Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM INTEGRASI SOLAR CELL DAN BATERAI VRLA UNTUK SUMBER ENERGI LISTRIK BERBASIS IoT PADA RUANG FRONT OFFICE KAMPUS POLITEKNIK PIKSI GANESHA 1Istitoa Pebrianti Pramanik, 2Ardelia Astriany Rizky, 3Umar Wirahadi Program Studi Teknik Komputer Politeknik Piksi Ganesha E-mail : ipebrianti02@gmail. 2 ardelia. astriany@gmail. uwirahadi10@gmail. ABSTRACT This research presents the implementation of an Internet of Things (IoT) based intelligent system that integrates solar cells and Valve-Regulated Lead-Acid (VRLA) batteries as sources of electrical energy for the front office space at Politeknik PIKSI Ganesha. This system is designed to provide an efficient and environmentally friendly renewable energy solution, while ensuring reliable energy availability. The solar cells function as the main energy collector, while the VRLA batteries act as backup energy storage when sunlight is insufficient. The integration of these two components is managed by a microcontroller connected to the IoT network, enabling remote monitoring and control of the system. This research evaluates the performance and efficiency of the system, as well as explores the potential for its application in other campus environments to support energy-saving efforts and environmental sustainability. Keyword : IoT. Solar Cell. Baterai. VRLA ABSTRAK Penelitian ini menyajikan implementasi sistem cerdas berbasis Internet of Things (IoT) yang mengintegrasikan sel surya dan baterai Valve-Regulated Lead-Acid (VRLA) sebagai sumber energi listrik untuk ruang front office di Politeknik PIKSI Ganesha. Sistem ini dirancang untuk memberikan solusi energi terbarukan yang efisien dan ramah lingkungan, sekaligus memastikan ketersediaan energi yang andal. Sel surya berfungsi sebagai pengumpul energi utama, sedangkan baterai VRLA bertindak sebagai penyimpan energi cadangan saat cahaya matahari tidak mencukupi. Integrasi kedua komponen ini dikelola oleh mikrokontroler yang terhubung ke jaringan IoT, memungkinkan pemantauan dan kontrol jarak jauh terhadap sistem. Penelitian ini mengevaluasi kinerja dan efisiensi sistem, serta mengeksplorasi potensi penerapannya di lingkungan kampus lain untuk mendukung upaya penghematan energi dan keberlanjutan lingkungan. Katakunci : IoT. Solar Cell. Baterai. VRLA Jurnal INFOKOM | 44 Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM tegangan cadangan yang akan disimpan PENDAHULUAN Perkembangan teknologi dan di baterai yang kemnudian digunakan informasi pada saat ini semakin maju sebagai sumber energi listrik penerangan di ruangan front office. Seiring teknologi yang ada pada saat ini begitu mudah diakses oleh siapa pun. Internet KAJIAN PUSTAKA Of Thing (IoT) merupakan konsep yang Solar Cell bertujuan untuk memperluas manfaat Solar cell adalah alat yang dapat tersambung secara terus menerus. Listrik. Energi matahari diperkirakan tidak akan semikonduktor dengan bahan silikon dan pernah habis dan pemanfaatan energi ini dilapisi dengan bahan khusus. Solar cell menjadi solusi yang paling ramah dapat menangkap sinar matahari dan lingkungan diantara sumber energi baru mengubahnya menjadi sumber tegangan yang lain . Dengan adanya teknologi dengan cara elektron dilepaskan dari solar cell yang menggunakan sinar atom silikon dan mengalir membentuk matahari sebagai sumber tegangan menghasilkan energi listrik. pengendali lampu otomatis. Solar cell Fungsi Solar Solar Cell mengubah intensitas sinar matahari hanya sebagai perantara sinar matahari dan tegangan yang dihasilkan dapat disimpan di dalam sebuah baterai yang tegangan sumber terputus. Baterai yang digunakan adalah jenis valve regulated lead acid (VRLA) yang mampu menyimpan tegangan yang dihasilkan oleh solar cell sebagai sumber Jurnal INFOKOM | 45 Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM menjadi energi Listrik. Semakin tinggi IoT pada sistem ini berfungsi sebagai pengendali energi listrik yang terdapat di banyak energi yang dapat dikonversi. ruang front office sehingga daya yang di Daya Solar Cell yang digunakan untuk gunakan dari baterai VRLA tersebut mengubah sinar matahari menjadi listrik. dapat terkontrol dengan baik. Baterai VRLA Internet of thing pada alat ini adalah Baterai Valve Regulated Lead Acid (VRLA) merupakan baterai dengan jenis mengendalikan tegangan yang masuk timbal asam dimana elektrolit telah dari baterai dan dapat digunakan oleh diubah yang nantinya hidrogen dan peralatan listrik yang ada di