## KARAKTERISTIK PANEL SURYA KAPASITAS 200 WP PADA PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA
Oleh : Lilik Eko Nuryanto 1 , Achmad Hardito 2 , Endang Triyani 3 ,  Haris Santosa 4 , Juwarta 5
Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Semarang Jl.Prof. H. Soedarto. SH, Tembalang Semarang – 50275 E-mail: lilikpolines@gmail.com

## Abstrak
Pembangkit Listrik Tenaga Surya dapat menghasilkan energi yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari.  Sehingga  sering  dikatakan  bersih  dan  ramah  lingkungan.  Permasalahan  utama  dalam pemanfaatan  energi  surya  adalah  output  yang  tidak  stabil  yang  dapat  merusak  baterai  maupun  beban. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis daya panel surya yang digunakan untuk suplai daya beban maupun charging baterai dengan melakukan pengujian pada daya keluaran panel surya. Tahapan yang dilakukan  adalah  membuat  trainer  sistem  pengujian  dari  panel  surya,  menetapkan  variabel  pengujian dan  melakukan  pengujian  panel  surya  untuk  menganalisa  tegangan,  arus,  daya  keluaran  ke  beban maupun baterai. Hasil menunjukkan bahwa intensitas yang semakin tinggi akan menghasilkan daya yang semakin  besar,  pada  pengujian  dengan  beban  lampu  LED  DC  200  Watt  dihasilkan  rata-rata  daya maksimum  yang  di  dapat  pada  sudut  kemiringan  panel  surya  10º  sebesar  65.68  Watt  dengan  rata-rata intensitas  cahaya  tertinggi  sebesar  47.73  klx,  pada  pengujian  panel  surya  ketika  digunakan  sebagai suplai daya charging baterai sistem penerangan jalan umum dihasilkan rata-rata daya maksimum yang di dapat pada sudut kemiringan panel surya 10º sebesar 58.20 Watt dengan rata-rata intensitas cahaya tertinggi  sebesar  43.65    klx.  Penurunan  daya  dipengaruhi  oleh  faktor-faktor  yang  menyebabkan terjadinya losses pada sistem dan kerugian lainnya seperti cuaca, debu pada permukaan panel surya
Kata kunci : panel surya, pengujian, daya, intensitas cahaya.

## Abstract
Solar  Power  Plants  can  produce  unlimited  energy  directly  taken  from  the  sun.  So  it  is  often  said  to  be clean and environmentally friendly. The main problem in the utilization of solar energy is unstable output that can damage the battery and load. This study aims to analyze the power of solar panels used for load power supply and battery charging by testing the output power of solar panels. The stages carried out are to  create  a  test  system  trainer  from  solar  panels,  set  test  variables  and  test  solar  panels  to  analyze voltage, current, output power to the load and battery. The results show that the higher the intensity will produce more and more power, In the test with a DC LED light load of 200 Watts, the maximum average power  that  can  be  obtained  at  a  solar  panel  inclination  angle  of  10º  of  65.68  Watts  with  the  highest average  light  intensity  of  47.73  klx,  in  solar  panel  tests  when  used  as  a  charging  power  supply  for batteries  of  public  street  lighting  systems,  the  maximum  average  power  can  be  obtained  at  a  10º  solar panel inclination angle of 58.20 Watts with the highest average light intensity of 43.65 klx. The decrease in power is influenced by factors that cause losses in the system and other losses such as weather, dust on the surface of solar panels
Keywords : solar panels, testing, power, light intensity.

## 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Ketersediaan listrik merupakan kebutuhan  penting  bagi  masyarakat  baik dalam  sektor  industri  maupun  rumah tangga.  Pentingnya  energi  listrik  ini berdampak  pada  meningkatnya  konsumsi listrik setiap tahunnya.
Dengan kebutuhan energi listrik yang begitu  banyak  bahan  bakar  konvensional
tidak  dapat  memenuhi  kebutuhan  dalam periode  waktu  yang  lama.  Oleh  karena  itu, pemanfaatan  sumber  energi  terbarukan menjadi  alternatif  dengan  menawarkan banyak  keuntungan,  ramah  lingkungan  dan tidak akan ada habisnya.
Perkembangan terhadap energi alternatif  dan  terbarukan  terus  dilakukan untuk meningkatkan standar hidup masyarakat.  Salah  satu  energi  terbarukan
yang  dipercaya  sebagai  energi  yang  tidak akan  habis  adalah  energi  surya.  Energi surya  sendiri  mudah  didapat  dan  mampu diproses  dalam  waktu  cepat,  selain  itu Indonesia  merupakan  negara  yang  terletak di  garis  khatulistiwa  yang  mempunyai tingkat  radiasi  matahari  rata-rata  yang relatif  tinggi  yaitu  4,5  kWh/m2.hari, sehingga pemanfaatan energi surya menjadi listrik dianggap sebagai potensi besar.
