Sudah ada beberapa orang yang membuat website bertenaga surya. Maksudnya website bertenaga surya di sini adalah menjalankan sebuah device (seperti Raspberry Pi atau Single Board Computer lain) dengan energi dari panel surya. Single Board Computer tersebut menjalankan web server, dan tentunya perlu terkoneksi ke Internet.
Website yang pertama saya baca adalah Low Tech Magazine dan yang kedua adalah We are now Solar Powered. Ketika membaca artikel kedua, matahari sedang bersinar terik. Saya jadi terpikir: kalau membuat sesuatu seperti itu di sini apakah sulit dan mahal? Saya cek di Shopee, dan ternyata sudah ada paket: panel surya 50W, batere 12V 5AH, dan charge controller ternyata tidak terlalu mahal, kurang dari 40 USD, jadi saya putuskan untuk membelinya.
Jika kita ingin memakai listrik AC (alternating current), maka kita perlu punya inverter DC ke AC. Tapi karena saya hanya inggin menggunakan device USB yang memakai DC (direct current), saya tidak membeli inverter.
Saya tidak mengubah website ini jadi bertenaga surya, saya mensetup website baru. Website ini sudah terlalu besar (database, dan segala konten medianya sudah puluhan gigabyte, maklum website ini sudah dari 2004) dan pengunjungnya sudah terlalu banyak.
Alamat website eksperimental saya: https://solar.yohanes.mobi/
Supaya tidak kecewa, perlu saya tekankan di depan: ini semua hanya untuk eksperimen dan iseng saja dan bukan posting super serius tentang penggunaan tenaga surya untuk rumah. Saat ini situasinya: saya masih di Thailand dan masih menyewa rumah, dan tidak tahu akan berapa lama di sini. Jadi saya belum akan memakai tenaga surya, karena ROI-nya masih sangat lama (5-10 tahun).
Charge controller akan mengatur tegangan dan arus yang masuk dari solar panel ke batere. Tergantung besarnya panel dan besarnya batere, sebenarnya charge controller ini tidak selalu dibutuhkan. Tapi kalau tidak yakin dengan berbagai hitungan, dan di masa depan akan mengubah kapasitas batere atau mengubah besarnya solar panel, sebaiknya gunakan charge controller. Sebagian charge controller juga memiliki step down converter menjadi USB 5V.
Setup Pertama
Setup solar panel sederhana sangat mudah: cukup menghubungkan controller ke batere, mencolokkan Pi Zero ke USB port di charge controller, dan controller ke solar panel. Versi ini memakai Raspberry Pi Zero W dan menggunakan koneksi Internet rumah via WIFI. Mungkin agak “curang” karena tidak sepenuhnya bertenaga surya (masih memakai WIFI rumah), tapi website yang pertama juga menggunakan kabel ethernet dan terhubung ke jaringan yang juga tidak memakai tenaga surya.
Kombinasi ini ternyata sudah cukup bagus: Raspberry Pi Zero bisa menyala 5 hari tanpa mengurangi kapasitas batere. Ini berarti bahwa:
- Di malam hari, kapasitas batere sudah cukup untuk menghidupkan Raspberry Pi Zero tanpa menghabiskan isi baterenya
- Di siang hari, panel suryanya cukup bisa mengisi baterenya plus menghidupkan Raspberry Pi-nya.
Agar domain dapat diakses dari luar, saya memakai Cloudflare. Tidak diceritakan bagaimana website pertama mengatur akses internet dari luar, tapi kali ini website kedua (yang memakai 4G) yang curang: memakai VPS untuk port forwarding (kalau udah pake VPS, kenapa nggak sekalian websitenya di VPSnya aja?)
Setup versi 2
Saya masih penasaran ingin meniru website kedua, yang memakai 4G untuk koneksi internetnya. Saya berusaha memakai dongle USB WIFI 4G, tapi ternyata port USB di charge controllernya tidak kuat, sehingga modem akan reset setiap kali menarik arus besar. Masalah ini sudah dikonfirmasi oleh seseorang yang sudah membongkarnya, jadi bukan charge controller saya yang rusak.
The port can really only deliver about 580mA before the voltage falls too far. At short circuit, it delivers a hair above 1.1A. Nowhere near the 2.5A claim.
https://goughlui.com/2020/06/05/teardown-tested-generic-kw12x0-w88-solar-charge-controller-10-30a-versions/
Charge controller yang diberikan di paket ini merupakan versi paling murah, versi sejuta umat, yang dijual di semua market place. Jenisnya adalah PWM/Pulse Width Modulation, cukup untuk keperluan sederhana saja. Charge controller yang mahal ada yang memakai MPPT, Maximum Power Point Tracking, tapi ini jauh lebih mahal.
Untuk masalah USB ini, yang bisa dilakukan adalah membeli step down converter. Selain output USB langsung, charge controller juga punya output 12 V. Biasanya ini dihubungkan ke inverter untuk diubah jadi listrik AC. Tapi kita bisa memakai step down converter untuk menurunkan tegangan dari 12 V ke 5V. Sayangnya ketika saya cari di Shopee Thailand, semua barangnya yang bisa langsung menjadi output 5V USB, harus dari China, tidak ada yang dari dalam negeri. Saya pesan juga, dan tiba 2 minggu kemudian.
Sementara itu saya memutuskan untuk mengganti charge controllernya (tetap PWM, tapi yang lebih mahal sedikit), dan memakai panel yang lebih besar (disusun parallel dengan yang sudah ada), dan batere lebih besar supaya bisa dipakai juga untuk berbagai peralatan di kamar saya: modem, router, dan beberapa SBC lain? Dengan charge controller yang lebih baik, saya berharap dongle 4G saya juga akan bisa jalan.
Akhirnya saya memesan: panel 100W, Charge Contoller yang sedikit lebih mahal, dan batere 12V 60A. Pertama yang saya ganti adalah charge controllernya: ternyata benar, kalau memakai charge controller yang baru ini, modem 4G akan bisa jalan.
Selama lebih dari 10 hari, raspberry pi zero tetap berjalan lancar, hanya saja justru modem 4G-nya yang bermasalah. Tiap beberapa hari perlu direstart (cabut colok). Pada akhirnya, saya kembali memakai WIFI rumah untuk Raspberry Pi Zero W-nya.
Mengukur daya
Selama bereksperimen dan belajar tentang tenaga surya ini, saya jadi penasaran dengan penggunaan daya berbagai peralatan. Jadi di posting ini sekalian pamer berbagai device yang saya pakai.
Untuk device yang memakai AC, yang saya pakai adalah power meter. Saya tidak menyarankan produk tertentu, karena sepertinya semua sama saja, dan berbagai merk bisa dipilih di market place. Saya punya beberap device ini untuk memonitor beberapa komputer yang saya pakai.
Di meja saya saat ini saya memakai PinePower. Ini sangat praktis untuk mencharge berbagai device yang saya miliki (output total sampai 120W). Kalau saya punya device yang mati total, dan tidak terlihat apakah masih bisa dicharge atau tidak, saya bisa melihat apakah memang ada arus yang keluar.
PinePower ini mendukung quick charge. Kalau sedang charging device dan terlihat voltase dan arusnya rendah, saya bisa tahu bahwa ada masalah dengan kabelnya, atau masalah dengan ponsel/device yang dicharge. Dengan mengganti kabel atau kadang merestart ponsel, biasanya quick charge jalan lagi.
Sebelumnya saya juga sudah punya device murah bernama Charger Doctor. Sebenarnya ini juga cukup bagus, tapi designnya kurang bagus, seringkali menutupi colokan USB lain.
Benda terbaru yang saya miliki adalah Smart Power dari ODROID. Benda ini lebih keren, bisa memonitor dan melakukan logging voltase. Selain itu kita bisa mengatur voltase output dan juga batasan arusnya.
Penutup
Waktu artikel ini ditulis, website versi 2 bertenaga surya ini sudah up selama 19 hari. Keisengan ini cukup membuat saya senang. Tidak ada tujuan komersial atau keharusan apapun dalam mensetup ini. Saya juga jadi belajar: andaikan nanti beneran ingin membuat produk atau setup bertenaga surya, saya sudah cukup bisa membayangkan bagaimana setupnya.
Penempatannya bagaimana, Mas? Berapa jarak dari solar panel ke kontrolernya?
Saya sedang berpikir untuk membuat ADS-B flight tracker dengan tenaga surya dan seluruh perangkat ditaruh di atas atap. Tapi resiko kepanasan dan perlu menyiapkan kipas untuk raspi-nya (effort tambahan)
Ini panel suryanya pas saya taruh di luar kamar saya, di balkon. Sebenarnya posisinya kurang optimal sih, cuma kena dari satu sisi rumah. Kabelnya nggak terlalu panjang, yang pertama paling 3 meter masuk ke kamar saya, terus yang satu lagi sekitar 5 meter dari kamar saya.
Jadi raspberry pi dan controllernya ada di dalam kamar saya yang adem.
Iya memang risiko kepanasan, coba dimonitor aja kira-kira suhunya berapa, atau mungkin ditaruh di kotak yang di tempat teduh.