Uji Kerja Alat Pengering Makanan Berbasis Sumber Energi Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Muhammad Hurairah 1* , Saldes Yujian 2 , Eliza 3 , Taufik Barlian 4 1,2,3,4 Program Studi Teknik Elektro,Fakultas Teknik,Universitas Muhammadiyah Palembang,
m.hurairah.st@gmail.com 1 * , saldesyujian13@gmail.com 2 , elizairmaidi@gmail.com 3 , taufikbar018@gmail.com 4
Received 27 Maret 2023 | Revised 04 Mei 2023 | Accepted 10 Mei 2023

## ABSTRAK
Indonesia merupakan negara yang banyak menanam tanaman dan memiliki banyak lahan yang dapat digunakan  untuk  bekerja  oleh  daerah  sekitarnya.  Tujuan  dari  sistem  pengeringan  adalah  untuk menghilangkan air dari produk hortikultura sehingga kadar airnya dapat dikurangi atau bahkan dihilangkan. Ada dua pendekatan yang berbeda untuk pengeringan, yaitu pengeringan biasa dan pengeringan palsu. Salah satu  sumber energi  yang paling menjanjikan dari sumber daya berkelanjutan lainnya adalah energi berbasis sinar  matahari,  yang  telah  digunakan  di  masa  lalu.  Pembuatan  serta  pengujian  alat  pengering  makanan  ini bertujuan  petani  agar  mudah  untuk  melakukan  proses  pengeringan  sehingga  hasil  dari  pertanian  tersebut dapat  disimpan  lebih  lama.  Secara  keseluruhan  alat  pengering  makanan  terdiri  dari  panel  surya,  inverter, baterai, solar charger controller , dan thermostat. Serta proses pengujian berfokus pada daya keluaran panel dan  proses  pengosongan  baterai  dengan  menggunakan  beban  konstan.  Perangkat  ini  diuji  selama tujuh  jam untuk mengetahui tegangan dan arus beban. Baterai dilepaskan (dikosongkan) selama dua jam dengan beban normal sebesar 120,92 watt, dengan tegangan awal baterai 12,17 Volt pada pukul 08.00 turun menjadi 11,68 Volt pada pukul 10.00, yang menunjukkan bahwa baterai masih berfungsi normal.
Kata kunci: pengering makanan, sumber energi berbasis matahari, baterai
Indonesia  is  a  country  that  grows  a  lot  of  crops  and  has  a  lot  of  land  that  can  be  used  for  work  by surrounding  areas.  The  purpose  of  a  drying  system  is  to  remove  water  from  horticultural  products  so  that their  moisture  content  can  be  reduced  or  even  eliminated.  There  are  two  different  approaches  to  drying, namely ordinary drying and sham drying. One of the most promising energy sources from other sustainable resources is sunlight-based energy, which has been used in the past. The manufacture and testing of this food dryer is aimed at farmers to make it easy to carry out the drying process so that the results of the farm can be stored longer. Overall, the food dryer consists of solar panels, inverters, batteries, solar charger controllers, and  thermostats.  And  the  testing  process  focuses  on  the  panel  output  power  and  the  battery  discharge process  using  a  constant  load.  The  device  was  tested  for  seven  hours  to  determine  the  load  voltage  and current. The battery was discharged for two hours with a normal load of 120.92 watts, with an initial battery voltage  of  12.17  volts  at  08:00  dropping  to  11.68  volts  at  10:00,  indicating  that  the  battery  was  still functioning normally.
Keywords: food dryer, solar-based energy source, battery

