Pengalaman Pasang Listrik Tenaga Surya

Pertama kali menggunakan PLTS Rumah, kesannya itu wow keren ! Lalu kesan berikutnya….loh kok gini, mahal ya, gak nututi dayane, wah mesti nambah lagi alatnya. Listrik tenaga surya bisa digunakan dengan baik di Surabaya, cara pasangnya sangat mudah, harga alatnya juga murah dan barangnya selalu tersedia di toko online. Tetapi masalahnya adalah konversi energinya cuma 40-50% dan butuh kapasitas baterai yang besar.

Peralatan PLTS Yang Harus Dibeli

Pada intinya cuma ada empat alat yang dibutuhkan :

1. Panel Surya
2. Controller
3. Baterai
4. Inverter DC ke AC

Tapi setiap alat punya kapasitas yang berbeda. Contohonya untuk panel surya ada kapasitas 30WP, 100WP, 200WP dan lainnya. Semakin besar dayanya, semakin mahal harganya. Sama halnya dengan controller, ada yang kapasitasnya 5A, 10A, 20A.

Masing-masing alat berkaitan. Seperti saluran air, ukurannya harus seimbang. Jadi, kalau mau meningkatkan daya PLTS, maka semuanya harus diupgrade. Tambah panel surya harus tambah baterai dan juga tambah inverter. Ini masalah terbesar listrik tenaga matahari, investasi awal mahal !

Biaya pasang baru PLN 900 watt di Surabaya tahun 2022 sekitar 1 jutaan. Paling mahal 1,5 juta. Bandingkan dengan PLTS 900 watt yang investasi awalnya diatas 10 juta. Kata siapa PLTS itu murah ?

Para Youtuber itu hanya menampilkan hal yang menarik dengan judul bombastis. Tujuannya mereka menyampaikan informasi sambil mendapatkan uang dari adsense. Informasi yang disampaikan pun tidak lengkap. Kita harus tau perbedaan antara kata lengkap dengan benar.

Benar belum tentu lengkap. Ada sisi positif dan sisi negatif. Kalau yang disampaikan sisi positifnya saja, bisa jadi informasi itu benar, namun tidak lengkap. PLTS itu memang listrik gratis dari matahari. Tapi investasinya besar, konversi energinya pun tidak 100% dan jam efektifnya hanya 5 jam sehari, bukan 12 jam ! Bukan dari matahari terbit sampai tenggelam.

Jenis Panel Surya untuk Listrik Tenaga Matahari

Poin penting dari alat yang dinamakan sel surya ini adalah konversi energinya hanya 40-60%. Jika kapasitas solar cell kita 100 WP (watt power), maka output sebenarnya hanya 40 watt - 60 watt. Kalau kita pasang 200 WP di atap rumah kita, maka listrik yang dihasilkan dari panel surya ini adalah 80 - 120 watt.

Jadi, kalau kita mau membuat PLTS 900 Watt, maka panel surya yang kita butuhkan adalah :

• 100 WP X 18 panel surya
• 200 WP x 9 panel

Kalau harga panel surya 100 WP per biji Rp 700.000. Maka totalnya adalah Rp 12.600.000. Mahal kan….

Solar cell ini bekerja dengan cara mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Bukan dari panas matahari. Semakin terang cahayanya, maka semakin banyak produksi listriknya. Jadi, meskipun matahari sudah terbit, anggap saja jam 6 pagi. PLTS kita masih belum bisa menghasilkan listrik karena cahayanya kurang terang.

Pada intinya ada 2 modul sel surya :

• Panel Surya Monocristaline (mahal)
• Polycristaline (murah)

Perbedaan kedua panel surya ini bisa dilihat dengan mata telanjang. Kalau warnanya hitam pekat, itu pasti panel monocristaline. Sedangkan kalau warnanya biru keunguan, itu pasti polycristaline.

Perbedaan utamanya adalah konversi energinya. Panel poly outputnya lebih kecil daripada panel mono. Tetapi tidak banyak, hanya sekitar 5% saja. Tapi dipasaran Surabaya, harga panel poly dan panel mono gak beda jauh. Paling cuman selisih 20 ribuan saja.

Terus, mengapa ada panel surya yang harganya lebih mahal pak ? Walaupun sama-sama 100 WP. Harga rata-ratanya 700 ribuan, sementara merk XXX ini harganya 900 ribuan ?

Struktur panel surya itu sebenarnya modul per modul. Kita bisa lihat bentuk fisiknya yang seperti kotak disambung dengan kotak. Itu adalah modulnya. Umumnya ada 36 modul dalam panel surya 100 watt. Dan setiap modul ini ada sel suryanya.

