci :
Panel  Surya,  Penerangan  Lampu Jalan, Pondok Pesantren.

## ARTICLE INFO

## ABSTRACT
Article History : Received : April 1, 2020 Accepted : July 23, 2020 Islamic  boarding  school  education  does  not  only  exist  in  urban areas but also in rural areas such as Pondok Pesantren Islamiyah Pintu Padang Siunggam. Learning activities held in this boarding school are done in the morning to evening and are even carried out at  night.  However,  one  of  the  obstacles  for  students  being  late  in the learning process at night was due to the limited source of well water,  especially  during  the  dry  season.  Meanwhile,  other alternatives such as rivers are ineffective because of the absence of electricity,  so  there  are  no  street  lighting  on  the  riverbanks.  To overcome  this,  an  optimization  of  solar  panel  technology  Street Lights  was  installed  in  an  effort  to  facilitate  students'  night  study activities.  The  results  of  the  PKM  show  that,  this  activity  is  very helpful  to  the  council  of  teachers  and  especially  by  the  students, seen from the various activities carried out by the students on the river starting at 19:00 to 22:00 at night taking ablution for evening praying, continued at night learning activities and at 4:00 to 5:00 in  the  morning  continued  for  morning  prayer,  bathing,  washing, and so forth. This street lamp installation application also has an impact on children's psychology which can reduce their worries at nightfall.