## I. PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  yang  mengandalkan  pertanian  dan  memiliki  banyak  lahan  yang  dapat dimanfaatkan oleh masyarakat sekitar untuk mencari nafkah. Namun demikian, sektor pertanian di Indonesia memiliki  potensi  baik  untuk  meningkatkan  perekonomian  Indonesia  maupun  sebagai  sarana  penghidupan. bagi  masyarakat.Hal  ini  menunjukkan  bahwa  sektor  pertanian  di  Indonesia  memiliki  peluang  yang  cukup besar yang dapat mendukung perkembangan perekonomian Indonesia di masa mendatang jika dimanfaatkan dengan baik  di pasar ekonomi global.Kemampuan pemerintah dalam memanfaatkan sektor pertanian secara efektif untuk mendorong eknomi Indonesia merupakan tantangan yang signifikan (Kusumaningrum, 2019).
Pengeringan  produk  pertanian  mencegahnya  memburuk  dan  menyebabkan  kerusakan.  Proses pengeringan  bekerja  dengan  menguapkan  air  dari  produk  pertanian,  yang  membuatnya  kurang  berair  atau bahkan  kering.  Proses  pengeringan  dapat  dibagi menjadi  dua  kategori:  pengeringan  alami  dan  pengeringan buatan (Irfansah, Lubis, Ansyori, & R, 2021).
Sistem  tenaga  surya  menghasilkan  energi  listrik  tanpa  memancarkan  CO2  atau  polutan  lain  yang terkait  dengan  pemanasan  global  atau  hujan  asam,  menjadikannya  salah  satu  sumber  energi  yang  paling
menjanjikan  di  antara  sumber  energi  terbarukan  lainnya.  Sinar  matahari  alami  dapat  diubah  oleh  sistem tenaga  surya  menjadi  jumlah  yang  tidak  terbatas  energi  listrik.  Jumlah  energi  sinar  matahari  pada  waktu tertentu setara dengan konsumsi energi tahunan dunia. Mengenai tujuan pembangunan PLTS, yang memiliki harapan besar untuk masa depan. Pemanfaatan energi terbarukan, termasuk penggunaan radiasi matahari dan komponen sel surya sebagai pengubah energi matahari yang dikenal sebagai pembangkit listrik tenaga surya (PLTS).  Foton,  atau  partikel  energi  matahari,  diubah  menjadi  energi  listrik  dan  membentuk  sinar matahari. Elektron panel surya menerima energi matahari yang diterimanya dan menggunakannya untuk menghasilkan energi listrik (Syamsudin, Hidayat, & Effendi, 2017).
Panel  surya  ialah  alat yang  kemampuannya  untuk  menggunakan  efek  fotovoltaik  untuk  mengubah sinar  matahari  menjadi  energi  listrik,  panel  surya  juga  disebut  sebagai  sel  fotovoltaik.Ada  tiga  jenis  panel: thin  fotovoltaik,  monokristalin,  dan  polikristalin.Ide  p-n  junction  semikonduktor  merupakan  dasar  dari prinsip kerja sel surya silikon. Prinsip kerja sel surya yang berorientasi ke matahari tergantung pada konsep semikonduktor sambungan p-n. Sambungan p-n yang tidak sesuai dengan lapisan pantul, terdiri dari beberapa lapisan  semikonduktor  n-doping  dan  p-doping  di  dalam  sel.  Arus  elektron  tipe-n  dan  tipe-p  memasuki  sel melalui substrat logam (Purwoto, Jatmiko, F, & Huda, 2018).
SCC  dapat  mengatasi  kelebihan  pengisian  pada  baterai  karena  baterai  sudah  penuh  serta  kelebihan tegangan  dari  panel  surya.  Otoritas  pengisian  daya  berorientasi  matahari  dapat  mengalahkan  pengisian baterai yang berlebihan karena baterai penuh dan tegangan berlebih dari pengisi daya berbasis sinar matahari. Kelimpahan  tegangan  selama  pengisian  dapat  mengurangi  kualitas  baterai (Damanik,  Pasaribu,  Lubis,  & Siregar, 2021).
Baterai  adalah  sebuah  komponen  yang  digunakan  untuk  menyimpan  energi  listrik  yang  dihasilkan dengan mengubah reaksi kimia menjadi energi listrik disebut baterai. Umumnya ada dua jenis baterai: baterai kering dan baterai basah. Ketika baterai digunakan, kedua elektroda perlahan berubah menjadi timbal sulfat, yang begitulah cara kerjanya. Karena baetai merupakan media penyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh panel  surya,  maka  baterai  juga  berperan  penting  dalam  sistem  yang  menghasilkan  tenaga  surya (Hamdani, Tharo, Anisah, & Lubis, 2020).
Inverter merupakan suatu perangkat elektronik yang digunkan sebagai pengubah tegangan arus searah menjadi  tegangan  arus  bolak-balik.  keluaran  dari  suatu  inverter  berupa  tegangan  arus  bolak-balik  dengan jenis gelombang sunus, gelombang kotak, dan gelombang sinus modifikasi. Sumber tegangan inverter dapat berupa baterai, panel surya, generator DC dan sumber listrik DC lainnya (Hamdani, Tharo, Anisah, & Lubis, 2020).
Sensor  merupakan  alat  yang  ketika  mendeteksi  perubahan  suhu  di  lingkungan  sekitar  sensor  suhu sesuai  dengan suhu yang telah ditentukan sebelumnya, sebuah termostat memutuskan dan menyambungkan kembali  arus  listrik.  Cara  kerja  termostat  stc-1000  tergantung  bagaimana  pengguna  mengatur  suhu. Termometer  pada  termostat  ini  akan  secara  otomatis  mematikan  atau  menghidupkan  elemen  pemanas sehingga suhu yang diinginkan tetap sama (Musrinaldi & Desriyeni, 2019).
Pembuatan serta pengujian alat pengering makanan ini bertujuan petani agar mudah untuk melakukan proses pengeringan sehingga hasil dari pertanian tersebut dapat disimpan lebih lama. Secara keseluruhan alat pengering makanan terdiri dari panel surya, inverter, baterai, solar charger controller , dan thermostat. Serta proses pengujian  berfokus pada daya keluaran panel  dan proses pengosongan baterai  dengan menggunakan beban konstan.

