## PERANCANGAN PENERANGAN RUMAH TANGGA MENGGUNAKAN PANEL SURYA UNTUK ALTERNATIF PENERANGAN DISAAT PEMADAMAN LISTRIK
1 Akmal Abdilah, 2 Heru Abrianto, 3 Ahmad Darmawan Sidik 1,2,3 Teknik Elektro Universitas Tama Jagakarsa, Indonesia Email: akmal92.abdilah@gmail.com, heruab65@gmail.com, sidikutj@gmail.com
ABSTRAK Kata kunci: Panel Surya, PLTS Sistem On Grid, Automatic Transfer Switch Energi Surya adalah sumber energi yang tidak akan pernah habis ketersediaannya dan  energi  ini  juga  dapat  dimanfaatkan  sebagai  energi  alternatif  yang  akan  di ubah  menjadi  energi  listrik,  dengan  menggunakan  sel  surya.  Dengan ditambahkan  sistem  Automatic  Transfer  Switch  yang  nantinya  akan memudahkan  untuk  peralihan  dari  PLN  ke  PLTS  secara  otomatis.  Dari  segi penggunaan komponen juga dipertimbangkan segi ekonomis dan kondisi yang ada dipasaran, sehingga dalam pencarian komponen tidak mengalami kesulitan. Dari segi estetika, desain alat agar dapat dibuat sedemikian rupa sehingga rapi, menarik  dan  aman  dalam  penggunaannya.  Dengan  sistem  on  grid,  kita  dapat memanfaatkan panel surya pada siang hari, dimana intensitas penggunaan listrik paling tinggi. Sehingga saat terjadi pemadaman listrik daya yang dihasilkan panel surya  sudah  tersimpan  pada  baterai.  Sistem  kerja  Automatic  Transfer  Switch adalah bila ada tegangan dari panel surya maka beban di suplai oleh panel surya di backup dari baterai melalui inverter dan jika dapat tegangan dari PLN maka tegangan  dari  panel  surya  akan  terputus  oleh  relay  secara  otomatis  maupun sebaliknya. ABSTRACT Keywords: Solar  Cell,  PLTS  System On Grid, Automatic Transfer Switch Solar energy is an energy source that will never run out and this energy can also be used as alternative energy that will be converted into electrical energy, using solar cells. With the addition of the Automatic Transfer Switch system which will make it easier to switch from PLN to PLTS automatically. In terms of the use of components, economic aspects and conditions on the market are also considered, so that in the search for components there is no difficulty. In terms of aesthetics, the design of the tool can be made in such a way that it is neat, attractive and safe in its use. With an on grid system, we can take advantage of solar panels during the day, where the intensity of electricity use is highest. So that when a power outage occurs, the power generated by the solar panels is stored in the battery. The work system of Automatic Transfer Switch is that if there is a voltage from the solar panel, the load supplied by the solar panel is backed up from the battery through the inverter and if it gets a voltage from PLN, the voltage from the solar panel will be cut off by the relay automatically or vice versa.

## PENDAHULUAN
Menurut Handrea Bernando Tambunan (2020:1),Energi Surya adalah sumber energi yang tidak akan pernah habis ketersediaannya dan energi ini juga dapat di manfaatkan sebagai energi alternatif yang akan di ubah menjadi energi listrik, dengan menggunakan sel surya. Sel surya atau