## Keywords:
Solar  Cell,  Street-  Lights,  Islamic Boarding Schools

## 1. PENDAHULUAN
Pemanfaatan  energi  listrik  di  wilayah Indonesia  saat  ini  belum  sepenuhnya  merata terutama pada daerah pedesaan. Padahal, daerah terpencil  seperti  desa  mempunyai  berbagai lembaga  milik  pemerintah  maupun  swasta. Salah satu  lembaga  yang ada di  pedesaan  yang juga  berperan  aktif  untuk  memajukan  suatu bangsa  ini  adalah  lembaga  pendidikan  sekolah. Akan  tetapi  masih  banyak  kendala  yang  harus dipenuhi agar sistem pendidikan disekolah yang berada di  kota maupun  di  desa bisa setara. Hal yang  menjadi  masalah  besar  dalam  kurang produktifnya  kinerja  sistem  pendidikan  di daerah  pedesaan  adalah  tidak  adanya  suplaian listrik  dari  PLN  dan  seringnya  pemadaman listrik  secara  bergilir  sehingga  kegiatan  proses belajar  sering  terganggu.  Menurut  (Bimantoro, 2019)  komsumsi  dan  kebutuhan  energi  listrik sangat  mempengaruhi  diberbagai  pekerjaan terutama pada dunia pendidikan.
Ditinjau  dari  segi  wilayah,  Indonesia merupakan  penghasil  banyak  energi  terbarukan terutama  pada  sektor  sumber  energi  matahari. Untuk  mempermudah  dalam  menkonversi sumber  matahari  menjadi  listrik  digunakan suatu  alat solar  cell atau  yang  lebih  dikenal sistem panel surya, penerapan alat ini juga akan menjadi  solusi  alternatif  untuk  menanggulangi sekolah-sekolah  yang  masih  belum  ada  energi listrik.  Dalam  penelitian  (Satria,  2018)  juga dikemukakan  bahwa  pemanfaatan  potensi energi  matahari  wilayah  Indonesia  juga  sangat menjanjikan apabila dieksploitasi  dengan tepat. Dan pemasangan panel surya yang ideal berada di  wilayah  tingkat  eksopur  surya  yang  tinggi (Rao,  2014).  Selain  itu,  penghematan  energi seperti  gas,  minyak  dan  fosil  dapat  terjadi apabila ekstraksi dari solar cell dapat dilakukan dengan  sangat  serius  serta  mempertimbangkan tata  letak  dari  panel  surya.  Pemanfaatan penggunaan  alat  panel  surya  juga  dapat meminimalisir efek emisi CO2 (Miloudi, 2013).
Untuk  mengaplikasikan  sistem  energi terbarukan  dengan  panel  surya,  kegiatan  PKM dilakukan  pada  Pondok  Pesantren  Islamiyah Pintu  Padang  Siunggam.  Sekolah  pesantren  ini merupakan  sebuah  pendidikan  tradisional  yang para  santri  dan  santriyahnya  masing-masing tinggal  di  sebuah  asrama  untuk  tempat  tinggal selama menempuh pendidikan. Kegiatan belajar
yang  dilakukan  di  pesantren  ini  tidak  hanya pada  pagi  sampai  sore  hari  melainkan  juga dilakukan  pada  malam  hari.  Adapun  prasarana yang  tersedia  di  Pesantren  ini  antara  lain masjid,  asrama,  lapangan  olahraga  dan  lain sebagainya.  Namun,  yang  masih  menjadi kendala  permasalahan  pada  pesantren  ini adalah,  walaupun  tersedianya  prasarana  dalam pesantren  akan  tetapi  untuk  kebutuhan  fasilitas air  untuk  mandi,  mencuci,  berwudhu  dan sebagainya  masih  juga  menggunakan  air  dari sungai yang berada agak jauh dari pesantren.
Hal  ini  disebabkan  karena  Sumber  air dalam  sumur  sering  kering,  karena  struktur tanah di  daerah ini sulit  menyerap  air sehingga sulit  untuk  didapatkan  dalam  tanah  walaupun dengan  kedalaman  tertentu.  Kemudian,  Jumlah santri  dan  santriyah  yang  sangat  tidak sebanding  dengan  kapasitas  ketersediaan  air  di dalam  sumur  sehingga  fasilitas  kamar  mandi dan  toilet  sering  terganggu.  Meminimalisir keterbatasan  air  tersebut  maka,  para  siswa  di pondok pesantren menggunakan sumber sungai sebagai  kebutuhan  air  agar  keberlangsungan kegiatan yang ada di pondok pesantren ini tetap berjalan. Meskipun demikian sebagai prasarana alternatif,  namun  tetap  ada  saja  kendalanya yaitu sarana lampu penerangan di lokasi sungai tidak  ada  padahal,  sungai  merupakan  lokasi yang  sangat  penting  untuk  difasilitasi  lampu dikarenakan  seringnya  para  siswa  dan  siswi terlambat  pada  kegiatan  belajar  pada  malam hari  yang  berakibat  proses  belajar  mengajar kurang produktif. Untuk itu, penerangan lampu jalan  dengan  pemanfaatan  panel  surya  sistem stand-alone (tanpa  adanya  suplaian  energi listrik  PLN)  sangat  tepat  dilakukan  karena energi  yang  di  butuhkan  hanya  bersumber  dari matahari  saja  dan  didukung  oleh  intensitas cahaya  matahari  yang  cukup  pada  daerah tersebut.
Dalam  mendukung  kegiatan  PKM  ini sebelumnya  juga  telah  dilakukan  kegiatan pengabdian masarakat berhubungan panel surya oleh (Asral, 2019)  yang mengemukakan bahwa pemasangan  panel  surya  di  daerah  pedesaan dapat  menanggulangi  krisis  energi  listrik. Kemudian  penelitian  dari  (Priharti,  2019) bahwa instalasi pemasangan panel surya sangat mudah  dipasang  dan  memberikan  manfaat sangat  besar  kepada  masyarakat  setempat.
Selanjutnya,    penelitian  yang  dilakukan  oleh (Anhar,  2018)  bahwa  pengujian  pada  lampu penerangan  jalan  menggunakan  sel  surya  dapat dioperasikan  hingga  mencapai  12  jam.  Dan kegitan PKM yang dilakukan oleh (Sardi, 2020) dimana  teknologi  PV  sangat  efisien  dipasang pada daerah terpencil hingga dapat mengurangi kompensasi biaya tagihan listrik PLN.
Berdasarkan  pemaparan  penelitian  yang telah  terdahulu,  maka  sangat  tepat  dilakukan kegiatan  pemasangan  lampu  jalan  berbasis panel  surya  di  pondok  pesantren  Islamiyah Pintu Padang Siunggam.

## 2. METODE
Untuk melaksanakan kegiatan dan mengatasi  permasalahan  agar  tercapainya tujuan  PKM  di  Pondok  Pesantren  Islamiyah Pintu  Padang  Siunggam  maka  dilakukan metode secara berikut :

## 2.1. Survey ke Lokasi dan Wawancara
Sebelum  kegiatan  pengabdian  dilakukan hal  pertama  yang  dilakukan  dengan  melakukan sosialisasi ataupun silaturahmi terhadap pengasuh,  guru  dan  siswa  di  Pondok  Pesantren “Islamiyah
Pintu Padang Siunggam” selanjutnya memaparkan mengenai fungsi Panel surya serta alat-alat  yang digunakan. Tata letak yang  efisien  di  rekomendasikan  oleh  pihak yayasan  agar  pemasangan  lampu  jalan  berbasis penel surya mejadi tepat sasaran.

