Kelebihan dan Kekurangan Energi Matahari
Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita sering menggunakan banyak peralatan listrik dan elektronik seperti ponsel, kipas angin, pendingin, lampu listrik, AC, komputer, instrumen industri, mesin, dan sebagainya. Semua komponen atau perangkat listrik dan elektronik ini memerlukan catu daya listrik untuk pengoperasiannya.
Untuk menyediakan daya yang cukup dan mencapai permintaan beban, ada berbagai cara untuk menghasilkan tenaga listrik menggunakan sumber energi yang berbeda seperti Energi Matahari, Energi Panas, Energi Angin, Energi Nuklir, dan sebagainya.
Pada artikel ini, kita akan membahas tentang Energi Matahari dan kelebihan dan kekurangan sistem energi matahari yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.
Berdasarkan cara untuk menangkap, mengubah dan mendistribusikan Energi matahari, teknologi surya ini diklasifikasikan menjadi dua jenis sebagai Energi matahari aktif dan Energi matahari pasif. Energi listrik yang dihasilkan dari energi matahari disebut Daya Energi Matahari.
Energi matahari yang digunakan langsung untuk memanaskan air di kolam renang, penerangan siang hari, mengeringkan pakaian, dan sebagainya, tanpa perangkat perantara atau konverter disebut Energi Matahari Pasif.
Energi matahari yang secara tidak langsung digunakan untuk menyediakan supply daya ke perangkat yang mengonsumsi daya setelah diproses melalui perangkat perantara seperti panel surya atau sel fotovoltaik untuk mengubah Energi matahari menjadi energi listrik disebut Energi Matahari Aktif.
Panel surya atau sel fotovoltaik digunakan untuk konversi cahaya (Energi matahari) menjadi arus listrik (DC) menggunakan efek fotovoltaik. Sistem ini bisa disebut sebagai Sistem Energi matahari. Panel surya adalah modul fleksibel yang terbuat dari silikon atau silikon berbasis kristal wafer.
Sel fotovoltaik diklasifikasikan menjadi dua jenis: sel poli kristal dan mono kristal. Beberapa sel fotovoltaik saling berhubungan untuk membentuk modul dan berbagai modul ini disebut sebagai panel surya.
Sistem baterai terdiri dari sel sekunder atau baterai listrik yang dapat diisi ulang. Ada dua jenis baterai seperti asam timbal dan baterai siklus sel dalam.
Baterai digunakan untuk menyimpan daya di siang hari, sementara panel surya menghasilkan daya dan dapat digunakan di malam hari menggunakan inverter.
Selama pengontrol siang hari mengalihkan baterai untuk menyimpan daya yang dihasilkan dari panel surya dan, pada malam hari, ia memasok daya ke beban melalui inverter.
Inverter digunakan untuk mengubah daya DC menjadi listrik AC, dan kemudian untuk menyediakan supply AC ke beban.
Karena banyak beban, yang sering kita gunakan, membutuhkan daya AC - perlu untuk mengubah DC menjadi AC. Daya yang tersimpan dalam baterai dalam bentuk DC, ini juga dapat dikonversi menjadi AC menggunakan inverter dalam sistem.
Di sini kita perlu mempertimbangkan pentingnya Energi matahari untuk menghasilkan listrik dan untuk melestarikan sumber energi yang tidak terbarukan seperti batubara, 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 dalam tanaman melalui fotosintesis - yang harus dimiliki untuk kelangsungan hidup tanaman. Dari kelebihan energi matahari dan kekurangan energi matahari yang dibahas di bawah dalam artikel ini kita dapat memahami pentingnya Energi matahari.
Gambar di atas menunjukkan Energi matahari 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.
Lanjutan baru, proyek-proyek baru yang inovatif termasuk Sun Tracking Surya Panel, Raspberry Pi berdasarkan Lampu Jalan Energi Matahari, Solar Power Charge Controller, Sistem Pengukuran Energi matahari dan banyak surya berbasis lainnya proyek mikrokontroler.
Intensitas cahaya dikendalikan untuk menghemat energi selama masa kepadatan lalu lintas yang rendah (umumnya larut malam). Teknik PWM (modulasi lebar pulsa) tertanam dengan papan Raspberry Pi seperti yang ditunjukkan dalam diagram blok untuk menghemat Energi matahari dengan menyediakan intensitas yang berbeda pada waktu yang berbeda.
Satu set Op-amp (penguat operasional) digunakan sebagai pembanding untuk memantau tegangan panel dan arus beban seperti yang ditunjukkan pada diagram blok.
Berbagai jenis LED digunakan untuk menunjukkan kondisi pengisian, beban berlebih, dan pelepasan yang dalam. MOSFET digunakan sebagai sakelar semikonduktor daya untuk memotong beban dalam kondisi baterai lemah atau kelebihan beban. Jika baterai terisi penuh, maka Energi matahari dilewati ke beban dummy menggunakan transistor.
