Cara Kerja Listrik Tenaga Surya

Sumber energi alternatif sekarang ini makin dicari. Hal ini disebabkan oleh beberapa sumber utama untuk membangkitkan energi yang diperkirakan akan habis. Bahan seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara bukanlah bahan bakar abadi. 

Padahal banyak pembangkit energi, terutama untuk listrik, memakai bahan bakar bahan-bahan tersebut. Karena itu dengan kemajuan teknologi, rasanya diperlukan pembangkit listrik dengan tenaga dan teknologi alternatif. Teknologi ini bisa diwujudkan dalam cara kerja listrik tenaga surya.

Teknologi alternatif ini tentunya harus ramah lingkungan. Pembangkit tenaga energi yang konvensional ternyata banyak berdampak buruk bagi lingkungan. Hasil pembakaran tidak hanya menghasilkan panas namun juga gas yang bisa berdampak buruk bagi lingkungan.

Hal semacam ini mungkin tidak menjadi perhatian ketika teknologi berkembang beberapa abad yang lalu. Namun sekarang ini, ketika alam mulai tidak ramah untuk dihuni, teknologi yang tetap menjaga keseimbangan alam perlu dipikirkan dengan segera.

Salah satu bentuk pembangkit listrik adalah dengan memakai tenaga cahaya matahari. Pada dasarnya kerja dari alat ini adalah mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Teknologi semacam ini dianggap cocok dengan iklim di Indonesia.

Indonesia merupakan salah satu negara yang dilewati garis khatulistiwa. Karena itu Indonesia merasakan paparan dari cahaya matahari cukup banyak setiap harinya dibanding dengan negara lain, terutama negara-negara Eropa.

Energi yang diterima dari cahaya matahari ini bisa menjadi simpanan yang potensial untuk memenuhi kebutuhan energi listrik sehari-hari.

Alat untuk mengubah energi dari cahaya matahari menjadi cahaya listrik sering disebut dengan  solar cell. Sel surya ini jika terpapar cahaya matahari akan menimbulkan elektron dan hole. Elektron dan hole yang ditimbulkan di bagian pn junction ini akan bergerak ke arah lapisan n lalu ke arah lapisan p.

Pada saat elektron dan hole ini melintasi pn junction, akan timbul beda potensial pada kedua ujung dari solar cell. Jika saat kedua ujung sel surya ini diberi beban, akan timbul arus listrik yang mengalir melalui beban ini. 

Bahan yang dipakai untuk membentuk solar cell dan cara kerja yang relatif ramah terhadap lingkungan menjadikan pembangkit listrik tenaga surya sebagai sumber energi alternatif di masa mendatang.

Kita bisa saja memakai solar cell sebagai penghasil energi alternatif di rumah. Namun tentu ada pertimbangan sebelum mengaplikasikan alat ini di rumah Anda.

Beberapa pertimbangan yang perlu dicermati adalah:

• Pertimbangkan dan hitung pemakaian data selama sehari semalam.
• Hitung juga pemakaian daya rata-rata selama malam hari, karena saat ini tidak ada sinar matahari yang memapar solar cell.
• Hitung pemakaian daya puncak harian, mingguan, dan bulanan.
• Berapa besar arus yang bisa dihasilkan dari solar cells panel (dalam jumlah Ampere hour), dalam hal ini kita bisa memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang harus kita pasang.
• Berapa jumlah unit baterai yang dibutuhkan untuk menyimpan kapasitas yang diinginkan dengan pertimbangan penggunaan listrik tanpa adanya sinar matahari.

Berikut ini contoh penghitungan kasar antara kebutuhan energi dan berapa jumlah solar cell yang dibutuhkan:

Lampu dengan jumlah 10 buah yang masing-masing berdaya 15 Watt yang membutuhkan 600 Watt hour.

Televisi 21 inchi dengan daya 100 Watt yang dinyalakan dalam 5 jam sehari membutuhkan 500 Watt hour.

Kulkas yang dinyalakan terus menerus memiliki daya 135 Watt membutuhkan 1080 Watt hour. Hal ini dengan pertimbangan kompresor kulkas tidak selalu menyala.

Komputer dengan daya 150 Watt dalam sehari membutuhkan 900 Watt hour.

Alat elektronik lainnya membutuhkan 400 Watt hour.

Total kebutuhan daya per hari dalam sebuah rumah kasarnya adalah 3480 Watt hour.

