Pengertian Energi Matahari / Panel surya Dalam Menghasil Kan Listrik Beserta Manfaat dari Menggunakan Panel Surya
Setiap hari kita membutuhkan aliran
listrik dengan daya yang besar untuk menjalankan berbagai aktivitas baik
di rumah, maupun di lingkungan tempat kita bekerja. Dengan pembangkit
listrik berbahan baku batu bara seperti yang mayoritas diterapkan di
Indonesia, pasokan listrik banyak menghasilkan emisi karbon yang
merupakan penyebab terjadinya pemanasan global.
Tentunya
Anda sudah sering mendengar bahwa ada sumber-sumber energi listrik
alternatif yang juga bisa Anda gunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik
Anda. Salah satunya adalah tenaga surya. Ya, pancaran sinar matahari
yang berlimpah di Indonesia sebagai negara yang terletak di wilayah
garis khatulistiwa, dapat dimanfaatkan menjadi sumber energi listrik
untuk kebutuhan residensial ataupun bisnis
Panel surya adalah
suatu komponen yang dapat digunakan untuk mengubah energi cahaya
matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip yang disebut
efek photovoltaic.
Energi
listrik yang diproduksi biasanya akan digunakan untuk kebutuhan listrik
dan ada yang disimpan terlebih dahulu dengan baterai.Cara
kerja sistem panel bertenaga matahari ini tetap dapat berjalan meski
keadaan sore, malam hari maupun hujan sekalipun karena menggunakan
bantuan baterai tersebut.
Sel Surya Fotovoltaik (SPV)
Fotovoltaik surya atau sel surya adalah perangkat yang mengubah cahaya
menjadi arus listrik menggunakan efek fotolistrik. Surya
fotovoltaik digunakan dalam banyak aplikasi seperti sinyal kereta api,
penerangan jalan, penerangan domestik dan menyalakan sistem
telekomunikasi jarak jauh.Ini memiliki tipe-p dari lapisan silikon yang ditempatkan dalam kontak
dengan lapisan silikon tipe-n dan difusi elektron terjadi dari bahan
tipe-n ke bahan tipe-p. Dalam bahan tipe-p, ada holes untuk menerima
elektron. Material tipe-n kaya akan elektron, jadi oleh pengaruh energi
matahari, elektron bergerak dari material tipe-n dan di persimpangan pn,
digabungkan dengan holes.
Ini menciptakan muatan di kedua sisi persimpangan pn untuk membuat medan listrik. Sebagai akibatnya, sistem seperti Dioda berkembang yang mendorong aliran muatan. Ini adalah arus melayang yang menyeimbangkan difusi elektron dan holes.Area di mana arus melayang terjadi adalah zona penipisan (deplesi) atau wilayah muatan ruang yang tidak memiliki pembawa muatan mobile. Jadi dalam gelap, sel surya berperilaku seperti dioda reverse bias. Ketika cahaya jatuh di atasnya, seperti dioda, forward bias sel surya dan arus mengalir dalam satu arah dari anoda ke katoda seperti dioda.
Biasanya tegangan rangkaian terbuka (tanpa menghubungkan baterai) panel surya lebih tinggi dari tegangan pengenalnya. Misalnya panel 12 volt menghasilkan sekitar 20 volt dalam cahaya matahari yang cerah. Tetapi ketika baterai terhubung ke sana, tegangan turun menjadi 14-15 volt.Sel surya fotovoltaik (SPV) terbuat dari bahan luar biasa yang disebut semikonduktor misalnya silikon, yang saat ini paling umum digunakan. Pada dasarnya, ketika cahaya menyerang sel, sebagian tertentu diserap dalam bahan semikonduktor. Ini berarti bahwa energi dari cahaya yang diserap ditransfer ke semikonduktor.
Ini menciptakan muatan di kedua sisi persimpangan pn untuk membuat medan listrik. Sebagai akibatnya, sistem seperti Dioda berkembang yang mendorong aliran muatan. Ini adalah arus melayang yang menyeimbangkan difusi elektron dan holes.Area di mana arus melayang terjadi adalah zona penipisan (deplesi) atau wilayah muatan ruang yang tidak memiliki pembawa muatan mobile. Jadi dalam gelap, sel surya berperilaku seperti dioda reverse bias. Ketika cahaya jatuh di atasnya, seperti dioda, forward bias sel surya dan arus mengalir dalam satu arah dari anoda ke katoda seperti dioda.
