Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan banyak peralatan listrik dan elektronik seperti handphone, kipas angin, pendingin, lampu listrik, AC, komputer, peralatan industri, mesin, dan sebagainya. Semua ini komponen listrik dan elektronik atau perangkat memerlukan catu daya listrik untuk pengoperasiannya.

Keuntungan dan Kerugian Energi Matahari

Untuk menyediakan daya yang cukup dan memenuhi kebutuhan beban, terdapat berbagai cara untuk menghasilkan tenaga listrik dengan menggunakan berbagai sumber energi seperti Energi Matahari, Energi Panas, Energi Angin, Energi Nuklir, dan sebagainya. Pada artikel ini, kita akan membahas tentang energi matahari serta kelebihan dan kekurangannya sistem energi matahari digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.

Energi matahari

Sinar matahari dan panasnya dimanfaatkan untuk menyediakan energi matahari. Teknologi yang berkembang seperti listrik panas matahari, arsitektur surya, pemanas matahari, dan fotovoltaik surya digunakan untuk ini energi matahari . Berdasarkan cara menangkap, mengubah dan mendistribusikan energi matahari, teknologi surya ini diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu solar aktif dan surya pasif. Energi listrik yang dihasilkan dari energi matahari disebut dengan Energi Tenaga Surya.

Energi matahari yang digunakan langsung untuk memanaskan air di kolam renang, penerangan siang hari, mengeringkan pakaian, dan sebagainya, tanpa perangkat perantara atau pengubah disebut sebagai Energi Matahari Pasif.

Energi Matahari Pasif

Energi matahari yang secara tidak langsung digunakan untuk menyediakan pasokan listrik ke perangkat yang mengkonsumsi daya setelah diproses melalui perangkat perantara seperti panel surya atau sel fotovoltaik untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik disebut dengan Energi Matahari Aktif.

Energi Matahari Aktif

Proses Konversi Energi Tenaga Surya

Energi matahari diubah menjadi energi listrik yang disebut dengan Energi Tenaga Surya, dan proses konversi ini dilakukan dengan menggunakan panel surya, pengontrol muatan, baterai dan inverter.

Proses Konversi Tenaga Surya

Panel surya

Panel surya

“cara mengubah heksadesimal ke ascii secara manual ”

Panel surya atau sel fotovoltaik digunakan untuk konversi cahaya (energi matahari) menjadi arus listrik (DC) dengan menggunakan efek fotovoltaik. Sistem ini bisa disebut sebagai Sistem Tenaga Surya . Panel surya adalah modul tidak fleksibel yang terbuat dari silikon atau silikon kristal berbasis wafer.

Sel fotovoltaik diklasifikasikan menjadi dua jenis: sel kristal poli dan sel mono kristal. Beberapa sel fotovoltaik saling berhubungan untuk membentuk modul dan susunan modul ini disebut sebagai panel surya.

Sistem Baterai

Sistem Baterai

Sistem baterai terdiri dari sel sekunder atau baterai listrik yang dapat diisi ulang. Ada dua jenis baterai seperti baterai asam timbal dan baterai sel-sel-dalam.

Baterai digunakan untuk menyimpan tenaga pada siang hari, sedangkan panel surya menghasilkan tenaga dan dapat digunakan pada malam hari dengan menggunakan inverter.

Pengontrol Biaya

Pengontrol muatan digunakan untuk menghidupkan atau mematikan pengisian dan beban. Ini terutama digunakan untuk melindungi baterai dari pengisian berlebih dan kondisi pengisian daya.

Pengontrol Biaya

Pada siang hari, pengontrol mengganti baterai untuk menyimpan daya yang dihasilkan dari panel surya dan, pada malam hari, baterai tersebut memasok daya ke beban melalui inverter.

Inverter

Inverter

Itu inverter digunakan untuk mengubah daya DC menjadi daya AC , dan kemudian menyediakan suplai AC ke beban.