## Gambar 1. Silaturahmi dengan pimpinan PP Islamiyah Pintu Padang Siunggam
Kemudian  kegiatan  dilajutkan  dengan pengarahan  oleh  tim  PKM  untuk  mendapatkan informasi  yang  akurat  mengenai  hal  apa  yang sangat dibutuhkan oleh pihak pesantren. Dalam
gambar  2.  terilhat  suasana  sosialisasi  di  dalam ruangan  kelas  bersama  seluruh  santri  dan santriyah  serta  para  ustadz  serta  tanya  jawab dengan kondisi lapangan saat ini.

## Gambar 2. Suasana sosialisasi di dalam ruangan kelas bersama seluruh santri dan santriyah serta para ustadz
Kegiatan  diskusi  yang  telah  dilakukan kemudian  mendapatkan  hasil  dari    berbagai permasalahan yang terjadi selama ini di Pondok Pesantren,  permasalahan  utama  adalah  santri tidak  efektif  dalam  memanfaatkan  sarana sumber  sumur  dan  kemudian  memanfaatkan sungai sebagai sumber kegiatan mandi, berwudhu  dan    mencuci.  Hal  ini  akan  sangat mengganggu  kegiatan  belajar  terutama  pada saat  malam  hari.  Selanjutnya,  tim  PKM memberikan  penawaran  untuk  beberapa  solusi dalam mengatasi masalah tersebut kepada mitra antara lain :
1) Sosialisasi  penggunaan  alat  Panel  Surya sebagai sumber energi listrik alternatif untuk penerangan lampu jalan di dekat sungai.
2) Mendesain sistem lampu jalan penel surya di lokasi  sungai    berdasarkan  tingkat  intensitas pencahayaan yang dibutuhkan.
3) Memberikan  alat  tersebut  untuk  dipasang sebagai salah satu bentuk dalam mendukung sekolah  keagaman  seperti  pondok  pesantren agar  terus  berkembang  dalam  memajukan pendidikan yang juga berorientasi dunia dan akhirat.

## 2.2. Menentukan  Tata  Letak  Lampu  Jalan Berbasis Panel Surya
Setelah  pihak  dari  yayasan  memberikan rekomendasi  dimana  posisi  yang  paling  tepat dibangunnya lampu jalan menggunakan teknologi  panel  surya,  selanjutnya  Tim  PKM
melakukan  peninjauan  ke  lokasi  sungai  tempat para  santri  dan  santriyah  melakukan  berbagai aktifitas.  Pada  gambar  3  dan  gambar  4 merupakan lokasi sungai dan asrama di Pondok Pesantren.
Gambar 3. Lokasi sungai tempat para santri dan santriyah melakukan berbagai aktifitas
Gambar 4. Salah satu asrama santri di pondok pesantren islamiyah

## 2.3. Pemasangan  Instalasi  Penerangan  Jalan Tenaga Surya
Sebelum  melakukan  pemasangan,  ada beberapa dasar persyaratan yang harus dipenuhi agar  penerangan  lampu  jalan  dari  tenaga  surya menjadi  efisien yaitu sebagai berikut:
1) Posisi  tata  letak  panel  surya  sangat diperlukan  agar  intensitas  cahaya  yang masuk dapat maksimal .
2) Memperhatikan  kondisi  ketinggian  pohon dari  penerangan  lampu  jalan  yang  berakibat efek  bayangan  yang  akan  berdamapak  pada rendahnya konversi peneyerapan panel.
3) Memperhatikan  gangguan  hewan  disekitar yang dapat merusak panel bertujuan kehandalan panel surya yang di pasang tetap terjaga.
4) Managemen  penggunaan  alat  penerangan yang  teratur  dengan  tujuan  agar  tetap tersedia saat musim penghujan tiba.
Kemudian  kegiatan  dilanjutkan  dengan melakukan  pendampingan  kepada  santri  dan juga  ustad  dengan  melakukan  pemasangan instalasi  seluruh  komponen  panel  surya  seperti terlihat  pada  gambar  5  dan  pada  gambar  6 merupakan  hasil  dari  rancangan  komponen penerangan  lampu  jalan  berteknologi  panel surya yang telah berhasil dipasang.

