Energi Surya atau energi matahari telah banyak dimanfaatkan di belahan dunia dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang lebih lama. Ada banyak cara untuk memanfaatkan energi matahari. Sebagai contoh tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi energi kimia dengan proses fotosintesis. Kita memanfaatkan energi ini dengan memakan dan membakar kayu.
Matahari dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Potensi masa depan energy matahari hanya dibatasi oleh keinginan kita untuk menangkap kesempatan.
Istilah “tenaga surya” mempunyai arti mengubah sinar matahari secara langsung menjadi panas atau energi listrik. Terdapat dua tipe dasar tenaga matahari, yaitu “sinar matahari” dan “photovoltaic” (photo- cahaya, voltaic=tegangan).
Photovoltaic
Photovoltaic tenaga matahari melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative, yang membentuk dasar listrik.
Bahan semi konduktor yang paling umum dipakai pada sel photovoltaic adalah silikon, sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Semua sel photovoltaic mempunyai, paling tidak dua lapisan semi konduktor seperti itu, satu bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. Ketika cahaya bersinar pada semi konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus DC. Makin kuat cahaya, makin kuat aliran listrik.
Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untuk beroperasi. Sistem ini juga dapat membangkitkan listrik di saat hari mendung, dimana energi yang keluar sebanding dengan berat jenis awan. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari mendung dapat menghasilkan jumlah energi yang lebih besar dibanding saat langit biru, saat langit benar-benar cerah.
Saat ini, sudah banyak piranti kecil, seperti kalkulator, menggunakan solar sel yang sangat kecil, juga lemari pendingin, yang bernama Solar Chill, yang dapat berfungsi menggunakan energi matahari. Lemari pendingin seperti ini biasa digunakan oleh organisasi-organisasi kemanusiaan untuk membantu menyediakan vaksin di daerah-daerah tanpa listrik, dan oleh setiap orang yang tidak ingin bergantung dengan tenaga listrik untuk mendinginkan makanan mereka.
Bahan semi konduktor yang paling umum dipakai pada sel photovoltaic adalah silikon, sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Semua sel photovoltaic mempunyai, paling tidak dua lapisan semi konduktor seperti itu, satu bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. Ketika cahaya bersinar pada semi konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus DC. Makin kuat cahaya, makin kuat aliran listrik.
Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untuk beroperasi. Sistem ini juga dapat membangkitkan listrik di saat hari mendung, dimana energi yang keluar sebanding dengan berat jenis awan. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari mendung dapat menghasilkan jumlah energi yang lebih besar dibanding saat langit biru, saat langit benar-benar cerah.
Saat ini, sudah banyak piranti kecil, seperti kalkulator, menggunakan solar sel yang sangat kecil, juga lemari pendingin, yang bernama Solar Chill, yang dapat berfungsi menggunakan energi matahari. Lemari pendingin seperti ini biasa digunakan oleh organisasi-organisasi kemanusiaan untuk membantu menyediakan vaksin di daerah-daerah tanpa listrik, dan oleh setiap orang yang tidak ingin bergantung dengan tenaga listrik untuk mendinginkan makanan mereka.
Photovoltaic juga digunakan untuk menyediakan listrik di wilayah yang tidak terdapat jaringan pembangkit tenaga listrik. Itulah sebabnya, penggunaan sel photovoltaic sebagai desain utama oleh para arsitek, akhir-akhir ini semakin meningkat. Sebagai contoh, atap ubin atau slites solar dapat menggantikan bahan atap konvensional. Modul film yang fleksibel bahkan dapat diintegrasikan menjadi atap vaulted, ketika modul semi transparan menyediakan percampuran yang menarik antara bayangan dengan sinar matahari.
Sel photovoltaic juga dapat digunakan untuk menyediakan tenaga yang besar ke gedung-gedung, pada saat musim panas, untuk menjalankan AC. Hal ini dapat mengurangi beban maskimum listrik. Dalam skala besar maupun kecil, photovoltaic dapat mengantarkan tenaga ke jaringan listrik, atau dapat disimpan dalam selnya.