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik
solar cell sejak tahun 1970 telah mengubah cara pandang kita tentang energi dan memberi jalan baru  bagi  manusia  untuk  memperoleh  energi  listrik  tanpa  perlu  membakar  bahan  bakar  fosil sebagaimana pada minyak bumi, gas alam, batu bara, atau reaksi nuklir. Sel surya juga mampu beroperasi  dengan  baik  di  hampir  seluruh  belahan  bumi  yang  tersinari  matahari  tanpa menghasilkan polusi yang dapat merusak lingkungan sehingga lebih ramah lingkungan. Cara kerja sel  surya  adalah  dengan  memanfaatkan  teori  cahaya  sebagai  partikel,  Sebagaimana  diketahui bahwa cahaya baik yang tampak maupun yang tidak tampak memiliki dua buah sifat yaitu dapat sebagai gelombang dan dapat sebagai partikel yang disebut dengan photon. Indonesia berada di garis katulistiwa yang membuat kepulauan kita disinari oleh cahaya matahari selama 10 sampai 12 jam perharinya. Pemanfaatan sumber energi matahari sangat mendukung di kepulauan tropis ini, hanya saja dalam 10 atau 12 jam tidak semuanya dalam keadaan cerah, terkadang cuaca sering kali tidak stabil dalam arti kondisi mendung, ber awan, dan hujan. Kondisi seperti ini penyerapan energi yang optimal dalam satu hari bahkan tidak akan mencapai 10 jam penuh, oleh karna itu dibutuhkan data ratarata dan berapa lama optimalnya penyerapan energi matahari yang maksimal dalam setiap harinya untuk perencanaan beban yang akan di pasang agar penggunaan listik optimal dan tidak terjadi pemadaman atau pengosongan baterai yang terlalu cepat dikarenakan beban yang terpasang  yang  terlalu  berlebihan.  Perkembangan  teknologi  dalam  kurun  waktu  singkat  telah mengalami  perkembangan  yang  sangat  pesat.  Teknologi  tenaga  surya  yang  dulunya  banyak digunakan oleh perusahaan – perusahaan besar kini mulai digunakan untuk kebutuhan perumahan dan penerangan jalan. Tenaga surya merupakan energi alternatif yang sangat ramah lingkungan dan tidak berbahaya bagi manusia. Penggunaan panel surya sebagai alternatif pengganti genset maupun  listrik  konvensional  sebagai  kebutuhan  listrik  untuk  rumah  tangga,  selain  ramah lingkungan  panel  surya  juga  tidak  membutuhkan  perawatan  yang  mahal  seperti  layaknya penggunaan genset, selain itu panel surya juga cocok untuk digunakan di wilayah Indonesia yang memiliki iklim tropis dan memiliki suhu panas yang cukup untuk penggunaan panel surya. Oleh karena itu untuk mengetahui cara kerja panel surya sebagai alternative disaat pemadaman listrik dan  seberapa  efisien  serta  ekonomis  perlu  dilakukan  perhitungan  dan  analisa  untuk  kebutuhan komponen yang akan digunakan agar sesuai dengan kebutuhan penerangan rumah tangga. Maka perlu dilakukan perancangan secara mekanisme, merealisasikan sistem Automatic Transfer Switch agar disaat terjadi pemadaman listrik dapat langsung berpindah ke PLTS secara otomatis.
Menurut Teuku Rihayat (2019), Panel surya dapat menjadi pembangkit listrik mandiri yang lebih hemat dan juga menjanjikan untuk jangka panjang. Tenaga listrik ini berbeda dengan tenaga listrik konvensional karena sumber energi terbarukan yang berasal dari cahaya matahari. Tenaga listrik  konvensional  sendiri  masih  menggunakan  bahan  bakar  fosil  yang  tidak  bisa  diperbarui. Dengan  populasi  yang  semakin  meningkat,  kebutuhan  akan  listrik  juga  akan  terus  meningkat dengan  tajam.  Oleh  sebab  itu,  beralih  menggunakan  energi  terbarukan  seperti  tenaga  surya  ini semakin  diperlukan  untuk  menjaga  keseimbangan  bumi  kita.  Indonesia  yang  terletak  di  garis khatulistiwa, memiliki potensi energi surya yang berlimpah. Intensitas radiasi matahari rata-rata

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik
sekitar 4.8 kWh/m2 per hari di seluruh wilayah Indonesia dapat dimanfaatkan menjadi sumber listrik terbarukan dan lebih ramah lingkungan. Berdasarkan data resmi yang dirilis oleh pemerintah Indonesia melalui Kementerian ESDM tahun 2017, Indonesia memiliki potensi teknis tenaga surya yang jauh lebih besar mencapai lebih dari 207 GW.