Karena banyak beban, yang sering kita gunakan, membutuhkan daya AC - itu perlu untuk mengubah DC menjadi AC. Daya yang disimpan pada baterai dalam bentuk DC, ini juga dapat diubah menjadi AC menggunakan inverter di sistem.

Pentingnya Energi Surya

Ada berbagai jenis sumber energi yang dengannya kita dapat menghasilkan energi listrik, tetapi dalam proses ini pembangkit tenaga listrik banyak hal seperti polusi, biaya, efisiensi, energi terbarukan atau tak terbarukan yang digunakan untuk pembangkit listrik, dll. harus dipertimbangkan. Di sini kita perlu mempertimbangkan pentingnya energi matahari untuk menghasilkan listrik dan untuk menjaga sumber energi tak terbarukan seperti batu bara, minyak bumi, bahan bakar fosil lainnya dan juga.

Energi matahari tidak hanya digunakan untuk pembangkit listrik, tetapi juga digunakan oleh tanaman untuk produksi klorofil hijau dan makanan pada tanaman melalui fotosintesis - yang harus dimiliki untuk kelangsungan hidup tanaman. Dari manfaat energi matahari dan proyek energi matahari dibahas di bawah dalam artikel ini kita dapat memahami pentingnya energi matahari.

Keuntungan dan Kerugian Energi Matahari

Meskipun ada banyak keuntungan dari energi matahari, tetapi ada beberapa kekurangan dari energi matahari yang tercantum di bawah ini:

Keuntungan

Energi matahari adalah sumber daya gratis dan terbarukan untuk menghasilkan listrik, tetapi membutuhkan kolektor dan beberapa peralatan lain untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik.

Sel surya yang digunakan untuk pembangkit listrik tidak menimbulkan kebisingan. sedangkan generator atau turbin dengan metode lain menyebabkan polusi suara.
Tidak menimbulkan banyak polusi dibandingkan dengan metode pembangkit listrik lainnya seperti pembangkit listrik tenaga termal, pembangkit listrik tenaga nuklir, dan sebagainya.

Sel surya tidak terdiri dari bagian yang bergerak dan karenanya membutuhkan sedikit perawatan untuk pengoperasiannya.

Ini dapat digunakan di daerah terpencil untuk menghasilkan dan memanfaatkan listrik di daerah itu, di mana transmisi listrik terlalu mahal.

Tenaga surya menawarkan keamanan energi dengan menghindari sistem tenaga umum di mana terdapat kemungkinan pencurian listrik.

Secara umum, kalkulator dan beberapa perangkat elektronik yang mengkonsumsi daya rendah dapat diberi energi menggunakan energi matahari secara efektif.

Energi matahari dapat menghasilkan 50% dari daya yang dibutuhkan untuk rumah dengan memasang panel surya.

Dalam penggunaan energi matahari jangka panjang, investasi pengaturan tenaga surya dapat diperoleh kembali pada tingkat maksimum karena energi matahari tidak dikenai biaya.

Ini adalah sumber energi terbarukan yang tak terbatas dan abadi dibandingkan dengan sumber energi terbatas lainnya seperti energi nuklir, batu bara, dll, yang diperkirakan bertahan selama 30 atau 40 tahun.

Ini dapat dianggap sebagai pekerjaan menciptakan pembangkit listrik jika setelah instalasi atau pembangunan pembangkit listrik tenaga surya dimulai, maka itu akan menawarkan lebih banyak peluang kerja bagi banyak mahasiswa teknik.

Keuntungan Energi Matahari

Gambar di atas menunjukkan tenaga surya yang dihasilkan dari panel surya atap rumah dapat digunakan untuk keperluan rumah tangga seperti mesin cuci, dll., Dan sisa daya dapat dijual ke jaringan untuk mendapatkan bayaran untuk mengekspor listrik.

Kekurangan

Biaya pemasangan panel surya untuk menggunakan energi surya sangat mahal, dan investasi awal hanya dapat ditutup setelah penggunaan jangka panjang (bertahun-tahun).

