Vol. 12 No. 3, pISSN: 2303-0577 eISSN: 2830-7062              http://dx.doi.org/10.23960/jitet.v12i3.4549

## PERANCANGAN  PROTOTYPE  SISTEM  PEMANTAUAN PANEL  SURYA  BERBASIS  IOT
Noer Soedjarwanto 1* , Zulmiftah Huda 2 , Altika Zulfa Kurniawan 3
1,2,3 Jurusan  Teknik  Elektro,  Universitas  Lampung;  Jl.  Prof.  Sumantri  Brojonegoro  No  1, Lampung
Received: 15 Juni 2024 Accepted: 31 Juli 2024
Published: 7 Agustus 2024

## Keywords:
PLTS  Off-Grid,  Sistem
Pemantauan,  IoT
Corespondent  Email: noersoedjarwanto@gmail.com
Abstrak. Pembangkit listrik di Indonesia saat ini masi bergantung pada  energi  fosil,  yang  mana  ketersediannya  semakin  terbatas,  sehingga diperlukannya sumber energi listrik yang berasal dari energi terbarukan salah satunya yaitu PLTS. Dengan adanya pembangkit energi baru dan terbarukan efeknya  dapat  mengurangi  penggunaan  energi  fosil  sekaligus  mengurangi emisi  karbon  yang  ada.  Pada  PLTS  perlu  dilakukannya  pengukuran  nilai tegangan  dan  arus  agar  dapat  mengetahui  daya  yang  dapat  dihasilkan.  Jika pengukuran  dilakukan  secara  manual  dan  harus  dilakukan  secara  terus menerus  maka  tidak  akan  efektif  dan  efisien  dalam  penggunaannya. Sehingga  berdasarkan  hal  tersebut,  perlu  dibuat  alat  sistem  pemantauan tegangan,  arus,  dan  daya  pada  panel  surya.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengembangkan protoype sistem  pemantauan  panel  surya  berbasis  IoT. Berdasarkan percobaan protoype sistem pemantauan panel surya yang dibuat dapat  bekerja  dengan  baik  dan  hanya  memiliki  nilai  rata-rata  error  sebesar 0,56% untuk tegangan dan 7% untuk arus.
Abstract. Power  generation  in  Indonesia  is  currently  still  dependent  on fossil  energy,  whose  availability  is  increasingly  limited,  so  the  need  for sources of electrical energy derived from renewable energy, one of which is PLTS. With the existence of new and renewable energy plants, the effect can reduce the use of fossil energy while reducing existing carbon emissions. In PLTS it is necessary to measure the value of voltage and current in order to know the power that can be generated. If the measurement is done manually and must be done continuously, it will not be effective and efficient in its use. So  based  on  this,  it  is  necessary  to  make  a  monitoring  system  tool  for voltage, current, and power in solar panel. This research aims to develop an IoT-based  solar  panel  monitoring  system  prototype.  Based  on  the experiment,  the  prototype  of  the  solar  panel  monitoring  system  made  can work well and only has an average error value of 0.56% for voltage and 7% for current.