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Matahari
Kaca-kaca besar akan mengkonsetrasikan cahaya matahari ke satu garis atau titik. Panas yang dihasilkan kemudian digunakan untuk menghasilkan uap panas. Tekanan yang dihasilkan oleh uap panas ini, kemudian digunakan untuk menjalankan turbin penghasil listrik. Di wilayah yang banyak memperoleh sinar matahari, Pembangkit Listrik Tenaga matahari ini, dapat menjamin ketersediaan tenaga listrik yang besar.
Berdasarkan proyeksi dari tingkat arus yang hanya 354MW, maka pada tahun 2015 kapasitas total pemasangan pembangkit listrik tenaga panas matahari akan dapat melampaui 5000 MW. Pada tahun 2020, tambahan kapasitas akan bertambah mencapai 4500 MW setiap tahunnya dan total pemasangan kapasitas listrik tenaga panas matahari di seluruh dunia dapat mencapai hampir 30.000 MW- cukup untuk memberikan daya listrik bagi 30 juta rumah.
Berdasarkan proyeksi dari tingkat arus yang hanya 354MW, maka pada tahun 2015 kapasitas total pemasangan pembangkit listrik tenaga panas matahari akan dapat melampaui 5000 MW. Pada tahun 2020, tambahan kapasitas akan bertambah mencapai 4500 MW setiap tahunnya dan total pemasangan kapasitas listrik tenaga panas matahari di seluruh dunia dapat mencapai hampir 30.000 MW- cukup untuk memberikan daya listrik bagi 30 juta rumah.
Pemanas dan Pendingin Tenaga Matahari
Pengumpul panas matahari diatas atap rumah, dapat digunakan untuk menyediakan air panas bagi seluruh anggota keluarga di rumah, termasuk membantu menghangatkan rumah, khususnya di daerah-daerah yang bersuhu dingin. Teknologi tenaga panas matahari yang ada di pasar saat ini sangat efisien dan bisa diandalkan. Saat ini pasar menyediakan tenaga matahari untuk aplikasi dengan cakupan luas, dari pemanas air domestik dan pemanas ruangan di perumahan dan gedung-gedung komersial, sampai pemanas kolam renang, pendingin tenaga matahari, proses pemanasan industri dan memproses air menjadi tawar.
Saat ini produksi pemanas air panas domestik merupakan aplikasi paling umum, untuk tenaga panas matahari. Di beberapa negara hal ini telah menjadi sarana yang umum digunakan oleh gedung tempat tinggal. Tergantung pada kondisi dan konfigurasi sistemnya, kebutuhan air panas dapat disediakan oleh tenaga matahari hingga 100% . Sistem yang lebih besar dapat ditambahkan untuk menutupi bagian penting dari kebutuhan energi untuk pemanas ruangan.
Ada dua tipe teknologi:tabung vakum- penyedot di dalam tabung vakum menyedot radiasi dari matahari dan memanaskan cairan di dalam, seperti di panel tenaga matahari datar. Tambahan radiasi diambil dari reflektor di belakang tabung. Bentuk bundar tabung vakum membuat cahaya matahari dari berbagai sudut dapat mencapai penyerap secara langsung. Bahkan di saat mendung, ketika cahaya datang dari banyak sudut pada saat bersamaan, tabung vakum kolektor tetap dapat efektif. Kolektor solar panel datar, pada dasarnya merupakan kotak yang ditutupi kaca yang ditaruh di atap seperti cahaya langit. Di dalam kotak terdapat serangkaian tabung pemotong dengan sirip pemotong terpasang. Seluruh struktur dilapisi substansi hitam yang didesain untuk menangkap sinar matahari. Sinar ini memanaskan air dan campuran bahan anti beku, yang beredar dari kolektor turun ke pemanas air di bawah tanah.
Pendingin tenaga matahari
Pendingin tenaga matahari menggunakan sumber energi panas untuk menghasilkan dingin dan /atau mengurangi kelembaban udara dengan cara yang sama dengan lemari pendingin atau AC konvensional. Aplikasi ini cocok dengan energi panas matahari, sejalan dengan meningkatnya permintaan pendingin ketika panas matahari banyak. Pendingin tenaga matahari telah sukses didemonstrasikan. Penggunaan skala besar dapat diharapkan di masa depan, sejalan dengan berkurangnya biaya teknologi ini, terutama untuk sistem skala kecil.
No comments:
Post a Comment