## METODE Pengertian Panel Surya
Panel  surya  dapat  menjadi  pembangkit  listrik  mandiri  yang  lebih  hemat  dan  juga menjanjikan untuk jangka panjang. Tenaga listrik ini berbeda dengan tenaga listrik konvensional karena sumber energi terbarukan yang berasal dari cahaya matahari. Tenaga listrik konvensional sendiri masih menggunakan bahan bakar fosil yang tidak bisa diperbarui. Dengan populasi yang semakin meningkat, kebutuhan akan listrik juga akan terus meningkat dengan tajam. Oleh sebab itu,  beralih  menggunakan  energi  terbarukan  seperti  tenaga  surya  ini  semakin  diperlukan  untuk menjaga keseimbangan bumi kita. Indonesia yang terletak di garis khatulistiwa, memiliki potensi energi surya yang berlimpah. Intensitas radiasi matahari rata-rata sekitar 4.8 kWh/m2 per hari di seluruh wilayah Indonesia dapat dimanfaatkan menjadi sumber listrik terbarukan dan lebih ramah lingkungan. Berdasarkan data resmi yang dirilis oleh pemerintah Indonesia melalui Kementerian ESDM tahun 2017, Indonesia memiliki potensi teknis tenaga surya yang jauh lebih besar mencapai lebih dari 207 GW.

## Mengenal Sistem Panel Surya
Untuk  memaksimalkan  tenaga  surya,  kita  dapat  menggunakan  panel  surya.  Panel  surya adalah alat konversi energi cahaya matahari yang mampu menangkap dan mengumpulkan sinar matahari kemudian mengubahnya menjadi energi listrik.

## Sistem On Grid
Menurut Nelly Safitri (2019), Sistem on grid adalah sebuah sistem yang bekerja secara langsung dengan listrik yang dihasilkan bersamaan oleh jaringan PLN. Pembangkit listrik tenaga surya  sistem  on  grid  ini  dapat  diterapkan  untuk  perumahan,  gedung  bangunan,  perkantoran, maupun pabrik dan gudang. Dengan sistem on grid, Anda dapat memanfaatkan panel surya pada siang  hari,  dimana  intensitas  penggunaan  listrik  paling  tinggi.  Sehingga,  pada  pagi  dan  malam harinya, Anda tetap dapat menggunakan daya listrik dari PLN. Dengan sistem on grid, Anda dapat menghemat tagihan listrik hingga 30% setiap bulannya.
Cara kerja sistem on grid:
Sinar  matahari  yang  diterima  akan  dikonversikan  menjadi  arus  listrik  searah  atau  DC ( direct current ). Lalu, inverter akan mengubah arus listrik DC menjadi arus bolak balik atau AC ( alternating  current )  dan  akan  disinkronkan  dengan  arus  listrik  yang  berasal  dari  PLN  untuk digunakan. Saat energi yang dihasilkan dari panel surya berlebih dari pemakaian, maka energi ini dapat langsung dialirkan ke PLN melalui meteran khusus.

## Gambar 1. Sistem On Grid

## Solar Charge Controller
Menurut Cakrawala (2019), Solar Charge Controller adalah sebuah alat elektronik yang berguna mengatur arus listrik yang masuk ke dalam baterai.

## Gambar 2. Solar Charge Controller

## Fungsi Solar Charge Controller
1. Menyesuaiakan  arus  listrik  yang  masuk  ke  dalam  baterai,  supaya  baterai  tidak mengalami overcharge atau  kelebihan  pengisian  yang  berakibat  beterai  bisa  cepat  rusak.
Dengan begitu, baterai selalu dalam keadaan kondisi penuh, tetapi tanpa harus overcharge . 2. Menghindari  baterai Over  Discharge atau  baterai  dalam  keadaan  lemah.  Artinya,  apabila baterai dalam kondisi lemah atau tegangannya turun terlalu rendah, SCC akan menghentikan aliran  ke  beban.  Ini  penting,  kerena  apabila  baterai  dalam  kondisi  tegangan  sangat  rendah, beterai akan cepat rusak.
3. Menghentikan arus terbalik ketika tidak ada sumber energi matahari yang memadai. Ketika mendung  yang  sangat  gelap  atau  pada  malam  hari,  beterai  tidak  bisa  di charge .  Itu memungkinkan terjadinya aliran listrik dari baterai ke solar panel. Dengan adanya SCC, hal itu tidak akan terjadi.

