Jumat, 14 Maret 2014

Tugas 3 penulisan ilmiah

Air Demand

Permintaan harian rata-rata ( meter kubik / hari ) diperkirakan untuk bulan permintaan tinggi dan / atau
bulan desain surya ( bulan dengan rata-rata terendah insolation surya ) . Selain itu, permintaan harus memperhitungkan setiap pertumbuhan selama periode desain, yang harus minimal 10 tahun .
Aplikasi Photovoltaic ( PV ) 211Kebutuhan air untuk ternak bisa sampai 90 l / hari ( Tabel 8.1 ) . Penguapan terutama di daerah berangin dan kering , akan membutuhkan lebih banyak air . Juga , hewan hanya akan menempuh terbatas jarak dari sumber air , sehingga sumber air perlu spasi sekitar satu sumber per250 ha rangeland . Jika pasokan air dan padang rumput komunal , maka ada yang berbeda
kemungkinan bahwa pertumbuhan ukuran kawanan akan menghasilkan penggembalaan, khususnya dekat dengan pasokan air .Kebutuhan air domestik tergantung pada jumlah orang , penggunaan , dan jenislayanan(Tabel8.2) .Apa yang dianggap penting di beberapa negara atau wilayah akan dianggap mewah di lain lokasi . Selain itu, orang akan mengkonsumsi lebih banyak air selama , periode kering panas  .Konsumsi air lokal adalah panduan terbaik , namun , ingat bahwa penggunaan per orang mungkin akan meningkat jika air ketersediaan membaik. Pasokan air desa meliputi klinik , toko , sekolah , dan lembaga lainnya . Pertumbuhan permintaan akan tergantung terutama pada ketersediaan air , pertumbuhan ukuran kawanan ternak atau , dan pertumbuhan populasi untuk desa-desa . Sekali lagi , pertumbuhan populasi harus diperkirakan dari tren lokal saat ini ( yaitu , bukan dari tren nasional ) .
Kebutuhan air untuk irigasi (volume rendah atau tinggi ) akan tergantung pada kondisi lokal , musim , tanaman , dan evapotranspirasi . Data ini umumnya tersedia dari pemerintah daerah atau nasional
lembagapertanian.
8.8.7.1 Sumber Daya Air Untuk sumber daya air permukaan ( sungai, sungai , waduk , dll ) , kapasitas perlu ditentukan oleh musim atau bulan . Untuk sumur , sangat penting untuk menentukan kapasitas dan penarikan untuk tingkat pemompaan yang berbeda . Dalam kedua kasus , kepala dinamis perlu ditentukan kepala dinamis termasuk penarikan dan semua kerugian gesekan dan tekanan

 
Penyimpanan Air vs Penyimpanan Energi di Baterai
 
Untuk membuat air tersedia setiap saat , beberapa bentuk penyimpanan yang diperlukan Menyimpan air dalam tangki adalah lebih ekonomis daripada menyimpan energi dalam baterai . Baterai yang mahal dan harus diganti setiap beberapa tahun , sedangkan masa manfaat tangki penyimpanan bisa beberapa dekade . Sebuah sistem baterai

                                                                   Sebuah sistem pompa air PV khas

membutuhkan perlindungan dari suhu ekstrim dan kontrol untuk mencegah harga yg terlalu mahal dan overdischarge dari baterai. Baterai efisiensi round-trip biasanya hanya sekitar 70%, sehingga mereka kehilangan banyak energi yang siklus melalui mereka. Pengenalan baterai ke dalam sistem PV pemompaan akan mengurangi kehandalan dan meningkatkan kebutuhan biaya dan pemeliharaan. Secara umum, yang terbaik adalah ukuran sistem pompa solar untuk memasok volume airnya yang diperlukan tanpa baterai, bahkan jika itu mengharuskan memasang dua pompa di sumur yang sama atau membangun sumur tambahan dan pompa. Sebuah baterai sistem dapat digunakan dalam kasus-kasus di mana sebuah tangki air tidak praktis atau air harus bertekanan melampaui apa yang tersedia dari elevasi alami tangki.