Peraturan  Presiden  (Perpres)  Nomor 17  Tahun  2017  mengenai  Rencana  Umum Energi  Nasional  (RUEN)  yang  merupakan kebijakan  Pemerintah  Pusat  mengenai pengembangan  energi  tingkat  nasional  dan rencana  pelaksanaan  Kebijakan  Energi Nasional  (KEN)  yang  bersifat  lintas  sektor salah  satunya  adalah  memanfaatan  solar panel  surya  guna  meningkatkan  Energi Baru  dan  Terbarukan  (EBT).  Dalam  KEN dan  RUEN,  kontribusi  solar  panel  surya ditargetkan  mencapai  6,5  GW  pada  tahun 2025.  Kapasitas  ini  terdiri  dari  kapasitas Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS), Solar Home System (SHS), dan solar panel surya rooftop .  Solar  panel  surya rooftop merupakan  cara  yang  dapat  dimanfaatkan masyarakat  saat  ini  guna  mendukung  KEN dalam membantu pemerintah menghasilkan lebih  banyak  energi  dari  sumber  energi bersih,  selain  itu  pemanfaatan  panel  surya dapat  menghemat  biaya  tagihan  listrik. Panel  surya  dapat  dipasang  pada  atap rumah,  gedung  sekolah,  industri  ataupun perkantoran.
Kendala  dari  panel  surya  sendiri yaitu, daya keluaran  yang dihasilkan relatif tidak konstan, ini disebabkan oleh besarnya iradiasi  matahari  serta  suhu  lingkungan yang  diterima  panel  surya.  Banyak  faktor yang  mempengaruhi  besarnya  intensitas matahari yang  diterima  panel surya diantaranya lokasi pemasangan panel surya, gerak  semu  harian  dan  tahunan  matahari serta cuaca (Pangestuningtyas D.L, 2013).

## 1.2 Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah untuk :
a. Dapat  menentukan  kemampuan  panel surya  dalam  menyerap  cahaya  matahari
pada  PLTS  untuk  Penerangan  Jalan Umum di Politeknik Negeri Semarang.
b. Dapat  memaksimalkan  energi  matahari yang  diserap  panel  surya  pada  PLTS untuk  Penerangan  Jalan  Umum  di Politeknik Negeri Semarang.
c. Dapat  melakukan  pengujian  panel  surya pada  PLTS  untuk  Penerangan  Jalan Umum di Politeknik Negeri Semarang.
d. Dapat  menentukan  karakteristik  panel surya monocrystalline kapasitas 200 Wp.

## 2. Tinjauan Pustaka

## 2.1 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Sistem  pembangkit  listrik  tenaga surya (PLTS) merupakan pembangkit listrik berbasis  energi  terbarukan  yang  mengubah energi  elektromagnetik  dari  sinar  matahari menjadi energi listrik dengan memanfaatkan  teknologi  panel  surya  untuk menghasilkan  energi  listrik.  Penggunaan pembangkit  listrik  tenaga  surya  sangat ramah  lingkungan,  dengan  sumber  energi yang  melimpah  dan  biaya  pengoperasian serta pemeliharaan yang relatif kecil.
Dalam  sistem  Pembangkit  Listrik Tenaga Surya (PLTS), diperlukan komponen-komponen  yang  sesuai  dan saling  berkesinambungan  agar  PLTS  dapat menghasilkan energi listrik secara maksimal.  Salah  satu  contoh  komponen sistem PLTS ditampilkan pada Gambar 2.1. Sistem PLTS terdiri dari modul PV, charge controller,  Battery  Energi  Storage  System (BESS),  inverter  PV, mounting  system  dan enclosure box .
Gambar 2.1 Komponen Sistem PLTS (sumber:https://tenagamatahari.wordpress.c om/beranda/konsep-kerja-sistem-plts/)
2.2 Panel Surya
Sel  surya  merupakan  alat  konversi energi  matahari  menjadi  energi  listrik  DC yang  terbuat  dari  bahan  semikonduktor tipe-p  dan  tipe-n,  dengan  penyusun  dasar berupa  elektron  dari  ikatan-ikatan  atom. Semikonduktor tipe-p dalam struktur atomnya  mempunyai  kelebihan  muatan positif  atau hole sedangkan  semikonduktor tipe-n mempunyai kelebihan muatan negatif atau kelebihan elektron.
Gambar 2.2 Cara Kerja Sel Surya Dengan Prinsip P-N Junction (sumber:http://fauziwongeshabar.blogspot.c om/2012/06/pembangkit-listrik-tenaga- surya.html)
Ilustrasi pada Gambar 2.2 merupakan cara  kerja  sel  surya  dengan  prinsip  p-n junction.  Energi  listrik  dapat  dihasilkan ketika  semikonduktor  tipe-p  dan  tipe-n terkontak,  maka  kelebihan  elektron  akan bergerak  dari  tipe-n  ke  tipe-p.  Akibat  dari aliran  semikonduktor  tipe-n  ke  tipe-p  ini maka akan terbentuk medan listrik.
2.3 Perhitungan Kapasitas Panel Surya
Perhitungan  kapasitas  panel  surya dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini:
Kp = …( 2.1 ) Keterangan: Kp  = Kapasitas Panel Surya
(Wattpeak/Wp)
Ps  = Daya yang disupply panel surya
Pp  =  Kapasitas  daya  puncak  dari produk (Wp)
T  = Lama penyiaran matahari (jam)

## 2.4 Wattmeter
Wattmeter  merupakan  alat  untuk mengukur daya listrik (atau tingkat pasokan energi listrik) dalam satuan watt dari setiap beban  yang  diasumsikan  pada  suatu  sirkuit rangkaian.
Wattmeter 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 .
