Gunakan Teknik Ini dan Dapatkan Konversi Listrik PLTS Maksimal!

Pexels.com

Apakah Anda sudah pernah melihat Pembangkit Listrik Tenaga Surya secara langsung? Apakah Anda pernah berpikir mengapa PLTS harus menghadap suatu sisi? Lalu, apabila rumah atau gedung tertentu hanya memiliki satu sisi atap, apakah memungkinkan untuk dipasang PLTS? Ternyata, ada trik-trik yang perlu diketahui dalam memosisikan Pembangkit Listrik Tenaga Surya yang tepat agar mendapatkan penyinaran matahari secara maksimal. Perlu diketahui juga mengenai radiasi matahari sendiri dan apa yang ditangkap oleh sel-sel fotovoltaiknya.

Matahari menyinari bumi energi cahaya yang terdiri dari berbagai molekul seperti oksigen (O2), ozon (O3), uap air (H2O) dan karbon dioksida (CO2). Atmosfer menyerap foton dan menyebarkan serta memantulkan energi matahari ini. Pantulan energi matahari juga dapat terjadi pada permukaan bumi, lautan dan gedung-gedung yang ada di bumi. Pada tumbuhan, energi cahaya diubah menjadi energi kimia menciptakan kehidupan dan biomassa. Radiasi yang diterima bumi terdiri dari sinar matahari langsung dan sinar matahari difusi yaitu sinar yang dipantulkan oleh awan.

Sedangkan, iradiasi adalah suatu proses objek terkena oleh radiasi di mana dinyatakan sebagai jumlah total energi matahari per satuan luas dalam satu periode waktu tertentu. Total energi matahari ini menerpa satuan luas permukaan dan biasanya dinyatakan dalam kilowatt jam per meter persegi (kWh/m2). Pada sistem yang terhubung jaringan, angka yang dibutuhkan berbeda yaitu rata-rata kWh/(m2.thn). Berbeda hal lagi pada sistem off-grid, angka yang dibutuhkan merupakan rata-rata kWh/(m2.hari).

Pada modul surya, kedua tipe sinar radiasi dapat diserap. Tetapi dengan teknologi yang hadir sekarang, sel surya lebih sensitif dalam menyerap sinar radiasi secara langsung dibandingkan radiasi terdifusi. Teknologi yang paling efektif pada penyerapan radiasi terdifusi adalah menggunakan sel surya thin film. Bagi modul surya yang bergantung pada paparan sinar matahari secara langsung, panel surya harus diletakkan pada posisi paling efisien untuk pemusatan cahaya yang masuk dengan fotovoltaik terkonsentrasi.

Jumlah radiasi matahari yang mencapai permukaan bumi yang dijadikan pedoman umum pada siang hari di langit yang cerah adalah 1.000 W/m2 (1 kW/m2). Walaupun sebenarnya tingkat radiasi dapat mencapai angka di atas 1.000 pada tanah, nilai 1.000 W/m2 (1 kW/m2) menjadi standar yang digunakan dalam kondisi uji STC atau standard test conditions untuk mengetahui daya dari sel surya. Nilai tersebut dapat digunakan untuk mengetahui waktu puncak matahari.

Sistem PLTS atap perlu mengetahui jumlah waktu puncak matahari yang tersedia sepanjang tahun di lokasi di mana sistem akan dipasang [kWh/(m2.thn)]. Nilai tersebut yang akan menjadi fakta bahwa radiasi matahari tahunan dapat bervariasi 20% dari tahun ke tahun. Peak Sun Hour atau waktu puncak matahari adalah waktu ketika radiasi sinar matahari maksimal yang menggunakan 1000 W/m2 atau 1 kW/m2 untuk menentukan PSH. Contohnya apabila suatu lokasi menerima rata-rata 1.100 kWh/(m2.thn) maka dapat juga dikatakan menerima rata-rata 1.100 PSH per tahun. Lalu, jika suatu lokasi menerima rata-rata 7 kWh/(m2.hari), dikatakan menerima rata-rata 7 PSH per hari.

Pada panel surya yang dipasang di atas atap perlu mempertimbangkan arah hadap panel surya dengan matahari. Sudut kemiringan diperlukan pada panel surya atap agar dapat menghasilkan energi listrik dengan kuantitas paling maksimal dalam periode satu tahun. Ketika melihat gerakan matahari, perlu diingat bahwa matahari bergerak relatif terhadap posisi di permukaan bumi dan jalurnya yang dilalui matahari melintasi langit bergantung pada garis lintang dari lokasi tertentu.

Ketika mengamati posisi matahari, perlu diketahui juga mengenai sudut puncak dan sudut azimuth. Sudut puncak adalah sudut vertikal di antara posisi panel surya dengan matahari. Lalu untuk sudut azimuth adalah sudut pada posisi matahari yang mengarah pada mata angin arah selatan dari sudut puncak. Sudut azimuth membentuk 90° dengan sudut puncak.

Umumnya sudut yang optimal adalah menghadap garis khatulistiwa. Apabila lokasi berada di belahan bumi utara maka panel surya menghadap ke selatan. Lalu, jika lokasi berada di belahan bumi selatan, panel surya menghadap ke arah utara. Hal ini memiliki pengecualian untuk daerah yang memiliki iklim tropis. Sudut kemiringan yang optimal lebih baik apabila bergantung pada garis lintangnya.Sudut optimal dari panel surya di utara dan selatan daerah tropis adalah sudut yang sama dengan garis lintang daerah tersebut minus minus 10° sampai ke minus 5°. Hal ini perlu dipastikan ketelitiannya kembali dengan menggunakan software yang tepat.

Sebenarnya radiasi matahari paling maksimal adalah ketika siang hari di mana posisi matahari tegak lurus dengan permukaan bumi dan panel surya mendatar menghadap atas. Namun hal ini tidak disarankan untuk dilakukan. Alasannya adalah karena tanpa dimiringkan sedikit saja akan memungkinkan terjadinya pembersihan sendiri oleh hujan.

Setelah diteliti mengenai arah hadap panel surya terhadap matahari, ternyata banyak pertimbangannya ya untuk memaksimalkan efisiensi dari sel-sel. Tentunya, karena sumber daya energi dari panel surya adalah matahari, maka teknologi yang harus menyesuaikan di mana didapatnya pancaran radiasi dari matahari.