TUGAS THERMODINAMIKA
TUGAS THERMODINAMIKA
KOMPOR TENAGA SURYA
KOMPOR TENAGA SURYA
Oleh: Oleh:
MUHAMMAD
MUHAMMAD KHOIRUDDIN KHOIRUDDIN K2507029K2507029
Tugas
Tugas IniIni DisusunDisusun Untuk memenuhi Tugas Mata KuliahUntuk memenuhi Tugas Mata Kuliah Thermodinamika Pada Program Pendidikan Teknik Mesin Thermodinamika Pada Program Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan
FAKULTAS DAN ILMU PENDIDIKAN FAKULTAS DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA SURAKARTA
2011 2011
Kompor tenaga surya
Kompor tenaga surya dengan cermin cekung.
Di Ghana, wanita penduduk desa Zouzugu mencegah dracunculiasis dan berbagai macam penyakit yang ditularkan melalui media air dengan mempasturisasikan air
Oven surya ataukompor tenaga surya adalah perangkat masak yang menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi. Berhubung kompor jenis ini tidak menggunakan bahan bakar konvensional dan biaya operasinya rendah, organisasi kemanusiaan mempromosikan
penggunaannya ke seluruh dunia untuk mengurangi penggundulan hutan dan penggurunan, yang disebabkan oleh penggunaan kayu sebagai bahan bakar untuk memasak.
Kompor surya dapat digunakan di luar rumah, terutama dalam situasi ketika konsumsi bahan bakar minimal atau risiko kebakaran menjadi pertimbangan penting.
Prinsip kerja
Ada berbagai jenis kompor surya. Semuanya menggunakan panas dari dan cahaya matahari untuk memasak makanan. Beberapa prinsip dasar kompor surya adalah sebagai berikut:
1. Pemusatan cahaya matahari. Beberapa perangkat, biasanya berupa cermin atau sejenis bahan metal/logam yang memantulkan cahaya, digunakan untuk memusatkan cahaya dan panas matahari ke arah area memasak yang kecil, membuat energi lebih terkonsentrasi
dan lebih berpotensi menghasilkan panas yang cukup untuk memasak.
2. Mengubah cahaya menjadi panas. Bagian dalam kompor surya dan panci, dari bahan apapun asal yang berwarna hitam, dapat meningkatkan efektivitas pengubahan cahaya menjadi panas. Panci berwarna hitam dapat menyerap hampir semua cahaya matahari dan mengubahnya menjadi panas, secara mendasar meningkatkan efektivitas kerja kompor surya. Semakin baik kemampuan panci menghantarkan panas, semakin cepat kompor dan oven bekerja.
3. Memerangkap panas. Upaya mengisolasi udara di dalam kompor dari udara di luarnya akan menjadi penting. Penggunaan bahan yang keras dan bening seperti kantong plastik atau tutup panci berbahan kaca memungkinkan cahaya untuk masuk ke dalam panci. Setelah cahaya terserap dan berubah jadi panas, kantong plastik atau tutup berbahan gelas akan memerangkap panas di dalamnya seperti efek rumah kaca. Hal ini memungkinkan kompor untuk mencapai temperatur yang sama ketika hari dingin dan berangin seperti halnya ketika hari cerah dan panas.
Strategi memanaskan suatu barang dengan menggunakan tenaga matahari menjadi kurang efektif jika hanya menggunakan salah satu prinsip tersebut di atas. Pada umumnya kompor surya
menggunakan sedikitnya dua cara atau bahkan ketiga prinsip dasar kompor surya untuk menghasilkan temperatur yang cukup untuk memasak.
Terlepas dari kebutuhan akan adanya cahaya matahari dan kebutuhan untuk menempatkan kompor surya pada posisi yang tepat sebelum menggunakannya, kompor ini tidak berbeda jauh dengan kompor konvensional. Namun demikian, salah satu kerugiannya adalah karena kompor surya umumnya mematangkan makanan pada saat hari panas, ketika orang-orang cenderung enggan memakan makanan yang panas. Bagaimanapun, penggunaan panci tebal yang lambat menghantarkan panas (seperti panci dari besi tuang/cor) dapat mengurangi kecepatan hilangnya panas dan dengan menggabungkannya dengan penggunaan pengisolasi panas, kompor dapat
tetap menghangatkan makanan sampai malam hari.
Penutup kompor biasanya dapat dibuka untuk menempatkan panci ke dalamnya. Kotak kompor umumnya mempunyai satu atau lebih pemantul cahaya dari bahan kertas aluminium atau bahan reflektif lainnya untuk memantulkan lebih banyak cahaya ke bagian dalam kotak. Panci pemasak dan bagian dalam bawah kompor sebaiknya berwarna gelap atau hitam. Dinding bagian dalam kompor harus dapat memantulkan cahaya untuk mengurangi hilangnya panas dan mengarahkan pantulan cahaya ke arah panci dan dasar kompor yang berwarna gelap, yang bersentuhan
Kompor berbentuk kotak
Isolasi panas pada bagian dalam kompor berbentuk kotak ini harus mampu menahan panas hingga 150 °C tanpa meleleh atau menghasilkan gas. Remasan kertas, wol, sisa kain, rumput kering, potongan kardus, dan sebagainya dapat digunakan sebagai isolasi panas pada dinding kompor.
