## Desain Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Surya untuk Sumber Energi Alternatif pada Mesin Sterilisasi Alat Medis Portabel
Rahmawati 1 , Ike Bayusari 1 , Caroline 1 , Hermawati 1 , Lerisa Mawarni 1 1 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Indralaya, Indonesia Penulis Korespondensi: etikmahyuddin@yahoo.com
Abstrak — Energi matahari memiliki jumlah yang sangat melimpah dan ramah terhadap lingkungan. Oleh sebab itu, seluruh makhluk hidup memanfaatkan matahari sebagai sumber kehidupan. Oleh karena persediaan energi kovensional  yang  tidak  akan  bisa  digunakan  dengan  terus  menerus  dalam  waktu  yang  sangat  lama,  maka dibutuhkan  suatu  energi  alternatif  yang  mampu  dimanfaatkan  sebagai  pembangkit  energi  listrik  yaitu  energi matahari  atau  surya,  dengan  menggunakan  sel  surya  untuk  menghasilkan  energi  listrik.  Terdapat  beberapa peralatan rumah tangga, perkantoran, dan juga rumah sakit yang menggunakan alat-alat listrik. Contohnya pada rumah sakit, salah satu alat listrik yang digunakan yaitu mesin sterilisasi alat medis. Sterilisasi adalah pelepasan suatu  alat  dan  juga  bahan  dari  berbagai  mikroorganisme  hidup  atau  stadium  istirahatnya.  Salah  satu  medote sterilisasi yakni sterilisasi panas yang terdiri dari 2 jenis yaitu sterilisasi panas kering dalam oven dengan suhu 160 0 C  selama  waktu  120  menit  -  170 0 C  selama  waktu  60  menit.  Pada  penelitian  ini  bertujuan  untuk  membuat pembangkit listrik tenaga surya sebagai sumber energi alternatif pada mesin sterilisasi portable untuk alat medis dengan  suhu  170 0 C.    Dari  percobaan  yang  telah  dilakukan  alat  yang  telah  dibuat  sudah  mampu  menghasilkan daya yang cukup untuk pengisian aki yang dapat digunakan sebagai sumber energi pada mesin sterilisasi alat medis portable dengan tegangan dan arus maksimal yaitu 20,9 V dan 8,1 A. Sedangkan pada cuaca yang mendung menghasilkan tegangan dan arus yang paling kecil yakni hanya mampu menghasilkan tegangan sebesar 17,6 V dan  arus  sebesar  1  A.  Aki  yang  harus  memiliki  minimal  tegangan  12  V  untuk  mencapai    170 0 C.  Data  untuk mencapai 170 0 C, panel surya menghasilkan daya paling maksimal sebesar 163,13 Watt dan minimal 62,08 Watt. Artinya semakin besar daya maka semakin cepat pegisian aki, begitupun sebaliknya.
Kata Kunci — Panel Surya, Sterilisasi, Mesin Sterilisasi Portabel, Daya Listrik, Suhu
Abstract — Solar energy has a very abundant amount and is friendly to the environment.  Therefore, all living things use the sun as a source of life. However, conventional energy that is still widely used as an energy source to produce electrical energy is such as coal, gas, and petroleum. Because the supply of conventional energy that will not be able to be used continuously for a long period of time, an alternative energy is needed that can be used as an electrical energy generator, namely solar or solar energy, by using solar cells to produce electrical energy. There are several household appliances, offices, and hospitals that use power tools. For example, in hospitals, one of the electrical devices used is a medical device sterilization machine. Sterilization is the release of a tool and also material from various living microorganisms or their resting stage. One of the sterilization methods is heat sterilization consisting of 2 types, namely dry heat sterilization in an oven with a temperature of 160 0 C for 120 minutes - 170 0 C for 60 minutes. This study aims to make solar power plants as an alternative energy source on  portable  sterilizers  for  medical devices with a  temperature  of  170 0 C.    From  the  experiments  that  have  been carried out, the tool that has been made is able to produce enough power for charging the battery which can be used as an energy source on portable medical device sterilization machines with a maximum voltage and current of  20.9  V  and  8.1  A.  While  in  cloudy  weather  produces  the  smallest  voltage  and  current,  which  is  only  able  to produce a voltage of 17.6 V and a current of 1 A. The battery must have a minimum voltage of 12 V to reach 170 0 C. data to reach 170 0 C, solar panels produce a maximum power of 163.13 Watts and a minimum of 62.08 Watts. This means that the greater the power, the faster the battery charging, and vice versa.
Keywords — Solar Panel, Sterilizer, Portable Sterilizer, Electric Power, Temperature

## I.  P ENDAHULUAN
Matahari merupakan suatu sumber energi alternatif terbesar yang terdapat di bumi. Energi matahari memiliki jumlah  yang  sangat  melimpah  dan  ramah  terhadap  lingkungan.  Oleh  sebab  itu,  seluruh  makhluk  hidup memanfaatkan  matahari  sebagai  sumber  kehidupan.  Dengan  bertambahnya  populasi  penduduk  dan berkembangnya teknologi pada saat ini membuat kebutuhan energi terus meningkat. Salah satu energi yang akan sangat dibutuhkan yaitu energi listrik. Sumber energi listrik yang masih sering digunakan saat ini yaitu energi konvensional seperti batu bara, gas, dan minyak bumi. Oleh karena persediaan energi kovensional yang tidak    akan  bisa  digunakan  dengan  terus  menerus  dalam  waktu yang  sangat  lama,  maka  dibutuhkan  suatu energi alternatif yang mampu dimanfaatkan sebagai pembangkit energi listrik yaitu dengan upaya membangun Pembangkit Listrik Tenaga Suya (PLTS). Arus, tegangan, dan daya keluaran yang dihasilkan dari PLTS dapat dimanfaatkan  sebagai  pengganti  dari  sumber  energi  listrik  PLN.  Sumber  energi  listrik  dari  PLTS  dapat dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi  dari  alat-alat  listrik.  Terdapat  beberapa  peralatan  rumah  tangga, perkantoran, dan juga rumah sakit yang menggunakan alat-alat listrik. Contohnya pada rumah sakit, salah satu
alat  listrik  yang  digunakan  yaitu  mesin  sterilisasi  alat  medis.  Sehingga  pada  penelitian  ini  sebagai  upaya meminimalisir penggunaan energi konvensional pada alat listrik, maka penelitian ini bertujuan untuk mendesain dan  merancang  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  sebagai  sumber  energi  alternatif  pada  mesin sterilisasi alat medis portable.

## II. T INJAUAN PUSTAKA

## A. Energi Matahari
Energi dapat diklasifikasikan sebagai berasal dari bumi atau berasal dari planet lain, tergantung sumbernya. Energi matahari berasal dari sumber di luar bumi.[1]. Energi matahari atau disebut juga dengan energi surya merupakan salah satu sumber energi alternatif yang menjadi salah satu sumber energi utama yang paling besar memancarkan  energi  di  bumi  [8].  Ketersediaan  energi  matahari  yang  sangat  melimpah  membuat  energi matahari tidak ada habisnya. Energi ini juga dapat dimanfaatkan secara efektif untuk memproduksi energi listrik dengan  memanfaatkan  teknologi  sel  surya  ( sel  photovoltaic ).  Sel  surya  memiliki  banyak  kelebihan  yaitu mengkonversi  energi  dari  energi  matahari  yang  akan  menjadi  energi  listrik  yang  tidak  menghasilkan  polusi, dapat pindah secara fleksibel karena ukurannya yang relatif tidak terlau besar, tidak jauh dari pusat beban yang akan mempermudah penyaluran energi dengan sangat sederhana.

## B. Sel Surya
Sel  surya  merupakan  sebuah  semikonduktor  yang  memiliki  suatu  kemampuan  untuk  mengubah  energi matahari  melalui  metode  fotovoltaik  menjadi  energi  listrik.  Penggunaan  teknologi  sel  surya  tersebar  luas  di banyak industri, termasuk pembangkit listrik yang dimanfaatkan sebagai sumber mengisi baterai dan sumber penerangan jalan [2]. Selsurya terbagi menjadi dua jenis sambungan atau junction semikonduktor yaitu bagian atas jenis tipe P (positif) sedangkan pada bagian bawah jenis tipe N (negatif) untuk menghasilkan medan listrik. Pada  saat  semikonduktor  jenis  P  dan  juga  jenis  N  terpapar  radiasi  sinar  matahari  yang  akan  memproduksi dalam bentuk muatan positif dan muatan negatif, muatan ini akan terjadi polarisasi yang akan membuat muatan positif akan menuju ke muatan negatif. Pada kedua jenis semikonduktor akan terjadi sebuah beda potensial dan akan memproduksi arus listrik pada saat dihubungkan oleh suatu penghantar [3]. Jumlah sinar matahari yang ada dan cuaca berdampak pada nilai tegangan dan arus yang dihasilkan sel surya. Dalam operasi real, bagaimanapun, tidak ada sel surya yang beroperasi pada kondisi terbaiknya sepanjang waktu [4].

