Penyempurnaan Rangkaian Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan Instalasi Solar Home System

Tulisan ini menyempurnakan tulisan sebelumnya mengenai dasar-dasar dan rangkaian SHS di rumah saya: Memasang Solar Home System atau Pembangkit Listrik Tenaga Surya Mini untuk Rumah. Banyak penyempurnaan dilakukan dengan dua tujuan utama yaitu keamanan (safety) dan efisiensi SHS.

Secara umum ada 4 kanal yaitu kanal lampu, kanal kamar mandi, kanal TV/CCTV, dan kanal kolam/hidroponik. Penjelasan masing-masing kanal adalah sebagai berikut:

  1. Kanal lampu menyuplai listrik untuk semua lampu yang ada di rumah. Kanal ini bisa dialiri listrik dari SHS maupun dari PLN dengan diberikan saklar manual (toggle ON-OFF-ON 6 ampere). ON yang pertama untuk mengaliri listrik dari SHS, ON yang kedua untuk mengaliri listrik dari PLN dalam hal kondisi matahari sangat minim misalnya mendung dan hujan berhari-hari.
  2. Kanal kamar mandi digunakan untuk mengaliri listrik lampu dan kipas exhaust. Kanal ini dapat dialiri listrik dari SHS maupun PLN dengan saklar toggle seperti kanal lampu di atas.
  3. Kanal TV/CCTV untuk aliran listrik ke TV dan CCTV. Kanal ini juga bisa dialiri listrik dari SHS maupun PLN dengan saklar toggle ON-OFF-ON. ON yang pertama untuk mengaliri listrik baik dari PLN maupun SHS. Sebelum masuk ke saklar toggle (ON pertama) listrik keluar dari saklar relay. Relay ini bertugas untuk menyambungkan listrik ke PLN jika listrik PLN menyala atau ke SHS jika listrik PLN tidak menyala (mati listrik PLN). Pada ON yang pertama ini, jika ada aliran listrik dari PLN maka TV/CCTV akan dialiri listrik dari PLN, jika tiba-tiba aliran dari PLN mati maka secara otomatis TV/CCTV akan tersambung ke listrik SHS. ON yang kedua untuk mengaliri listrik dari PLN.
  4. Kanal kolam/hidroponik digunakan untuk mengaliri listrik ke pompa kolam koi dan pompa hidroponik. Kanal ini bisa dialiri listrik dari PLN maupun SHS dengan sistem seperti pada kanal TV/CCTV namun ada perbedaan sedikit. Perbedaan terletak pada pengontrol relay, yaitu relay dikontrol oleh sensor cahaya. Artinya ON pertama pada saklar toggle bersumber dari listrik PLN atau SHS yang diatur otomatis oleh cahaya (malam ke PLN, siang ke SHS).

Saklar toggle ON-OFF-ON (6A)

Gambar di atas adalah foto 4 saklar toggle ON-OFF-ON (6A) yang membagi menjadi 4 kanal. Pembagian 4 kanal di atas sangat tergantung sekali dengan kebutuhan kelistrikan di rumah saya, dan juga pasti akan sangat berbeda dengan kebutuhan orang lain. Sebagai contoh saya mengutamakan CCTV supaya bisa hidup terus walaupun listrik dari PLN mati, sehingga saya mencoba atur seperti pada penjelasan kanal ke-3 di atas.

Perangkat SHS saat ini sudah dimasukkan ke dalam boks panel listrik. Terdapat dua boks panel listrik yaitu panel untuk menampung perangkat solar controller dan yang kedua untuk menyimpan blok-blok terminal dan saklar. Gambar-gambar berikut menampilkan kondisi rangkaian utama SHS.

Rangkaian SHS menampilkan 2 boks panel listrik, inverter pure sine wave 1000W, dan aki serta MCB

Boks panel pertama untuk menyimpan solar controller. LED display menunjukkan voltase dan arus dari aki.

Tampilan dalam boks panel pertama yang berisi controller dan DC circuit breaker

Boks panel kedua untuk menyimpan blok-blok terminal dan saklar-saklar. LED display (merah) menunjukkan voltase listrik PLN, sedangkan display (biru) menampilkan informasi kelistrikan dari inverter SHS.