Berhubung umumnya panas lolos melalui penutup kaca/plastik, hanya sedikit bahan isolasi pada dinding yang dibutuhkan. Bagian tutup yang transparan terbuat dari gelas, yang tahan lama tapi sulit penggunaannya atau kantong plastik oven tahan panas yang lebih mudah digunakan, ringan dan murah tapi tidak tahan lama. Jika panci dan/atau bahan bagian dasar kompor berwarna hitam sulit didapatkan, bisa dengan menggunakan cat semprot hitam (yang tidak beracun ketika panas), cat tempera hitam (cat berbahan dasar telur), atau jelaga pada bagian-bagian yang sebaiknya berwarna gelap.
Kompor berbentuk kotal umumnya mencapai temperatur 150 °C. Ini berarti tidak sepanas oven konvensional, tetapi tetap dapat mematangkan makanan dalam waktu yang lebih lama. Makanan yang mengandung air tidak akan dapat mencapai panas lebih dari 100 °C, jadi tidak perlu
berusaha mencapai temperatur seperti yang tercantum pada buku masakan standar. Karena tidak dapat mencapai temperatur yang tinggi, makanan dapat dimasak sepanjang hari tanpa khawatir menjadi hangus. Namun demikian, memasak dengan kompor ini sebaiknya dilakukan sebelum tengah hari. Bergantung pada lokasi berdasarkan garis lintang dan cuaca, makanan dapat
dimasak baik pada pagi hari atau siang hari. Kompor juga dapat digunakan untuk menghangatkan makanan dan minuman serta untuk mempasturisasi air dan susu.
Kompor berbentuk kotak dapat dibuat sendiri dengan menggunakan bahan seadanya atau dibuat oleh pabrik untuk dijual. Bentuknya berkisar dari kompor dari kardus kecil, cocok untuk
memasak satu jenis masakan pada saat hari terang hingga kompor dari bahan kayu dan gelas yang dibangun di bagian rumah yang paling banyak kena sinar matahari.
Meskipun kompor ini ditemukan oleh Horace de Saussure, seorang naturalis Swiss, sejak tahun 1767, kompor surya baru populer sekitar tahun 1970an. Perangkat masak yang sederhana dan berguna ini semakin banyak digunakan di berbagai negara di seluruh dunia. Index terperinci
mengenai negara-negara pengguna kompor surya ini dapat ditemukan di sini. here.
Kompor Panel
Kompor surya berbentuk panel ini sangat murah biayanya, terbuat dari panel yang berkilat untuk mengarahkan sinar matahari pada panci pemasak yang diselubungi oleh kantong plastik (tahan panas). Model yang paling umum adalah "CooKit", dikembangkan sejak tahun 1994 oleh Solar
Cookers International. Kompor jenis ini seringkali diproduksi secara lokal dengan cara
menempelkan bahan pemantul cahaya seperti kertas aluminium di atas kepingan karton/kardus yang dipotong secara khusus. Kompor jenis ini ringan dan dapat disimpan dengan cara
melipatnya. Jika kompor ini dipasang, ukurann ya sekitar 1 m x 1.3 m. Di Amerika Serikat, jika menggunakan materi yang dibeli secara grosir, biaya pembuatannya berkisar USD 5. Namun,
"CooKit" juga dapat dibuat dari bahan-bahan bekas seperti kardus bekas dan kertas aluminium dari bagian dalam kotak rokok.
Kompor "CooKit" merupakan kompor surya yang dapat menghasilkan panas yang rendah sampai dengan sedang. Kompor ini dengan mudah dapat mencapai temperatur untuk mempasteurisasikan air atau memasak beras. Pada hari yang cerah, sebuah "CooKit" dapat mengumpulkan tenaga matahari cukup untuk memasak nasi, daging atau sayuran bagi keluarga dengan tiga sampai empat orang anak. Keluarga yang lebih besar jumlahnya dapat menggunakan 2 buah kompor atau lebih.
Untuk menggunakan kompor panel, kita harus melipatnya hingga berbentuk mangkuk. Makanan ditempatkan dalam panci berwarna gelap dan tertutup rapat. Kemudian panci dibungkus dengan plastik bening yang diikat atau dijepit erat dan diletakkan di dalam kompor. Kompor
ditempatkan di bawah matahari hingga makanan matang, umumnya membutuhkan waktu beberapa jam untuk memasak makanan bagi sebuah keluarga. Untuk mempercepat waktu
memasak, panci dapat ditaruh di atas tongkat atau kawat sehingga udara panas dapat bersirkulasi di bawahnya.
Kantong plastik tahan panas (yang biasa digunakan untuk memanggang dalam oven
konvensional) dapat digunakan kembali selama lebih dari sebulan. Namun demikian, kantong plastik jenis apapun dapat digunakan asalkan kantong plastiknya tidak langsung bersentuhan
dengan panci yang panas dan menjadi meleleh, misalnya dengan memasang rak kawat atau tongkat. Fungsi kantong plastik ini adalah untuk memerangkap udara panas di sekitar panci. Hal ini tidak diperlukan pada hari yang sangat cerah dan tak berangin.
