fisik@net lihat situs sponsor
        ISSN 2086-5325 Sabtu, 19 April 2014  
 
LIPI

depan
database
database
artikel
fenomena
kegiatan
situs
info
kamus
publikasi
buku
prestasi
kontak
e-data

  » Penghargaan
  » Cara link
  » Mengenai kami
  Artikel-artikel populer :
» daftar artikel

Air Panas tanpa Cemas
Abdi Purnomo, Firman Atmakusuma

Ia membuat pemanas air tenaga matahari untuk rakyat. Harganya kaki lima, kualitas air panasnya bintang lima.

DI pundak Arjuna, gunung tinggi di Jawa Timur, dingin menusuk sampai ke tulang. Lebih-lebih pada malam-malam di musim kemarau. Tapi, di rumah Muhammad Nurhuda, Malang, suasana tetap hangat. Selalu tersedia air panas, dan gratis. Rahasianya ada di atap rumahnya: pemanas air energi surya.

Nurhuda, dosen fisika pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Brawijaya, membuat sendiri pemanas itu. Sudah banyak pemanas air energi matahari yang dipasarkan, baik buatan luar negeri maupun lokal, tapi tak ada yang semurah buatannya. Bahkan, setiap orang dapat membuat sendiri pemanas ini dengan bahan yang bisa didapat di toko material kecil.

”Pemanas ini dibuat untuk rakyat kebanyakan. Jadi, pemanas ini murah meriah dan bahkan bisa dibuat sendiri,” ujarnya. ”Biaya pembuatan untuk satu modul pemanas air ini cuma Rp 3,5 juta untuk kapasitas air 900 liter,” ujarnya kepada Tempo pekan lalu.

Dengan harga serendah itu, toh pemanas Nurhuda bekerja efisien. Ia mengukur, efisiensinya dalam memanfaatkan matahari tak kurang dari 60 persen. Dengan intensitas sinar matahari rata-rata di Indonesia sebesar 800 watt per meter persegi sebagai acuan, ”Per meter persegi pemanas air ini setara dengan pemanas listrik berdaya 480 watt yang bekerja terus sepanjang hari,” ujarnya.

Dengan harga ”kaki lima” itu, air panas dari pemanas Nurhuda sekualitas bintang lima. Saat matahari bersinar, suhu airnya cukup untuk memanaskan sumsum tulang. Panasnya mencapai 50 derajat Celsius. Dalam keadaan gawat, suhunya masih cukup hangat untuk dipakai di wilayah sedingin Malang, yakni sekitar 30 derajat Celsius.

Keadaan gawat itu sesungguhnya jarang terjadi di Indonesia, yang punya matahari sepanjang tahun. ”Keadaan gawat itu jika matahari tidak muncul selama tiga hari berturut-turut,” ucap Nurhuda.

Bagi Nurhuda, ini bukan pemanen energi surya yang pertama. Sebelumnya pemilik lima hak paten ini sudah membuat kompor matahari portabel. Kompor ini ringkas dan praktis, karena tidak menggunakan reflektor parabola seperti lazimnya. Ia menamakannya ”kompor kotak untuk rakyat miskin”.

Seperti ketika merancang kompor matahari, ia membikin pemanas air untuk warga biasa. Ini mengharuskan ia membuat alat yang bisa dibikin siapa pun, sederhana, dan tentu saja murah.

Ada paradoks yang dilawan Nurhuda. Pada teknologi ini, makin tinggi teknologi pemanas yang digunakan, makin hebat teknologi itu dalam memanaskan air. Masalahnya, ini pun berarti teknologinya makin rumit dan mahal. ”Jika mengikuti hukum ini, pemanas ini pasti tak terjangkau warga kelas menengah ke bawah,” kata Nurhuda.

Ia pun memutuskan melawan hukum itu. Ia mencari bahan yang gampang diperoleh dengan harga murah, lantas memeras otak agar material itu bekerja efisien memanen matahari. Hasilnya, itu tadi, pemanas di atas atap rumahnya.

Pemanas itu terdiri atas empat bagian utama: tangki air, pipa penyalur air, sistem pemanas, dan termos penyimpan air panas. Untuk menghemat tempat, ia mendekatkan tandon air dengan pemanasnya. Air dari tandon dialirkan ke pemanas melalui pipa. Untuk menghambat pertumbuhan lumut yang dapat mengotori air, bagian luar dari tandon dan pipa dicat hitam sehingga sinar matahari tak menembus dindingnya.

Bagian paling rumit adalah sistem pemanasnya. Saat ini ada banyak model pemanas. Nurhuda memilih sistem flooding. Pada sistem ini, air langsung kontak dengan penyerap panas (heat absorber). Ini berbeda dengan pemanas pabrik yang kebanyakan memiliki trajectory konversi panas matahari ke air begitu panjang dan bertele-tele. ”Dengan ini, trajectory lebih pendek dan efisiensi panas naik sekitar 10 persen,” ujarnya.

