Sistem Tenaga Surya Rumah Sederhana Rakitan Sendiri

 

Membawa beberapa manfaat tenaga listrik off-grid ke rumah kami menjadi urusan untung-untungan. Selama bertahun-tahun kami telah mencoba beberapa pendekatan yang sangat sederhana untuk penerangan dan pengisian ulang baterai kecil untuk peneranga kami, seperti mengangkut baterai mobil 12 volt ke daerah yang sudah memiliki jaringan listrik beberapa kilometer jauhnya setiap kali perlu diisi ulang. Ini memakan waktu dan tidak efisien.

Tapi kami tidak ingin kehilangan nuansa rumah sederhana kami dengan membawa generator besar dan tangli BBM yang dibutuhkan untuk menjalankannya, dan prospek mendirikan turbin angin atau solar array tampak mahal dan merusak pemandangan alam dengan penataan teknologi dalam waktu singkat. 

Catatan Editor: Artikel ini pertama kali diposting pada tahun 2012. Sejak itu kami telah melakukan beberapa peningkatan pada sistem kami yang tercermin dalam versi yang diperbarui ini. Pada dasarnya, kami telah menambahkan beberapa panel dan mendapatkan pengontrol muatan berkapasitas lebih besar, dan menambahkan pengisi daya baterai untuk melengkapi sistem selama minggu-minggu tergelap musim hujan ketika sinar matahari minimal.

Selama bertahun-tahun kami berhasil bergaul tanpa kenyamanan yang dapat disediakan oleh listrik, tetapi menggunakan koneksi internet terbatas pada saluran telepon yang disambungkan melalui hutan itu menantang, dan mengisi daya laptop saya menjadi kebutuhan rutin. Beberapa tahun yang lalu, broadband nirkabel diperkenalkan ke daerah kami, dan janji internet berkecepatan tinggi adalah stimulus yang kami butuhkan untuk membangun sistem energi alternatif “rakitan” kami sendiri yang andal, terjangkau, dan sederhana.

Sistem tenaga surya rumah sederhana kami terdiri dari empat komponen dasar: panel surya, pengontrol pendisian, dua baterai mobil golf 6 volt, dan inverter kecil. Anak saya dan saya dapat merakit sistem surya dalam beberapa jam, dan tidak ada masalah pemeliharaan selain memeriksa tingkat cairan di baterai setiap beberapa bulan dan membersihkan permukaan panel sesekali. Juga setiap satu atau dua tahun saya mengangkat satu sisi dari setiap panel untuk menyapu daun atau jarum pinus yang mungkin terkumpul di sana.

Biaya tata surya lengkap ini, dalam harga komponen hari ini, adalah sekitar Rp.12 juta. Perlu dicatat bahwa saya  membeli panel 'bekas' 123wp seharga 1 juta per lembar. Banyak orang di komunitas kami telah mengganti panel 123 watt mereka dengan panel 250 watt yang lebih baru dengan harga yang terjangkau, yang harganya masing-masing sekitar 1,5 juta. Sementara saya sudah puas dengan jumlah energi yang sekarang tersedia.

Keempat komponen tersebut adalah baterai, charge controller (kanan bawah), inverter (kanan atas) dan battery charger (bawah inverter).

Panel surya kelas low end umtuk lampu panjar warung kaki lima

Komponen dasar dari sistem tenaga surya off grid ini adalah sebagai berikut:

1. Panel surya

Kami memiliki tiga panel surya yang dipasang di atap rumah kami: Modul Fotovoltaik merk SHARP 123 watt, model 123UJF. Panel dilengkapi dengan kotak sambungan yang terpasang secara permanen untuk kemudahan pemasangan kabel dan saluran. Untuk setiap panel, dua papan disekrup ke atap dan panel surya dibaut ke papan menggunakan mur sayap, sehingga mudah untuk diangkat jika diperlukan perawatan. Permukaan panel sekitar 10cm di atas permukaan atap. Dua kabel tersambung dari panel surya, satu adalah saluran listrik dan yang lainnya adalah saluran ground. Saluran listrik mengalir di atap ke pengontrol muatan, di mana ada sekering. Sebuah kotak di teras menampung pengontrol muatan, inverter, dan baterai. Kawat ground berjalan di bawah rumah dan melekat pada batang baja yang didorong sekitar dua kaki ke dalam tanah.

