Concentrating Collector

Concentrating collector menggunakan permukaan cermin untuk memusatkan energi matahari pada penyerap yang disebut receiver/penerima. Kolektor ini juga dapat mencapai suhu tinggi, tetapi tidak seperti evacuated tube collector, concentrating collector dapat melakukannya jika sinar matahari langsung tersedia. Permukaan cermin memfokuskan sinar matahari yang dikumpulkan di area yang luas ke area penyerap yang lebih kecil untuk mencapai suhu tinggi. Beberapa desain memusatkan energi matahari ke titik fokus, sementara yang lain memusatkan sinar matahari di sepanjang garis tipis yang disebut garis fokus. Penerima terletak di titik fokus atau di sepanjang garis fokus. Sebuah fluida perpindahan panas mengalir melalui penerima dan menyerap panas. Kolektor ini mencapai suhu yang jauh lebih tinggi daripada kolektor pelat datar. Namun, konsentrator hanya dapat memfokuskan radiasi matahari langsung, sehingga kinerjanya buruk pada hari berkabut atau berawan.

Konsentrator yang termasuk dalam kategori pertama adalah compound parabolic collector (CPC) sedangkan semua jenis konsentrator lainnya termasuk dalam kategori jenis pencitraan. Kolektor yang termasuk dalam kategori ini adalah

• parabolic trough collector (PTC)
• linear Fresnel reflector (LFR)
• parabolic dish reflector (PDR)

Parabolic Trough Collector (PTC)

Pengunaan pertama PTC ada pada tahun 1870 oleh seorang insinyur yang sukses, John Ericsson, seorang imigran Swedia ke Amerika Serikat. Saat ini, PTC menargetkan aplikasi di mana medan surya dapat berhasil diintegrasikan untuk memasok energi panas pada suhu hingga 250 C. Namun demikian, ada aplikasi lain, seperti pendinginan dan pendinginan yang digerakkan oleh panas, permintaan panas bersuhu rendah dengan tingkat konsumsi tinggi, pemompaan air irigasi, desalinasi, dan detoksifikasi. Di satu sisi, persyaratan suhu ini tidak dapat dicapai oleh kolektor suhu rendah konvensional.

PTC horisontal berorientasi timur dan barat, membutuhkan penyesuaian terus menerus untuk mengkompensasi perubahan deklinasi matahari. Pasti ada bayangan pagi dan sore pada reflektor jika konsentrator memiliki panel ujung buram. Perlunya memindahkan konsentrator untuk mengakomodasi perubahan deklinasi matahari dapat dikurangi dengan memindahkan penyerap atau dengan menggunakan palung dengan dua bagian parabola menghadap masing-masing lainnya, yang dikenal sebagai CPC ( Compound Parabolic Concentrator). Dengan menggunakan beberapa refleksi internal, radiasi apapun yang diterima menemukan jalannya ke permukaan penyerap yang terletak di bagian bawah peralatannya.

Linear Fresnel Reflector (LFR)

Linear Fresnel Reflector (LFR) berbeda dari PTC dalam hal penyerap dipasang di ruang di atas bidang cermin. Reflektor terdiri dari banyak segmen baris rendah yang fokus secara kolektif pada penerima menara panjang yang ditinggikan yang berjalan sejajar dengan sumbu rotasi reflektor. Jenis konsentrator ini telah digunakan untuk mencapai suhu jauh di atas yang dapat dijangkau dengan kolektor pelat datar.

Sistem ini menawarkan solusi biaya yang lebih rendah karena baris penyerap digunakan bersama di antara beberapa baris cermin. Namun, satu kesulitan mendasar dengan teknologi LFR adalah penghindaran bayangan dari radiasi matahari yang masuk dan pemblokiran radiasi matahari yang dipantulkan oleh reflektor yang berdekatan. Pemblokiran dan bayangan dapat dikurangi dengan menggunakan menara penyerap yang ditinggikan lebih tinggi dan/atau dengan meningkatkan ukuran penyerap, yang memungkinkan peningkatan jarak antara reflektor jauh dari penyerap. Kedua solusi ini meningkatkan biaya, selain itu penggunaan lahan yang lebih besar diperlukan.

Parabolic Dish Reflector (PDR)

PDR, ditunjukkan secara skematis pada Gambar 4 adalah kolektor pemfokus titik . Memusatkan energi matahari ke penerima terletak di titik fokus piringan, PDR melacak matahari dalam dua sumbu. Struktur piringan harus melacak matahari sepenuhnya untuk memantulkan sinar ke penerima termal. Karena penerima didistribusikan ke seluruh bidang kolektor, seperti PTC, piringan parabola sering disebut sistem penerima terdistribusi. Sistem parabola yang menghasilkan listrik dari konverter daya pusat mengumpulkan sinar matahari yang diserap dari masing-masing penerima dan mengirimkannya melalui HTF (heat transfer fluid) ke sistem konversi daya.

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA SEPUTAR ENERGI TERBARUKAN !

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

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

Sarbu, Ioan (2017). Solar Heating and Cooling Systems || Solar Collectors. , (), 29–97. doi:10.1016/B978-0-12-811662-3.00003-7 

Author: admin