solar industrial process heat

energi dalam jumlah yang sangat besar digunakan untuk proses low temperature dalam

industri, untuk beberapa aplikasi seperti pengeringan kayu atau makanan, pencucian

makanan, operasi ekstraksi dalam metalurgi dan proses kimia, memask, pengasapan produk

bahan bebatuan, paint drying, dan masih banyak lagi. temperatur untuk aplikasi ini dapat

berkisar jaraknya dari dekat lingkungan yang cocok ke low pressure steam dan energi dapat

tersedia dari flat-plate collectors atau collectors terkonsentrasi dari rasio konsentrasi rendah.

prinsip operasi dari komponen komponen dan sistem telah dibahas pada bab awal untuk

aplikasi langsung dalam aplikasi panas proses industrial. fitur yang unik dari aplikasi ini

adalah skla yang digunakan, konfigurasi sistem dan kontrol diperlukan dalam kebutuhan

industri dan integrasi dari suplai energi sistem solar dengan sumber energi tambahan dan

proses industrial. simulasi proses menyerupai keluaran pada bab 10 dan bab pada heating dan

cooling juga berguna dalam aplikasi industri . metode desain dibahas pada bab 20 (jika energi

yang dibutuhkan sekitar 20C) dapat diaplkasikan untuk banyak operasi pemanas solar

industri.

selain dari crop drying tradisional dan solar evaporating yang telah dipraktekan selama

berabad abad, kebanyakan aplikasi solar untuk proses industri biasanya relatif dengan skala

kecil dan secara eksperimental alami. pada bab iniakan dipelajari beberapa desain umum dan

konsiderasi ekonomi dan secara tegas dijelaskan beberapa contoh aplikasi industrial untuk

mengilustrasikan potensial peralatan energi solar untuk industri dan jenis permasalahan yang

ada dalam aplikasi industrial.

16.1 Integration with industrial procces

Dua pertanyaan utama yang dapat dipertimbangan dalam aplikasi proses industri terfokus

pada penggunaan energi yang bagaimana yg dapat dipakai dan temperatur yang akan di

distribusikan.

jika proses membutuhkan udara panas untuk pengeringan langsung , sistem pemanasan udara

tersebut mungkin sistem energi solar yang cocok dan dibutuhkan . jika steam diperlukan

untuk mengoperasikan autoclave atau indirect dryer, energi solar harus didesain untuk dapat

menghasilkan steam dan concentrating collectors akan mungkin dibutuhkan. jika air panas

diperlukan untuk membersihkan dalam proses makanan, sistem energi solar akan

membutuhkan pemanas liquid.

faktor penting yang mendeterminasi sistem terbaik untuk digunakan adalah temperatur dari

fluida ke collector. bangunan secara umum mengaplikasikan pemanas (example, udara pada

collectors dalam sistem udara selalu pada atau dekat dengan temperatur ruangan) tidak dapat

diaplikasikan pada insdustrial proses, dan konfigurasi sistem dan energi yang digunakan

mungkin akan berbeda.

Energi mungkin diperlukan pada temperatur particular atau melebihi range dari temperatur.

jika low pressur steam terkondensi dalam indirect dryer , kondensasi akan mungkin

disirkulasi kembali dan proses sistem solar akan digunakan untuk mengirimkan energi pada

temperatur konstan. saat proses cleaning air bersih dipanaskan dari suplai temperatur dalam

bberapa lever berguna minimum. jadi energi dapat ditambahkan ke air daam range

temperstur. sistem pada fluida kerja disirkulasikan kembali ke tanki akan emungkinkan

operasi intermediate range temperature.

temperatur pada energi yang digunakan di banyak proses industri tidak terbatas oleh karakter

suplai energi konvensional. pengganitian sumber energi konvensional dengan solar energy

dalam aplikasi retrifit biasanya terbatas pada operasi dalam tempertur yang sama bila sumber

tersebu digantikan. dalam aplikasi baru , sejak solar collectors beroperasi lebih efisien pada

temperatur rendah , proses industri itu sendiri harus di uji untuk melihat jika temperatur

energi yang dialirkan dapat dioptimalkan.

storage akan selalu digunkan dalam proses industri, kecuali dimana maximum rate pada

sistem energi solar tidak cukup besar dibandingkan nilai pada proses yang membutuhkan

energi. jika storage digunakan keseimbangan energi dan persamaan nilai dpada bab dapat

digunakan untuk mendeskripsikan sunsistem storage.

the invesment dalam proses industri sangat luas dan transient dan intermittent karekteristik

energi solar sangat unik dimana penelitian opsi slar energy untuk aplikasi industri dapat

diselesaikan dengan metode biaya yang lenih kecil dibandingkan the invesments.

16.2 Pertimbangan desain mechanical

Banyak proses industri mengkonsumsi energi dalam jumlah besar dalam ruang yang kecil.

