Sistem Manajemen Energi Panel Surya Off-Grid Berbasis ESP32 dengan Dual-Axis Tracking

Singgih Pangestu Rachman Wijaya; Ahmad Aftah Syukron

doi:10.31004/riggs.v5i2.12599

Authors

Singgih Pangestu Rachman Wijaya Universitas Ma’arif Nahdlatul Ulama Kebumen
Ahmad Aftah Syukron Universitas Ma’arif Nahdlatul Ulama Kebumen

DOI:

https://doi.org/10.31004/riggs.v5i2.12599

Keywords:

Dual-Axis Solar Tracker, ESP32, Internet Of Things, Manajemen Energi, Panel Surya Off-Grid

Abstract

Pemanfaatan panel surya sebagai sumber energi terbarukan pada sistem off-grid masih menghadapi tantangan berupa rendahnya efisiensi penyerapan energi akibat perubahan posisi matahari, keterbatasan pengelolaan penyimpanan energi, serta belum terintegrasinya sistem monitoring secara real-time. Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem Dual-Axis Automatic Solar Tracker berbasis ESP32 yang mengintegrasikan mekanisme pelacakan matahari, battery protection, dan monitoring berbasis Internet of Things (IoT) melalui Website Android untuk meningkatkan efisiensi dan keandalan sistem panel surya. Metode penelitian meliputi perancangan perangkat keras dan perangkat lunak, implementasi sistem, serta pengujian terhadap efisiensi energi, akurasi sensor, keandalan battery protection, performa komunikasi IoT, dan penerimaan pengguna menggunakan User Acceptance Test (UAT). Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem yang dikembangkan mampu meningkatkan rata-rata efisiensi daya sebesar 31,07% dibandingkan panel surya statis. Pengujian akurasi sensor menghasilkan rata-rata error sebesar 1,36% pada sensor tegangan dan 1,85% pada sensor arus INA219. Selain itu, mekanisme battery protection berhasil mencegah kondisi overcharge dan overdischarge, sedangkan komunikasi data berbasis IoT memiliki rata-rata delay sebesar 0,89 detik, sehingga mampu mendukung monitoring secara real-time. Evaluasi pengguna memperoleh nilai rata-rata 90,25% dengan kategori sangat layak, yang menunjukkan bahwa sistem mudah digunakan dan mampu menyajikan informasi secara efektif. Penelitian ini memberikan kontribusi berupa pengembangan arsitektur manajemen energi terintegrasi yang menggabungkan optimasi penyerapan energi, pengamanan baterai, dan monitoring real-time dalam satu sistem, sehingga berpotensi mendukung implementasi sistem fotovoltaik off-grid yang lebih efisien, aman, dan andal.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] R. Kusumah, H. I. Islam, dan S. Sobur, “Sistem Monitoring Suhu dan Kelembaban Berbasis Internet of Things (IoT) Pada Ruang Data Center,” Journal of Applied Informatics and Computing, vol. 7, no. 1, hlm. 88–94, Jul 2023, doi: 10.30871/jaic.v7i1.5199.

[2] M. Ilham dan S. I. Haryudo, “Perancangan Sistem Power Tracking Panel Surya Menggunakan Real Time Clock dan Aktuator Berbasis Internet Of Things,” Jurnal Ilmiah Wahana Pendidikan, vol. 10, no. 18, hlm. 733–742, Sep 2024, doi: 10.5281/zenodo.13956139.

[3] P. Lubis dkk., “Perancangan Solar Tracker Sistem Otomatis Secara Real-Time pada Panel Surya,” Impression : Jurnal Teknologi dan Informasi , vol. 4, no. 2, hlm. 112–124, Jul 2025, doi: 10.59086/JTI.V4I2.912.

[4] I. Inayah dkk., “Realtime Monitoring System of Solar Panel Performance Based on Internet of Things Using Blynk Application,” Elinvo (Electronics, Informatics, and Vocational Education), vol. 7, no. 2, hlm. 135–143, Des 2022, doi: 10.21831/elinvo.v7i2.53365.

[5] A. F. Nurhasanah, S. Sudarti, dan Y. Yushardi, “KAJIAN PERUBAHAN IKLIM TERHADAP EFISIENSI PANEL SURYA SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF DI INDONESIA,” OPTIKA: Jurnal Pendidikan Fisika, vol. 7, no. 2, hlm. 366–375, Des 2023, doi: 10.37478/optika.v7i2.3284.

