BAB I : PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Sinar matahari salah satu sumber energi yang dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif untuk memenuhi kebutuhan energi listrik. Sinar matahari memiliki radiasi matahari yang menghasilkan energi panas. 

Energi listrik dapat dihasilkan dari panel surya. Sinar matahari ditangkap oleh panel surya, saat panel surya menerima panel surya maka atom silikon akan melepas elektron dan membentuk sirkuit listrik sehingga energi listrik dapat dibangkitkan. (Rif’an et al., 2012)

Energi listrik merupakan komponen yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Tidak adanya listrik akan menghambat produktivitas masyarakat. 

Energi listrik yang sehari-hari kita gunakan berasal dari PLN (Perusahaan Listrik Negara). Di Indonesia, sebagian besar PLN masih menggunakan energi dari hasil pembakaran batu bara, panas bumi, atau reaksi nuklir. Penggunaan energi listrik dengan menggunakan energi tak terbarukan dalam jangka waktu panjang akan membuat cadangan energi tak terbarukan menjadi cepat berkurang. Oleh karena itu, untuk melindungi energi tak terbarukan tersebut dibuatlah pemanfaatan energi lain. Seperti menggantinya menjadi energi terbarukan dengan memanfaatkan energi matahari menjadi energi listrik. Indonesia memiliki potensi yang sangat baik dan besar dalam memanfaatkan energi terbarukan tersebut seperti energi matahari. Indonesia sendiri berada pada daerah khatulistiwa yang dapat disinari matahari selama 10-12 jam dalam sehari.

1.2 RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana cara merancang powerbank yang berbasis panel surya?

2. Seberapa cepat pengisian powerbank dengan sumber daya matahari?

1.3 PERTANYAAN PENELITIAN

1. Bagaimana cara merancang powerbank yang berbasis panel surya?

2. Seberapa cepat pengisian powerbank dengan sumber daya matahari?

1.4 TUJUAN PENELITIAN

1.4.1 TUJUAN UMUM

  Memanfaatkan sumber energi yang ramah lingkungan, mengurangi penggunaan energi listrik konvensional yang berbahan baku batu bara.

   1.4.2 TUJUAN KHUSUS

      Menguji efektifitas dan efesiensi penggunaan sinar matahari sebagai sumber pengisian daya powerbank.

1.5 MANFAAT PENELITIAN

Manfaat penelitian ini adalah untuk mempermudah mendapatkan energi listrik dari sumber yang mudah didapatkan. Sumber energi listrik di Indonesia sebagian besar dari PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) yang menggunakan batu bara sebagai bahan bakarnya yang jelas tidak ramah lingkungan dan bukan energi yang terbarukan. Maka dari itu kami ikut serta dalam mencari pembaruan energi yang lebih ramah lingkungan dan mengurangi ketergantungan penggunaan energi yang berasal dari PLTU. 

1.6 RUANG LINGKUP PENELITIAN

 Purwarupa ini dibuat sebagai contoh alat yang memiliki dua sumber pengisian daya dari listrik PLN (Perusahaan Listrik Negara) dan sinar matahari. 

BAB II : KERANGKA KONSEP 

2.1 KERANGKA KONSEP

Kerangka konsep adalah hubungan yang secara teoritis menghubungkan variabel penelitian yaitu antara variabel independen dengan variabel dependen yang akan diamati atau diukur melalui penelitian yang akan dilakukan. Kerangka konsep penelitian ini tujuannya adalah untuk menggambarkan efektifitas pendidikan kesehatan media audiovisual terhadap keterampilan psikomotorik anak mencuci tangan yang berkebutuhan khusus tunagrahita. (Sugiyono, 2014)

Listrik dapat dihasilkan dengan berbagai cara. Efek fotovoltaik adalah metode paling populer untuk menghasilkan listrik. Efek fotovoltaik adalah fenomena di mana energi matahari diubah menjadi arus listrik. Ilmuwan mengembangkan panel surya berdasarkan prinsip mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Perlu diketahui bahwa panel surya mengacu pada perangkat yang terbuat dari sel surya yang dapat digunakan untuk mengubah cahaya menjadi listrik. Sel surya ini harus dilindungi dari kelembapan dan kemungkinan kerusakan. Hal ini dilakukan agar efisiensi panel surya tidak berkurang secara signifikan dan umur masa pemakaiannya tidak berkurang. 