Jumlah sel surya dalam satu modul inilah yang akan menentukan output produksi listriknya. Semakin banyak sel dalam modul, maka outputnya akan semakin besar. Umumnya panel surya yang lebih mahal memiliki lebih banyak sel sehingga produksi listriknya juga semakin besar.

Walaupun sama-sama memiliki 36 modul, tetapi merk XXX bisa menghasilkan listrik lebih banyak daripada merk lainnya.

Controller Panel Surya itu ada kapasitasnya, 10A, 20A, 30A….

Kalau salah pilih, atau asal beli controller bisa rusak. Selama masih di bawah kapasitas, alat ini akan bekerja dengan baik. Kalau diatas kapasitasnya baru bisa rusak.

Fungsi kontroler ini ada dua :

1. Membatasi arus listrik yang masuk ke baterai
2. Membatasi arus listrik yang keluar dari baterai

Apakah skemanya bisa dibuat tanpa kontroller ? Dari panel surya ke baterai langsung ? Bisa, tapi…. Akan merusak baterai dalan jangka waktu tertentu. Memang tidak langsung rusak. Tapi pasti akan rusak atau lebih cepat rusak.

Jenis baterai yang berbeda juga membutuhkan voltase yang berbeda. Patokannya adalah 1,5V- 2 Volt diatas baterai. Contohnya aki mobil yang voltase-nya 12,5 Volt, batas maksimal voltase-nya adalah 14,4 Volt.

Solar panel yang dipasangkan langsung ke baterai akan menghilangkan batas atas voltase dan mengikuti spesifikasi panel itu sendiri. Umumnya dibatasi 17,8 Volt. Kasihan baterainya, pasti cepat jebol.

Tanpa kontroller, daya listrik yang diterma adalah 17 volt, langsung diteruskan ke baterai 17 volt juga. Sementara kalau menggunakan controller, tegangan 17 volt tersebut akan akan diturunkan menjadi 14,4 Volt, sehingga masuk ke aki juga 14,4 Volt.

Kapasitas controller itu berhubungan dengan arus yang keluar dari aki. Kapasitas tidak ada hubungannya dengan arus yang masuk. Arus keluar ini tergantung dari peralatan apa yang akan kita gunakan. Namun yang pasti, outputnya adalah arus DC 12 Volt.

Jadi, apa arti Controller 10 Ampere ? Berapa watt ? Gampang, tinggal dikali 12 Volt. Hasilnya adala 120 Volt/Ampere atau 120 watt. Kalau 20 Ampere, berarti output maksimalnya 240 watt.

Masalah akan terjadi ketika kita menggunakan controller 10A untuk menyalakan pompa air DC 180 watt. Pompanya memang bisa menyala, tapi kontroler akan terbakar dalam waktu beberapa menit karena melampaui kapasitasnya. Seharusnya kita menggunakan yang kapasitas 20 Ampere.

Bagaimana jika kita terlanjur beli 10A, padahal kebutuhan kita lebih dari itu ? Gampang….outputnya langsung ambil dari aki saja, tidak perlu melalui controller. Apakah aman ? Sangat aman ! Tidak akan merusak panel surya, tidak akan merusak controller dan juga tidak merusak baterai.

Kelebihan output melalui controller adalah bisa diatur secara otomatis. Saya menggunakan untuk menyalakan lampu pelataran rumah secara otomatis. Lampu akan menyala pada saat kondisi redup, dimana panel surya tidak mendeteksi cahaya yang cukup untuk memproduksi listrik. Kalau di Surabaya sekitar jam 17.30-18.00.

Lamanya menyala juga bisa diatur manual. Misalnya di set menyala selama 12 jam atau 5 jam saja. Di rumah saya set 11 jam, kira-kira akan mati pada pukul 5 pagi. Pada waktu panel surya mendeteksi cahaya, secara otomatis output akan terputus.

Pilihan lainnya adalah mengatur outputnya 24 jam penuh. Mode ini cocok untuk kelistrikan rumah sehari-hari. Tentu saja, selain memerlukan banyak panel surya, kapasitas baterai juga harus besar. Inilah budget terbesar PLTS rumahan.