Biasanya tegangan rangkaian terbuka (tanpa menghubungkan baterai) panel surya lebih tinggi dari tegangan pengenalnya. Misalnya panel 12 volt menghasilkan sekitar 20 volt dalam cahaya matahari yang cerah. Tetapi ketika baterai terhubung ke sana, tegangan turun menjadi 14-15 volt.Sel surya fotovoltaik (SPV) terbuat dari bahan luar biasa yang disebut semikonduktor misalnya silikon, yang saat ini paling umum digunakan. Pada dasarnya, ketika cahaya menyerang sel, sebagian tertentu diserap dalam bahan semikonduktor. Ini berarti bahwa energi dari cahaya yang diserap ditransfer ke semikonduktor.
Sel surya Fotovoltaik juga semua memiliki satu atau lebih medan listrik
yang bertindak untuk memaksa elektron dibebaskan oleh penyerapan cahaya
mengalir ke arah tertentu. Aliran elektron ini adalah arus dan dengan
menempatkan kontak logam di bagian atas dan bawah surya fotovoltaik,
kita dapat menarik arus itu untuk memanfaatkan dari jarak jauh. Tegangan
sel menentukan daya yang dapat dihasilkan sel surya.
Proses mengubah cahaya menjadi listrik disebut efek sel surya fotovoltaik. Berbagai panel surya mengubah energi matahari menjadi listrik DC. Listrik DC kemudian memasuki inverter. Inverter mengubah listrik DC menjadi listrik AC 120 volt yang dibutuhkan oleh peralatan rumah tangga.
Proses mengubah cahaya menjadi listrik disebut efek sel surya fotovoltaik. Berbagai panel surya mengubah energi matahari menjadi listrik DC. Listrik DC kemudian memasuki inverter. Inverter mengubah listrik DC menjadi listrik AC 120 volt yang dibutuhkan oleh peralatan rumah tangga.
Bagaimana panel surya menghasilkan listrik?
Panel surya PV menghasilkan arus listrik langsung (DC). Dengan
listrik DC, elektron mengalir dalam satu arah di sekitar sirkuit. Contoh
pada gambar dibawah ini menunjukkan baterai menyalakan bola lampu.
Elektron bergerak dari sisi negatif baterai, melalui lampu, dan kembali
ke sisi positif dari baterai.
Dengan listrik AC (arus bolak-balik), elektron didorong dan ditarik, secara berkala berbalik arah, seperti silinder mesin mobil. Generator menciptakan listrik AC ketika kumparan kawat berputar di samping magnet. Banyak sumber energi yang berbeda dapat “memutar pegangan” generator ini, seperti gas atau solar, hidroelektrik, nuklir, batubara, angin, atau matahari.
Dengan listrik AC (arus bolak-balik), elektron didorong dan ditarik, secara berkala berbalik arah, seperti silinder mesin mobil. Generator menciptakan listrik AC ketika kumparan kawat berputar di samping magnet. Banyak sumber energi yang berbeda dapat “memutar pegangan” generator ini, seperti gas atau solar, hidroelektrik, nuklir, batubara, angin, atau matahari.
Listrik AC dipilih untuk jaringan listrik tenaga listrik, terutama
karena lebih murah untuk penggunaan jarak jauh. Namun, panel surya
menghasilkan listrik dengan arus DC. Bagaimana kita mendapatkan listrik
DC ke dalam jaringan AC? Saat itulah dibutuhkan inverter.
Apa tugas solar inverter?
Sebuah inverter surya mengambil listrik arus DC dan menggunakannya
untuk menghasilkan listrik AC. Inverter seperti otak sistem. Bersamaan
dengan pembalik daya DC ke AC, inverter juga menyediakan perlindungan
terhadap arus pendek ground dan statistik sistem, termasuk tegangan dan
arus pada sirkuit AC dan DC, tidak ketinggalan produksi energi dan
pelacakan titik daya maksimum.
Inverter yang terpusat telah mendominasi industri solar sejak awal. Pengenalan mikro-inverters adalah salah satu pergeseran teknologi terbesar dalam industri PV. Inverter mikro mengoptimalkan tiap panel surya, bukan keseluruhan sistem panel, seperti yang dilakukan oleh inverter terpusat. Langkah ini memungkinkan setiap panel surya berfungsi maksimal.
Inverter yang terpusat telah mendominasi industri solar sejak awal. Pengenalan mikro-inverters adalah salah satu pergeseran teknologi terbesar dalam industri PV. Inverter mikro mengoptimalkan tiap panel surya, bukan keseluruhan sistem panel, seperti yang dilakukan oleh inverter terpusat. Langkah ini memungkinkan setiap panel surya berfungsi maksimal.
Ketika inverter pusat digunakan, jika terjadi masalah pada salah satu
panel surya (mungkin tidak bekerja maksimal karena tempat teduh atau
sudah kotor) dapat membuat kinerja panel keseluruhan menurun. Sedangkan
jika menggunakan inverter mikro, masalah yang dialami inverter terpusat
tidak akan terjadi. Dengan menggunakan inverter mikro, jika satu panel
surya memiliki masalah, sisa susunan panel surya masih berfungsi secara
efisien.
