## PENDAHULUAN
Kemajuan
teknologi dalam
memanfaatkan  energi  terbarukan  sangat berkembang  pesat  saat  ini.  Salah  satu sumber  energi  yang  dimanfaatkan  sebagai energi terbarukan ialah matahari.
Teknologi pemanfaatan energi matahari ini berupa sel photovoltaic yang mengkonversikan  energi  cahaya  langsung menjadi listrik DC yang dirancang menjadi sebuah panel surya. Panel surya terdiri dari susunan  sel-sel  surya  terbuat  dari  bahan yang  mampu  menyerap  energi  foton  dari radiasi matahari dan mengubahnya menjadi  energi  listrik.  Energi  panas  dari
radiasi matahari juga ikut terserap sehingga menaikkan  temperatur  sel-sel  surya  (Indra Bahadur, 2015).
Hidroponik merupakan teknik budidaya  tanaman  tanpa  menggunakan media  tanah,  melainkan  menggunakan  air sebagai  media  tanamnya.  Keuntungan hidroponik  adalah:  (a)  tidak  memerlukan lahan  yang  luas  (b)  mudah  dalam perawatan  (c)  memiliki  nilai  jual  yang tinggi.  Sedangkan  kelemahan  hidroponik adalah:  (a)  memerlukan  biaya  yang  mahal (b)  membutuhkan  keterampilan  yang khusus (Roidah, 2014).

## APPLICATION  OF  SOLAR
PANELS  AS  A  SOURCE  OF ELECTRICITY FOR

## HYDROPONIC IRRIGATION SYSTEMS
Aplikasi  Panel  Surya  Sebagai Sumber  Listrik    Irigasi  Sistem Hidroponik
David  P.  Rumambi 1* ,  Daniel  P.M. Ludong 1) , Alden M. Saiya 1) , Frangky J. Paat 2)
1) Program    Studi
Teknik  Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sam
Ratulangi, Manado, 95115, Indonesia 2) Staf Pengajar Fakultas Pertanian, Universitas  Sam  Ratulangi,  Jl.  Kampus
Unsrat Manado, 95515 Telp (0431) 846539
*Corresponding author: davidrumambi@unsrat.ac.id

## Abstract
The aim of this research is to design an eletrtic circuit system using solar panel  to  meet  the  needs  of  electric  pumps  of  hydroponic  irrigation system.  This  research  may  develop  the  knowledge  that  applied  to application  of  solar  panel  system  and  to  modify  hydroponic  planting systems by using solar panels to regulate the air circulation in plants. This study  used  an  experimental  method  which  conducts  in  Kelurahan  Nyiur 1, at Wenang village. The data was obtained and analyzed descriptively. The results of the application of solar panels as a source of electricity for the  system  consist  of  several  main  components,  namely  the  charger controller, relay, power supply, ats initial dc laptop, timer controller and 12 volt dc water pump. The result shows that solar panel application as an electric source of hydroponic system works well and so does the works of timer controller as water pump controller.
Keywords:  Solar  panels,  charger  controller,  Hydroponics,  Deep  Flow Technique

## Abstrak
Tujuan  penelitian  ini  adalah  mendesain  sistem  rangkaian  listrik menggunakan  panel  surya  untuk  kebutuhan  listrik  pompa  irigasi  sistem hidroponik.  Manfaat  penelitian  ini  yaitu  mengembangkan  ilmu pengetahuan  yang  diterapkan  pada  aplikasi  sistem  panel  surya  dan memodifikasi  sistem  tanam  hidroponik  menggunakan  panel  surya  agar sirkulasi  air  pada  tanaman  bisa  terkontrol.  Penelitian  ini  mengunakan metode  eksperimental  yang  dilaksanakan  di  Kecamatan  Wenang Kelurahan Nyiur Lingkungan 1 dimana data yang didapat dianalisis secara deskriptif. Hasil aplikasi  panel surya sebagai  sumber listrik  sistem terdiri dari  beberapa  komponen    utama  yaitu charger  controller ,  relay,  power supply, ats dc awallaptop, timer controller dan pompa air dc 12 volt. Hasil penelitian  menunjukan  aplikasi  panel  surya  sebagai  sumber  listrik  sistem hidroponik  dan cara kerja timer controller sebagai  pengontrol  pompa air, dapat bekerja dengan baik.
Kata  kunci:  Panel  surya, charger  controller, Hidroponik, Deep  Flow Technique