Panel di atap / spesifikasi panel dari belakang panel

Perlu dicatat bahwa pedoman panel menyatakan bahwa pemasangan modul PV memerlukan “tingkat keterampilan yang tinggi dan hanya boleh dilakukan oleh profesional berlisensi yang memenuhi syarat, termasuk kontraktor berlisensi dan teknisi listrik berlisensi.” Kami memasang sistem kami sendiri karena pemasok kami, yang merupakan pemasang berlisensi, memberi kami petunjuk yang jelas dan datang untuk memeriksa pemasangan setelah selesai. Kami menyarankan Anda untuk mengikuti rekomendasi seperti yang dinyatakan dalam instruksi modul yang berkaitan dengan instalasi.

Biaya panel surya dalam harga hari ini adalah sekitar Rp10.000 per watt, dalam bentuk yang profesional.

2. Pengontrol Pengisian Daya

Kami menggunakan Morningstar ProStar30 Charge Controller yang secara otomatis menyesuaikan jumlah daya yang mengalir ke baterai. Pengontrol memiliki lampu LED kecil yang menunjukkan status pengisian daya sehingga mudah untuk melihat saat baterai terisi penuh atau jika sudah habis. Lampu berkedip hijau, kuning atau merah, menunjukkan status baterai pada waktu tertentu. Pembacaan digital menunjukkan tingkat tegangan baterai dan laju pengisian daya yang berasal dari panel. Pandangan sekilas ke pengontrol pengisian daya memberi tahu kami apakah kami memiliki daya yang cukup atau jika kami perlu mengurangi sedikit penggunaan listrik kami sampai baterai diisi ulang.

Pengontrol Pengisian Daya

Biaya Morningstar ProStar30 Charge Controller adalah sekitar Rp2,5 juta. Anda bisa mendapatkannya dengan harga sekitar Rp.1,5 juta hari ini.

3. Baterai Penyimpanan

Dua baterai kereta golf 6 volt dihubungkan secara seri untuk sistem 12 volt. Setiap baterai dinilai pada 232 amp jam. Baterai tertutup dalam peti kayu dengan tutup berengsel, dan panel atas peti dilepas untuk memberikan banyak ventilasi. Tiang dan sambungan baterai dijaga kebersihannya, dan diperiksa secara berkala untuk memastikan sambungan yang baik.

Dua baterai/closeup label

Kotak baterai berventilasi di teras

Keempat komponen dipasang di kotak cedar ini dengan slot ventilasi. Kotak ini berfungsi sebagai bangku ganda untuk diduduki saat melepas sepatu.

Biaya untuk dua baterai adalah sekitar Rp4.000.000.

4. Inverter

Bagian terakhir dari sistem ini adalah inverter kecil yang mengubah daya DC 12 volt menjadi daya AC 120 volt. Ini memungkinkan kami untuk menggunakan perangkat listrik standar tanpa memerlukan adaptor. Inverter tersedia dalam berbagai watt untuk sistem ukuran yang berbeda. Inverter kami adalah inverter kecil yang dibuat oleh Nexxtech, dengan daya 300 watt, dengan kapasitas lonjakan 500 watt. Tersambung dengan dua kabel, merah dan hitam, dengan ujung klip buaya untuk mencengkeram tiang baterai. Dalam memilih inverter ukuran mana yang akan dibeli, kami menghitung berapa banyak daya yang tersedia untuk sistem kami dan perangkat apa yang ingin kami jalankan. Dalam menghitung kebutuhan daya, penting untuk menambahkan kebutuhan daya saat dua atau lebih perangkat berjalan secara bersamaan.

Ini kecil kamiInverter Nexxtech.

Inverter Nexxtech 300 watt kami berharga sekitar Rp300.000.