## PWM (Pulse Width Modulation)
PWM  teknologinya  lebih  sederhana  serta  lebih  murah  daripada  pengontrol  MPPT. Pengontrol PWM mengatur aliran energi ke baterai dengan mengurangi arus secara bertahap, yang disebut "modulasi lebar pulsa". Saat baterai penuh, pengontrol pengisian PWM terus memasok

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik
sedikit daya untuk menjaga baterai tetap penuh. Pengontrol PWM paling baik untuk aplikasi skala kecil karena sistem panel surya dan baterai harus memiliki voltase yang sesuai. Penggunaan PWM tidak disarankan pada instalasi yang lebih besar.

## Inverter
Inverter  adalah  suatu  rangkaian  atau  perangkat  elektronika  yang  dapat  mengubah  arus listrik searah (DC) ke arus listrik bolak-balik (AC) pada tegangan dan frekuensi yang dibutuhkan sesuai dengan perancangan rangkaiannya. Sumber-sumber arus listrik searah atau arus DC yang merupakan Input dari Power Inverter tersebut dapat berupa Baterai, Aki maupun Sel Surya ( Solar Cell ).  Inverter  ini  akan  sangat  bermanfaat  apabila  digunakan  di  daerah-daerah  yang  memiliki keterbatasan pasokan arus listrik AC.
Bentuk-bentuk Gelombang yang dapat dihasilkan oleh Power Inverter diantaranya adalah gelombang  persegi  ( square  wave ),  gelombang  sinus  ( sine  wave ),  gelombang  sinus  yang dimodifikasi ( modified sine wave ) dan gelombang modulasi pulsa lebar ( pulse width modulated wave ) tergantung pada desain rangkaian inverter yang bersangkutan. Namun pada saat ini, bentuk- bentuk gelombang yang paling banyak digunakan adalah bentuk gelombang sinus ( sine wave ) dan gelombang sinus yang dimodifikasi (modified sine wave). Sedangkan Frekuensi arus listrik yang dihasilkan pada umumnya adalah sekitar 50Hz atau 60Hz dengan Tegangan Output sekitar 120V atau 240V. Output Daya listrik yang paling umum ditemui untuk produk-produk konsumer  adalah sekitar 150 watt hingga 3000 watt.

## Gambar 3. Inverter

## Automatic Transfer Switch
Menurut  Cecep  (2021), Automatic  Transfer  Switch  adalah  peralatan  sistem  yang  dapat mengatur pergantian suplai catu daya listrik dari sumber listrik utama dari PLN ke sumber listrik cadangan atau genset yang bekerja secara otomatis dengan mengendalikan pengaturan waktu.

## Gambar 4. Automatic Transfer Switch

## Prinsip Kerja ATS (Automatic Transfer Switch)
Prinsip kerja ATS atau (Automatic Transfer Switch) yaitu dengan menggunakan sensor dan  sistem  AMF  (Automatic  Main  Failure),  ATS  ini  biasanya  disandingkan  dengan baterai  berkapasitas  besar  untuk  membackup  tegangan  sementara  selama  genset  belum berjalan.
Contoh:
Apabila  sensor  mendeteksi  tidak  adanya  sumber  tegangan  pada  PLN  maka  akan  secara otomatis penggunaan source beralih ke baterai dan setelah genset berjalan beban akan dialihkan ke  genset.  Jika  sistem  ini  disatukan  dalam  satu  kesatuan  maka  sistem  ini  menjadi  UPS  atau (Uninterupt Power Supply).
Sedikit gambaran agar tidak salah persepsi, Baterai itu hanya menyimpan Arus DC (Direct Current) atau arus searah, sedangkan listrik PLN itu sifatnya AC (Alternating Current) atau arus bolak-balik dan beban yang digunakan di perusahaan didominasi dengan beban-beban AC.
Pada keadaan normal atau pada saat beban disuplai dari listrik PLN, maka baterai akan mengisi  dayamelalui  media  charger,  media  charger  tersebut  terdiri  dari  rangkaian  AC  to  DC Converter yang bersifat merubah Arus AC menjadi DC sehingga arus yang masuk ke dalam baterai adalah arus DC. Kemudian apabila terjadi kegagalan trasnsfer daya dari PLN ke beban atau Main Failure otomatis baterai berhenti mencharger, pada saat itu baterai bersifat sebagai sumber daya untuk membackup sementara suplai daya ke beban.
Namun  sebelum  tegangan  dari  baterai  mensuplai  beban  dilakukan  konversi terlebih  dahulu  dengan  menggunakan  rangkaian  inverter  sehingga  arus  DC  dari baterai dirubah menjadi AC baru kemudian dapat mensuplai daya ke beban.Penggunaan baterai sebagai sumber daya ke beban hanya bersifat sementara karena mengingat kapasitas baterai yang terbatas, setelah genset dinyalakan, genset lah yang berfungsi sebagai suplai daya utama pengganti source PLN. Setelah source dari PLN hidup lagi genset diistirahatkan kembali dan baterai secara otomatis men-charger kembali.