Untuk menyediakan daya yang cukup dan mencapai permintaan beban, ada berbagai cara untuk menghasilkan tenaga listrik menggunakan sumber energi yang berbeda seperti Energi Matahari, Energi Panas, Energi Angin, Energi Nuklir, dan sebagainya.
Pada artikel ini, kita akan membahas tentang Energi Matahari dan kelebihan dan kekurangan sistem energi matahari yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.
Energi Matahari
Sinar matahari dan panas yang dimanfaatkan untuk memberikan energi listik. Teknologi yang berkembang seperti listrik dari panas matahari, arsitektur surya, pemanas matahari dan fotovoltaik surya digunakan Energi matahari ini.Berdasarkan cara untuk menangkap, mengubah dan mendistribusikan Energi matahari, teknologi surya ini diklasifikasikan menjadi dua jenis sebagai Energi matahari aktif dan Energi matahari pasif. Energi listrik yang dihasilkan dari energi matahari disebut Daya Energi Matahari.
Energi matahari yang digunakan langsung untuk memanaskan air di kolam renang, penerangan siang hari, mengeringkan pakaian, dan sebagainya, tanpa perangkat perantara atau konverter disebut Energi Matahari Pasif.
Energi matahari yang secara tidak langsung digunakan untuk menyediakan supply daya ke perangkat yang mengonsumsi daya setelah diproses melalui perangkat perantara seperti panel surya atau sel fotovoltaik untuk mengubah Energi matahari menjadi energi listrik disebut Energi Matahari Aktif.
Proses Konversi Energi Matahari
Panas dari energi matahari diubah menjadi energi listrik yang disebut konversi Energi matahari, dan proses konversi ini terjadi dengan menggunakan panel surya, pengontrol muatan, baterai dan inverter.Panel Surya
Panel surya atau sel fotovoltaik digunakan untuk konversi cahaya (Energi matahari) menjadi arus listrik (DC) menggunakan efek fotovoltaik. Sistem ini bisa disebut sebagai Sistem Energi matahari. Panel surya adalah modul fleksibel yang terbuat dari silikon atau silikon berbasis kristal wafer.
Sel fotovoltaik diklasifikasikan menjadi dua jenis: sel poli kristal dan mono kristal. Beberapa sel fotovoltaik saling berhubungan untuk membentuk modul dan berbagai modul ini disebut sebagai panel surya.
Sistem Baterai
Sistem baterai terdiri dari sel sekunder atau baterai listrik yang dapat diisi ulang. Ada dua jenis baterai seperti asam timbal dan baterai siklus sel dalam.
Baterai digunakan untuk menyimpan daya di siang hari, sementara panel surya menghasilkan daya dan dapat digunakan di malam hari menggunakan inverter.
Pengontrol Pengisian
Pengontrol pengisian daya digunakan untuk menghidupkan atau mematikan pengisian dan pengisian. Ini terutama digunakan untuk melindungi baterai dari pengisian berlebih dan dalam kondisi pengisian daya.Selama pengontrol siang hari mengalihkan baterai untuk menyimpan daya yang dihasilkan dari panel surya dan, pada malam hari, ia memasok daya ke beban melalui inverter.
Inverter
Inverter digunakan untuk mengubah daya DC menjadi listrik AC, dan kemudian untuk menyediakan supply AC ke beban.
Karena banyak beban, yang sering kita gunakan, membutuhkan daya AC - perlu untuk mengubah DC menjadi AC. Daya yang tersimpan dalam baterai dalam bentuk DC, ini juga dapat dikonversi menjadi AC menggunakan inverter dalam sistem.
Pemanfaatan Energi Matahari
Ada berbagai jenis sumber energi yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik, tetapi dalam proses pembangkit listrik ini banyak hal seperti polusi, biaya, efisiensi, energi terbarukan atau tidak terbarukan yang digunakan untuk pembangkit listrik, dll. Harus dipertimbangkan.Di sini kita perlu mempertimbangkan pentingnya Energi matahari untuk menghasilkan listrik dan untuk melestarikan sumber energi yang tidak terbarukan seperti batubara, 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 dalam tanaman melalui fotosintesis - yang harus dimiliki untuk kelangsungan hidup tanaman. Dari kelebihan energi matahari dan kekurangan energi matahari yang dibahas di bawah dalam artikel ini kita dapat memahami pentingnya Energi matahari.
Kelebihan dan Kekurangan Energi Matahari
Meskipun ada banyak keuntungan energi matahari, tetapi ada beberapa kekurangan energi matahari juga yang tercantum di bawah ini:Kelebihan Energi Matahari
Energi matahari adalah sumber daya gratis dan terbarukan untuk menghasilkan listrik, tetapi membutuhkan kolektor dan beberapa peralatan lain untuk konversi energi matahari menjadi energi listrik.- Sel surya yang digunakan untuk pembangkit listrik tidak menyebabkan kebisingan. sedangkan generator atau turbin dari metode lain menyebabkan polusi suara.
