19 PENGEMBANGAN ARSITEKTUR SURYA DI

PENGEMBANGAN ARSITEKTUR SURYA DI INDONESIA
UNTUK PENGKONDISIAN UDARA
SEBAGAI ARSITEKTUR HEMAT ENERGI
Djumiko
Abstrak
Dalam upaya mewujudkan arsitektur surya di Indonesia yang bertujuan untuk
memanfaatkan potensi alam, khususnya radiasi surya ke dalam bangunan, perlu
dilakukan pengkajian, khususnya penggunaan energi surya untuk pengkondisian
udara. Hal ini dimaksudkan, selain tercipta arsitektur yang dapat menyediakan
energi sendiri, sekaligus mengurangi ketergantungan pemakaian energi fosil bumi,
serta mengurangi biaya pada masa operasional bangunan tersebut.
Bangunan yang menggunakan energi surya, diperlukan komponen-komponen
seperti : kolektor, penyimpanan, distribusi, transport, energi bantuan, kontrol, mesin
AC, dan sistem distribusi udara dingin. Seluruh komponen di atas agar dapat
berfungsi dengan baik, maka perlu dilakukan langkah-langkah untuk
mengintegrasikan kedalam bangunan, sehingga seluruh komponen penggunaan
energi surya dan komponen teknologi bangunan menjadi satu kesatuan dalam
bangunan.
Untuk mengintegrasikan komponen energi surya kedalam bangunan, perlu
mempertimbangkan kriteria perancangan meliputi : orientasi kolektor, orientasi
bangunan, elemen bangunan penangkap energi surya, pengetrapan komponen energi
surya ke dalam bangunan, distribusi udara dingin, jarak antar bangunan, penghalang
sinar surya, dan gubahan masa bangunan.
Untuk mengetahui manfaat arsitektur surya untuk pengkondisian udara dibuat
model, dari hasil pengkajian disimpulakn :
a. Jika seluruh atap dipasang kolektor, maka dapat menghasilkan 8 lantai yang
dapat didinginkan.
b. Dinding barat yang dipasang kolektor, akan menghasilkan 2 lantai yang dapat
didinginkan.
c. Perbandingan biaya operasional antara pengkondisian udara energi surya
dengan energi listrik, biaya operasional energi surya = 20 % dari biaya
energi listrik untuk operasional siang hari. Bilamana operasional selama 24
jam, biaya operasional energi surya= 52,5 % dari biaya energi listrik.
d. Penggunaan pengkondisian udara energi surya ekonomis, jika harga
maksimum investasi awal mesin energi surya 4 x mesin energi listrik, dan
masa operasionalnya lebih dari 10 tahun.
Ternyata hasilnya sangat dimungkinkan dan feasible untuk dipertimbangkan.
Kata kunci : arsitektur surya, pengkondisian udara, hemat energi.
1. PENDAHULUAN
Dengan
meningkatnya
pembangunan
gedungg e d u n g dewasa ini baik bangunan
kantor, industri, komersial maupun
bangunan untuk tempat tinggal, akan
membawa
konsekuensi
meningkatnya penggunaan energi
dalam masa operasinya. Selain
kebutuhan akan
meningkatnya
jumlah energi, di sisi lain pada saat
ini harga minyak dan tarip listrik
19
cenderung
semakin
meningkat
harganya.
Kita menyadari bahwa sumbersumber energi seperti minyak bumi,
batu bara dan gas adalah merupakan
sumber energi yang sifatnya hanya
satu kali pakai. Artinya sumber
tersebut akan cepat habis bila tidak
ada sumber penggantinya. Dengan
adanya krisis minyak bumi dewasa
ini, dirasakan perlu menggunakan
sumber energi lain, atau setidaknya
mengurangi ketergantungan dari
pemakaian minyak bumi.
Untuk itulah perlu dikembangkan
sumber-sumber energi lain seperti :
energi surya, energi angin dan energi
air, yang jumlahnya sangat besar.
