Perhitungan Solar Panel ala Warkop

Bang Djo ingin pakai solar panel 100W untuk penerangan warkop saat malam hari. Kebetulan dapat aki bekas truk 12V 100Ah. (Aki VLRS “Deep Cycle” terlalu mewah untuk secangkir kopi 3 ribuan hehe). Rencana dipakai untuk menyalakan LED dengan total daya 100W. Berapa lama bisa menyala LED nya? Berapa lama waktu charge akinya?

Perhitungan dimulai secara ideal ;). Yach untuk gambaran umum.

Total daya aki 12Vx100Ah=1200Wh. Asumsi output daya 1200W akan bertahan selama 1 jam. Kalau untuk LED 600W akan menyala selama 2 jam. Jika dipakai LED 300W akan menyala selama 4 jam. Sedang LED 100W akan menyala 12 jam. Tinggal bagi saja total daya aki dengan daya LED.

Lama waktu charge?

Solar panel butuh waktu 1200/100 =12 jam untuk isi penuh aki 12V 100Ah. Kalau sinar matahari hanya muncul 3 jam saja (sisanya mendung parah) solar panel hanya charge aki 300Wh saja. Kalau 6 jam, aki hanya terisi separuh saja alias 600Wh. Cukup untuk menyalakan LED 100W selama 6 jam.

Contoh lain: Aki 24V 60Ah punya daya total 24×60=1440Wh. Maksudnya, jika aki kondisi penuh untuk menyalakan kipas angin 5W, kipas akan berputar selama 1440/5= 288 jam. (Kipas akan berputar selama 12 hari).

————-

Sekarang praktek sesungguhnya.

Aki 12V 100Ah punya total daya 1200Wh. Kalikan 50% supaya adil . Jadi kemampuan aki hanya 600Wh. Boleh dikalikan 40% jika kondisi aki jelek. Atau suka-suka sajalah angkanya. Namanya perkiraan ala warkop.

Iya, aki mobil bukan aki VLRS “deep cycle” yang ideal buat solar panel. Patokan umum pakai separuh kapasitasnya saja agar awet. Aki jenis ini buat daya besar tapi sesaat. Misal untuk menyalakan dinamo starter mesin truk atau mesin diesel tank. Jika daya disedot konstan terus menerus sampai habis, aki akan mudah soak.

Sedang aki khusus solar panel didesain stabil untuk keluar daya tertentu untuk jangka waktu panjang.

Solar panel 100W punya asumsi matahari bersinar penuh. Kalau pas mendung ya drop dayanya alias loyo lol. Anggap saja solar panel bekerja dari jam 7 pagi sampai 5 sore dengan dengan kondisi intensitas matahari rata-rata 60%. Jadi selama 10 jam, solar panel menyumbang 60Wx10jam= 600Wh. 

Angka 60%, 70%, 80% terkait intensitas matahari perkiraan saja. Jika solar panel berada dipadang gurun sahara, mungkin angka 95% bisa masuk :).

————–

Kalau pakai inverter DC ke AC, kalikan dengan 80% total daya yang dipunya. Kasus di atas, 600Wh hanya tinggal 80% x 600Wh = 480Wh. Jadi Bang Djo hanya bisa menyalakan lampu neon 220V 100W selama 4-5 jam saja. Sisa 20% terbuang karena inverter tidak sempurna melakukan konversi. Apalagi beli bekas hehe.

Efisiensi 90%-95% bisa dipakai dalam perhitungan kalau inverter yang dipunyai Made In Germany yang biasa dipakai satelit NASA lol.

—————-

Perhitungan di atas adalah pendekatan ala warkop. Sedang contoh spek solar panel dibahas di bawah.

Satu hal penting tentang solar panel adalah : perangkat ini adalah “current source”. Idealnya arus terus mengalir konstan berapapun tegangannya.

Melakukan “short circuit” pada output solar panel akan menghasilkan arus 6A (ISC). Lihat spek di bawah.

Berbeda dengan “voltage source” seperti baterai atau aki, melakukan “short circuit” pada aki misalnya adalah tindakan berbahaya dan akan membuat hari Anda kelabu wkwkwk. Jangan lakukan untuk “voltage source”.

Saat sinar terik menimpa solar panel, maka daya yang dihasilkan 100W. Sedang tegangan 18,1V. Arus maksimal adalah 5,54A. Open circuit voltage 22,2V berarti ouput solar panel jika langsung diukur 22,2V.

Max voltage 700V, berarti jika solar panel ini diseri, maka maksimal (700V/18,1V) 38 unit solar panel sejenis yang bisa dirangkai seri.

Seri atau paralel? Atau kombinasi? Jika punya modul solar panel lebih dari satu, hubungan mana yang terbaik? Semua tergantung spek kontroler & kebutuhan.

Contoh 3 panel di atas jika diseri akan menghasilkan tegangan 18,1 x 3= 54,3 V. Arus maksimal 5,4A. Jika diparalel, tegangan yang dihasilkan 18,1V dan arus listrik 5,4A x 3 = 16,2A. Total daya listrik sama-sama 300W.

Jika diparalel, tegangan tetap tapi arus listrik tinggal dijumlah dari masing-masing solar panel. Jika diseri, besar arus tetap tapi besar tegangan adalah penjumlahan tegangan dari solar panel yang ada. Tentu mau diseri atau paralel jumlah daya tinggal dijumlah saja.

Kelemahan hubungan paralel solar panel adalah kabel mesti punya spek mumpuni dilalui arus besar. Tapi suka-suka sajalah yang penting sesuaikan dengan kondisi lapangan.

Semoga berguna!