Mar 05,2025
Memahami istilah-istilah dasar kelistrikan seperti tegangan (V), arus (I), dan daya (P) membuat perbedaan besar ketika berusaha memaksimalkan kinerja panel surya. Daya pada dasarnya dihitung dengan mengalikan tegangan, yang berperan seperti tekanan listrik, dengan arus, yaitu laju aliran listrik, sehingga P sama dengan V dikali I. Ketiga faktor ini benar-benar mempengaruhi seberapa efektif sistem surya mengubah cahaya matahari menjadi listrik yang bisa kita gunakan. Ambil contoh masalah akibat penghalang bayangan (shading). Ketika sebagian panel terkena bayangan atau suhu berfluktuasi terlalu ekstrem, tegangan turun di bawah tingkat yang diperlukan, dan tiba-tiba inverter tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Artinya, jumlah listrik yang dihasilkan dalam sehari menjadi lebih sedikit. Penelitian dari NREL menunjukkan betapa besar dampak yang terjadi pada sistem ketika tegangan dan arus tidak dikelola dengan benar. Jadi, mengetahui prinsip-prinsip dasar ini bukan hanya teori belaka, tetapi langsung berdampak pada apakah rumah tangga maupun bisnis benar-benar mendapat manfaat dari investasi surya mereka.
Memilih antara kabel berlilit dan kabel padat sangat penting saat memasang sistem fotovoltaik. Kabel berlilit terdiri dari banyak kawat kecil yang dipilin bersama, memberikannya fleksibilitas jauh lebih baik dibandingkan kabel padat yang terbuat dari satu konduktor utuh. Hal ini memberikan perbedaan besar selama proses pemasangan, terutama di lokasi-lokasi di mana kabel sering terkena getaran atau sering dipindahkan. Para pemasang sistem tenaga surya cenderung memilih kabel berlilit untuk penggunaan di luar ruangan karena kemampuannya menghadapi perubahan cuaca dan tekanan fisik secara lebih baik. Sebuah perusahaan surya besar bahkan melaporkan adanya penurunan signifikan pada masalah sambungan listrik di sistem mereka yang menggunakan kabel berlilit, bahkan saat melewati badai musim dingin dan gelombang panas di musim panas. Bagi sebagian besar instalasi PV, kombinasi kelenturan dan ketahanan membuat kabel berlilit menjadi pilihan yang lebih cerdas secara keseluruhan.
Dalam hal sistem fotovoltaik, konduktor tembaga dan tembaga berlapis aluminium (CCA) memiliki karakteristik berbeda, terutama dalam hal konduktivitas listrik dan harganya. Tembaga pada dasarnya merupakan standar emas dalam konduktivitas listrik dan juga lebih tahan lama, sehingga mengurangi kehilangan arus dan meningkatkan kinerja keseluruhan sistem. Namun, harus diakui bahwa tembaga lebih mahal dibandingkan kabel CCA. Di sisi lain, CCA juga memiliki tempat tersendiri karena harganya yang lebih murah, meski ada kekurangannya. Kabel ini memiliki hambatan lebih tinggi dan cenderung mengalami penurunan tegangan lebih besar, terutama saat digunakan dalam jarak yang jauh. Bagi mereka yang bekerja dengan anggaran ketat atau hanya membutuhkan kabel dengan jarak pendek, CCA masih bisa menjadi pilihan yang layak. Beberapa uji coba menunjukkan bahwa tembaga jauh lebih unggul dibandingkan CCA jika dilihat dari segi penghematan energi dan umur sistem, meskipun memang dibarengi dengan harga yang lebih tinggi.
Ketika panel surya dirangkai secara seri, mereka dihubungkan ujung ke ujung dalam satu garis lurus, yang meningkatkan tegangan total yang dihasilkan. Ini berfungsi karena kita menghubungkan sisi positif satu panel ke sisi negatif panel berikutnya. Hasilnya? Tegangan yang lebih tinggi tanpa mengubah tingkat arus, sehingga susunan ini masuk akal ketika kita membutuhkan tegangan yang lebih besar untuk konversi energi yang baik. Tapi ada kelemahan yang perlu disebutkan mengenai masalah bayangan pada rangkaian seri. Jika bahkan hanya satu panel terkena bayangan, seluruh rangkaian akan mengalami penurunan kinerja. Untuk mengatasi masalah ini, pemasang sering menambahkan dioda bypass yang memungkinkan listrik melewati panel yang terkena bayangan sehingga tidak sepenuhnya terhalang. Penelitian menunjukkan bahwa pengkabelan seri memang meningkatkan tegangan sistem secara efektif, menghasilkan performa yang lebih baik terutama pada instalasi besar di mana panel umumnya ditempatkan di lokasi yang terhindar dari bayangan. Sebagai contoh, banyak atap komersial mendapat manfaat dari konfigurasi ini karena tata letaknya cenderung menghindari masalah bayangan yang parah.