Dalam hal ini akan dibatasi terutama
akan dikaji penggunaan energi surya
yang akan digunakan di dalam
bangunan.
Sebagai
gambaran
penggunaan
energi
di
dalam
bangunan, umumnya digunakan
listrik, karena listrik mudah diubah
menjadi bentuk energi lain yang
dimanfaatkan dalam bangunan., yaitu
misalnya digunakan untuk
: penerangan, pengkondisian udara,
lift, escalator, komunikasi, air panas,
dan lain-lain.
Energi surya merupakan sumber
energi alami yang sangat besar,
jumlah energi panas matahari yang
sampai di bumi setiap tahunnya
dapat disamakan dengan energi
minyak
sebesar
:
176.000.000.000.000 kilo liter.
Sisi lain yang juga merupakan
potensi adalah letak dari negara
Indonesia pada daerah khatulistiwa,
beriklim tropis, menerima curah
radiasi matahari hampir sepanjang
tahun, sehin gga pemanfaatan
matahari mempunyai prospek yang
baik untuk dikembangkan. Di
samping hal-hal diatas, keuntungan
penggunaan energi surya bilamana
dibandingkan dengan energi lain
seperti : listrik, gas dan minyak dari
segi pembiayaan adalah lebih murah.
2. PENGGUNAAN
ENERGI
SURYA DENGAN SISTEM
AKTIF
Penggunaan energi surya dengan
sitem
aktif
adalah
untuk
mengkonversi radiasi surya kedalam
energi yang berguna menggunakan
mekanikal/ alat bantu. Di dalam
sistem ini ada 2 macam, yaitu :
1. Pengubah
energi
surya
menjadi panas berguna
dengan menggunakan alat
kolektor plat datar.
2. Pengubah energi
surya
menjadi
listrik
dengan
bantuan alat cell surya.
Sehubungan dengan tujuan dan
maksud penulisan ini
adalah
penggunaan energi surya untuk
pengkondisian udara, yang
menggunakan energi panas. Maka
untuk pembahasan akan dikhususkan
pada cara yang pertama, atau
pengubahan energi surya menjadi
panas berguna dengan alat kolektor
plat datar.
Dalam sistem penggunaan energi
surya cara aktif, dibutuhkan
komponen-komponen terdiri dari :
a. Kolektor,
b. Penyimpanan,
c. Distribusi,
d. Transport,
e. Sistem back-up,
f. Kontrol.
Berikut ilustasi komponen yang
dibutuhkan dalam penggunaan energi
surya, seperti pada gambar di bawah
ini.
2
Gambar 1.
Ilustrasi komponen yang dibutuhkan
dalam penggunaan energi surya
Keterangan :
a.
Kolektor
Kolektor adalah suatu alat yang
berfungsi untuk mengubah energi
radiasi surya yang mengenainya,
dalam hal ini khususnya menjadi
panas
berguna
dengan
cara
penyerapan.
Kolektor
ini
menggunakan jenis/ macam yang
disebut” kolektor plat datar”, yaitu
berbentuk kotak segiempat, salah
satu permukaannya berbentuk plat
datar, luas penyerapannya adalah
sama untuk lubang pada waktu
terjadi kena radiasi. Kolektor ini
mudah
dibuat
dan
mudah
pemasangannya, serta mudah untuk
disatukan dengan bangunan.
Kolektor plat datar umumnya terdiri
dari :
Plat penyerap dari metal, yang
mungkin
berbentuk
plat
bergelombang atau beralur dicat
hitam untuk menambah penyerapan
dari panas surya, di isolasi pada
bagian sisi belakangnya untuk
mengurangi hilangnya panas dari
plat, dan ditutup dengan suatu
lembaran penutup transparant untuk
menjebak panas dalam kolektor dan
mengurangi pendinginan konveksi
dari penyerap.
