Apa itu Pendinginan Pasif?

Pendinginan pasif adalah metode yang menggabungkan desain dan teknologi untuk mendinginkan bangunan tanpa menggunakan daya. Teknik pendinginan tradisional, seperti AC atau pendinginan evaporatif, mengandalkan daya untuk mengoperasikan kompresor dan kipas yang mendinginkan ruangan secara paksa. Tenaga tersebut biasanya dibeli dari utilitas lokal dan dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil yang dapat memiliki efek merusak lingkungan. Teknik pendinginan pasif tidak memerlukan daya dan berkisar dari yang sederhana, seperti menaungi bangunan, hingga yang lebih kompleks, seperti desain bangunan yang strategis. Penggunaan teknik tersebut dapat mengurangi atau menghilangkan kebutuhan pendinginan bertenaga.

Di iklim yang lebih hangat, terutama daerah kering, pendinginan adalah masalah lingkungan utama untuk bangunan. Ada dua sumber utama panas yang tidak diinginkan yang perlu ditangani agar interior bangunan tetap nyaman bagi penghuninya. Sinar matahari langsung pada bangunan, terutama yang menyinari jendela, merupakan sumber utama perolehan panas bagi sebagian besar bangunan. Infiltrasi udara hangat melalui celah dan celah dan perpindahan panas melalui bahan bangunan juga mempengaruhi suhu interior.

Umumnya, metode paling sederhana untuk mendinginkan bangunan adalah dengan mencegahnya dari pemanasan. Orientasi bangunan yang strategis untuk meminimalkan paparan sinar matahari langsung, terutama pada bagian hari yang paling panas, dapat secara signifikan mengurangi beban panasnya. Setelah struktur dibangun, penggunaan tabir surya atau awning serta lansekap strategis dapat membantu menghindari paparan langsung sinar matahari. Dimana paparan langsung tidak dapat dihindari, seperti di atap, teknik reflektif dapat digunakan untuk mencegah pemanasan yang tidak diinginkan. Misalnya, atap dapat dilapisi dengan lapisan putih reflektif untuk mengurangi pemanasan di area yang luas dan tidak terlindungi.

Teknik pendinginan pasif juga dapat mencegah pemanasan dengan mengurangi infiltrasi panas ke dalam struktur. Panas secara alami mengalir dari area bersuhu lebih tinggi, seperti di luar ruangan di musim panas, ke area bersuhu lebih rendah, seperti interior rumah yang nyaman. Mendempul dan menambahkan weatherstripping di sekitar jendela dan pintu, misalnya, mengurangi area di mana udara panas yang tidak diinginkan dapat masuk ke dalam struktur. Isolasi adalah bahan dengan resistensi yang tinggi terhadap aliran panas. Menambahkan insulasi pada bangunan akan menghalangi perpindahan panas yang tidak diinginkan dari lingkungan luar yang lebih panas ke ruang interior yang tetap dingin.

Meskipun banyak pemanasan dapat dicegah, seringkali tidak mungkin untuk menjaga struktur pada suhu yang nyaman melalui penghindaran saja. Strategi pendinginan pasif lainnya melibatkan pendinginan struktur melalui konveksi. Konveksi adalah proses dimana panas dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi lain oleh pergerakan molekul gas atau cairan.

Ventilasi dan jendela yang secara strategis dimasukkan ke dalam desain bangunan, misalnya, dapat mengalirkan udara panas keluar rumah sambil menghirup udara dingin untuk menggantikannya. Udara yang lebih panas lebih ringan daripada udara yang lebih dingin dan naik secara alami dengan sendirinya. Ventilasi yang ditempatkan di dekat langit-langit di sisi rumah yang jauh dari angin dapat membantu udara yang lebih panas ini keluar dari struktur. Untuk menggantinya dengan udara sejuk, ventilasi dan jendela dapat ditempatkan rendah di samping rumah di jalur angin yang ada. Maka masalah sederhana membuka ventilasi dan jendela untuk mendorong konveksi alami untuk mendinginkan struktur.
Metode pendinginan pasif yang lebih kompleks juga dapat dimasukkan ke dalam desain bangunan, seperti tabung pendingin tanah. Tabung pendingin bumi memanfaatkan suhu yang lebih dingin di bawah permukaan bumi untuk mendinginkan suatu struktur. Terkubur di bawah tanah saat mengarah ke struktur, tabung pendingin bumi menarik udara luar ke dalam gedung melalui rute bawah tanah. Saat melewati tabung-tabung ini, udara kehilangan panas ke tanah yang jauh lebih dingin yang dilaluinya dalam perjalanannya ke dalam struktur. Teknik pendinginan pasif lainnya biasanya digunakan dalam hubungannya dengan tabung bumi untuk mengatur konveksi alami melalui struktur dan ventilasi udara yang lebih panas.

Meskipun tidak cocok untuk digunakan di semua lokasi, pendinginan pasif digunakan di banyak area untuk efisiensi energi yang menghasilkan penghematan biaya dan dampak lingkungan yang minimal. Hal ini umumnya paling cocok untuk iklim yang lebih hangat dan daerah kering. Pendinginan pasif dapat menghindari, sebagian atau seluruhnya, biaya teknik pendinginan yang digerakkan oleh perangkat bertenaga seperti kipas dan kompresor. Strategi konservasi energi ini juga dapat bermanfaat bagi lingkungan dengan mengurangi kebutuhan untuk membakar bahan bakar tak terbarukan yang mengeluarkan limbah produk sampingan yang berbahaya bagi lingkungan.