Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## Analisis Kinerja PLTS 200WP Secara Realtime Menggunakan IoT
Muhammad Alfarizi 1 , Yosi Apriani 2* , Zulkifli Saleh 3 , Wiwin A. Oktaviani 4 , Krisna Nata Wijaya 5
1,2,3,4 Program Studi Teknik Elektro, Universitas PGRI Palembang, Indonesia
5 Program Studi Manajemen Informatika, Politeknik Negeri Sriwijaya
*e-mail: yosi_apriani@um-palembang.ac.id

## ABSTRAK
Desain  sistem  pemantauan  dan  kontrol  berdasarkan  Internet  of  Things  (IoT)  adalah  salah  satu  contoh bagaimana  teknologi  dikembangkan.  Contoh  lainnya  termasuk  teknologi  komunikasi  nirkabel,  jaringan komputer,  dan  internet.  Internet  of  Things  (IoT)  telah  banyak  digunakan  dalam  penelitian  di  berbagai disiplin  ilmu,  termasuk  analisis  panel  surya  secara  real  time,  yang  dimungkinkan  berkat  penggunaan kemajuan teknologi kontrol mikro dan nirkabel dan IoT. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki kinerja  PLTS  200Wp  dengan  menggunakan  data  dari  aplikasi  Blynk  yang  berbasis  IoT.  Performa  dari sebuah  PLTS  dapat  diukur  dengan  menentukan  efisiensi  dari  komponen-komponen  PLTS  itu  sendiri. Teknik  penelitian ini terdiri dari beberapa langkah berikut: desain alat; pembuatan alat; pengujian alat; dan evaluasi.  Berdasarkan  hasil  penelitian,  efisiensi  panel  surya  adalah  11,35%,  efisiensi  SCC  adalah  93%, efisiensi  Baerai  adalah  94,8%,  efisiensi  inverter  adalah  92,6%,  dan  efisiensi  PLTS  secara  keseluruhan adalah 9,29%. Untuk sebuah PLTS 200Wp, efisiensi perangkat ini tergolong rendah.
Kata Kunci: Solar Cell, Performansi PLTS, NodeMCU ESP8266, Intenet ofThings, Blynk

## Analysys of PLTS 200WP Performance in Realtime Using IoT

## ABSTRACT
Technological  developments  occur  in  various  ways,  for  example  wireless  communication  technology, computer  networks  and the internet,  designing  monitoring and control  systems based on the Internet  of Things (IoT). The application of the IoT concept has been widely carried out with various studies in various fields of life including analyzing solar panels in real time which can be done by utilizing the development of micro and wireless and internet-based control technology called IoT. The performance of a PLTS can be assessed by calculating the efficiency of the PLTS components themselves. The purpose of this study is to analyze the performance of a 200Wp PLTS from IoT-based Blynk application data. The methodology used in this study starts from 1) tool design; 2) tool making; 3) tool testing; 4) evaluation. From the results of the study it was found that the efficiency of solar panels was 11.35% The efficiency of SCC was 93%, the efficiency of Baerai was 94.8%, the efficiency of inverters was 92.6%, and the total efficiency of PLTS was 9.29% . The efficiency of this PLTS is considered low for a 200Wp PLTS.
Keywords: Solar Cell, Performansi PLTS, NodeMCU ESP8266, Intenet ofThings, Blynk
Correspondence author : Yosi Apriani, Prodi Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Palembang, Indonesia.
E-Mail: yosi_apriani@um-palembang.ac.id
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## I. PENDAHULUAN
Salah satu sumber energi terbarukan yang pada akhirnya akan menggantikan bahan bakar fosil  adalah  pembangkit  listrik  tenaga  surya  (PLTS)  yang  menggunakan  teknologi  fotovoltaik (PV) untuk menyediakan listrik bagi rumah tangga dan beban jarak jauh di tempat-tempat yang tidak terjangkau jaringan listrik. Ketika tidak ada cukup cahaya, komponen PV berperilaku seperti dioda  dan  menghasilkan  tegangan  Arus  Searah  (DC)  sebesar  0,5  hingga  1  volt,  dengan  total tegangan  DC  12  volt  dalam  sebuah  modul  [1].  Salah  satu  pembangkit  listrik  penting  yang memanfaatkan  sumber  energi  alternatif  adalah  sistem  pembangkit  listrik  tenaga  sel  surya. Masalahnya, PLTS belum sepenuhnya dimanfaatkan. Karena perendaman dipengaruhi oleh suhu udara potensial, maka perlu dicari alternatif untuk meningkatkan efisiensi. Salah satu alternatif tersebut adalah menggunakan pendinginan refrigeran untuk menilai kinerja sistem pendingin. 20- 25% . [2],[3].
Radiasi matahari, temperatur sel surya, orientasi panel surya (array), dan sudut kemiringan baterai  surya  adalah  beberapa  variabel  yang  dapat  mempengaruhi  seberapa  efisien  sel  surya menghasilkan energi. ukuran meja dan bayangan [4], [5]. Daya yang masuk (input) dan keluar (output)  dari  setiap  komponen  yang  terpasang  dapat  digunakan  untuk  menentukan  tingkat efisiensi PLTS. Rasio daya input terhadap daya output dari setiap komponen yang terpasang dapat digunakan  untuk  menentukan  tingkat  efisiensi  PLTS.  Untuk  menilai  keefektifan  PLTS, diperlukan sistem pemantauan secara real-time karena PLTS sangat bergantung pada perubahan intensitas matahari. [6].
Peneliti memilih penelitian yang menunjukkan bagaimana menganalisa kinerja PLTS 200wp secara real time berbasis internet of things (IoT) berdasarkan penelitian terdahulu serta beberapa evaluasi  literatur  sebelumnya.  Keluaran  analog  yang  dikendalikan  oleh  mikrokontroler  dan kemudian langsung disimpan dalam database di aplikasi Blynk, diintegrasikan ke internet melalui teknologi IoT.[7],[8].