Display informasi kelistrikan dari inverter SHS

Tampilan bagian dalam boks panel kedua

Tampilan bagian dalam boks panel kedua

Catatan tambahan, di dalam boks panel kedua terdapat step-down DC yang saya gunakan untuk menurunkan tegangan aki 24V menjadi 12V. Tegangan aki 12V itu untuk selanjutnya dialirkan ke peralatan sensor-sensor gerak, cahaya, dll. Berdasarkan pengalaman saya, peralatan sensor biasanya akan lebih stabil dan awet apabila kita gunakan arus DC dengan voltase rendah. Sensor gerak saya gunakan untuk mengontrol relay yang menghidupkan dan mematikan otomatis lampu dan exhaust fan di kamar mandi, selain itu juga untuk menghidupkan alarm apabila ada orang melintas (antisipasi maling), maklum sudah 2 kali disatroni maling. Sensor cahaya saya gunakan sebagai perangkat tambahan, karena arus DC dari aki ke inverter disambungkan secara langsung 24 jam per hari (tidak melalui controller).

Dalam merangkai semuanya di atas saya dibantu oleh seorang instalatir listrik. Saya sengaja meminta bantuan instalatir agar hasilnya lebih rapi dan aman, terutama terkait dengan persyaratan kabel dan proses menyambung satu kabel dengan kabel-kabel lainnya. Gambar di bawah ini menampilkan skema rangkaian SHS lengkap yang saya rancang dan implementasikan di rumah.

Skema detil rangkaian SHS

Gambar di bawah ini menampilkan kondisi panel surya saat ini, yang terdiri dari 4 panel 100 WP dan 2 panel 50 WP. Sebenarnya kurang direkomendasikan mencampur panel-panel yang mempunyai bentuk apalagi ukuran daya berbeda, karena akan menimbulkan “arus internal” (walaupun sedikit) yang mengalir di dalam enam panel tersebut (tidak menuju ke controller). Panel ini umurnya sekitar 6 tahun, apabila nanti jika saatnya sudah harus ganti, maka akan saya ganti dengan panel yang mempunyai voltase, arus, jenis, dan bentuk identik.

Panel surya 500 WP

Penyempurnaan kembali dengan penyederhanaan rangkaian agar lebih aman ada di video berikut (November 2018):

DISCLAIMER: Tulisan ini hanya bersifat informasi tidak untuk ditiru sebagian atau seluruhnya. Apabila anda ingin mengadopsi sebagian yang ada di tulisan ini untuk sistem kelistrikan anda, sebaiknya anda berkonsultasi dengan instalatir profesional agar rangkaian yang anda rancang memenuhi aspek keamanan dan keselamatan.

agusharis

4 Comments

Sandy

Mas Har, saya tinggal di pedalaman & tdk ada pln. Sy sangat terinspirasi Mas Har & membeli mppt ini, tipe T40 (max 40A). Selain itu saya pun membeli desulfator tanpa merk, inverter pure sine 350watt & rencananya membeli relay (walau msh belum jelas)
Sekedar berbagi pengalaman. Memang benar, controller ini lcd info nya sangat jelas & mudah dimengerti. Tapi berdasarkan pengalaman saya:
Sy cb test 2x100wp panel, utk charge 1 aki 12v 120ah, tidak jln sama sekali. Padahal klo benar2 mppt, seharusnya bs mengkonversi kelebihan voltase mjd arus ampere. Pada manual maupun pada lcd info tidak disebutkan voltase load output sama dengan voltase aki. Akibatnya, utk load lampu dc 12v, butuh step down dc lagi. Alhasil, lampu dc 12v sy sukses putus. Sekian dari sy. Terima kasih Mas Har

Reply
Haris

Memang itu bukan murni MPPT. Jika menginginkan yang benar-benar MPPT silakan bisa dicari banyak di toko-toko saat ini. Lima tahun lalu saat SHS ini saya rintis yang ada hanya jenis MPPT spt itu di pasaran.

Tentang lampu mati, itu tdk ada hubungannya dengan jenis MPPT atau bukan. Yang menyebabkan kemungkinan lampu putus/mati kemungkinan besar setting voltase charging-nya terlalu tinggi untuk lampu tersebut.

Reply
Heikal

halo pak Haris,

boleh diungkap brand komponen solar home systemnya? merek panel, inverter, controller, dll.
jika berkenan bisa konsultasi via WA atau email?

Reply
Haris

Panelnya buatan Cina saya lupa merk-nya apa, sudah 5 tahun yll, harus bongkar panel kalau mau lihat nama merknya.
Inverter saya gunakan TBW, controller-nya itu keluaran lama saya beli 5 tahun yll. Kalau sekarang controller sudah banyak yang jauh lebih bagus dari yang saya pakai sekarang. Aki deep cycle saya gunakan merk B&B, sudah 4 tahun masih bagus performanya, karena memang discharge rata-rata harian paling 30% saja, artinya muatan listrik di aki minimal masih 70%, jadinya awet.

Reply

Leave a Reply

Your email address will not be published.