Bab 8: Materi Praktikum:

Pendahuluan

Dalam era energi terbarukan yang berkembang pesat, keterampilan praktis dalam teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) menjadi sangat penting, khususnya bagi generasi muda yang akan terjun dalam dunia industri. Praktikum ini bertujuan untuk memberikan pemahaman mendalam dan keterampilan langsung dalam teknologi PLTS. Melalui bab ini, siswa akan mempelajari berbagai aspek praktis mulai dari pengukuran karakteristik sel surya hingga simulasi sistem PLTS menggunakan perangkat lunak yang modern dan mudah diakses.

9.1 Pengukuran Karakteristik Sel Surya

Tujuan Praktikum:
Mempelajari karakteristik dasar sel surya dengan melakukan pengukuran tegangan, arus, daya, dan efisiensi di bawah intensitas cahaya yang berbeda.

Peralatan yang Dibutuhkan:

• Sel surya kecil

• Multimeter digital

• Lampu halogen atau lampu LED (sebagai sumber cahaya yang dapat dikendalikan intensitasnya)

• Variabel resistor (untuk pengaturan beban)

• Lux meter (untuk mengukur intensitas cahaya)

Langkah-Langkah Praktikum:

1. Setup Pengukuran: Hubungkan sel surya dengan multimeter digital. Atur lampu di jarak tertentu dari sel surya untuk mengontrol intensitas cahaya yang diterima.

2. Pengukuran Tegangan dan Arus:

   • Ukur tegangan tanpa beban (open-circuit voltage).

   • Hubungkan beban resistor variabel untuk mengukur tegangan dan arus di bawah berbagai kondisi beban.

3. Pengukuran Daya: Hitung daya keluaran sel surya dengan rumus P=V×IP = V \times IP=V×I untuk setiap kondisi pencahayaan.

4. Pengukuran Efisiensi: Gunakan data intensitas cahaya dari lux meter dan bandingkan dengan daya keluaran untuk menghitung efisiensi sel surya.

Analisis:
Siswa diminta untuk menganalisis hubungan antara intensitas cahaya dan daya keluaran sel surya, serta menentukan titik maksimum daya keluaran sel (Maximum Power Point).

9.2 Perakitan Modul Surya Kecil

Tujuan Praktikum:
Mengembangkan pemahaman tentang komponen modul surya dan cara menyusunnya menjadi modul surya kecil yang berfungsi.

Peralatan yang Dibutuhkan:

• Sel-sel surya kecil

• Plat kaca atau akrilik sebagai dasar modul

• Lem silikon atau perekat khusus modul surya

• Solder dan timah

• Kabel konduktor

Langkah-Langkah Praktikum:

1. Persiapan Sel Surya: Bersihkan sel surya dan pastikan permukaannya tidak berdebu. Tentukan konfigurasi sel surya yang akan digunakan (seri atau paralel).

2. Penyolderan Sel Surya: Solder setiap sel surya sesuai dengan konfigurasi yang diinginkan. Pastikan sambungan antar-sel tersambung kuat dan tidak ada kabel yang longgar.

3. Penempatan di Modul: Tempatkan sel-sel surya pada kaca atau akrilik dengan perekat untuk menjaga agar sel tidak bergerak.

4. Penutup dan Perlindungan: Setelah semua sel terpasang, tambahkan lapisan pelindung untuk menjaga modul dari kerusakan mekanis atau kelembaban.

Analisis:
Siswa diminta mengukur tegangan dan arus dari modul surya kecil yang telah dirakit untuk memverifikasi bahwa modul tersebut berfungsi dengan baik.

9.3 Pemasangan dan Pengujian Sistem PLTS Mini

Tujuan Praktikum:
Memahami proses pemasangan dan pengujian sistem PLTS skala kecil atau mini untuk kebutuhan listrik rendah, seperti lampu LED atau pengisian daya ponsel.