## II. METODE PENELITIAN

## A. Perancangan Sistem
Perancang  sistem  monitoring  dilakukan  dengan  beberapa  tahapan  penelitian,  diantaranya tahapan  perancangan  sistem,  tahapan  pembuatan  alat  penelitian,  tahapan  pengujian  alat penelitian, dan tahapan evaluasi alat. Tahapan perancangan  dilakukan dengan membuat sebuah Rangkaian  skematik  dari  PLTS,  Adapun  Rangkaian  skematik  dari  PLTS  dapat  dilihat  pada gambar 1.
Gambar 1. Rangkaian Skematik PLTS
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
B. Pengujian
Proses  pengujian  alat  ini  dilakukan  di  Laboratorium  Teknik  Elektro  Universitas Muhammadiyah Palembang. Prosedur pengujian akan dilakukan pada panel surya, SCC, baterai dan inverter. Adapun prosedur pengujiannya sebagai berikut :
− Pengujian  pada  panel  surya  dilakukan  dengan  mengukur  daya  keluaran  maksimal  dan iradiance matahari.
− Pengujian pada panel surya dilakukan pada saat cuaca hujan, berawan, dan cerah.
− Pengujian  pada  SCC  dilakukan  dengan  mengukur  arus  dan  tegangan  yang  masuk  dari panel surya dan arus serta tegangan yang keluar dari SCC menuju ke baterai.
− Pengujian  pada  baterai  dilakukan  dengan  membandingkan  kapasitas  saat  pengisian baterai dan kapasitas saat pengosongan baterai.
− Pengujian pada inverter dilakukan dengan membandingkan daya yang masuk ke inverter dan daya yang di keluarkan inverter.
− Pengujian pada inverter dilakukan dengan beban yang bervariatif.
− Semua hasil pengujian kemudian di totalkan sehingga didapat efisiensi total PLTS.

## C. Data Pengujian
Setelah prosedur pengujian selesai dibuat , selanjutnya dilakukan pengujian terhadap panel surya, SCC, Baterai dan Inverter. Adapun hasil pengujian dapat dilihat pada tabel-tabel berikut.
Tabel 1. Data Hasil Pengujian Panel Surya
NO Waktu Senin, 27 Juni 2022 Tegangan (V) Arus (A) Daya (W) Intensitas Matahari (W/m 2 ) 1 08.00 WIB 13,40 6,30 84,42 800,4 2 10.00 WIB 13,48 6,80 91,60 1009,1 3 12.00 WIB 21,14 7,90 167,06 1226,5 4 14.00 WIB 14,21 7,33 104,10 1221,1 5 16.00 WIB 13,20 6,10 80,52 796,3
Dari  data  hasil  pengujian  pada  tabel  1  dapat  dilihat  bahwa  pada  jam  08.00-10.00  WIB intensitas matahari berada dikisaran 500 W/m2 kemudian pada jam 10.00–14.00 WIB intensitas matahari  naik  sampai  ke  600  W/m2  dengan  daya  yang  dihasilkan  mencapai  78,5  W/m2  , kemudian pada jam 14.00-16.00 WIB intensitas matahari mulai kembali menurun.