Cara bekerjanya, panas surya
ditangkap
dan
kemudian
dipindahkan dari penyerap dengan
fluida kerja (umumnya udara atau air
yang dipanaskan melalui atau dekat
dengan plat penyerap). Fluida kerja
dipanaskan, kemudian disalurkan
ketempat-tempat yang menggunakan
atau disimpan dalam penyimpanan
tergantung pada kebutuhan energi.
Berikut contoh gambar kolektor plat
datar dibawah ini.
21
Gambar 2.
Macam-macam jenis kolektor plat datar
b. Peyimpanan
Komponen penyimpanan dari sistem
energi surya adalah suatu reservoir
yang dapat menyimpan energi panas.
Hal ini dimaksudkan menyimpan
energi panas dan akan digunakan
bilamana dibutuhkan, misalnya pada
malam hari atau hari sedang hujan.
c.
Distribusi
Komponen distribusi menerima
energi dari kolektor atau komponen
penyimpanan dan menyalurkannya
ke tempat-tempat atau ruang-ruang
yang
membutuhkan.
Distribusi
energi
akan
tergantung
dari
temperatur yang tersedia pada
penyimpanan. Sistem distribusi
umumnya terdiri dari alat panas( heat
exchanger), back-up heater,
pemipaan, duct-duct, dan kontrol.
d. Transport
Kebanyakan sistem energi surya
mempun yai suatu komponen
transport yang memberikan tujuan
untuk memindahkan suatu cairan
pembawa energi panas ke dan dari
kolektor dan penyimpanan. Dalam
sistem cairan atau gas komponen ini
terdiri dari : pompa, katup-katup,
pipa-pipa, blower, damper dan duct.
e.
Energi bantuan
Komponen energi bantuan
memberikan suatu
suplly energi
untuk penggunaan selama periode :
hari sedang hujan, pada waktu
malam hari, atau temperatur yang
dihasilkan dari kolektor atau
penyimpanan
tidak
mencukupi
kebutuhan. Sistem energi bantuan
dapat dibangkitkan dengan : gas,
minyak, listrik, dan lain-lain.
f.
Kontrol
Komponen
kontrol
melakukan
pengendalian, evaluasi dan fungsi
respon yang diinginkan untuk
pengoperasian sistem dalam mode
yang diingini. Komponen kontrol
umumnya terdiri dari : informasi
distribusi,
termasuk
instruksi
keamanan- kegagalan, seluruh sistem
dengan signal listrik. Akan tetapi
fungsi kontrol dapat dilakukan
dengan kontrol pneumatic otomatis
atau
secara
manual
dalam
pengoperasian sistem.
Berikut beberapa contoh bangunan
yang menggunkan sistem aktif
dengan penggunaan kolektor plat
datar.
23
Gambar 3.
Bangunan sistem aktif dengan atap, dinding,
sun shading sebagai kolektor
Gambar 4.
Bangunan sistem aktif dengan dinding sebagai kolektor
24
Gambar 5.
Bangunan sistem aktif dengan atap sebagai kolektor
3. SISTEM
PENDINGINAN
RUANG DENGAN ABSORPSI
SURYA
Sistem pendinginan dengan absorpsi
surya adalah pendinginan yang
dibuat dengan bantuan mekanikal,
dan menggunakan energi surya.
Dibawah ini adalah gambar yang
menunjukkan komponen-komponen
yang dibutuhkan untuk sistem
absorpsi surya.
Gambar 6.
Sistem pendinginan absorpsi surya
Dari gambar diatas terlihat
komponen-komponen yang
dibutuhkan, terdiri dari :
a. Kolektor plat datar,
b. Tangki penyimpan energi
panas,
c. Sistem distribusi,
d. Transport,
e. Sistem back-up,
f. Kontrol,
g. Mesin AC (Air Conditioning)
sistem absorpsi,
h. Distribusi udara dingin.
