Cermati Resiko Membangun Pembangkit Listrik Tenaga Surya Sebelum Anda Pahami 6 Hal Ini
Akhir-akhir kita melihat semakin banyak orang telah sadar dan menggunakan energi solar untuk pembangkit listrik meski masih sekala kecil, namun diperkirakan tiap tahun akan bertambah penggunanya.
Listrik dari hasil pembangkit tenaga sebenarnya sama fungsi dan kegunaanya, hanya saja sekarang masih digunakan sebagai power alternatif selain listrik dari PLN.
Energi ini sangat cocok digunakan di area terpencil jauh dari pasokan listrik negara.
Saking bagusnya listrik tenaga surya bahkan bisa digunakan untuk peralatan elektronik rumah tangga dan gadget seperti ponsel, mp3 player, kamera, komputer, laptop, dan sebagainya.
Konsumsi tegangan arus AC ini cukup efektif sekali manfaatnya untuk power supply arus DC skala kecil.
Namun dibalik bagusnya energi solar ini, bebas polusi dan segudang manfaat lain, sayangnya hasil kestabilan pasokan listriknya masih sangat tergantung dengan matahari yang bersih dari penghalangnya seperti tertutup awan dan cuaca.
Jadi, untuk menggunakan tenaga surya anda harus tahu kerugian dan kuntungannya.
Solar inverter atau biasa disebut dengan photovoltaic solar inverter dengan bentuk yang lebar dengan ciri khas grid datar berfungsi untuk menangkap sinar matahari kemudian mengkonversinya ke tegangan listrik kemudian disimpan di dalam battery yang sudah disiapkan.
Fungsi battery ini sebagai backup apabila jeda matahari sangat lama seperti malam hari atau matahari tertutup awan.
Jadi meski tidak ada sinar surya sekian lamanya inverter solar masih tetap berjalan menghasilkan energi listrik.
Letak yang sangat baik tangkapan sinar adalah di atas atap rumah/gedung atau tanah lapang yang bagus paparan suryanya.
Saat malam hari battery/aki akan mensuplai listrik selama sel surya tidak ada penyinaran.
Mudah kan sistem kerjanya? tertarik menggunakannya?
Solar panel atau panel surya bisa langsung menghasilkan listrik dalam jumlah kecil akibat efek paparan sinar matahari yang diserap kemudian kandungan elektron di dalam sel surya bergerak aktif dari kutub negatif ke positif secara simultan.
Hasil listrik arus dan tegangan DC kemudian inverter menjadi arus AC
Itu jika terjadi pada lempengan kecil sel surya, nah bagaimana jika kita memiliki panel surya yang banyak dan besar jumlahnya.
Sungguh ini adalah energi alternatif yang cukup bagus.
Inverter menghasilkan listrik berupa gelombang kota atau sinus sudah cukup untuk menyalakan sebuah peralatan elektronik, televis, lampu, motor, dan lainnya .
Memang sebuah inverter yang bagus dengan hasil gelombang pure sign wave/ sinus harganya masih tergolong sangat mahal bahkan mencapai puluhan jutaan rupiah.
Sebab, inverter ini listriknya benar-benar sempurna menyerupai pembangkit listrik besar dan modern milik PLN.
Namun, dalam artikel ini saya tidak membahas lebar masaha pure wave, hanya sebagian garis besar saja saya jabarkan disni.
Secara mendasar bahwa sebuah pembangkit listrik sederhana sudah mencukupi untuk konsumsi power supply peralatan elektronik di rumahan.
Jadi, silahkan konsultasikan terlebih dahulu dengan pakarnya jika ingin diterapkan pada listrik rumahan saja.
Alat ini yang kita sebut sel surya merubah energi panas dari paparan sinar matahari ke dalam bentuk listrik.
Gerbang IC 4049 N1 & N2 sebagai osilator, yang menghasilkan gelombang kotak untuk inverter awal mulanya.
Sedangkan gerbang N3 sampai N6 sebagai buffer rangkaian ini saat beban kosong., begitu seterusnya secara simultan.
Nah, tegangan fase buffer kemudian diperkuat (amplifier) oleh transistor T1 & T2. Sedangkan transistor T3 & T4 mengatur perubahan naik turunya tegangan serta meningkatkannya sebagai output.