Saat memasang kabel secara paralel untuk panel surya, pada dasarnya yang terjadi adalah kita menghubungkan semua ujung positif bersama pada satu kabel dan semua ujung negatif pada kabel lainnya. Ini membantu keseimbangan secara elektris dan membuat sistem secara keseluruhan lebih tahan terhadap masalah yang disebabkan oleh naungan. Dibandingkan dengan pemasangan seri di mana semua tegangan saling dijumlahkan, pemasangan paralel mempertahankan tingkat tegangan yang sama tetapi arusnya yang dijumlahkan. Keuntungan utamanya terlihat ketika sebagian panel terkena naungan sementara yang lain tidak. Dengan konfigurasi paralel, panel yang tidak terkena naungan tetap bekerja pada daya penuh tanpa terpengaruh oleh tetangga panel yang terkena naungan. Ambil contoh pemasangan di perkotaan, di mana pohon atau bangunan menjatuhkan bayangan sepanjang hari. Kami telah melihat pemasangan nyata di lingkungan perkotaan di mana beralih ke pemasangan paralel meningkatkan produksi energi secara signifikan selama periode naungan yang rumit ini. Wajar jika banyak pemasang lebih memilih pendekatan ini di lokasi yang menantang.
Ketika panel surya menggunakan kombinasi kabel seri dan paralel, performanya cenderung lebih baik karena memadukan kelebihan dari kedua metode tersebut. Kombinasi ini meningkatkan tingkat tegangan sambil tetap mengontrol aliran arus, sehingga sistem dapat mengumpulkan energi secara lebih efisien secara keseluruhan. Sistem ini bekerja sangat baik dalam situasi di mana sinar matahari tidak merata di berbagai area atau ketika panel harus disusun dalam bentuk yang rumit mengikuti bangunan. Cara sistem ini menyeimbangkan tegangan dan arus membantu mencapai titik optimal inverter untuk produksi daya maksimal sepanjang hari. Uji coba di lapangan menunjukkan bahwa sistem campuran ini mampu menghasilkan listrik lebih banyak secara signifikan dibandingkan susunan konvensional, terutama bermanfaat bagi properti yang menghadapi kondisi cahaya yang berubah-ubah atau adanya area teduh sesekali. Bagi pemilik properti yang memperhatikan efisiensi biaya, susunan semacam ini sering kali memberikan hasil lebih cepat karena memanfaatkan cahaya matahari yang tersedia dengan lebih baik.
Cara suhu mempengaruhi kabel dan seberapa besar listrik yang dihasilkan sistem fotovoltaik sangat penting untuk memaksimalkan instalasi tenaga surya. Ketika suhu di luar meningkat, sel-sel surya kecil tersebut sebenarnya bekerja kurang efisien karena ada peningkatan hambatan di dalam kabel yang menghubungkan seluruh sistem. Jadi meskipun sinar matahari bersinar terang, kita tetap bisa melihat produksi listrik yang lebih rendah dari perkiraan. Karena alasan inilah, banyak pemasang kini mempertimbangkan bahan-bahan yang lebih baik dalam menahan panas, seperti kabel aluminium berlapis tembaga yang menghantarkan listrik dengan baik sambil tetap dingin meskipun dibawah tekanan. Penelitian dari Fraunhofer ISE juga menunjukkan sesuatu yang menarik: setiap kali suhu melebihi 25 derajat Celsius, panel surya kehilangan sekitar setengah persen efisiensi per derajat. Menjaga panel-panel ini pada suhu operasional ideal bukan hanya teori yang bagus, tetapi juga memberikan perbedaan nyata pada hasil yang diperoleh orang dari investasi mereka dalam energi terbarukan.
Insulasi yang tahan terhadap kerusakan UV sangat penting untuk menjaga sistem fotovoltaik tetap berfungsi dengan baik dalam jangka waktu lama. Tanpa perlindungan yang tepat, kabel terkena kerusakan akibat paparan sinar matahari seiring waktu berjalan, yang berarti keseluruhan sistem mulai rusak lebih cepat dari seharusnya. Sebagian besar panduan industri mensyaratkan bahan harus mampu menahan kondisi alam di luar ruangan, menghadapi hari-hari panas dan malam dingin sekaligus paparan sinar matahari terus-menerus tanpa mengalami keretakan. Para ahli di NREL melakukan pengujian terhadap berbagai bahan dan menemukan bahwa bahan yang tahan terhadap UV ternyata bertahan jauh lebih lama dibandingkan bahan biasa. Sistem yang dibangun dengan bahan yang lebih baik terus menunjukkan kinerja yang konsisten sepanjang siklus hidupnya, bukan menurun secara mendadak setelah beberapa tahun.
Mengikuti praktik yang baik saat memasang sistem fotovoltaik sangat penting untuk menjaga keselamatan dan mendapatkan kinerja maksimal dari sistem tersebut. Teknik grounding yang tepat, penggunaan kabel berisolasi yang sesuai, serta kepatuhan terhadap standar NEC adalah bagian penting dari instalasi yang berfungsi baik dalam jangka panjang. Bila dilakukan dengan benar, langkah-langkah ini membantu menghindari situasi berbahaya dan memastikan panel surya terus menghasilkan listrik secara efisien selama bertahun-tahun, bukan hanya beberapa bulan. Kebanyakan profesional di bidang ini akan mengatakan kepada siapa pun yang bertanya bahwa mengabaikan persyaratan kode sering kali menyebabkan masalah di masa depan, termasuk risiko kebakaran dan pemborosan produksi energi. Penelitian dari kelompok seperti SEIA mendukung hal ini, menunjukkan bahwa instalasi surya yang mengikuti prosedur standar cenderung memiliki kinerja lebih baik dan menciptakan sedikit gangguan bagi pemilik rumah maupun bisnis.
Saran yang disesuaikan, solusi yang cocok.
Produksi yang efisien, pasokan yang lancar.
Pengujian ketat, sertifikasi global.
Bantuan segera, dukungan berkelanjutan.
EN
