Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Penggunaan garam cair sebagai fluida perpindahan dan penyimpanan panas telah menjadi kunci dalam pengembangan pembangkit energi terbarukan dan sistem penyimpanan panas. Namun, tantangan besar yang dihadapi dalam penggunaannya adalah kontrol suhu yang akurat dan stabil. Garam cair memiliki titik leleh dan suhu kerja yang tinggi, sehingga pemanasan berkelanjutan yang tidak dikendalikan dengan baik dapat menyebabkan pembakaran pemanas listrik dan bahkan dekomposisi garam cair itu sendiri. Untuk mengatasi tantangan ini, sistem pemanas listrik dengan kontrol suhu konstan menjadi solusi penting dalam aplikasi ini.
Penelitian ini mengusulkan sebuah sistem kontrol pemanas listrik tertutup dengan menggunakan perangkat lunak Monitor and Control Generated System (MCGS) dan SIEMENS S7-200PLC, yang terintegrasi dengan komponen solid-state relay (SSR), resistansi termal, dan pemanas listrik. Sistem ini dirancang untuk mengatur suhu garam cair agar tetap dalam kisaran aman saat proses pencairan dan anti-pembekuan berlangsung. Pengendalian suhu menjadi sangat penting dalam mencegah kerusakan komponen dan menjaga efisiensi sistem penyimpanan panas.
Dari perspektif Teknik Sistem Termal, pendekatan ini sangat menarik karena melibatkan kombinasi dari beberapa teknologi pengendalian modern, termasuk metode tuning PI (Proportional-Integral) yang dioptimalkan untuk pengaturan suhu. Salah satu aspek penting yang diungkapkan adalah masalah over-tuning pada pengendali PI yang sering kali menyebabkan sistem menjadi terlalu sensitif terhadap perubahan kecil, sehingga merusak kestabilan suhu. Solusi yang ditawarkan adalah penambahan fitur anti-integral saturation dan kontrol dua derajat kebebasan, yang membantu menyempurnakan pengaturan agar lebih tahan terhadap gangguan eksternal.
Inovasi ini juga menarik dalam konteks aplikasinya di penyimpanan panas sistem energi terbarukan. Sistem penyimpanan panas dengan garam cair sering kali menghadapi gangguan dari lingkungan eksternal, seperti perubahan cuaca atau fluktuasi pasokan energi. Dengan adanya fitur anti-interferensi, sistem ini mampu menjaga suhu tetap stabil meskipun ada gangguan, yang pada akhirnya meningkatkan kinerja keseluruhan dan mengurangi risiko kegagalan sistem.
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa sistem kontrol suhu ini dapat secara signifikan mengurangi efek over-tuning dan meningkatkan daya tahan terhadap gangguan. Ini menjadi salah satu keunggulan yang sangat relevan dalam aplikasi penyimpanan panas skala besar, seperti dalam pembangkit listrik tenaga surya atau pembangkit listrik berbasis biomassa yang membutuhkan sistem penyimpanan panas berkapasitas besar untuk stabilitas operasional.
Dari sisi energi terbarukan, penggunaan garam cair sebagai media penyimpanan panas semakin relevan dengan upaya global untuk meningkatkan efisiensi energi dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Sistem ini menawarkan pendekatan yang lebih handal dan efisien dalam mengelola energi yang tersimpan, terutama dalam siklus operasi harian yang memerlukan pengendalian suhu yang presisi.
Secara keseluruhan, inovasi dalam kontrol suhu pada sistem penyimpanan panas garam cair ini memberikan kontribusi yang signifikan dalam meningkatkan efisiensi dan ketahanan sistem energi terbarukan. Sebagai seorang dosen di bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, saya melihat potensi besar dari implementasi teknologi ini di masa depan, terutama dalam skala industri yang membutuhkan penyimpanan energi yang aman dan stabil. Dengan pengembangan lebih lanjut, sistem ini dapat menjadi solusi kunci dalam mengoptimalkan pemanfaatan energi terbarukan di berbagai sektor.
Chunxu, D. U., Yancheng, M. A., Yanquan, W. A. N. G., Jihao, X. I. E., Jinkai, L. I. U., & Yuanwei, L. U. (2021). Development of Molten Salt Electric Heating Control System Based on Monitor and Control Generated System and Programmable Logic Controller. Power Generation Technology, 42(6), 727.