ruang front oksigen ini akan kembali bergabung. Baterai VRLA Melalui tertutup yang memiliki katup pelepas baterai dan juga dapat memonitoring tekanan untuk mencegah gas keluar. tegangan yang terdapat dalam baterai Dengan karakter Baterai VRLA yang dan juga dapat memonitoring tegangan demikin maka kinerja dari Baterai yang digunakan di ruang front office VRLA kampus C kemudian dapat juga di lihat diintegrasikan dengan Solar cell. IoT Internet of Things Monitoring dengan menggunakan koneksi Wifi dan ID yang terdapat pada alat tersebut. kemampuan untuk transfer data melalui Sehingga melalui telegram alat ini dapat jaringan tanpa interaksi manusia ke di kendalikan dan dimonitoring dari manusia atau manusia-ke-komputer. jarak jauh. Selama terkoneksi dengan IoT memiliki banyak aplikasi di berbagai di LCD display yang terdapat di ruang Sensor Tegangan kesehatan, transportasi, industri, dan Sensor tegangan adalah perangkat yang . mendeteksi tingkat tegangan listrik Jurnal INFOKOM | 46 Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM dalam suatu sistem atau rangkaian. manfaatkan sebagai sumber tegangan Sensor tegangan banyak digunakan pun akan terbatas. Maka dengan dalam berbagai aplikasi yang digunakan adanya baterai VRLA dapat digunakan untuk proses industri, instrumentasi, dan untuk menyimpan tegangan dari solar lain sebagainya. Pada digunakan untuk mengontrol daya yang digunakan oleh perlatan listrik yang ada di ruang front office sehingga indikator tersebut akan termonitor di dalam panel box dari sistem ini. Gambar 1. Arsitektur Alat METODE / ANALISIS Tabel 1. Daftar Kebutuhan Alat PERANCANGAN Perencanaan Alat Pada Gambar Keterangan Alat Nama Merupakan Solar Cell matahari menjadi (Model tegangan yang mampu memenuhi kebutuhan penggunaan listrik yang tidak hanya bersumber dari listrik PLN. Adanya inovasi baru yaitu SP120- sumber tegangan listrik yang mampu Terdapat menggunakan solar cell di rasa mampu memenuhi sebagian kebutuhan sumber digunakan untuk tegangan yang nantinya diharapkan mampu memenuhi seluruh kebutuhan radiasi mnatahari Namun karena cuaca yang sering berubah dan tidak menentu. Jurnal INFOKOM | 47 Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM Luminous tengan DC pada Batera 100ah merupakan Baterai menjadi aki kering dengan AC sehingga dapat VRLA merek Shoto 12v Sebagai diatas 400/500 IR di bawah 6 -7 CCA Lamp jika sudah rutin daya 5 watt LCD Display LCD Display sebagai alat yang Sensor digunakan adalah Tegang tipe PZEM-004T. Tegangan tegangan yang terdapat dalam 80 Ae 260 V dan baterai dan juga arus yang tegangan yang sebesar 100A Power Inverter CCA akan naik Sensor Pengontrol SSC pengisian daya Pure Sin Wave MPPT/P surya untuk (PSW) 12V 300 Inv Watt DC to AC. pengisian enegri Digunakan untuk baterai yang Jurnal INFOKOM | 48 Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM Flowchart Program Pengendali dan Monitoring Tegangan #include // Library for JSON handling #include // Library for WiFi management LiquidCrystal_I2C lcd. x27, 16. Gambar 2. Flowchat Diagram Pada Flowchart ini menggambarkan #if !defined(PZEM_RX_PIN) && !defined(PZEM_TX_PIN) #define PZEM_RX_PIN solar cell dan baterai VRLA untuk menyediakan sumber energi listrik yang berkelanjutan dan efisien di ruang front office, dengan pemantauan berbasis IoT #define PZEM_TX_PIN 17 #endif #if defined(ESP. /************************* untuk penggunaan daya yang optimal ESP32 initialization --------------------The ESP32 HW Serial interface can be routed to any GPIO pin Here we initialize the PZEM on Serial2 with RX/TX pins 16 and 17 PZEM004Tv30 pzem(PZEM_SERIAL. PZEM_RX_PIN. PZEM_TX_PIN). #elif defined(ESP8. /********************** ESP8266 initialization Gambar 3. Alur kerja Sistem Jurnal INFOKOM | 49 Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM /************************* Arduino initialization * --------------------* Not all Arduino boards come with multiple HW Serial ports. * Serial2 is for example available on the Arduino MEGA 2560 but not Arduino Uno! * The ESP32 HW Serial interface can be routed to any GPIO pin * Here we initialize the PZEM on Serial2 with default pins . lientId. c_str(),mqtt _user,mqtt_passwor. ) { Serial. println("connected"). } else { Serial. print("failed, rc="). Serial. state()). Serial. println(" try again in 5 seconds"). PZEM004Tv30 pzem(PZEM_SERIAL). #endif void setup() { pinMode(Pindo1. OUTPUT). pinMode(Pindo2. OUTPUT). void