skema penyuling surya

Sistem Pengumpulan langsung / Direct Collection Systems Pada Desalinasi Surya

Di antara metode non-konvensional untuk desalinasi air payau atau air laut adalah distilasi surya. Proses ini membutuhkan teknologi yang relatif sederhana dan dapat dioperasikan lebih mudah. Perawatannya mudah sehingga dapat digunakan di mana saja dengan masalah minim.

Contoh representatif dari sistem pengumpulan langsung adalah penyuling surya /solar stills yang menggunakan efek rumah kaca untuk menguapkan air asin. Terdiri dari cekungan di mana sejumlah air laut tertutup dalam cekungan kaca terbalik kaca berbentuk V. Sinar matahari menembus atap kaca dan diserap oleh dasar cekungan yang menghitam. Saat airnya dipanaskan, tekanan uapnya meningkat. Uap air yang dihasilkan mengembun di bagian bawah atap dan mengalir ke palung yang mengalirkan air suling ke reservoir. Penyuling bertindak sebagai perangkap panas karena atapnya transparan terhadap sinar matahari yang masuk tetapi buram terhadap radiasi inframerah yang dipancarkan oleh air panas (efek rumah kaca). Atap membungkus uap, mencegah kerugian, dan mendinginkan air asin.

Gambar 1 menunjukkan berbagai komponen keseimbangan energi dan kehilangan energi termal di unit distilasi surya simetris kemiringan ganda konvensional (juga dikenal sebagai penyuling surya tipe atap atau tipe rumah kaca). Penyuling terdiri dari baskom kedap udara, biasanya terbuat dari beton, lembaran besi galvanis, atau fiber-reinforced plastic (FRP), dengan penutup atas dari bahan transparan seperti kaca atau plastik. Permukaan bagian dalam alas, yang dikenal sebagai basin liner dengan permukaan menghitam yang efektif menyerap radiasi matahari di atasnya. Air payau atau air garam diumpankan ke dalam basin untuk pemurnian kation menggunakan energi matahari.

skema penyuling surya
Gambar 1. Skema penyuling surya / solar still
Gambar 2. Desain-desain umum penyuling surya

Penyuling membutuhkan pembilasan yang sering biasanya dilakukan pada malam hari. Pembilasan dilakukan untuk mencegah pengendapan garam. Masalah desain yang dihadapi dengan penyuling adalah kedalaman air garam, keketatan uap, kebocoran distilat, metode isolasi termal, dan kemiringan penutup, bentuk, dan bahan. Efisiensi penyuling didefinisikan sebagai rasio energi yang digunakan dalam penguapan air dalam penyuling ke energi matahari di kaca penutup. Biasanya 35% maksimum dan produksi penyuling harian sekitar 3 – 4 L/m2.

Parameter meteorologi seperti: kecepatan angin, radiasi matahari, suhu langit, suhu lingkungan, konsentrasi garam, pembentukan ganggan di air, dan lapisan mineral pada basin memengaruhi dengan tegas kinerja dari tenaga penyuling surya. Untuk kinerja yang lebih baik dari penyuling konvensional, berikut ini modifikasi yang diusulkan oleh berbagai peneliti:

  • Mengurangi koefisien kerugian dasar
  • Mengurangi kedalaman air di basin-multiwick solar still
  • Menggunakan reflektor
  • Menggunakan kondensor internal dan eksternal
  • Menggunakan dinding belakang dengan kain katun.
  • Menggunakan pewarna.
  • Menggunakan arang.
  • Menggunakan elemen penyimpan energi.
  • Menggunakan sponge cube.
  • Mengondensasi penutup pendingin
  • Menggunakan penyuling miring
  • Meningkatkan luasan penguapan

Meskipun hasil dari solar stills sangat rendah, penggunaannya terbukti ekonomis layak jika air yang dibutuhkan sedikit dan biaya pekerjaan pipa dan peralatan lain yang diperlukan untuk memasok area kering dengan produksi alami air tawar tinggi.

Penyuling dapat digunakan sebagai desalinator untuk pemukiman terpencil yang mana air asin adalah satu-satunya air yang tersedia, listrik langka, dan permintaan kurang dari 200 m3/d. Hal ini sangat layak jika pengaturan jaringan pipa untuk area tersebut tidak ekonomis dan pengiriman dengan truk tidak dapat diandalkan atau mahal. Karena pabrik desalinasi lainnya tidak ekonomis untuk kapasitas permintaan air tawar rendah, pembangkit listrik tenaga surya dipandang sebagai sarana bagi masyarakat untuk mencapai kemandirian dan memastikan pasokan air tawar secara teratur.

Kesimpulannya, penyuling adalah yang termurah, sehubungan dengan biaya awalnya, dari semua sistem desalinasi yang tersedia yang digunakan saat ini. Penyuling adalah sistem pengumpulan langsung /direct collection systems, yang sangat mudah dibangun dan dioperasikan. Kerugiannya dari penyuling surya adalah hasilnya rendah yang menyiratkan bahwa tanah yang luas untuk unit perlukan. Dapat dipertanyakan apakah penyuling dapat bertahan di tanah mirip gurun yang tersedia dekat laut. Namun, memperoleh air tawar dari garam atau air payau dengan penyuling berguna untuk daerah kering dan terpencil di mana tidak ada sarana ekonomis yang lain untuk mendapatkan pasokan air.

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Kalogirou, Soteris A. 2009. Solar Energy Engineering: Processes and Systems. Amerika Serikat: Elsevier.

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments