Sistem kerja Lampu Jalan Tenaga Surya Untuk halaman Sendiri

 

  keterangan gambar

Panel Surya Menangkap Sinar Matahari terdiri dari dua type :

Polycristaline 

Monocrystaline

 

Perbedaan Monocrystalline dan Polycrystalline dipengaruhi banyak hal, selain itu perbedaan monocrystalline dan polycrystalline sangat bergantung pada kualitas (tergantung : merek) solar cell yang kita beli. Kita akan bahas secara umum saja. 

Sebelum melihat perbedaan panel surya, sebaiknya kita tahu proses pembuatan dari kedua jenis solar cell tersebut

1. Proses Pembuatan

Monocrystalline : 

Sesuai namanya, panel surya monocrystalline berasal dari single silicone crystall murni yang dibuat dengan proses "Czochralski. Ingot " yang dihasilkan dari proses Czochralski dipotong tipis untuk menghasilkan sebuah sel surya. Proses Czochralski tergolong rumit dan mahal, sehingga berdampak pada harga jual Solar Panel jenis monocrystalline.

Polycrystalline :

Solar cell jenis polycrystalline dibuat dengan cara yang lebih sederhana. Bukan proses yang lambat dan mahal seperti pada pembuatan monocrystalline. Polycrystalline silicon dihasilkan dari proses layaknya proses “pengecoran”. Kristal – kristal silicon di cairkan dan di tuang dalam cetakan kemudian didinginkan dengan silicon seed. Karena menggunakan cetakan, sehingga polycrystalline silicon bisa dibentuk sesuai kebutuhan. Penyebaran silicon seed sering kali tidak merata, hal ini lah yang menyebabkan polycrystalline silicon seperti mempunyai motif guratan – guratan biru pada penampangnya.

Agar mengetahui apakah solar panel mengisi atau tidak lantas dihubungkan ke satu alat yang bernama BCU (Battery Control Unit) selain untuk melihat apakah battery dalam kondisi terisi atau kosong.
Source :  https://4alio.wordpress.com
-------------------------------------------------------------

Dalam gambar ada rangkaian kabel dari Panel Surya menuju Solar Charge Controller Regulator, kemudian dari  ke Battere

Solar Charge Controller adalah peralatan elektronik yang digunakan untuk mengatur arus searah yang diisi ke baterai dan diambil dari baterai ke beban.

Solar charge controller mengatur overcharging (kelebihan pengisian – karena batere sudah ‘penuh’) dan kelebihan voltase dari panel surya/solar cell. Kelebihan voltase dan pengisian akan mengurangi umur baterai.

Solar charge controller menerapkan teknologi Pulse width modulotion (PWM) untuk mengatur fungsi pengisian baterai dan pembebasan arus dari baterai ke beban.

Panel surya/solar cell 12 Volt umumnya memiliki tegangan output 16 – 21 Volt.

Jadi tanpa solar charge controller, baterai akan rusak oleh over-charging dan ketidakstabilan tegangan.

Baterai umumnya di-charge pada tegangan 14 – 14.7 Volt.

 Beberapa fungsi detail dari solar charge controller adalah sebagai berikut:

• Mengatur arus untuk pengisian ke baterai, menghindari overcharging, dan overvoltage.
• Mengatur arus yang dibebaskan/ diambil dari baterai agar baterai tidak ‘full discharge’, dan overloading.
• Monitoring temperatur baterai

Untuk membeli solar charge controller yang harus diperhatikan adalah:

• Voltage 12 Volt DC / 24 Volt DC 
• Kemampuan (dalam arus searah) dari controller. Misalnya 5 Ampere, 10 Ampere, dsb.
• Full charge dan low voltage cut

Seperti yang telah disebutkan di atas solar charge controller yang baik biasanya mempunyai kemampuan mendeteksi kapasitas baterai.  Bila baterai sudah penuh terisi maka secara otomatis pengisian arus dari panel surya/solar cell berhenti. Cara deteksi adalah melalui monitor level tegangan batere. Solar charge controller akan mengisi baterai sampai level tegangan tertentu, kemudian apabila level tegangan drop, maka baterai akan diisi kembali.