- Energi matahari tidak menyebabkan banyak polusi dibandingkan dengan metode pembangkit listrik lainnya seperti pembangkit listrik tenaga panas, pembangkit listrik tenaga nuklir, dan sebagainya.
- Sel surya tidak terdiri dari bagian yang bergerak dan karenanya memerlukan sedikit pemeliharaan untuk operasinya.
- Ini dapat digunakan di daerah terpencil untuk menghasilkan dan memanfaatkan daya di wilayah itu, di mana transmisi listrik terlalu mahal.
- Energi matahari menawarkan keamanan energi dengan menghindari sistem tenaga umum di mana ada kemungkinan pencurian daya.
- Secara umum, kalkulator dan beberapa perangkat elektronik konsumsi 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 Energi Matahari dapat diperoleh kembali pada tingkat maksimum karena energi matahari bebas biaya.
- Ini adalah sumber energi tak terbatas terbarukan yang kekal dibandingkan dengan sumber energi terbatas lainnya seperti energi nuklir, batubara, dll, yang diperkirakan berlangsung selama 30 atau 40 tahun.
- Ini dapat dianggap sebagai pembangkit tenaga listrik yang menciptakan pekerjaan; jika begitu instalasi atau konstruksi pembangkit Energi matahari dimulai, maka itu akan menawarkan lebih banyak kesempatan kerja bagi banyak mahasiswa teknik.
Gambar di atas menunjukkan Energi matahari 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 Energi Matahari
Biaya pemasangan panel surya untuk menggunakan Energi matahari sangat mahal, dan investasi awal hanya dapat ditanggung setelah pemanfaatan jangka panjang (bertahun-tahun).- Pembangkit Energi matahari sepenuhnya tergantung pada insiden sinar matahari pada panel surya dan yang pada gilirannya tergantung pada kondisi iklim.
- Energi matahari dapat dimanfaatkan dalam periode terbatas karena sinar matahari hanya tersedia selama siang hari dan hari cerah; dengan demikian, daya hanya dapat dihasilkan dalam periode waktu terbatas dan daya harus disimpan dalam baterai untuk penggunaan nanti.
- Baterai yang digunakan untuk menyimpan Energi matahari sangat mahal, berukuran besar dan perlu diganti dari waktu ke waktu.
- Efisiensi sistem Energi matahari (konversi energi matahari menjadi energi listrik) sekitar 22% dan untuk meningkatkan ini, area yang luas diperlukan untuk menangkap lebih banyak cahaya matahari dan menghasilkan listrik yang memadai.
Proyek Energi Matahari
Ada banyak proyek listrik dan elektronik berbasis Energi matahari seperti pemanas air Energi matahari sederhana dan beberapa proyek tercantum di bawah ini bersama dengan tujuannya. Kesadaran besar di antara individu dan lembaga mengenai kelebihan dan kekurangan energi matahari telah memprakarsai mereka untuk mulai merancang dan mengembangkan proyek Energi matahari baru yang maju.Lanjutan baru, proyek-proyek baru yang inovatif termasuk Sun Tracking Surya Panel, Raspberry Pi berdasarkan Lampu Jalan Energi Matahari, Solar Power Charge Controller, Sistem Pengukuran Energi matahari dan banyak surya berbasis lainnya proyek mikrokontroler.
Raspberry Pi berbasis Lampu Jalan Energi Matahari
Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk merancang lampu jalan berbasis LED dengan kontrol intensitas otomatis menggunakan Dara matahari atau energi matahari oleh sel fotovoltaik dengan papan Raspberry Pi. Panel surya digunakan untuk konversi energi matahari menjadi energi listrik dan energi listrik ini digunakan untuk mengisi baterai menggunakan rangkaian kontrol pengisian daya.Intensitas cahaya dikendalikan untuk menghemat energi selama masa kepadatan lalu lintas yang rendah (umumnya larut malam). Teknik PWM (modulasi lebar pulsa) tertanam dengan papan Raspberry Pi seperti yang ditunjukkan dalam diagram blok untuk menghemat Energi matahari dengan menyediakan intensitas yang berbeda pada waktu yang berbeda.
Pengontrol Pengisian Daya Energi Matahari
Tujuan utama dari proyek Pengontrol Pengisian Daya Energi Matahari adalah untuk menyimpan energi listrik dalam baterai, yang diperoleh dengan mengubah sinar matahari menjadi Energi matahari atau energi listrik menggunakan sel fotovoltaik, pada siang hari dan untuk memanfaatkan energi yang tersimpan ini pada malam hari.Satu set Op-amp (penguat operasional) digunakan sebagai pembanding untuk memantau tegangan panel dan arus beban seperti yang ditunjukkan pada diagram blok.
Berbagai jenis LED digunakan untuk menunjukkan kondisi pengisian, beban berlebih, dan pelepasan yang dalam. MOSFET digunakan sebagai sakelar semikonduktor daya untuk memotong beban dalam kondisi baterai lemah atau kelebihan beban. Jika baterai terisi penuh, maka Energi matahari dilewati ke beban dummy menggunakan transistor.