Jika solar dapat dipertimbangkan untuk aplikasi tersebut , lokasi kolektor dapat menjadi

permasalahan. ini memungkinkan kebutuhan untuk meletakan susunan collector di dekat

bangunan atau lantai, dengan menggunakan pipa panjang. Area kolektor mungkin terbatas

oleh atap bangunan . Bangunan saat ini secara umum tidak didesain atau diorientasikan untuk

susunan collectors yang terakomodasi, dan dalam banyak kasusu struktur untuk menyokong

susunan collectors harus ditambahkan struktur lagi. bangunan baru dapat didesain terkadang

kecil atau tidak ada biaya tambahan untuk memaasang akses collectors.

hubungan dengan suplai energi konvensinal harus kompetibel dengan proses. jika udara ke

pengering harus dipanaskan , kemungkinan hal tersebut perlu menggunakan solar preheated

udara didalam suplai pengering udara. Dalam food processing, sanitasi tanaman perlu ada.

hal tersebut tidak mungkin untuk menyeragamkan permasalahan ini. rekayasa dari proses

energi solar dan proses industri harus benar benar kompetibel. dalam banyak contoh dalam

bahasan selanjutnya , solar heating konstan, menyuplai bagian yang relatf kecil dari beban

pembangkit dan dalam variasi nilai permasalahan disinni telah ditemui.

163. Economics of industrial heat

dalam konstruksi yang baru , provision untuk mounting kolektor mungkin hanya berarti

nominal dalam desain struktur. biaya operasi didalam jenis item seperti aplikasi solar yang

lain, seperti parasitic power, maintenance, insurance , dan pajak real estate.

penyamarataan untuk solar heating dimana area collector dapat dipertimbangkan sebagai

variabel desain utama tidak perlu di perpanjang untuk aplikasi proses industri. tidak terdapat

hubungan antara ketergantungan waktu pembebanan dan suplai energi, dan antara area

collector dan kapasitas storage mungkin dapat menjadi parameter desain yang penting .

secara umum desain dari solar industrial proses akan selalu berdasarkan studi nilai yang tepat

dari variabel dari tiap parameter penting, dalam sudut pandang karakteristik energi – using

process.

sebagai kebutuhuhan yang tinggi dalam industri , solar secara normal dikombinasikan dengan

suplai energi konvensional. penggunaan energi yang diproduksi solar sistem membuat

pengurangan konsusmsi bahan bakar dari suplai energi konvensional (pembangkit). industri

membeli bahan bakar dalam kuantitas yang besar dibandingkan industri rumahan.

proses industri musiman yang hanya dapat memanfaatkan output dari pemanas solar

pertahun, akan menunjukan nilai ekonomi yang rendah dibandingkan proses yang beroperasi

sepanjang tahun. aplikasi Food processing dalam iklim temprate dapat menjadi contoh.

Kerugian tersebut dapat diminimalisir oleh orientasi kolektor untuk memaksimalkan output

sepanjang periode penggunaan. hal tersebut juga memungkinkan untuk pengembangan

penggunaan energi off season seperti pemanas bangunan. salah satu contoh dapat ditunjukan

pada kombinasi fungsi

16.4 Open circuit air heating applications

pemanas udara luar digunakan di banyak aplikasi industri dimana resirkulasi udara tidak

berguna karena kontaminasi. contohnya adalah pengering , paint spraying, dan suplai udara

bersih untuk rumah sakit. memanaskan udara lingkungan merupakan operasi ideal untuk

collector, selama dioperasikan dekat dengan udara lingkungan. dalam kasusnya terdapat

persamaan yang dibuat sebagai contoh sistem kontrol disusun untuk membuat temperatur

keluaran menjadi yang diinginkan dengan menyesuaikan flow rate sebagai inlet jeni

temperatur.

persamaan 16.4.1 adalah evaluasi untuk jam operasi sistem solar. seluruh metode perhitungan

variabel pada persamaan dijelaskan pada bab 2, 4,5 dan 6. radiasi kritis dari collector

memanaskan udara lingkungan adalah nol . untuk operasi sebulan penuh sistem, rata rata

penggunaan gain perhari dapat dihitung pada persamaan 16.4.2. kalkulasi gain perbulan akan

berguna untuk sistem yang dimanapun incidnt radiation cukup tinggi untuk operasi kipas.

dua sistem yang memanaskan udara lingkungan yaitu yang pertama, aplikasi ekperimental

untuk pengering makanan kedua adalah pemanas ruangan dalam kuantitas besar udara luar

harus disuplai ke bus maintenance facility dimana dimaksudkan untuk bertemu dengan udara

dalam kualitas udara ruangan.

RANGKUMAN

Penggunaan energi solar untuk pemanasan proses industri memiliki nilai potensi aplikasi

yang dapat menggantikan bahan bakar fosil dalam kuantitas yang besar. aplikasi ini dapat

memiliki daya saing. pembelian bahan bakar industri dalam jumlah pada harga yang rendah.

harga tersebut dapat dikurangi sebagai pemotongan biaya operasi dari pendapatan.

penguurangan yang terkait dengan biaya membuat aplikasi solar sistem lebih terasa.