Solar Charge Controller biasanya terdiri dari : 1 input ( 2 terminal ) yang terhubung dengan output panel surya/solar cell, 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan baterai/aki dan 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan beban ( load ).  Arus listrik DC yang berasal dari baterai tidak mungkin masuk ke panel sel surya karena biasanya ada ‘diode protection’ yang hanya melewatkan arus listrik DC dari panel surya / solar  cell ke baterai, bukan sebaliknya.

Charge Controller bahkan ada yang mempunyai lebih dari 1 sumber daya, yaitu bukan hanya berasal dari matahari, tapi juga bisa berasal dari tenaga angin ataupun mikro hidro.  Di pasaran sudah banyak ditemui charge controller ‘tandem’ yaitu mempunyai 2 input yang berasal dari matahari dan angin.  Untuk ini energi yang dihasilkan menjadi berlipat ganda karena angin bisa bertiup kapan saja, sehingga keterbatasan waktu yang tidak bisa disuplai energi matahari secara full, dapat disupport oleh tenaga angin. Bila kecepatan rata-rata angin terpenuhi maka daya listrik per bulannya bisa jauh lebih besar dari energi matahari. 

Jenis Solar Charge Controller Regulator

JENIS PV CONTROLLER

Ada 4 jenis PV controller:

1. Shunt
2. Single Stage
3. Diversion
4. Pulse width Modulation (PWM)

Shunt PV Controller

Shunt PV controller diciptakan untuk sistem yang sangat kecil. Mereka menghindari pengisian ulang yang berlebihan dengan shunting atau sirkuit/lingkaran pendek solar cells saat baterai sudah terisi penuh. Shunt controller mengawasi tegangan baterai dan mengalihkan arus dari solar cells melalui power transistor saat nilai pre-set tegangan tercapai. Transistor bertindak sebagai resistant dan mengubah  arus dari solar cells menjadi panas. Shunt controller memiliki heat sinks untuk membantu menghilangkan produksi panas. Shunt controller juga memiliki blocking diode untuk menghindari arus dari arus balik dari baterai ke solar cells pada malam hari. Shunt controller adalah desain yang sederhana dan tidah mahal.  Kelemahannya adalah keterbatasan dalam kapasitas muatan dan persyaratan ventilasi.

Single Stage Controller

Single stage controller menghindari pengisian baterai secara berlebihan dengan mematikan sakelar dari solar cells ketika tegangan baterai mencapai nilai yang telah ditentukan. Di luar dari nilai tersebut, arus dari solar cells akan mengisi baterai. Single stage controller menggunakan relay atau transistor untuk memutuskan aliran arus pada saat pengisian baterai dan menghindari arus balik pada malam hari, dari baterai ke solar cells. Single stage controller ini kecil dan tidak mahal, dan mempunyai kapasitas muatan yang lebih besar dari tipe shunt. controller.

Diversion Controller 

Controller ini otomatis mengatur arus yang mengalir ke baterai dengan memonitor  tegangan baterai yang sedang diisi,  arus yang berlebih dialihkan ke resistor load. Arus dari solar cells dapat mengalir ketika tegangan baterai rendah. Saat baterai mendekati penuh, controller mengalihkan sebagaian arus ke muatan resistors.

Controller Pulse Width Modulation PWM 

PWM controller adalah pengontrol yang saat ini tersedia di pasaran. seperti namanya menggunakan ‘lebar’ pulse dari on dan off elektrikal, sehingga menciptakan seakan-akan sine wave electrical form. Lamanya arus pulse yang sedang diisi ulang secara perlahan-lahan berkurang sebagaimana tegangan baterai meningkat, mengurangi rata-rata arus ke dalam baterai.

Maximum Power Point Tracker Controller

MPPT adalah jenis PV controller yang bagus, dengan karakteristik mendapatkan nilai maksimun daya (maximun power point) yang dihasilkan oleh solar cells untuk mencharge baterai. Pada PV controller, tegangan solar cells panel disesuaikan lebih tinggi sedikit dengan tegangan baterai yang sedang dicharge. Sebagai contoh, untuk baterai 12 Volt, maksimu tegangan peak power point solar cells panel adalah sekitar 17-18V. Tanpa MPPT, solar cells panel akan beroperasi di sekitar tegangan baterai. Hasil ini kerugian dari power tenaga yang berasal dari array. Keuntungan yang sesungguhnya dari MPPT bergantung pada suhu  solar cells panel saat beroperasi dan level tegangan baterai. Saat solar cells panel beroperasi pada kondisi dingin, akan dihasilkan tegangan lebih tinggi. Saat tegangan solar cells panel tinggi, ada perbedaan yang sangat besar antara solar cells panel dan tegangan baterai dan itu lebih potensial tenaga yang diperoleh dari MPPT. Kelebihan MPPT dalam ilustrasi ini: Solar cells panel ukuran 120 Watt, memiliki karakteristik Maximun Power Voltage 17.1 Volt, dan Maximun Power Current 7.02 Ampere. Dengan PV controller selain MPPT dan tegangan baterai 12.4 Volt, berarti daya yang dihasilkan adalah 12.4 Volt x 7.02 Ampere = 87.05 Watt. Dengan MPPT, maka Ampere yang bisa diberikan adalah sekitar 120W : 12.4 V = 9.68 Ampere.

