Introducing : Electrical Mat

PROPOSAL PENELITIAN

 “PIKNIK DENGAN LISTRIK”

 

DISUSUN OLEH:

XI IPA 1

KLAUDIA LEO / 20

LAURENCE THALIA / 21

TAMARIN TANDRA / 32

SMA SANTA URSULA

JALAN POS NOMOR 2, JAKARTA PUSAT

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Energi listrik merupakan energi yang kita gunakan untuk kepentingan sehari-hari. Energi listrik merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharaui. Energi listrik sekarang ini sudah semakin menipis. Di Indonesia, pemerintah telah memberi gerakan penghematan listrik.

Saat ini, para ahli telah banyak menemukan berbagai alat pembangkit tenaga listrik, seperti PLTU, PLTA, termasuk PLTS. Dengan keadaan geografis di Indonesia yang hampir sepanjang tahun panas dan disinari matahari, panel surya merupakan alat yang optimal untuk dimanfaatkan menjadi energi listrik.

Panel surya adalah alat yang terdiri dari sel surya, aki, dan baterai yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik. Panel surya menghasilkan arus listrik searah atau DC. Untuk menggunakan berbagai alat rumah tangga yang berarus bolak-balik atau AC, dibutuhkan converter (alat pengubah arus DC menjadi AC).

Dewasa ini, manusia tidak bisa lepas dari energi listrik. Energi listrik sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Hampir semua aktivitas yang kita lakukan melibatkan listrik, mulai dari memasak, belajar, bekerja, dan lain-lain.

Listrik sudah menjadi kebutuhan pokok yang harus terpenuhi dalam keseharian kita. Ketidakadaan listrik menjadi masalah yang cukup besar bagi manusia. Namun, tidak semua tempat yang kita kunjungi memiliki stop kontak sebagai sarana arus listrik. Salah satunya adalah di area piknik, yang tidak memungkinkan adanya stop kontak. Saat piknik, kita tetap menggunakan alat elektronik. Piknik yang berlangsung lama tanpa adanya stop kontak sangat menghalangi kegiatan kita apabila alat elektronik yang kita butuhkan sudah low battery dan tidak bisa digunakan lagi.

Berkaitan dengan hal ini, penulis tertarik untuk merancang alat sebagai perwujudan teori Pembangkit Listrik Tenaga Surya bernama Tikar Listrik. Tikar yang biasa digunakan saat piknik akan ditambahkan panel surya, sehingga saat piknik kita tidak akan kekurangan energi listrik dari adanya Tikar Listrik ini. Dengan adanya Tikar Listrik, masalah kebutuhan energi listrik saat piknik akan teratasi.

BAB II

LANDASAN TEORI

Sel surya atau sel photovoltaic, adalah sebuah alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar diode p-n junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna. Pengubahan ini disebut efek photovoltaic. Bidang riset berhubungan dengan sel surya dikenal sebagai photovoltaics. Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit bumi, kalkulator genggam, pompa air, dll. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan net metering. Banyak bahan semikonduktor yang dapat dipakai untuk membuat sel surya diantaranya Silikon, Titanium Oksida, Germanium, dll.

Sel surya dapat dianalogikan sebagai divais dengan dua terminal atau sambungan, dimana saat kondisi gelap atau tidak cukup cahaya berfungsi seperti dioda, dan  saat disinari dengan cahaya matahari dapat menghasilkan tegangan. Ketika disinari, umumnya satu sel surya komersial menghasilkan tegangan dc sebesar 0,5 sampai 1 volt, dan arus short-circuit dalam skala  milliampere per cm2. Besar tegangan dan arus ini tidak cukup untuk berbagai aplikasi, sehingga umumnya sejumlah sel surya disusun secara seri membentuk modul surya. Satu modul surya biasanya terdiri dari 28-36 sel surya, dan total menghasilkan tegangan dc sebesar 12 V dalam kondisi penyinaran standar (Air Mass 1.5). Modul surya tersebut bisa digabungkan secara paralel atau seri untuk memperbesar total tegangan dan arus outputnya sesuai dengan daya yang dibutuhkan untuk aplikasi tertentu. Gambar dibawah menunjukan ilustrasi dari modul surya.

https://teknologisurya.wordpress.com

      

Untuk menggumpulkan sel surya, kita harus memiliki komponen untuk menggumpulkan sel surya yaitu panel surya. Panel surya adalah perangkat rakitan sel-sel fotovoltaik yang  mengkonversi sinar matahari menjadi listrik. Ketika memproduksi panel surya, produsen harus memastikan bahwa sel-sel surya saling terhubung secara elektrik antara satu dengan yang lain pada sistem tersebut. Sel surya juga perlu dilindungi dari kelembaban dan kerusakan mekanis karena hal ini dapat merusak efisiensi panel surya secara signifikan, dan menurunkan masa pakai dari yang diharapkan.