## 1. PENDAHULUAN
Saat  ini  penggunaan  energi  listrik  terus bertambah    pada    setiap    tahunnya,    karena bertambahnya    peralatan    listrik    yang digunakan.    Maka    dari    itu    perlu dilakukannya penyeimbangan antara pembangkit   listrik    dengan   konsumsi   energi listrik  yaitu  dengan  cara  pengembangan  dan pembangunan  pembangkit  yang  harus  terus dilakukan.[1]
Berdasarkan  data  PLN  tahun  2023  total kapasitas    terpasang    mengalami    peningkatan
sebesar    1,07%    dibandingkan    tahun sebelumnya.[2]    Maka    dari    itu,    perlu dibangun    pembangkit    energi    baru    dan terbarukan    salah    satunya    seperti    PLTS. Indonesia    merupakan    negara    dengan    iklim tropis  dan  memiliki  potensi  sinar  matahari sebesar    4,8    kWh/m 2 setara    dengan 112.000GWp,    akan    tetapi    saat    ini    hanya terpasang  10MWp.[3]
Dengan  memanfaatkan  potensi  yang  ada, PLTS    dapat    dengan    mudah    di    bangun    di Indonesi.    PLTS Off-grid merupakan    jenis
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
PLTS  yang  sederhana  dan  mudah  dibangun. PLTS Off-grid sendiri  dapat  di  aplikasikan di    berbagai    bidang    salah    satunya    di kalangan    industri.    Dengan    banyaknya penambahan    pembangkit    listrik    terbarukan maka    secara    perlahan    dapat    mengurangi pembangkit    listrik    berbahan    bakar    fosil sehingga    secara    perlahan    juga    dapat mengurangi  emisi  karbon  yang  ada.
Pada PLTS perlu dilakukannya pengukuran    nilai    tegangan    dan    arus    agar dapat    mengetahui    daya    yang    dapat dihasilkan.    Jika    pengukuran    dilakukan secara    manual    dan    harus    dilakukan    secara terus  menerus  maka  tidak  akan  efektif  dan efisien    dalam    penggunaannya.    Sehingga berdasarkan    hal    tersebut,    perlu    dibuat    alat sistem    pemantauan    tegangan,    arus,    dan daya    pada    PLTS.    Untuk    memudahkan pemantauan    PLTS,    maka    diaplikasikan teknologi Internet  of  Things (IoT).
2. TINJAUAN  PUSTAKA
2.1  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS) adalah    salah    satu    jenis    pembangkit    yang masuk    dalam    kategori    pembangkit    yang memanfaatkan    energi    baru    dan    terbarukan yang    ada    di    Indonesia    yaitu    energi matahari.    PLTS    sendiri    merupakan pembangkit    listrik    yang    memiliki    banyak keunggulan    diantarannya    pembangkit    yang ramah    lingkungan,    tidak    mengeluarkan limbah    yang    dapat    berdampak    pada lingkungan,   serta   tidak    menimbulkan    suara kebisingan.[4]    PLTS    memiliki    beberapa jenis  yaitu,  PLTS Of-Grid ,  PLTS On-Grid , dan    PLTS    Hibrid.    PLTS Of-Grid merupakan  jenis   PLTS   yang   mudah   untuk di  buat.

## 2.2  Modul  PV
Modul    PV    merupakan    suata    alat yang  terdiri  dari  gabungan  beberapa  sel surya yang  terhubung  satu  sama  lain  dan diluarnya    dilindungi    bahan    material transparan    dan    material    aluminium.    Modul PV    dapat    mengkonversi    cahaya    matahari menjadi    energi    listrik    dalam    bentuk    DC. Modul    PV    memiliki   beberapa   jenis,    tetapi yang  sering  digunakan  pada  umumnya  yaitu Mono  Crystalline dan Poly  Crystalline. [5]
Gambar  2.  (a) Mono  Crystalline, (b) Poly Crystalline
2.3 Mikrokontroller  ESP32
Mikrokontroller Esp32    merupakan mikrokontroller    yang    yang    biasanya digunakan    untuk    membangun    suatu perangkat  IoT  karena  pada  Mikrokontroller ini    sudah    memiliki    wifi    dan    bluetooth    di dalammnya,    sehingga    dapat    mempermudah pengguna  dalam  penggunaannya.[6]
Gambar  3.  Mikrokontroller  Esp32

## 2.4 Sensor Ina219
Sensor Ina219 adalah salah satu sensor yang berbentuk  modul  yang  dapat  membaca tegangan,  arus,  dan  daya  sekaligus  dengan menggunakan interface I2C. Sensor ini bekerja pada tegangan DC antara 3.3 sampai 5V.[7]
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
2.5 Internet Of Things (IoT)
Internet  of  things merupakan  suatu teknologi  yang  dapat  digunakan  untuk menghubungkan, memonitoring, serta megontrol  berbagai  perangkai  melalui jaringan internet.[8]

## 2.6 Aplikasi Blynk
Blynk  merupakan  suatu  aplikasi  yang berfungsi untuk mengontrol sebuah mikrokontroller  dari  jarak  jauh  menggunakan jaringan internet.[9]
Gambar 5. Aplikasi Blynk

## 2.7 Aplikasi Arduino IDE
Aplikasi arduino IDE ( Integrated Envelopment  Development )  merupakan sebuah  aplikasi  yang  biasa  digunakan sebagai  media  pembuat  program  pada arduino uno.[10]

## 2.8 Kabel Jumper
Kebel  jumper  merupakan  kabel  yang memiliki  konektor  di  setiap  ujungnya, sehingga  dapat  menghubungkan  antara komponen  satu  dengan  kompenon  yang lain.[11]

## 3. METODE  PENELITIAN
Berikut ini diagram alir penelitian simulasi dan alat yang akan dilakukan.
3.1 Diagram Alir Alat
Gambar 7. Diagram Alir Alat

