| Abstrak/Abstract |
Pemerintah Indonesia melalui Peraturan Presiden Nomor 5 Tahun 2006 telah
menetapkan kebijakan energi nasional sampai dengan tahun 2025. Salah satu sasaran
kebijakan energi nasional adalah terwujudnya bauran energi yang optimal antara energi
fosil dengan energi baru dan terbarukan (EBT). Kebijakan tersebut menetapkan peran
EBT untuk konsumsi energi nasional sebesar 17%. Peran EBT yang cukup besar ini perlu
didukung oleh segenap lapisan masyarakat agar terwujud keamanan pasokan energi dalam
negeri. Perguruan tinggi dituntut peran aktifnya untuk dapat mengembangkan EBT
menjadi kekuatan sumber energi nasional.
Energi matahari adalah salah satu sumber energi terbarukan. Aplikasi energi
matahari dalam bidang termal antara lain pemanas air tenaga surya (PATS) yang telah
dikenal dan digunakan oleh masyarakat. Pada umumnya PATS menggunakan air sebagai
penyimpan energi termal. Alasan utama penggunaan air adalah mudah diperoleh, murah
dan memiliki karakteristik perpindahan kalor yang baik. Namun demikian, air memiliki
kekurangan yaitu kerapatan energinya rendah. Oleh karena itu, sistem PATS memerlukan
volume penyimpan energi yang besar dan masih melibatkan energi listrik sebagai pemanas
tambahan. Untuk meminimalisir penggunaan energi fosil melalui pemanas tambahan ini
diperlukan langkah pengembangan PATS. Di sisi lain, dikenal jenis material berubah fasa
(phase change material, PCM) yang memiliki karakteristik khas yaitu kerapatan energinya
tinggi. Karakter ini menjadikan PCM cukup atraktif diaplikasikan pada PATS sebagai
penyimpan energi termal.
Pengembangan PATS mempunyai tujuan jangka panjang yaitu menghasilkan
produk PATS baru skala domestik yang menggunakan phase change material (PCM) di
dalam tangki thermal energy storage (TES). Target khusus yang ingin dicapai adalah
diperolehnya karakteristik perilaku termal pengintegrasian paraffin wax dan air sebagai
penyimpan energi termal pada PATS. Karakteristik perilaku termal ini dapat menjadi
acuan dalam mendesain tangki PATS yang berisi PCM. Pengembangan ini merupakan
kelanjutan dari studi yang pernah dilakukan sebelumnya yakni PATS sistem pasif
(thermosyphon) yang berisi PCM di dalam tangki dengan metode pengujian outdoor. Studi
tersebut telah memberikan gambaran kemampuan penyimpanan energi termal PCM pada
PATS. Namun begitu, metode outdoor belum dapat menyajikan perilaku termal sistem
yang berkaitan dengan variasi intensitas radiasi matahari karena sifatnya yang fluktuatif.
Pengembangan yang akan dilaksanakan adalah menggunakan metode indoor dimana
intensitas radiasi dapat diatur. Pada tahun pertama, pengembangan dilakukan untuk PATS
sistem pasif baik saat charging maupun discharging. Pengembangan tahun kedua
dilakukan hampir sama dengan tahun pertama tetapi menggunakan PATS sistem aktif.
Pada tahun ketiga, pengembangan difokuskan pada PATS sistem pasif skala komersial
dimana ukuran tangki TES disesuaikan dengan yang ada di pasaran.
Bidang pengembangan ini adalah energi termal matahari khususnya dalam aplikasi
sistem pemanasan air. Tema pengembangan ini sejalan dengan rencana strategis penelitian
di UGM dimana salah satu bidang unggulannya adalah sumber energi baru dan
terbarukan. |