## C. Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pembangkit  listrik  tenaga  surya  merupakan  pembangkit  yang  memanfaatkan  energi  matahari  menjadi energi  listrik.  Teknologi  yang  digunakan  untuk  mengkonversi  energi  tersebut  yaitu  menggunakan  sel  surya ( photovoltaic ) yang tersusun menjadi komponen panel surya. Cara kerja dari bahan sel dalam mendapatkan energi matahari berasal Tegangan listrik arus searah (DC) dibuat oleh bahan sel surya ketika elektron dari sinar matahari ditransfer dari ikatan atomnya menjadi elektron yang bergerak bebas [5].

## D. Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Solar  Charge  Controller  (SCC)  merupakan  alat  yang  dapat  mengatur  dan  pengoptimalkan  pengisian baterai/aki dengan cara mengatur arus dan tegangan pengisian berdasarkan daya yang dihasilkan oleh panel surya [5]. Alat ini bertugas untuk proteksi pengisian baterai agar tidak berlebihan. Jika tidak di proteksi baterai akan mengalami kerusakan [6].
Fungsi dari alat Solar Charge Controller:
• Proteksi pengisian baterai
Ketika tegangan pengisian pada baterai sudah dalam keadaan telah terisi penuh, sehingga dapat mencegah baterai terisi daya berlebih karena pengontrol akan menghentikan arus yang mengalir didalamnya. Oleh karena itu, ketahanan pada kondisi baterai akan jauh lebih bertahan lama atau awet. Pada situasi ini, panel surya yang memasok  listrik  akan  langsung  tersalurkan  ke  beban  /  peralatan  listrik  untuk  jumlah  tertentu  sesuai  dengan kebutuhan daya dari suatu peralatan listrik [6].
• Proteksi pengisian dari baterai ke beban
Pengontrol akan berfungsi untuk mencegah beban atau peralatan listrik menarik listrik dari baterai ketika tegangan pada baterai hampir kosong atau tidak penuh. Ketika kondisi voltase tertentu terjadi (seringkali sekitar 10% dari voltase baterai yang tersisa), pengontrol memutus arus beban. Situasi ini menjaga baterai dan juga akan melindungi sel-sel pada baterai dari kerusakan [6].

## E. Baterai/Aki
Baterai dapat dimanfaatkan sebagai tempat menyimpan energi. Dalam cara kerja PLTS baterai digunakan untuk menyimpan energi yang dihasilkan oleh panel surya dalam bentuk energi listrik arus searah (DC), energi listrik yang tersimpan didalam aki dapat digunakan sebagai suplai beban saat malam hari dan pada kondisi berawan atau hujan [5].  Baterai yang tepat yang digunakan untuk panel surya yaitu baterai deep cycle lead acid dengan efisiensi 80% dengan penggunaan yang  tahan lama, lebih aman, mudah digunakan dan biaya yang relatif murah [7].

## F. Menentukan Kapasitas PLTS
Pada sistem pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) untuk dapat beroperasi secara maksimal, maka perlu untuk Perlu persiapan yang matang untuk menentukan kapasitas komponen dalam perancangan sistem PLTS. berikut merupakan cara untuk menentukan kapasitas komponen PLTS.

## 1) Menentukan Kebutuhan Energi Listrik
Untuk menentukan perhitungan berapa watt daya yang dibutuhkan pada mesin sterilisasi alat medis portable ditentukan dari hasil perhitungan satuan watt jam per hari, yang akan ditunjukkan oleh panel surya dan berapa jam penggunaan setiap harinya. Daya pemakaian dapat dihitung dengan persamaan 2.2 :
𝑊  =  𝑃  ×  𝑡 (1)
Keterangan :
W   = Energi Listrik (kWh)
P = Daya Listrik (Watt)
t = Waktu (s)
Daya beban yang dipakai Mesin sterilisasi = 240 Watt x 3 jam = 720 kWh

## 2) Menentukan Kapasitas Panel Surya
Dari rata-rata penyerapan matahari menjadi energi listrik di Indonesia secara maksimal yaitu selama 5 jam dapat digunakan untuk menentukan kapasitas panel surya yang akan digunakan. Kapasitas panel surya dapat dihitung dengan persamaan 2.3 :
𝑃  =  𝑊 / 𝑡 (2)
Keterangan :
P = Daya panel surya (Watt)
W   = Energi pemakaian (kWh)
t = Waktu maksimal penyinaran matahari (t)
Kapasitas  panel  surya  =  720  kWh  /  5  jam  =  144  W.  Sehingga  penelitian  ini  membutuhkan  panel  surya sebesar 200 W (4 x 50 W). Perhitungan daya yang dihasilkan 200 W x 5 jam = 1000 kWh. Perhitungan tersebut sesuai dengan jebutuhan daya beban yang digunakan saat panel surya berfungsi sebaik mungkin.

