Apakah ukuran pintu dan jendela diskalakan untuk menentukan tingkat suhu udara di ruangan perkantoran dan rumah? Sistem pemanas di bawah lantai bangunan diukur. Tahun 2050, 10 unit mesin pendingin udara terjual tiap detik. Orang-orang menghindari kepanasan.
Penulis/editor: Rayendra L. Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Para peneliti mengumpulkan sejumlah data iklim yang dilakukan di ruangan. Data besar yang didapatkan itu digunakan oleh para ilmuwan untuk memvalidasi kembaran digital atau digital twin.
Menurut para ilmuwan melalui rilis Fraunhofer IBP, konsumsi energi global yang disebabkan penggunaan sistem pendingin udara terus meningkat.
Demikian pula informasi dari International Energy Agency (IEA), yang menjelaskan bahwa total energi yang digunakan untuk mendinginkan bangunan perumahan dan perkantoran pada tahun 2016 mencapai 2000 terawatt hour.
Data itu diperkirakan 10 persen dari total konsumsi daya dunia. Jumlah itu meningkat sebesar tiga kali lipat pada tahun 2050.
Pada saat itu, bayangkan maka sepuluh unit sistem pendingin udara akan terjual setiap detik di dunia. Orang-orang akan kepanasan dan untuk menghindarinya, dunia memerlukan mesin pendingin udara.
Di Jerman, para ahli memperkirakan konsumsi energi untuk mendinginkan bangunan tempat tinggal yakni rumah-rumah, peningkatannya mencapai dua kali lipat selama 20 tahun ke depan.
Untuk bangunan non-perumahan, Badan Lingkungan Jerman memprediksi peningkatannya mencapai sebesar 25 persen.
Bagaimana lonjakan yang diharapkan dalam instalasi sistem pendingin baru ini dapat dicegah?
Pertanyaan itu merupakan masalah besar yang harus ditangani oleh tim peneliti di Fraunhofer IBP.
“Di gedung-gedung yang ada, jika pompa panas–yaitu generator panas–yang sudah terpasang dapat dioperasikan secara terbalik untuk menyediakan Air Conditioned, maka sistem yang sama yang sudah digunakan untuk pemanasan mestinya dapat kita gunakan untuk pendingin,” urai Sabine Giglmeier, ilmuwan Fraunhofer IBP.
Dengan demikian, cara ini akan menghilangkan kebutuhan untuk membeli sistem atau mesin pendingin baru, dan justru kita menghemat energi demikian Sabine Giglmeier menambahkan.
Ilmuwan itu menilai potensi radiator dan sistem pemanas di bawah lantai. Untuk menilai sejauh mana teknologi ini dapat digunakan untuk menghindari panas yang berlebih di musim panas, tim insinyur Sabine Giglmeier menilai potensi dua sistem pemanas.
Pertama, tim ahli menyelidiki apakah radiator dan sistem pemanas di bawah lantai–distributor panas–dapat menggantikan unit pendingin udara yang sering digunakan di lingkup bangunan yang sudah digunakan?
Kedua, unit-unit bangunan membuang panas limbah melalui tabung dan melalui jendela atau melalui lubang berbentuk pipa yang membentang di dinding atau di lantai dasar bangunan.
“Sistem pendingin udara ini tidak hanya menggunakan banyak daya, tetapi juga menghasilkan suara yang keras dan menghasilkan angin. Keadaan itu menyebabkan masalah kebersihan, apa lagi tidak dirawat dengan baik,” jelas Sabine Giglmeier, ilmuwan senior Fraunhofer IBP itu.
Apakah digunakan simulasi dengan WUFI® Plus? Tim ahli menentukan, apakah pompa panas dapat dikombinasikan dengan radiator atau sistem pemanas di bawah lantai untuk digunakan sebagai sistem pendingin?
Para peneliti melakukan tes awal di bawah kondisi laboratorium di ruang iklim dengan radiator dan sistem pemanas yang dilakukan di bawah dasar lantai.
Sistem pemanas berbasis kembar digital atau digital twin kemudian diuji dengan menggunakan perangkat lunak simulasi bangunan yang dinamai WUFI® Plus. Peragkat ini berguna untuk menentukan apakah pengukuran laboratorium cocok dengan perhitungan perangkat lunak.
“Kita menggunakan kembar digital untuk menghasilkan representasi realitas yang valid, dan menghitung efek dari sistem secara keseluruhan dalam berbagai skenario aplikasi,” tambah Sabine Giglmeier , insinyur ilmuwan Fraunhofer IBP.
Cara ini memungkinkan tim peneliti untuk mengidentifikasi area spesifik di mana pompa panas plus radiator atau pemanas di bawah lantai paling efektif, ungkap Sabine Giglmeier , ilmuwan Fraunhofer IBP
Perangkat lunak simulasi membuat hubungan hygric yakni kapasitas penyangga antara panas dan kelembaban dalam perhitungan.
Simulasi dapat diskalakan untuk semua jenis bangunan, dengan mempertimbangkan berbagai parameter seperti ukuran ruangan dan pintu, ukuran elemen pemanas, suhu eksternal dan desain serta jumlah jendela.
Para peneliti dapat memeriksa parameter lain, seperti kebutuhan energi dan kenyamanan. Apa tujuannya?
Baca: Manfaat Titik Embuh dalam Perhitungan Peneliti, Pompa Pemindah Panas
Manfaat Titik Embun dalam Perhitungan Peneliti, Pompa Pemindah Panas 