## MCB (Miniatur Circuit Breaker)
Menurut Firmansyah F. A (2019), MCB adalah singkatan dari Miniatur Circuit Breaker. MCB merupakan komponen kelistrikan yang bertugas untuk memutus aliran listrik ketika terjadi arus berlebih ataupun konsleting. Pemutusan alur listrik dilakukan secara otomatis dan ditujukan untuk memberi keamanan terhadap pemakai listrik dirumah, kantor maupun tempat lainnya.

## Gambar 5. Miniatur Circuit Breaker

## Accumulator (Aki)
Accumulator adalah sebuah sel atau elemen sekunder dan merupakan sumber arus listrik searah  yang  dapat  mengubah  energy  kimia  menjadi  energy  listrik.  Aki  termasuk  elemen elektrokimia yang dapat mempengaruhi zat pereaksinya, sehingga disebut elemen sekunder.

## Gambar 6. Accumulator (Aki)

## Pillot Lamp
Kegunaan pillot lamp adalah untuk mengetahui apakah ada aliran listrik yang masuk pada panel tersebut, jika terdapat aliran listrik yang masuk maka lampu pada pilot lamp akan menyala. Untuk itu walaupun kecil pilot lamp merupakan suatu komponen yang cukup penting pada struktur panel  listrik.  Pilot  Lamp  akan  bekerja  saat  ada  tegangan  yang  masuk  (Phase  -  Netral)  dtandai dengan menyala nya lampu pada pilot lamp tersebut.
Gambar 7. Pillot Lamp

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik

## Lampu
Lampu merupakan  suatu  teknologi  yang  digunakan  untuk  penerangan,  terutama  ketika keadaan gelap.

## Gambar 8. Lampu

## Fitting Lampu
Fitting lampu adalah salah satu bagian penting dalam instalasi lampu.
Gambar 9. Fitting Lampu

## Watt Meter
Watt  meter  merupakan  alat  untuk  mengukur  daya  listrik  (atau  tingkat  pasokan  energi listrik) dalam satuan watt dari setiap beban yang diansumsi pada suatu sirkuit rangkaian.
Watt  meter  digunakan  untuk  mengukur  daya  listrik  pada  beban-beban  yang  sedang beroperasi dalam suatu sistem kelistrikan dengan beberapa kondisi beban seperti: beban DC, beban AC satu phase serta beban AC tiga phase.
Gambar 10. Watt Meter

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik

## HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel Kebutuhan Daya Listrik
Nama Alat Jumlah Waktu (Menyala) Daya Listrik Total Daya Listrik Lampu 4 5 jam 7 watt 140 watt
Energi listrik yang dihasilkan PLTS ini tidak 100% dapat digunakan. Karena selama masa transmisi dari panel surya hingga pada akhirnya ke beban (alat elektronik), terdapat hingga 40% energi listrik yang hilang.
Maka dari itu, perlu adanya penambahan 40% daya listrik dari total daya yang digunakan. Jadi, secara matematika dapat ditulis seperti berikut: Total daya   = Daya rumah : (100% – 40% ) = 140 Watt : 60% = 234 Watt Jadi, total dayanya sebesar 234 Watt.