## Tabel 2. Data Hasil Pengujian Pada SCC
NO Tegangan Masukan (V) Arus Masukan (A) Daya Masukan (Watt) Tegangan Keluaran (V) Arus Keluaran (A) Daya Keluaran (Watt) 1 17,39 3,77 65,50 14,16 4,30 60,80 2 17,20 3,60 61,92 14,07 4,20 59,09 3 17,25 3,95 68,13 14,20 4,50 63,90 4 16,30 4,10 66,83 14,13 4,50 63,58 5 16,23 3,81 61,83 14,04 4,30 60,37
Dari data hasil pengujian pada tabel 2 dapat dilihat bahwa pengujian dilakukan sebanyak 5 kali. Hasil data pengujian antara daya keluaran dan daya masukan didapati tidak berbeda terlalu jauh .
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Tabel 3. Data Hasil Pengujian Baterai Kondisi Discarging
NO Waktu Arus Disharging (A) Tegangan Discharging (V) 1 1 Jam 12,49 13,11 2 2 Jam 12,64 12,94 3 3 Jam 12,90 11,90
Dari data hasil pengujian pada tabel 3 dapat dilihat bahwa semakin lama baterai dibebani lampu 150Watt maka akan semakin menurun tegangan baterai, hal ini mengindikasikan bahwa kapasitas baterai yang berkurang semakin lama digunakan.
Tabel 4. Data Hasil Pengujian pada Inverter beban Induktif
Dari  data  pengujian  pada  tabel  4.12  dapat  dilihat  bahwa  pada  beban  kipas  120Watt  dan pompa AC 12Watt daya keluaran dari inverter lebih besar dibandingkan dengan daya masukan inverter, tetapi pada beban gerinda 580Watt dan Bor 500Watt daya masukan dari inverter lebih besar dibandingkan daya keluaran dari inverter.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. H ASIL PERHITUNGAN EFISIENSI PANEL SURYA
Efisiensi  panel  surya  adalah  perbandingan  antara  daya  keluaran  optimum  terhadap  energi cahaya yang sebanding dengan luas penampang. Diketahui bahwa daya keluaran optimum yang diperoleh  adalah  104,1  Watt  sedangkan  iradiansi  mataharinya  adalah  1226,5  W/M2  dan  luas penampang dari panel surya yang diuji adalah 1,2 M2, sehingga dapat menggunakan persamaan (2.1) yaitu :
η  = 𝑃 𝑀𝑎𝑥 𝐼 𝑥 𝐴 𝑥 100%
η  = 104,1 1226,5 𝑥 1,2 𝑥 100% η  = 167,06 1471,8 𝑥 100%
η  = 11,35 %

## B. H ASIL PERHITUNGAN EFISIENSI SCC
Efisiensi  SCC  dapat  dihitung  menggunakan  perbandingan  antara  daya  keluaran  yang digunakan  untuk  mengisi  baterai  (P_out)  dengan  daya  masukan  yang  dihasilkan  Photovoltaic (P_in), Setelah parameter data yang dibutuhkan telah ada maka dapat menggunakan persamaan 2.2 yaitu:
η = 𝑃 𝑜𝑢𝑡 𝑃 𝑖𝑛 𝑥 100%
NO Beban induktif Tegangan Masukan (V) Arus Masukan (A) Daya Masukan (Watt) Tegangan Keluaran (V) Arus Keluaran (A) Daya Keluaran (Watt) 1 Kipas 120Watt 12,46 10,26 127,83 224 0,73 163,52 2 Pompa AC 12Watt 12,74 1,53 19,49 223 0,102 22,74 3 Gerinda 580Watt 12,27 25,05 307,36 226,8 1,256 284,86 4 Bor 500Watt 12,54 22,01 276,05 226,1 1,145 258,88
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
η = 63,9 68,13 𝑥 100%
η = 93,7 %

## C. H ASIL PERHITUNGAN EFISIENSI B ATERAI
Parameter  data  baterai  diatas  menujukkan Charging dilakukan  selama  10  jam  dengan kapasitas yang didapat sebesar 40,11Ah, kemudian pada saat diberi beban lampu sebesar 150Watt atau  saat Discharging baterai  mampu  mengangkat  beban  selama  3  jam  dengan  kapasitas  yang dicapai 38,03Ah. Adapun dari pengukuran ini dapat dimasukkan ke persamaan 2.3 yaitu:
η 𝐴𝐻 = 𝐶 𝐷 𝐶 𝐶 𝑥 100%
η 𝐴𝐻 = 38,03 40,11 𝑥 100%
η 𝐴𝐻 = 94,8%

## D. H ASIL PERHITUNGAN EFISIENSI I NVERTER
Efisiensi  inverter  didapat  dengan  membandingkan  antara  daya  masuk  DC,  dengan  daya keluar AC, Dari data diatas dapat digunakan ke persamaan 2.3 yaitu :
η = 𝑃 𝐴𝐶 𝑃 𝐷𝐶 𝑥 100%
η = 284,86 307,36 𝑥 100%
η = 92,6%