2.5 Inclinometer Inclinometer adalah  bagian  kompas geologi  berupa  alat  ukur  untuk  mengukur kemiringan  suatu  bidang. Inclinometer dapat  digunakan  untuk  keperluan  sipil seperti mengukur jalan, keperluan arsitektur seperi mengukur kemiringan suatu
bangunan, dll. Inclinometer dapat mengukur  kemiringan  suatu  bidang  pada dua sumbu, antara lain sumbu x dan sumbu y secara bersamaan.
Gambar 2.3 Inclinometer (sumber: https://www.jakartanotebook.com/gemred- alat-ukur-sudut-kemiringan-digital- inclinometer-level-with-magnetics-angle- measuring-dl168-black)
2.6 MCB DC
MCB DC adalah alat listrik perlindungan  terminal  yang  paling  banyak digunakan  dalam  pengenalan  perangkat
distribusi  daya  terminal  listrik  bangunan. Ini  digunakan  untuk  hubung  singkat  satu fasa  dan  tiga  fasa,  kelebihan  beban, perlindungan  tegangan  lebih  di  bawah 125A,  termasuk  1P  kutub  tunggal,  2P  dua kutub, 3P tiga kutub, dan 4P empat kutub. Korsleting  atau  kelebihan  beban  dapat terjadi  karena  berbagai  alasan,  seperti koneksi  yang  salah  atau  kondisi  arus berlebih. MCB mirip dengan sekring. Satu- satunya  perbedaan  adalah  sekring  perlu diganti  setelah  putus,  sedangkan  MCB dapat  dengan  mudah  diatur  ulang  dengan menekan  tombol  saat  kelebihan  beban. Circuit  breaker terdiri  dari  kontak, arc extinguishing  system ,  mekanisme  operasi, tripper , dan body . Fungsi dasarnya adalah untuk menghentikan  aliran  arus  setelah  gangguan terdeteksi.  Ketika  terjadi  korsleting,  medan magnet  yang  dihasilkan  oleh  arus  tinggi melewati  pegas  reaksi,  pelepasan  menarik mekanisme  operasi  untuk  bergerak,  dan sakelar  bergerak  secara  instan.  Ketika kelebihan  beban  terjadi, elektro  reologi lebih  besar  dan  nilai  kalor  meningkat,  dan lembaran  bimetal  berubah  bentuk  sampai batas  tertentu  untuk  mendorong  aksi mekanisme.
MCB  DC  biasanya  digunakan  dalam aplikasi berikut:
a. Komponen kelistrikan kendaraan terdapat  pada  kendaraan  berbahan  bakar bensin dan listrik. Setiap mobil memiliki kotak sekering dengan DC MCB.
b. Sistem UPS  (Uninterruptible  Power Supply) biasanya  menggunakan  baterai. Bahkan  jika UPS memasok  daya  ke peralatan  AC, UPS harus  menyimpan energi  dalam  kemasan  baterai  dalam bentuk daya DC
c. Motor DC
d. Beberapa jenis mesin las busur arc
e. Lampu LED efisiensi tinggi
f. Sirkuit  bertenaga  baterai,  seperti  sirkuit bertenaga baterai di rumah dengan panel surya dipasang di daerah pedesaan tanpa jaringan  listrik.  Panel  surya  mengubah radiasi  matahari  menjadi  arus  searah, yang  kemudian  dapat  digunakan  untuk
menyalakan perangkat elektronik. Sangat  penting  untuk  menggunakan MCB DC untuk melindungi panel surya. Ketika pengguna rumah tangga memiliki panel  surya,  ia  dapat  memilih  untuk menggunakan  peralatan  listrik  DC  dan AC.  Misalnya,  pemilik  rumah  dengan panel  surya  dapat  membeli  lampu  LED DC.  Dalam  hal  ini,  MCB  DC  harus digunakan untuk perlindungan. Daya DC yang  tersisa  dapat  diubah  menjadi  daya AC  oleh  inverter  listrik.  Pemilik  rumah dengan  beberapa  sirkuit  DC  telah memasang kotak sekering terpisah untuk daya  DC  dan  AC,  masing-masing dengan beberapa MCB.
g. Pengoperasian mobil listrik.
Gambar 2.4 MCB DC
(sumber:https://indonesian.alibaba.com/pro duct-detail/SeanRo-brand-adjustable-dc- mcb-32-1600269977455.html)

## 2.7 Luxmeter
Luxmeter  merupakan  sebuah  alat yang  mampu  mengetahui  serta  mengukur seberapa  besar  intensitas  cahaya  yang berada  di  suatu  tempat.  Tentunya  bukan rahasia  umum  lagi  jika  setiap  tempat memiliki ukuran penerangan yang berbeda- beda,  hal  tersebut  ditentukan  oleh  faktor kebutuhan yang melekat.
2.7.1 Jenis-jenis luxmeter
Dalam  perkembangannya,  luxmeter tersebut  dikelompokkan  menjadi  2  jenis yang  memiliki  fungsi  sama  melainkan media pengukurannya berbeda yaitu:
a. Luxmeter analog
Gambar 2.5 Luxmeter Analog (sumber:https://commons.wikimedia.org/wi ki/File:Luxmeter-Analog.jpg)
b. Luxmeter digital
Gambar 2.6 Luxmeter Digital
(sumber:https://primasafety.com/2021/12/0 8/light-meter/)
2.8 Infrared Thermometer
Infrared  thermometer disebut  dengan termometer  Infra  Merah  merupakan  alat ukur suhu digital yang memiliki kemampuan  untuk  mendeteksi  temperatur secara  optik  digambarkan  dalam  bentuk suhu. Termometer ini menggunakan metode pengukuran  suhu  yang  cepat,  tepat  dan akurat  dengan  objek  yang  diukur  dari kejauhan dan tanpa disentuh.