## Menentukan Kebutuhan Panel Surya
Di  Indonesia,  proses  photovoltaic  optimalnya  hanya  berlangsung  5  jam  saja,  sehingga untuk menghitung banyaknya panel surya yang digunakan, dapat dengan cara berikut: Panel Surya   = Total Daya : Waktu Optimal = 140 Watt : 5 Jam = 28 Watt Peak
Jadi, untuk mendapatkan daya yang diinginkan, perlu menggunakan panel surya 28 Watt Peak. Namun, karena panel surya yang dijual di pasaran umumnya 30 WP, 50 WP dan 100 WP, maka diambil saja yang 30 Watt Peak.
Jadi, total panel surya yang dibutuhkan sebanyak 1 pcs.

## Menentukan Kebutuhan Accu
Energi  listrik  pada  baterai  tidak  100%  dapat  digunakan.  Karena  pada  saat  di  inverter potensi kehilangan energinya bisa sebesar 5%, sehingga perlu adanya cadangan 5% yang harus ditambah.
Cadangan   = Daya Rumah : (100% – 5%) = 140 Watt : 95% = 148 Watt
Selanjunya, memilih spesifikasi baterai yang tepat. Di pasaran juga dijual berbagai jenis spesifaksi baterai. Di sini ambil saja misalnya 12 V 150 Ah. Kemudian, hitung kembali jumlah baterai yang akan digunakan.
Jumlah baterai
= Daya Listrik : Kapasitas Baterai = 148 Watt : (12 V x 150 Ah) = 148 Watt : 1.800 Watt = 0,08 Watt = 1 pcs (dibulatkan)
Jadi, untuk baterai bisa menggunakan 150 Ah 1 pcs. Jumlah baterai = Daya Listrik : Kapasitas Baterai = 148 Watt : (12 V x 150 Ah)

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik
= 148 Watt : 1.800 Watt = 0,08 Watt = 1 pcs (dibulatkan)
Jadi, untuk baterai bisa menggunakan 150 Ah 1 pcs.

## Menentukan Inverter
Untuk menentukan inverter, asumsikan jika semua alat menyala bersamaan, maka dari data sebelumnya sudah didapat 140 Watt. Jadi,  pilihlah inverter yang outputnya lebih dari 140 Watt. Bisa dipilih inverter dengan output 500 Watt.

## Menentukan Solar Charge Controller
Sebelum menentukan SCC (Sollar Charge Controler) pahami dahulu spesifikasi pada panel surya. Biasanya, pada panel surya tertulis kode seperti berikut:
Pm = 50 WP Vm   = 18,1 V Voc   = 22,1 A Imp   = 2,76 A Isc = 2,93A
Kemudian, perhatikan Isc (short circuit current). Selanjutnya, kalikan Isc dengan jumlah panel surya.
Daya SCC = Isc x Jumlah Panel Surya = 2,93 x 1 pcs = 2,93 A Jadi, Solar Charge Controller sebesar 10 A Kesimpulan Komponen Yang Digunakan
Panel surya = 1 pcs (30 WP) Accu = 1 pcs (12 V 150 Ah) Inverter = 500 Watt Sollar Charge Controler = 10 A Diagram Alur ATS

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik
1. Dalam diagram alur ATS dapat dijelaskan bahwa jika pada panel surya terdapat tegangan maka tegangan akan menuju Solar Charge Controller dan baterai, kemudian langsung mensuplai ke beban.
2. Selanjutnya jika tidak ada tegangan dari panel surya maka akan langsung menuju baterai jika pada baterai terdapat tegangan maka beban akan disupai oleh baterai.
3. Kemudian  jika  pada  baterai  tidak  terdapat  tegangan  maka  beban  langsung  di  suplai  oleh sumber listrik dari PLN.
4. Selanjutnya bila terdapat tegangan di baterai atau pada panel surya  maka kembali di suplai oleh panel surya atau baterai, bila tidak ada tegangan dari keduanya, maka beban di suplai oleh sumber dari PLN.

## Rangkaian Sistem ATS Untuk DC
Antara pengisian dengan suplai dari baterai dengan panel surya diatur oleh Solar Charge Controller agar tidak terjadi kesalahan saat pengisian dari panel surya ke baterai ataupun saat suplai dari panel surya langsung ke beban.