## 3.2 Flowchart Sistem Monitoring
Gambar 8.  Flowchart Sistem Monitoring
3.3 Pengujian Alat Pengujian alat ini bertujuan untuk memastikan  alat  yang  dibuat  telah  bekerja
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
dengan  baik.  Pengujian  yang  dilakukan  yaitu pengujian  sensor  INA219,  nilai  terukur  pada multimeter, tampilan pada Blynk, dan kesalahan. Untuk mengetahui tingkat kesalahan pada sistem dapat dihitung menggunakan rumus dibawah ini.
%𝐾𝑒𝑠𝑎𝑙𝑎ℎ𝑎𝑛 =
| 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑃𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛−𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛
𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑃𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 | × 100%
%𝐾𝑒𝑠𝑎𝑙𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = ∑ %𝐾𝑒𝑠𝑎𝑙𝑎ℎ𝑎𝑛
𝑛
Dimana  n  merupakan  banyaknya  pengujian yang telah dilakukan.[12]

## 4. HASIL  DAN  PEMBAHASAN

## 4.1 Perancangan Prototype Alat Sistem Pemantauan PLTS
Penelitian  ini  berencana  membuat  suatau prototype alat  sistem  pemantauan  tegangan, arus,  dan  daya  yang  dapat  diaplikasikan  pada sistem PLTS Off-Grid secara real time dengan menggunakan Internet  Of  Things (IoT) sehingga user dapat  memonitoring  dari  jarak jauh menggunakan handphone melalui aplikasi Blynk.  Pada prototype ini  menggunakan mikrokontroller  esp32,  sensor  Ina219,  dan aplikasi  Blynk.  Pada  tampilan  aplikasi  Blynk user dapat  mengetahui  nilai  dari  tegan,  arus, dan daya yang dihasilkan oleh panel surya.

## 4.2 Wiring Diagram Alat
Gambar 9. Wiring Diagram Alat
Pin  Vin+  pada  sensor  terhubung  dengan Power+ panel sedangkan Vin- sensor terhubung dengan Power+ pada beban. Power- pada  panel  terhubung  dengan  Power-  pada beban.  Sedangkan  Pin  Vcc  sensor  terhubung
dengan  Pin  3.3V  pada  Esp32,  Pin  SLC  dan SDA  pada  sensor  terhubung  dengan  Pin  SLC dan  SDA  pada  Esp32.  Berikut  ini  merupakan implementasi hardware pada alat.

## Gambar 10. Implementasi Hardware

## 4.3 Data Hasil Pengujian Alat
Pada  penelitian  ini,  pengujian  dilakukan untuk  mengetahui  nilai  tegangan,  arus,  dan daya pada panel yaitu pengujian dengan beban berupa lampu 12V 5W.
Gambar 11. Hasil Pengujian Panel surya
Pada prototype sistem  pemantauan  yang telah  dibuat  dapat  dilihat  nilai  error  yang dihasilkan  oleh prototype dimana  error  pada sensor  Ina219  ketika  membaca  nilai  tegangan sangat  kecil  sedangkan  pada  saat  pembacaan arus  nilai  errornya  masih  terbilang  cukup besar.  Hal  ini  dapat  disebabkan  oleh  bahasa pemrograman  yang  masih  belum  bekerja dengan  sesuai.  Sehingga  untuk  pengaplikasian sensor Ina219 pada prototype sistem monitoring  kali  ini  masi  dapat  digunakan untuk  panel  surya  dengan  kapasitas  yang rendah  dengan  tegangan  26VDC  dan  arus 3,2A.
Sedangkan jika ingin
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577   eISSN: 2830-7062
mengaplikasikannya  pada  panel  surya  dengan sekala  besar  maka  perlu  digunakan  sensor yang  memiliki  spesifikasi  yang  lebih  besar, sehingga dapat sesuai dengan panel surya yang digunakan.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian didapatkan kesimpulan yaitu prototype sistem pemantauan tegangan, arus, dan daya yang dihasilkan panel surya  berbasis Internet  of  Things (IoT)  yang dibuat  dapat  bekerja  dengan  baik  dan  bekerja sebagaimana  mestinya,  dimana  pada  saat pembacaan  nilai  tegangan  dan  arus  hanya memiliki  nilai  rata-rata  error  sebesar  0,56% untuk tegangan dan 7% untuk arus.

## UCAPAN  TERIMA  KASIH
Penulis    mengucapkan    terima    kasih kepada    pihak-pihak    terkait    yang    telah memberi  dukungan  terhadap  penelitian  ini.