2.2 Definisi Operasional

Definisi operasional adalah memberi atau menetapkan arti pada suatu variabel dengan menentukan operasi atau implementasi atau operasi yang diperlukan untuk mengukur, mengklasifikasikan atau memanipulasi variabel. Definisi operasional memberi tahu pembaca laporan penelitian apa yang diperlukan untuk menjawab pertanyaan atau menguji hipotesis. (Sutama, 2016)

Sinar matahari merupakan energi panas yang dihasilkan oleh radiasi matahari, adanya panas matahari maka dapat dimanfaatkan untuk energi alternatif terbarukan dalam memenuhi kebutuhan energi listrik. 

Panel surya adalah perangkat yang terdiri dari sel surya yang dapat mengubah cahaya dari matahari menjadi listrik. Kemudian dapat dikonversi menjadi arus searah (DC). Matahari sumber energi paling kuat yang energinya dapat dimanfaatkan, sering disebut matah atau "matahari". Panel surya juga sering disebut sebagai sel fotovoltaik, arti lain dari energi surya sendiri dapat diartikan sebagai “cahaya-listrik”. 

Energi alternatif merupakan pengganti dari energi berbahan konvensional. Energi alternatif meliputi energi surya, energi air, energi panas bumi, energi ombak, dan energi angin.

Baterai lithium-ion termasuk dalam anggota baterai yang dapat diisi ulang. Dalam baterai ini, ion litium bergerak dari elektrode negatif ke elektrode positif saat baterai sedang digunakan dan kembali lagi saat diisi. 

BAB III : METODE PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Spesifikasi

• Tipe Baterai: 5x Baterai bertipe 18650

• Kapasitas Baterai: 11.000 mAh

Voltase : 

• Input: 5V 

• Output: 5V

Dimensi: 7.8 x 12.5 x 24 cm

Lain-lain: 

• LED: 20 pcs

• Interface: 2 x USB A 1 x Micro USB

Petunjuk penggunaan 

1. Siapkan alat-alat merangkai power bank tenaga surya dan alat bantu seperti solder, lem tembak/perekat, gunting. Buka rangkaian power bank DIY dan lepas bagian-bagian powerbank. 

1. Panel Surya

1. Pasang kabel positif dan negatif ke panel surya.Gunakan solder untuk menyambung keduanya.

2. Pasang solar panel ke bagian penutup casing powerbank 

3. Pasang penutup casing panel surya ke casing powerbank

2. Inverter USB

1. Sambung kabel positif dan negatif ke inverter USB. Gunakan solder untuk menyambung kabel.

2. Pasang inverter USB ke bagian casing penutuplainnya.

3. Chip LED

1. Setelah casing solar panel terpasang, pasang chip LED ke dalamnya dan pastikan posisi p port USB telah sesuai.

2. Beri celah untuk memasukkan kabel dari panel surya dan letakkan di celah chip LED.

3. Pasang kabel positif dan negatif panel surya ke chip LED. Gunakan solder untuk menyambung kabel ke chip LED.

4. Baterai

1. Siapkan 5 buah baterai 18650 dan rangkai menjadi satu bagian. Pasang kabel positif dan negatif ke masing-masing sisi kutub baterai pasang kabel secara horizontal.

2. Letakkan baterai ke dalam casing powerbank. lalu sambung kabel kutub positif dan negatif solarpanel ke kutub positif bateral ke chip LED. Gunakan solder untuk menyambung kabel.

5. Penyelesaian

1. Tekan tombol ON/OFF untuk mengetahui apakah powerbank sudah menyala atau belum. Jika lampu indikator menyala, menandakan powerbank dapat digunakan.

2. Kencangkan baut pada setiap sisi casing powerbank. Pasang casing inverter USB, lalu sambung kabel positif dan negatif ke chip LED.