[6] B. Edward Muhammad Salam, I. Kamil, N. Nadhiroh, J. Teknik Elektro, P. Studi Teknik Otomasi Listrik Industri, dan P. Negeri Jakarta Jl, “Sistem Monitoring Luaran Daya Panel Surya Solar Tracker Berbasis Internet of Things Dengan GOIOT,” Electrices, vol. 3, no. 2, hlm. 53–59, Okt 2021, doi: 10.32722/ees.v3i2.4082.

[7] M. D. Nugraha, K. A. Mahabojana, dan N. A. Prabawa, “Design and build an internet of thing (IoT) solar panel monitoring and solar tracking system,” International research journal of engineering, IT and scientific research, vol. 9, no. 4, hlm. 99–110, Jun 2023, doi: 10.21744/irjeis.v9n4.2334.

[8] W. Wahyono dkk., “Dual Axis Solar Tracker System Application Based on Arduino Atmega 2560 and Internet of Things (iot) for Submersible Pump Operation,” Eksergi, vol. 18, no. 3, hlm. 206–209, Sep 2022, doi: 10.32497/eksergi.v18i3.3910.

[9] I. Bagus Kurniansyah, F. Ronilaya, dan M. Fahmi Hakim, “Real Time Monitoring System Dari Active Solar Photovoltaic Tracker Berbasis Internet Of Things,” ELPOSYS: Jurnal Sistem Kelistrikan, vol. 7, no. 3, hlm. 7–13, Nov 2020, doi: 10.33795/elposys.v7i3.5.

[10] A. H. Danarparasaji, S. I. Haryudo, T. Wrahatnolo, dan M. Rohman, “IoT-Based Dual Axis Solar Tracker Design on Monocrystalline Photovoltaic for Hydroponic Plant Water Pump Power Supply,” Journal of Telecommunication Electronics and Control Engineering (JTECE), vol. 7, no. 1, hlm. 77–87, Jan 2025, doi: 10.20895/jtece.v7i1.1636.

[11] S. Ma’shumah, E. K. Pramartaningthyas, dan A. G. Rokhim, “IMPLEMENTASI INTERNET OF THINGS (IOT) PADA SISTEM MONITORING DAN NOTIFIKASI PEMAKAIAN LISTRIK RUMAH TANGGA BERBASIS APLIKASI BLYNK,” Power Elektronik : Jurnal Orang Elektro, vol. 12, no. 3, hlm. 144–149, Mei 2024, doi: 10.30591/polektro.v12i3.5282.

[12] M. Z. Azmi, S. Syahrorini, I. Anshory, dan S. D. Ayuni, “Solar Tracker Enhances Energy Yield by Over 35%,” Indonesian Journal of Innovation Studies, vol. 25, no. 2, Apr 2024, doi: 10.21070/ijins.v25i2.1137.

[13] J. Homepage, L. Oktaviana Sari, M. Fajar Edwin Saputra, E. Safrianti, dan C. Author, “Sistem Monitoring Arus Listrik Berbasis Internet of Things (IoT) pada Solar Panel di Laboratorium Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) UIN Suska Riau,” MALCOM: Indonesian Journal of Machine Learning and Computer Science, vol. 4, no. 1, hlm. 205–211, Jan 2024, doi: 10.57152/malcom.v4i1.1033.

[14] John W. Creswell, “Research Design: Qualitative, Quantitative, and Mixed Methods Approaches,” London: SAGE Publications, 2014. Diakses: 2 Maret 2026. [Daring]. Tersedia pada: https://books.google.co.id/books?id=4uB76IC_pOQC&printsec=copyright&hl=id#v=onepage&q&f=false

[15] Sugiyono, “Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif Dan R&D,” Bandung: Alfabeta, 2020. Diakses: 2 Maret 2026. [Daring]. Tersedia pada: https://www.scribd.com/document/729101674/Metode-Penelitian-Kuantitatif-Kualitatif-Dan-r-d-Sugiyono-2020

[16] A. Rizal, A. Wajiansyah, P. Negeri Samarinda, dan J. Cipto Mangunkusumo Samarinda, “ANALISIS INTEGRASI SISTEM PLTS OFF-GRID UNTUK JARINGAN RADIO LINK DI AREA PERTAMBANGAN PT. ARTHA TUNGGAL MANDIRI,” Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan, vol. 14, no. 1, hlm. 2830–7062, Jan 2026, doi: 10.23960/jitet.v14i1.8780.