Rancang Bangun Sistem Pembersih Panel Surya Berbasis Arduino Uno dan Analisis Efektivitas Metode Pembersihan Kering dan Basah Terhadap Efisiensi Energi

Erik Agustian Yulanda; Karel Octavianus Bachri; Muhamad Jaelani Sidik; Agi Tama; Joko Tri Susilo

doi:10.32493/epic.v8i1.58282

Authors

Erik Agustian Yulanda Universitas Pamulang
Karel Octavianus Bachri Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya
Muhamad Jaelani Sidik Universitas Pamulang
Agi Tama Universitas Pamulang
Joko Tri Susilo Universitas Pamulang

DOI:

https://doi.org/10.32493/epic.v8i1.58282

Keywords:

Pembersih Panel Surya, Arduino Uno, Efisiensi Energi, Metode Pembersihan Kering, Metode Pembersihan Basah

Abstract

Penurunan efisiensi panel surya akibat akumulasi debu dan kotoran merupakan permasalahan umum pada sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), terutama di lingkungan yang berdebu dan lembap. Oleh karena itu, diperlukan penelitian untuk menyediakan sistem pembersihan alternatif yang efektif sekaligus hemat energi. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem pembersih panel surya berbasis Arduino Uno yang beroperasi menggunakan dua metode, yaitu pembersihan kering dan pembersihan dengan air. Sistem ini terdiri atas motor stepper Nema 23 untuk pergerakan linier, motor DC 12 V untuk rotasi sikat, pompa air DC 12 V, serta dua limit switch yang berfungsi untuk membalik arah putaran motor stepper. Pengujian dilakukan dengan membandingkan nilai tegangan, arus, dan daya keluaran panel sebelum dan sesudah pembersihan, serta mengukur konsumsi energi sistem pembersih untuk setiap metode. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode pembersihan kering mampu meningkatkan daya panel dari 1,10 W menjadi 1,33 W (peningkatan sebesar 20,91%) dengan konsumsi energi sebesar 0,097 Wh per siklus. Sementara itu, metode pembersihan dengan air meningkatkan daya dari 0,80 W menjadi 1,32 W (peningkatan sebesar 65,00%) dengan konsumsi energi sebesar 0,187 Wh per siklus. Kedua metode menghasilkan perolehan energi bersih positif masing-masing sebesar 0,133 Wh dan 0,333 Wh. Hasil analisis menunjukkan bahwa sistem yang dikembangkan memiliki efisiensi energi yang baik dan berpotensi untuk diimplementasikan sebagai solusi efektif dalam pemeliharaan panel surya.

Author Biography

Erik Agustian Yulanda, Universitas Pamulang

Dosen Program Studi Teknik Elektro

References

A Patil, S., R Patil, A., Chougule, V. N., & Sanamdikar, S. T. (2024). Design and Analysis of Automated Solar Panel Cleaning System. Current World Environment, 18(3), 1032–1045. https://doi.org/10.12944/CWE.18.3.11

Abdurrahaman, M., Nurcipto, D., & Jehan Tamamy, A. (2023). Aplikasi Perancangan PLTS Off Grid pada Website PT. Sogy Energy Indonesia. Voteteknika (Vocational Teknik Elektronika Dan Informatika), 11(4), 377. https://doi.org/10.24036/VOTETEKNIKA.V11I4.122517

Afandi, R. A., Ikhwanul Attar, S., Aditia, A., Achmad, M. H., & Alfi, I. (2024). Rancang Bangun Alat Penyemprotan Pestisida Organik Dalam Perkebunan Cabai Menggunakan Tenaga Surya. Voteteknika (Vocational Teknik Elektronika Dan Informatika), 12(4), 513. https://doi.org/10.24036/VOTETEKNIKA.V12I4.131140

Ashar Hidayad, A., Wrahatnolo, T., & Mei Dini Damayanti, A. (2024). Dampak Pemanfaatan Panel Surya di Daerah 3T sebagai Solusi Keterbatasan Energi Listrik. Voteteknika (Vocational Teknik Elektronika Dan Informatika), 12(4), 459. https://doi.org/10.24036/VOTETEKNIKA.V12I4.131155

