Panel surya adalah alat yang dapat mengubah energi sinar matahari menjadi energi listrik. Panel surya terdiri dari kumpulan modul surya yang didalamnya terdapat kumpulan sel surya yang mengalami efek fotovoltaik, sehingga menghasilkan energi listrik. Panel surya saat ini menjadi salah satu sarana pembangkit energi terbarukan yang paling populer karena pengoperasiannya yang mudah, tidak membutuhkan ruangan yang besar dan tinggi, perawatan yang mudah dan kemudahan untuk berbagai kebutuhan rumah tangga, dan perkantoran. Namun penggunaan panel surya saat ini masih memiliki beberapa kelemahan, salah satunya terkait biaya listrik dengan perubahan suhu. Peningkatan suhu yang tajam menyebabkan penurunan efisiensi panel surya. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa peningkatan suhu setiap 1°C dapat menurunkan efisiensi sebesar 0,4% atau akan melemah 2 kali lipat setiap kenaikan suhu 10°C.

 Masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah dampak temperatur pada keluaran panel surya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menggunakan sistem pendingin udara untuk mengurangi kehilangan suhu dan kehilangan daya pada panel surya, sehingga meningkatkan kinerjanya dengan menurunkan suhu panel dan meningkatkan efisiensinya. Sistem pendingin adalah sistem yang digunakan untuk mendinginkan perangkat yang mengalami peningkatan suhu. Pada penelitian sebelumnya, sistem pendingin yang digunakan pada panel surya menggunakan sistem pendingin udara, yaitu sistem yang menggunakan udara untuk menurunkan suhu panel surya. Pada penelitian sebelumnya sistem pendingin udara menggunakan kipas DC. Pada penelitian ini penggunaan kipas DC membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mendinginkan panel surya. Banyak aplikasi yang memanfaatkan Peltier sebagai alat pendingin, seperti cooler box, kotak obat, dan lain-lain. Peltier merupakan sistem termoelektrik yang memanfaatkan efek peltier untuk mendapatkan perbedaan suhu yaitu panas dan dingin antara kedua sisi saat dialiri arus listrik DC [14].

Berdasarkan permasalahan tersebut maka dilakukan penelitian “Perancangan Sistem Pendingin Pada Panel Surya Berbasis Mikrokontroler”. Penelitian ini menggunakan sistem pendingin udara sebagai sistem pendinginnya. Pelacak sumbu tunggal dipilih untuk membatasi efek sistem pendingin pada kinerjanya. Sehingga dengan penelitian ini sistem pendingin pada panel surya diharapkan dapat mengurangi rugi-rugi temperatur dan rugi-rugi daya pada panel surya. Penelitian ini membahas masalah fluktuasi suhu yang mempengaruhi efisiensi panel surya. Sistem pendingin telah dikembangkan menggunakan Peltier dan kombinasi metode pendinginan udara dan air. Sistem pendingin udara melibatkan penempatan Peltier yang dilapisi dengan heatsink di bawah panel surya, sedangkan sistem pendingin air menggunakan air yang dipompa di permukaan panel. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem pendingin panel surya untuk mengurangi rugi-rugi suhu dan daya serta membandingkan keluarannya dengan panel surya standar. Sistem ini mencakup Peltier, kipas DC, dan heatsink. Hasil menunjukkan bahwa sistem pendingin udara mengurangi kehilangan suhu di bagian bawah susu panel surya sebesar 14,5%. Namun, permukaan panel surya tidak menunjukkan pengurangan kehilangan suhu. Selain itu, panel surya dengan sistem pendingin mampu mengurangi kehilangan daya sebesar 4% dibandingkan panel surya standar. Penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan sistem pendingin udara dengan memanfaatkan Peltier sebagai media pendingin dapat menjadi solusi potensial untuk mengurangi rugi-rugi temperatur dan rugi-rugi daya pada panel surya.

Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan pada penelitian diketahui bahwa alat sistem pendingin yang telah dirancang memiliki karakteristik aktif pada saat suhu panel surya lebih dari 40 °C dan akan dinonaktifkan jika suhu panel surya kurang dari 38°C. Panel surya dengan sistem pendingin mampu mengurangi kehilangan suhu sebesar 14,5% dengan memperoleh rata-rata suhu sisi bawah panel surya dengan sistem pendingin sebesar 39,523 °C dan panel surya standar sebesar 45,253 °C. Namun, suhu permukaan panel surya belum mampu mengurangi kehilangan suhu. Namun, suhu permukaan panel surya belum mampu mengurangi kehilangan suhu, dengan rata-rata suhu permukaan panel surya dengan sistem pendingin sebesar 43,605°C dan panel surya standar sebesar 41,23°C. Panel surya dengan sistem pendingin dapat mengurangi rugi daya sebesar 4% sehingga daya yang dihasilkan lebih besar dari panel surya standar. Pada hasil pengujian panel surya dengan sistem pendingin mendapatkan daya rata-rata sebesar 25,373 W dan panel surya standar sebesar 23,820 W.

PENULIS: Aji Akbar Firdaus, S.T., M.T..

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:

https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85162028859&origin=resultslist&sort=plf-f Top of Form

Bottom of Form

Kusuma, V.A., Aprillia, H., Suprapto, S.S., Ramadhani, M.N., Firdaus, A.A., Putra, D.F.U.: Analysis of the effect of a microcontroller-based solar panel cooling system on temperature and power output. International Journal of Applied Power Engineering, Volume 12, Issue 2, June 2023, Pages 119-125,