Sebagai pemanas, ia punya tiga pilihan: tembaga, stainless steel, atau aluminium. Tembaga merupakan pengantar panas yang baik tapi mahal. Pelat stainless steel sangat bagus menangkap panas, tahan terhadap korosi, tapi harganya mahal dan lebih sulit dibentuk menjadi bagian yang menjadi elemen-elemen pemanas. Pilihan pun jatuh pada aluminium. ”Aluminium dipilih karena harganya lebih murah dan gampang dibentuk menjadi elemen-elemen pemanas,” ujarnya.

Aluminium bukan tanpa kelemahan. Jika air yang dipanaskan mempunyai kandungan kapur atau garam tinggi, pelat aluminium lama-lama terkikis dan akan habis. ”Tapi kekurangan ini tertutupi oleh harganya yang lebih murah dan penggantian aluminium lebih mudah,” ujarnya.

Elemen pemanas ini ditempatkan menghadap matahari sehingga dapat menangkap cahaya dalam jumlah maksimal. Permukaannya dicat hitam. Dari udara luar, elemen ini dilindungi kaca bening rangkap dua setebal 5 milimeter. Jarak antara kaca pertama dan kaca di bawahnya 7-10 sentimeter. Jarak antara kaca di dekat elemen itu ke pemanas juga 7-10 sentimeter. Kaca harus tertutup rapat untuk memelihara suhu dan mencegah masuknya debu, jadi sambungannya dilem dengan lem silikon—ini juga tersedia di toko material—tahan panas.

Kini tinggal merancang termos untuk menyimpan air panas. Prinsip kerjanya meniru penyimpan air itu. Panas dipertahankan dengan penyekat.

Nurhuda menerapkan teknik insulasi dua lapis (double glazing) dan self-insulating mechanism untuk menahan panas. Ini meniru fenomena efek rumah kaca. Pada rumah kaca, suhu di dalam ruangan lebih panas dari lingkungan di sekitarnya karena cahaya matahari terperangkap di ruangan itu. Supaya biaya tetap rendah, Nurhuda membuat penyekat panas itu dari beton yang sekaligus berfungsi sebagai atap rumahnya.

Luas atap beton itu tergantung kebutuhan. Sebagai patokan, tiap meter persegi pemanas air dapat digunakan untuk memanaskan air 150 liter. Jadi, jika ingin air hangat 900 liter, luas pemanas ideal 6 meter persegi. ”Bisa dibuat dengan ukuran 2x3 meter persegi atau 4x1,5 meter persegi,” kata dia.

Sejauh ini, Nurhuda mengklaim pemanasnya bekerja memuaskan. ”Tak pernah ada masalah teknis yang serius,” kata penekun teknologi tepat guna ini. Satu-satunya masalah yang ia hadapi adalah banyaknya debu yang menempel pada kaca. ”Debu itu harus dibersihkan agar pemanas bekerja sempurna dan airnya lebih panas.”

Pemanas Nurhuda

Jantung dari pemanas air energi matahari Nurhuda adalah sistem pemanasnya. Berikut ini bagannya:

KOLOM AIR

    Dimensi: Lebar 30 sentimeter, tinggi 30 sentimeter Bahan: Batu bata atau beton dan keramik untuk melapisi bagian dalamnya sehingga tak gampang bocor.

PELAT PENYERAP PANAS

    Dibentuk berlipat-lipat untuk menambah luas permukaan yang terkena sinar matahari. Bagian yang menghadap matahari dicat hitam.
    Keratan: Kedalaman 5,7 sentimeter dari tinggi kolom maksimum, 23-25 sentimeter dari dasar kolom. Ini agar air yang telah panas mengalir dari satu kolom ke kolom yang lain.
    Pipa penguras/pemeliharaan

PENUTUP

    Terbuat dari kaca bening setebal 5 milimeter. Jarak antara pelat pemanas dan kaca hitam pertama 7-10 sentimeter.

Sumber : TEMPO Interaktif (11/XXXVIII 04 Mei 2009 )

» kirim ke teman
» versi cetak
» berbagi ke Facebook
» berbagi ke Twitter
» markah halaman ini
revisi terakhir : 16 Mei 2009

 

PERHATIAN : fisik@net berusaha memberikan informasi seakurat mungkin, namun tidak bisa menjamin tidak terjadi kesalahan baik disengaja maupun tidak. Segala akibat dari pemakaian sarana ini merupakan tanggung-jawab pemakai !
- sejak 17 Agustus 2000 -
  Dikelola oleh TGJ LIPI Hak Cipta © 2000-2014 LIPI