## 3) Menentukan Kapasitas Solar Charge Controller (SCC)
Mengetahui spesifikasi panel surya memungkinkan seseorang untuk memastikan kapasitas Solar Charge Controller (SCC). Persamaan 2.4 dapat digunakan untuk menghitung kapasitas SCC sebagai berikut:
𝐼𝑆𝐶𝐶  =  𝐼𝑠𝑐  ×  4 (3) Keterangan : ISCC = Kapasitas arus pada SCC (A) Isc = Arus pada panel surya (A) 4 = Jumlah panel surya
Kapasitas arus pada panel surya = 2.94 x 4 = 11,76 A. Sehingga, SCC yang digunakan adalah minimal 11.76 A dan pada penelitian ini menggunakan SCC sebesar 40 A

## 4) Menentukan Kapasitas Aki
Dalam menentukan kapasitas Aki pada saat digunakan harus memperhitungkan faktor efisiensi. Kapasitas baterai  tidak  boleh  dilampaui  saat  beroperasi;  baterai  dalam  kondisi  prima  harus  memiliki  kapasitas  1,5  kali seluruh  jumlah  daya  beban  yang  dibutuhkan.  Persamaan  2.5  dapat  digunakan  untuk  menghitung  kapasitas baterai :
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐴𝑘𝑖  =  1,5  ×  𝑊/𝑉 (4) Keterangan : Kapasitas Aki = Kapasitas Baterai W = Energi pemakaian V = Tegangan pada baterai
Kapasitas baterai = 1,5 x (720 kWh/12 V) = 90 Ah Di penelitian ini menggunakan baterai berkapasitas 100 Ah.

## G. Daya Aktif
Daya adalah energi per satuan waktu. Kuantitas energi yang dihasilkan atau diserap dalam rangkaian listrik diukur dalam watt sebagai daya listrik. Daya yang digunakan untuk menghantarkan energi sebenarnya dikenal sebagai  daya  aktif.  Sebagai  salah  satu  contoh,  energi  mekanik,  cahaya,  dan  panas.  Perumusan  daya  aktif adalah sebagai berikut.:
𝑃   =  𝑉.  𝐼 . 𝑐𝑜𝑠 𝜑 (5) Dimana: P = Daya aktif (Watt) V = Tegangan (Volt) I = Arus (Ampere) cos φ = faktor daya

## H. Mesin Sterilisasi Alat Medis
Pengertian  steril  merupakan  suatu  kondisi  bebas  dan  terhindar  dari  mikroorganisme  hidup.  Sedangkan sterilisasi  adalah  proses  menghilangkan  semua  spora  hidup  dan  mikroba  dari  suatu  sediaan  untuk mensterilkannya dengan cara apapun yang memungkinkan hal itu terjadi. Metode yang dapat digunakan untuk sterilisasi suatu alat yaitu dengan pemanasan. Pemanasan terbagi menjadi dua yaitu pemanasan kering dan pemanasan  lembab.  Dalam  penelitian  ini  pemanasan  yang  digunakan  yaitu  pemanasan  kering  dengan menggunakan udara panas oven dengan suhu 170 0 C selama 1 jam. Untuk banyak peralatan medis dan gelas steril  penggunaan  sterilisasi  dengan  panas  kering  akan  lebih  efisien  [8].  Oleh  sebab  itu,  pada  penelitian  ini melakukan sterilisasi pada alat-alat bedah yang berupa pisau bedah, pins , needles , atau seeds .

## III. M ETODOLOGI P ENELITIAN
Lokasi  yang  digunakan  untuk  perancangan,  pembuatan,  pengujian,  dan  pengambilan  data  pada  alat dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Jurusan Teknik Elektro Universitas Sriwijaya. Penelitian dimulai dari bulan  September  2022  sampai  Maret  2023  dengan  melakukan  perencanaan  dan  konsep  penelitian,  lalu melakukan  studi  literatur  pada  buku  serta  jurnal,  melakukan  penulisan  proposal,  mendesain  alat yang  akan dibuat  yang  dilanjutkan  membuat  alat  penelitian,  lalu  pengambilan  data  pada  alat,  dan  menganalisa  serta menarik kesimpulan.

