Ketika kita berbicara tentang energi surya, hal yang paling umum adalah kita berpikir langsung tentang panel surya fotovoltaik, yang menghasilkan listrik. Namun, ada jenis energi matahari lain yang kurang dikenal namun sama pentingnya: Energi matahari termal, pilihan efisien dan bersih yang terutama digunakan untuk memanaskan air dan menghasilkan panas.
Energi panas matahari memainkan peran penting baik di sektor perumahan maupun industri, sehingga memungkinkan efisiensi energi yang lebih besar dan penurunan penggunaan bahan bakar fosil. Pada artikel ini, kami menjelaskannya segala sesuatu tentang jenis energi ini: pengoperasiannya, karakteristiknya, komponennya dan kelebihannya.
Apa itu energi panas matahari?
Energi panas matahari adalah a energi terbarukan yang memanfaatkan radiasi matahari untuk menghasilkan panas. Berbeda dengan energi fotovoltaik surya, yang mengubah sinar matahari menjadi listrik, energi panas matahari memanaskan suatu cairan dengan menangkap radiasi matahari. Fluida ini dapat memanaskan air, menghasilkan pemanasan atau bahkan pendinginan pada sistem tertentu.
Jenis energi ini sangat berguna di daerah dengan radiasi matahari tinggi, sehingga dapat digunakan untuk keperluan rumah tangga dan aplikasi industri. Misalnya, diperkirakan lebih dari 20% dari konsumsi energi di hotel, rumah sakit, dan rumah terkait dengan penggunaan air panas, yang menunjukkan pentingnya hal ini.
Komponen instalasi termal
Agar energi panas matahari dapat bekerja dengan baik, diperlukan instalasi yang dirancang untuk menangkap, menyimpan, dan mendistribusikan panas. Di bawah ini, kami menyoroti komponen utama instalasi energi panas matahari.
Penangkap
Kolektor atau panel surya termal bertanggung jawab menyerap radiasi matahari dan memindahkan panas ke cairan yang bersirkulasi di dalamnya. Ada beberapa jenis kolektor tergantung pada efisiensi dan teknologinya:
- Kolektor datar: Mereka adalah yang paling umum dan digunakan untuk aplikasi air panas dan pemanas di rumah.
- Kolektor tabung vakum: Mereka lebih efisien, terutama di daerah dingin, berkat isolasi yang lebih baik.
Sirkuit hidrolik
Sirkuit hidrolik terdiri dari pipa-pipa yang mengalirkan fluida panas dari kolektor ke akumulator, dan kembali ke panel setelah mendingin. Ia bekerja sebagai sirkuit tertutup, memastikan tidak ada panas yang hilang.
Penukar panas
Perangkat ini memungkinkan panas dari cairan perpindahan panas dipindahkan ke air yang digunakan di rumah atau instalasi. Penukarnya bisa internal (kumparan) atau eksternal, seperti penukar pelat.
Aki
Karena jumlah energi matahari bervariasi sepanjang hari, a aki untuk menyimpan air panas sampai dibutuhkan. Tangki ini dirancang untuk meminimalkan kehilangan panas dan menjaga air tetap panas selama beberapa jam.
Pompa sirkulasi
Untuk memastikan bahwa fluida bersirkulasi dengan benar melalui sistem, pompa sirkulasi. Ini mengatasi hambatan rangkaian dan memungkinkan aliran fluida perpindahan panas yang konstan.
Tenaga tambahan
Pada hari-hari dengan radiasi matahari rendah, instalasi panas matahari biasanya memiliki sistem energi tambahan, seperti boiler, yang dapat menghasilkan panas dalam situasi di mana radiasi matahari tidak mencukupi.
Item yang Dibutuhkan untuk Keamanan
Instalasi energi panas matahari harus memiliki serangkaian elemen keselamatan untuk menghindari masalah terkait panas berlebih atau tekanan sistem.
Kapal ekspansi
Volume zat cair bila dipanaskan bertambah besar, sehingga diperlukan a kapal ekspansi yang menyerap peningkatan ini dan mencegah kerusakan pada pipa. Bejana ekspansi bisa terbuka atau tertutup, yang terakhir adalah yang paling umum pada instalasi modern.
Katup pengaman
Katup pengaman bertanggung jawab untuk mengendalikan tekanan sistem dan mengeluarkan cairan jika melebihi batas keamanan yang ditetapkan.
Glikol
Fluida yang digunakan pada sebagian besar instalasi energi panas matahari adalah campuran air dan glikol. Aditif ini memungkinkan cairan untuk menahan suhu di bawah nol tanpa pembekuan, yang penting dalam iklim dingin.
Unit pendingin
Jika cairan menjadi terlalu panas, maka pendingin Mereka bertanggung jawab untuk melepaskan sebagian suhu, mencegah instalasi mencapai tingkat panas yang berbahaya.
Perangkap
Saluran air memungkinkan buang udara yang terakumulasi di dalam sistem, menjamin berfungsinya sirkuit hidrolik secara optimal.
Kontrol otomatis
Sistem energi panas matahari yang paling canggih memiliki a kontrol otomatis yang memantau berbagai elemen sistem, seperti suhu kolektor, akumulator, atau pompa sirkulasi. Selain itu, dapat mengaktifkan sistem tenaga tambahan atau disipasi sesuai kebutuhan.
Berkat energi panas matahari, kita dapat menghasilkan air panas dan pemanas dengan cara yang lebih berkelanjutan. Teknologi ini terus berkembang sehingga memungkinkan kita untuk semakin mengurangi ketergantungan kita pada bahan bakar fosil dan meminimalkan dampak terhadap lingkungan.