Alat ini mengukur suhu menggunakan radiasi  kotak  hitam  (biasanya  infra  merah) yang  dipancarkan  objek.  Kadang  disebut
thermometer  laser atau  tembak  jika menggunakan laser untuk membantu pekerjaan  pengukuran,  atau  thermometer tanpa  sentuhan  untuk  menggambarkan kemampuan  alat  mengukur  suhu  dari  jarak jauh.  Dengan  mengetahui  jumlah  energi infra  merah  yang  dipancarkan  oleh  objek dan  emisinya,  temperatur  objek  dapat dibedakan.
Komponen  utama  yang  didesain sangat  canggih  terdiri  dari  lensa  pemfokus energi  infra  merah  pada  detektor,  yang mengubah  energi  menjadi  sinyal  elektrik yang bisa ditunjukkan dalam unit temperatur  setelah  disesuaikan  dengan variasi  temperatur  lingkungan.  Konfigurasi fasilitas  pengukur  suhu  ini  bekerja  dari jarak  jauh  tanpa  menyentuh  objek.  Dengan demikian,  termometer  infra  merah  berguna mengukur  suhu  pada  keadaan  dimana termokopel  atau  sensor  tipe  lainnya  tidak dapat  digunakan  atau  tidak  menghasilkan suhu yang akurat untuk beberapa keperluan.
Termometer inframerah diberi
spesifikasi  tertentu,  termasuk  akurasi  dan jangkauan  sudut.  Instrumen  yang  lebih sederhana  mungkin  memiliki  kesalahan pengukuran sekitar ±2 °C atau ±4 °F.
Rasio  jarak  ke  titik  (D:S)  menunjukkan perbandingan  antara  jarak  alat  terhadap permukaan  objek  dengan  diameter  luas pengukuran  panas.  Contoh,  apabila  luas permukaan  objek  adalah  satu  cm  persegi dan  sensor  tidak  dapat  ditempatkan  lebih dekat  dari  12  cm  ke  objek,  dibutuhkan sensor  dengan  D:S  12:1  atau  lebih.  Fungsi yang  lain  ialah  ada  sensor  yang  memakai emisivitas  konstan  ada  pula  yang  harus diatur.  Untuk  yang  konstan,  anda  tidak dapat mengatur keakuratan pembacaan pada permukaan  yang  terang  (sebagian  besar sensor  dirancang  untuk  permukaan  gelap). Sensor  emitivitas  konstan  dapat  dipakai pada  permukaan  terang  hanya  dengan menambahkan  pita  gelap  pada  permukaan benda atau mengecatnya.
Variasi sensor yang umum termasuk: a. Termometer  Inframerah  Titik,  disebut juga  Pyrometer  Infra  Merah,  didesain
untuk memonitor luasan sempit atau titik tertentu.
b. Sistem  Pencitraan  Garis  Inframerah, biasanya membantu menentukan titik api yang  penting  pada  pencerminan  putar, untuk  secara  terus-menerus  memindai permukaan  yang  luas  pada  ruang.  Alat ini  banyak  digunakan  pada  manufaktur yang  melibatkan  konveyor  atau  proses jaring-jaring,  seperti  lembaran  kaca besar  atau  logam  yang  keluar  dari tungku, pabrik dan kertas, atau tumpukan  material  yang  terus  menerus sepanjang sabuk konveyor.
c. Kamera inframerah,
termometer
inframerah yang didesain khusus sebagai kamera,  memonitor  banyak  titik  pada saat  yang sama, hasilnya berupa gambar 2 dimensi, di mana tiap pixel menunjukkan  temperatur.  Teknologi  ini umumnya membutuhkan banyak prosesor dan software dari  pada  sistem sebelumnya,  digunakan  memindai  area yang luas. Aplikasi yang umum termasuk  untuk  memonitor  batas  negara bagi  militer,  pengawasan  kualitas  pada proses  manufaktur,  dan  pengawasan peralatan atau ruang kerja yang panas/dingin  untuk  tujuan  keselamatan dan pemeliharaan.
Gambar 2.7 Infrared Thermometer (sumber: https://www.fluke.com/en- us/product/temperature-measurement/ir- thermometers/fluke-568)
2.9 Solar Charge Controller
SCC ( Solar  Charge  Controller ) adalah sebuah alat elektronik  yang berguna mengatur arus listrik  yang masuk ke dalam baterai.
Gambar 2.8 Solar Charge Controller (sumber:https://www.sanspower.com/solar- charge-control-untuk-panel-surya-ramah- lingkungan.html)
2.10 Penerangan Jalan Umum Penerangan Jalan Umum (PJU) adalah infrastruktur lampu yang merupakan pelengkap  jalan  sehingga  dapat  digunakan untuk  menerangi  jalan  di  malam  hari. Dengan  adanya  PJU  ini,  para  pejalan  kaki, pesepeda dan pengendara kendaraan merasa terbantu  untuk  dapat  melihat  lebih  jelas jalan  atau  medan  yang  akan  dilalui  pada malam  hari.  Keselamatan  berlalu  lintas dapat ditingkatkan dan para pengguna jalan akan  lebih  aman  dari  kegiatan  atau  aksi kriminal.
