Rancang Bangun Smart-Rudi Berbasis Iot Pada Plts Off-Grid untuk Pengolahan Limbah

Abstract

Desa Kemuning Lor memiliki potensi besar dalam sektor peternakan terutama sapi, namun menghadapi tantangan dalam pengelolaan limbah organik, khususnya kotoran ternak. Limbah organik yang tidak terkelola dengan baik berpotensi mencemari lingkungan dan kotoran ternak tersebut dapat menghasilkan gas metana yang berkontribusi penyumbang emisi gas rumah kaca. Untuk menangani tantangan tersebut dirancang SMART Rumah Peduli Iklim (RUDI) yaitu rumah pintar yang mengintegrasikan teknologi energi terbarukan dan sistem monitoring berbasis Internet of Things guna mendukung pengolahan limbah organik. Energi listrik untuk operasional rumah ini sepenuhnya berasal dari sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dengan konfigurasi Off-Grid. Penelitian ini merancang sistem panel surya yang efektif untuk memenuhi kebutuhan energi harian SMART-RUDI serta mengembangkan sistem pemantauan arus dan tegangan secara real-time menggunakan IoT. Pada sistem ini beban yang digunakan adalah lampu DC 40W. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan kebutuhan beban harian pada sistem ini adalah 192 Wh. Dari perhitungan kebutuhan beban harian ini diperoleh kapasitas panel surya yang dibutuhkan yaitu sebesar 50 Wp, namun yang digunakan pada penelitian kali ini yaitu 100 Wp dan kapasitas baterai yang dibutuhkan yaitu sebesar 12V 25Ah atau setara dengan 300Wh, dan sistem ini menggunakan SCC (Solar Charge Controller) untuk stabilitas tegangan yang masuk dari panel surya ke baterai dan beban. Metodologi penelitian meliputi perancangan sistem berdasarkan kebutuhan energi, pengujian sensor arus dan tegangan, analisis performa pengisian (charging) dan pengosongan (discharging) baterai, serta pengujian konektivitas IoT melalui aplikasi Blynk. Selama 3 hari pengujian, didapatkan bahwa efisiensi pengisian baterai tertinggi terjadi pada hari pertama sebesar 92.52%, dengan kapasitas pengisian mencapai 19.57 Ah atau 277.56 Wh. Proses discharging menunjukkan daya beban sebesar 160 Wh dengan konsumsi arus 3.33 A per jam selama 4 jam penggunaan lampu. Tingkat keterisian baterai (SOC) setelah proses discharging berada pada 46.66%, dengan estimasi waktu pengisian kembali selama 8,3 jam untuk kembali penuh. Sistem monitoring IoT menunjukkan performa yang baik dengan koneksi stabil melalui jaringan WiFi dan delay rata-rata 2.5 detik. Hasil keseluruhan menunjukkan bahwa sistem PLTS Off-Grid yang dirancang mampu bekerja secara efisien dan stabil dalam memenuhi kebutuhan energi untuk mendukung pengolahan limbah organik di lingkungan desa berbasis energi terbarukan.