Prinsip kerja dari seluruh komponen
di atas adalah sebagai berikut :
a. Kolektor plat datar menerima
radiasi surya, energi yang
dihasilkan berupa air panas
25
disupply ke tangki
penyimpanan.
b. Dari tangki penyimpanan
energi panas, air panas
disupply ke generator (bagian
dari water fired chiller/ masin
AC), dan kembali lagi ke
kolektor/
tangki
penyimpanan.
c. Dalam water fired chiller,
setelah generator menerima
air panas, terjadi proses
refregerasi dengan system
absorpsi.
d. Dari water fired chiller
dihubungkan ke fan coil unit,
atau air handling unit, yang
kemudian dari unit ini udar
dingin
didistribusikan
kedalam ruangan.
e. Pada waktu air panas yang
ada
didalam
tangki
penyimpanan temperaturnya
tidak mencukupi, maka perlu
dibantu dengan back-up
untuk menambah panas.
Berikut ilustrasi prinsip
pengkondisian udara dengan sistem
energi surya.
Gambar 7.
Prinsip pengetrapan seluruh komponen pengkondisian udara
dengan sistem energi surya dalam bangunan
Gambar 8.
Pengetrapan komponen penggunaan energi surya
untuk pengkondisian udara dalam bangunan
2
5.
4.
MODEL BANGUNAN
Pengertian model adalah sebagai
berikut :
a. Suatu standard atau contoh
untuk tujuan peniruan
(imitation)
atau
perbandingan
(comparison).
b. Suatu gambaran yang pada
umumnya dalam bentuk
lebih kecil (miniatur) untuk
menunjukkan struktur atau
dipergunakan sebagai
tiruan/ copy dari sesuatu.
Sehubungan
dengan
tujuan
pembuatan model untuk pengkajian,
artinya model akan digunakan untuk
perhitungan yang menggambarkan
hubungan antara luas elemen
bangunan penangkap energi surya
dengan kapasitas yang dihasilkan.
Untuk itu model harus memenuhi
adanya data-data seperti : luas lantai,
luas elemen bangunan, orientasi
bangunan.
Dengan mengacu model seperti di
atas, dan kebutuhan data seperti :
luas lantai, luas elemen bangunan,
dan orientasi bangunan. Maka model
dalam penulisan disini digunakan
contoh/ tiruan yang berupa gambar,
yaitu gambar dari bangunan kantor
dalam bentuk gambar rancangan
seperti : denah, tampak, dan
potongan.
Prinsip yang perlu diperhatikan
dalam perancangan bangunan, harus
mempertimbangkan atas 2 macam
kriteria, yaitu :
a. Kriteria umum
Adalah prinsip-prinsip
perancangan kantor, meliputi :
1.
Bentuk dasar denah,
2.
Letak core,
3.
Sirkulasi horizontal,
4.
Ketebalan ruang,
Ketinggian ruang dan
lantai,
6.
Struktur,
7.
Kontrol terhadap sinar
matahari.
b. Kriteria khusus
Merupakan
kriteria
perancangan bangunan yang
menggunakan energi surya
untuk pengkondisian udara,
meliputi :
1.
Orientasi kolektor
2.
Orientasi bangunan,
3.
Elemen bangunan
penangkap energi surya,
4.
Pengetrapan
seluruh
komponen penggunaan
energi surya kedalam
ban gunan (kolektor,
penyimpanan,
distribusi, transport,
sistem back-up, kontrol,
mesin AC (Air
Conditioning)
sistem
absorpsi,
distribusi
udara dingin.
5.
Penghalang sinar surya,
6.
Gubahan
masa
bangunan.
Dari kriteria diatas, diusulkan model
sebagai berikut :
1.
Denah berbentuk bujur
sangkar, dengan ukuran
30 x 30 m.
2.
Bangunan bertingkat.
3.
Orientasi ban gunan
menghadap timur-barat.
4.