Panel surya biasanya memiliki umur 20+ tahun yang biasanya dalam jangka waktu tersebut pemilik panel surya tidak akan mengalami penurunan efisiensi yang signifikan. Namun, meskipun dengan kemajuan teknologi mutahir, sebagian besar panel surya komersial saat ini hanya mencapai efisiensi 15% dan hal ini tentunya merupakan salah satu alasan utama mengapa industri energi surya masih tidak dapat bersaing dengan bahan bakar fosil. Panel surya komersial sangat jarang yang melampaui efisiensi 20%.

Karena peralatan rumah saat ini berjalan di alternating current (AC), panel surya harus memiliki power inverter yang mengubah arus direct current (DC) dari sel surya menjadi alternating current (AC). 

 
Source : https://id.wikipedia.org/wiki/Sel_surya

 

BAB III

METODE PENELITIAN

A.   Prosedur Penelitian

1.     Mengemukakan Pertanyaan

                        i.         Apakah cara yang efektif untuk memperoleh listrik ketika sedang berpergian ke daerah yang tidak terjangkau oleh sumber listrik perkotaan?

                       ii.         Bagaimana cara memanfaatkan tenaga surya untuk menghasilkan listrik?

2.     Mengemukakan Pertanyaan Baru dan Mengidentifikasi Faktor-Faktor Penting

                        i.         Apa keuntungan penggunaan Tikar Listrik dan sejauh mana efisiensinya terhadap kehidupan sehari-hari?

                       ii.         Alat apa saja yang digunakan dalam perwujudan teori Pembangkit Listrik Tenaga Surya dalam mengaplikasikannya ke dalam Tikar Listrik?

                     iii.         Bagaimana prinsip kerja Tikar Listrik?

3.     Memformulasikan Hipotesis dan Meninjau Kembali Teori

Hipotesis :

                        i.         Tikar Listrik dapat bekerja dengan baik dan efisien.

                       ii.         Pengisian baterai pada Tikar Listrik lebih cepat dibandingkan dengan pengisian beterai pada aki mobil.

4.     Bekerja dengan Hipotesis dan Mengumpulkan Informasi yang Relevan

5.     Menguji Hipotesis

B.    Alat dan Bahan

Penghasil listrik surya :

1.     Solar panel

2.     Charge controller

3.     Inverter

4.     Baterai

Pemakaian listrik surya :

1.     Tikar  pembungkus solar panel

2.     Charger Handphone

3.     Handphone

C.   Tempat dan Waktu Penelitian

       Penelitian untuk menguji hipotesis Tikar Listrik akan dilakukan di Taman Menteng, Jakarta Pusat pada tanggal 9-10 Juni 2015.

D.   Perhitungan

       Jumlah Daya :

·      Komputer 150 watt x 6 jam: 900 watt

·      Handphone: 50 watt x 3 jam x 6 buah: 900 watt

v Total kebutuhan daya: 1800 watt

Jumlah solar cells panel yang dibutuhkan :

Satu panel dihitung 100 Watt (perhitungan adalah 5 jam maksimum tenaga surya) : [1800 / (100 x 5)] = 3,6 ~ 4 panel surya

Jumlah kebutuhan batere 12 Volt dengan masing-masing 100 Ah :

• Kebutuhan baterai minimum (baterai hanya digunakan 50% untuk pemenuhan kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya dikalikan 2 x lipat :

1800 x 2 = 3600 Watthour = 3600 / 12 Volt / 100 Amp = 3 baterai 100 Ah

• Kebutuhan baterai (dengan pertimbangan dapat melayani kebutuhan 3 hari tanpa sinar matahari) :

1800 x 3 x 2 = 10800 Watt hour =10800 / 12 Volt / 100 Amp = 9 baterai 100Ah

E.    Metode Pengumpulan Data

• Metode Interview, wawancara secara langsung dengan informan, yaitu PLN serta para ahli listrik dan panel surya.
• Metode Dokumentasi, mengumpulkan berbagai data yang berkaitan dengan masalah yang diteliti baik dari data primer maupun sekunder.
• Studi Pustaka, yaitu dilakukan dengan mengadakan kajian terhadap berbagai buku dan literatur yang berkaitan dengan masalah yang dibahas dalam penelitian Tikar Listrik.

F.    Risiko dan Keamanan

Risiko: 

·     Membuat masyarakat lebih berkegantungan pada barang elektronik dan menjadi pasif.

Keamanan :

·     Apabila tidak sengaja duduk di atas solar panel, baterai tidak akan terisi.

·     Berbahaya bagi anak kecil yang tidak bisa diam.