Hot Water Demand / Permintaan Air Panas pada Sistem Energi Surya

Parameter terpenting yang perlu diperhatikan dalam desain sistem pemanas air adalah permintaan air panas selama periode waktu tertentu (per jam, harian, atau bulanan). Permintaan energi, D , yang dibutuhkan untuk pembangkitan air panas bersih dapat diperoleh jika volumetrik konsumsi, V , diketahui untuk periode waktu yang dibutuhkan. Juga diperlukan suhu air dingin yang disuplai oleh umum, T_m , dan distribusi air, T_w . Kemudian,

D = Vρc_p (T_w – T_m)

Jika dua suhu dalam persamaan di atas dikenal untuk aplikasi tertentu, satu-satunya parameter yang bergantung pada permintaan energi adalah konsumsi air panas volumetrik. Parameter ini dapat diperkirakan sesuai dengan periode waktu yang diselidiki. Misalnya, untuk kebutuhan air bulanan, persamaan di bawah dapat digunakan:

V = N_daysN_personsV_person

• N_days = jumlah hari dalam sebulan.
• N_persons = jumlah orang yang menggunakan sistem pemanas air.
• V_person = Volume air panas yang dibutuhkan per orang.

Konsumsi volumetrik, V , sangat bervariasi dari orang ke orang dan dari hari ke hari. Hal ini ada hubungannya dengan kebiasaan pengguna, kondisi cuaca lokal, dan berbagai kondisi sosial ekonomi. Hal ini dapat diperkirakan dengan mengingat air panas gunakan untuk berbagai operasi. Operasi khas dan konsumsi untuk penggunaan perumahan ditunjukkan pada tabel 1.

Selain jumlah yang ditunjukkan pada Tabel 1, air panas dikonsumsi di cuci piring otomatis dan cuci pakaian, tetapi air panas dalam jumlah ini diproduksi oleh mesin cuci dengan listrik sebagai bagian dari proses pencucian.

Dengan menggunakan data yang ditunjukkan pada Tabel 1 untuk keluarga empat orang dan tugas sehari-hari yang terdiri dari dua persiapan makanan, dua mencuci piring manual, satu mandi untuk setiap orang, dan dua kali cuci muka atau tangan per orang per hari, nilai permintaan rendah, sedang, dan tinggi dalam liter per orang ditunjukkan pada Tabel 2. Kasus konsumsi maksimum adalah tempat mandi untuk masing-masing orang diganti dengan mandi untuk setiap orang per hari.

Contoh Soal

Perkirakan kebutuhan energi air panas untuk keluarga berempat, dengan konsumsi normal sedang, pasokan listrik air dingin 18 ° C, dan suhu distribusi air dari 45 ° C.

Jawab

Berdasarkan Tabel 2, konsumsi per hari per orang adalah 40 L (normal sedang). Oleh karena itu, kebutuhan harian, V , adalah 160 L/hari atau 0,16 m³ /hari. Permintaan airnya adalah

D = Vρc_p (T_w – T_m) = 0.16 x 1000 x 4.18 (45-18) = 18057.6 kJ/hari = 18.06 MJ/hari

Dalam simulasi per jam, distribusi kebutuhan air panas per jam diperlukan. Meskipun permintaan air panas tergantung pada tingkat variasi yang tinggi dari hari ke hari ke hari dan konsumen ke konsumen, tidak praktis untuk menggunakan apa pun kecuali pengulangan profil beban. Ini tidak sepenuhnya benar selama periode musim panas, ketika konsumsi polanya agak lebih tinggi. Namun, selama periode ini, suhu kebutuhan air panas tidak setinggi saat musim dingin. Akibatnya, kebutuhan total energi panas cukup konstan sepanjang tahun. Bentuk permintaan biasanya digunakan dalam simulasi jam, diilustrasikan dalam Gambar 1. Gambar tersebut mengasumsikan konsumsi air panas harian 120 L pada 50 ° C untuk sebuah keluarga empat orang (30L/orang).

>> 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.

Author: admin