Panel Surya
Panel surya adalah kumpulan sel surya. Panel surya mengubah energi
matahari menjadi energi listrik. Panel surya menggunakan bahan Ohmic
untuk interkoneksi serta terminal eksternal. Jadi elektron yang dibuat
dalam bahan tipe-n melewati elektroda ke kawat yang terhubung ke
baterai.Melalui baterai, elektron mencapai bahan tipe-p. Di sini elektron
bergabung dengan holes. Jadi ketika panel surya terhubung ke baterai, ia
berperilaku seperti baterai lain, dan kedua sistem secara seri seperti
dua baterai yang terhubung secara seri.
Output dari panel surya adalah kekuatannya yang diukur dalam satuan Watts atau Kilo watts. Panel surya dengan peringkat keluaran yang berbeda tersedia seperti 5 watt, 10 watt, 20 watt, 100 watt dll. Jadi sebelum memilih panel surya, perlu untuk mengetahui daya yang diperlukan untuk beban.Watt hour atau Kilowatt jam digunakan untuk menghitung kebutuhan daya. Sebagai aturan umum, daya rata-rata sama dengan 20% daya puncak. Oleh karena itu setiap puncak kilo watt array surya memberikan daya output yang sesuai dengan produksi energi 4.8 kWh/hari. Itu 24 jam x 1 kW x 20%.Kinerja panel surya tergantung pada sejumlah faktor seperti iklim, kondisi langit, orientasi panel, intensitas dan durasi sinar matahari dan koneksi kabelnya. Jika sinar matahari normal, panel 12 volt 15 watt memberi arus sekitar 1 ampere. Jika dirawat dengan baik, panel surya akan bertahan sekitar 25 tahun.
Maka perlu untuk merancang susunan panel surya di atas atap. Biasanya diatur menghadap ke timur pada sudut 45 derajat. Pengaturan pelacakan surya juga digunakan yang memutar panel saat matahari bergerak dari timur ke barat. Koneksi kabel juga penting. Kawat berkualitas baik dengan ukuran yang memadai untuk menangani arus akan memastikan pengisian baterai yang benar.Jika kabel terlalu panjang, arus pengisian mungkin berkurang. Jadi sebagai aturan, panel surya diatur 10-20 kaki dari permukaan tanah. Disarankan pembersihan panel surya yang tepat sebulan sekali. Ini termasuk pembersihan permukaan untuk menghilangkan debu dan kelembaban serta pembersihan dan penyambungan kembali terminal.Panel surya yang bagus memiliki empat langkah proses overload, di bawah pengisian, baterai rendah dan kondisi debit yang dalam, mari kita semua pelajari.
Dari rangkaian di bawah ini, kami menggunakan panel surya sebagai sumber arus yang digunakan untuk mengisi baterai B1 melalui D10. Sementara baterai terisi penuh Q1 berjalan dari keluaran komparator. Ini menghasilkan Q2 untuk berjalan dan mengalihkan tenaga surya melalui D11 dan Q2 sehingga baterai tidak terisi penuh. Saat baterai terisi penuh, tegangan pada titik katoda D10 naik.Arus dari panel surya dilewati melalui D11 dan drain dan sumber MOSFET. Sementara beban digunakan oleh operasi sakelar Q2 biasanya memberikan jalur ke negatif sedangkan positif terhubung ke DC melalui sakelar jika terjadi beban berlebih. Pengoperasian yang benar dari beban dalam kondisi normal ditunjukkan dengan saat MOSFET Q2 berjalan.
Output dari panel surya adalah kekuatannya yang diukur dalam satuan Watts atau Kilo watts. Panel surya dengan peringkat keluaran yang berbeda tersedia seperti 5 watt, 10 watt, 20 watt, 100 watt dll. Jadi sebelum memilih panel surya, perlu untuk mengetahui daya yang diperlukan untuk beban.Watt hour atau Kilowatt jam digunakan untuk menghitung kebutuhan daya. Sebagai aturan umum, daya rata-rata sama dengan 20% daya puncak. Oleh karena itu setiap puncak kilo watt array surya memberikan daya output yang sesuai dengan produksi energi 4.8 kWh/hari. Itu 24 jam x 1 kW x 20%.Kinerja panel surya tergantung pada sejumlah faktor seperti iklim, kondisi langit, orientasi panel, intensitas dan durasi sinar matahari dan koneksi kabelnya. Jika sinar matahari normal, panel 12 volt 15 watt memberi arus sekitar 1 ampere. Jika dirawat dengan baik, panel surya akan bertahan sekitar 25 tahun.