3. Pastikan casing inverter USB telah terpasang dengan rapat dan benar. Kencangkan baut setiap bagian chasing powerbank.

Langkah Penelitian:

Kami membandingkan kecepatan pengisian powerbank dengan dua sumber yaitu, listrik PLN dengan panel surya.

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian 

Lokasi penelitian berada di SMA Laboratorium Percontohan UPI, Bandung. Penelitian ini kami lakukan pada tanggal 28 Februari-1 Maret 2023.

3.3 Populasi dan Sampel Penelitian

3.3.1 Populasi 

Siswa SMA.

3.3.2 Sampel Penelitian

Kelas 12 Tauhiid SMA Labschool UPI.

3.4 Rencana Analisis Data 

Kami memanfaatkan sumber cahaya matahari untuk untuk mengurangi pencemaran lingkungan, salah satunya dengan cara membuat powerbank yang mendapatkan energi dari sinar cahaya matahari. Kami menggunakan panel surya untuk membuat powerbank yang bersumber dari cahaya matahari ini. Dengan membuat powerbank ini, secara langsung akan mengurangi penggunaan listrik yang bersumber dari bahan batu bara. Dengan bagitu, lingkungan akan lebih terjaga.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Memang menggunakan panel surya tidak lebih efektif dan efesien dibanding menggunakan listrik PLN, tetapi dengan menggunakan panel surya yang memanfaatkan sinar matahari akan lebih ramah lingkungan. Akan tetapi, menggunakan panel surya bisa lebih efektif jika permukaan panel surya yang digunakan harus menyusuaikan dengan yang dibutuhkan. Karena ukuran panel surya memengaruhi efektifitas dan efisiensi pengisian daya powerbank.

Kami menyarankan untuk meningkatkan powerbank ini dengan menambahkan indikator persenan, untuk mengetahui berapa kapasitas yang masih tersedia. Ukuran panel surya  memengaruhi efektifas dan efisiensi dalam menghasilkan listrik maka dari itu sesuaikan ukuran panel surya sesuai kebutuhan. Lakukanlah pengujian panel surya dengan berbagai kondisi cuaca.

DAFTAR PUSTAKA

1. Ridwan, W. Ramadhan, A. Kurniawan, W. Lestari, D. Setiawan, “Pemanfaatan Sinar Matahari Sebagai Energi Alternatif Untuk Kebutuhan Energi Listrik”, Vol.1, No. 1 Agustus, 2021. https://journal.unilak.ac.id/index.php/senkim/article/view/7808/3263

2. N. Y. Sulistiyono, “Gambaran Asupan Zat Gizi Dan Aktifitas Fisik Mahasiswa Ilmu Keolahragaan Universitas Pendidikan Indonesia”, 2013. http://repository.upi.edu/203/6/S_PJKR_0802558_CHAPTER%203.pdf

3. R. Nurfajriansyah, “Perancangan Portable Powerbank Berbasis Panel Surya Sebagai Multipurpose Reserve Power Generation (MRPG)”, 2018. https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/SISTEM%20TATA%20SURYA%20Reformat/topik1.html

4. G. Widayana, “Pemanfaatan Energi Surya”, 2012.

5. H. Assiddiq S, I. Dinahkandy, “Studi Pemanfaatan Energi Matahari Sebagia Sumber Energi Alternatif Terbarukan Berbasis Sel Folvoltaik Untuk Mengatasi Kebutuhan Listrik Rumah Sederhana Di Daerah Terpencil”, 2018.

6. https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/SISTEM%20TATA%20SURYA%20Reformat/topik1.html

7. https://eprints.uny.ac.id/18093/5/PDF%20BAB%203%2009.10.027%20Wor%20p.pdf

8. https://eprints.umm.ac.id/50373/3/BAB%20III.pdf

9. https://atwm.ac.id/tenaga-listrik-dari-sinar-matahari/

10. http://repository.umy.ac.id/bitstream/handle/123456789/11102/BAB%202.pdf?sequence=6&isAllowed=y