## Rangkaian Kontrol ATS Sistem AC
Rangkaian kontrol ATS ini bekerja berdasarkan kombinasi saklar – saklar otomatis yaitu antara Relay dengan PLN dan Beban, secara lebih jelas di gambarkan dibawah ini.
1. Pada saat sumber dari PLN arus masuk melalui kontak NC Relay kemudian ke Beban maka Beban akan menyala.
2. Saat sumber dari PLTS (Alternatif) di ON kan arus masuk melalui kontak NO Relay maka Beban tidak akan menyala.
3. Saat sumber dari PLN di OFF, sumber dari PLTS masih ON makan arus akan melalui kontak NC Relay dan Beban akan menyala.

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik
4. Saat sumber daru PLN ON kembali dan sumber dari PLTS masih ON maka arus dari PLN akan melalui Relay dan otomatis Relay akan berpindah dari kontak NO PLTS menjadi kontak NC lalu ke Beban dan Beban akan menyala.

## Diagram Kontrol Sistem DC
Dalam diagram dibawah ini dijelaskan alur pengontrolan antara pengisian baterai dengan dan suplai panel surya.
Sebelum  masuk  ke  Inverter  untuk  dijadikan  gelombang  AC  yang  digunakan  untuk mensuplai  beban,  arus  DC  dari  Panel  surya  di  kontrol  oleh  Solar  Charge  Controller.  Dalam diagram diatas menunjukkan alur sistem DC dimana antara sumber yang dihasilkan oleh Panel surya dan baterai dikontrol secara terpusat di SCC sebelum masuk ke inverter untuk diteruskan menuju beban Diagram Kontrol ATS Sistem AC
Dalam diagram diatas dapat dijelaskan bahwa terdapat dua suplai yang mengarah kepada satu  beban  yakni  suplai  dari  Panel  surya  dan  suplai  dari  PLN,  untuk  mengontrol  kedua  suplai tersebut diatas maka digunakan ATS yang mengatur suplai dari kedua sumber tersebut.

## Perakitan Komponen
Setelah perancangan rangkaian kontrol dan identifikasi komponen setelah itu komponen dirakit  sesuai  dengan  diagram  alur  dan  rangkaian  dayanya.  Kemudian  dilakukan  pengujian komponen dan rangkaian daya.
Pada tahap perakitan komponen, semua komponen – komponen yang sudah tersedia dirakit sesuai dengan rangkaian dan diagram kontrol yag sudah dibuat. Komponen – komponen tersebut

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik
dihubungkan antara satu komponen dengan komponen yang lain menggunakan penghantar atau kabel.
Pada proses perakitan alat ini kabel yang digunakan dalam sistem kontrol ATS, rangkaian DC antara baterai dan inverter menggunakan kabel berukuran 1,5 mm sedangkan panel surya dan SCC menggunakan kabel berukuran 2,5 mm. Komponen yang dirakit dapat dilihat seperti gambar dibawah ini.

## Pengujian Alat
Setelah tahapan perakitan semua komponen – komponen alat menjadi satu maka dilakukan pengujian untuk mengetahui unjuk kerja dari ATS ini sesuai atau tidak dengan rancangan yang telah dibuat dengan tabel yang ada sebelumnya, maka didapat hasil pengujian yang telah dilakukan dengan Panel surya sebagai sumber utama suplai.
Tabel Pengujian No Suplai Lampu Indikator Output Waktu Pengujian PLN  PLTS  Hijau  Merah  PLN Only  PLN/PLTS 1 Off On On Off Off On 10 detik 2 On Off On On On On 10 detik 3 On On On On On On 10 detik 4 Off Off Off Off Off Off 10 detik
Berdasarkan hasil pengujian yang di tampilkan pada tabel diatas dapat diketahui bahwa variabel pengujian alat ATS ini adalah saat kondisi Suplai PLTS dan Suplai PLN. Pengujian ini dilakukan 4 kondisi percobaan yaitu:
1. Saat  suplai  PLN  OFF  suplai  PLTS  ON  maka  lampu  indikator  hijau  menyala  atau  ON  dan lampu indikator merah mati atau OFF, kemudian output PLN Only OFF dan output PLN/PLTS ON.
2. Saat suplai PLN ON suplai PLTS OFF maka lampu indikator hijau tetap menyala atau ON dan lampu indikator merah menyala juga atau ON, kemudian output PLN Only ON dan output PLN/PLTS ON juga.
3. Saat suplai PLN dan PLTS di ON kan secara bersamaan maka lampu indikator hijau dan merah menyala atau ON kemudian output PLN Only dan output PLN/PLTS tetap ON.