## A. Diagram Alir Penelitian
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## B. Desain Alat Penelitian
Pada  perancangan  pembangkit  listrik  tenaga  surya  yang  akan  digunakan  pada  mesin  sterilisasi  yaitu menggunakan panel surya jenis polikristalin.
Gambar 2. Desain Alat Penelitian

## C. Skema Pengambilan Data
terlihat pada Gambar 3. Berikut adalah rencana pengumpulan data penelitian yang akan dilakukan.
Keterangan gambar : 1. Panel surya polikristalin 2. Wattmeter DC digital 3. Solar Charger Controller (SCC) 4. Volt ampere meter digital 5. Baterai/aki 6. Volt ampere meter digital 7. Mesin sterilisasai alat medis

## Gambar 3. Skema Pengujian
Daya keluaran panel surya yang tersimpan pada baterai dilakukan pengujian apakah mampu memanaskan mesin sterilisasi alat medis portable hingga suhu 170 0 C. Jika iya maka dilanjutkan pengambilan data, jika tidak maka dilakukan perbaikan pada alat.
• Meletakkan  panel  surya  di  tempat  terbuka  yang  menghadap  ke  sinar  matahari  agar  mendapatkan radiasi matahari secara efektif.
• Melihat dan mencatat pengukuran besarnya tegangan dan arus keluaran panel surya pada wattmeter DC digital.
• Melakukan pengambilan data arus, tegangan, dan daya pada solar charge controller dan baterai aki, lalu di dilakukan pengujian apakah mampu mesin sterilisasi alat medis portable menghasilkan panas dengan suhu standar dari daya yang dihasilkan oleh PLTS.

## IV.  H ASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Umum
Pada penelitian ini menggunakan panel surya berkapasitas 200 Wp yang tersusun dari 4 buah panel yang dimana masing-masing panel berkapasitas 50 Wp dengan jenis polycrystaline yang dapat dilihat pada gambar 4.1. Panel surya tersebut diletakan pada sebuah kerangka yang mampu menopang panel tersebut dengan baik, setelah disusun pada kerangka selanjutnya panel surya tersebut dirangkai secara paralel agar menghasilkan arus yang besar lalu dihubungkan ke solar charger controller yang mampu mengontrol pengisian daya ke aki. Setelah  aki sudah  terisi penuh  maka  dapat  dimanfaatkan sebagai sumber  energi  pada  mesin  sterilisasi  alat medis portable.
Gambar 4. Alat Penelitian

## B. Data Hasil Pengukuran
TABLE I. D ATA H ASIL P ENGUKURAN D AN P ERHITUNGAN No. Hari Waktu Tegangan (V) Arus Daya (Watt) Suhu Mesin ( 0 C) (I)
1. Hari ke 1 11.00 19,8 3,5 69,3 170 13.00 17,6 1 17,6 104 15.00 20 3,8 76 170 2. Hari ke 2 11.00 20,9 3,9 81,51 170 13.00 19,3 3,2 61,76 170 15.00 20 3,8 76 170 3. Hari ke 3 11.00 19,4 3,2 62,08 170 13.00 19,6 3,3 64,68 170 15.00 19,7 3,4 66,98 170 4. Hari ke 4 11.00 19,8 4,4 87,12 170 13.00 19,99 7,2 143,92 170 15.00 19,35 2,3 44,5 149 5. Hari ke 5 11.00 19,9 6 119,4 170 13.00 20,21 7,4 149,55 170 15.00 19,24 3,1 59,64 156 6. Hari ke 6 11.00 18,9 1,8 34,02 135 13.00 19,04 2,2 41,88 143 15.00 19,31 3,2 61,79 170 7. Hari ke 7 11.00 19,91 7,1 141,36 170 13.00 19,85 6,8 134,98 170 15.00 18,42 1,6 29,47 127 8. Hari ke 8 11.00 18,95 2,1 39,79 140 13.00 19,86 4,2 83,41 170 15.00 18,66 1,7 31,72 132 9. Hari ke 9 11.00 18,99 1,8 34,18 136 13.00 19,02 2,2 41,84 146 15.00 20,13 7,2 144,93 170 10. Hari ke 10 11.00 20,83 7,8 162,47 170 13.00 18,25 1,2 21,9 114 15.00 20,18 7,2 145,29 170 11. Hari ke 11 11.00 19,58 3,4 66,57 170 13.00 20,1 7,1 142,71 170 15.00 18,72 3,2 59,9 152 12. Hari ke 12 11.00 19,77 4,4 86,98 170 13.00 20,02 7,6 152,15 170 15.00 18,22 1,2 21,86 117 13. Hari ke 13 11.00 19,06 2,2 41,93 145 13.00 18,41 1,2 22,09 113 15.00 19,45 3,3
64,18
170
14.
Hari ke 14 11.00 20,14 8,1 163,13 170 13.00 20,23 7,4 149,7 170 15.00 19,42 3,2 62,14 170
Pada penelitian ini telah didapatkan data tegangan (volt), arus (ampere), dan suhu mesin sterilisasi (°C). Pengambilan data penelitian dilakukan selama 14 hari pada waktu berbeda yaitu pukul 11.00 WIB, 13.00 WIB, dan 15.00 WIB. Pengukuran yang dilakukan yaitu berupa data tegangan dan arus hasil dari panel surya yang diukur  menggunakan  multimeter  digital  dan  juga  pengukuran  suhu  pada  mesin  sterilisasi  alat  medis menggunakan termometer digital. Tabel 1 adalah data hasil pengukuran pada alat penelitian.