## DAFTAR  PUSTAKA
[1]  M.  Naim,  S.  Pengajar,  T.  Mesin,  and  A.  T. Sorowako, “Rancangan Sistem Kelistrikan Plts  Off  Grid  1000  Watt  Di  Desa  Loeha Kecamatan  Towuti,” Vertex  Elektro ,  vol.
12, no. 01, pp. 17–25, 2022.
[2]  PT  PLN  (Persero),  “Statistik  PLN  2022,” Stat. PLN , no. 03001, p. 98, 2023.
[3]  Y.  Afandi  and  J.  Jamaaluddin,  “Android- Based  Remote  Control  Solar  Power  Plant Panels  with  Direct  Current  System Installation,” Procedia  Eng.  Life  Sci. ,  vol.
1, no.
2, 2021, doi:
10.21070/pels.v1i2.976.
[4]  N.  Aryanto,  A.  Jaya,  and  I.  Darmawan, “Feasibility  Study  dan  Detail  Engineering Design  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS)  komunal  di  Universitas  Teknologi Sumbawa,”  vol.  9,  no.  2,  pp.  106–117,
2022, [Online].
Available:
https://dielektrika.unram.ac.id.
[5]  E. Unit Three Kartini, Bambang Suprianto, “Sistem  Monitoring  dan  Pengukuran Pembangkit  Listrik  Surya  dan  Angin Berbasis  Internet  of  Things  Sistem Monitoring  dan  Pengukuran  Pembangkit Listrik  Surya  dan  Angin  Berbasis  Internet of Things ( IoT ),” J. Tek. Elektro , vol. 11, no. 3, pp. 371–378, 2022.
[6]  E.  Roza  and  M.  Mujirudin,  “Perancangan Pembangkit Tenaga Surya Fakultas Teknik
UHAMKA,” Ejournal  Kaji.  Tek.  Elektro , vol.  4,  no.  1,  pp.  16–30,  2019,  [Online]. Available: http://download.garuda.ristekdikti.go.id/art icle.php?article=984946&val=11994&title =Perancangan  Pembangkit  Tenaga  Surya Fakultas Teknik Uhamka.
[7]  A.  W.  Hasanah,  “Perancangan  Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Off Grid 6,4  KWp  Untuk  1  Unit  Rumah  Tinggal,” Energi  &  Kelistrikan ,  vol.  13,  no.  1,  pp. 20–25, 2021, doi:
10.33322/energi.v13i1.965.
[8]  D.  Monika,  M.  Muchlishah,  N.  Nadhiroh, I.  Z,  W.  H.  Mulyadi,  and  M.  Tiar, “Prediksi Energi Pada Panel Surya Offgrid 400  Wp  Menggunakan  Software  Pvsyst,” Electrices ,  vol.  5,  no.  1,  pp.  36–43,  2023, doi: 10.32722/ees.v5i1.5649.
[9]  J.  Windarta,  S.  Handoko,  T.  Sukmadi,  K. N.  Irfani,  S.  M.  Masfuha,  and  C.  H. Itsnareno,  “Technical  and  economic feasibility  analysis  of  solar  power  plant design with off grid system for remote area MSME in Semarang City,” IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. , vol. 896, no. 1, 2021, doi: 10.1088/1755-1315/896/1/012007.
[10]  Muhamad  Rizky  Kurniawan,  Muhammad Rif’an, and Imam Arif Raharjo, “Rancang Bangun  Alat  Monitoring  Panel  Surya Berbasis  Arduino  Uno  Dengan  Program Plx-Daq,” J. Electr. Vocat. Educ. Technol. , vol.  6,  no.  1,  pp.  21–24,  2021,  doi: 10.21009/jevet.0061.05.
[11]  H. W. Fahruri, W. Aribowo, M.
Widyartono,  and  A.  C.  Hermawan, “Monitoring  Arus,  Tegangan,  Suhu  pada
Protoype Thermoelectric Generator Berbasis IoT,” J. Tek. Elektro , vol. 10, no.
1, pp. 137–144, 2021, [Online]. Available: https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/JTE/ article/view/36876%0Ahttps://ejournal.une sa.ac.id/index.php/JTE/article/download/3 6876/32821.
[12] I.  Syukhron,  “Penggunaan  Aplikasi Blynk  untuk  Sistem  Monitoring  dan
Kontrol  Jarak  Jauh  pada  Sistem Kompos Pintar berbasis IoT,” Electrician ,  vol.  15,  no.  1,  pp.  1–11,
2021, doi: 10.23960/elc.v15n1.2158.