Pembangkit Listrik Perangkap Panas Matahari (Kolam Surya)
A. Kolam Surya
Selain menggunakan energi matahari melalui sel surya terdapat cara lain untuk mengubah energy matahari menjadi energy listrik yaitu dengan menggunakan kolam surya. Kolam surya adalah kolam air garam yang berfungsi untuk mengumpulkan energi panas matahari dan energi panas yang dihasilkan akan dikonversikan lagi kedalam bentuk energi listrik. Teknoligi ini merupakan teknologi mendasar dan sangat mudah digunakan dengan lahan yang cukup dan design yang tepat. Ukurannya pun bervariasi tergantung dari kebutuhannya. Teknologi kolam surya sangat tepat sekali digunakan di daerah yang memiliki sinar matahari yang banyak. Dan yang pasti teknologi ini merupakan teknologi yang ramah lingkungan dan bebas polusi.
B. Prinsip Kerja Kolam Surya
Pada dasarnya air dibawah terik matahari dapat menyerap panas matahari secara alami. Ketika energi panas matahari masuk kedalam air, air akan menjadi panas dan bagian air yang panas densitasnya akan turun karena terjadi pemuian pada air sehingga air yang panas akan naik kepermukaan dan air yang lebih dingin akan berada didasar. Akibat adanya kontak antara air panas dan udara permukaan terjadi pelepasan kalor secara konduksi dan konveksi pada air panas tadi sehingga kalor pada air terbuang sia-sia.
Akan tetapi manusia tidak kekurangan akal, agar panas didalam air tadi tidak terbuang sia-sia maka dimasukanlah garam kedalam air. Telah diketahui bahwa air yang lebih panas dapat melarutkan garam lebih baik dibandingkan air dingin. Ketika air yang diberi garam dipanaskan garam akan mudah larut didalam air sehingga air panas yang tadinya ringan akan menjadi lebih berat karena larutan garam membuat densitas air menjadi lebih berat dan air yang lebih dingin akan naik ke permukaan karena lebih ringan.
Dari air garam yang dipanasi, akan terbentuk tiga zona air. Surface Zone yaitu bagian permukaan air yang memiliki sedikit kandungan garam. Insulating Zone yaitu bagian air yamg memiliki kandungan garam lebih tinggi dibandingkan Surface Zone. Dan bagian dasar air yang disebut Storage Zone. Pada bagian Storage Zone inilah air paling panas berada dan dibagian ini juga energi panas dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Untuk mengikat panas lebih tinggi biasanya pada permukaan kolam dilapisi dengan benda berwarna hitam agar panas yang sampai pada permukaan kolam bisa diserap seluruhnya. Dengan pemanasan terus menerus dari matahari air pada bagian Storage Zone bisa mencapai suhu 178 derajat Farenheit.
C. Penggunaan Kolam Surya
Pada bagian berikut diilustrasikan penggunaan kolam surya untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik. Air asin (hot brine) pada pada storage zone masuk kedalam evaporator, di dalam evaporator terdapat organic working fluid (fluida kerja organik) yang memiliki titik didih dibawah temperatur hot brain. Karena terjadi pertukaran kalor antara hot brain dengan Organic working fluid, maka Organic working fluid tersebut akan menguap dan masuk kedalam turbin pada tekanan tertentu dan memutar turbin. Dari putaran turbin tersebut generator menghasilkan listrik yang dapat dimanfaatkan.
Setelah melalui turbin, Organic working fluid tersebut akan mengalir kedalam condenser. didalam condenser terdapat air dingin (cold water) yang berasal dari kolam surya pada bagian surface zone dimana air dingin ini memiliki suhu relative rendah terhadap titik didik Organic working fluid. Sehingga ketika Organic working fluid masuk kedalam condenser maka Organic working fluid akan berubah fasa dari gas menjadi cair akibat adanya pertukaran kalor. Organic working fluid cair kemudian akan dialirkan kembali ke dalam tabung bagian evaporator untuk digunakan kembali memutar turbin. Begitu seterusnya siklus ini berjalan sampai dihasilkan energi listrik yang cukup banyak untuk mengisi baterai.
Pada aplikasi lain dari kolam surya ini seperti di israel misalnya, memiliki luas 7000 m2 dengan temperatur air pada storage zone bisa mencapai 90 0C dan dapat menghasilkan daya listrik sebesar 150 kW
sumber:
majalahenergi.com/forum/energi-baru-dan-terbarukan/energi-surya/pembangkit-listrik-perangkap-panas-matahari-kolam-surya