Gambar 2.9 Penerangan Jalan Umum (PJU)
(sumber:
https://ptjayawirabersama.indonetwork.co.i d/product/tiang-lampu-pjupjuts-6338880)
3. Perancangan Pengujian Panel Surya Kapasitas 200 Wp
3.1 Deskripsi Kerja Sistem Penerangan Jalan Umum tenaga surya dirancang  sebagai  media  pembelajaran  di bengkel  listrik  Polines. Sistem  ini  di  suplai oleh  1  buah  panel  surya  berkapasitas  200 Wp  yang  digunakan  sebagai  sumber
penerangan  jalan  umum.  PLTS  akan menghasilkan  energi  pada  saat  terdapat cahaya  matahari,  namun  jika  sudah  tidak terdapat cahaya matahari PLTS tidak dapat menghasilkan  energi.  Kondisi  pada  saat PLTS  dapat  menghasilkan  energi  akan dimanfaatkan  oleh  baterai  untuk  mengisi sesuai  kapasitas  baterai  yang  ada,  sebagai penyimpan  daya  yang  dihasilkan  oleh PLTS, baterai dimanfaatkan untuk menghidupkan sistem pada saat malam hari ketika penerangan jalan umum ini bekerja. Perancangan  pengujian  panel  surya  pada penerangan  jalan  umum  tenaga  surya  ini berfokus  pada  pengujian  sebelum  panel surya  terpasang  sebagai  sumber  dari penerangan  jalan  umum.  Berdasarkan informasi dari produk panel surya ST Solar kapasitas  maksimum  tegangannya  sebesar 200 Watt.  Energi matahari yang dikonversi menjadi  tenaga  listrik  oleh  sel  surya  dan hasilnya  berupa  tenaga  DC.  Besarnya energi  yang dihasilkan oleh panel  surya ini dapat  diketahui  melalui  metering  yang  ada pada trainer pengujian  maupun  panel box . Besar  energi  yang  terbaca  pada trainer pengujian  inilah  yang  akan  menjadi  salah satu indikator pengujian yang akan dilaksanakan,  selain  itu  ada  beberapa indikator  lain  seperti  cuaca,  intensitas matahari,  dan  kemiringan  panel  surya. Indikator- indikator tersebut nantinya mendapat  suatu  kesimpulan  yang  dapat digunakan  untuk  mendapatkan  hasil  yang maksimal  dari  panel  surya  sebagai  sumber penerangan jalan umum tenaga surya.

## 3.2 Perancangan Sistem Pengujian Panel Surya
Panel  surya  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  merupakan  panel  surya  jenis monocrystal dengan  kapasitas  daya  200 WP.  Penggunaan  daya  panel  surya  yang paling  besar  digunakan  untuk charging baterai dengan kapasitas 12 Volt 100 Ah. Pada  dasarnya  setiap  alat  yang  dirancang dan dirakit, harus terlebih dahulu dilakukan pengujian, untuk dapat mengetahui seberapa  besar  unjuk  kerja  dan  optimasi daya keluaran alat tersebut dalam
pemakaian sebenarnya pada beban, membandingkan  unjuk  kerja  unit  panel surya  terhadap  data-data  yang  sudah  ada pada nameplate . Pengujian dilakukan setelah  rangkaian  selesai  dipasang  dengan benar.

## 4. Pengujian Dan Analisa Panel Surya Kapasitas 200 WP
4.1 Pengujian Sistem Panel Surya
4.1.1 Sistem Pengujian Pada  dasarnya  setiap  alat  yang dirancang dan dirakit, harus terlebih dahulu dilakukan pengujian, untuk dapat mengetahui seberapa besar unjuk  kerja dan optimasi  daya  keluaran  alat  tersebut  dalam pemakaian sebenarnya pada beban. Pengujian  dilakukan  setelah  rangkaian selesai dipasang dengan benar.
Gambar 4.1 Pengawatan Pengujian Panel
Surya 4.1.2 Tujuan Pengujian Tahap pengujian penelitian
“Karakteristik  Panel  Surya Kapasitas  200 WP  pada  Penerangan  Jalan  Umum  Tenaga Surya” dimaksudkan:
1. Untuk  mengetahui  perfomansi  atau unjuk  kerja  panel  surya  terhadap  data- data yang sudah terdapat dari pabrikannya  (sebagai  data  pembanding meliputi tegangan, arus, dan daya).
2. Untuk  mengetahui  tegangan,  arus,  dan daya  yang  keluar  dari  panel  surya berdasarkan  intensitas  cahaya  matahari dan sudut kemiringan panel surya.