## Gambar 5. Grafik Tegangan
Pada gambar 5 ditunjukkan grafik tegangan yang telah didapatkan dari penelitian yang telah dilakukan yang dikelompokkan  berdasarkan  waktu  pengambilan  data  dimana  pada  tegangan  yang  dihasilkan  menunjukkan perbedaan setiap harinya. Pada data grafik 4.1 diketahui bahwa data tegangan yang paling tinggi didapatkan pada hari ke 2 pada pukul 11.00 dengan nilai 20,9 V sedangkan nilai terkecil ada pada hari ke 1 pukul 13.00 dengan  nilai  tegangan  sebesar  17,6  V.  Dari  grafik  tersebut  dapat  dianalisa  bahwa  panel  surya  dalam menghasilkan  tegangan  dipengaruhi  oleh  waktu  pengambilan  datanya,  yang  dimana  dipengaruhi  oleh beberapa faktor salah satunya yaitu kondisi cuaca serta intensitas cahaya yang masuk pada sel surya sehingga tegangan yang dihasilkan setiap waktunya berbeda-beda.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Arus (A) Hari Grafik Arus Arus (A) Pada Saat Jam 11.00 WIB Arus (A) Pada Saat Jam 13.00 WIB
Arus (A) Pada Saat Jam 15.00 WIB
15 16 17 18 19 20 21 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 T eg a ng a n ( V) Hari

## Grafik Tegangan
Tegangan (V) Pada Saat Jam 11.00 WIB Tegangan (V) Pada Saat Jam 13.00 WIB Tegangan (V) Pada Saat Jam 15.00 WIB
Untuk  gambar  6  ditunjukan  grafik  data  arus  yang  telah  didapatkan  memiliki  perbedaan  setiap  waktunya dengan variasi arus antara 1 A – 8 A. Nilai tertinggi yang didapatkan diperoleh pada hari ke 14 pengukuran pada pukul 11.00 dengan nilai 8,1 A. Sedangkan untuk nilai arus yang paling kecil didapakan pada pukul 13.00 pada hari ke 1 pengambilan data dengan nilai 1 A. Dari grafik tersebut dapat dianalisa dalam menghasilkan arus berdasarkan hukum Ohm arus berbanding lurus terhadap tegangan, namun terdapat pebedaan nilai arus yang dihasilkan sangat jauh disetiap waktu pengambilan data, yang dimana dipengaruhi oleh beberapa faktor salah  satunya  yaitu  kondisi  cuaca  serta  intensitas  cahaya  yang  masuk  pada  sel  surya  sehingga  arus  yang dihasilkan  setiap  waktunya  berbeda-beda.  Semakin  rendah  intensitas  cahaya  yang  masuk  pada  sel  surya, maka arus akan semakin rendah. Arus yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh hambatan yang tidak konstan karena terjadinya perubahan suhu pada hambatan sehingga arus yang dihasilkan akan berubah-ubah.

