Baja Besi vs Aluminium: Rangka Terbaik untuk Panel Surya

Energi surya, teknologi luar biasa yang mengubah sinar matahari menjadi listrik, secara fundamental membentuk kembali lanskap energi kita dengan karakteristiknya yang bersih dan berkelanjutan. Tetapi pernahkah Anda mempertimbangkan pahlawan tanpa tanda jasa yang mendukung panel fotovoltaik ini—rangka yang diam-diam menjaga konversi energi? Pilihan antara rangka baja dan aluminium membawa implikasi signifikan untuk kinerja surya.

Panel surya, atau panel fotovoltaik (PV), adalah perangkat yang mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik melalui efek fotovoltaik. Intinya adalah sel fotovoltaik, biasanya terbuat dari bahan silikon, yang dipasang dengan aman di dalam rangka pelindung. Ketika sinar matahari mengenai sel-sel ini, foton merangsang elektron dalam atom silikon, menciptakan aliran arus searah. Listrik ini dikumpulkan melalui kabel internal dan diarahkan ke inverter, yang mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC) untuk penggunaan rumah tangga dan komersial.

Desain modular teknologi surya menawarkan fleksibilitas luar biasa. Beberapa sel PV membentuk satu panel, sementara beberapa panel dapat terhubung untuk membuat susunan surya. Pendekatan yang dapat diskalakan ini memungkinkan solusi energi yang disesuaikan yang disesuaikan dengan persyaratan daya tertentu. Sebagai sumber energi bersih, tenaga surya secara signifikan mengurangi ketergantungan bahan bakar fosil dan emisi gas rumah kaca, memainkan peran penting dalam pengembangan energi berkelanjutan.

Membuat panel surya menyerupai pembuatan instrumen presisi, yang membutuhkan perakitan cermat dari berbagai bahan. Proses manufaktur melibatkan beberapa langkah penting:

1. Persiapan Bahan: Mengumpulkan sel fotovoltaik, bahan rangka, kaca temper, lembaran belakang, film EVA (etilena-vinil asetat), kotak sambungan, kabel, peralatan solder, dan alat khusus.
2. Pengaturan Sel & Penyolderan: Mengatur sel PV secara tepat di permukaan yang rata dan menghubungkannya melalui penyolderan untuk membentuk sirkuit lengkap.
3. Enkapsulasi EVA: Menerapkan film EVA yang dipotong tepat di atas sel, kemudian merekatkannya melalui panas dan tekanan untuk menciptakan perlindungan tahan lembab dan penyerap guncangan.
4. Aplikasi Backsheet: Memasang lembaran belakang pelindung di atas lapisan EVA untuk melindungi dari kelembaban dan radiasi UV.
5. Pemasangan Kaca Temper: Memasang kaca temper yang dipotong khusus (biasanya setebal 6-7mm) untuk memberikan ketahanan benturan sambil mempertahankan transmisi cahaya yang optimal.
6. Koneksi Kotak Sambungan: Menghubungkan kabel sel PV ke kotak sambungan yang berisi dioda pelindung yang mencegah aliran arus balik.
7. Perakitan Rangka: Mengamankan panel yang telah selesai di dalam rangkanya, yang menyediakan titik pemasangan dan perlindungan lingkungan tambahan.

Dalam konstruksi panel surya, pilihan antara rangka aluminium dan baja menghadirkan keunggulan yang berbeda untuk aplikasi yang berbeda:

Pemasangan Atap: Sifat ringan aluminium membuatnya ideal untuk aplikasi di atap, meminimalkan masalah beban struktural. Keuntungan ini meluas ke instalasi seluler seperti RV dan kemping.

Pemasangan di Tanah: Kedua bahan bekerja dengan baik untuk sistem yang dipasang di tanah, meskipun aluminium menawarkan penyesuaian di masa mendatang yang lebih mudah. Baja menjadi lebih disukai hanya dalam kondisi cuaca ekstrem.

Rangka panel surya melayani banyak tujuan penting di luar dukungan struktural sederhana:

• Perlindungan: Melindungi panel dari tekanan lingkungan termasuk angin kencang, hujan lebat, dan dampak hujan es.
• Keamanan: Mencegah perpindahan atau pelepasan panel yang dapat membahayakan orang atau properti.
• Optimasi Kinerja: Memungkinkan penyesuaian sudut yang tepat untuk memaksimalkan paparan surya dan penangkapan energi.

Evaluasi menyeluruh terhadap aluminium dan baja memerlukan pemeriksaan beberapa aspek teknis:

Kekuatan: Meskipun baja umumnya menawarkan kekuatan mentah yang lebih besar, aluminium memberikan rasio kekuatan terhadap berat yang unggul. Baja unggul dalam ketahanan geser, sementara aluminium menunjukkan keuletan dan kinerja cuaca dingin yang lebih baik.

Ketahanan Korosi: Aluminium secara alami tahan terhadap karat melalui oksidasi, meskipun permukaan yang tidak terlindungi dapat berkarat. Baja membutuhkan lapisan pelindung untuk mencegah karat, dengan varian baja tahan karat menambah berat dan biaya.

Berat: Kepadatan aluminium kira-kira 2,5 kali lebih ringan dari baja, mengurangi biaya transportasi dan menyederhanakan pemasangan.

Biaya: Baja standar biasanya berharga lebih murah daripada aluminium, meskipun baja tahan karat menjadi lebih mahal. Ekstrusi aluminium khusus dapat menawarkan solusi yang sangat ekonomis untuk bentuk khusus.

Dampak Lingkungan: Aluminium umumnya menghadirkan kredensial yang lebih hijau karena bobotnya yang lebih ringan, kemampuan daur ulang, dan persyaratan energi produksi yang lebih rendah, meskipun pembuatannya masih menghasilkan emisi yang substansial.

Keputusan antara rangka baja dan aluminium pada akhirnya bergantung pada persyaratan proyek tertentu. Daya tahan baja yang kokoh cocok untuk instalasi tanah yang menuntut, sementara fleksibilitas ringan aluminium membuatnya lebih disukai untuk aplikasi di atap dan seluler. Pertimbangan yang cermat terhadap lingkungan pemasangan, kendala anggaran, dan kebutuhan kinerja jangka panjang mengarah pada pemilihan material yang optimal dalam sistem energi surya.