Baterai khusus yang mahal atau Aki Mobil yang lebih murah

Satuan baterai itu ampere. Biasanya ditulis dengan huruf Ah atau Ampere Hour. Artinya kemampuan aki dalam 1 jam. Misalnya aki 40 Ah berarti akan habis dalam 1 jam jika dayanya 45 Ampere. Atau habis dalam waktu 2 jam jika dayanya 20 A. Masalahnya produk-produk yang kita gunakan satuannya watt. Kelihatannya susah, tapi sebenarnya mudah. Caranya pun bermacam-macam. Tapi saya lebih suka cara perkalian dan pembagian

1. Kipas angin saya 60 watt. Aki saya 40 Ampere.
2. Kita kalikan dulu dengan 12 Volt karena itu tegangan aki mobil. Hasilnya adalah 480 watt.
3. Lalu kita bagi 480 watt dengan 60 watt. Hasilnya adalah 8.
4. Jadi, aki akan habis dalam waktu 8 jam…. Tapi ini jawaban yang tidak akurat !

Karena tergantung dari baterai apa yang kita gunakan. Aki mobil atau baterai khusus ? Jika menggunakan aki mobil, waktunya bukan 8 jam, tetapi 4 jam saja. Karena tegangannya akan turun dan tidak kuat memutar kipas. Tegangan aki mobil bukan 12 volt terus menerus tetapi akan turun menjadi, 11,9 - 11,8 … 10,9, dst.

Jadi menggunakan aki mobil berarti separuh kapasitasnya. Kalau kebutuhan kita 500 watt. Maka harus menggunakan 2 buah aki 40 Ampere. Jika harga perbijinya 900 ribu, berarti kita butuh 1,8 juta. Banyak banget investasinya ! ^-^’

Perbedannya ada pada timah sebagai media penyimpanan listrik. Bagaimanapun juga selalu ada kualitas original, KW1, KW2 dan barang reject. Ada timah murni dan juga ada timah campuran. Ada timah bagus dan juga ada timah jelek. Harganya pun berbeda, sesuai dengan kualitas produknya.

Aki 45 Ampere merk A harganya 600 ribu, merk B harganya 800 ribu, dan merek C harganya 550 ribu. Selain kemungkinan apes dapat barang jelek, kualitas timah ketiga barang tersebut pasti berbeda.

Merk B yang lebih mahal daya simpannya lebih lama. Hanya berkurang 2% perbulan. Sementara merk C yang paling murah, berkurang 8% perbulan. Masalahnya bukan pada mobil anda, tapi pada baterai mobil anda.

Salah satu cara membuat awet aki mobil adalah dipakai setiap hari. Aki mobil ini disain produknya harus full 100% setiap saat. Semakin sering dipakai semakin awet akinya. Semakin jarang dipakai, semakin cepet soak. Dan yang namanya aki itu selalu berkurang. Tau air aki ?? Itu adalah cairan asam. Cairan yang bisa melubangi besi, bukan hanya membuat berkarat. Kita menyebutnya sebagai air keras.

Timah yang direndam dalam air keras juga pasti akan hancur, tetapi tidak secepat besi. Itulah salah satu kelebihan aki kering daripada aki basah. Aki kering lebih awet dan lebih sedikit berkurang. Tapi…harganya juga lebih mahal.

Baik aki kering dan aki basah sama-sama jenis aki yang hanya bisa dipakai 50%. Aki kering tidak bisa dipakai 100%. Dan salah satu karakteristik aki mobil adalah daya besar dalam waktu singkat. Tidak cocok untuk alat yang mengonsumsi daya secara konstan dalam waktu lama seperti peralatan rumah tangga.

Fungsi aki mobil sebenarnya satu, memutar dinamo starter untuk menyalakan mesin. Setelah itu sistem kelistrikan mobil digantikan dengan dinamo ampere. Kelebihan outputnya digunakan untuk ngecas aki. Selama mobil ngelinding, aki tidak dipakai.

Jadi ada beberapa jenis baterai yang saya ketahui :

• Aki mobil - daya besar dalam waktu singkat
• Aki deep cycle - daya konstan dalam waktu lama 80%
• Baterai laptop - daya konstan dalam waktu lama 100%

Sebenarnya aki yang paling cocok untuk tenaga matahari adalah aki deep cycle dan baterai laptop. Tapi susah cari aki deep cycle dan baterai laptop harganya super mahal. Kalau anda memiliki dana yang cukup, sebaiknya pakai baterai laptop. Tapi untuk sementara ini belum ada yang pabrikan.

Adanya modifikasi perorangan yang harus PO dulu baru dibuatkan. Gak ada yang langsung jadi. Tinggal mau berapa Ah, menggunakan baterai KW berapa. Kelebihannya ada dua, bisa digunakan 100% dan outputnya stabil.

Misalnya kita menggunakan pompa air yang watt-nya besar (tidak banyak orang tahu). Jika menggunakan aki mobil, tegangannya akan turun. Awalnya 12 Volt, setelah 2 menit turun jadi 11,8 Volt. Setelah dimatikan pompanya akan naik lagi jadi 12 Volt.