## JURNAL  AGROEKOTEKNOLOGI TERAPAN Applied Agroecotechnology Journal
Agroteknologi Universitas Sam Ratulangi
e_ISSN:2797-0647
Menanam  tanaman  menggunakan cara  NFT  memerlukan  pompa  air  agar nutrisi  yang  mengalir  bersama  air  dapat dialirkan ke akar-akar tanaman. Sementara Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya untuk  Tanaman  Hidroponik  tanaman menggunakan cara WICK tidak memerlukan pompa air. Menanam menggunakan cara NFT adalah cara paling populer, dan suplai nutrisi terletak pada air maka  diperlukan  perputaran air / aliran  air agar  nutrisi  dan  oksigen  yang  dibutuhkan akar  dapat  disuplai.  Bayangkan  bila  kita lupa  menghidupkan  pompa  atau  terjadi pemadaman bergilir/gangguan listrik PLN, maka  tanaman  yang  membutuhkan  nutrisi dan oksigen akan lagu dan mati atau tidak berkembang, maka diperlukan suatu solusi agar  pencinta  tanaman  hidroponik  yang menggunakan  cara  NFT  tetap  berkreasi tanpa memiliki kekhawatiran akan permasalahan  diatas.  Dalam  penelitian  ini, penulis  akan  memberikan  suatu  solusi yaitu  desain  pembangkit  listrik  bertenaga cahaya  matahari  (panel  surya)  sebagai sumber  listrik  untuk  irigasi  system hidroponik.  Diharapkan,  desain  ini  dapat memberikan kontribusi dan manfaat
terutama bagi pengusaha tanaman hidroponik.

## Rumusan Masalah
Berdasarkan  latar  belakang  yang telah  diuraikan  maka  dapat  dirumuskan suatu usaha yang untuk mengatasi masalah,  yaitu  perancangan  sebuah  sistem sirkulasi air secara otomatis pada budidaya tanaman dengan sistem hidroponik menggunakan panel surya sebagai pembangkit  listrik  yang  mampu  mengatasi untuk bercocok tanam.

## Tujuan Penelitian
Mendesain  sistem  rangkaian  listrik menggunakan panel surya untuk kebutuhan listrik pompa irigasi sistem hidroponik.
Manfaat Penelitian
1. Mengembangkan  ilmu  pengetahuan yang  diterapkan  pada  aplikasi  sistem panel surya.
2. Modifikasi  sistem  tanam  hidroponik menggunakan panel surya agar sirkulasi  air  pada  tanaman  bisa terkontrol.

## METODE PENELITIAN

## Waktu dan Tempat
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  Kota Manado Kecamatan Wenang
Kelurahan  Nyiur  Lingkungan  1. Pada bulan  Februari-April  Tahun  2021. Pengambilan  data  dilakukan  pada  7 hari sesudah tanam yang dilaksanakan.

## Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  dalam  perancangan dan  pengamatan  pada  irigasi  mikro sistem  hidroponik  menggunakan  panel surya adalah:
1.  Obeng (+) (-)
2.  Gerinda Listrik
3.  Meter
4.  Gelas Ukur
5.  Mistar
8.  Thermometer Digital
9.  Lux Meter
10.Bor Listrik
11.Panel Surya 50WPS Polycrystalline
12. Charger Controller (STEO 30A)
13.Relay
14. Power Supply
15.ATC DC AWALLAPTOP 16.Timer Switch 12V DC 17.Baterai/Aki 18 Ampare 18.Pompa Air DC 12V daya 3.6-4.2W Bahan yang digunakan dalam perancangan irigasi mikro sistem hidroponik  menggunakan  panel  surya adalah:
1.  Baja Ringan
2.  Baut Baja
3.  Pipa PVC
4.  Dop Pipa PVC
5.  Selang
6.  Elbow
8.  Kabel

