Energi matahari

Tenaga surya adalah konversi energi dari sinar matahari menjadi listrik . Hal ini dapat dilakukan secara langsung dengan menggunakan fotovoltaik (PV), secara tidak langsung menggunakan tenaga surya terkonsentrasi , atau kombinasi keduanya. Sel fotovoltaik mengubah cahaya menjadi arus listrik menggunakan efek fotovoltaik. Sistem tenaga surya terkonsentrasi menggunakan lensa atau cermin dan sistem pelacakan surya untuk memfokuskan dan memusatkan area sinar matahari yang luas ke berkas atau titik kecil.

Umumnya dianggap "Hijau", terbarukan , berkelanjutan , dan ramah lingkungan. Dengan meningkatnya biaya energi dan energi alternatif, tenaga surya menjadi lebih layak secara ekonomi dan penting di banyak bidang seperti penerangan tenaga surya .

Beberapa insinyur dan penggemar DIY telah merancang ratusan jenis kompor tenaga surya; dari desain sederhana seperti oven bowling tenaga surya hingga yang lebih rumit seperti keranjang parabola dan kompor tenaga surya kaleng . Beragamnya pilihan ini menyulitkan standarisasi dan evaluasi kompor tenaga surya, namun ada beberapa faktor penting yang harus dipenuhi agar suatu desain berhasil, beberapa di antaranya tercantum di bawah ini: Biaya – harus cukup murah agar dapat diterapkan di wilayah pedesaan. .

• Kenyamanan - dapat dibangun dengan bahan-bahan lokal yang tersedia dalam waktu singkat, serta ringan.SOL
• Keamanan - area yang dipanaskan harus terlindungi dengan baik dan tidak ada bagian yang menonjol keluar.
• Efisiensi - berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk memasak makanan?
• Hambatan angin - harus cukup kokoh agar tidak terpengaruh oleh angin ringan hingga sedang.
• Kapasitas pemanasan – kapasitas pemanasan yang cukup berdasarkan penggunaannya ( pasteurisasi air vs. memasak makanan ).
• Daya tahan - perbaikan harus jarang dilakukan dan mudah dilakukan.
• Kesederhanaan instruksi.

Persyaratan untuk memasak dengan tenaga surya sangat sederhana. Anda harus bisa meletakkan kompor tenaga surya di lokasi yang mendapat sinar matahari selama beberapa jam dan terlindung dari angin kencang. Kompor tenaga surya jelas tidak berfungsi pada malam hari atau pada hari yang sangat berawan. Sinar matahari diserap pada permukaan gelap yang memanas. Makanan paling baik dimasak dalam panci logam yang gelap, dangkal, dan tipis dengan tutup yang gelap dan rapat untuk menahan panas dan kelembapan. Untuk menahan panas yang dihasilkan ketika pot hitam menyerap sinar matahari diperlukan suatu bentuk penutup transparan. Hal ini dapat dilakukan dengan cara yang sederhana seperti kantong plastik bening atau rumit seperti mengevakuasi beberapa lapis kaca. Salah satu cara untuk mempercepat proses memasak adalah dengan menggunakan reflektor untuk meningkatkan konsentrasi sinar matahari pada kolektor Anda.

Dehidrator tenaga surya (atau pengering tenaga surya) memungkinkan pengguna mengawetkan makanan tanpa biaya energi atau polusi yang terkait dengan teknik pengeringan lainnya.

Produk pertanian dan produk lainnya telah dikeringkan dengan sinar matahari dan angin di udara terbuka selama ribuan tahun. Tujuannya adalah untuk mengawetkannya untuk digunakan nanti, seperti halnya makanan; atau sebagai bagian integral dari proses produksi, seperti halnya kayu, tembakau dan pencucian. Di kawasan dan sektor industri maju, pengeringan udara terbuka kini telah banyak digantikan oleh pengering mekanis, dengan boiler untuk memanaskan udara yang masuk, dan kipas angin untuk mengalirkannya dengan kecepatan tinggi. Pengeringan mekanis lebih cepat dibandingkan pengeringan di udara terbuka, menggunakan lebih sedikit lahan dan biasanya menghasilkan kualitas produk yang lebih baik. Namun peralatan tersebut mahal dan memerlukan bahan bakar atau listrik dalam jumlah besar untuk beroperasi.