4.1.3 SOP Pengujian Panel Surya
Sebelum  dilakukan  pengujian  pada sistem  pembangkit  listrik  tenaga  surya
kapasitas  200  Wp,  yang  harus  diutamakan adalah  kelengkapan  instalasi.  Memastikan telah terpasang dengan benar dan rapih agar dapat dilakukan pengujian dan menghasilkan  data  yang  akurat.  Parameter yang  diobservasi  meliputi  pengukuran besaran secara berkala antara pukul 08:00 – 16:00  WIB  dan  setiap  satu  jam  sekali dilihat pada alat ukur  yang digunakan pada pengujian dan mencatatnya, untuk mendapatkan  nilai  atau  hasil  -  hasil  yang mendekati  sebenarnya.  Adapun  variabel yang perlu diperhatikan pada pengujian ini, yaitu  sudut  kemiringan,  intensitas  cahaya dan suhu pada panel  surya. Pada pengujian ini  mengunakan  beban  berupa  lampu  LED DC  12  Volt  200  Watt  pada  hari  pertama sampai  hari  ketiga.  Sedangkan  pada prngujian  hari  keempat,  panel  surya digunakan sebagai suplai charging baterai. Penggunaan  alat  ukur  perlu  diperhatikan dari  jenis  dan  kegunaannya  seperti  yang digunakan pada pengujian sistem pembangkit  listrik  tenaga  surya  kapasitas 200  Wp  berupa  wattmeter  yang  berfungsi untuk  mengukur  tegangan,  arus,  serta  daya DC  yang  diperoleh  dari  panel  surya, luxmeter  yang  berfungsi  untuk  mengukur intensitas cahaya yang ditangkap oleh panel surya,  dan infrared  thermometer yang berfungsi untuk mengukur suhu pada panel surya.  Ada  beberapa  prosedur  yang  harus diperhatikan pada pengujian sistem pembangkit listrik tenaga surya berkapasitas 200 Wp, yaitu:
a. Mempersiapkan  alat  uji  sesuai  dengan variabel pengujian yang telah ditentukan sebagai  acuan  dalam  perbandingan  rata- rata data hasil uji.
b. Merangkai  rangkaian  sesuai  dengan wiring  pengujian  panel  surya.  Sebelum dilakukan pengujian, memastikan wiring sudah terpasang dengan benar.
c. Mencatat  data-data  hasil  pengukuran dari  alat  ukur  yang  digunakan  dalam pengujian.
d. Selama  pengujian  dilakukan,  keadaan cuaca  harus  benar-benar  diperhatikan karena keadaan cuaca
sangat
berpengaruh pada perfomansi atau unjuk kerja pada panel surya.
e. Setelah  data-data  dari  hasil  pengujian terkumpul,  langkah  selanjutnya  adalah pembuatan  tabel  dan  grafik  hubungan antara  arus  terhadap  waktu,  hubungan antara tegangan terhadap waktu, hubungan antara daya terhadap waktu.\
4.1.4 Data Hasil Pengujian Panel Surya Pengujian  panel  surya  ini  dilakukan dengan  menggunakan  2  metode,  yaitu untuk  mengetahui  daya  maksimal  yang dikeluarkan panel surya dan keluaran panel surya ketika digunakan sebagai suplai daya untuk  sistem  penerangan  jalan  umum. Dimana  metode  untuk  mengetahui  daya maksimal  yang  dikeluarkan  panel  surya dengan  menggunakan  beban  lampu  LED DC  12  Volt  200  Watt  dilakukan  selama  3 hari mulai dari Jumat - Minggu, 29 Juli - 31 Juli  2022.  Sedangkan  metode  untuk mengetahui  keluaran  panel  surya  ketika digunakan  sebagai  suplai  daya  pada  sistem penerangan jalan umum dilakukan selama 3 hari pada hari Selasa - Kamis, 2 Agustus - 4 Agustus 2022. Pengujian tersebut dilakukan dengan rentang waktu  antara pukul  08:00  - 16:00  WIB  setiap  2  jam  sekali  dengan melihat  alat  ukur  yang  digunakan  pada pengujian dan mencatatnya.
Hasil  pengujian  harian  dengan  beban lampu LED DC 200 Watt
Gambar 4. 2 Grafik Arus Panel Surya Terhadap Sudut Kemiringan pada Hari Pertama
Keterangan: 1) Garis berwarna biru merupakan representasi  dari  sudut  kemiringan  10º yang  menggambarkan  besarnya  arus pada panel  surya mulai  dari jam 08.00  - 16.00 dengan rentang waktu  2 jam pada setiap pengujiannya.
2) Garis berwarna merah merupakan representasi  dari  sudut  kemiringan  20º yang  menggambarkan  besarnya  arus pada panel  surya mulai  dari jam 08.00  - 16.00 dengan rentang waktu  2 jam pada setiap pengujiannya.
3) Garis  berwarna  abu-abu  merupakan representasi  dari  sudut  kemiringan  30º yang  menggambarkan  besarnya  arus pada panel  surya mulai  dari jam 08.00  - 16.00 dengan rentang waktu  2 jam pada setiap pengujiannya.
4.1.5 Analisa data
Analisa  data  hari  pertama  dengan beban lampu LED DC 12 Volt 200 Watt Pada hari ini panel surya mampu menghasilkan  energi  listrik  tertinggi  pada pukul  10.00  saat  sudut  kemiringan  panel surya  30 ⁰ ,  suhu  permukaan  panel  surya 53.4 ℃ , dan intensitas  cahaya  yang terserap 69.4  klx  dengan  keluaran  output  ke  beban yang  dihasilkan  panel  surya  sebesar  13.30 V,  7.63  A,  dan  101.4  W.  Untuk  keluaran panel surya terendah pada pukul 16.00 saat sudut  kemiringan  panel  surya  30 ⁰ ,  suhu permukaan panel surya 29.9 ℃ dan intensitas  cahaya  yang  terserap  5.72  klx dengan  keluaran  output  ke  beban  yang dihasilkan  panel  surya  sebesar  10.52  V, 0.48 A, dan 5.0 W.
