Pemanas Air Tenaga Surya

Pemanas air tenaga surya telah dikenal dan digunakan secara luas di banyak negara di dunia. Jutaan rumah di negara-negara seperti Brazil, Australia, Siprus, Israel, India, Yunani, Turki dan Austria menikmati manfaat dari pemanas air tenaga surya dan memperoleh air panas untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari mereka seperti untuk mandi, mencuci dll.

Dalam rangka memahami lebih baik bagaimana konsep kerja dan sistem pemanas air matahari beroperasi, kita perlu memahami beberapa istilah serta komponen dasar mereka.

Proses Pemanasan Air Tenaga Surya

Pemanasan air (water heating) adalah proses yang menggunakan sistem pemanas air tenaga surya untuk memanaskan air menggunakan energi matahari. Energi matahari merupakan sumber energi terbarukan yang gratis dari matahari dan merupakan bentuk energi bersih dan berkelanjutan.

Karena sistem pemanas tenaga surya menggunakan sinar matahari sebagai “bahan bakar”, kita dapat menyimpulkan bahwa air dipanaskan secara gratis oleh matahari sehingga mengurangi biaya operasional sistem pemanas air matahari hingga maksimal –mendekati nol-.

Perangkat Pemanas Air

Perangkat pemanas air tenaga surya adalah alternatif untuk perangkat pemanas air tradisional dan mungkin merupakan metode yang paling kompetitif untuk memanaskan air bila dibandingkan dengan pemanas air konvensional atau tradisional yang menggunakan energi listrik. ''Bahan bakar'' untuk pemanas air tenaga surya adalah sinar matahari yang gratis dengan emisi nol sehingga menghemat energi sekaligus menjaga lingkungan tetap bersih.

Fakta-fakta tentang pemanas air tenaga surya membuat mereka terlihat sangat menarik dan inilah sebab penggunaannya telah menyebar ke seluruh bagian dunia. Pemanas air tenaga surya dapat digunakan hampir di setiap tempat di dunia dan beberapa model yang tidak menggunakan cadangan sistem listrik atau pompa listrik dapat digunakan di tempat-tempat terpencil seperti di gurun dan hutan.

Sistem Pemanas Air Tenaga Surya

Pemanas air tenaga surya memiliki berbagai desain dan teknologi, yang pada dasarnya menggunakan energi panas matahari untuk memanaskan air. Pemanas air tenaga surya terdiri dari kolektor surya yang mengumpulkan energi matahari yang memanaskan air, dan tangki penyimpanan terisolasi tempat menyimpan air panas. Energi surya yang menerpa kolektor diserap oleh panel absorber dan panas tersebut dipindahkan ke pipa di bawah panel yang akan memanaskan air.

Air yang telah dipanaskan dikirim ke tangki penyimpanan air panas. Air panas ini kemudian diresirkulasi melalui panel penyerap dan dengan cara ini suhu air akan naik sampai 176 derajat Fahrenheit (80 derajat Celcius) pada hari yang cerah. Seluruh sistem - kolektor surya, tangki penyimpanan air panas dan pipa-, dikenal sebagai sistem pemanas air tenaga surya .

Jenis Kolektor Surya

Seperti yang dinyatakan sebelumnya, pemanas air tenaga surya dirakit sesuai kebutuhan dalam berbagai desain dan teknologi dan variasinya tergantung pada jenis kolektor surya serta cara sirkulasi air dalam sistem pemanas air tenaga surya.

Saat ini ada tiga (3) jenis kolektor surya yang tersedia untuk digunakan pada sistem pemanas air tenaga surya: Kolektor Batch, Kolektor Pelat Datar and Kolektor Evacuated Tube.

• Kolektor Batch, atau dikenal sebagai Integrated Collector Storage, ICS, memanaskan dan menyimpan air panas di tangki hitam sampai akan digunakan. Air panas tetap dalam tangki sampai waktu yang diinginkan oleh pemilik rumah untuk digunakan. Sebuah katup digunakan untuk mengontrol suhu air yang disimpan.

• Kolektor Pelat Datar terdiri dari tabung tembaga yang ditempatkan secara paralel dan melekat pada pelat absorber. Absorber pada pelat datar dirakit dalam kotak terisolasi dan kotak ini ditutupi dengan kaca khusus. Beberapa kolektor pelat datar dihubungkan secara berseri untuk memenuhi kebutuhan air panas rumah tangga.

• Kolektor Evacuated Tube adalah kolektor yang paling efisien karena menggunakan prinsip-prinsip pada termos dan mereka tentu saja yang paling mahal. Pada dasarnya tabung yang menyimpan cairan -bisa berupa air panas atau cairan yang digunakan untuk mentransfer panas- berada di dalam tabung lain yang lebih besar sebagai isolator sehingga mengurangi kehilangan panas. Jenis kolektor ini digunakan di negara-negara dimana suhu berada di bawah titik beku.

Sistem Sirkulasi Pemanas Air Tenaga Surya

Ada berbagai pilihan sistem sirkulasi yang dapat digunakan dalam sistem pemanas air tenaga surya. Sistem ini dikategorikan sebagai berikut:

•  Sistem loop terbuka adalah sistem yang mensirkulasi air melalui kolektor ke tangki air panas dan kemudian dari sana dikirimkan langsung untuk digunakan. Sistem ini tidak dapat digunakan di daerah beriklim dingin dimana suhu bisa berada di bawah titik beku.

• Sistem loop tertutup adalah sistem yang menggunakan cairan secara tidak langsung untuk memanaskan air. Sinar matahari memanaskan cairan pentransfer panas yang pada gilirannya digunakan untuk memanaskan air dalam tangki air panas melalui penukar panas (heat exchanger). Cairan pentransfer panas dapat berupa cairan anti beku sehingga membuat sistem ini cocok untuk iklim dingin.

Dua jenis kategorisasi sistem sirkulasi di atas dapat dikategorikan pula menjadi sistem aktif dan pasif.

• Sistem sirkulasi aktif menggunakan pompa listrik untuk mengedarkan air.

• Sistem sirkulasi pasif menggunakan konveksi untuk memindahkan air panas dari kolektor surya ke tangki penyimpan air panas (tidak menggunakan pompa).

Uraian di atas adalah pengantar singkat untuk mengenal elemen-elemen penting dari sistem pemanas air tenaga surya yaitu kolektor surya dan sistem sirkulasinya. Penggunaan berbagai variasi dan teknologi tergantung pada situasi dan lokasi geografis dimana sistem pemanas air tenaga surya tersebut akan dipasang.