## Metode Penelitian
Penelitian eksperimental ini dianalisis,  didesain  di  Kota  Manado  yang didasarkan pada.
a. Sistem DFT ketinggian air 2 cm
b. Mengaplikasikan  alat  panel  surya  ke hidroponik

## Gambar 1. Diagram Prosedur Penelitian

## Pelaksanaan Penelitian

## Pembuatan  Pembangkit  Listrik  Tenaga Surya.
Pembuatan  alat  pembangkit  listrik tenaga  surya  di  lakukan  di  Kota  Manado Kecamatan  Wenang  Kelurahan  Nyiur Lingkungan  1.  Komponen  –  komponen dirakit  sesuai  rancangan  sehingga  dapat digunakan  sebagai  penyedia  tenaga  listrik dari  sinar  matahari. Diperlukan  pula  tiang penyangga  panel  surya  serta  wadah ( casing ) yang kedap air karena diletakan di luar ruangan
Integrasi Hidroponik dan Alat Sel Surya Tahapan ini menghubungkan teknologi sistem hidroponik dengan pembangkit  listrik  tenaga  surya  (PLTS). Pompa
- pompa air hidroponik
dihubungkan  dengan  sumber  listrik  dari PLTS.  Keberhasilan  dari  tahapan  ini adalah kedua alat sudah terhubung dan siap untuk dilakukan pengujian

## Pembuatan Sistem Hidroponik DFT
Sistem hidroponik DFT dibuat sebanyak 6 unit dengan menggunakan pipa 2 1 / 2 inchi. Pipa ditutup dan dilubangi untuk meletakkan  tanaman  dengan  jarak  20  cm. Tiap  unit  sistem  hidroponik  DFT  diatur dengan  ketinggian  yang  sama  2  cm  pipa keluaran untuk drainase. Sistem hidroponik menggunakan  panel  surya.  Setiap  pipa hidroponik menggunakan pompa air 12Volt  yang  dikontrol  oleh  timer.  Setiap jam  timer  diatur  mengontrol  listrik  untuk menyalakan pompa selama 30 menit.

## Pengamatan
Parameter-parameter  yang  diamati dan diukur adalah:
Pengamatan Mingguan Pengamatan Kerja Listrik Sistem
Hidroponik.
Pengecekan  dilakukan  tiap  hari,  dan diambil  sampel  beberapa  hari  untuk melihat  kinerja  dari  kelistrikan  bersumber dari panel surya input dan output.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Desain Alat Panel Surya