Jadi membeli perangkat PLTS ini hanya jika dalam kondisi prima dan sangat dibutuhkan. Jika tidak memenuhi syarat di atas dikhawatirkan buang-buang anggaran kecuali anda baru saja dapat warisan segunung :).
Listrik dari hasil pembangkit tenaga sebenarnya sama fungsi dan kegunaanya, hanya saja sekarang masih digunakan sebagai power alternatif selain listrik dari PLN.
Energi ini sangat cocok digunakan di area terpencil jauh dari pasokan listrik negara.
 |
| Image by: alibaba.com |
Saking bagusnya listrik tenaga surya bahkan bisa digunakan untuk peralatan elektronik rumah tangga dan gadget seperti ponsel, mp3 player, kamera, komputer, laptop, dan sebagainya.
Konsumsi tegangan arus AC ini cukup efektif sekali manfaatnya untuk power supply arus DC skala kecil.
Namun dibalik bagusnya energi solar ini, bebas polusi dan segudang manfaat lain, sayangnya hasil kestabilan pasokan listriknya masih sangat tergantung dengan matahari yang bersih dari penghalangnya seperti tertutup awan dan cuaca.
Jadi, untuk menggunakan tenaga surya anda harus tahu kerugian dan kuntungannya.
Solar inverter atau biasa disebut dengan photovoltaic solar inverter dengan bentuk yang lebar dengan ciri khas grid datar berfungsi untuk menangkap sinar matahari kemudian mengkonversinya ke tegangan listrik kemudian disimpan di dalam battery yang sudah disiapkan.
Fungsi battery ini sebagai backup apabila jeda matahari sangat lama seperti malam hari atau matahari tertutup awan.
Jadi meski tidak ada sinar surya sekian lamanya inverter solar masih tetap berjalan menghasilkan energi listrik.
Letak yang sangat baik tangkapan sinar adalah di atas atap rumah/gedung atau tanah lapang yang bagus paparan suryanya.
Saat malam hari battery/aki akan mensuplai listrik selama sel surya tidak ada penyinaran.
Mudah kan sistem kerjanya? tertarik menggunakannya?
Cara Kerja Sebuah Solar Inverter:
Nah, setelah anda sedikit mengetahui apa itu solar inverter, kini kita akan memahami prinsip kerjanya.Solar panel atau panel surya bisa langsung menghasilkan listrik dalam jumlah kecil akibat efek paparan sinar matahari yang diserap kemudian kandungan elektron di dalam sel surya bergerak aktif dari kutub negatif ke positif secara simultan.
Hasil listrik arus dan tegangan DC kemudian inverter menjadi arus AC
Itu jika terjadi pada lempengan kecil sel surya, nah bagaimana jika kita memiliki panel surya yang banyak dan besar jumlahnya.
Sungguh ini adalah energi alternatif yang cukup bagus.
Inverter menghasilkan listrik berupa gelombang kota atau sinus sudah cukup untuk menyalakan sebuah peralatan elektronik, televis, lampu, motor, dan lainnya .
Memang sebuah inverter yang bagus dengan hasil gelombang pure sign wave/ sinus harganya masih tergolong sangat mahal bahkan mencapai puluhan jutaan rupiah.
Sebab, inverter ini listriknya benar-benar sempurna menyerupai pembangkit listrik besar dan modern milik PLN.
Namun, dalam artikel ini saya tidak membahas lebar masaha pure wave, hanya sebagian garis besar saja saya jabarkan disni.
Secara mendasar bahwa sebuah pembangkit listrik sederhana sudah mencukupi untuk konsumsi power supply peralatan elektronik di rumahan.
Jadi, silahkan konsultasikan terlebih dahulu dengan pakarnya jika ingin diterapkan pada listrik rumahan saja.
Bagaimana cara membuat solar inverter yang benar?
Sebenarnya energi dari matahari biayanya sangat murah, namun kita tetap membutuhkan perawalatan terbaik di awalnya saja.Alat ini yang kita sebut sel surya merubah energi panas dari paparan sinar matahari ke dalam bentuk listrik.
 |
| Skema diagram alur sebuah inverter tenaga surya kredit: electronicshub.org |
Skema rangkaian inverter yang sederhana
- Seperti nampak pada gambar diagram listrik pembangkit matahari hanya membutuhkan sedikit komponen saja, tiap-tiap bagian memiliki peran dan fungsi masing-masing.