## II. METODE PENELITIAN
A. Diagram Flowchart
Sebagai tahap awal untuk memulai pembuatan alat, yang selanjutnya akan dilaksankan pengujian alat serta pencatatan hasil pengukuran untuk  dijadikan bahan analisa dan pembahasan, maka dibuatlah diagram flowchart sebagai urutan rencana pembuatan alat seperti Gambar 1 dibawah ini.

## Gambar 1. Flowchart Penelitian

## B. Diagram Skema Pembuatan Alat
Diagram yang menggambarkan komponen alat dalam suatu proses dapat ditemukan pada Gambar 2 di bawah  ini.  Pada  bagian  ini,  objek,  perangkat,  simbol,  dan  garis  digunakan  untuk  menggambarkan  desain pengering makanan.
Gambar 2. Skema Alat Pengering Makanan

## C. Prinsip kerja rangkain
Prinsip kerja rangkain akan di jelaskan sebagai berikut:
1. Sel  surya  akan  menyerap  sinar  matahari,  yang  akan  mengakibatkan  muatan  listrik  arus  searah  (DC) diserap  oleh  sel  surya.  Melalui  MCB,  arus  tersebut  kemudian  akan  dikirim  ke solar  charger  controller untuk mengisi baterai.
2. Setelah  itu,  arus  sel  surya  akan  disimpan  di  baterai,  yang  kemudian  akan  mengirimkan  arus  yang tersimpan ke inverter untuk mengubah DC menjadi  AC, dan arus AC yang telah diubah kemudian akan mengalir melalui ATS dan menjadi beban.
3. Tunggu  beberapa  jam  setelah  rangkaian  bekerja  dan  arus  mengalir  ke  beban  atau  pengering  makanan sebelum makanan di tempat terbuka akan mengering.
Matahari Panel Surya SCC Baterai Alat Pengering Makanan Inverter ATS
DOI : https://doi.org/10.32502/jse.v7i2.5842

## D. Perancangan Alat
Proses perancangan komponen mesin pengering makanan dan proses pemasangan pembangkit listrik tenaga surya sebagai sumber pembangkit listrik untuk kebutuhan mesin pengering makanan. 1. Perancangan rangkaian instalasi pada kotak panel
Gambar 3. Rangkaian Instalasi Mesin Pengering Makanan
Pada  Gambar  3  diatas  menunjukkan  perangkaian  instalasi  pembangkit  listrik  tenaga  surya  guna  memenuhi kebutuhan listrik untuk  mesin pengering makanan,komponen-komponen listrik terdiri dari MCB, kontaktor, relay, timer, scc, sonoff dan inverter.