Voltage Step Down Controller

 
MPPT jenis voltage step down controller memperbolehkan tegangan tinggi array terhubung dengan tegangan baterai bank. Sebagai contoh, solar cells 48V terhubung dengan 12V baterai. 1.000 Watt solar cells panel 48 Volt, 20.83A – charge controller – 1.000 Watt 12 Volt tegangan baterai dan menghasilkan 83.33 A. Tegangan tinggi dengan arus kecil memiliki keunggulan dalam hal penggunaan diameter kabel yang lebih kecil dari solar cells ke PV controller.

Source :  https://solarpanelindonesia.wordpress.com

----------------------------------------------------------------------------

Inverter DC ke AC

Untuk merubah arus searah (DC) Menjadi arus bolak balik (AC) dan menuju lampu Jalan, besaran Inverter sesuai dengan kebutuhan yang akan dijabarkan selanjutnya. 

Timer digunakan untuk mengatur on off secara otomatis, penggunaan photo chell akan mengalami kesulitan dalam pemeliharaan oleh sebab itu lebih dianjurkan menggunakan timer.

Battery

Battery adalah peralatan listrik yang dapat menyimpan tegangan listrik dalam jangka waktu tertentu. Perlu diperhatikan pada penggunaan battery disini adalah battery yang dapat menimpan listrik dalam jangka waktu yang lama, bukan seperti pada battery/ACCU pada mobil atau motor. Menggunakan battery Start sebenarnya bisa saja asal tidak sering discharge (habis total). Dan kadangkala inverter akan mengeluarkan suara jika tegangan battere drop tidak sesuai dengan kebutuhan minimal inverter.

Tiang, Box panel pelindung, Konstruksi kaki tiang

 Tidak diperlukan tiang yang besar, disini kami menggunakan pipa 2 dim galvanised dan kita isi semen didalam lubang pipa sehingga kami sebut dengan Concreted Galvanized Pole tinggi 6 Mtr dari permukaan tanah yang mana cukup tinggi untuk dipinggir jalan dan menghasilkan pancaran cahaya yang lebih terang dari Lampu AC 25 watt single armature. Begel-begel menyesuaikan. Tiang berdiri diatas cor sedalam 1 mtr dengan 4 baut full drat dan pegangan tiang. Box panel sesuai ukuran alat-alat agar terlindung aman dari cuaca.

Cara perhitungan pembuatan lampu Jalan Tenaga Surya :

Panel Surya 100 Wp, akan mengisi battere 100 Ah artinya 100 Watt peak kena sinar matahari selama 8 jam anggap saja dalam kondisi cuaca terjelek maka mengisi battere penuh yang dibuktikan dengan pengamatan langsung. battere 100 Ah artinya 100 Ampere Jam. Jika diharapkan mampu memberikan daya selama 10 jam dari jam 8 malam ke jam 6 pagi  maka 100 x 8 = 800 Ampere yang bisa disupply dalam 8 Jam. 

Penggunaan daya :

Lampu 25 watt x 8 jam = 200 watt

Inverter 200 watt x 8 jam = 1600 watt

Loses kabel dan Bcu 35 watt x 8 = 280 watt

Total = 2080 watt 

jadi harus menggunakan battere 200 Ah, agar mampu lampu jalan hidup 8 jam yang dikehendaki. Ini adalah gambaran kasarnya atau Rule of thumb agar cepat menentukan item yang dipasang. 

hasil lampu jalan ini dapat di check di kantor Ariston Jl gereja moria RT25 RW06 kelurahan Liliba

berikut foto dokumentasinya :