## Gambar 7. Grafik Daya
Untuk  data  daya  yang  telah  diperoleh  ditunjukan  pada  gambar  7  daya  yang  diperoleh  dari  perhitungan antara tegangan dengan arus maka didapatkan data yang berbeda-beda seperti grafik di atas. Untuk daya yang terbesar  didapatkan  pada  hari  ke  14  pada  pukul  11.00  dengan  nilai  163,134  W.  Untuk  daya  yang  terkecil didapatkan pada hari ke 1 pada pukul 13.00 dengan nilai 17,6 W. Dari grafik tersebut dapat dianalisa bahwa daya yang dihasilkan oleh panel surya dipengaruhi oleh tegangan dan arus yang dihasilkan oleh panel surya. Terdapat daya yang dihasilkan sangat kecil dikarenakan arus yang dihasilkan sangat kecil.
0 50 100 150 200 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Da y a ( W) Hari Grafik Daya Daya (Watt) Pada Jam 11.00 WIB Daya (Watt) Pada Jam 13.00 WIB Daya (Watt) Pada Jam 15.00 WIB 170 170 170 170 170 135 170 140 136 170 170 170 145 170 104 170 170 170 170 143 170 170 146 114 170 170 113 170 170 170 170 149 156 170 127 132 170 170 152 117 170 170 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 S UHU ( 0 C) HARI

## G R A FI K   S U H U   M E S I N
Suhu Mesin Pada Jam 11.00 WIB Suhu Mesin Pada Jam 13.00 WIB Suhu Mesin Pada Jam 15.00 WIB
Pada data suhu mesin sterilisasi yang telah didapatkan mampu mencapai suhu ingin dicapai sesuai standar yaitu 170 0 C dan beberapa data sudah mencapai suhu maksimal, akan tetapi ada beberapa data yang belum mencapai suhu maksimal. Seperti data pada hari ke 1 pada pukul 13.00 mendapatkan nilai suhu yang paling kecil  yakni  104 0 C.  Dari  grafik  tersebut  dapat  dianalisa  bahwa  dalam  percobaan  yang  telah  dilakukan,  suhu mesin  sterilisasi  telah  mencapai  standar  yaitu  1700C  dan  juga  ada  yang  belum  mencapai  standar,  hal  ini dipengaruhi oleh daya yang dihasilkan oleh panel surya belum cukup mampu mengisi aki dengan penuh.
Setelah dilakukan pengambilan data selama 14 hari pada tiap pukul 11.00 WIB, 13.00 WIB, dan 15.00 WIB. Didapatkanlah grafik data seperti gambar di atas, pada gambar  5 sampai 8 Tegangan yang didapatkan dari panel  surya  berbeda-beda  setiap  harinya  dikarenakan  kondisi  cuaca  yang  berbeda  setiap  hari  dan  waktu pengambilan  datanya  yang  didapatkan  tegangan  tertinggi  yakni  20,9  V dengan  arus  tertinggi  dalam  14  hari pengambilan  data  yakni  8,1  A.  Dalam  kondisi  ini,  memperngaruhi  daya  yang  didapatkan  selama  14  hari pengambilan  data.  Akibatnya  daya  yang  dihasilkan  berbeda-beda  nilainya,  untuk  daya  tertinggi  yang didapatkan  yakni  163,134  W.  Sehingga  suhu  yang  dihasilkan  oleh  mesin  steril  mengalamii  kenaikkan  dan penurunan suhu yang berbeda akan tetapi masih dalam kondisi stabil, seperti yang bisa dilihat pada gambar sudah mencapai suhu 170 0 C namun ada suatu kondisi suhu dari mesin steril hanya mencapai 104 0 C karena daya yang dihasilkan panel surya kecil yakni 17,6 W.
Berdasarkan data yang ada diatas, suhu mesin steril tersebut dipengaruhi kondisi tegangan dan arus yang dihasilkan  dari  panel surya  yang  mampu  digunakan  untuk pengisian  aki yang  akan  dipakai  sebagai sumber energi  untuk  mesin  sterilisasi.  Dalam  mendapatkan  tegangan  dan  arus  dipengaruhi  oleh  intensitas  cahaya matahari dan juga cuaca, yang dimana pada saat cahaya matahari yang terik atau cerah maka panel surya mampu menghasilkan daya secara maksimal sehingga daya keluaran panel surya tersebut dapat melakukan pengisian  aki  mampu  dilakukan  secara  maksimal.  Semakin  rendah  intensitas  cahaya  yang  masuk  pada  sel surya,  maka  arus  akan  semakin  rendah.  Arus  yang  dihasilkan  juga  dipengaruhi  oleh  hambatan  yang  tidak konstan karena terjadinya perubahan suhu pada hambatan sehingga arus yang dihasilkan akan berubah-ubah. Sehingga,  dalam  operasi  real,  bagaimanapun,  tidak  ada  sel  surya  yang  beroperasi  pada  kondisi  terbaiknya sepanjang waktu. Hal ini disebabkan oleh pengaruh dari tegangan, arus dan daya yang dihasilkan oleh panel surya yang bergantung pada kondisi cuaca dan terik matahari serta intensitas cahaya matahari. Jika tegangan pada aki kurang dari 12 V maka mesin steril tidak mampu mencapai suhu yang diinginkan yakni 170 0 C, oleh karena itu aki harus lah memiliki minimal tegangan diatas 12 V sehingga suhu mesin steril mampu mencapai standar yakni 170 0 C.

