Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Proses manufaktur

Sistem Pemanas Tenaga Surya

Latar Belakang

Hanya dalam satu detik, Matahari mengeluarkan 13 juta kali energi yang dihasilkan oleh semua listrik yang dikonsumsi dalam satu tahun di Amerika Serikat. Hanya sepersejuta energi Matahari yang mencapai Bumi, tetapi jumlah yang sedikit ini akan lebih dari cukup untuk memenuhi kebutuhan energi seluruh planet kita. Kesulitan relatif dalam mengekstraksi energi dari Matahari, jika dibandingkan dengan sistem yang memperoleh energi dari bahan bakar fosil atau tenaga nuklir, telah menghambat perkembangannya sebagai sumber energi yang tersebar luas. Namun, dalam skala yang lebih kecil dan dalam banyak proyek eksperimental, energi surya telah terbukti sangat efektif dalam menghasilkan listrik dan panas.

Energi surya pertama kali dieksplorasi untuk keperluan listrik pada 1950-an, ketika kebutuhan akan pembangkit tenaga listrik yang berkelanjutan pada satelit ruang angkasa melahirkan pengembangan sel surya di Bell Telephone Laboratories Amerika Serikat. Bahkan saat ini, sel surya silikon terbaik mengubah sinar matahari menjadi tenaga listrik dengan efisiensi hanya 18%. Namun, percobaan telah memanfaatkan listrik yang dihasilkan matahari dengan sukses besar. Salah satu proyek yang sangat terlihat yang berfokus pada tenaga surya adalah perlombaan mobil bertenaga surya internasional tahunan.

Energi matahari telah terbukti lebih efektif dan telah digunakan secara lebih luas baik untuk sistem pemanas dan pendingin air dan ruang. Sebagai pemanas air, energi matahari paling umum digunakan untuk memanaskan kolam renang. Untuk pemanas ruangan, dua jenis sistem utama digunakan. Sistem pemanas surya pasif menerima energi matahari langsung ke dalam bangunan melalui jendela besar yang menghadap ke selatan (di belahan bumi utara) dan secara langsung memanaskan ruang di dalamnya (ini dikenal sebagai perolehan langsung dan juga disebut sebagai efek rumah kaca) atau melalui dinding atau atap yang menyerap radiasi matahari, menyimpan panas yang dihasilkan, dan mentransfer panas ke dalam bangunan (ini dikenal sebagai perolehan tidak langsung). Sistem pasif juga dapat menggunakan komponen penyerap dan penyimpanan (seperti batuan dasar) yang bukan merupakan bagian dari bangunan, tetapi berada dalam ruang tersendiri. Ini dikenal sebagai sistem gain terisolasi.

Sistem pemanas surya aktif menggunakan air atau udara untuk mengangkut panas dari pengumpul yang dipasang di sisi yang menghadap ke selatan (sekali lagi, di belahan bumi utara) atap bangunan ke tempat tidur batu atau tangki air. Panas yang tersimpan dapat diizinkan masuk ke dalam ruangan secara langsung saat menggunakan lapisan batuan dan udara sebagai fluida transfer, atau melalui unit koil kipas saat energi matahari pertama kali memanaskan air. Panas kemudian ditransfer melalui kumparan untuk memanaskan udara. Sistem pendingin juga dibagi menjadi sistem pasif dan sistem aktif yang memanfaatkan udara malam dan kondensasi untuk mendinginkan udara dalam sebuah bangunan.

Berbagai jenis panel kolektor surya dapat digunakan dan disesuaikan dengan jenis fasilitas yang dipanaskan atau didinginkan. Kolektor pelat datar, kotak besar dan datar dengan bagian atas kaca dan bagian bawah hitam penyerap panas yang berisi pipa yang sejajar dengan bagian atas dan bawah, paling cocok untuk penggunaan rumah tangga. Kolektor konsentrat, terbuat dari bahan pemantul dan berbentuk seperti bak atau mangkuk, paling cocok untuk penggunaan industri.

Sejarah

Matahari telah berfungsi sebagai sumber panas sejak awal waktu, tetapi yang paling awal didokumentasikan penggunaan sistem pengumpulan surya buatan manusia dimulai pada tahun 1776 ketika ilmuwan Swiss Horace de Saussure mengembangkan kolektor yang belum sempurna sering disebut sebagai "kotak panas." Astronom Sir John Herschel menggunakan kotak panas untuk memasak makanan selama ekspedisi ke Afrika pada tahun 1830-an, dan penggunaan energi panas matahari untuk memasak dan tujuan penyulingan air kemudian menjadi umum di beberapa bagian Afrika.

Perintis Amerika awal pada akhir 1800-an menggunakan panci dan wajan hitam untuk memanaskan air saat mereka bepergian di siang hari, sehingga mempopulerkan penggunaan energi matahari untuk memanaskan air. Ide itu digunakan secara luas di wilayah negara yang sebaliknya harus mengimpor bahan bakar untuk pemanas air. Misalnya, pada tahun 1897 hampir 30% rumah di Pasadena, California, menggunakan pemanas air tenaga surya.

