PLTS Mini untuk Ventilasi Kendaraan, Bisa hemat daya aki mobil dan CFC free!

PLTS mini untuk ventilasi kendaraan (Dok. Pribadi)

Pemanasan global saat ini menjadi isu yang cukup krusial. Adanya pemanasan global dapat meningkatkan suhu dunia secara keseluruhan. Berdasarkan masalah yang diangkat, pemanasan global dapat menyebabkan kendaraan yang diparkir di tempat terbuka tanpa pelindung apapun menjadi panas. Pengemudi seringkali menjadi tidak nyaman, karena suhu di dalam mobil panas. Tentunya panas ini disebabkan karena tidak adanya sirkulasi udara yang keluar masuk mobil saat diparkir.

Suhu panas mobil ketika diparkir langung dibawah sinar mentari

Saat kendaraan diparkir di bawah panas matahari langsung, panas yang dihasilkan di kabin mobil akan meningkat sampai 80º C . Untuk itu, diperlukan suatu sisem ventilasi yang dapat menstabilkan suhu di dalam mobil supaya pengguna tidak merasa kepanasan saat kembali masuk ke dalam mobil. Terdapat banyak sumber energi yang dapat digunakan untuk men-supply daya untuk ventilator.

Sebagian besar sumber energi yang ada memiliki batas penggunaan dan tidak terbarukan. Energi inipun akan habis karena durasi untuk memulihkannya memakan waktu lebih lama dan dapat menghasilkan polusi. Bahan bakar fosil dapat mengeluarkan gas rumah kaca yang termasuk karbon dioksida yang berkontribusi dalam fenomena pemanasan global.

Energi surya dikenal sebagai salah satu sumber energi ideal yang terbarukan dan tidak menimbulkan polusi . Sehingga energi surya tidak membahayakan lingkungan seperti memancarkan gas berbahaya atau rumah kaca seperti karbon dioksida, sulfur dioksida dan nitrogen oksida ke atmosfer. Selain itu, energi surya tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca seperti karbon dioksida, sulfur dioksida dan nitrogen oksida ke atmosfer. Dengan demikian, penggunaan energi surya akan mencegah masalah konsumsi bahan bakar dan produksi limbah radioaktif. Untuk itulah, mengapa PLTS dipilih untuk suplai daya ventilator. Sistem ini kemudian disebut dengan ventilator udara kendaraan berbasis PLTS.

Apa fungsinya?

Ventilator udara bertenaga PLTS ini secara teori akan menghilangkan udara panas di kabin, dan menggantinya dengan udara segar yang lebih dingin, sehingga menurunkan suhu interior. Berdasarkan riset yang telah dilakukan oleh Rugh et al dengan membandingkan efek ventilasi udara yang masuk melalui saluran HVAC heater/defroster dengan udara yang ditarik keluar dari kendaraan dan tanpa ventilasi apapun. Dapat diketahui bahwa dengan adanya ventilasi, dapat mengurangi suhu maksimum di kaca depan dan dasbor masing-masing sebesar 2,3ºC dan 8,3ºC. Hal yang penting ialah penelitian ini menunjukkan bahwa suhu udara ambien kabin dapat diturunkan hingga 8,3ºC dengan menggunakan ventilator. Dalam sebuah studi oleh Flores et al ., ventilator mereka yang ditingkatkan mampu mengurangi suhu puncak udara kabin sekitar sebesar 7,4ºC.

Komponen penyusun ventilator

Ventilator udara ini terdiri dari dua komponen penting, yakni bagian mekanikal, dan elektrikal. Bagian mekanikal yakni ventilator itu sendiri sebagai alat utamanya. Pemasangannya perlu kipas baru yang berfungsi sebagai ventilasi. Kipas tanpa sikat/brushless CPU dipilih sebagai ventilator. Kipas dipasang ke casing yang bertindak sebagai badan ventilator. Motor ditempatkan di tengah bagian dalam casing langsung di dekat bilik. Ada celah antara kipas dan ruang untuk menghindari benturan dengan bagian di salam kendaraan, khususnya mobil. Kabel positif dan negatif dari kaki motor dipilin bersama untuk memastikan kabel tersebut tidak terkena kipas. Untuk meningkatkan efisiensi kinerja sistem, digunakan dua ventilator. Kedua ventilator tersebut memiliki arah aliran udara yang berbeda. Yang satu menarik udara ke dalam kabin mobil dan yang satu lagi bekerja secara sebaliknya. Dengan demikian, siklus aliran udara terbentuk.

Bagian elektrikal terdiri dari solar panel, mikrokontroler dan sensor panas. Ketika radiasi sinar matahari mencapai panel, partikel sinar matahari atau foton diubah menjadi energi listrik. Proses ini disebut efek fotovoltaik. Saat foton mengenai sel surya, maka akan memicu elektron dalam sel surya dan menyebabkannya bergerak bebas atau dalam keadaan tereksitasi. Keadaan ini akan menghasilkan arus listrik. Daya listrik yang dihasilkan kemudian digunakan sebagai catu daya untuk mengaktifkan ventilator atau kipas angin.

Prinsip Kerja Ventilator Mini Berbasis PLTS

Prinsip kerja ventilator ini ialah mengandalkan sensor panas untuk mendeteksi faktor lingkungan yang ditargetkan dan suhu yang diinginkan yang telah diatur di mikrokontroler. Ketika sensor mendeteksi suhu yang ditargetkan, misalnya >34ºC di dalam mobil, kemudian pengontrol menerima sinyal dan memungkinkan catu daya dari sumber tenaga surya atau baterai isi ulang untuk mengaktifkan ventilator. Jika tidak ada deteksi pada suhu yang ditargetkan, kipas tidak aktif. Saat proses ventilasi berlangsung, suhu akan sedikit menurun dari waktu ke waktu. Ketika suhu yang diinginkan terdeteksi yaitu <30ºC, sensor akan mendeteksi dan akhirnya terjadi proses yang sama dimana mikrokontroler akan menonaktifkan kipas.

Praktis dan Ramah Lingkungan

Sistem ventilasi sini sangat praktis dan ramah lingkungan karena dioperasikan oleh sumber energi ramah lingkungan yaitu energi matahari sebagai energi ideal yang terbarukan, tidak akan habis dan tidak menimbulkan polusi CFC yang dapat merusak ozon. Sistem ini diharapkan dapat dimanfaatkan di lingkup yang lebih luas dan masif.

Referensi

Al-Kayiem, H. H., M. Sidik, M. F., and Munusammy, Y. R. (2010). “Study on the Thermal Accumulation and Distribution inside a Parked Car Cabin”. American Journal of Applied Sciences, 7 (6): 784-789

Diane Little., “Solar energy”, EFMR Monitoring Group, Inc.

Rugh, J. P., Chaney, L., Lustbader, J. (2007). “Reduction in Vehicle Temperatures and Fuel Use from Cabin Ventilation, Solar-Reflective Paint, and a New Solar-Reflective Glazing” . SAE World Congress, Detroit, Michigan, April 16-19, 2007.

Flores, A., Parsy, P., Burnett, I. & Carrasco, A. (2008). SolarVent1530 : Solar Powered Car Ventilation System.

HNM Shah, MZA Rashid and Y.T Tam, “Develop and Implementation of Solar Powered Ventilation System”, Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, Vol. 12, pp. 1211-1221 (2018).