## PEMANFAATAN TENAGA SURYA DALAM PEMBUATAN SOLAR CHARGING STATION SEBAGAI PENUNJANG FASILITAS UMUM DI SEKOLAH AL ISLAH SURABAYA

## UTILIZATION OF SOLAR POWER IN THE MANUFACTURE OF SOLAR CHARGING STATION AS A SUPPORT OF PUBLIC FACILITIES AT AL ISLAH SCHOOL, SURABAYA
Aulia Rahma Annisa * , Hendy Briantoro, Nanda Iryani, Gempar Alamsyah
Program Studi Teknik Komputer, Institut Teknologi Telkom Surabaya *Email: aulia.ra@ittelkom-sby.ac.id (Diterima 31-08-2023; Disetujui 25-09-2023)

## ABSTRAK
Telepon  seluler  sudah  menjadi  kebutuhan  pokok  belakangan  ini.  Kegiatan  belajar,  bekerja,  pencarian informasi, interaksi sosial, dan hiburan telah banyak dilakukan menggunakan alat ini. Penggunaan ponsel yang hampir setiap hari digunakan membuat kebutuhan akan sumber daya baterai menjadi tinggi. Siswa, guru, dan tenaga  kependidikan  di  lingkungan  sekolah  merupakan  salah  satu  segmen  masyarakat  yang  menggunakan ponsel. Berdasarkan kenyataan bahwa tempat yang memiliki sumber listrik untuk pengisian ponsel di sekolah sangatlah terbatas. Oleh sebab itu, tim dosen Program Studi Teknik Komputer memiliki rencana merancang sistem tepat guna berupa solar charging station yang direncanakan dapat menyediakan tempat pengisian daya baterai dengan memanfaatkan tenaga surya sebagai sumber listriknya. Diharapkan dengan adanya produk ini membantu  warga  sekolah  untuk  melakukan  pengisian  baterai  ponsel  yang  dimiliki.  Selain  itu  akan dilaksanakan  edukasi  wawasan  serta  perkembangan  ilmu  pengetahuan  terkait  pemanfaatan  energi  baru terbarukan bagi siswa sekolah Al Islah Surabaya.
Kata kunci: Ponsel, Baterai, Tenaga Surya

## ABSTRACT
Mobile  phones  have  become  a  basic  necessity  lately.  Activities  such  as  learning,  working,  information searching, social interaction, and entertainment have been carried out extensively using this device. The almost daily use of phones has led to a high demand for battery resources. Students, teachers, and educational staff in the school environment are among the segments of society using mobile phones. Given the fact that places with  access  to  electricity  for  phone  charging  in  schools  are  very  limited,  the  Computer  Engineering Department faculty team plans to design an appropriate system in the form of a solar charging station. This station is intended to provide battery charging facilities by harnessing solar energy as its power source. It is hoped that this product will  assist school members in charging their mobile phone batteries. Furthermore, education and insights regarding the utilization of renewable energy sources will be provided for the students of Al Islah Surabaya School.
Keywords: Cellphone, Battery, Solar

## PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  yang  pesat  membawa  perubahan  dan  kemudahan  bagi khalayak dalam menjalankan aktivitas. Beragam kecanggihan teknologi dihadirkan, salah satunya smartphone yang  dilengkapi  berbagai  fitur  dengan  sifat  yang  lebih  fleksibel.
Tingginya pengguna internet di tanah air tak terlepas dari pesatnya perkembangan telepon seluler atau ponsel dalam satu dekade terakhir. Berdasarkan laporan Badan Pusat Statistik (BPS),  terjadi  peningkatan  penggunaan  ponsel  semenjak  2011  hingga  2021.  Pada  2021, persentase penduduk di Indonesia yang telah memiliki ponsel tercatat sekitar 65,87%. Angka
tersebut melonjak sekitar 68% jika dibandingkan dengan kondisi pada satu dekade lalu. Pada 2011,  persentase  penduduk  tanah air  yang telah memiliki  ponsel  baru mencapai  39,19%.
Adapun menurut BPS, rerata peningkatan persentase penduduk yang telah memiliki ponsel sepanjang 2011 hingga 2021 sebesar 2,53% per tahun (Cindy Mutia Annur, 2022).
Penggunaan  ponsel  yang  semakin  meningkat juga  berpengaruh  terhadap kebutuhan penambah daya untuk mengisi baterai ponsel. Hal  inilah yang dialami oleh sekolah yang berada  di  bawah  naungan  Yayasan  Pendidikan  Al  Islah  Surabaya.  Hampir  semua  entitas sekolah  baik  siswa,  guru,  dan  tenaga  kependidikan  menggunakan  ponsel.  Tingkat penggunaan  ponsel  pun  semakin  tinggi  karena  hampir  semua  kegiatan  (belajar,  diskusi, informasi, interaksi sosial, dan hiburan) ada di ponsel. Akibat tingginya penggunaan maka semakin tinggi juga konsumsi terhadap daya baterai. Sementara itu tempat pengisian daya baterai  ponsel  di  sekolah  sangatlah  terbatas,  dimana  di  satu  kelas  hanya  ada  1  (satu) stopkontak.  Jika semua siswa  membawa  ponsel ke  dalam kelas  sebagai  salah satu media pembelajaran yang digunakan selama jam pelajaran di sekolah, maka 1 (satu) stopkontak ini tidak akan cukup jikadaya baterai ponsel siswa habis pada saat yang bersamaan.

## Gambar 1. Sekolah Al Islah Surabaya
Salah satu yang telah dilakukan banyak negara di dunia adalah mengarahkan kebijakan energi  negaranya  pada  sebuah  spektrum  baru.  Salah  satu  contohnya  adalah  penggunaan energi yang signifikan, ramah lingkungan dan keberadaannya belum dimanfaatkan secara maksimal yaitu Pusat Listrik Tenaga Surya (PLTS), mengonversikan energi radiasi cahaya matahari  menjadi  energi  listrik (Priyambodo & Rodi, 2018) .  Hal inilah yang  menjadi  salah dasar  untuk  menjadikan  sumber  energi  yang  berasal  dari  sinar  matahari  untuk  dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif untuk membuat sistem pengisian baterai ponsel. Hal ini juga didukung oleh rencana penempatan sistem yang berada di lapangan utama sekolah, dan menerima sinar matahari yang cukup.

## Abdimas Galuh
Gambar 2. Identifikasi Permasalahan Mitra
Pada program ini dilakukan perancangan solar charging station yang akan menjadi salah  satu  fasilitas  umum  baru  di  sekolah  Al  Islah  Surabaya.  Tujuannya  adalah  untuk merancang dan mengimplementasikan energi surya dan menyimpannya di dalam baterai aki. Dengan adanya sistem ini diharapkan dapat memudahkan warga sekolah untuk melakukan pengisian  baterai  ponsel.  Selain  itu,  dengan  adanya  sistem  ini  maka  menambah  edukasi terhadap pemanfaatan energi baru terbarukan bagi para siswa sehingga dapat memperluas wawasan yang diimplementasikan dan dirasakan manfaatnya secara langsung. Perancangan sistem menggunakan sistem off grid , dimana tidak mengandalkan sumber listrik dari PLN hal ini mengurangi adanya banyak instalasi penarikan kabel ke sumber listrik (Jaenul et al., 2021).