## Instalasi Panel Surya
Panel surya di hubungkan ke Charger Controller,  pada  Charger  Controller  ada beberapa  bagian  yang  berfungsi  sebagai komponen pengontrol yang di mana di saat panel  surya  memberikan  tengangan  lebih dari  13.8  volt  komponen  pada  charger controller  akan  memutuskan  tengangan listrik.  Sebaliknya  charger  controller  akan menghubungkan  kembali  panel  surya ketika  arus  listrik  memiliki  tengangan kurang  dari  13.8-10.7volt.  pada  saat tenganggan yang ada pada battery dibawah 10.7volt  maka  charger  controller  akan menmutuskan  arus  tengangan  dan  secara otomasi  listrik  pln  yang  sudah  di hubungkan  ke  power  supplay  akan mengubah  arus  listrik  Ac  menjadi  arus
listrik Dc untuk menunjang arus tengangan pada hidroponik.
Deskripsi  Gambar  dan  Kinerja  Alat Panel  Surya  di  Kecamatan  Wenang Kelurahan  Nyiur  Lingkungan  1  Kota Manado
Dari  hasil  pengamatan  panel  surya yang terkenah sinar matahari dimana panel surya  akan  megubah  energi  cahaya menjadi  energi  listrik,  dan  arus  yang masuk  pada  jam  07:30pm  di charger controller 0,1A mpere. Pada  saat  panel surya  tidak  terkena  sinar  cahaya  matahari atau  kurang  dari  10,7  Volt , maka charger controller akan  memutuskan  arus  tengan dari  panel  surya  dan  baterai,  secarah otomatis  dialihkan  ke  listrik  Pln  karena adanya  bantuan  relay  dan  power  supplay. Dikarenakan  pemakaian  baterai  yang  ada di  Kota  Manado  mengunakan  baterai  18 Ampare sehingga  pada  malam  hari  arus tegangan  listrik  pada  panel  surya  dan baterai  akan  di  putuskan  karena  kurang dari 10,7 Volt, sehingga dialihkan ke listrik Pln. Pada arus tengangan panel surya yang masuk  ke charger  controller lebih  dari 13,8  Volt , maka charger  controller akan memutuskan  arus  panel  surya  yang  masuk ke  baterai  agar  tidak  terjadi overcharging , dan  arus  listrik  yang  ada  pada  baterai dialirkan ke charger controller dari charger controller  di  alirkan  ke  beban.  Dapat  di lihat pada Gambar 3.
Gambar 2. Instalasi Panel Surya

## Gambar 3. Alat Panel Surya dan Hidroponik.

## Cara Kerja Modul Listrik Tenaga Surya pada Sistem Sirkulasi Air Hidroponik
Panel surya merupakan alat penerima energi,  yang  dihasilkan  oleh  cahaya matahari  dan  diproses  panel  surya, sehingga  menghasilkan  energi  listrik. Kemudian  panel  surya  dihubungkan  ke charger controller , dari charger controller dihubungan  ke  baterai/aki.  Masing  - masing  komponen  itu  sendiri  mempunya cara  kerjanya  yang  berbeda.  Pada  saat panel  surya  tidak  terkenah  matahari secarah otomatis baterai/aki akan mensuplay daya listrik ke charger controller dan  ke  komponen-komponen lainya.  Jika  daya  pada charger  control kurang  dari  (10.7  volt)  maka  secara otomatis charger controller akan memutuskan  arus  tegangan  dari  panel surya.  Pada  saat  arus  tegangan  telah  di putuskan, maka charger baterai yang sudah dihubungkan  ke  energi  listri  PLN  secara manual  mengubah arus  listrik  AC  menjadi arus  listrik  DC  agar  dapat  menunjang tegangan  listrik  DC  yang  sudah  tidak  lagi dapat  menghidupkan  mesin  pompa  air. Charger baterai dihubungan juga baterai/aki yang berkerja sebagai pembeckup arus tegangan DC otomatis dan manual. Charger  Controller di  hubungkan komponen  eletronik  lainya  yaitu  timer control  yang  bisa  mengatur  kinerja  pompa air.  Pompa  air  diatur  pengoperasianya seperti terlihat pada Tabel 1.
Pada  saat  pukul  07:00  teganggan yang  masuk  ke charger  controller naik 11:0-13.8  volt  maka  secara  otomatis  arus yang  di  ambil  dari  listrik  PLN  akan mati/off,  dan  berpindah  ke  tegangan  arus listrik bersumber dari panel surya.
Input dan  Output  pada  Charger Controller
Dari  hasil  pengamatan  pada  panel surya  yang  di  hubungkan  ke charger controller maka  dapat  di  lihat  pada  hari pertama  jam  7:00  input  0,00  dan  output 0,00, baterai 81%. Pada hari ke 14 sampai hari  ke  40  rata-rata  input  0.037,  output 0.089  dan  rata  rata  presentase  81%,  dapat dilihat pada table 2.
Dari  hasil  pengamatan  panel  surya yang  di  lihat  pada Charger  Controller untuk  pengamatan  hari  pertama  pada  jam 7:00  maka  input  yang  masuk  dari  panel surya  menuju charger  controller 0,00 output  0,00  pada  jam    11:49  arus  listrik yang masuk ( input ) 0,02 arus listrik yang keluar  (  output  )  0,11  dan  jam  14:14  arus yang  masuk  (  input  )  0,00  arus  listrik keluar ( output ) 0,01 dari hari ke hari, rata- rata  input  yang  masuk  0,37  dan  outputnya 0,89.  Dapat  dilihat  pada  table  2  input  dan output pada charger controller.
Dari  hasil  pengamatan  pada charger controller arus  listrik  yang  masuk  (input) arus  listrik  keluar  (output)  dari  jam  7:00 sampai  14:14,  dan  dari  hari  ke  7  hari
sampai  40  hari  di  ambil  di  jam  yang berbeda.  maka  membentuk  grafik  kurva yang  ada  pada  gambar  di  atas.  Sehinggah dapat di asumsikan bahwa arus listrik yang masuk  pada charger  controller yang  di ambil  dari  panel  surya  tidak  menentu, sehingga  membentuk  naik  turunya  grafik di  akibatkan  intensitas  cahaya  matahari yang tidak menentu.

## Perhitungan Kapasitas Baterai
Pembangkit  listrik  secara  mandiri menggunakan  sel  surya  juga  diperlukan beterai  untuk  menghindari  adanya  daya keluaran  dari  sel  surya  yang  terbuang  sia sia  jika  daya  yang  dihasilkan  tidak terpakai.  Kapasitas  baterai  dinyatakan dalam satuan Ah ( Ampare- hour ) dan dapat
dilihat  menggunakan  persamaan  sebagai berikut :
Kapasitas Baterai = 𝑤 𝑣𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 Keterangan :
W   =  Kebutuhan Energi Listrik Per Hari (Wh) Vbaterai =  Beda Potensi Baterai (Volt)
Perhitungan  kapasitas  panel  surya dan baterai ( Ampare ) Kapasitas = 50 100 = 0,5 ( Ampare )
Maka  pada  panel  surya  50  watt  dan baterai  100  ( Ampare )  memiliki  kapasitas daya listrik 0,5 ( Ampare ).
Table 1. Pengamatan Pengaturan Waktu Kerja Mesin Pompa Air.
Table 2 .  Input dan Output pada Charger Controller
Hari Sesuda Tanam Jam Input  (A) Output (A) Batrei (%) Minggu 1 7:00 0,00 0,00 81 11:49 0,02 0,11 75 14:14 0,00 0,01 73 Minggu 2 8:00 0,02 0,02 85 13:49 0,00 0,11 81 17:00 00,0 0,02 75 Minggu 3 8:30 0,02 0,11 71 9:30 0,18 0,11 85 18:00 0,00 0,02 73 Minggu  4 10:30 0,19 0,14 86 11:45 0,01 0,11 93 15:00 0,01 0,02 99 Minggu 5 8:59 0,17 0,03 89 12:00 0,08 0,11 99 16:57 0,00 0,10 70 Minggu 6 7:24 00,0 00,0 78 13:30 0,00 0,11 80 18:00 0,00 0,02 73 Rata-Rata 0,37 0,89 81

## KESIMPULAN

## Kesimpulan
Penelitian ini telah berhasil mendesain sistem rangkaian listrik mengunakan  panel  surya  untuk  kebutuhan listrik  pompa  irigasi  sistem  hidroponik tanaman sayuran selada dan pakcoy di kota Manado  Kecamatan  Wenang  Kelurahan Nyiur Lingkungan 1

## Saran
Dari  hasil  penelitian  yang  telah dilakukan  maka  ada  beberapa  saran  yang dapat diberikan yaitu:
1. Untuk penghematan daya listrik arus dc ada  pada  baterai  harus  memperpendek lama kerja pompa air 12v arus dc.
2. Perluh  adanya  penelitian
selanjutnya dengan pengamatan
tentang  berapa  lama  baterai  dicars  dan berapa  lama  baterai  di  gunakan  pada pompa  air  12v  Dc  dengan  masing masing kapasitas baterai.

## DAFTAR PUSTAKA
Alfi..  2016.  Sistem  Pengatur  Sirkulasi  Air Otomatis Menggunakan Tenaga Surya. Tugas Akhir. Teknik Elektro. UMS. Surakarta.
Ariyanto..  2008.  Analisis  Tata  Niaga Sayuran  Bayam.  Skripsi.  Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Cahyono. 2005. Budidaya Tanaman Sayuran. Penebar Swadaya. Jakarta.
Guntoro..
2011. Budidaya Sayur Hidroponik.  Pos  Daya  edisi  128/ Tahun XII/ Agustus.
Garcia  A.M.,  T.S.  Pascual.,  B.C.  Santos., dan  G.J.C  Rivas.,  2004.  Evaluation of  the  antioxidant  properties  of fruits. Food Chemistry 84: 13 – 18
Febtiwiyanti,  A.E.  dan  S.  Sidopekso. 2016.  Studi  Peningkatan  Output Modul  Surya  dengan  menggunakan
Reflektor, J. Fis. dan Apl., vol. 6, no. 2, p. 100202, Hadisoeganda, A.W.. 1996. Bayam Sayuran Penyangga Petani di Indonesia. Monograft No. 4, Bandung. Indra Bahadur Karki. Effect of
Temperature on the I-V Characteristic  of  a  Pollycrystalline Solar  Cell,”  J.of  Nepal  Physical Society,  volume 3,  nomor  1, halaman 35-40,  dan Tahun 2015. Istiqomah, S.. 2007. Menanam Hidroponik. Azka Press. Jakarta.
Istataqomawan,  Z..  2002.  Catu  Daya Tegangan  DC  Variabel  Dengan  Dua Tahap  Regulasi.  Skripsi.  Universitas Diponegoro.
Khamarruzaman.  A..  2016.  Rancang Bangun  Pembangkit  Listrik  Tenaga Surya  Sebagai  Sumber  Listrik  Pada Shelter  Di  Masjid  Muhajirin  Pasir Putih Tabing
Molenaar  R,  Rumambi,  D  P,  Pinatik  H  F, dan  F  J  Paat.  2023. Ekonomi  Teknik Dengan  Komputer  Dalam  Operasi Pertanian .  Penerbit  Mineral  Mutiara Bumi.    ISBN    978-623-91784-2-0. 234 hal.
Rosliani,  R.  dan  N.  Sumarni,  2005 .Budidaya Tanaman Sayuran dengan Sistem Hidroponik. (Monografi nomor 27) Balai Penelitian Tanaman Sayuran. Bandung.
Roidah. dan I. Syamsu. 2014. Pemanfaatan Lahan  dengan  Menggunakan  Sistem Hidroponik.Jurnal
Universitas
Tulungagung  Bonorowo.  volume  1, nomor 2 dan Tahun 2014.
Rembet,  F.  F.,  Paat,  F.  J.  and  Najoan,  J.
(2021). Test  The  Potential  Growth And  Yield  Of  Plants  Pak  Choi (Brassica  rapa  Subsp.  chinensis  (L.)
Hanelt Var. Green) Through
Hydroponics  System-Nutrient  Film Technique  At  The  Level  Of  The Concentration  Of  Nutrients  Â®AB
MIX . Jurnal Agroekoteknologi Terapan ,  2(2),  pp.  62–69.  doi: 10.35791/jat.v2i2.35335. Rantung  R  &  F  J  Paat  2023. Teknik Rekayasa Energi Pada Sistem Mekanisasi Pertanian. Penerbit
Mineral  Mutiara  Bumi.     ISBN  978- 623-91784-4-4  89 hal.