## V.  K ESIMPULAN
Kesimpulan yang didapatkan dari penelitian yang telah dilakukan dengan berdasarkan tujuan dan hasil dari penelitian  yaitu  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  yang  dirancang  mampu  menghasilkan  daya  yang  cukup untuk pengisian aki yang dapat digunakan sebagai sumber energi pada mesin sterilisasi alat medis portable dengan  berdasarkan  data  hasil  penelitian  yang  didapatkan  dengan  menggunakan  panel  surya  jenis polycristaline yang menghasilkan tegangan dan arus maksimal yaitu 20,9 V dan 8,1 A. Kemudian, tegangan, arus, dan daya yang dihasilkan oleh panel surya dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari dan juga cuaca, yang dimana pada saat cuaca cerah panel surya mampu menghasilkan tegangan dan arus yang paling besar dengan nilai 20,9 V dan 8,1 A. Sedangkan pada cuaca yang mendung menghasilkan tegangan dan arus yang paling kecil yakni hanya mampu menghasilkan tegangan sebesar 17,6 V dan arus sebesar 1 A.
Suhu pada mesin sterilisasi akan dipengaruhi oleh daya yang dihasilkan oleh panel surya dalam pengisian aki  yang  harus  memiliki  minimal  tegangan  12  V  untuk  mencapai  170 0 C,  sedangkan  daya  dipengaruhi  oleh tegangan dan arus yang dihasilkan oleh panel surya. Dapat dilihat pada data untuk mencapai 170 0 C, panel surya  menghasilkan  daya  paling  maksimal  sebesar  163,13  Watt  dan  minimal  62,08  Watt.  Artinya  semakin besar daya maka semakin cepat pegisian aki, begitupun sebaliknya.
Untuk penelitian selanjutnya agar dapat menghasilkan penelitian yang lebih baik sehingga penulis memiliki saran  yaitu  dengan  menambahkan  komponen  inverter  pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  agar menghasilkan listrik AC atau bolak-balik sebagai perbandingan apakah ada perbedaan dengan penelitian yang telah penulis lakukan.

## D AFTAR P USTAKA
[1] A. Pudjanarsa dan D. Nursuhud, Mesin Konversi Energi, EDISI KETI. Surabaya: Andi Yogyakarta, 2012.
[2] M. Galád and P. Špánik, “Design of photovoltaic solar cell model for stand-alone renewable system,” 10th Int. Conf. Elektro 2014 - Proc., no. 2, pp. 285 –288, 2014, doi: 10.1109/ELEKTRO.2014.6848903.
[3] S. Ch, “Perbandingan Unjuk Kerja Antara Panel Surya Sel Surya Berpenjejak dengan Panel Sel Surya Diam,” Teknologi Elektro, vol. 9, no. 1, 2010.
[4] F. Hidayanti. Aplikasi Sel Surya. Jakarta, 2021.
[5] P. Gunoto and S. Sofyan, “Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya 100 Wp Untuk Penerangan Lampu di Ruang Selasar Fa kultas Teknik Universitas Riau Kepulauan,” Sigma Tek., vol. 3, no. 2, pp. 96–106, 2020, [Online].
[6] B. H. Purwoto, J. Jatmiko, M. A. Fadilah, and I. F. Huda, “Efisiensi Penggunaan Panel Surya sebagai Sumber Energi Alternatif,” Emit. J. Tek. Elektro, vol. 18, no. 1, pp. 10 –14, 2018, doi: 10.23917/emitor.v18i01.6251.
[7] S. S. Mohammad Hafidz ;, “Perancangan Dan Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Surya Kapasitas 10 Mw on Grid Di Yogyakarta,” Jur. Tek. Elektro, Sekol. Tinggi Tek. PLN, vol. 7, no. 1, pp. 49, 2015.
[8] R. Tungadi, Teknologi Sediaan Steril. Jakarta, 2017.