## Gambar 5. Pemasangan Komponen Alat
Panel Surya
Gambar 6. Penerangan lampu jalan dari Panel Surya yang telah terpasang

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan rangkaian kegiatan  yang telah dilakukan  dan  diujikan,  maka  didapatkan  hasil sebagai berikut:
3.1. Perhitungan Kebutuhan Sistem
Pada  tahapan  ini  dilakukan  pembahasan serta  hasil  untuk  kebutuhan  penerangan  lampu jalan  dengan  menggunakan  teknologi  panel surya.  Adapun  jumlah  komponen  alat  untuk dipasang  dan  spesifikasi  alat  yang  digunakan pada  pemasangan  penerangan  lampu  jalan berbasis  tenaga  surya  dilokasi  sungai  dekat Pondok  Pesantren  Islamiyah  Pintu  Padang Siunggam, dapat dilhat pada tabel 1 berikut:
Tabel  1: Daftar  komponen  lampu  jalan  panel surya yang dibutuhkan.
Kemudian  selanjutnya  dilakukan  analisis dalam  menetukan  perhitungan  kebutuhan  alat yang  telah  digunakan  dalam  membangun penerangan jalan di Pondok Pesantren
Islamiyah  Pintu  Padang  Siunggam  sebagai berikut:
1) Menentukan daya total kebutuhan : langkah  pertama  adalah  menentukan  total kebutuhan  daya  lampu  penerangan  di  lokasi sungai:
Lampu 12 Watt/hour x 10 hours (menyala)
= 120 Watt
Maka  jumlah  total  daya  lampu  DC  yang dihidupkan adalah 120 Wh.
2) Menentukan  jumlah  solar  panel  yang dibutuhkan:
Jumlah solar panel : = Total daily watt : charging effective Jumlah solar panel : =120 Watt/day: 4 h Jumlah solar panel  = 30 Wattpeak
Dalam  kegiatan  ini  dipilih  solar  panel dengan kapasitas 50 Wp, karena  120 Wp: 50 Wp  =  0,6  pcs  dengan  begitu  dibutuhkan jumlah panel surya  1 pcs.
3) Menentukan jumlah baterai yang diperlukan: Baterai  yang  digunakan  dengan  spesifikasi nilai  12V  12  Ah,  maka  jumlah  batterai adalah:
Jumlah batterai
= 120Watt/day : (12Vx12Ah) Jumlah batterai
= 120 watt/day:144 watt
Jumlah batterai = 0,83 pcs atau 1 pcs  baterai
Setelah melakukan perhitungan kebutuhan , kegiatan  dilanjutkan  pada  pengujian  seluruh komponen  sistem  penerangan  lampu  jalan apakah  alat  dapat  berjalan  sesuai  dengan  yang diharapkan. Tim melakukan pengujian alat pada saat  malam  hari,  dan  alat  berfungsi  dengan baik.  Terlihat  pada    gambar  7  menunjukkan bahwa  pada  malam  hari  Penerangan  lampu jalan  berjalan  normal  tanpa  kendala  apapun. Kemudian  pada  gambar  8,  kondisi  perubahan yang  signifikan  setelah  lokasi  sungai  diberikan penerangan lampu jalan dari sistem panel surya.
Gambar 7. Pengujian alat panel surya pada malam hari
Gambar 8. Kondisi di lokasi sungai setelah menggunakan lampu
Kegiatan  yang  dilakukan  bersama  santri dan  santriyah  dapat  memberikan  dampak  yang nyata  terhadap  kebutuhan  energi  listrik  pada Pondok Pesantren. Antusias warga dan masyarakat  setempat  menjadi  nilai  tambah tentang  pengetahuan  terhadap  panel  surya  dan juga memberikan semangat baru  dalam meningkatkan  proses  pembelajaran  di  pondok pesantren secara efektif.

