Pengaruh pergerakan panel surya ke arah timur barat terhadap bentuk, mekanisme, sistem struktur dan kapasitas energi yang dihasilkan pada atap Kios Bambu Kinetik di SBCC Garut

Abstract

Matahari merupakan salah satu energi terbarukan yang dapat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Pemanfaatan energi matahari dilakukan dengan mengubah sinar matahari menjadi energi listrik dengan sel surya/ fotovoltaik. Penggunaan panel surya yang biasanya digunakan di sektor industri kini menjadi semakin lebih umum dan digunakan di sektor rumah tangga. Desa Wisata Selaawi terletak di Kecamatan Selaawi yang terletak di Kabupaten Garut, Provinsi Jawa Barat, Indonesia yang memiliki sumber daya alam unggul di penanaman pohon bambunya. Salah satu perwujudan upaya pemerintah dalam mengembangkan Kawasan Pedesaan Industri Bambu Kreatif Selaawi yakni dengan membangun Selaawi Bamboo Creative Center (SBCC) pada tahun 2021 lalu. Sedangkan pada tahun 2023 ini direncanakan pembangunan beberapa objek arsitektural, salah satunya ialah kios yang berfungsi sebagai wadah jual-beli kerajinan bambu ataupun makanan guna memajukan ekonomi pariwisata desa. Penggunaan kios berpanel surya mengembangkan gagasan mengenai kebutuhan penggunaan energi terbarukan kepada Desa Selaawi melalui pembuatan proyek percontohan kios. Kios bambu kinetik yang dilengkapi panel surya ini akan menjadi suatu daya tarik yang kuat di bidang pariwisata dari segi ekonomi dan teknologi. Sehingga diperlukan pengetahuan mengenai faktor pengaruh perolehan radiasi matahari terhadap panel surya kios. Salah satu faktor tersebut ialah orientasi panel surya terhadap posisi matahari. Hal ini menyebabkan keperluan dalam membuat suatu desain panel surya kinetik yang mampu menggerakan panel surya sesuai dengan orientasi yang optimal yang mengikuti arah pergerakan sinar matahari. Maka daripada itu, penelitian ini bertujuan untuk mencari pengaruh sudut kemiringan efektif panel surya terhadap kualitas atap kinetik sebagai naungan, mencari data efektivitas daya yang dihasilkan panel surya kinetik yang dibandingkan dengan panel surya statis beserta penerapannya ke dalam bentuk, sistem konstruksi dan mekanisme model bambu dengan pergerakan kinetik yang paling efisien secara aspek arsitektural. Penelitian ini bersifat eksperimental-kuantitatif dengan bantuan software Rhinoceros dan Grasshopper melalui plugin Ladybug untuk menemukan pergerakan sudut kemiringan efektif pada panel surya per jamnya melalui data azimuth dan altitude yang ditemukan pada simulasi Sunpath. Selanjutnya mencari kapasitas daya AC yang dihasilkan kios bambu kinetik dan statis per jamnya oleh hasil pergerakan timur-barat panel surya kinetik dan statis melalui simulasi Photovoltaic Component. Data simulasi kemudian akan dibandingkan dengan kebutuhan energi kios yang diolah di Google Spreadsheet sehingga diketahui efektivitas pemasangan panel surya pada kios bambu kinetik sebagai alternatif dari pengolah sumber energi terbarukan. Diakhiri dengan membuat model bambu kinetik dengan pertimbangan efektivitas kapasitas daya yang dihasilkan beserta kualitas arsitekturalnya terhadap bentuk, sistem konstruksi, dan mekanisme kios bambu kinetik di Selaawi. Sehingga ditemukan sebuah hasil dari pergerakan timur-barat, bahwa pergerakan single-axis menghasilkan daya dengan persentase fluktuasi efektivitas daya yang tertinggi dibandingkan pergerakan dual-axis ataupun statis. Selain itu mekanisme dari model single-axis memiliki penyediaan efisiensi ruang yang tinggi, biaya yang lebih murah, struktur yang lebih seimbang, dan memiliki mekanisme pergerakan yang tidak rumit sehingga membuat model dapat bertahan lama.