Produk yang mutakhir adalah "HotPot" yang dikembangkan oleh US NGO Solar Household Energy, Inc. Perangkat masak ini berupa suatu panci gelas besar dengan penutup gelas dan didalamnya tergantung panci hitam. Rancangan ini mempunyai kelebihan berupa hasil pemanasan yang sangat merata karena sinar matahari dapat mencapai seluruh bagian panci
selama masa pemasakan. Keuntungan lainnya adalah penutup panci yang bening memungkinkan kita mengawasi makanan yang dimasak tanpa membuka penutupnya. "HotPot" merupakan
alternatif dari penggunaan kantong plastik dalam kompor surya berbentuk panel.
Ceret Surya
Ceret Surya adalah perangkat pemanas bertenaga matahari yang sanggup memanaskan air sampai mendidih hanya dengan menggunakan tenaga matahari. Biasanya digunakan teknologi tabung gelas surya kedap udara untuk menangkap, mengakumulasi dan menyimpan tenaga matahari yang digunakan untuk memanaskan ceret.
Karena sanggup menghasilkan panas yang tetap hingga setinggi 220 ° C, selain memanaskan cairan, tabung gelas surya kedap udara juga dapat menghasilkan panas yang kering sehingga dapat berfungsi sebagai oven dan autoclaves. Terlebih lagi tabung gelas surya kedap udara bekerja dengan mengakumulasi tenaga panas surya (dibandingkan karena
mengkonsentrasikannya), dengan demikian perangkat ini dapat berfungsi dengan cahaya
surya menggunakan teknologi tabung surya kedap udara, fasilitas kedap udaranya ini dapat menjaga agar air yang sudah dipanaskan tetap panas sepanjang malam.
Kompor Parabola
Meskipun jenis kompor surya ini dapat memasak sebaik kompor konvesional, namun kompor ini sulit dibuat. Kompor parabola mampu mencapai panas yang tinggi dan memasak dengan cepat, namun senantiasa membutuhkan pengaturan dan pengawasan agar dapat beroperasi dengan aman. Jumlahnya di seluruh dunia sekitar beberapa ratus ribu buah, kebanyakan ada di Cina. Perangkat ini terutama berguna bagi institusi masak berskala besar.
Mangkuk Surya adalah teknologi pemusatan (cahaya matahari) yang khas digunakan oleh Solar Kitchen di Auroville India. Tidak seperti teknologi pemusatan (cahaya matahari) lainnya yang menggunakan sistem pemantulan yang harus mengikuti pergerakan matahari, mangkuk surya menggunakan pemantul statis berbentuk lempengan bundar setengah cekung bekerja dengan cara yang berbeda.
Mangkuk surya dipasang diatas dapur bersama Auroville, Dapur Surya. Pemusat cahaya matahari berbentuk bundar, berdiameter 15 m, dipasang mencondong dan terintegrasi dengan atap Dapur Surya. Struktur penyangga mangkuk terbentuk dari 96 buah segmen semen-ferro siap pasang, bagian dalamnya dilapisi dengan 11 000 buah cermin kecil. Dinding-dinding yang
terbuat dari bata padat menyangga seluruh struktur. Sebuah perangkat penerimaan penjejak cahaya matahari dipasang tergantung di atas mangkuk, yang secara otomatis diatur oleh mekanisme komputer agar cahaya matahari senantiasa berada pada titik fokusnya. Mangkuk Surya menghasilkan panas berkapasitas 75 kW, yang selanjutnya menghasilkan cukup banyak uap air untuk memasak 1200 porsi makanan pada hari cerah. Sistem ini mempunyai dua buah pemanas diesel sebagai cadangan ketika hari mendung.
Kompor Hibrid
Oven surya hibrid adalah jenis oven yang menggunakan baik elemen-elemen yang digunakan pada kompor surya berbentuk kotak maupun elemen pemanasan listrik konvensional sehingga
dapat berfungsi ketika hari mendung dan pada malam hari. Dengan demikian oven surya hibrid menjadi tidak terlalu tergantung pada keberadaan matahari. Namun demikian, kompor hibrid ini harganya tidak semurah kompor surya jenis lainnya sehingga tidak terlalu populer di negara dunia ketiga.
Kompor surya hibrid terdiri dari besi pemanggang dan reflektor parabola yang dapat diatur penempatannya, keduanya yang tergantung pada sebuah standar kaki-tiga. Kemampuan kompor
surya hibrid melebihi kompor surya berbentuk kotak dalam hal temperatur dan waktu
pemasakan. Ketika tidak ada tenaga matahari, kompor ini dapat menggunakan jenis bahan bakar lainnya sebagai sumber pemanasan, termasuk gas, listrik, kayu bakar dan sebagainya.
Pemanggang standar kaki-tiga hibrid ini tergolong revolusioner karena hampir setiap bagiannya dapat dibuat dari barang bekas.