## 2. Perancagan komponen pada mesin pengering makanan

## Gambar 4. Tampak Depan Mesin Pengering Makanan
Pada  Gambar  4  diatas  menunjukkan  tampak  depan  open  pengering  makanan,  pada  bagian  ini  terdapat rancangan  daya  serta  kontrol  untuk  memenuhi  kebutuhan  open  pengering  makanan,  rangakaian  tersebut terdiri dari beberapa bagian seperti saklar, timer, thermostat , lampu indikator dan elemen pemanas.
3. Rangkaian penuh mesin pengering makanan berbasis pembangkit listrik tenaga surya
Gambar 5. Rangkaian Penuh Mesin Pengering Makanan
Pada  Gambar  5  diatas  menunjukkan  rangkaian  penuh  pada  mesin  pengering  makanan  berbasis  pembangkit listrik  tenaga  surya,  pada  rangkaian  ini  terdapat  beberapa  komponen  seperti  panel  surya  sebagai  sumber energi,  baterai  sebagai  penyimpan  energi  listrik,  box  panel  sebagai  tempat  rengakian  instalasi,  serta  open pengering makanan sebagai beban utama.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Pengukuran tegangan dan arus panel
Pada  tanggal  3  Juli  2022  dilakukan  pengukuran  dan  pendataan  untuk  mengetahui  tegangan  dan  arus panel surya. Tabel 1 di bawah ini menampilkan hasil pengukuran panel surya.
Tabel 1. Data Pengukuran Tegangan Dan Arus Panel Surya
Jam Tegangan (V) Arus (I) 09,00 12,94 1,63 10,00 13,05 1,78 11,00 13,24 1,97 12,00 11,55 0,55 13,00 12,94 1,60 14,00 12,95 1,61 15,00 12,85 0,81 16,00 12,76 0,56
Hasil  pengukuran  dapat  dilihat  pada  tabel  di  atas,  yang  menunjukkan  bahwa  sebanyak  tujuh  kali pengukuran  yang  dilakukan  dengan  beban  konstan  mulai  pukul  09.00.  Seperti  dapat  dilihat,  arus  yang dihasilkan sebanding dengan tegangan.
Gambar 6. Grafik Pengukuran Tegangan dan Arus Pada Panel
Naik  turunnya  tegangan  dan  arus  panel  surya  digambarkan  pada  grafik  di  atas.  Besarnya  radiasi matahari mempengaruhi baik besaran tegangan maupun besaran arus yang dihasilkan oleh panel surya untuk mengisi daya baterai.
2. Data Pengosongan Baterai Dengan Beban
Pada  papan  sel  berbasis  sinar  matahari  ini,  pengujian  utama  pelepasan  baterai  menggunakan tumpukan perangkat yang stabil telah dilakukan, khususnya dengan memperkirakan arus dan tegangan yang dihasilkan pada inverter. Setelah arus diubah menjadi arus bolak-balik (AC), pengukuran dilakukan. Tabel 2 di bawah ini menampilkan hasil pengukuran debit baterai.
12.94 13.05 13.24
11.55 12.94 12.95 12.85 12.76 1.63 1.78 1.97 0.55 1.6 1.61 0.81 0.56 0 5 10 15 09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 T egan gan d an Ar u s Waktu Grafik Pegukuran Tegangan Dan Arus Panel Surya V I
Tabel 2. Data Hasil Pengukuran Baterai Jam Baterai Output Inverter Tegangan (V) Arus (I) Tegangan (V) Arus (I) 08.00 12.17 12.48 221 0.57 08.20 12.12 12.42 220 0.55 08.40 12.90 12.03 219 0.55 09.00 12.40 12.03 219 0.53 09.20 11.95 11.86 220 0.55 09.40 11.80 11.78 218 0.54 10.00 11.68 11.62 218 0.57
Berdasarkan  informasi  pada  Tabel  2  di  atas,  kapasitas  baterai  secara  bertahap  akan  berkurang sebanding dengan beban yang diberikan. Beban tipikal adalah 120,92 watt. Setelah dua jam pengujian, kami dapat  mengamati  bahwa  tegangan  awal  baterai  12,17  volt  pada  pukul  08.00  turun  menjadi  11,68 volt  pada pukul 10.00, yang menunjukkan bahwa baterai masih berfungsi normal.
Gambar 7. Grafik Tegangan dan Arus Pada Saat Pengosongan Baterai
Pada  Gambar  7  diatas  menjelaskan  tentang  nilai  arus  dan  tegangan  yang  didapat  setelah  melakukan pengukuran.  Nilai  arus  dan  tegangan  didapatkan  setelah  melakukan  pengukuran  sebanyak  7  kali  mulai  dari pukul 08.00 WIB sampai pukul 10.00 WIB.
3. Analisa daya rata-rata beban pada pengosongan baterai
Setelah  didapatkan  nilai  arus  dan  tegangan  pada output inverter  yang  dicatat  pada  Tabel  3, Selanjutnya akan dilakukan perhitungan daya manual pada data hasil pengukuran, Perhitungan daya manual dilakukan sebanyak 7 kali dengan beban alat konstan. Berikut hasil perhitungan daya manual pada data hasil pengukuran:
221 220 219 219 220 218 218 0.57 0.55 0.55 0.53 0.55 0.54 0.57 0 50 100 150 200 250 08.00 08.20 08.40 09.00 09.20 09.40 10.00 T egan gaan d an Ar u s Waktu Tegangan Dan Arus  Beban Tegangan (V)
Arus (Ampere)
Tabel 3. Daya Rata-Rata Beban Pengosongan Waktu Daya Manual (Watt) 08.00-08.20 125,97 08.20-08.40 121 08.40-09.00 120,45 09.00-09.20 116,07 09.20-09.40 121 09.40-10.00 117,72 10.00-10.20 124,26 Jumlah 846,47 Rata-Rata 120,92
Pada  Tabel  3 diatas diperoleh hasil perhitungan daya  rata-rata beban  pada  pengosongan baterai  sebesar 120,92 watt dengan lama waktu pengosongan selama 2 jam