 Mekanisme Pumping Digunakan untuk Pompa Surya 
 Konvensional pompa air sumur yang dirancang untuk berjalan pada kecepatan konstan dari sumber listrik stabil. Namun, kekuatan dari array surya bervariasi dengan intensitas radiasi matahari dan dengan sudut dari sinar matahari pada array. Kecepatan pompa surya bervariasi sesuai. Untuk alasan ini, beberapa produsen telah merancang pompa untuk tenaga surya. Dari sudut pandang mekanis pandang, pompa ini jatuh di bawah dua kategori: sentrifugal dan positif displacement volumetrik

 Pompa Sentrifugal
 Pompa ini memiliki satu atau lebih impeller yang berputar air untuk terkena gaya sentrifugal . untuk mencapai angkat tinggi , pompa sentrifugal mungkin memiliki banyak tahapan , masing-masing terdiri dari impeller . setiap tahap menambah kapasitas angkat pompa . Konvensional pompa sumur listrik yang dibangun dengan cara ini ( Gambar 8.32 ) .Pompa sentrifugal dapat menggunakan lebih dari 20 tahap untuk mencapai lift tinggi . Setiap tahap menambah tekanan tetapi juga memberlakukan gesekan , yang mengakibatkan hilangnya efisiensi sekitar 5 % per tahap . Pompa sentrifugal dengan banyak tahapan dapat memiliki efisiensi energi yang buruk dan tidak selalu optimal untuk pompa solar .Pompa sentrifugal yang paling efisien untuk aliran lebih dari sekitar 40 l / m dan untuk lift kurang dari 40 m . Pada tingkat aliran rendah dan lift yang lebih tinggi , efisiensi miskin . Pada kecepatan berkurang seperti yang terjadi selama kondisi low -sun , pompa sentrifugal kehilangan efisiensi secara proporsional . Untuk alasan ini, pompa perpindahan positif digunakan untuk kebanyakan sistem yang memerlukan daya angkat yang tinggi , terutama pada volume sederhana

 Pompa perpindahan positif digunakan untuk sebagian besar pompa solar dalam rentang daya dari 500 W (0,5 hp) atau kurang. Efisiensi dan mengangkat kapasitas pompa ini tetap tinggi bahkan pada kecepatan rotasi rendah, seperti yang terjadi pada pompa solar-langsung selama kondisi cahaya rendah. Hal ini tidak berlaku untuk pompa sentrifugal

 Pompa Permukaan dibandingkan Pompa Submersible

 Sebuah pompa permukaan adalah salah satu yang tidak dapat terendam dalam air Hal ini dapat dipasang di atas sumber air , tetapi sifat memberlakukan batas ketat pada ketinggian air yang dapat ditarik oleh hisap . Pompa tidak boleh lebih dari 3-6 meter vertikal di atas permukaan sumber air . Jika tidak, akan mengekstrak gelembung dari air dan akan gagal untuk memompa . Sebuah pompa permukaan dapat menarik dari sungai , saluran irigasi , kolam , atau tangki air , tetapi bukan dari sumur . Ini mungkin lebih murah daripada pompa submersible dan lebih efisien untuk volume tinggi pemompaan . Namun, pompa submersible sering sederhana untuk menginstal , lebih terlindungi dari lingkungan , dan kecil kemungkinannya untuk rusak dari berjalan kering (Gambar8.35) .Beberapa pompa submersible surya menggunakanmekanisme sentrifugal yang sama seperti pompa permukaan.Lainnyamenggunakan mekanisme perpindahan positif . Pompa submersible sentrifugal adalah teknologi dominan untuk sumur pompa
Pompa surya jenis ini mirip , kecuali untuk penggunaan motor khusus dan pengendali .
                                                            Diagram dari pompa sentrifugal permukaan