'Pengeringan dengan tenaga surya' dalam konteks ringkasan teknis ini mengacu pada metode penggunaan energi matahari untuk pengeringan, namun tidak termasuk 'pengeringan dengan sinar matahari' di udara terbuka. Alasan penggunaan pengering tenaga surya adalah karena alat ini mungkin lebih efektif dibandingkan dengan pengeringan dengan sinar matahari, namun memiliki biaya pengoperasian yang lebih rendah dibandingkan dengan pengering mekanis. Sejumlah desain telah terbukti secara teknis dan meskipun belum ada yang digunakan secara luas, masih ada optimisme mengenai potensinya.

Air panas tenaga surya menggambarkan teknologi tenaga surya aktif dan pasif yang memanfaatkan energi panas matahari yang melimpah untuk memanaskan air untuk aplikasi yang diinginkan.

Ini adalah salah satu cara paling efisien untuk memanaskan air (dalam hal energi/limbah), karena tidak memerlukan konversi energi, tidak seperti pemanasan tahan listrik atau pembakaran bahan bakar. Ini adalah perpindahan sederhana dan konsentrasi energi panas dari satu tempat ke tempat lain. ( Lihat Wikipedia:Perpindahan panas . ) Contoh lain dari efisiensi teknologi ini adalah teknologi ini menggunakan energi matahari, yang gratis, dan hanya bergantung pada teknologi yang digunakan, serta biaya dan efisiensinya. Dengan kata lain, energinya gratis, hanya pengumpulan, konversi, dan perangkat penyimpanan yang berkontribusi terhadap biaya sistem. Meskipun demikian, kelemahan utama energi panas matahari adalah energi tersebut hanya tersedia di mana pun/kapan pun Matahari terlihat.

Jika Anda pernah merasakan air panas menetes dari selang taman yang terkena sinar matahari, Anda pernah merasakan aksi air panas matahari.

Pada dasarnya, sistem air panas tenaga surya terdiri dari pengumpul panas matahari , wadah penyimpanan yang terisolasi dengan baik, dan sistem untuk mentransfer panas dari pengumpul ke wadah melalui media fluida, yang dalam beberapa kasus adalah air itu sendiri.

Disinfeksi air tenaga surya , juga dikenal sebagai pasteurisasi air tenaga surya atau SODIS, adalah metode mendisinfeksi air minum menggunakan panas dan sinar UV (atau terkadang hanya panas) matahari. Airnya harus sudah jernih, apalagi jika menggunakan sinar UV matahari. Tidak seperti penyulingan tenaga surya , ini adalah cara yang sangat sederhana dan berbiaya rendah untuk mendisinfeksi air dalam jumlah kecil.

Radiasi pada spektrum UV-A (panjang gelombang 320-400nm) dan peningkatan suhu air, kedua faktor tersebut menyebabkan kerusakan DNA Patogen. Efeknya juga sinergis - DNA menjadi lebih rentan terhadap kerusakan akibat sinar UV jika suhunya sangat tinggi. Jika suhu air naik di atas 50°C, proses disinfeksi menjadi tiga kali lebih cepat, dan hasil yang jauh lebih baik diperoleh dari sinar UV. Namun patogen tertentu seperti Giardia, ^W , tidak mudah dibunuh oleh sinar UV. Bagi mereka, panas lebih penting. ^{[ verifikasi diperlukan ]}

Distilasi tenaga surya adalah penggunaan energi matahari untuk menguapkan air dan mengumpulkan kondensatnya dalam sistem tertutup yang sama. Tidak seperti bentuk pemurnian air lainnya , alat ini dapat mengubah air asin atau air payau menjadi air minum segar (misalnya desalinasi ).

Struktur yang menampung proses ini dikenal sebagai penyulingan surya dan meskipun ukuran, dimensi, bahan, dan konfigurasinya bervariasi, semuanya bergantung pada prosedur sederhana di mana larutan influen memasuki sistem dan pelarut yang lebih mudah menguap meninggalkan limbah. zat terlarut asin di belakang. ^[2]

Dalam penyulingan tenaga surya mana pun, tata letak dasarnya adalah perangkat pengumpul untuk menangkap air hujan . Dalam kebanyakan kasus, kolektor ditutupi oleh lembaran kaca atau plastik transparan, yang memungkinkan radiasi matahari melewatinya tetapi tidak keluar. Air yang diuapkan oleh pancaran panas matahari kemudian mengembun pada material penutup yang lebih dingin. Air yang terkondensasi bebas dari kotoran, seperti garam dan logam berat, serta organisme mikrobiologis, yang mungkin ada dalam air masuk. Hasil akhirnya adalah pasokan air bersih dan segar. Alat penyulingan tenaga surya dapat secara efisien menghasilkan air minum dari air selokan atau air tangki, terutama desain pelembapan efek ganda dengan efisiensi tinggi, yang memisahkan evaporator dan kondensor.

Distilasi tenaga surya berbeda dengan bentuk desalinasi lain yang lebih boros energi, seperti osmosis balik atau sekadar merebus air, karena penggunaan energi bebas. ^{[3] [4]} Jika pengolahan air yang tercemar diperlukan daripada desalinasi, penyaringan pasir lambat adalah pilihan yang baik.

Melimpahnya bahan bakar yang bersih, diproduksi secara lokal, dan mudah terbakar dapat secara signifikan meningkatkan standar hidup di beberapa negara berkembang. Bahan bakar ini dapat mengangkut barang ke pasar, menghasilkan uap dan listrik, memanaskan rumah, merebus air dan memasak makanan, menyediakan listrik untuk peralatan komunikasi dan memberikan standar pendidikan dan kesehatan yang lebih baik. Dengan berkurangnya ketergantungan pada bahan bakar yang lebih kotor, polusi udara di dalam dan luar ruangan, serta berkurangnya penggundulan hutan dan erosi tanah akan berkurang. Laporan ini menjelaskan rekayasa sederhana yang diperlukan untuk meningkatkan efisiensi penyulingan tenaga surya untuk menghasilkan etanol pekat dan berbiaya rendah untuk bahan bakar pada tingkat "mikro" lokal, secara andal dan aman.

Perlu dicatat bahwa proyek ini hanya untuk bahan bakar alkohol, dan bukan untuk konsumsi manusia, meskipun prinsip desain dasar dapat diterapkan pada penyulingan air atau cairan lainnya. Perlu dicatat juga bahwa saat ini desain ini masih bersifat teoritis dan oleh karena itu belum ada pembuatan prototipe atau pengujian yang dilakukan, namun hasil pengujian tersebut akan diposting ketika sudah tersedia.

Energi matahari adalah salah satu sumber energi terpenting di bumi, tersedia bagi kita dalam berbagai bentuk turunannya. Misalnya saja tumbuhan, yang bergantung pada energi matahari untuk nutrisinya, mengalami kompresi dan dekomposisi alami selama jutaan tahun untuk membentuk bahan bakar fosil yang kita gunakan saat ini untuk pembangkit listrik dan transportasi. Contoh lain dari hal ini dapat dilihat pada penggunaan biomassa sebagai bahan bakar atau pemanfaatan energi angin yang bergantung pada udara panas matahari untuk pembentukan arus.

Kami juga dapat memanfaatkan sumber daya surya secara langsung. Teknologi panas matahari memanfaatkan sumber daya ini untuk memanaskan fluida kerja yang dapat mentransfer energi ke aliran udara atau air untuk keperluan rumah tangga atau komersial. Perangkat Fotovoltaik Surya atau PV memanfaatkan berbagai bahan (terutama Silikon) yang mengalami variasi sub-atom ketika terkena energi matahari untuk menginduksi arus listrik. Baik teknologi PV surya maupun teknologi termal menyediakan sumber energi yang berguna dengan sedikit atau tanpa bagian yang bergerak, tanpa polusi, dan sangat sedikit energi yang terkandung di dalamnya .

Untuk merancang sistem energi surya secara efektif, diperlukan pemahaman tentang sumber daya surya yang tersedia di lokasi yang diinginkan. Artikel ini bertujuan untuk memberikan pemahaman kepada pembaca tentang sumber daya surya bumi dan memperkenalkan alat yang diperlukan untuk melakukan analisis dasar. Tinjauan singkat tentang teknik pengukuran radiasi matahari dan pemodelan kinerja juga akan diberikan.

Sistem konversi energi surya (SECS), ^{[5] [6] [7]} atau pemanen energi surya adalah istilah umum yang dapat digunakan untuk mesin apa pun yang, didukung oleh energi matahari, menghasilkan energi yang dapat digunakan untuk memanaskan langsung a cairan atau gas (surya pasif) atau menghasilkan listrik (PV, CPV, PETE,...). Istilah ini dapat merujuk pada:

• Sistem konversi energi surya termal (umumnya sistem tata surya pasif tanpa cermin atau lensa),
• Tata surya fotovoltaik (PV),
• sel surya biohibrid,
• Sel surya peka warna ,
• Konsentrator surya luminescent (sejenis fotovoltaik terkonsentrasi atau teknologi CPV),
• Mengkonsentrasikan sistem tenaga surya ,
• Sistem Emisi Termionik yang Ditingkatkan Foton,... ^[8]