Pembangkit listrik tenaga surya sepenuhnya tergantung pada kejadian sinar matahari di panel surya dan yang pada gilirannya tergantung pada kondisi iklim.
Energi matahari dapat dimanfaatkan dalam periode terbatas karena sinar matahari hanya tersedia pada siang hari dan hari-hari cerah, sehingga daya hanya dapat dihasilkan dalam periode waktu terbatas dan daya harus disimpan dalam baterai untuk digunakan nanti.
Baterai yang digunakan untuk menyimpan tenaga surya sangat mahal, berukuran besar dan perlu diganti dari waktu ke waktu.
Efisiensi sistem tenaga surya (konversi energi matahari menjadi energi listrik) sekitar 22% dan untuk meningkatkannya, dibutuhkan area yang luas untuk menangkap lebih banyak cahaya matahari dan menghasilkan listrik yang memadai.

Proyek Energi Matahari

Ada banyak energi berbasis matahari proyek listrik dan elektronik seperti yang sederhana pemanas air tenaga surya dan beberapa proyek terdaftar di bawah ini beserta tujuannya. Kesadaran besar-besaran di antara individu dan institusi mengenai keuntungan dan kerugian energi matahari telah mendorong mereka untuk mulai merancang dan mengembangkan proyek energi surya tingkat lanjut yang baru. Itu proyek baru yang canggih dan inovatif termasuk Panel Surya Pelacakan Matahari , Lampu Jalan Tenaga Surya berbasis Raspberry Pi, Pengontrol Muatan Tenaga Surya, Sistem Pengukuran Energi Surya, dan banyak lainnya berbasis surya proyek mikrokontroler .

Lampu Jalan Tenaga Surya berbasis Raspberry Pi

Tujuan utama dari proyek ini adalah merancang lampu jalan berbasis LED dengan kontrol intensitas otomatis menggunakan tenaga surya atau energi matahari dengan sel fotovoltaik dengan Papan Raspberry Pi . Panel surya digunakan untuk pengubahan energi matahari menjadi energi listrik dan energi listrik ini digunakan untuk mengisi baterai menggunakan rangkaian kendali muatan.

Lampu Jalan Tenaga Surya berbasis Raspberry Pi oleh Edgefxkits.com

Intensitas cahaya dikontrol untuk menghemat energi selama waktu kepadatan lalu lintas rendah (umumnya larut malam). Itu Teknik PWM tertanam dengan papan Raspberry Pi seperti yang ditunjukkan pada diagram blok untuk menghemat energi matahari dengan memberikan intensitas yang berbeda pada waktu yang berbeda.

Pengontrol Pengisian Tenaga Surya

Maksud utama dari Pengontrol Muatan Surya proyek adalah menyimpan energi listrik dalam baterai, diperoleh dengan mengubah energi matahari menjadi energi tenaga surya atau energi listrik menggunakan sel fotovoltaik, pada siang hari dan memanfaatkan energi yang tersimpan ini pada malam hari. Satu set op-amp digunakan sebagai pembanding untuk memantau tegangan panel dan arus beban seperti yang ditunjukkan pada diagram blok.

Pengontrol Pengisian Tenaga Surya oleh Edgefxkits.com

Berbagai jenis LED digunakan untuk menunjukkan kondisi muatan, beban berlebih, dan pelepasan dalam. MOSFET digunakan sebagai sakelar semikonduktor daya untuk memotong beban dalam kondisi baterai rendah atau kelebihan beban. Jika baterai sudah terisi penuh, maka energi matahari dilewatkan ke dummy load menggunakan transistor.

Ada banyak ilmuwan, institusi, individu yang melakukan penelitian untuk meningkatkan efisiensi sistem energi tenaga surya. Anda dapat membagikan beberapa kelebihan dan kekurangan energi matahari yang Anda ketahui di bagian komentar untuk mendorong penggunaan energi matahari terbarukan. Untuk bantuan teknis lebih lanjut mengenai proyek berbasis tenaga surya dan energi surya, silakan kirim pertanyaan, komentar, dan ide proyek energi surya untuk diterapkan menggunakan mikrokontroler.

Kredit Foto: