Optimalisasi Energi Surya untuk Masa Depan yang Berkelanjutan: “Sistem Pelacakan Cahaya Berbasis Arduino”
Oleh: M. Gibran Rahmanda Putra
Krisis energi dan emisi gas rumah kaca mendorong dunia untuk beralih ke energi terbarukan.
Negara Indonesia memiliki letak geografis yang dilalui oleh garis khatulistiwa, sehingga memiliki potensi energi surya yang luar biasa.
Energi surya adalah alternatif ramah lingkungan yang berperan dalam mengatasi perubahan iklim dan mengurangi ketergantungan pada sumber energi fosil.
Namun, pemanfaatan energi surya masih terkendala oleh efisiensi yang rendah, salah satunya karena sudut datang sinar matahari yang selalu berubah-ubah.
Panel surya statis tidak selalu menerima sinar matahari secara optimal, sehingga menghasilkan daya listrik yang rendah.
Sistem pelacakan cahaya (sun tracker system) hadir sebagai solusi untuk meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi surya.
Sistem ini bekerja dengan menggerakkan panel surya secara otomatis sehingga selalu menghadap ke arah matahari.
Dengan demikian, panel surya dapat menerima sinar matahari secara optimal sepanjang hari, sehingga menghasilkan daya listrik yang lebih tinggi.
Perancangan sistem ini melibatkan penggunaan teknologi Arduino untuk mengontrol gerak alat, yang kemudian respon dari sensor akan diterima oleh sistem.
Artikel ini membahas tentang pengembangan sistem cara untuk memaksimalkan pemanfaatan energi surya berbasis Arduino dengan cara sederhana.
Sistem ini dirancang untuk mengatasi beberapa tantangan yang berkaitan dengan polusi dari sumber daya yang tidak terbarukan.
Implementasi Arduino dalam Sistem pelacakan cahaya (sun tracker system)
1. Papan Arduino
Arduino Uno merupakan salah satu papan kontroler mikro (mikrokontroler) berbasis dataseheet Atmega328. Papan kontroler ini bersifat sumber terbuka yang paling populer karena dirancang untuk memudahkan pengendalian elektronik di segala bidang.
Arduino ini nantinya akan difungsikan sebagai otak dari alat ini. Alat ini akan memproses input dari Sensor LDR, dan akan mengaktifkan output yaitu motor DC.
Komponen Arduino merujuk pada bagian-bagian fisik yang membentuk papan mikrokontroler Arduino, yang termasuk pin V/O untuk berkomunikasi dengan berbagai sensor dan perangkat, port USB untuk menghubungkan ke komputer, soket daya, dan tombol reset.
2. Motor Servo. DC
Motor servo DC adalah jenis motor servo yang menggunakan arus searah (DC) sebagai arus sumber tenaganya.
Motor ini dirancang dengan sistem kontrol loop tertutup (servo) yang memungkinkan penggerak dalam sebuah rangkaian untuk menghasilkan torsi dan kecepatan berdasarkan arus listrik dan tegangan yang diberikan.
Pada rangkaian ini Motor DC akan berfungsi sebagai penggerak posisi Sensor LDR mengikuti arah Cahaya matahari berasal.
3. Komponen Sensor LDR (Light Dependent Resistor)
Melalui kontrol yang tepat dari komponen sensor LDR, Ketika cahaya yang diterima oleh LDR berubah, resistansinya juga berubah secara berbanding terbalik dengan intensitas cahaya yang diterimanya.
Artinya, semakin terang cahaya yang diterima, nilai resistansi LDR akan semakin rendah, dan sebaliknya.
Hal ini membuat sensor LDR berguna sebagai pemantauan data atau kontrol terhadap intensitas cahaya.
Manfaat Penggunaan Sistem pelacakan cahaya (sun tracker system pada Panel Surya)
1. Kemudahan Pemasangan dan Pengendalian Dengan menggunakan teknologi seperti Arduino, masyarakat dapat dengan mudah memasang dan mendapakan komponen secara mudah sebab sering dijumpai di toko elektrik terdekat.
Anda dapat mengatur seberapa sensitif sensor, sehingga konsumsi daya listrik bisa diminimalisir ataupun menghindari penggunaan yang tidak disengaja.
2. Lingkungan yang Lebih Sehat dan bebas polusi Industri rumahan dapat menggunakan panel surya tanpa takut menimbulkan polusi polusi udara.
Masyarakat dapat beralih ke energi ramah lingkungan dibandingkan energi yang menimbulkan polusi.
Penggunaannya dengan sistem pelacakan meningkatkan hasil penyerapan energi secara maksimal, sehingga mendukung praktik yang lebih baik, berkelanjutan dan sehat.
3. Peningkatan Penyerapan dan Hasil energi listrik mampu meningkatkan kinerja panel surya.
Arus yang dihasilkan oleh panel surya dengan pelacak matahari lebih tinggi daripada ketika panel surya dalam kondisi tetap.
Apabila arus yang didapat tinggi maka hasil tegangan yang ditimbulkan untuk pemakaian rumah tangga maupun suatu bangunan akan lebih efektif.
Kesimpulan
Indonesia berada di daerah ekuator yang artinya Indonesia merupakan salah satu daerah yang nemiliki nilai surplus sinar matahari karena mendapat sinar matahari sepanjang tahun.
Namun harga modul fotofoltaik yang masih mahal dengan efisiensi yang rendah menjadikan pembangkit energi listrik jenis ini belum bisa dimanfaatkan secara massal.
Dalam rangka mengoptimalkan kinerja dari modul fotovoltaik untuk meningkatkan efisensi modul otovoltaik salah satu caranya adalah dengan menerapkannya sistem pelacakan matahari secara otomatis, sehingga mampu menjaga agar modul fotovoltaik selalu berada tegak lurus terhadap sinar matahari, sehingga dapat menghasilkan energi listrik yang maksimal.
Implementasi sistem ini juga menunjukkan bahwa dengan komponen yang relatif murah dan mudah didapat, seperti Arduino dan sensor cahaya, dapat dibangun sistem pelacakan cahaya yang efisien.
Hal ini membuka peluang bagi pengembangan lebih lanjut dalam skala yang lebih besar atau aplikasi dalam kehidupan sehari-l hari, seperti pada sistem penerangan rumah atau pengisian pengisian daya perangkat.
Artikel ini ditulis oleh: M. Gibran Rahmanda Putra, Mahasiswa Program Studi Mekatronika Politeknik Astra Cikarang, dengan judul, “Optimalisasi Energi Surya untuk Masa Depan yang Berkelanjutan: “Sistem Pelacakan Cahaya Berbasis Arduino”
