Pengaruh Soy Wax dan Paraffin Wax untuk Pendinginan terhadap Kinerja Panel Fotovoltaik

Abstract

Fotovoltaik merupakan teknologi pemanfaatan energi radiasi untuk diubah menjadi energi listrik. Fotovoltaik memiliki potensi sebagai teknologi energi terbarukan yang ramah lingkungan. Akan tetapi, teknologi fotovoltaik memiliki efisiensi yang rendah sehingga energi yang dihasilkan tidak maksimal. Rendahnya efisiensi dari fotovoltaik diperparah juga oleh semakin naiknya temperatur fotovoltaik yang berakibat dalam semakin menurunnya efisiensi fotovoltaik. Permasalahan dalam naiknya temperatur fotovoltaik dalam waktu operasi menuntut untuk memanfaatkan metode pendinginan fotovoltaik salah satunya dengan metode pendinginan pasif memanfaatkan material pengubah fasa (PCM). Pemanfaatan material pengubah fasa (PCM) yang diintegrasikan dengan fotovoltaik bertujuan menurunkan temperatur fotovoltaik yang berefek pada kenaikan daya ouput fotovoltaik dan kenaikan efisiensi fotovoltaik. Penelitian dilaksanakan secara eksperimental dengan memanfaatkan dua material pengubah fasa (PCM) yang memiliki perbedaan karakteristik. Material pengubah fasa (PCM) yang digunakan yaitu soy wax dengan titik leleh 46 °C dan paraffin wax dengan titik leleh 52 °C. Kedua material tersebut kemudian digabungan menjadi satu susunan lapisan yang dipisahkan oleh plat alumunium. Susunan material pengubah fasa yaitu soy wax sebagai lapisan paling atas (dekat dengan sisi belakang panel) dan paraffin wax sebagai lapisan kedua. Variasi dari kedua material tersebut dengan mengubah ketebalan material pengubah fasa. Variasi dari ketebalan material pengubah fasa di kelompok penelitian pertama yaitu soy wax 2 mm dan paraffin wax 6, 7, 8 mm. Variasi dari ketebalan material pengubah fasa di kelompok penelitian kedua yaitu soy wax 6, 7, 8 mm dan paraffin wax 2 mm. Hasil penelitian dengan memvariasikan ketebalah material pengubah fasa yaitu semakin tebal material pengubah fasa dengan titik leleh rendah (soy wax) yang digunakan, maka perbedaan temperatur pada permukaan panel lebih tinggi dibandingkan panel PV dengan PCM titik leleh lebih tinggi. Kelompok penelitian pertama memiliki nilai perpindahan panas terkecil di PCM lapisan pertama dekat sisi belakang panel PV terjadi pada panel 2 (PCM paling tipis). Kelompok penelitian kedua memiliki nilai perpindahan panas terbesar di PCM lapisan pertama dekat sisi belakang panel PV terjadi pada panel 2 (PCM paling tipis). Lapisan kedua PCM di seluruh kelompok penelitian memiliki pola yang sama yaitu semakin tebal PCM maka semakin besar nilai perpindahan panas. Hasil dari daya output yaitu semakin tebal material pengubah fasa dengan titik leleh rendah (soy wax) yang digunakan, maka perbedaan daya yang dihasilkan pada kinerja panel lebih tinggi dibandingkan panel PV dengan PCM titik leleh lebih tinggi. Perbedaan ketebalan material dalam dua kelompok penelitian menghasilkan perubahan tertinggi daya output tertinggi ada pada perlakuan panel dengan PCM soy wax yang tebal. Analisis dari efisiensi yaitu semakin tebal material pengubah fasa dengan titik leleh rendah (soy wax) yang digunakan, maka perbedaan efisiensi elektrikal pada kinerja panel lebih tinggi dibandingkan panel PV dengan PCM dengan titik leleh lebih tinggi. Perubahan efisiensi rata-rata yang terbaik pada kedua kelompok penelitian ada pada kelompok penelitian kedua dengan soy wax sebagai PCM yang paling tebal.