## E. H ASIL PERHITUNGAN EFISIENSI TOTAL PLTS
Untuk  mengetahui  nilai  efisiensi  total  dari  sebuah  sistem  PLTS  ialah  dengan  mengalikan semua  efisiensi  perkomponen  yang  telah  didapat.  Berdasarkan  data  pengukuran  diatas  didapat nilai efisiensi:
η 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = η 𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 x  η 𝑆𝐶𝐶 x  η 𝑏𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 𝑥 η 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑟 𝑥 100% η 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 0,113 𝑥 0,937 𝑥 0, 948 𝑥 0,926  𝑥 100% η 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =  9,29

## IV. KESIMPULAN
PLTS 200Wp memiliki efisiensi total sebesar 9,29%, dengan efisiensi panel surya sebesar 11,3%, SCC sebesar 93,7%, baterai sebesar 94,8% dan inverter sebesar 92,6%, pada pengujian performansi PLTS 200Wp ini semua parameter data diukur menggunakan sensor yang terhubung dengan IoT dan kemudian ditampilkan lewat aplikasi blynk, Hal ini tentunya memudahkan proses analisis. Efisiensi dari PLTS 200Wp ini dinilai cukup rendah, dimana sebuah PLTS umumnya memiliki efisiensi yang berkisar antara 12%-18%. Efisiensi yang rendah ini disebabkan karena beberapa faktor, yang pertama adalah kapasitas panel surya, dimana pada pengujian ini digunakan panel  surya  yang  berkapasitas  200Wp,  kemudian  faktor  pemicu  lainnya  adalah  intensitas matahari,  dimana  semakin  besar  suatu  intensitas  matahari  maka  akan  semakin  maksimal  daya yang  dikeluarkan  oleh  panel  surya  sesuai  dengan  kapasitasnya,  dan  faktor  terakhir  yang mempengaruhi  performansi  dari  PLTS  adalah  kapasitas  baterai  yang  digunakan,  dimana  pada penilitian ini digunakan baterai dengan kapasitas 70Ah.

## DAFTAR PUSTAKA
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
[1]  A. R. Dewananta, R. A. Rahmadhani, D. Maulana, G. Setyono, and M. Muharom, “RANCANG BANGUN ROMBONG LISTRIK DENGAN MENGGUNAKAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA ( PLTS ) KAPASITAS 200 WATT,” vol. 01, no. 01, pp. 1–6, 2022.
[2]  S. Sofiah and Y. Apriani, “Pengaturan Kecepatan Motor Ac Sebagai Aerator Untuk Budidaya Tambak Udang Dengan Menggunakan Solar Cell,” J. Ampere , vol. 4, no. 1, p. 209, 2020, doi: 10.31851/ampere.v4i1.2825.
[3]  Z. Taro and Hamdani, “Analisis Biaya Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Atap Skala Rumah Tangga,” Jesce , vol. 3, no. 2, pp. 65–71, 2020.
[4]  A. F. Farizy and D. A. Asfani, “Desain Sistem Monitoring State Of Charge Baterai Pada Charging Station Mobil Listrik Berbasis Fuzzy Logic Dengan Mempertimbangkan Temperature,” J. Tek. ITS , vol. 5, no. 2, 2016, doi: 10.12962/j23373539.v5i2.16203.
[5]  A. STEFANIE and F. C. SUCI, “Analisis Performansi PLTS Off-Grid 600 Wp menggunakan Data Akuisisi berbasis Internet of Things,” ELKOMIKA J. Tek. Energi Elektr. Tek. Telekomun. Tek. Elektron. , vol. 9, no. 4, p. 761, 2021, doi: 10.26760/elkomika.v9i4.761.
[6]  R. Hasrul, “Sistem Pendinginan Aktif Versus Pasif Di Meningkatkan Output Panel Surya,” J. Sain, Energi, Teknol. Ind. , vol. 5, no. 2, pp. 79–87, 2021.
[7]  F. Supegina and T. Elektro, “Rancang Bangun Iot Temperature Controller Untuk Enclosure Bts Berbasis Microcontroller Wemos Dan Android Issn : 2086 ‐ 9479,” J. Teknol. Elektro, Univ. Mercu Buana , vol. 8, no. 2, pp. 145–150, 2017.
[8]  M. Istiyo Winarno, “Implementasi Maximum Power Point Tracker ( Mppt ) Untuk Optimasi Daya Pada Panel Surya Berbasis,” Semin. Nas. Teknol. Inf. dan Multimed. 2018 , pp. 49–54, 2018.