Sehingga pengujian pada hari pertama diperoleh  rata-rata  suhu  permukaan  panel surya  46.14 ℃ dengan  keluaran  output  ke beban yang dihasilkan panel surya saat: a. Sudut  kemiringan  panel  surya  10 ⁰ sebesar  12.216  V,  5.05  A,  dan  63.95  W dengan  rata-rata  intensitas  cahaya  yang terserap 46.39 klx
b. Sudut  kemiringan  panel  surya  20 ⁰ sebesar  12.16  V,  4.85  A,  dan  61.06  W
dengan  rata-rata  intensitas  cahaya  yang terserap 44.20 klx.
c. Sudut  kemiringan  panel  surya  30 ⁰ sebesar  12.106  V,  4.59  A,  dan  58  W dengan  rata-rata  intensitas  cahaya  yang terserap 41.31 klx.

## 5. Kesimpulan
Dari  keseluruhan  proses  penelitian “Karakteristik  Panel  Surya  200  Wp  pada Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya” ini dapat disimpulkan sebagai berikut:
a. Untuk  merancang  penerangan  jalan umum  tenaga  surya  harus  dilakukan perhitungan  daya  beban  yang  akan disuplai  terlebih  dahulu.  Perhitungan daya  beban  yang  akan  disuplai  oleh sistem  ini  yaitu  50  Watt  sehingga  dapat memilih  panel  surya  berdaya  200  Wp. Hal  ini  ditentukan  dengan  catatan memperhatikan fakor-faktor yang menyebabkan  terjadinya losses pada sistem  dan  kerugian  lainnya  seperti cuaca,  debu  pada  permukaan  panel surya,  dan  jenis  panel  surya  yang digunakan.
b. Dalam melakukan pengujian panel surya harus  memperhatikan  variabel  maupun faktor-faktor yang mempengaruhi pengujian  seperti  variabel  pengujian intensitas cahaya, suhu permukaan panel surya, dan sudut kemiringan panel surya agar  dalam  pengukuran  hasil  keluaran panel  surya  dapat  diperoleh  secara optimal.
c. Suhu  permukaan  panel  surya  tertinggi saat pengujian dengan beban lampu LED DC  200  Watt  pada  hari  pertama  pukul 12.00  yaitu  sebesar  57.7 ⁰ C  sedangkan suhu  terendah  terjadi  pada  hari  kedua pukul 16.00 yaitu sebesar 29.4 ⁰ C.
d. Suhu  permukaan  panel  surya  tertinggi saat pengujian panel surya sebagai suplai daya charging baterai  pada  hari  kedua pukul  12.00  yaitu  sebesar  54.9 ⁰ C sedangkan  suhu  terendah  terjadi  pada hari  ketiga  pukul  16.00  yaitu  sebesar 29.5 ⁰ C.
e. Berdasarkan  pengujian  dengan  beban lampu  LED  DC  12  Volt  200  Watt  yang
telah dilakukan, panel surya berkapasitas 200  Wp  menghasilkan  daya  maksimal sebesar  101.4  W  pada  hari  pertama pukul  10.00  dengan  suhu  permukaan panel  surya  53.4ºC,  sudut  kemiringan panel  surya  30º,  dan  intensitas  cahaya matahari  74.9  klx.  Sedangkan  panel surya  menghasilkan  daya  minimum sebesar  5  W  pada  hari  pertama  pukul 16.00  dengan  suhu  permukaan  panel surya 29.9ºC, sudut kemiringan 30º, dan intensitas  cahaya matahari  yang terserap 5.72 klx.
f. Berdasarkan pengujian ketika digunakan sebagai  suplai  daya charging baterai pada  sistem  penerangan  jalan  umum yang  telah  dilakukan,  panel  surya berkapasitas 200 Wp menghasilkan daya maksimal  sebesar  112  W  pada  hari kedua pukul 12.00 dengan suhu permukaan  panel  surya  54.9ºC,  sudut kemiringan panel surya 10º, dan intensitas  cahaya  matahari  66.1  klx. Sedangkan  panel  surya  menghasilkan daya minimum sebesar 7.99 W pada hari kedua pukul 16.00 dengan suhu permukaan  panel  surya  30.8ºC,  sudut kemiringan  30º,  dan  intensitas  cahaya matahari yang terserap 6.9 klx.
g. Keluaran  PLTS  tertinggi  terjadi  dari pukul  10.00  dan  12.00.  Hal  ini dikarenakan pada saat itu posisi matahari tepat  berada  di  atas  panel  surya. Sedangkan  keluaran  PLTS  terendah terjadi  pada  sore  hari  pukul  16.00.  Hal itu  dikarenakan  pada  kondisi  tersebut posisi matahari condong ke barat.
h. Nilai  daya  tertinggi  selama  tiga  hari pengujian dengan beban lampu LED DC 12  Volt  200  Watt  diperoleh  pada kemirigan  panel  surya  10º  dengan  rata- rata  hari  pertama  sebesar  63.95  W,  hari kedua  sebesar  63.72  W,  dan  hari  ketiga sebesar 69.36 W. Sedangkan untuk rata- rata  keseluruhan  dalam  3  hari,  panel surya  menghasilkan  nilai  tertinggi  daya, tegangan,  dan  arus  terdapat  pada  sudut kemiringan  panel  surya  10º  sebesar 65.68  W,  12.05  V,  dan  5.18  A  dengan
rata-rata intensitas cahaya matahari yang teserap sebesar 47.73 klx.