Kolektor plat datar
dipasang pada atap,
dengan bentuk : atap
datar,
atap
miring
dengan sudut 30°, atap
pelana dengan sudut
30°, atap limas dengan
sudut 30°.
5.
Kolektor plat datar
dipasang pada dinding
barat.
26
Lihat gambar model di bawah ini.
Gambar 9.
Model bangunan arsitektur surya, atap dapat berbentuk datar,
miring, pelana, dan limasan
27
5. PERHITUNGAN KAPASITAS PENDINGINAN
Perhitungan dilakukan untuk mencari hubungan antara luas penangkap energi
surya dengan kapasitas pendinginan yang dihasilkan.
Langkah-langkah perhitungan dilakukan dengan cara sebagai berikut :
1. Perhitungan besarnya radiasi yang ditangkap kolektor, yang terdiri dari :
a.
Radiasi langsung
Dengan rumus sebagai berikut :
Cos Ө = cos Z cos ∆ + sin Z sin ∆ cos ( A- Y ).
Z : sudut antara sinar surya dan sumbu vertikal.
A : azimuth, yaitu sudut antara proyeksi sinar surya dengan arah
selatan.
b.
Radiasi difus
Dengan rumus sebagai berikut :
Gdp = Gd x 1 + cos TIL
2
Gdp : besarnya radiasi difus pada bidang yang ditanyakan.
Gd : radiasi difus.
TIL : sudut kemiringan yang diukur dari horizontal.
Total radiasi yang ditangkap kolektor adalah dengan menjumlahkan
radiasi langsung dan radiasi difus.
2. Perhitungan beban pendinginan.
Untuk menghitung beban pendinginan ruang yang dibutuhkan, didasarkan
menggunakan rumus sebagai berikut :
Luas lantai (sq.ft) x 36 BTUH/ sq.ft
12.000 BTUH
= ....................Ton
3. Perhitungan luas kolektor yang dibutuhkan untuk pendinginan.
Dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Acoll =
Acoll
Qcoll
qu
Qcoll
qu
: luas kolektor (sq.ft)
: jumlah panas yang dibutuhkan (BTU/h)
: jumlah panas berguna yang dikumpulkan (BTU/sq ft h)
qu
: 0,64 [ qa – Ul ( tef – ta ) ]
qa
I
f
Ul
tef
:
:
:
:
:
ta
0,64
:
:
f(I)
jumlah total radiasi (BTU/sq ft h)
pecahan radiasi surya.
koefisien hilangnya panas.
temperatur rata-rata harian dari cairan yang
memasukkan panas.
temperatur udara luar rata-rata harian (° F ).
nilai desain efisiensi kolektor.
30
Dengan melakukan perhitungan atas
dasar rumus- rumus diatas dari
model bangunan yang telah dibuat,
hasil perhitungan hubungan antara
MACAM
ELEMEN
1. Atap datar
1. Atap miring
a. Sudut 15°
b. Sudut 30°
3. Atap pelana
a. Sudut 15°
b. Sudut 30°
4. Atap limas
a. Sudut 15°
b. Sudut 30°
5. Dinding
barat
luas kolektor dengan kapasitas
pendinginan yang dihasilkan, dapat
dilihat pada tabel dibawah ini :
BEBAN
PENDINGINAN
PER LANTAI
(TON)
LUAS
KOLEKTOR
PER TON
REFRIGERASI
(M2)
LUAS
KOLEKTOR
PER LANTAI
UNTUK
PENDINGINAN
(M2)
TOTAL LUAS
KOLEKTOR
(M2)
JUMLAH
LANTAI YANG
DAPAT DI
DINGINKAN
29,06
3,51
102
900
8,8
29,06
29,06
3,76
4,14
109,26
121,76
932,4
1039,2
8,5
8,5
29,06
29,06
3,73
4,13
108,39
120,01
932,4
1039,2
8,6
8,6
29,06
29,06
29.06
3,73
4,14
8,62
108,39
120,3
250,49
932,4
1039,2
560
8,6
8,6
2,2
Tabel 1.
Hubungan luas elemen bangunan penangkap energi surya dengan
kapasitas pendinginan yang dihasilkan
Dari hasil perhitungan diatas, dapat
dijelaskan hubungan
antara luas
elemen penangkap energi surya
dengan kapasitas pendinginan yang
dihasilkan sebagai berikut :
a. Elemen atap.
Dari berbagai bentuk atap :
atap datar, atap miring, atap
pelana, dan atap limas
( dengan sudut 15° dan 30° ),
kapasitas pendinginan yang
dihasilkan adalah antara : 8,5
– 8,8 lantai.
Atap datar adalah yang paling
besar menghasilkan kapasitas
pendinginan, yaitu 8,8 lantai.
Ini berarti , bilamana seluruh
atap bangunan dipasang
kolektor, maka akan
menghasilkan sekitar 8 lantai
yang dapat didinginkan.
b. Dinding barat.
Dinding barat yang dipasang
kolektor dapat mendinginkan
sebanyak 2,2 lantai, dari
bangunan berlantai 7. Ini
berati dapat mendinginkan 2
lantai atau 30 % dari jumlah
lantai bangunan yang ada.
31
6.
PERBANDINGAN BIAYA
PENGKONDISIAN UDARA
ENERGI SURYA DENGAN
LISTRIK DAN MINYAK
Untuk
memberikan
gambaran
perbandingan biaya pengkondisian
udara energi surya dengan listrik dan
minyak, berikut adalah hal-hal yang
ingin diketahui :
a. Berapa
perbandingan
besarnya biaya operasional
antara energi surya, listrik
dan minyak ?
WAKTU
OPERASIONAL
1 Tahun
2 Tahun
3 Tahun
4 Tahun
5 Tahun
6 Tahun
7 Tahun
8 Tahun
9 Tahun
10 Tahun
Jumlah rata-rata
ENERGI
LISTRIK
( Rp )
28.201.992
50.943.984
73.685.976
96.427.968
119.169.960
141.911.952
164.653.944
187.395.936
210.137.928
232.879.920
100 %
b. Berapa
waktu
yang
dibutuhkan untuk mencapai
keadaan yang sama/ break
event point ?
c. Berapa perbandingan biaya
investasi awal ?
Dari perhitungan yang dilakukan,
perbandingan biaya operasional
antara pengkondisian udara energi
surya, listrik dan minyak dapat
dilihat pada tabel dibawah ini.
ENERGI MINYAK
( Rp)
21.217.748 (75,2%)
41.359.496 (81,1%)
61.501.244 (83,4%)
81.642.992 (84,6%)
101.784.740 (85,4%)
121.926.488 (85,9%)
142.068.236 (86,2%)
162.209.984 (86,5%)
182.351.732 ( 86,7%)
202.493.480 ( 86,9%)
84, 19 %
Dibulatkan : 85 %
ENERGI SURYA
( Rp)
5.557.748 (19,7%)
10.039.496 ( 19,7%)
14.521.244 ( 19,7%)
19.002.992 ( 19,7%)
23.484.740 ( 19,7%)
27.966.488 ( 19,7%)
32.448.236 ( 19,7%)
36.929.984 ( 19,7%)
41.411.732 ( 19,7%)
45.893.480 ( 19,7%)
19, 7 %
Dibulatkan :20 %
Tabel 2.
Perbandingan biaya operasional pengkondisian udara dengan energi listrik,
minyak dan surya, waktu operasional jam 07.00 – 17.00 ( 10 jam )
Tabel diatas menunjukkan perbandingan biaya operasional antara pengkondisian
udara energi surya dengan listrik dan minyak, dapat diberikan penjelasan sebagai
berikut :
a. Biaya operasional penggunaan energi minyak = 85 % dari biaya energi
listrik.
b. Biaya operasional penggunaan energi surya = 20 % dari biaya energi
listrik.
c. Bilamana mesin AC bekerja siang dan malam selama 24 jam, maka
besarnya biaya operasional penggunaan energi surya =
85 + 20 x 100 % = 52,5 % dari biaya energi listrik.
