Pengantar
Biasanya, perangkat memiliki rating daya yang tertera sebagai angka dengan W di sebelahnya, atau rating arus dan tegangan. Tapi apa arti dari angka-angka itu, dan bagaimana kita menilai kebutuhannya terhadap kebutuhan listrik? Dan bagaimana kita menentukan sistem panel surya yang sesuai dengan kebutuhan perangkat tertentu atau mungkin seluruh bangunan. Mari kita mulai dengan melihat satuan daya.
Daya
Daya (Watt) = Tegangan x Arus
Daya biasanya didefinisikan dalam watt atau kilowatt. Kilo adalah notasi SI yang berarti 1.000. Daya adalah laju melakukan kerja atau laju di mana energi digunakan, dihasilkan, atau dipindahkan. Lebih sederhana, daya adalah energi dibagi waktu dan satuan umum adalah W atau watt.
Perhitungan Daya
Watt dapat dihitung sebagai tegangan dikalikan dengan aliran arus, atau ampere. Watt juga merupakan satuan utama pengukuran daya yang digunakan dalam semua sistem listrik, termasuk label lipat.
Contoh 1: Pengering pakaian yang beroperasi pada 220 volt dan 8 ampere.
Daya = 220 volt x 8 ampere = 1760 watt
Contoh 2: Panel fotovoltaik yang mengoperasikan atau mengeluarkan 40 volt pada 5 ampere.
Daya = 40 volt x 5 ampere = 200 watt
Energi
Daya = Energi / Waktu Energi = Daya x Waktu
Sekarang mari kita lihat apa hubungannya daya dengan energi. Seperti yang baru saja kita lihat, daya didefinisikan sebagai energi dibagi waktu. Jadi energi adalah daya dikalikan waktu. Energi mencakup berapa lama sebuah perangkat digunakan atau berapa lama menghasilkan daya. Ada banyak satuan untuk energi, seperti watt jam, kilowatt jam, Btu (British thermal units), Joule, dan kalori. Kalori juga merupakan satuan energi yang sama yang kita gunakan untuk menggambarkan makanan dan pembakaran kalori.
Energi untuk listrik biasanya diukur dalam kilowatt jam atau watt jam saat dikonsumsi atau dihasilkan. Kebetulan, energi sinar matahari juga diukur dalam kilowatt jam, atau watt jam. Mengetahui hal ini, kita dapat membandingkan output energi matahari dengan energi fotovoltaik dan beban listrik, atau permintaan, menggunakan satuan umum kilowatt jam atau watt jam. Ini adalah perbandingan langsung. Jadi bagaimana kita menggunakan nilai energi itu?
Contoh Energi
Karena energi hanyalah daya dikalikan waktu, kita dapat melihat perangkat sehari-hari, seperti pengering rambut atau bola lampu.
Pengering Rambut:
- Penggunaan: 1.100 watt
- Waktu: 15 menit per hari atau 0,25 jam per hari
- Penggunaan per tahun: 180 hari
Energi: 1.100 watt x 0,25 jam x 180 hari = 49.500 watt jam atau 49,5 kilowatt jam per tahun
Bola Lampu:
- Penggunaan: 60 watt
- Waktu: 4 jam per hari
- Penggunaan per tahun: 345 hari
Energi: 60 watt x 4 jam x 345 hari = 82.800 watt jam atau 82,8 kilowatt jam per tahun
Meskipun bola lampu memiliki rating daya yang lebih rendah, hanya 60 watt, ia mengkonsumsi jauh lebih banyak energi sepanjang tahun.
Jadi itulah mengapa daya dan energi adalah satuan yang sangat penting. Daya memberi tahu kita tentang konsumsi sesaat, dan energi memberi tahu kita berapa lama listrik tersebut digunakan atau dihasilkan. Nilai penting yang dibutuhkan untuk energi selalu akan menjadi waktu. Berapa lama sesuatu akan digunakan, atau berapa lama menghasilkan daya tersebut.
Pentingnya Pengukuran Daya dan Energi
Sistem panel surya dapat menghasilkan sejumlah daya tertentu berdasarkan tingkat sinar matahari. Jumlah daya ini bervariasi terus-menerus berdasarkan cuaca, musim, dan siklus siang atau malam. Karena tingkat daya tersebut bervariasi, satu-satunya cara untuk mengetahui berapa banyak listrik yang dihasilkan selama setahun adalah dengan menghitung daya sinar matahari seiring waktu.
Contoh Modul Fotovoltaik Sharp NU-JD540
- Daya: 540 Wp
- Tegangan Sirkuit Terbuka (Voc): 50.34 V
- Arus Sirkuit Pendek (Isc): 13.66 A
- Tegangan pada Titik Daya Maksimum (Vmpp): 41.64 V
- Arus pada Titik Daya Maksimum (Impp): 12.97 A
Daya
Contoh Perhitungan Daya untuk Modul Sharp NU-JD540:
- Tegangan di titik daya maksimum (Vmpp): 41.64 V
- Arus di titik daya maksimum (Impp): 12.97 A
Daya = 41,64 V × 12,97 A = 540 W
Energi
Jika modul ini beroperasi selama 4 jam per hari, energi yang dihasilkan setiap hari dapat dihitung sebagai berikut:
Energi Harian = 540W × 4 jam = 2160 Wh
Untuk menghitung energi tahunan:
Energi Tahunan = 2160 Wh × 365 hari = 788,400 Wh = 788.4 kWh
Contoh Kasus:
Penggunaan Modul Sharp NU-JD540 di Rumah Tangga:
- Sebuah rumah menggunakan energi sebesar 3000 kWh per tahun.
- Dengan asumsi modul fotovoltaik Sharp NU-JD540 menghasilkan 788.4 kWh per tahun, berapa modul yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi rumah tangga tersebut?
Jumlah Modul = Energi yang Dihasilkan per Modul / Kebutuhan Energi Tahunan
Jumlah Modul = 788.4 kWh / 3000 kWh ≈ 3.81
Jadi, diperlukan 4 modul fotovoltaik Sharp NU-JD540 untuk memenuhi kebutuhan energi tahunan rumah tersebut.
Kesimpulan
Daya adalah laju melakukan kerja atau laju penggunaan energi, diukur dalam watt (W). Energi adalah total daya yang digunakan atau dihasilkan selama periode waktu tertentu, diukur dalam watt jam (Wh) atau kilowatt jam (kWh). Dengan memahami dan menghitung daya serta energi, kita dapat mengatur kebutuhan listrik dengan lebih efektif, termasuk dalam merencanakan instalasi panel surya yang sesuai dengan kebutuhan energi.
