1. Nama : Rismila Noviana
Kelas : XII-IPA 6
1. Andaikan energi matahari yang diserap oleh atap rumah saya bisa diubah menjadi energi listrik
sepenuhnya, mengapa tidak saya lakukan?
Pembahasan:
Untuk mengubah energi matahari yang diserap oleh atap rumah menjadi energi listrik sepenuhnya
maka kita harus menggunakan metode panel surya. Panel surya merupakan sel-sel fotovoltaik yang saling
berhubungan dalam suatu panel. Panel surya merupakan bagian dari sistem fotovoltaik yang digunakan
untuk menghasilkan listrik dengan memanfaatkan cahaya matahari. Listrik yang dihasilkan dengan
menggunakan panel surya sangat ramah lingkungan karena tidak ada bahan bakar fosil yang dibakar
dalam proses ini, yang memancarkan karbon dioksida dan polutan lainnya. Penggunaan energi surya di
rumah juga dapat mengurangi tagihan listrik.
Indonesia merupakan negara beriklim tropis, dan dilalui garis khatulistiwa dengan keuntungan
menerima sinar matahari yang berlimpah sepanjang tahun, namun kita masih belum bisa memanfaatkan
energi matahari tersebut. Untuk memanfaatkan energi matahari yang diserap oleh atap rumah menjadi
energi listrik sepenuhnya dibutuhkan biaya yang cukup mahal, namun manfaat yang diberikan dalam
menyuplai energi di rumah sangatlah besar. Pemilihan dan pemasangan nya pun tidak lah mudah. Untuk
mengubah energi matahari menjadi energi listrik sepenuhnya maka harus melakukan pemasangan pada
atap rumah, panel surya dapat di pasang pada atap rumah atau berdiri sendiri dengan menggunakan tiang,
namun pada daerah perumahan/komplek yang memiliki keterbatasan ruang ini akan menjadi kendala
besar, sehingga masyarakat masih menyukai atap rumah pada umumnya.
Pemasangan panel surya cukup rumit, langkah pertama dalam pemasangan sebuah panel surya
adalah memasang rangka besi di atap rumah. Setelah itu, langkah selanjutnya adalah memasang dudukan
panel surya. Dudukan di atas atap harus dipasang rapat menggunakan baut stainless steel sehingga
mereka tidak bergeser bahkan ketika angin kencang bertiup.
Di daerah kita saat ini atap yang kebanyakan digunakan adalah atap seng, atap multiroof, dan atap
genteng. Pemasangan panel surya di atap genteng agak sulit, selain itu kontak langsung panel surya ke
genteng juga harus dihindari, untuk mencegak kerusakan pada genteng yang rapuh.
Cara kerja panel surya identik dengan piranti semikonduktor dioda. Ketika cahaya bersentuhan
dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron
tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi
perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran
medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan
pada perabot listrik.
Berikut ini adalah cara kerja panel surya:
1. Mempelajari cara kerja panel surya
Panel surya bekerja dengan cara menampung sinar matahari melalui lempengan semi konduktor
pada permukaan panel surya. Sinar matahari tersebut memungkinkan elektron yang terdapat pada panel
surya bergerak, gerakan yang ditimbulkan elektron tersebutlah yang menghasilkan energi listrik.
Kemudian energi listrik tersebut dialirkan ke PV cell untuk disimpan, sebelum dialirkan ke peralatan
elektrolik pada rumah. Energi listrik yang dihasilkan adalah energi listrik DC, yaitu energi listrik yang
terdapat pada baterai, sedangkan beberapa peralatan dirumah membutukan arus listrik AC, oleh karena itu
harus membutukan peralatan lain yakni inverter, inverter adalah perangkat elektronika yang dipergunakan
untuk mengubah tegangan DC (Direct Current) menjadi tegangan AC ( Alternating Curent).
2. Mengecek ketersediaan peralatan sebelum memasang panel surya.
Karena panel surya merupakan perangkat yang akan dipasang di atap rumah, maka kita harus
mengecek kesiapan dan kelengkapan rumah, apakah rumah tersebut memungkinkan untuk dilakukan
pemasangan panel surya. selain itu juga harus membutuhkan perangkat pendungkung lain yaitu inverter
yang dapat mengubah listrik DC menjadi AC.
Inverter ini memungkin untuk mengalirkan aliran listrik AC ke peralatan elektronik yang
membutuhkan aliran listrik AC, seperti TV, kulkas, pendingin ruangan, dan lain-lain.
2. 3. Menyerahkan pemasangan kepada orang yang ahli.
Jika tidak terlalu mengerti mengenai listrik, ada baiknya menyewa kontraktor atau tukang listrik
untuk melakukan pemasangan. Hal yang harus dilakukan adalah memastikan bahwa biaya yang
dikeluarkan untuk menyewa tukang listri tidak terlalu besar, karena tujuan awal pemasangan panel surya
adalah untuk menghemat pengeluaran tagihan listrik.