Maka perlu untuk merancang susunan panel surya di atas atap. Biasanya diatur menghadap ke timur pada sudut 45 derajat. Pengaturan pelacakan surya juga digunakan yang memutar panel saat matahari bergerak dari timur ke barat. Koneksi kabel juga penting. Kawat berkualitas baik dengan ukuran yang memadai untuk menangani arus akan memastikan pengisian baterai yang benar.Jika kabel terlalu panjang, arus pengisian mungkin berkurang. Jadi sebagai aturan, panel surya diatur 10-20 kaki dari permukaan tanah. Disarankan pembersihan panel surya yang tepat sebulan sekali. Ini termasuk pembersihan permukaan untuk menghilangkan debu dan kelembaban serta pembersihan dan penyambungan kembali terminal.Panel surya yang bagus memiliki empat langkah proses overload, di bawah pengisian, baterai rendah dan kondisi debit yang dalam, mari kita semua pelajari.
Dari rangkaian di bawah ini, kami menggunakan panel surya sebagai sumber arus yang digunakan untuk mengisi baterai B1 melalui D10. Sementara baterai terisi penuh Q1 berjalan dari keluaran komparator. Ini menghasilkan Q2 untuk berjalan dan mengalihkan tenaga surya melalui D11 dan Q2 sehingga baterai tidak terisi penuh. Saat baterai terisi penuh, tegangan pada titik katoda D10 naik.Arus dari panel surya dilewati melalui D11 dan drain dan sumber MOSFET. Sementara beban digunakan oleh operasi sakelar Q2 biasanya memberikan jalur ke negatif sedangkan positif terhubung ke DC melalui sakelar jika terjadi beban berlebih. Pengoperasian yang benar dari beban dalam kondisi normal ditunjukkan dengan saat MOSFET Q2 berjalan.
Bagaimana cara kerja sistem panel surya?
Berikut ini contoh cara kerja instalasi energi matahari pada rumah. Pertama, sinar matahari mengenai panel surya di atap. Panel mengkonversi energi ke arus DC, yang mengalir ke inverter. Inverter mengubah listrik dari DC ke AC, yang kemudian dapat Anda gunakan untuk menyalakan listrik di rumah Anda. Energi surya sangat sederhana dan bersih, dan semakin efisien serta terjangkau sepanjang waktu.Sementara teknologi di balik energi matahari mungkin tampak rumit, agar cara bekerja tenaga surya mudah dimengerti – terutama dalam skenario grid connect karena hanya memerlukan beberapa komponen yang dipasang di rumah atau kantor Anda.Manfaat dari menggunakan panel surya
Kenaikan listrik konvensional atau listrik PLN untuk rumah non subsidi mencapai 9,7% per tahun.Penyebabnya dipengaruhi oleh banyak faktor, salah satunya adalah kenaikan harga bahan bakar utama.Kenaikan ini akan berdampak pada tingkat perekonomian dan kesejahteraan masyarakat, baik secara langsung dan tidak langsung.Memang, tidak setiap tahunnya terdapat kenaikan. Namun sekali naik, kenaikannya bisa mencapai 20-30%. Dari segi penggunaan, energi listrik tenaga surya sangat cocok karena tidak menggunakan bahan bakar secara konvensional.
Energi utamanya adalah matahari yang bisa didapatkan secara gratis.Jika hal ini diterapkan di berbagai instansi, perindustrian, hingga rumah tangga, maka dapat menghemat pengeluaran dan dana yang tersimpan pun bisa dialokasikan untuk keperluan lainnya.“Tagihan listrik bisa berkurang rata-rata hingga 50% dengan menggunakan panel surya,
Energi utamanya adalah matahari yang bisa didapatkan secara gratis.Jika hal ini diterapkan di berbagai instansi, perindustrian, hingga rumah tangga, maka dapat menghemat pengeluaran dan dana yang tersimpan pun bisa dialokasikan untuk keperluan lainnya.“Tagihan listrik bisa berkurang rata-rata hingga 50% dengan menggunakan panel surya,
Penelusuran terkait
- Pada pembangkit listrik energi surya terjadi perubahan listrik arus
- Panel surya adalah
- Contoh energi matahari
- Contoh energi matahari menjadi energi listrik
- PEMANFAATAN energi matahari sebagai energi Alternatif
- Perubahan energi apakah yang terjadi pada pembangkit listrik tenaga surya
- Tenaga sinar matahari
- Sistem tenaga surya yang memanfaatkan bahan apakah yang masih sangat langka
Post a Comment for "Pengertian Energi Matahari / Panel surya Dalam Menghasil Kan Listrik Beserta Manfaat dari Menggunakan Panel Surya"