i. Nilai  daya  tertinggi  selama  tiga  hari pengujian  ketika  digunakan  sebagai suplai daya charging baterai pada sistem penerangan  jalan  umum  diperoleh  data pada  hari  pertama  dengan  kemirigan panel  surya  20º  dengan  rata-rata  sebesar 51.90 W, hari kedua dengan kemiringan panel  surya  10º  dengan  rata-rata  sebesar 74.66  W,  dan  hari  ketiga  dengan kemiringan panel surya 30º dengan rata- rata  sebesar  54.63  W.  Sedangkan  untuk rata-rata keseluruhan dalam 3 hari, panel surya  menghasilkan  nilai  tertinggi  daya, tegangan,  dan  arus  terdapat  pada  sudut kemiringan  panel  surya  10º  sebesar 58.20  W,  13.94  V,  dan  4.19  A  dengan rata-rata intensitas cahaya matahari yang teserap sebesar 43.65 klx.
j. Berdasarkan  pengujian  dan  grafik  yang ada,  pada  panel  surya  dengan  beban lampu  LED  DC  200  Watt  maupun  pada suplai  daya charging baterai  100  Ah bekerja  secara  optimal  pada  sudut kemiringan 10º dengan intensitas cahaya sekitar  60-80  klx  pada  atap  koridor bengkel listrik menuju bengkel elektronika. Sehingga faktor yang mempengaruhi  kinerja  panel  surya adalah sudut kemiringan panel surya dan intensitas  cahaya  matahari.  Dimana intensitas  cahaya matahari  yang terserap pada  panel  surya  tidak  selamanya dipengaruhi  oleh  suhu  permukaan  panel surya.
k. Berdasarkan pengujian ketika digunakan beban  lampu  DC  25  Watt  dengan kemiringan 10º, panel surya berkapasitas 200  Wp  mendapatkan  daya  tertinggi sebesar  15.9  W  pada  jam  12.00-13.00 dengan  cuaca  cerah  sedangkan  untuk pengujian  menggunakan  beban  lampu DC  35  Watt  dengan  kemiringan  10º, panel  surya  berkapasitas  200  Wp mendapatkan daya tertinggi sebesar 17.5 W pada jam 13.00.
l. Berdasarkan pengujian dan grafik didapatkan  rata-rata  dimana  pengujian menggunakan beban lampu DC 25 Watt
dengan  kemiringan  10º  untuk  rata-rata daya  sebesar  15.82  W,  arus  0.84  A, Tegangan  18.96  V,  Suhu  52.46  ºC  dan Intensitas  Cahaya  69.04  klx  sedangkan pada  pengujian  menggunakan  beban lampu  DC  35  Watt  dengan  kemiringan 10º  untuk  rata-rata  daya  sebesar  17.30 W,  arus  0.86  A,  Tegangan  18.95  V, Suhu 53 ºC dan Intensitas Cahaya 67.52 klx.

## DAFTAR PUSTAKA
Achmadi.  (2021). Lux  Meter .  Retrieved from  https://www.pengelasan.net/lux- meter/ (diakses pada 12 Mei 2022).
Dunia,  I.  (2022). Pengertian  Wattmeter,
Cara  Pengukuran  dan  Prinsip  kerja . Retrieved  from  ilmudunia.blogspot: http://ilmuudunia.blogspot.com/2017/0 8/pengertian-wattmeter-cara- pengukuran.html  (diakses  pada 27 Mei 2022). Gunoto, P., & Sofyan, S. (2020). Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya 100 Wp untuk Penerangan  Lampu  di  Ruang  Selaras
Fakultas  Teknik  Universitas  Riau Kepulauan. Sigma Teknika . Indonesia,  B.  (2021). Perbedaan  MCB  DC dengan  MCB  AC  Pada  Aplikasi Kelistrikan . Retrieved
from www.builder.id:https://www.builder.id/
perbedaan-mcb-dc-dengan-mcb-ac
pada-aplikasi kelistrikan/ (diakses pada 29 Mei 2022). Khoiroh,  I.  (2021). Desain  dan  Analisa Sistem Kontrol Suplai Daya Photovoltaic Kapasitas 150 Wp dengan Tegangan  Konstan. Teknik  Mesin Program  Studi  Teknologi  Rekayasa Pembangkit  Energi  Politeknik  Neger Semarang.
Nadella,  P.  (2021). Analisis  Perhitungan Optimasi  Daya  Panel  Surya  Ditinjau
Dari  Sudut  Kemiringan  Penerimaan Iradiasi. Teknik  Mesin  Program  Studi
Teknologi Rekayasa
Pembangkit
Energi Politeknik Negeri Semarang.
Pahevi,  R.  (2014). Pengujian  Karakteristik Panel  Surya  Berdasarkan  Intensitas Tenaga Surya. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Sarorougot,  D.  (2021). Rancang  Bangun Inverter  Plts  Sistem  On  Grid  3000  Va Berbasis  Plc  Dan  Scada  pada  Ruang Bengkel  Listrik  Politeknik  Negeri Semarang. D3 Teknik Elektro Program Studi  Teknik  Listrik  Politeknik  Negeri Semarang.
Wikipedia.  (2019). Inklinometer. Retrieved from
wikipedia: https://id.wikipedia.org/wiki/Inklinome ter (diakses pada 28 Mei 2022). Wikipedia. (2022). MC4 connector .
Retrieved from
wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/MC4_con nector (diakses pada 30 Mei 2022).