Hal yang harus dilakukan pun adalah memilih panel surya yang efisien, ukuran panel surya harus
sepadan dengan energi listrik yang dapat dihasilkan.
4. Merencanakan anggaran yang akan dikeluarkan
Panel surya bukanlah perangkat yang mudah dipasang pada atap rumah, pemasangan nya pun
butuh waktu beberapa hari. Semakin banyak hari yang dibutuhkan untuk pemasangan panel surya, maka
semakin banyak dana yang akan dikeluarkan, terutama untuk menyewa jasa pemasangan panel surya
tersebut.
5. Melakukan pemasangan panel surya di luar musim hujan
Musim hujan selalu ditandai dengan mendung, intensitas cahaya matahari tentu akan berkurang.
Berkurangnya intensitas cahaya matahari akan membuat sinar matahari yang dapat diterima panel surya
akan berkurang juga. Maka, energi listrik yang akan dihasilkan pun jauh lebih sedikit. Untuk itu, pilih
pemasangan panel surya di musim kemarau dimana intensitas cahaya matahari cukup melimpah.
Panel surya paling efektif ketika kontak langsung dengan sinar matahari sehingga mereka dapat
menangkap sebagian besar sinar matahari yang mengarah ke mereka. Panel surya harus diposisikan
sehingga mereka mendapatkan paparan sinar matahari yang baik di sekitar tengah hari ketika energi
matahari bisa ditangkap secara maksimum. Paparan sinar matahari dapat bervariasi tergantung musim
dan posisi matahari terhadap bumi, panel surya harus dipasang sedemikian rupa sehingga mereka dapat
menghadap ke posisi matahari secara maksimal di setiap musim.
Perusahaan yang memproduksi panel surya biasanya menyediakan garansi selama kurang lebih 10
tahun. Sehingga dalam jangka waktu tersebut, bisa memanfaatkan energi dari matahari dan akan melihat
tagihan listrik di rumah berkurang.
6. Perhatikan Setiap Penghalang Sinar
Harus diperhatikan bahwa mungkin terdapat penghalang di antara panel surya dan sinar matahari.
Penghalang kecil seperti cabang-cabang pohon sangat bisa menghambat kinerja panel surya, sehingga
harus dipangkas pada saat pemasangan panel surya itu. Jalur matahari harus ditelusuri sepanjang hari
sebelum memasang panel surya sehingga tidak ada objek yang menghalangi paparan sinar matahari ke
panel surya sepanjang siang hari ketika matahari bersinar. Jika tidak mungkin untuk menghilangkan
beberapa hambatan seperti dinding tetangga, maka panel surya dapat dimiringkan ke sudut-sudut yang
tidak terhalang.
7. Menggunakan Dudukan untuk Memasang Panel Surya
3. Jika memiringkan panel surya pada sudut yang tepat tidak cukup untuk mengatasi penghalang,
dudukan panel surya dapat digunakan untuk menginstal mereka dengan cara yang tepat. Dudukan dapat
membantu untuk memasang panel surya di atap atau bahkan sebagai unit yang dibangun tersendiri.
Dudukan panel surya membantu dalam mengubah arah paparan sinar matahari ke panel surya secara
signifikan. Dudukan panel surya tersedia dalam berbagai jenis seperti dudukan di tiang, dudukan di atap,
dudukan di tanah dll.
Bila dipasang dengan benar, posisi panel surya tidak perlu diubah untuk jangka waktu yang
panjang. Sangat penting untuk memasang panel surya dan peralatan pendukung dengan baik karena pada
umumnya panel surya harganya mahal dan setiap kesalahan yang dilakukan selama pemasangan bisa
menimbulkan banyak kerugian di masa mendatang.
Adapun jenis-jenis panel surya yang dapat dipasang pada atap rumah:
1. Monokristal (Mono-crystalline)
Merupakan panel yang paling efisien yang dihasilkan dengan teknologi terkini & menghasilkan daya
listrik persatuan luas yang paling tinggi. Monokristal dirancang untuk penggunaan yang memerlukan
konsumsi listrik besar pada tempat-tempat yang beriklim ekstrim dan dengan kondisi alam yang sangat
ganas. Memiliki efisiensi sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi
baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang (teduh), efisiensinya akan turun drastis dalam cuaca
berawan.
2. Polikristal (Poly-crystalline)
Merupakan panel surya yang memiliki susunan kristal acak karena dipabrikasi dengan proses
pengecoran. Type ini memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis
monokristal untuk menghasilkan daya listrik yang sama. Panel suraya jenis ini memiliki efisiensi lebih
rendah dibandingkan type monokristal, sehingga memiliki harga yang cenderung lebih rendah.