## IV. KESIMPULAN
Setelah melakuan proses pengujian pada alat pengering makanan dengan menggunakan sumber listrik PLTS, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut.
1. Pada  analisis  data  hasil  pengukuran  pada  panel  didapatkan  daya  yang  relatif  kecil  akibat  cuaca  yang berubah-ubah  dari  yang  mulanya  cerah  namun  berubah  menjadi  mendung  menbuat  daya  keluaran  yang dihasilkan oleh panel tidak stabil
2. Pada  analisis  data  besar  beban  yang  digunakan  pada  pengisian  baterai  didapatkan  daya  beban  rata-rata yang digukana pada pengisian baterai adalah sebesar 125,76. Pada saat pengisian tegangan baterai terlihat terus menurun ini diakibatkan besarnya beban dan kecilnya daya masukan dari panel
3. Penurunan tegangan pada baterai yang diakibatkan oleh besarnya tegangan yang digunakan menunjukkan baterai  masih  bekerja  secara  normal,  namun  penurunan  tegangan  pada  baterai  akan  lebih  lamban  lagi apabila  kapasitas  panel  lebih  besar  sehingga  daya  yang  dihasilkan  juga  relatif  besar  sehingga  dapat membuat penurunan baterai menjadi lebih lambat apabila baterai terhubung panel

## DAFTA PUSTAKA
Damanik, W. S., Pasaribu, F. I., Lubis, S., & Siregar, C. A. (2021). Pengujian Modul Solar Charger Control (SCC) pada Teknologi Pembuangan Sampah Pintar. RELE (Rekayasa Elektrikal dan Energi) , 89-93.
Hamdani,  Tharo,  Z.,  Anisah,  S.,  &  Lubis,  S.  A.  (2020).  Rancang  Bangun  Inverter  Gelombang  Sinus Termodifikasi  pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  untuk  Rumah  Tangga. SEMNASTEK  UISU , 156-162.
Irfansah,  R.,  Lubis,  A.,  Ansyori,  A.,  &  R,  T.  O.  (2021).  Rancang  Bangun  Alat  Pengering  Sistem  Tubular Heater  dengan  Memanfaatkan  Energi  Surya. Seminar  Nasional  Hasil  Penelitian  dan  Pengabdian kepada Masyarakat 2021. Jakarta: Universitas Tarumanagara.
Kusumaningrum, S. I. (2019). Pemanfaatan Sektor Pertanian Sebagai Penunjang Pertumbuhan Perekonomian Indonesia. Jurnal Transaksi , 80-89.
Musrinaldi,  D.,  &  Desriyeni.  (2019).  Pembuatan  Thermostat  Sebagai  Alat  Pengatur  Suhu  di  Ruangan Penyimpanan Arsip. Jurnal Ilmu Informasi Perpustakaan dan Kearsipan , 213-215.
Purwoto, B. H., Jatmiko, F, M. A., & Huda, I. F. (2018). Efisiensi Penggunaan Panel Surya Sebagai Sumber Energi Alterntif. Emitor: Jurnal Teknik Elektro , 10-14.
Syamsudin, Z., Hidayat, S., & Effendi, M. N. (2017). Perencanaan Penggunaan PLTS di Stasiun Kereta Api Cirebon Jawa Barat. Jurnal Energi & Kelistrikan , 70-83.