KRITERIA ARSITEKTUR SURYA

KRITERIA ARSITEKTUR SURYA

Implementasi teknologi surya kedalam bangunan menimbulkan tantangan tantangan spesifik untuk memadukan aspek teknologi surya beserta peralatannya dengan aspek arsitektur yang melibatkan fisik bangunan dengan program kebutuhan ruang bagi penghuninya. Permasalahan teknis yang timbul adalah bagaimana panel kolektor itu mampu menangkap radiasi panas surya semaksimal mungkin dan sejauh mana posisi panel kolektor menjadi faktor dominan yang menentukan orientasi, konfigurasi ruang dan bentuk fasade bangunan. Dengan adanya penempatan panel panel kolektor maupun modul PV sebagai faktor dominan penentu bentuk (form-giver) menyebabkan adanya implikasi implikasi disain arsitektur khusus yang sekaligus merupakan kriteria perancangan bagi arsitektur surya.

Beberapa kriteria perancangan arsitektur surya:

1. Integrasi Sistim Surya Pada Bangunan

Kolektor surya atau modul PV (fotovoltaik) sekaligus merupakan elemen bidang atap, bidang dinding, lantai, langit langit atau aksesoris bangunan (penangkal matahari, cantilever, canopy, kolam, aquarium, dsb). Misalnya Thrombe-Wall untuk pemanasan ruang, Dinding Energi untuk pendinginan ruang, Atap Berventilasi untuk mengurangi beban panas dalam ruang, dan sebagainya.

2. Orientasi Bangunan

Orientasi kolektor surya/modul fotovoltaik (PV) sangat kritis bagi arah hadap optimum kolektor terhadap radiasi matahari. Karena lintasan matahari terhadap bumi berbeda dari satu lokasi ke lokasi lainnya, sedangkan umumnya kolektor surya berkedudukan tetap (kecuali “tracking collector”), maka orientasi kolektor yang terpasang pada bangunan (bidang atap atau dinding) harus tepat untuk mengusahakan radiasi matahari maksimum.

a.    Bagi lokasi dibelahan bumi utara, orientasi kolektor adalah arah selatan

b.    Bagi lokasi dibelahan bumi selatan, orientasi kolektor adalah arah utara.

c.    Bagi lokasi dikhatulistiwa (Indonesia), orientasi kolektor adalah arah barat-timur.

3. Sudut Kemiringan Kolektor.

Sudut kemiringan kolektor mempengaruhi kinerja kolektor. Sudut kemiringan pada kolektor tetap (pada bidang atap atau dinding) perlu ditentukan dengan tepat untuk me maksimalkan intensitas matahari yang jatuh pada bidang kolektor serta mempertimbangkan aliran air hujan/salju yang mencair. Acuan sudut kemiringan kolektor bagi belahan bumi utara/selatan adalah Lintang Geografis Lokasi +100 -150 (AIA Research\Corporation, Solar Dwelling Concepts). Acuan sudut kemiringan kolektor bagi jalur khatulistiwa (Indonesia) adalah + 300 (Priatman, Pusat Riset Energi Surya).

 

4. Luas Bidang Kolektor

Luas bidang kolektor (atap/dinding) ditentukan oleh kebutuhan pemanasan/pendinginan, sistim kolektor yang akan dipakai, kondisi intensitas matahari setempat, tingkat kebutuhan energi yang dibutuhkan bagi sistim surya (100% sistim surya atau sebagai back-up system saja), voltage –ampere/jam, dsb. Sebagai acuan pra rancang dapat digunakan rule of thumb + 50% dari luas ruang yang dilayani sistim kolektor surya (thermosyphoning) sampai + 150% dari luas ruang yang dilayani sistim modul PV (Wright, Natural Solar Architecture).

5. Komponen Sistim Surya

Sistim surya non elektrikal (thermosyphoning) terdiri dari komponen komponen sistim yang harus di akomodasi dalam perancangan. Komponen komponen sistim itu meliputi Kolektor Surya, Reservoir/Gudang Penyimpan Panas, Distribusi, Transportasi, Energi Cadangan, Kontrok Elektronik. Arsitektur surya merupakan wadah dari sistim surya beserta dengan seluruh komponen pendukungnya. Sistim surya elektrikal, terdiri dari komponen komponen modul fotovoltaik (PV), kotak konektor (connector box), inverter untuk mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak balik (AC).

6. Unsur Kekuatan, Kenyamanan dan Estetika

Bangunan pada umumnya harus memenuhi kebutuhan kekuatan struktur untuk menjamin keamanan konstruksinya dan tingkat kenyamanantertentu untuk menjamin kesehatan dan kenyamanan penghuninya. Bangunan baru dapat di klasifikasikan sebagai arsitektur apabila dipenuhi kebutuhan nilai estetikanya dalam bentuk konfigurasi ruang yang kompak, nyaman, proporsionil maupun dalam bentuk fasade

eksteriornya yang menampilkan komposisi bidang masif-transparan, tekstur lembut dan keras, warna pastel atau ekstrim, dan sebagainyadimana unsur seni artistik memainkan perannya. Kolektor surya (dengan warna gelap tertutup kaca/plastik transparan) dapat menghasilkan penampilan yang baik apabila dipikirkan sebagai kombinasi dan komposisi antara bidang dinding dan atap yang melibatkan sudut kemiringan dan luasan luasan yang dibutuhkan. Modul PV pun kini tersedia dalam belbagai pola dan tekstur yang atraktif baik masif maupun transparan dalam pelbagai warna dan di laminasi (laminated film) pada bidang bidang jendela maupun skylight.

Posted in: Mata Kuliah