3. Thin Film Photovoltaic
Merupakan panel surya ( dua lapisan) dengan struktur lapisan tipis mikrokristal-silicon dan
amorphous dengan efisiensi modul hingga 8.5% sehingga untuk luas permukaan yang diperlukan per watt
daya yang dihasilkan lebih besar daripada monokristal & polykristal. Inovasi terbaru adalah Thin Film Triple
Junction PV (dengan tiga lapisan) dapat berfungsi sangat efisien dalam udara yang sangat berawan dan
dapat menghasilkan daya listrik sampai 45% lebih tinggi dari panel jenis lain dengan daya yang ditera
setara.
Energi matahari merupakan energi yang tidak dapat habis dan kita dapat memakainya dimanapun
kita berada. Disaat hari yang cerah, energi matahari menghasilkan rata-rata 1kW/m2 area bumi, berarti
dalam satu jam energi matahari yang menyinari bumi mampu menyuplai energi yang dibutuhkan di seluruh
dunia untuk 1 tahun.
Jika energi matahari dapat diserap diatas 1% dari luas permukaan bumi, maka akan menutupi
kebutuhan energi listrik yang dibutuhkan untuk seluruh dunia. Permukaan bumi disinari matahari dengan
jumlah yang sangatlah besar. Energi matahari sangat ramah lingkungan, tidak seperti minyak bumi dan
batu bara, pemakaiannya tidak menghasilkan polutan dan gas karbondioksida yang bisa merusak
lingkungan. Panel surya dapat mendukung penyediaan energi alternatif di saat terjadi krisis energi.
Alasan mengapa saya tidak melakukan pemasangan panel surya pada atap rumah saya karena:
1. Pemasangan nya cukup rumit.
2. Banyak hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemasangan panel surya.
3. Biaya yang dikeluarkan cukup besar, seperti untuk pemasangan rangka besi, dudukan, baut
stainless steel, sewa jasa, dan perangkat inverter untuk mengubah listrik DC menjadi AC.
4. Panel surya dapat di pasang pada atap rumah atau berdiri sendiri dengan menggunakan tiang,
namun pada daerah perumahan/komplek yang memiliki keterbatasan ruang ini akan menjadi
kendala besar, sehingga masih menyukai atap rumah pada umumnya.
5. Jasa pembuatan panel surya pun masih sedikit saat ini. Sehingga saat ini sangat jarang orang
yang memasang panel surya pada atap rumahnya.
6. Panel surya masih perlu meningkatkan efisiensi secara signifikan karena banyak sinar matahari
terbuang sia-sia dan berubah menjadi panas. Rata-rata panel surya saat ini baru mencapai
efisiensi kurang dari 20%.
7. Jika tidak terpasang dengan baik dapat terjadi over-heating pada panel surya.
8. Beberapa bahan panel surya terbuat dari bahan yang tidak ramah lingkungan.
9. Meskipun panel surya dapat digunakan di berbagai iklim, namun jumlah jam matahari akan
menentukan jumlah panel yang diperlukan dan watt yang dihasilkan.
10. Panel surya mengambil sedikit ruang atap, dan kurang menyenangkan untuk dilihat.
4. 11. Panel surya hanya akan berfungsi ketika matahari bersinar. Pada malam hari harus bergantung
pada energi tersimpan atau dari sumber lain.
Padahal, jika kita dapat mengubah energi matahari yang diserap oleh atap rumah menjadi energi
matahari sepenuhnya atau dengan memasang panel surya maka biaya tagihan listrik pun akan berkurang,
listrik yang dihasilkan dengan menggunakan panel surya pun sangat ramah lingkungan karena tidak ada
bahan bakar fosil yang dibakar dalam proses ini, yang memancarkan karbon dioksida serta polutan
lainnya. Ada banyak keuntungan yang didapatkan jika kita bisa mengubah energi matahari yang diserap
oleh atap rumah menjadi energi listrik sepenuhnya, seperti:
1. Sangat ramah lingkungan, karena tidak menimbulkan polusi, tidak melepaskan karbondioksida,
sulfur dioksida, nitrogen dioksida ke atmosfer, tidak membakar bahan bakar dan tidak
menghasilkan emisi.
2. Dapat mengurangi biaya tagihan listrik, walaupun dalam pemasangan nya mengeluarkan cukup
banyak uang, tetapi tagihan listrik akan berkurang karena menggunakan sedikit energi.
3. Bebas perawatan, biasanya produsen menawarkan jaminan hingga 20 tahun lebih.
4. Tidak menyebabkan kebisingan, panel surya diam dan tidak memiliki bagian yang bergerak.
5. Panel surya memanfaatkan energi matahari dan matahari adalah bentuk energi paling
berlimpah yang tersedia di planet kita. Matahari atau Surya adalah bintang di pusat tata surya.
Bentuknya nyaris bulat dan terdiri dari plasma panas bercampur medan magnet.
6. Masa pakainya yang panjang mencapai 25 tahun hingga 30 tahun, sehingga dapat menghemat
biaya energi listrik dalam jangka panjang.