## BAHAN DAN METODE
Secara  umum  prosedur  kerja  dilakukan  dalam  beberapa  tahapan  untuk  mencapai tujuan yang diharapkan. Pada tahap awal adalah proses identifikasi, dilakukan survey dan identifikasi kebutuhan dari pihak sekolah. Survey dilaksanakan di lapangan untuk melihat permasalahan  yang  terjadi.  Selanjutnya,  pemetaan  masalah  dilakukan  untuk  kemudian diberikan beberapa alternatif solusi atas permasalahan yang ada.
Setelah  mengidentifikasi  permasalahan  dan  mencari  solusi,  selanjutnya  dilakukan perancangan  sistem solar  charging  station .  Integrasi  perangkat  sistem  dilakukan  dengan konfigurasi antar tiap komponen. Panel surya yang digunakan pada sistem merupakan jenis monocrystalline  dengan  daya  maksimum  (Pmax)  sebesar  50  WP.  Pemilihan  panel  surya jenis ini didasari oleh tingkat efisiensi, yaitu menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling tinggi dengan efisiensi sampai dengan 15% (Ervin et al., 2020). Sehingga menjadi sel surya yang paling efisien dibandingkan dengan sel surya lainnya (Sallu & Ismail, 2019) . Baterai sebagai penyimpanan memiliki spesifikasi tegangan sebesar 12V, dan arus sebesar 55 AH.

## Gambar 3. Integrasi Sistem Solar Charge Controller
Komponen lain yang digunakan adalah solar charge controller yang digunakan untuk mengatur  arus  searah  yang  diisi  ke  baterai  dan  diambil  dari  baterai  ke  beban  dengan spesifikasi  sebesar  20A. Solar  charge controller berfungsi  untuk  menjaga  keseimbangan energi  di  baterai  dengan  cara  mengatur  tegangan  maksimum  dan  minimal  dari  baterai tersebut,  alat  ini  juga  berfungsi  untuk  memberikan  pengamanan  terhadap  sistem  yaitu: Proteksi  terhadap  pengisian  berlebih  ( over  charge )  pada  baterai,  proteksi  terhadap pemakaian berlebih ( over discharge ) oleh beban, mencegah terjadinya arus balik ke modul surya, serta melindungi terhadap terjadinya hubungan (Haryanto et al., 2021).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Terdapat beberapa aspek penting yang perlu ditinjau sebelum mengimplementasikan sistem yang telah dirancang. Pertama adalah aspek lingkungan, digunakan untuk mengetahui apakah  tempat  yang  telah  dipilih  mendapat  sumber  matahari  yang  cukup,  dan  tidak mengganggu lingkungan yang sudah ada. Selanjutnya aspek ergonomi dan antropometri, hal ini  berpengaruh  pada  tingkat  kenyamanan  dan  keamanan  dari  sistem.  Aspek  teknologi, merupakan  aspek  yang  paling  utama  untuk  mengimplementasikan  tenaga  surya,  hal  ini dikarenakan  tenaga  surya  berasal  dari  sumber  energi  matahari.  Selain  itu,  terdapat  aspek material, berkaitan dengan penggunaan teknologi tenaga surya mengalirkan energi listrik, sehingga membutuhkan  material  yang aman digunakan terutama  untuk area luar  ruangan (Yulimaulidia1 & Raharjo, 2018).
Penambahan bangku pada kerangka, diharapkan memudahkan pengguna melakukan pengisian daya ponsel sembari menikmati kegiatan yang ada di lapangan sekolah. Letaknya yang strategis dekat dengan taman dan lapangan olahraga menjadi daya tarik tersendiri bagi

## Abdimas Galuh
Gambar 4. Pemanfaatan Solar Charging Station oleh Siswa
Gambar 5. Edukasi Pemanfaatan Energi Baru Terbarukan
para  siswa. Solar  charging  station ini  menjadi  fasilitas  umum  baru  yang  berada  di lingkungan sekolah.
Selain  dapat menambah fasilitas umum, dengan adanya solar charging station juga dapat  memberikan  tambahan  wawasan  terkait  dengan  pemanfaatan  energi  terbarukan, khususnya energi surya. Selain memberikan penjelasan terkait penggunaan, telah dilakukan edukasi bagi para siswa tentang pemanfaatan energi surya menjadi solar charging station tersebut.
Untuk mengetahui performa dari solar charging station dilakukan pengambilan data pengujian tegangan secara open circuit . Pengujian dilakukan tanpa memberikan beban pada
sistem.  Tegangan  yang  dihasilkan  merupakan  tegangan  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya sebelum diintegrasikan dengan perangkat lain.
Tabel 1. Pengukuran Tegangan Panel Surya Hari Ke-  Pukul  Tegangan Cuaca 1 12.00 21,54 Cerah 13.00 21,32 Cerah 14.00 21,6 Cerah 15.00 20,89 Cerah 16.00 20,36 Berawan 2 12.00 21,4 Cerah 13.00 20,8 Cerah 14.00 20,97 Cerah 15.00 20,73 Cerah 16.00 20,5 Cerah
Dari hasil pengukuran tegangan open circuit diketahui bahwa, tegangan keluaran rata- rata  panel  surya  adalah  sebesar  21,011  V.  Grafik  pengukuran  juga  menunjukkan  bahwa keluaran  dari  tegangan  open  circuit  panel  surya  sangat  dipengaruhi  oleh  intensitas  sinar matahari dan kondisi cuaca.
Gambar 6. Hasil Pengukuran Tegangan Open Circuit

## KESIMPULAN DAN SARAN
Pemanfaatan tenaga surya menjadi energi utama dalam solar charging station telah berhasil dimanfaatkan untuk melakukan pengisian daya pada ponsel. Solar charging station dapat digunakan sebagai penunjang fasilitas umum di sekolah dengan kapasitas 7 port USB.
Intensitas  sinar  matahari  yang  terserap  oleh  panel  surya  bergantung  pada  kondisi cuaca. Dari hasil pengujian diketahui bahwa waktu paling efektif untuk melakukan pengisian daya adalah sekitar pukul 12.00 – 14.00 WIB.
21,54 21,32 21,6 20,89 20,36 21,4 20,8 20,97 20,73 20,5 0 10 20 30 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 T E G A N G A N ( V )
WAKTU (PUKUL)

## DAFTAR PUSTAKA
Cindy Mutia Annur. (2022, September 8). Kepemilikan Ponsel di Indonesia Melonjak 68% dalam 1 Dekade Terakhir . Katadata Media Network. Ervin, M., Jamaaluddin, dan, & Sidoarjo Jl Raya Gelam, M. (2020). Pemanfaatan Solar Cell Sebagai Alternatif Energi Listrik Skala Rumah Tangga .
Haryanto, T., Charles, H., & Pranoto, D. H. (2021). Perancangan Energi Terbarukan Solar Panel Untuk Essential Load Dengan Sistem Switch. Jurnal Teknik Mesin , 10 (1), 41. Jaenul,  A.,  Wilyanti,  S.,  Leo  Rifai,  A.,  &  Febria  Anjara,  dan.  (2021).  Rancang  Bangun Pemanfaatan Solar Cell 100 Wp Untuk Charger Handphone Di Taman Bambu Jakarta Timur. In Jl. Boulevard Raya (Issue 2). Priyambodo, S., & Rodi, R. M. (2018). Implementasi Sel Surya Sebagai Pembangkit Energi Alternatif  Untuk  Penyedia  Daya  Listrik  Darurat  Pada  Pengisian  Baterai  Telepon Genggam Di Fasilitas Umum . Sallu, S., & Ismail, K. (2019). Konsep Penerapan Solar Sel Dengan Sistem Otomatis Pada Skala Rumah Tangga Dari Sudut Pandang Ekonomi . Yulimaulidia 1 ,  A.,  &  Raharjo,  Y.  P.  (2018). Pengaplikasian  Tenaga  Surya  Pada Perancangan Charger Station Di Kawasan Bandung The Aplication Of Solar Cell In Design Of Charger Station In Bandung . https://learnsolarblog.files.wordpress.com/.