Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam era perubahan iklim yang semakin mendesak, intervensi manusia terhadap iklim Bumi tidak dapat diabaikan lagi. Sumber energi terbarukan menjadi fokus utama dalam semua sektor energi, termasuk dalam pengelolaan energi untuk bangunan. Salah satu solusi berkelanjutan yang menjanjikan adalah pemanfaatan energi geotermal untuk pemanasan, pendinginan, dan penyediaan air panas domestik. Dalam konteks ini, Horizontal Ground Heat Exchangers (HGHE) menunjukkan hasil yang menjanjikan dengan biaya instalasi yang relatif rendah, menjadikannya pilihan yang menarik untuk sistem pemanas dan pendingin.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa meskipun HGHE memiliki potensi yang besar, masih ada ruang untuk meningkatkan kinerjanya melalui perbaikan struktural dan peningkatan sifat termal tanah. Namun, perhatian terhadap penggunaan sumber panas tambahan untuk meningkatkan kinerja HGHE masih tergolong minim. Hal ini menjadi penting, mengingat bahwa dengan memanfaatkan sumber panas tambahan, kita dapat meningkatkan efisiensi sistem dan memperpanjang masa operasionalnya, terutama di daerah dengan iklim yang lebih ekstrem.
Dalam upaya untuk memahami dampak sumber panas tambahan terhadap kinerja HGHE, sebuah model numerik telah dikembangkan. Model ini bertujuan untuk menyelidiki bagaimana transfer panas dari sumber tambahan dapat mempengaruhi suhu tanah dan kinerja keseluruhan sistem. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan adanya transfer panas dari sumber tambahan, suhu tanah di sekitar HGHE meningkat secara signifikan, mencapai 138,50% dibandingkan dengan kondisi tanpa sumber panas tambahan. Ini menunjukkan bahwa pemanfaatan sumber panas tambahan dapat secara drastis meningkatkan efisiensi sistem geotermal.
Salah satu temuan menarik dari penelitian ini adalah pengurangan periode pembekuan tanah. Dengan adanya basement yang dipanaskan, periode pembekuan tanah dapat berkurang sekitar 24,74%. Jika menggunakan panel termal solar untuk mentransfer panas, pengurangan ini mencapai sekitar 40,20%. Namun, kombinasi kedua sumber panas tambahan tersebut memberikan hasil yang paling signifikan, dengan pengurangan periode pembekuan mencapai 62,88%. Temuan ini menunjukkan bahwa integrasi berbagai sumber panas dapat memberikan manfaat yang lebih besar dalam pengelolaan energi geotermal.
Perbedaan suhu tanah antara kondisi tidak terganggu dan kondisi tanpa sumber panas tambahan di akhir musim pemanasan tercatat sebesar 3,45 °C. Sementara itu, perbedaan suhu antara kondisi tidak terganggu dan kondisi dengan semua sumber panas tambahan hanya mencapai 0,92 °C. Ini menunjukkan bahwa meskipun ada peningkatan suhu yang signifikan dengan penggunaan sumber panas tambahan, suhu tanah masih dapat dipertahankan dalam batas yang aman dan efisien.
Dari perspektif teknik sistem termal dan energi terbarukan, penelitian ini memberikan wawasan yang berharga tentang bagaimana kita dapat memanfaatkan sumber daya yang ada untuk meningkatkan efisiensi sistem pemanas dan pendingin. Dengan mengintegrasikan teknologi baru dan sumber energi terbarukan, kita tidak hanya dapat mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan, tetapi juga meningkatkan kenyamanan dan efisiensi energi di bangunan.
Secara keseluruhan, penelitian ini menyoroti pentingnya inovasi dalam pengelolaan energi geotermal dan perlunya perhatian lebih terhadap penggunaan sumber panas tambahan. Dengan pendekatan yang tepat, kita dapat menciptakan sistem yang lebih efisien dan berkelanjutan, yang pada gilirannya akan berkontribusi pada upaya global dalam mengatasi perubahan iklim dan menciptakan masa depan yang lebih hijau.