- Sebaiknya transistor mesti ditempatkan pada heatsink alumunium agar tidak cepat panas. Isolator plastik mika jangan lupa agar tidak terjadi hubung singkat antar bodi alumunium dengan transistor.
- Sebab hal ini sangat beresiko sekali bila transitor tidak diisolasi dengan ground.
- Alangkah baiknya heatnik ini Anda tambahkan vetilasi di kotak dan kipas angin.
Skema Rangkaian Inverter Tenaga Surya:
Untuk memahami proses kerja sebuah solar inverter bisa anda pahami langkahnya.Gerbang IC 4049 N1 & N2 sebagai osilator, yang menghasilkan gelombang kotak untuk inverter awal mulanya.
Sedangkan gerbang N3 sampai N6 sebagai buffer rangkaian ini saat beban kosong., begitu seterusnya secara simultan.
Nah, tegangan fase buffer kemudian diperkuat (amplifier) oleh transistor T1 & T2. Sedangkan transistor T3 & T4 mengatur perubahan naik turunya tegangan serta meningkatkannya sebagai output.
Keuntungan Pembangkit Sel Matahari:
Setelah kita mengetahui secara gamblang apa saja komponen solar inverter dan bagaimana cara kerjanya sampai menjadi aliran listrik yang bermanfaat untuk rumah tangga dan industri. Berikut saya jelaskan keuntungannya, kalau ada kurangnya tolong Anda tambahkan di kolom komentar ya..- Energy dari matahari tidak terbatas jumlahnya yang bisa mengurangi pemanasan global dan efek rumah kaca.
- Energi matahari mengurangi ongkos produksi dan ongkos perawatan kelistrikan, karena itulah semakin banyak orang-orang mulai beralih fungsi menggunakan sel surya ini.
- Solar inverter dapat merubah langsung arus dan menyimpannya ke dalam aki. Hal ini semakin mempermudah proses penggunaan dan keawetan pasokan listrik.
- Solar inverter versi rumahan yang kecil mudah digabungkan dengan solar inverter di pembangkit matahari jika ingin kapasitas listrik yang lebih besar lagi
- Kegunaannya multifungsi menjadikan pembangkit paling efisien dan terbaik dari pembangkit lainnya. Karena mengkonversi arus DC ke AC sangat bagus sehingga cocok untuk konsumsi listrik komersial.
- Inverter jenis ini sangat lebih murah dan efektif ketimbang generator pembangkit.
- Selain dimanfaatkan untuk pembangkit listrik, sinar matahari juga bisa digunakan untuk memasak, pemanas air, penghangat ruang, kolam renang, dan lainnya.
- Pembangkit surya ini sangat mantap ketimbang pasokan aliran listrik biasa, namun mengingat biaya maintenance tidak sedikit anggarannya. So, pertimbangkan dengan bijak.
Kerugian Inverter tenaga Surya:
- Awalnya dibutuhkan ongkos pembuatan yang mahal untuk membangung pembangkit tenaga surya.
- agar hasil listrik efektif panel surya diharuskan terpapar matahari yang kuat disarankan diletakkan ditempat yang mudah menjangkau sinar matahari dan tidak tertutupi oleh sesuatu.
- Untuk hasil optimal dibutuhkan panel surya yang banyak dan tempat yang tidak sedikit.
- Panel surya akan bekerja efektif jika matahari bersinar terang dan tidak tertutup awan.
- Solar inverter baru bisa bekerja maksimal apabila sebelumnya aki sudah terisi penuh kemudian untuk proses chargingnya dengan bantuk panel surya. Nah, jika battery drop panel surya tidak menolong banyak.
Jadi membeli perangkat PLTS ini hanya jika dalam kondisi prima dan sangat dibutuhkan. Jika tidak memenuhi syarat di atas dikhawatirkan buang-buang anggaran kecuali anda baru saja dapat warisan segunung :).