Energi surya terus digunakan secara moderat sepanjang abad berikutnya, tetapi popularitasnya melonjak selama krisis energi dan minyak tahun 1970-an. Penggunaan energi surya berkurang seiring dengan meredanya krisis energi, tetapi popularitasnya meningkat kembali pada 1990-an karena populasi semakin sadar akan bahaya lingkungan dan kesehatan masyarakat yang disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil dan penggunaan tenaga nuklir.

Bahan Baku

Karena ada banyak jenis sistem pemanas surya, ada berbagai macam bahan baku yang dapat digunakan dalam pembuatannya. Entri ini akan fokus pada sistem pasif perumahan dasar dan sistem aktif perumahan dasar.

Sistem pemanas surya pasif memerlukan panel kolektor pelat datar hitam yang terbuat dari pelat penyerap baja yang dilapisi dengan dua lembar kaca dan bantalan isolasi yang terbuat dari isolasi serat kaca atau busa poliuretan dengan permukaan aluminium foil, yang berfungsi sebagai penghalang kelembaban. . Sistem ini terkandung dalam kotak dangkal yang terbuat dari kayu, baja galvanis, atau aluminium. Sistem ini juga biasanya membutuhkan tempat penyimpanan panas, yang berisi kerikil atau batu kering. Unit ini menyimpan panas ketika sebuah bangunan cukup dipanaskan. Selain itu, sistem memerlukan termostat diferensial, sistem elektronik yang memungkinkan kontrol manual tingkat panas dan, dengan demikian, suhu kamar, dan modul penanganan udara yang terdiri dari saluran penghubung, filter udara, blower, dan peredam otomatis.

Sistem pemanas surya perumahan aktif yang menggunakan air sebagai agen penyimpanan memerlukan kolektor pelat datar yang terbuat dari satu atau dua lembar kaca atau plastik transparan dengan pipa logam hitam dan bantalan insulasi yang terbuat dari papan fiberglass atau bahan insulasi serupa. Sistem ini juga membutuhkan pompa air, tangki penyimpanan, koil penukar panas, pemanas tambahan, kipas angin, filter, dan katup kontrol. Jika batu digunakan sebagai bahan penyimpanan, wadah berinsulasi harus digunakan untuk menampungnya dan, tentu saja, pompa air dan kumparan tidak diperlukan.

Semua sistem pemanas surya menggunakan dempul, pelapis aluminium, dan strip penutup, kemungkinan besar terbuat dari karet, cat, dan kayu.

Manufaktur
Proses

Kolektor

Sistem penanganan dan kontrol udara

Penyimpanan

Kontrol Kualitas

Untuk sistem pemanas surya perumahan, kecocokan penutup ujung dan kecukupan dempul pada kolektor dapat diuji menggunakan bom asap untuk mendeteksi kebocoran. Uji asap dilakukan sebelum kaca.

Masa Depan

Karena semakin banyak prototipe unit komersial dan hunian berpemanas dan bertenaga surya dikembangkan, sumber energi ini menunjukkan tanda-tanda serius untuk tumbuh menjadi sumber panas dan listrik yang lebih dari sekadar eksperimental. Kelompok lingkungan dan sumber daya alam, serta dan sering bekerjasama dengan Departemen Energi Amerika Serikat dan beberapa organisasi internasional, terus mendorong ketergantungan yang lebih luas pada panas matahari dan tenaga serta terus mengembangkan penggunaan baru dan inovatif untuk sumber ini. energi. Sementara pekerjaan di dalam Fasilitas Penelitian Energi Matahari Departemen Energi berfokus pada tenaga fotovoltaik, bangunan itu sendiri berdiri sebagai bukti keberhasilan energi surya. Desain bangunan yang inovatif, sarat jendela, seperti tangga memungkinkan pencahayaan dan pemanasan matahari langsung dan berdiri sebagai contoh betapa suksesnya ketergantungan pada energi matahari—dan betapa lazimnya ketergantungan seperti itu di masa depan.

American Solar Energy Society mendemonstrasikan kepraktisan energi surya dalam tur rumah surya tahunannya. Organisasi ini juga terus memberi tahu anggotanya tentang perkembangan legislatif mengenai masalah energi surya. Pada Juli 1996, misalnya, organisasi tersebut aktif melobi pengesahan undang-undang pendanaan energi terbarukan. Meskipun tidak ada undang-undang seperti itu telah diberlakukan sampai saat ini, pengenalan tagihan tersebut menunjukkan minat dalam masalah energi surya di antara setidaknya beberapa anggota Kongres. International Solar Energy Society prihatin dengan masalah serupa di tingkat global, dan bekerja untuk ketergantungan yang lebih besar pada energi matahari di seluruh dunia.


Proses manufaktur

  1. C# menggunakan
  2. Sistem nirkabel untuk meningkatkan keandalan di pembangkit listrik Nevada
  3. Sistem Bubut Presisi Hemat Energi
  4. Pengertian energi matahari
  5. Pengertian energi panas
  6. Memahami energi pasang surut
  7. Memahami energi terbarukan
  8. Pengertian energi panas bumi
  9. Memahami sistem konveyor
  10. Pengertian Sistem Suspensi