Jika kita menggunakan aki modifikasi ini, tegangannya cenderung stabil, 12 Volt terus dalam jangka waktu yang sama. Dia mampu memberikan supply listrik lebih stabil, baik daya besar atau daya kecil.

Inverter untuk merubah arus DC ke AC

Inverter murah biasanya tipe MSF (Modified Sine Wave), sementara yang agak mahal tipe PSW (Pure Sine Wave). Perbedaannya hanya pada menyalakan peralatan listrik yang ada dinamonya atau tidak. Salah satu contohnya adalah kipas angin.

Inverter MSF maupun PSW sama-sama bisa menyalakan kipas angin. Perbedaannya jika menggunakan MSF akan ada suara berdengung. Sementara kalau menggunakan Inverter PSW tidak ada suara sama sekali. Seperti menggunakan listrik PLN. Saya tidak tahu apakah akan merusak dinamo atau tidak. Inverter yang saya gunakan tipe PSW karena digunakan untuk menyalakan pompa air.

Inverter itu kapasitasnya ada dua. Biasanya digunakan untuk menyamarkan produk, sehingga kelihatannya murah.

• Surge Power = 1000 Watt
• Continuous Power = 500 Watt

Kalau kebutuhan kita 400 watt, belilah inverter 2000 watt. Kenapa karena barang yang dijual murah di toko online itu kebanyakan memalsukan spesifikasi. Dari 1000 watt, kapasitas aslinya cuma 500 watt. Apakah benar-benar 500 watt ? Dijamin cepet jebol. Kapasitas aslinya cuma 50%-80%. Jadi cuman 250 Watt - 320 Watt.

Kenyataannya memang bisa mengeluarkan daya 400 watt. Tapi Inverternya panas sekali. Saya yakin, jika dipakai terus-menerus dengan output segitu pasti segera rusak. Logikanya, daya aslinya saja terang-terangan di mark up 100%. Jadi kalau mau aman, beli inverter 1.500 watt keatas.

Saya juga salah beli inverter, tapi bukan salah perhitungan. Melainkan kurang teliti melihat spesifikasi pompa air. Dan saya yakin anda semua pasti juga baru tahu daya asli pompa air setelah ini.

Pompa air yang saya gunakan adalah Shimizu PS-135E. Dan dengan jelas ditulis di website resminya, Output: 125 Watt, Input: 0,3kW . Hayoo apa maknanya ? Mana daya sesungguhnya ? 125 Watt atau 300 Watt ? Teorinya, Input adalah daya start pertama yang berlangsung 1-3 detik. Atau juga bisa disebut dengan istilah yang sama dengan inverter: Surge power. Sementara daya output adalah daya setelah melewati start atau continuous power.

Jadi konsumsi listriknya, 300 watt selama 3 detik. Setelah itu 125 watt sampai pompa dihidupkan kembali. Betul kan ? Berarti inverter saya yang 500 Watt itu kan cukup ! Baterai aki saya yang 2x40A juga cukup kan ? Ternyata saya salah. Karena spesifikasi pompa yang tidak jujur.

Output aslinya adalah 300-350 watt. Tarikan pertama diatas 350-390 watt. Konstan di 300-320 watt. Saya tahu pengamatan saya benar karena menggunakan alat KWH meter yang bisa mendeteksi ampere, watt, volt dan phi. Yang salah pompanya….bukan saya ! ^-^’

Di buku petunjuk (manual book) PS-135E, konsumsi listriknya ditulis :

• Tegangan, Frekuensi : 1x220V - 50Hz
• Arus Listrik (Ampere) : 1.5A

Gak ada tulisan 125 Watt bro !! Itu salahmu atau salah orang yang mengasumsikan bahwa PS135E berarti daya listriknya 135 Watt. Atau PS 125 berarti 125 Watt.

• Daya = Tegangan x Arus
• Watt = Volt x Ampere

Jadi, berapa watt pompa Shimizu PS-135E ini ? Tinggal 220V dikali 1.5A. Hasilnya adalah 330 Watt. Pantesan inverter dan aki-ku gak kuat buat nyalakan pompa air !

Inverter itu bisa protect jika baterai aki mau habis atau outputnya terlalu besar. Itulah yang sering terjadi. Dinyalakan sebentar, pompanya langsung mati. Inverternya protect. Memang bisa dipaksa. Di matikan terus dinyalakan lagi….tapi panasnya minta ampun. Tuh kan ! Padahal cuman 330 watt, bukan 400 watt.

Padahal di spesifikasi produknya 1000 Watt surge, continuous 500 watt. Kenyataannya, kena beban maksimal 350 watt saja sudah protect !