## Perancangan Penerangan Rumah Tangga Menggunakan Panel Surya untuk Alternatif Penerangan disaat Pemadaman Listrik
4. Saat suplai PLN dan PLTS di OFF kan maka lampu indikatort hijau dan merah mati atau OFF kemudian output PLN Only dan output PLN/PLTS juga mati atau OFF.
Note: PLTS akan ON secara otomatis apabila suplai arus dari PLN terputus begiu pun sebaliknya.
Setelah  melakukan  ke  4  Tahap  pengujian  tersebut  diatas  diperoleh  hasil  bahwa  waktu perpindahan suplai daya dari PLTS menuju PLN atau sebaliknya adalah besarnya sama dengan rating waktu yang tertera pada spesifikas relay yaitu, waktu yang diperlukan relay untuk bekerja adalah  20  ms  sedangkan  waktu  yang  diperlukan  MC  untuk  merespon  trigger  dari  relay  adalah untuk closing selama 15 ms. Karena keterbatasan pengukuran waktu menggunakan alat ukur maka hasil total dari waktu perpindahan suplai daya dari alat ATS kali ini adalah waktu kerja relay di jumlahkan  yaitu  sebesar  35  ms  atau  sebesar  0,035  detik.  Dengan  hasil  waktu  yang  diperoleh kinerja ATS yang dirancang adalah sangat cepat dan bekerja secara otomatis. 0,035 detik dengan kondisi switch dari PLTS ke PLN maupun dari PLN ke PLTS.

## KESIMPULAN
Dalam merancang sistem kontrol komponen – komponen yang digunakan adalah, 1 buah panel surya dengan kapasitas 30 WP, baterai (Accu) 1 buah dengan kapasitas 150 AH dan tegangan sistem 12 V, inverter dengan kapasitas 500 watt, MCB AC 10 A, MCB DC 16 A, Watt Meter DC, serta menggunakan relay OMRON MKS2P 8 pin dengan tegangan sistem 220 V. Sistem kerja ATS adalah bila ada tegangan dari panel surya maka beban  di suplai oleh panel surya di backup dari baterai melalui inverter dan jika dapat tegangan dari PLN maka tegangan dari panel surya akan terputus oleh relay secara otomatis. Hasil pengujian proses switching antara sumber PLTS dengan PLN dengan ATS dapat berjalan otomatis dengan diperoleh waktu switching selama 0,035 detik dengan kondisi switch dari PLTS ke PLN maupun dari PLN ke PLTS.
Dalam perancangan alat untuk peneliti selanjutya untuk dikembangkan lebih lanjut tentang waktu  switching  supaya  tidak  diperlukan  waktu  yang  terlalu  lama  dalam  melakukan  proses switching. Untuk penelitian selanjutnya seharusnya perancangan ATS ini di gabungkan dengan peralatan mikrokontroller supaya dapat dikontrol/dikendalikan dari jarah jauh dengan tekhnologi berbasis IoT. Perancangan ATS kali ini merupakan perancangan yang sangat sederhana sehingga untuk pengembangan perancangan selanjutnya diaplikasikan untuk kebutuhan lain dengan sumber daya yang lain dan dilakukan pengujian lebih mendalam untuk mendapatkan hasil perancangan ATS yang andal, selektif dan efisien.

## DAFTAR PUSTAKA
Tambunan, H. B. (2020, Desember). Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Rihayat, T. (2019). Teknologi Photovoltaic. Yayasan Puga Aceh. Safitri, N. (2019). Teknologi Pholovoltaic. In Sistem On Grid. Yayasan Puga Aceh. Cecep. (2021, Desember 20). Fungsi dan Cara Kerja Panel ATS. (Rio, Ed.) Automatic Transfer Switch.
Firmansyah, F. A. (2019, Oktober 08). Pengertian MCB Beserta Fungsi, Cara Kerja dan Macam- Macamnya. Miniatur Circuit Breaker.

## work is licensed under a
Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License