Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Penelitian ini menyajikan analisis mendalam tentang kinerja sistem Fotovoltaik Termal (PV/T) dalam kondisi iklim spesifik di Tehran, Iran. Dengan pendekatan komprehensif yang mencakup analisis eksperimental dan numerik, penelitian ini berusaha untuk mengeksplorasi potensi energi terbarukan, yang krusial dalam mewujudkan masa depan energi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan. Fokus utama studi ini adalah penerapan analisis energi dan eksergi, yang sangat penting untuk memahami integrasi energi terbarukan dalam sistem PV/T.
Penelitian ini mengkaji berbagai faktor utama yang memengaruhi kinerja sistem PV/T, seperti radiasi global, laju aliran fluida pendingin, suhu lingkungan, kecepatan angin, dan suhu fluida pada inlet. Analisis teoritis dilakukan dengan cermat menggunakan kode pemrograman yang dikembangkan secara khusus untuk menilai kinerja sistem. Salah satu aspek unik dari penelitian ini adalah pemilihan empat suhu inlet fluida yang berbeda, yaitu 25°C, 37.3°C, 49.45°C, dan 62°C, yang memberikan wawasan mendalam tentang pengaruh variasi suhu terhadap efisiensi termal dan eksrergi sistem.
Temuan penting dari penelitian ini menunjukkan adanya tren signifikan: peningkatan perbedaan suhu yang direduksi (reduced temperature difference) berkorelasi dengan penurunan efisiensi termal sistem PV/T. Pada intensitas radiasi matahari sebesar 996 W/m², efisiensi termal optimal tercatat sebesar 23,3%. Hal ini menandakan bahwa meskipun PV/T dapat menghasilkan energi termal yang cukup baik, terdapat batasan pada efisiensi yang harus dipahami untuk meningkatkan performa sistem.
Selain itu, penelitian ini juga menyoroti peran penting suhu lingkungan dalam mempengaruhi laju kehilangan panas pada sistem PV/T. Semakin tinggi suhu lingkungan, semakin besar laju kehilangan panas yang terjadi, yang pada akhirnya mempengaruhi efisiensi termal keseluruhan. Oleh karena itu, strategi manajemen panas yang efektif, seperti penggunaan isolasi termal yang lebih baik, sangat diperlukan untuk mengurangi kehilangan energi dan meningkatkan efisiensi sistem.
Menariknya, penelitian ini juga menemukan bahwa peningkatan kecepatan angin cenderung menurunkan efisiensi energi secara keseluruhan, namun meningkatkan efisiensi eksrergi listrik. Ini menunjukkan bahwa meskipun angin dapat menyebabkan penurunan kinerja termal melalui peningkatan kehilangan panas, aliran udara juga berkontribusi positif pada produksi eksrgi listrik, terutama dalam lingkungan yang penuh dengan variabilitas iklim seperti di Tehran.
Secara keseluruhan, analisis mendalam ini tidak hanya memperkaya literatur ilmiah tentang sistem PV/T, tetapi juga memberikan panduan berharga bagi para insinyur dan peneliti yang bekerja pada pengembangan dan integrasi sistem energi terbarukan. Dengan mempertimbangkan variabel-variabel kunci yang mempengaruhi kinerja PV/T, penelitian ini membuka jalan untuk perbaikan desain dan implementasi sistem yang lebih efisien.
Penelitian ini memiliki implikasi signifikan dalam upaya mencapai target transisi energi global menuju penggunaan energi bersih dan terbarukan. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang kinerja PV/T dalam kondisi iklim spesifik, para peneliti dan praktisi dapat mengembangkan strategi yang lebih tepat sasaran dalam mengintegrasikan teknologi ini ke dalam jaringan distribusi energi di seluruh dunia.