2 Cara Membuat Rangkaian Inverter 12V ke 220 AC Menggunakan Transistor atau IC 555
Rangkaian inverter paling banyak dicari dan dibaca dalam blog CaraTekno ini sehingga saya pribadi terdorong untuk melengkapi beberapa artikel saya yang amburadul tentang inverter dan seluk-beluknya.
Mungkin dibeberapa artikel sebelumnya tidak lengkap akan saya lengkapi dan jelaskan dalam artikel sederhana ini.
Baik!
Sebuah inverter atau pengubah arus listrik dari jenis arus searah (DC) dirubah menjadi arus bolak-balok (AC) sangat diperlukan bagi tempat-tempat yang tidak terpasoki aliran listrik terutama wilaya pelosok di seluruh Nusantara ini.
Bagi anda yang nun jauh tidak perlu berkecil hati tidak bisa menikmati listrik 220AC sebab siapapun anda bisa membuatnya jika caranya benar.
Yuk simak!
Perlu anda ketahui jenis aliran listrik hasil pembangkit ada 2 jenis yakni listrik True/Pure Sine Wave dan Modified/ Quasi.
Karena hasil keluaran arus listrik true/pure lebih stabil dan bagus tentu harganya juga sangat mahal ketimbang jenis inverter modified signal.
Kenapa inverter modified harganya lebih murah?
Sebab rangkaian ini terhitung sederhana dan mudah dibuatnya. Juga hasil gelombang output aliran listriknya tidak sempurna gelombang sinus melainkan gelombang kotak/ persegi.
Nah, karena gelombangnya kotak-kotak tidak sama persis dengan gelombang sinus hasil jala-jala PLN maka alat ini tidak bisa digunakan untuk semua peralatan elektronik secara sembarangan semisal pompa air/ pompa listrik/ kulkas/ mesin cuci.
secara dasar sekali prinsip rangkaian inverter bisa menghasilkan tegangan listrik padahal tegangan supply-nya berasal dari DC arus dan tegangan lebih kecil.
Karena perubahan lintas gelombang osilasi elektromagnetik pada sebuah transformator yang digunakan sebagai komponen inti.
Karena inilah disebut inverter (pembalik) sebabnya tegangannya ditingkatkan dari kumparan sekunder ke yang lebih tinggi pada kumparan primer 220VAC.
Rangkaian inverter dari tegangan DC 12V ke 220VAC yang akan kita buat ini menggunakan transistor yang mudah didapat.
Tambahan komponen lainnya MOSFET dan bohlam lampu untuk pengetesan nantinya.
Karena komponennya sederhana jadi jangan heran bila gelombang outputnya jenis square wave inverter yang nanti akan saya jelaskan lebih detil lagi.
Jika berhasil merakitnya sebaiknya tidak menggunakan inverter ini untuk peralatan listrik yang benar-benar membutuhkan signal true/pure wave (seperti CPU, pompa listrik, kulkas, dan lainnya).
Nah untuk charger aki basah/kering bisa anda buat sendiri mengikuti rangkaian yang saya jabarkan ini: Cara membuat charger aki otomatis
Komponen yang dibutuhkan untuk pembuatan
komponen R1, R2, R3, R4, C1, C2, T2 dan T3 dari blog oscillator membangkitkan sinyal multivibrator kemudian dihasilkan gelombang persegi/kotak (square wave 50Hz).
Setiap transistor berfungsi sebagai penghasil signal square wave.
Sinyal konverter listrik ini berasal dari oscillator yang dibangkitkan oleh MOSFET power T1 dan T4. Penguatan gelombang ini nanti diumpankan kepada gulungan traffo step-up jeni CT (center tap) input dari tegangan sumber 12V.
Rasio gulungan trafo yang akan digunakan yakni 1:19 untuk merubah tegangan dari 12 ke 220V
Apabila ingin menggunakan tegangan aki 24V beban yang akan keluar tetap 85-100W tetapi ini sangat tidak efisien pada tegangannya. Untuk menambah kapisatas daya inverter anda bisa menambahkan jumpal pemasangan komponen MOSFET
Salah satu komponen penting yaitu transistor sebagai switching. Untuk aplikasi ini, transistor bias di titik jenuh dan titik cut-off.
Bila transistor bias di daerah jenuh, maka kolektor emitor dan basis kolektor basis bias maju. Disini tegangan emitor kolektor minimum dan arus kolektor maksimal.
