Pernahkah kalian mengompres bagian tubuh yang lembam dengan air hangat?. Air hangat memang sering diperlukan dalam kehidupan sehari-hari, baik untuk mandi, minum bahkan untuk mengompres lembam. Bagaimana kalian dapat menghasilkan air panas di rumah, apakah menggunakan energi terbarukan atau tidak terbarukan?.
Pada pembelajaran kali ini, kalian akan belajar merancang dan menguji rancangan pemanas air tenaga surya sebagai energi terbarukan. Sehingga kalian dapat menghasilkan air panas yang ramah lingkungan dan hemat biaya
[Disadur dari howstuffworks.com]
Pemanasan air menyumbang sebagian besar penggunaan energi rumah tangga. Kebutuhan akan air panas baik untuk mandi maupun kebutuhan lainnya. Dalam satu tahun terakhir, pemanas air listrik 80 galon (302 liter) menghabiskan biaya sekitar $500 untuk beroperasi, menggunakan 4.800 kWh listrik dan menyumbang sekitar 6.600 pon (2.993 kilogram) karbondioksida (CO2) ke atmosfer [sumber: Olsen, Reuters, SB]. Pemanas air bertenaga gas alam lebih baik, tetapi masih menyumbang sekitar $400 dan 3.900 pon (1.769 kilogram) CO2 per tahun [sumber: Energy Star, GNG, PGE], oleh karenanya diperlukan pilihan yang lebih ramah lingkungan, salah satunya tenaga surya. Pemanas air ini merupakan pemanas air yang paling ramah lingkungan. Pemanas air tenaga surya biasanya digunakan bersama dengan pemanas tradisional, karena cuaca memengaruhi produksi air panas tenaga surya. Pemanas tradisional melengkapi pemanas tenaga surya. Menambahkan pemanas air tenaga surya ke sistem pemanas air dapat mengurangi tagihan listrik dan emisi CO2 hingga 50 persen -- terkadang bahkan lebih, tergantung di mana kita tinggal [sumber: PE].
Tenaga surya adalah sumber energi bersih yang sangat baik: Bahan bakarnya sinar matahari, tidak terbatas, gratis, dan tidak mengeluarkan emisi apa pun saat diubah menjadi energi. Masalah dengan tenaga surya, adalah efisiensinya. Teknologi fotovoltaik surya, atau PV, kurang efisien dalam mengubah bahan bakarnya menjadi listrik dibandingkan turbin angin. Namun, saat berbicara tentang memanaskan air (dibandingkan menyalakan bola lampu atau stereo), sinar matahari tidak perlu menjadi listrik. Sinar matahari perlu menjadi panas. Pada intinya, pemanas air tenaga surya menggunakan sinar matahari untuk menghangatkan air. Hal yang sama terjadi ketika segelas es teh di bawah sinar matahari: Setelah beberapa saat, es teh tidak lagi membeku. Tentu saja, pemanas air rumah harus bekerja lebih cepat dan lebih besar dari itu, jadi sistemnya lebih kompleks
Inti dari pemanas air tenaga surya yaitu sistem kolektor panas dan tangki penampungan (storage tank). Ada dua jenis sistem kolektor panas yaitu sistem Batch, Flat plate dan Evacuated tube.
[Disadur dari : https://www.energygroove.net/technologies/solar-water-heating/ ]
Sistem kolektor batch merupakan bentuk kolektor surya yang paling sederhana. Sistem ini terdiri dari tangki penyimpanan air dalam kotak terisolasi, yang ditutupi oleh pelat kaca. Tangki penyimpanan dicat hitam atau dilapisi dengan lapisan yang secara efektif memindahkan panas dari sinar matahari. Bagian dalamnya dapat mencakup permukaan reflektif untuk meningkatkan penyerapan panas. Isolasi dan penutup kaca memerangkap panas dari sinar matahari di dalam kotak untuk menciptakan lingkungan seperti oven. Kolektor batch hanya efektif di bawah sinar matahari dan suhu hangat.
Kolektor pelat datar merupakan jenis kolektor panas surya yang paling umum dan mendasar. Kolektor ini terdiri dari kotak yang berisi lapisan insulasi di sisi dan bagian bawahnya. Di atas insulasi terdapat pelat penyerap berwarna gelap yang memiliki tabung yang terpasang padanya. Terakhir, kotak tersebut memiliki penutup kaca atau plastik.
Saat matahari mengenai kolektor pelat datar, pelat menyerap panas, kemudian memanaskan tabung yang berisi air. Penutup kaca atau plastik, yang dikombinasikan dengan insulasi, memerangkap panas. Bergantung pada sistemnya, air yang dipanaskan kemudian dipindahkan dari tabung oleh tekanan air, gravitasi, atau pompa. Kemampuan pemanasan kolektor pelat datar sangat bervariasi tergantung pada ketersediaan matahari dan suhu udara luar. Kolektor ini kurang efektif di awan dan suhu dingin dibandingkan di bawah sinar matahari dan suhu hangat.
Kolektor tabung hampa memanfaatkan konsep konveksi dan konduksi (perpindahan panas) tidak dapat terjadi dalam ruang hampa. Jenis kolektor ini terdiri dari serangkaian tabung kaca hampa yang masing-masing berisi pipa internal untuk cairan. Pipa internal ditutupi dengan lapisan pemindah panas. Sinar matahari melewati kaca hampa dan memanaskan pipa internal dan cairan. Karena ruang hampa, potensi pemanasan untuk sistem ini tetap relatif konstan dalam berbagai kondisi suhu udara dan matahari, termasuk efektif di musim dingin.
Sumber Gambar :
[1] https://www.hegelsolar.com/solar-water-heater-hegel-solar-80-liter/
[2] https://blog.solarclue.com/blog/solar-water-heater-installation-process/
{2} https://www.energygroove.net/technologies/solar-water-heating/
{3} https://www.energygroove.net/technologies/solar-water-heating/
[4] https://www.energygroove.net/technologies/solar-water-heating/
RANCANGAN PEMANAS AIR SEDERHANA
Dari Model 1 dan Model 2, model mana yang paling baik?
AYO MERANCANG SENDIRI ALAT PEMANAS AIR TENAGA SURYA