Bouzguenda, M., Bashmail, B., Al-Khaldi, M. B. Y., Al-Jafar, N., Al-Jasim, S., & Al Aqil, M. A. (2023). Design of an automated cleaning system for solar panels. Materials Research Proceedings, 31, 408–414. https://doi.org/10.21741/9781644902592-42

Castillo-Campos, N. A., Escobedo-Márquez, D. L., Álvarez-Macías, C., Loera-Palomo, R., & Esmeralda-Gómez, A. G. (2024). Comparative efficiency analysis of photovoltaic module under wet and dry cleaning. 2024 IEEE PES Generation, Transmission and Distribution Latin America Conference and Industrial Exposition, GTDLA 2024. https://doi.org/10.1109/GTDLA61236.2024.10913577

Geetha, A., Usha, S., Santhakumar, J., Palanisamy, R., Sarawagi, R., & Singh, A. (2024). Solar Panel Self-Cleaning Mechanisms and Its Effect on the Economic and Environmental Sustainability. Journal of Electrical and Computer Engineering, 2024(1). https://doi.org/10.1155/2024/7726716

Guha, A., Barron, R. M., & Balachandar, R. (2011). An experimental and numerical study of water jet cleaning process. Journal of Materials Processing Technology, 211(4), 610–618. https://doi.org/10.1016/J.JMATPROTEC.2010.11.017

Hameed, D., Ditta, A., Bajwa, M. W., Ullah, S., Mujtaba, M. A., Fouad, Y., Kalam, M. A., & Soudagar, M. E. M. (2024). Evaluation of self-cleaning mechanisms for improving performance of roof-mounted solar PV panels: A comparative study. PLOS ONE, 19(10), e0309115. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0309115

Hudedmani, M. G., Joshi, G., Umayal, R. M., & Revankar, A. (2017). A Comparative Study of Dust Cleaning Methods for the Solar PV Panels. Advanced Journal of Graduate Research, 1(1), 24–29. https://doi.org/10.21467/AJGR.1.1.24-29

Kasim, N. K., Obaid, N. M., Abood, H. G., Mahdi, R. A., & Humada, A. M. (2021). Experimental study for the effect of dust cleaning on the performance of grid-tied photovoltaic solar systems. International Journal of Electrical and Computer Engineering, 11(1), 74–83. https://doi.org/10.11591/IJECE.V11I1.PP74-83

Mondal, S., Mondal, A. K., Sharma, A., Devalla, V., Rana, S., Kumar, S., & Pandey, J. K. (2018). An overview of cleaning and prevention processes for enhancing efficiency of solar photovoltaic panels. Current Science, 115(6), 1065–1077. https://doi.org/10.18520/CS/V115/I6/1065-1077

Oufettoul, H., Oubraik, O., Ait Abdelmoula, I., Motahhir, S., & EL Majid, B. (2025). A novel solar panel cleaning system for improved efficiency. Unconventional Resources, 8, 100249. https://doi.org/10.1016/J.UNCRES.2025.100249

Rizal Wira Kusuma, M., Apriakar, E., Teknik Elektro, J., Teknik, F., & Negeri Semarang, U. (2020). Rancang Bangun Sistem Pembersih Otomatis Pada Solar Panel Menggunakan Wiper Berbasis Mikrokontroler. Techné : Jurnal Ilmiah Elektroteknika, 19(1), 23–32. https://doi.org/10.31358/TECHNE.V19I01.220

Sy Yi, S., Aiman Mohamad Rafie, M., Aliff Hafeez Azman, M., Aboubakr Hasan Mousay, K., John Lim Meng Siang, A., Azfar Azri, M., Abdul Talib Mat Yusoh, M., Tun Hussein Onn Malaysia, U., Pahat, B., Kencana Sdn Bhd, G., & Alam, S. (2025). Smart Dust Detection and Automated Cleaning for Photovoltaic Systems in Hydroponic Farming Applications. Multidisciplinary Applied Research and Innovation, 6(2), 96–103. https://doi.org/10.30880/mari.2025.06.02.011

Vidhya, H., Akshaya, U., Keerthana, M. G., & Dhivyanandhini, T. (2022). IoT based Solar Technology Monitoring and Cleaning System. International Conference on Automation, Computing and Renewable Systems, ICACRS 2022 - Proceedings. https://doi.org/10.1109/ICACRS55517.2022.10029254