Aspek penting lainnya dari rangkaian ini adalah osilator. Penggunaan penting 555 Timer IC digunakan sebagai multivibrator astabil.
Multivibrator astabil menghasilkan sinyal output yang beralih di antara kedua keadaan dan karenanya dapat digunakan sebagai osilator. Frekuensi osilasi ditentukan oleh nilai kapasitor dan resistor.
Coba perhatikan gambar rangkaian inverter diatas yang dirancang secara astable multivibrator sebagai Oscillator
Frekuesi multivibrator menggunakan IC timer 555 bisa dilihat dengan rumus seperti dibawah ini.
Mungkin dibeberapa artikel sebelumnya tidak lengkap akan saya lengkapi dan jelaskan dalam artikel sederhana ini.
Baik!
Sebuah inverter atau pengubah arus listrik dari jenis arus searah (DC) dirubah menjadi arus bolak-balok (AC) sangat diperlukan bagi tempat-tempat yang tidak terpasoki aliran listrik terutama wilaya pelosok di seluruh Nusantara ini.
Bagi anda yang nun jauh tidak perlu berkecil hati tidak bisa menikmati listrik 220AC sebab siapapun anda bisa membuatnya jika caranya benar.
Yuk simak!
Perlu anda ketahui jenis aliran listrik hasil pembangkit ada 2 jenis yakni listrik True/Pure Sine Wave dan Modified/ Quasi.
Karena hasil keluaran arus listrik true/pure lebih stabil dan bagus tentu harganya juga sangat mahal ketimbang jenis inverter modified signal.
Kenapa inverter modified harganya lebih murah?
Sebab rangkaian ini terhitung sederhana dan mudah dibuatnya. Juga hasil gelombang output aliran listriknya tidak sempurna gelombang sinus melainkan gelombang kotak/ persegi.
Nah, karena gelombangnya kotak-kotak tidak sama persis dengan gelombang sinus hasil jala-jala PLN maka alat ini tidak bisa digunakan untuk semua peralatan elektronik secara sembarangan semisal pompa air/ pompa listrik/ kulkas/ mesin cuci.
Princsip kerja dari rangkaian ini
Sebenarnya apa bagaimana sih cara kerjanya?secara dasar sekali prinsip rangkaian inverter bisa menghasilkan tegangan listrik padahal tegangan supply-nya berasal dari DC arus dan tegangan lebih kecil.
Karena perubahan lintas gelombang osilasi elektromagnetik pada sebuah transformator yang digunakan sebagai komponen inti.
Karena inilah disebut inverter (pembalik) sebabnya tegangannya ditingkatkan dari kumparan sekunder ke yang lebih tinggi pada kumparan primer 220VAC.
Rangkaian Inverter yang menggunakan Transistors sebagai komponen utama
 |
| Inverter dengan transistor saja ada juga jenis multivibrator 555 |
Tambahan komponen lainnya MOSFET dan bohlam lampu untuk pengetesan nantinya.
Karena komponennya sederhana jadi jangan heran bila gelombang outputnya jenis square wave inverter yang nanti akan saya jelaskan lebih detil lagi.
Jika berhasil merakitnya sebaiknya tidak menggunakan inverter ini untuk peralatan listrik yang benar-benar membutuhkan signal true/pure wave (seperti CPU, pompa listrik, kulkas, dan lainnya).
Nah untuk charger aki basah/kering bisa anda buat sendiri mengikuti rangkaian yang saya jabarkan ini: Cara membuat charger aki otomatis
Circuit Diagram
Inverter Circuit
Komponen yang dibutuhkan untuk pembuatan
- 12v Battery
- MOSFET IRF 630 -2
- 2N2222 Transistors
- 2.2uf capacitors-2
- Resistor
- 680 ohm-2
- 12k-2
- 12v-220v center tapped (CT) step up transformer.
- 2N2222 Datasheet
- IRF630 Datasheet
Cara kerja
Bagian-bagian penting terdiri dari tiga bagian: blok oscilator frekuensi standar 50Hz (seperti listrik umumnya), blok amplifier dan blok traffo.komponen R1, R2, R3, R4, C1, C2, T2 dan T3 dari blog oscillator membangkitkan sinyal multivibrator kemudian dihasilkan gelombang persegi/kotak (square wave 50Hz).
