Perpustakaan Digital ITB

Penurunan efisiensi modul fotovoltaik akibat suhu tinggi telah menjadi masalah utama yang mempengaruhi performa sistem. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan sistem fotovoltaik melalui metode pendingin pasif dengan menggunakan aliran air yang dapat disesuaikan pada permukaan modul fotovoltaik untuk menurunkan suhu modul, dan sekaligus meningkatkan efisiensi konversi energi. Dengan menganalisis parameter kunci seperti suhu dan iradiasi, penelitian ini memodelkan pengaruh suhu terhadap performa sel fotovoltaik serta menyelidiki bagaimana pengendalian suhu dapat mempengaruhi efisiensi sistem secara keseluruhan dengan simulasi menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) ANSYS 2024 R1. Hasil studi menunjukkan bahwa peningkatan laju aliran massa pendingin secara signifikan meningkatkan efisiensi sistem pendinginan pada modul fotovoltaik. Efisiensi relatif sistem pendingin meningkat seiring dengan bertambahnya laju aliran massa. Pada iradiasi 1,200 W/m2, efisiensi relatif pada laju aliran 0.05 kg/s sebesar 1.03% meningkat menjadi 6.04% pada laju aliran 0.25 kg/s, menunjukkan pengaruh positif dari sistem pendinginan terhadap suhu modul fotovoltaik. Temperatur inlet air juga berperan penting dalam efisiensi sistem pendinginan. Temperatur inlet yang lebih rendah (21°C) terbukti lebih efektif dalam menjaga suhu panel agar tetap rendah dibandingkan dengan temperatur inlet yang lebih tinggi (23°C atau 25.12°C), terutama dalam kondisi iradiasi tinggi. Analisis penghematan energi (power saving) menunjukkan bahwa efisiensi sistem pendinginan sangat bergantung pada kombinasi variabel seperti iradiasi, head pompa, dan laju aliran air. Power saving yang signifikan tercatat pada iradiasi tinggi (1,100 - 1,200 W/m2) dan head rendah (2.5 - 5 meter). Sistem pendingin tetap efektif dalam menghasilkan power saving positif meskipun terjadi penurunan koefisien temperatur pada modul fotovoltaik. Sebaliknya, peningkatan koefisien temperatur meningkatkan performa sistem pendinginan. Penelitian ini mengindikasikan bahwa sistem pendinginan dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi modul fotovoltaik dengan meminimalkan suhu berlebih pada modul, serta menghasilkan penghematan energi, terutama pada kombinasi kondisi iradiasi tinggi, suhu inlet air rendah dan laju aliran tinggi. Oleh karena itu, ii penelitian ini memberikan wawasan penting dalam optimasi sistem fotovoltaik, dengan menawarkan solusi pendinginan yang tidak hanya meningkatkan efisiensi, tetapi juga mengurangi konsumsi energi untuk proses pendinginan itu sendiri.