Solar Boiler

Solar boiler adalah suatu suatu peralatan yang dapat dimanfaatkan untuk menyerap energi panas matahari dan energi panas tersebut diteruskan ke pipa-pipa yang berisi air sehingga terjadi peningkatan suhu dari air yang berada di dalam pipa tersebut. Untuk memanfaatkan energi matahari secara efektif dan maksimal maka digunakan pengumpul panas yang disebut kolektor.

Prinsip dasar dari kolektor adalah jika terdapat energi gelombang pendek yang dipancarkan oleh sinar matahari diserap oleh suatu benda berwarna hitam, maka sebagian besar energi radiasi diserap dan diubah menjadi energi panas (Kreider,1982).

Macam-macam Solar Boiler 

Berdasarkan cara kerjanya solar boiler dibedakan menjadi tiga macam, yaitu (L.Valenzuela,2004) :
Jenis-jenis Solar Boiler
Jenis-jenis Solar Boiler

a. Once Trough mode

Pada tipe ini, cairan yang akan diproses berupa liquid disebut feedwater. Feedwater ini dipanaskan di dalam preheater, kemudian dievaporasi sehingga menjadi superheated steam melalui proses di dalam kolektor surya. Keuntungan dari sistem ini adalah sistem yang paling sederhana, tetapi parameter-parameter dari uap kering yang merupakan outlet dari kolektor sulit untuk dikontrol. Pada mode ini injector airnya diletakkan di depan kolektor terakhir bertujuan untuk mengontrol suhu uap outletnya.

b. Injection mode

Pada mode ini air diinjeksi pada beberapa tempat di sepanjang kolektor. Sistem pengukuran yang diperlukan untuk proses kontrol pada mode ini tidak bekerja dengan baik selama eksperimen.

c. Recirculation mode

Merupakan mode paling konservatif dari ketiganya, separator antara uap dan air ditempatkan diakhir bagian penguapan dari kolektor surya. Jumlah air yang masuk ke separator lebih besar daripada jumlah air yang bisa dievaporasi. Pada intermediate separator, luapan air disirkulasi ke dalam loop kolektor dan dicampur dengan air di preheater.

Ketiga mode tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan. Biaya operasional dan kompleksitas dari Once Trough mode adalah yang paling rendah. Mode ini mempunyai performansi yang terbaik, tetapi sulit untuk dikontrol (memerlukan sistem kontrol yang lebih kompleks).

Komponen Dasar Solar Boiler 

Bagian-bagian utama pada solar boiler :

1. Feed pump (pompa fluida)

Pompa yang digunakan adalah jenis pompa sentrifugal. Pompa sentrifugal mempunyai sebuah impeller (baling-baling) untuk mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi. Impeller pompa berfungsi memberikan kerja kepada zat cair sehingga energi yang dikandungnya menjadi bertambah besar. Jadi pompa sentrifugal dapat mengubah energi mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head tekanan, head kecepatan, dan head potensial pada zat cair yang mengalir secara kontinyu.

2. Solar Collector

Parabolic trough collector terdiri dari luasan kaca lengkung dengan konsentarasi sinar matahari ke titik api. Parallel collector dibangun antara 300-600 meter sepanjang collector row. Pada sistem ini, aliran fluida panas melewati absorber tube (tabung penyerap). Tabung ini kemudian memanaskan fluida hingga 3000C sehingga dihasilkan uap air untuk diteruskan ke steam separator.

Proses Pada Solar Boiler

Proses pada Solar Boiler
Proses pada Solar Boiler

Cairan yang akan diproses berupa liquid disebut feedwater. Awalnya feedwater ini dipompa menju pipa-pipa pembawa. Kemudia air dalam pipa akan dialirkan ke kolektor surya untuk dipanaskan sehingga menjadi uap.

Proses Pada Parabolic Trough Collector merupakan proses pemanasan fluida secara radiasi untuk menghasilkan uap panas. Uap yang dihasilkan sebagai hasil proses dari kolektor surya tersebut masih merupakan uap basah dan ditampung di dalam steam separator. Untuk memperoleh uap yang kering, uap basah tersebut dipanaskan kembali di dalam Super Heater untuk menghasilkan uap kering dengan tekanan dan suhu tertentu. Uap tersebut digunakan untuk memutar turbin. Uap bekas memutar turbin kemudian dialirkan ke kondensor yang dikondensasikan agar menjadi air kembali.

Daftar Pustaka

Gunterus, Frans. 1994. Falsafah Dasar : Sistem Pengendalian Proses. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.
Valenzuela Loreto.2004 Direct Steam Generation in Solar Boilers.IEEE Control System Magazine.