## Ucapan Terima Kasih
Alhamdulillah,  akhirnya  dapat  diselesaikan program  pengabdian  kepada  masyarakat  ini.  Untuk itu  disampaikan  ucapan  terima  kasih  yang  sebesar- besarnya  kepada:  Yayasan  Pendidikan  Haji  Agus Salim  (YPHAS)  yang  telah  membantu  pelaksanaan pengabdian masyarakat, Pengasuh Pondok Pesantren  Islamiyah  Pintu  Padang  yang  telah memperkenankan  pondok  untuk  kegiatan  ini dan Para  ustadz  serta  guru-guru  yang  telah membantu pelaksanaan kegiatan ini .

## 4. PENUTUP

## 4.1. Kesimpulan
Melalui  PKM  ini  bertambahnya  ilmu pengetahuan  dan  teknologi  (IPTEK)  kepada santri  dan  santriyah  serta  guru  di  Pesantren Islamiyah  Pintu  Padang  Siunggam  khususnya tentang  energi  terbarukan.  Penerapan  teknologi penerangan  lampu  jalan  berteknologi  panel surya memberikan dampak positif terhadap para santri dan santriyah terhadap aktifitas  kegiatan belajar  malam.  Selama  ini  pengetahuan  para santri  dan  santriyah  serta  guru  di  Pondok Pesantren  tentang  penerapan  sumber  energi listrik  alternatif  masih  minim  dan  setelah dilakukannya  PKM  maka  motivasi  para  santri dan  santriyah  dalam  berfikir  kreatif  untuk menemukan  hal  baru  terkait  sumber  energi listrik alternatif semakin terpacu.

## 4.2. Saran
Penulis  menyarankan  agar  kegiatan  bisa dilakukan  secara  terus  menerus  melihat  masih minimnya penerangan lampu jalan berteknologi sel surya pada daerah pedesaan atau daerah yag masih  tertinggal,  terpencil  dan  terluar  dari jaringan  listrik  PLN.  Panambahan  sistem tracking pada panel surya dapat digunakan agar konversi energi panel surya lebih maksimal.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Anhar, W., Basri, B.,  Amin, M., Randis,  R., &
Sulistyo,  T.  (2018).  Perhitungan  Lampu Penerangan  Jalan  Berbasis  Solar  System. JST  (Jurnal  Sains  Terapan, vol.  4,  no.  1, pp. 33–36.
Asral,  A.,  Fatra,  W.,  Yasri,  I.,  &  Candra,  F.
(2019).  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya
Untuk  Mengatasi  Krisis  Energi  Ketika Musim Kemarau. JPPM (Jurnal Pengabdian Dan Pemberdayaan Masyarakat, vol. 3, no. 2, p. 223.
Bimantoro,  H.,  Ardita,  I.  M.,  Jufri,  F.  H.,  & Husnayain,  F.  (2019).  Optimization  of Rooftop  Area  on  Building  K  Faculty  of Engineering  Universitas  Indonesia  for Grid-Connected  PV. IOP  Conference Series:  Earth  and  Environmental  Science . Sci. , vol. 353, no. 1, pp.1-6.
Miloudi,  L.,  Acheli,  D.,  &  Chaib,  A.  (2013). Solar  tracking  with  photovoltaic  panel. Energy Procedia , , pp. 103–112.
Priharti,  W.,  Kurniawan,  E.,  &  Silalahi,  D.  K. (2019).  Penyuluhan  Penggunaan  Listrik dari Sumber Energi Surya Di Pesantren Al Mukarramah Kabupaten Bandung. ETHOS (Jurnal  Penelitian  Dan  Pengabdian) ,  vol. 7, no. 2, pp. 355–361.
Rao,  A.,  Pillai,  R.,  Mani,  M.,  &  Ramamurthy, P.  (2014).  Influence  of  dust  deposition  on photovoltaic  panel  performance. Energy Procedia , , pp. 690–700.
Sardi,  J.,  Pulungan,  A.  B.,  Risfendra,  R.,  & Habibullah,  H.  (2020).  Teknologi  Panel Surya  Sebagai  Pembangkit  Listrik  Untuk Sistem  Penerangan  Pada  Kapal  Nelayan.
Jurnal Penelitian Dan Pengabdian Kepada Masyarakat UNSIQ, vol. 7, no. 1, pp. 21–26.
Satria,  H.,  &  Syafii,  S.  (2018).  Sistem
Monitoring Online
dan Analisa Performansi  PLTS  Rooftop  Terhubung  ke Grid  PLN. Jurnal  Rekayasa  Elektrika ., vol. 14, no. 2, pp. 136–144.