Peralatan yang Dibutuhkan:

• Modul surya kecil

• Baterai (Li-ion atau lead-acid) sebagai penyimpanan energi

• Pengontrol pengisian (charge controller)

• Inverter mini (jika dibutuhkan untuk menghasilkan arus AC)

• Kabel dan konektor

• Lampu LED atau perangkat lain sebagai beban

Langkah-Langkah Praktikum:

1. Persiapan Komponen: Pastikan semua komponen dalam keadaan baik dan periksa kapasitas serta spesifikasi daya.

2. Pemasangan Modul Surya: Letakkan modul surya di lokasi yang terkena sinar matahari langsung.

3. Sambungan ke Pengontrol Pengisian: Hubungkan modul surya ke pengontrol pengisian untuk mengatur proses pengisian baterai.

4. Pengisian Baterai: Hubungkan baterai ke pengontrol pengisian. Periksa tegangan baterai untuk memastikan pengisian berjalan lancar.

5. Pengujian Sistem: Sambungkan beban (misalnya lampu LED) ke baterai atau inverter mini dan periksa apakah sistem mampu memberikan daya.

Analisis:
Siswa diminta mencatat proses pengisian baterai serta lamanya baterai mampu memberikan daya untuk beban yang digunakan.

9.4 Simulasi Sistem PLTS Menggunakan Software

Tujuan Praktikum:
Memperkenalkan siswa pada software simulasi PLTS untuk merancang dan menganalisis sistem PLTS dalam skala kecil hingga menengah.

Peralatan yang Dibutuhkan:

• Laptop atau komputer dengan software simulasi PLTS, seperti PVsyst, Helioscope, atau SketchUp dengan plugin PV.

• Data spesifikasi komponen PLTS (panel surya, baterai, inverter).

Langkah-Langkah Praktikum:

1. Pengaturan Software: Instal software yang akan digunakan dan buat akun jika dibutuhkan.

2. Input Data Sistem PLTS: Masukkan spesifikasi sistem PLTS, seperti kapasitas modul surya, jenis baterai, kapasitas inverter, dan lokasi pemasangan (untuk menghitung radiasi matahari yang diterima).

3. Desain Tata Letak: Gunakan fitur dalam software untuk merancang tata letak panel surya sesuai dengan lokasi pemasangan.

4. Simulasi Daya dan Output Energi: Jalankan simulasi untuk memperkirakan jumlah daya yang akan dihasilkan berdasarkan data cuaca lokal.

5. Analisis Hasil: Periksa hasil simulasi untuk mengevaluasi kinerja sistem dan potensi penghematan energi.

Analisis:
Siswa diminta untuk membuat laporan hasil simulasi yang meliputi kapasitas sistem, estimasi output energi harian/bulanan, dan potensi penghematan listrik.

Kesimpulan dan Penutup

Bab 9 memberikan pengalaman praktis kepada siswa dalam pengukuran, perakitan, pemasangan, dan simulasi sistem PLTS. Melalui kegiatan praktikum ini, siswa diharapkan mampu memahami lebih dalam tentang komponen dan kinerja sistem PLTS, serta dapat mengaplikasikan ilmu yang telah dipelajari dalam praktik yang sesungguhnya. Bab ini juga mengajarkan pentingnya teknologi dalam desain dan analisis PLTS, yang semakin relevan di era energi terbarukan.

Dengan memahami dan mengikuti prosedur yang benar, siswa akan lebih siap untuk menghadapi tantangan di dunia kerja, khususnya dalam bidang energi terbarukan dan teknologi surya.

Tugas Tambahan untuk Siswa

1. Laporan Praktikum: Siswa diminta untuk membuat laporan singkat tentang hasil dari masing-masing praktikum di atas, mencakup hasil pengukuran, analisis, serta kesimpulan.

2. Tugas Riset: Lakukan riset tentang software lain yang dapat digunakan untuk simulasi PLTS dan buat perbandingan antara software tersebut dengan software yang telah digunakan dalam praktikum.

3. Presentasi Kelompok: Siswa dibagi dalam kelompok kecil untuk mempresentasikan hasil praktikum simulasi sistem PLTS, termasuk tata letak panel surya dan hasil estimasi produksi energi yang diperoleh dari software.