Kolektor surya, disebut juga kolektor panas matahari, dirancang untuk mengumpulkan panas dari sinar matahari. Teknologi ini biasanya digunakan untuk pemanas air, meski terkadang untuk pemanas udara atau memasak, dan dalam beberapa aplikasi untuk pembangkit listrik. Artikel ini menawarkan panduan dalam memilih kolektor yang tepat untuk kebutuhan Anda, dan membahas beberapa pilihan utama yang tersedia di pasaran saat ini.
Daftar Isi
Pertumbuhan pasar kolektor surya
Pengenalan kolektor surya
Kolektor surya pelat datar
Kolektor surya tabung evakuasi
Jenis kolektor surya lainnya
Pesan terakhir
Pertumbuhan pasar kolektor surya
Pasar pengumpul panas matahari menunjukkan pertumbuhan yang sehat selama periode hingga tahun 2031, sebagian besar disebabkan oleh meningkatnya permintaan akan sumber energi alternatif, dan meningkatnya harga pasokan penyedia listrik jaringan nasional. Pasokan air panas bagi banyak orang merupakan suatu kebutuhan, terutama di negara-negara beriklim dingin, sedangkan pemanas kolam renang adalah pilihan yang praktis dan hemat biaya untuk pasar barang mewah.
Antara tahun 2022 dan 2031, tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) diproyeksikan sebesar 5.1% dari Nilai 2021 sebesar US$ 21.5 miliar ke Nilai 2031 sebesar US$ 35.3 miliar.
Jika pertumbuhan tersebut dipecah berdasarkan jenis kolektor surya, maka penelitian yang sama menunjukkan bahwa teknologi tabung evakuasi akan melebihi pertumbuhan pengumpul pelat datar, dan teknologi lain dari pengumpul air tanpa glasir dan pengumpul udara memiliki pangsa yang lebih kecil dan pertumbuhan yang lebih kecil.
Pangsa pasar primer didorong oleh penggunaan perumahan, diikuti oleh penggunaan komersial dan industri. Asia Pasifik diperkirakan akan mengalami permintaan terbesar, terutama Tiongkok dan India karena pertumbuhan populasi mereka yang pesat, tingginya permintaan akan listrik, dan dukungan pemerintah terhadap sistem energi terbarukan.
Pengenalan kolektor surya
Kolektor surya dirancang untuk menangkap panas dari sinar matahari dan mentransfer panas tersebut seefisien mungkin ke aplikasi pemanasan. Mereka paling sering digunakan untuk pemanas air, untuk menyediakan air panas bagi rumah, atau untuk memanaskan kolam renang. Dalam sistem pemanas air perumahan, air panas dari kolektor surya ditransfer ke, dan disimpan di, pemanas air utama untuk melengkapi sistem pemanas air rumah. Di negara-negara dengan pasokan listrik yang tidak konsisten, rumah tangga masih dapat memproduksi air panas pada siang hari, dan dapat menambah pemanas air ketika listrik dari jaringan utama tersedia.
Ada dua jenis utama:
- Kolektor pelat datar yang berisi serangkaian pipa berisi air untuk memanaskan air yang dapat digunakan secara langsung, atau untuk mengumpulkan dan memindahkan panas.
- Kolektor tabung evakuasi yang menggunakan media pengumpul panas, disimpan dalam tabung kaca berisi vakum untuk meningkatkan konduktivitas termal dan mengurangi kehilangan panas.
Beberapa pertimbangan pemilihan sederhana adalah:
- Kolektor tabung evakuasi dianggap sebagai sistem terbaik untuk iklim dingin, karena penangkapan panasnya yang efisien. Kolektor pelat datar adalah pilihan yang lebih umum untuk iklim tropis dan subtropis.
- Kolektor surya tabung evakuasi memanaskan air dengan cepat, hingga sekitar 200 derajat fahrenheit, sedangkan kolektor pelat datar memanas lebih lambat, hingga maksimum atau sekitar 140 derajat fahrenheit.
- Kolektor pelat datar biasanya lebih murah dibandingkan kolektor tabung evakuasi, meskipun biaya tambahannya dapat diimbangi dengan efisiensi pembangkitan panas yang lebih besar.
Efisiensi berbagai kolektor surya biasanya diukur dengan model matematika yang menggunakan sejumlah faktor, termasuk luas permukaan, suhu lingkungan, dan berbagai faktor lain seperti reflektifitas. Namun, faktor utama dapat diringkas sebagai jumlah penyerapan panas, mengingat ketersediaan energi matahari, untuk memberikan persentase efisiensi. Kisaran 60%-80% diinginkan.
Nomor-nomor ini tidak tersedia dari penjual, namun pembeli dapat meminta informasinya. Faktor pemilihan lainnya akan didasarkan pada aplikasi yang diinginkan, lokasi/posisi kolektor, dan kondisi sinar matahari yang khas. Pengguna perlu mengukur ruang yang tersedia untuk memutuskan seberapa besar suatu unit, dan berapa banyak, yang dapat dipasang.
Perlu diketahui bahwa kolektor surya berbeda dengan panel sel surya, atau panel fotovoltaik surya, yang menggunakan rangkaian sel fotovoltaik (PV) yang merangsang elektron. Elektron yang tereksitasi ini kemudian dilewatkan melalui rangkaian untuk menghasilkan arus searah yang dapat digunakan langsung ke perangkat listrik, atau untuk disimpan dalam baterai untuk digunakan nanti.
Kolektor surya pelat datar
Kolektor surya pelat datar adalah pilihan yang sangat umum untuk kolektor panas matahari, karena panel datarnya dapat dipasang pada atap miring tanpa menimbulkan profil yang tidak rata.