setup_wifi() { delay. Serial. setup_wifi(). init(). backlight(). setCursor. , . print("SmartENERGI"). setCursor. , . // We start by connecting to a WiFi Serial. println(). Serial. print("Connecting to "). WiFi. mode(WIFI_STA). print("PIKSI GANESHA"). clear(). Serial. println("Error reading current"). // float power = pzem. power(). urrent != NAN) { Serial. print("Power: "). Serial. Serial. println("W"). setCursor. , . print("P:"). WiFiManager wm. bool res. autoConnect("smartdds","vikub1611" // password protected ap if(!re. { Serial. println("Gagal koneksi"). // ESP. restart(). } else { Serial. println("WiFi connected"). Serial. println("IP address: "). Serial. println(WiFi. localIP()). Serial. println("Error reading power"). float energy = pzem. energy(). Jurnal INFOKOM | 50 Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM HASIL DAN PEMBAHASAN 3, sehingga tingkat efektifitas solar Uji Coba Alat cell dalam menerima sinar matahari pun cukup Sehingga tegangan yang nanti dihasilkan pun memadai. Gambar 4. Uji Coba Alat Berdasarkan gambar diatas alat ini Gambar 5. Solar Cell Solar Cell nantinya menjadi sumber tegangan menjadi energi listrik yang disimpan didalam baterai VRLA. Kemudian terdapat box panel yang didalamnya terdapat module yang menampilkan MCB Uji Coba pada Ruang Front Office Uji coba alat dilakukan Ketika semua instalasi alat sudah terpasang. Energi listrik di ruang front office kampus C menggunakan energi menampilkan besar daya listrik yang tersimpan pada baterai. pengaman bila terjadi hubungan arus Penempatan Solar Cell Penempatan Solar cell yang digunakan memanfaatkan sinar matahari, maka Gambar 6. Ruang Front Office tegangan yang nantinya dihasilkan. Solar cell ini disimpan di gedung lantai Jurnal INFOKOM | 51 Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM Jumlah Alat yang menggunakan daya digunakan Ketika tidak adanya aliran dari baterai VRLA yang terdapat di ruang listrik maka energi listrik dialihkan dan front office terdiri dari 4 lampu dan 1 unit menggunakan energi yang ada didalam Personal Jumlah daya yang digunakan Ketika daya listrik yang bersumer selama pemadaman listrik selama 2 jam dari PLN terputus maka ruangan front untuk ruang front office dengan 4 buah office akan tetap mendapatkan daya lampu dan 1 unit Personal Computer listrik dari bateri VRLA yang sudah terisi adalah sebesar 220Wh. Komputer, daya dari solar cell, selama baterai digunakan untuk memberikan daya di ruang front office baterai tersebut akan tetap terisi energi listrik selama solar cell mendapatkan Gambar 7. Tegangan Baterai pada Power sinar matahari. Daya lsitrik yang terdapat pada baterai Inverter dapat terpantau dengan baik karena adanya indikator baterai yang tedapat pada box panel. Indikator baterai dapat Tabel 2. Penggunaan Daya Pada Baterai Peralata Lampu 2 jam 4 buah Tota Tegang 20 Wh Personal Compute 2 jam 1 unit 200 Wh Total 220 Wh Duras Jumlah Kapasitas Gambar 8. Tegangan Baterai pada LCD Display Data tersebut diambil pada saat listrik yang bersumber dari PLN tidak mengalir Tabel 3. Besar Tegangan Pada Baterai Tegangan Tegangan Tegangan Setelah di Isi Yang di Pakai Awal (Ma. 12,7 V 233,10 V atau sedang adanya pemadaman listrik. Sehingga ruangan tersebut masih dapat Jurnal INFOKOM | 52 Jurnal Informatika dan Komputer (INFOKOM) Volume 12 Nomor 2 Tahun 2024 E ISSN : 2722-4147 P ISSN : 2339-188X OJS : http://journal. id/index. php/INFOKOM Jika ampere meter yang digunakan adalah sebagai sumber tegangan di ruang front 10 Ampere maka dan waktu penggunaan Tegangan yang dihasilkan oleh selama 1 jam maka : Solar cell kemudian di simpan di baterai Energi = Daya x Waktu 220 Wh = Daya x 1 jam menerangi ruang fornt office yang selama Daya = 220 Watt ini menggunakan sumber tegangan dari Daya = Tegangan x Arus listrik PLN. Dengan implementasi dari 220 Watt = Tegangan x 10 Ampere IoT alat ini mampu di kendalikan dan di Tegangan = 220 Watt / 10 Ampere monitoring melalui telegram. Penelitian Tegangan = 22 Volt Pakai tabel ini berhasil mengintegrasikan solar cell. Maka kita mendapatkan tegangan yang baterai VRLA, dan teknologi IoT untuk digunakan dalam waktu 1 jam itu adalah menyediakan sumber energi listrik 22 V untuk sumber listrik 4 buah lampu ramah lingkungan dan efisien di ruang dan 1 unit personal computer di ruang front office kampus Politeknik PIKSI front office. Ganesha. Sistem ini dapat memantau dan mengontrol penggunaan energi secara jarak jauh, serta memberikan solusi untuk mengurangi ketergantungan pada energi tidak terbarukan. DAFTAR PUSTAKA