Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Penelitian ini mengusung teknologi fotovoltaik termal (PVT) opak yang inovatif, di mana energi listrik dan energi termal dihasilkan secara bersamaan. Namun, dalam upaya meningkatkan efisiensi termal, modul fotovoltaik (PV) berbahan dasar aluminium yang fleksibel digunakan sebagai solusi potensial. Penggabungan antara modul PV fleksibel dengan thermo-electric cooler (TEC) menawarkan peningkatan signifikan dalam hal efisiensi listrik. Kombinasi ini memungkinkan kolektor PVT-TEC fleksibel untuk mengoptimalkan output daya secara keseluruhan, dengan cara memanfaatkan panas dan energi listrik secara lebih efektif.
Penelitian ini juga memperkenalkan konsep kombinasi seri dan paralel dari kolektor PVT-TEC fleksibel untuk memaksimalkan ekskergi total berdasarkan energi termal dan listrik yang dihasilkan. Optimasi jumlah kolektor dalam konfigurasi seri (n) dan paralel (m) dilakukan untuk menentukan jumlah kolektor total (N = n × m) yang paling efisien dalam hal ekskergi. Pendekatan ini sangat inovatif, mengingat aspek optimasi ekskergi pada kolektor PVT-TEC fleksibel belum banyak diteliti sebelumnya.
Pengembangan persamaan baru untuk menghitung heat removal factor dan efisiensi termal sesaat juga menjadi bagian penting dari penelitian ini. Persamaan ini digunakan untuk menganalisis kinerja kolektor PVT-TEC fleksibel pada urutan ke-n. Dengan pengembangan ini, peneliti dapat mengevaluasi bagaimana perubahan parameter termal mempengaruhi efisiensi sistem PVT-TEC secara keseluruhan, yang merupakan langkah penting dalam merancang sistem yang lebih efisien.
Studi numerik yang dilakukan menggunakan MATLAB R2021b pada kondisi iklim dingin di Srinagar, India, memberikan hasil menarik. Dari perhitungan tersebut, disimpulkan bahwa konfigurasi kolektor yang terhubung secara paralel menghasilkan ekskergi harian sebesar 2,7 kW, atau 21,3% lebih tinggi dibandingkan dengan konfigurasi seri. Hal ini menunjukkan bahwa konfigurasi paralel lebih efektif dalam meningkatkan kinerja ekskergi, terutama dalam kondisi iklim dingin di mana energi panas sangat dibutuhkan untuk meningkatkan kinerja sistem.
Selain itu, penelitian ini juga menemukan adanya penurunan faktor laju aliran massa sebesar 20% yang disebabkan oleh faktor koreksi dalam sistem. Penurunan ini mempengaruhi distribusi energi panas yang dihasilkan oleh kolektor, yang mana merupakan salah satu tantangan dalam menjaga keseimbangan termal sistem.
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan wawasan penting mengenai cara mengoptimalkan kinerja sistem PVT-TEC fleksibel dalam memproduksi energi listrik dan termal secara bersamaan. Dengan pendekatan yang terfokus pada kombinasi seri dan paralel, serta pemahaman lebih dalam terhadap faktor-faktor termal yang mempengaruhi kinerja sistem, penelitian ini menawarkan solusi yang lebih efisien dan dapat diterapkan secara luas, terutama di wilayah dengan iklim dingin.
Penelitian ini tidak hanya relevan bagi komunitas ilmiah, tetapi juga bagi para praktisi dan insinyur yang berfokus pada pengembangan teknologi energi terbarukan. Optimalisasi kolektor PVT-TEC fleksibel membuka peluang untuk meningkatkan efisiensi energi di sektor rumah tangga dan industri, serta memperkuat komitmen global terhadap penggunaan energi yang lebih berkelanjutan.