Dengan ini Anda bisa mengetahui jumlah kasar dari kebutuhan listrik dalam sehari. Anda bisa memperkirakan juga bahwa satu solar cell bisa menghasilkan 100 Watt. Hal ini jika solar cell terpapar sinar matahari maksimal selama lima jam. 

Dengan perhitungan semacam ini, maka panel yang diperlukan bisa dihitung dengan cara 3480 dibagi 100 lalu dibagi 5 dan diperoleh angka 7. Maka secara kasar, jumlah solar cell yang diperlukan di rumah Anda adalah sebanyak tujuh buah.

Lalu Anda bisa menghitung kapasitas baterai yang dipakai. Kasarnya kebutuhan baterai sebesar 12 Volt dengan masing-masing berjumlah 100 Ah. Usahakan bahwa baterai hanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik sebanyak 50%. Karena itu kebutuhan per hari dikalikan dua dan mendapatkan angka 6980 Watt hour.

Jumlah ini lalu dibagi dengan angka 12 dan angka 100 dan menghasilkan angka enam. Anda juga bisa memperhitungkan jika ada hari tanpa matahari. 

Misalnya jika tiga hari tidak ada cahaya matahari, maka Anda harus mengalikan angka 3480 x 3 x2 = 20880 Watt hour. Angka ini lalu dibagi dengan angka 12 dan 100 dan memperoleh angka 17. Jadi Anda membutuhkan 17 baterai 100 Ah.

Perhitungan ini tentu dipakai untuk mengetahui manfaat dari solar cell secara maksimal. Selain sebagai teknologi yang ramah lingkungan, jika serius teknologi ini bisa menjadi sumber energi yang ekonomis.

Teknologi pembangkit tenaga surya ini juga bisa dipakai jika Anda sedang berada di daerah terpencil dan belum terjangkau oleh listrik. 

Dengan menggunakan alat ini, semua akan lebih mudah dan ekonomis dibandingkan alat yang harus memakai bahan bakar untuk menyalakannya. Selain alasan ekonomis, Anda bisa mempertimbangkan alasan idealis. Dengan memakai teknologi ini Anda bisa turut dalam pelestarian alam.

Teknologi pembangkit listrik tenaga surya juga relatif lebih bersih dibandingkan alat lain dan perawatannya juga lebih mudah. Hal ini tentu menjadi investasi jangka panjang yang baik. 

Alat pembangkit listrik tenaga matahari ini memiliki daya tahan selama 20 sampai 25 tahun. Baterai dan beberapa komponen lain memiliki daya tahan antara 3 sampai 5 tahun.

Komponen Dasar

Sebagai pengetahuan dasar, berikut ini penjelasan singkat mengenai komponen-komponen dalam alat ini:

1. Sel Surya

Satu buah sel surya bisa menghasilkan 20-23 V jika menerima paparan cahaya matahari yang cukup terik. Energi ini bisa menghasilkan 350 Watt energi per harinya.

2. Kontrol ON/OFF

Bagian ini berguna untuk mengontrol pengisian baterai dan juga menghubungkan baterai dengan inverter.

3. Baterai

Bagian digunakan untuk menyimpan energi yang dihasilkan oleh solar cell. Baterai yang dipakai dalam solar cell biasanya memiliki Ampere hour yang tinggi. Gambarannya adalah jika menghidupkan lampu 10 Watt selama satu malam, Anda membutuhkan baterai dengan kapasitas 12V/10A.

4. Inverter

Bagian ini berfungsi mengubah tegangan searah DC (Direct Current) 12V yang dikeluarkan baterai menjadi tegangan bolak-balik 220 AC (Alternating Current). Jika ingin menghasilkan hasil yang lebih baik, Anda bisa menggunakan inverter yang bisa menghasilkan gelombang sinus.

Pemanfaatan cahaya matahari untuk digunakan sebagai pembangkit listrik merupakan sebuah penemuan fenomenal. Dengan ini, beberapa kandungan Bumi yang tidak bisa diperbaiki, bisa lebih dihemat. 

Selain itu, pemanfaatan cahaya matahari juga bisa menjadi teknologi alternatif untuk lebih ramah terhadap lingkungan.

Demikianlah pembahasan mengenai cara kerja listrik tenaga surya yang dapat disampaikan, semoga bermanfaat! Dan semoga menggugah Anda untuk mencobanya.

Berbagi :