2 X 100
Mengenai perbandingan besarnya
investasi awal dan waktu yang
dibutuhkan untuk menyamakan
(suatu kondisi dimana biaya investasi
awal dan operasional dari energi
surya dan listrik sama besar/ break
event point ), dapat dilihat pada tabel
dibawah ini :
WAKTU
OPERASIONAL
(TAHUN)
1 Tahun
2 Tahun
3 Tahun
4 Tahun
5 Tahun
6 Tahun
7 Tahun
8 Tahun
9 Tahun
10 Tahun
INVESTASI
AWAL +
OPERASIONAL
AC ENERGI
LISTRIK
(RP)
a
OPERASIONAL
AC ENERGI
SURYA
( RP)
SELISIH
HARGA
MESIN AC
ENERGI
SURYA
(RP)
b
a-b
88.641.992
111.383.984
134.125.976
156.867.968
179.609.960
202.351.952
225.093.944
247.835.936
270.577.928
293.319.920
5.557.748
10.039.496
14.521.244
19.002.992
23.484.740
27.966.488
32.448.236
36.929.984
41.411.732
45.893.480
83.084.244
101.344.488
119.604.732
137.864.976
156.125.220
174.385.464
192.645.708
210.905.952
229.166.196
247.426.440
(a-b) : harga
AC energi
listrik
1,37 x
1,67 x
1,97 x
2,28 x
2,58 x
2,88 x
3,18 x
3,48 x
3,79 x
4,0 x
Tabel 3.
Perbandingan besarnya investasi dan waktu
yang dibutuhkan untuk menyamakan
Dari tabel diatas dapat dijelaskan
sebagai berikut :
a. I n v e s t a s i a w a l u n t u k
penggunaan mesin AC
energi surya adalah lebih
mahal dari mesin AC energi
listrik.
b. B i l a m a n a
kelipatan
investasi mesin AC energi
surya sebesar 1,37 x mesin
AC energi listrik, maka
waktu yang dibutuhkan
untuk menyamakan biaya
investasi dan operasional
adalah sebesar 1 tahun.
Tetapi
jika
kelipatan
investasi mesin AC energi
surya mencapai 4 x mesin
AC energi listrik, maka
waktu yang dibutuhkan
untuk menyamakan adalah
selama 10 tahun.
c. Jika diasumsikan jangka
waktu operasional mesin
AC energi surya dapat
mencapai 15 tahun, dan
besarnya investasi awal
mesin AC energi surya 4 x
mesin AC energi listrik,
maka dapat diperhitungkan :
- Waktu
yang
dibutuhkan untuk
menyamakan investasi
awal dan operasional
adalah 10 tahun.
- Sisa waktu sebesar 5
tahun
adalah
merupakan keuntungan
menggunakan
pengkondisian udara
energi surya.
7.
CONTOH PENERAPAN
ARSITEKTUR
SURYA
PADA
LINGKUNGAN
PERKOTAAN
Untuk
memberikan
gambaran
penerapan arsitektur surya kedalam
lingkungan
perkotaan,
akan
dilakukan pada kota Jakarta di jalan
Jenderal Sudirman.
Hal ini
dipertimbangkan
karena
pada
31
kawasan tersebut terdapat banyak
bangunan kantor berlantai banyak,
sebagian diantaranya menggunakan
curtain wall glass.
Lihat gambar di bawah ini.
Gambar 10.
Lingkungan jalan Jenderal Sudirman Jakarta
Gambar 11.
Usulan penempatan kolektor plat datar pada bangunan
di jalan Jendral Sudirman Jakarta
33
Gambar 12.