Cadangan (opsional)

Tahun lalu kami menambahkan pengisi daya baterai ke sistem yang berfungsi sebagai daya tambahan. Menjalankan pengisi daya baterai saat baterai hampir habis memungkinkan kita memiliki lebih banyak cahaya dan daya di hari-hari tergelap di musim penghujan. Pengisi daya berada dalam kotak yang sama dengan baterai dan komponen lainnya. Anda mungkin melihat dalam gambar ada dua kabel ekstensi yang muncul melalui lantai – ini mengarah ke gudang kayu kami di mana kami memiliki generator Honda 2000 kecil. Untuk menjalankan charger, kita menyalakan genset, mencolokkan charger ke salah satu kabel ekstensi, dan juga mencolokkan kabel listrik inverter ke kabel ekstensi lainnya. Generator hanya perlu berjalan selama sekitar 30 menit untuk membawa baterai kembali ke 12,8 atau lebih tinggi. Kemudian generator dimatikan, pengisi daya baterai dicabut, dan saluran listrik inverter dicolokkan kembali. Proses ini hanya memakan waktu satu atau dua menit, dan baterai yang dipulihkan memiliki daya yang cukup sampai panel atap mulai menyala keesokan harinya.

Pengisi Baterai

kiri: Pengisi daya baterai berada di lantai di bawah inverter. Baik. Tampilan jarak dekat pengisi daya baterai.

Apa yang disediakan sistem ini:

Sistem energi alternatif dapat digunakan untuk menyediakan tenaga listrik ke sejumlah perangkat listrik, seperti peralatan, peralatan, dan komputer. Semakin besar sistem, jelas, semakin banyak daya yang akan diberikannya. Untuk memberi Anda gambaran tentang kapasitas sistem kecil seperti milik kami, inilah yang kami gunakan untuk sistem energi surya kami:

Kulkas DC

Pendinginan: Ini adalah lemari es bertenaga DC, berukuran sama dengan lemari pembeku  konvensional. Kulkas membutuhkan daya 40 watt dan dapat diubah menjadi freezer dengan mengganti termostat. Karena lemari es adalah model DC, maka lemari es dihubungkan langsung ke baterai, melewati inverter. Jadi kulkas tetap hidup walaupun inverter dimatikan. Kulkas kami telah berjalan terus menerus selama lebih dari 8 tahun tanpa masalah. Bahkan selama hari-hari gelap musim hujan, panel surya menyediakan daya yang cukup untuk membuatnya tetap berjalan.

Musik: Rumah kami memiliki sistem suara Vers yang memungkinkan kami menggunakan iPod atau kabel langsung dari iPhone atau komputer untuk menghasilkan suara yang kaya sambil menggunakan daya yang relatif kecil. Kami dapat menjalankan sistem suara ini sekitar 3 jam sehari di musim dingin, dan sebanyak yang kami inginkan di musim panas.

Cahaya di atas meja

Cahaya: Perubahan besar untuk rumah kami adalah lampu listrik. Kami telah mengganti lampu minyak tanah kami dengan beberapa lampu LED ini, yang masing-masing hanya 7 watt.

Internet: Sistem panel surya kita juga menyediakan daya yang cukup untuk menjalankan komputer laptop, tablet, dan untuk mengisi ulang ponsel. Ini juga memberi daya pada router sehingga beberapa komputer dapat menhjalankan 'wifi' pada saat yang bersamaan. Selain router, radio kecil dipasang di pohon sekitar 300' dari rumah kami yang menerima broadband nirkabel dan mengirimkan sinyal ke rumah.

Laptop/obeng isi ulang

Peralatan dan peralatan kecil: Sistem ini juga mengisi ulang peralatan kecil, seperti bor penggerak bertenaga baterai. Sistem kami mengisi ulang baterai untuk alat ini dalam waktu sekitar 30 menit.

Ini adalah aplikasi dasar yang kami gunakan yang disediakan oleh sistem tenaga surya yang dijelaskan di atas. Namun, Anda dapat menggunakan berbagai macam perangkat listrik sesuai kebutuhan. Hari ini, kami menikmati manfaat sistem kami tanpa merasakan gangguan teknologi ke dalam rumah dan gaya hidup kami di luar jaringan. Kulkas khususnya telah membuat kemajuan besar dalam kehidupan kita sehari-hari, karena menyimpan makanan jauh lebih mudah. Dan kami tidak ketinggalan lampu minyak tanah.

Membawa listrik ke pedesaan adalah tindakan penyeimbang karena kami tidak ingin gaya hidup sederhana kami diubah oleh terlalu banyak gadget listrik. Memang perlu pengendalian diri untuk menjaga semuanya tetap sederhana, tetapi beberapa fasilitas listrik yang sekarang kita miliki sangat berharga!