Setiap transistor berfungsi sebagai penghasil signal square wave.
F = 1/(1.38*R2*C1)
Sinyal konverter listrik ini berasal dari oscillator yang dibangkitkan oleh MOSFET power T1 dan T4. Penguatan gelombang ini nanti diumpankan kepada gulungan traffo step-up jeni CT (center tap) input dari tegangan sumber 12V.
Silahkan simak video berikutini:
Rasio gulungan trafo yang akan digunakan yakni 1:19 untuk merubah tegangan dari 12 ke 220V
Apabila ingin menggunakan tegangan aki 24V beban yang akan keluar tetap 85-100W tetapi ini sangat tidak efisien pada tegangannya. Untuk menambah kapisatas daya inverter anda bisa menambahkan jumpal pemasangan komponen MOSFET
Rangkaian Multivibrator conversi dari 12v DC to 220v AC
Sirkuit Inverter dapat menggunakan thyristor sebagai perangkat switching atau transistor. Biasanya untuk aplikasi daya rendah dan menengah, transistor daya yang digunakan. Alasan untuk menggunakan transistor daya adalah impedansi keluarannya sangat rendah, sehingga arus maksimum mengalir pada output rangkaian ini.Salah satu komponen penting yaitu transistor sebagai switching. Untuk aplikasi ini, transistor bias di titik jenuh dan titik cut-off.
Bila transistor bias di daerah jenuh, maka kolektor emitor dan basis kolektor basis bias maju. Disini tegangan emitor kolektor minimum dan arus kolektor maksimal.
Aspek penting lainnya dari rangkaian ini adalah osilator. Penggunaan penting 555 Timer IC digunakan sebagai multivibrator astabil.
Multivibrator astabil menghasilkan sinyal output yang beralih di antara kedua keadaan dan karenanya dapat digunakan sebagai osilator. Frekuensi osilasi ditentukan oleh nilai kapasitor dan resistor.
Skema Rangkaian
- V1 = 12V
- R1 = 10K
- R2 = 150K
- R3 = 10Ohms
- R4 = 10Ohms
- Q1 = TIP41
- Q2 = TIP42
- D1 = D2 = 1N4007
- C3 = 2200uF
- T1 = 12V/220V step up transformer
Coba perhatikan gambar rangkaian inverter diatas yang dirancang secara astable multivibrator sebagai Oscillator
Frekuesi multivibrator menggunakan IC timer 555 bisa dilihat dengan rumus seperti dibawah ini.
f = 1.44/(R1+2*R2)*C
Proses rangkaian inverter 12v DC to 220v AC
- IC timer 555 pembangkit signal clock 50Hz dengan bentuk square wave
- Saat outputnya logika "High", diode D2 akan mengalirkan arus melalui D1, R3, dan diteruskan ke transistor Q1, begitu seterusnya secara bergantian.
- Saat Transistor Q1 posisi on, maka outputnya logika level "Low", diode D1 akan mengalirkan arus melalui D1, dan R4 ke tampungan Q2.
- Sumber tengangan untuk rangkaian inverter 12V DC dari aki motor/mobil.
- Sumber tegangan utama 12V AC pada primer transformator kemudian di booster sampai 220V AC pada gulungan sekunder
Aplikasi rangkaian inverter 12V ke 220VAC
- Rangkaian inverter ini bisa dimanfaatkan pada kendaraan dengan tegangan aki 12V yang nanti berfungsi sebagai charger darurat sederhana.
- Bisa dimanfatkan dengan generator motor AC yang berdaya rendah.
- Bisa diterapkan sebagai inverter sederhana unutk pembangkit surya.
kelemahana sistem rangkain dengan komponen ini
- Karena menggunakan komponen aktif inti IC NE555 mungkin daya keluaran sekitar 50% dari keberhasilan tegangan benar-benar bagus. Sebaiknya pastikan dahulu daya outpunya.
- Penggunaan komponen transistor kemungkinan mengurangi efisiensi rangkaian
- Sebab transistor sistem switching dapat hilangnya signal daya output, hal ini dapat dikurangi masalah utama ini dengan ditambahkn diode bias pada rangkaian.