Kolektor pelat datar terdiri dari:
- Panel datar dengan pelat penyerap depan, berwarna gelap untuk penyerapan panas terbaik.
- Penutup pelindung bening yang memungkinkan sinar matahari menyaring hingga pelat penyerap. Ini biasanya non-reflektif dan mungkin menggunakan bahan khusus seperti kaca tempered soda-lime.
- Sistem sirkulasi pipa tembaga yang memungkinkan cairan bersirkulasi melalui panel untuk menghilangkan dan menyerap panas dari pelat. Di iklim panas, cairan ini biasanya berupa air, sedangkan di iklim dingin mungkin berupa campuran antibeku. Jika cairan seperti antibeku digunakan sebagai pengganti air, panas yang terkumpul dipindahkan ke tangki air panas untuk memanaskan air.
- Isolasi di sekitar panel untuk mengurangi kehilangan panas.
Kolektor surya tabung evakuasi
Kolektor surya tabung evakuasi adalah jenis pengumpul panas matahari paling populer di seluruh dunia. Kolektor ini menggunakan tabung kaca yang disusun sejajar, dengan dua lapis tabung kaca, satu di dalam yang lain. Ruang hampa tercipta di antara dua tabung kaca, yang mengurangi kehilangan panas. Di dalam ban dalam terdapat media penyerap yang menangkap panas untuk ditransfer ke sistem air.
Sistem tabung evakuasi sangat efisien dalam menyerap dan menahan panas dari energi matahari dan umumnya lebih efisien dibandingkan kolektor pelat datar.
Jenis kolektor surya lainnya
Kolektor panas matahari parabola
Kolektor parabola adalah kolektor panas matahari yang menggunakan cermin logam poles yang disusun dalam bentuk palung atau piring untuk memfokuskan sinar matahari langsung ke titik yang akan dipanaskan.
Parabola melalui kolektor surya melengkung di sepanjang bidang untuk memfokuskan energi matahari ke tabung yang membentang di sepanjang tengah palung. Cairan di dalam tabung dipanaskan oleh sinar terfokus dan kemudian disalurkan untuk digunakan sebagai sumber panas. Dalam contoh di atas, penjual memberi harga per meter persegi, antara US$3 per meter persegi hingga US$6 per meter persegi, tergantung pada jumlah yang dipesan.
Palung parabola dipasang di tempatnya, sejajar dengan matahari pada titik paling optimal dari sinar matahari, dan memerlukan ruang memanjang untuk susunannya. Mereka biasanya tidak dibeli untuk digunakan di rumah, dan biasanya digunakan untuk pertanian dan penggunaan komersial lainnya.
Kolektor surya parabola, sesuai dengan namanya, berbentuk piringan dan menggunakan permukaan cermin yang dipoles untuk memfokuskan matahari ke satu titik di depan piringan. Mereka biasanya digunakan untuk memanaskan air dan memasak, seperti pada contoh di atas yang menunjukkan ketel ditempatkan di titik fokus piring.
Bagi para kolektor ini, pilihan utama pembeli adalah ukuran piringan parabola, dengan contoh di atas menunjukkan piringan berdiameter 1.5 m, dijual dengan harga sekitar US$ 23. Model-model ini digambarkan sebagai kompor tenaga surya dapur, tetapi perlu ditempatkan di tempat yang mendapat sinar matahari cukup. Mereka cukup kecil untuk dipindahkan dengan mudah, dan dapat dirakit dengan cepat untuk penggunaan ad hoc.
Model yang lebih canggih menggunakan piringan dengan alas tetap, tetapi dengan sistem pelacakan untuk memutar dan memiringkan piringan mengikuti jalur matahari. Model ini bukanlah memasak masakan sederhana melainkan mengumpulkan dan menyalurkan panas yang terkumpul.
Pengumpul air dan pengumpul udara tanpa glasir
Kolektor surya ini menggunakan penyerap dengan cara yang sama seperti kolektor pelat datar, namun tanpa penutup kaca. Ini adalah metode sederhana untuk mengumpulkan panas untuk air atau untuk menyalurkan udara hangat ke dalam bangunan perumahan atau komersial.
Pesan terakhir
Kolektor panas matahari merupakan pembelian yang semakin populer untuk penggunaan perumahan dan komersial. Sistem ini murah untuk dibeli dan dipasang, serta memanfaatkan sumber energi terbarukan yang tersedia dari matahari. Dengan menggunakan energi matahari langsung dari sinar matahari, mereka menyalurkan energi tersebut secara langsung untuk memanaskan air, udara atau bahkan makanan, atau mengarahkan energi tersebut ke media pengumpul panas yang kemudian digunakan dalam sistem pemanas.
Untuk penggunaan pemanas air yang paling umum untuk keperluan rumah tangga, untuk bak mandi, pancuran, dan pemanas kolam renang, pilihan utamanya adalah pengumpul panas matahari pelat datar, atau pengumpul panas matahari tabung evakuasi.
Karena teknologi tabung evakuasi menggunakan ruang vakum untuk meningkatkan penangkapan panas dan mengurangi kehilangan panas radiasi, teknologi ini dianggap lebih efisien dibandingkan pengumpul pelat datar. Mereka memanas lebih cepat, ke suhu yang lebih tinggi, dan menahan panas dengan lebih efisien. Sebagai perbandingan, harganya lebih mahal daripada kolektor pelat datar, namun kolektor ini dapat dianggap sangat kompetitif dalam hal dolar per unit termal.
Calon pembeli juga ingin menjajaki pilihan lain yang tersedia, seperti kolektor surya parabola atau kolektor udara sederhana, tergantung kebutuhan mereka. Untuk informasi lebih lanjut mengenai berbagai pilihan pengumpul panas matahari yang tersedia di pasaran, kunjungi showroom online di Chovm.com.