Sketsa usulan penerapan kolektor plat datar pada bangunan
di jalan Jendral Sudirman Jakarta
Keterangan :
a. Bangunan yang ada di jalan
Jendral Sudirman, di
dominasi bangunan yang
menggunakan dinding kaca/
curtain wall glass.
b. Kolektor plat datar dapat
ditempatkan
pada bidang
atap,
dinding
yang
menghadap arah timur atau
barat.
c. L u a s
kolektor
yang
dibutuhkan tergantung dari
besarnya beban pendinginan
dari
masing-masing
bangunan. Tinggi bangunan
umumnya
sekitar
15-20
lantai, ini berarti luas atap
yang seluruhnya dipasang
kolektor akan mendinginkan
sekitar 8 lantai, dan
kekurangannya dipasang pada
34
bidang
dinding
yang
menghadap kearah barat atau
timur.
8. KESIMPULAN
Dari pembahasan yang telah
dilakukan, dapat ditarik kesimpulan
sebagai berikut :
a. Dari berbagai bentuk atap :
atap datar, miring, pelana dan
limas, yang dipasang kolektor
plat
datar,
kapasitas
pendinginan
yang
dapat
dicapai sebesar 8 lantai.
b. Untuk dinding barat yang
dipasang kolektor, kapasitas
pendinginan
yang
dapat
dicapai sebesar 2 lantai.
c. Perbandingan
biaya
pengkondisian udara energi
surya dengan energi listrik
dan
minyak
untuk
penggunaan siang hari (jam
07.00-17.00 ):
- Biaya operasional energi
minyak : 85% dari biaya
energi listrik.
- Biaya operasional energi
surya : 20% dari biaya
energi listrik.
- Untuk penggunaan siangmalam selama 24 jam,
biaya operasional energi
surya : 52,5% dari biaya
energi listrik.
d. Biaya investasi awal dan
perhitungan
ekonomisnya
penggunaan energi surya
untuk pengkondisian udara
dapat dikatakan ekonomis,
bilamana harga maksimum
investasi awal mesin AC
energi surya adalah 4 x mesin
AC energi listrik, dan
operasionalnya lebih dari 10
tahun.
9. DAFTAR PUSTAKA :
Anderson,Bruce, Solar Energy :
Fundamental In Building Design,
Mc. Graw-Hill Company, 1977.
Andrews, FT., PE, The Architect’s
Guide To Mechanical System,
Reinhold Publishing Corporation,
1966.
Broabent, Geoffrey, Design In
Architecture, John Wiley & Sons
Ltd, 1973.
Chauliaguet, Charles, Cs, Solar
Energy
In
Building
For
Engineering, Architecture And
Construction, John Wiley &
Sons,Ltd, 1979.
Davis, & Schubert, Alternative
Natural Energy Sources In
Building Design, Van Nostrand
Reinhold Company, 1974.
Djumiko, Arsitektur Surya Untuk
Pengkondisian
Udara,
Model
Bangunan Kantor di Bandung,
Tesis S2 Program Pasca Sarjana
Institut Teknologi Bandung, 1993.
Mc Guinness, William J, Cs,
Mechanical
And
Electrical
Equipment For Building, 6 th. Ed,
John Willey and Sons, 1981.
Szokolay, S.V, World Solar
Archgitecture, John Wiley & Sons,
1980.
Biodata Penulis :
Djumiko, alumni S-1 Jurusan Teknik
Arsitektur Fakultas Teknik Universitas
Diponegoro Semarang ( 1982), S-2
Teknik
Arsitektur
pada
alur
Perancangan Arsitektur Program Pasca
Sarjana Institut Teknologi Bandung
(1993), dan pengajar Program Studi
Arsitektur Fakultas Teknik Universitas
Tunas Pembangunan (FT. UTP)
Surakarta ( 1986- sekarang).
35