                                             Diagram of a submersible centrifugal pump

 Surya Controller Pump

 Ada dua jenis kontroler pompa solar untuk kedua jenis motor yang :
Controllers ( penguat linear saat ini ) untuk sikat - jenis motor . Sebuah pompa perpindahan positif
membutuhkan gelombang saat start- up dan harus datang sampai dengan kecepatan konstanterhadaptekanan yang dikenakan oleh air dalam pipa . Sebuah array PV mungkin tidak menjadi ukuran cukup besar untuk menghasilkan gelombang yang diperlukan awal , terutama dalam kondisi cahaya rendah,ketika menghasilkan berkurang saat ini. Sebuah penguat arus linier ( LCB ) dapat digunakan untuk mengurangi tegangan dari array PV sementara itu meningkatkan arus. Ini memulai motor pompa dan mencegah dari mengulur-ulur selama kondisi cahaya rendah . Sebuah sikat-jenis pompa sentrifugal sering disediakan tanpa sebuah LCB karena mulai mudah dan menarik saat ini berkurang dengan kecepatan.sebuah LCB kontroler akan meningkatkan efisiensi selama periode low-sun,tapi keuntungan kinerja adalah relatif kecil .
Controller untuk brushless motor pompa surya . Sebuah brushless motor controller berisi khusus
jenis inverter ( sebuah alat yang mengubah DC ke AC ) . Ini melakukan fungsi LCB dan
sesuai dengan kecepatan motor dengan daya yang tersedia . Kekuatan AC tiga fase yang optimal untuk
memulai dan menjalankan motor dengan efisiensi tinggi . Controller bervariasi kecepatan motor olehmemvariasikan frekuensi listrik AC . Sebuah pompa brushless biasanya dijual dengan controlleryang direkayasa secara khusus 

 Fitur Tambahan Controller Pump
 Surya pengendali pompa menggabungkan fungsi kontrol lain untuk membuat pompa solar praktis danefisien . Sebuah controller khas memiliki koneksi untuk float switch untuk mencegah tangkipenyimpanandarimeluap . Ketika tangki mengisi , switch sinyal pengendali untuk menghidupkanpompaoffketikatetes permukaan air , me-reset float switch . Hal ini untuk mencegahbanjir,tidakperlumemakaipompa,danlimbahair .Kebanyakan pompa surya dapat rusak jika mereka kering , sehingga sebagian besar pengendali pompa memiliki dry-run
sistem pencegahan . Ini mungkin menggunakan sensor yang dipasang di atas intake pompa . Jika tetestingkatairbawah probe , arus listrik dibuka dan kontroler akan menghentikan pompa . Ketika airtingkat pulih , controller akan menunggu tingkat meningkat ( biasanya penundaan 20 - menit) dankemudianakanme-restart pompa . Pompa lain menggunakan saklar termal sehingga jika suhu mulaimeningkatkarenaberjalan kering , pompa secara otomatis mematikan .
Sebuah controller juga memiliki perlindungan yang berlebihan untuk mencegah kerusakan jika pompadihentikanolehkotoran,es ,pipa hancur , atau katup tertutup . Sebuah controller juga harus dipasangdengantepatdanberlebihanperlindungan surge ( Gambar 8.39 ) . Lihat Bagian 8.9 .
Controller juga harus memiliki lampu indikator sehingga pengamat dapat dengan mudah menentukankapanpompa berjalan , saat tangki penuh , dan ketika ada kesalahan dalam sistem .
Sebuah fungsi disebut pelacakan titik daya maksimum ( MPPT ) umumnya digunakan pada kebanyakansuryapompa pengendali . Ini adalah perbaikan pada booster saat ini dasar linear . Ini membantupompauntukmenarik daya maksimum dari array surya bahkan sebagai karakteristik sel suryabervariasidengansuhudanintensitasmatahari .Lokasi dari alat kontrol pompa . Sebuah pompasubmersiblesuryabrushlessmungkinmemilikicontrollerdibangun ke motor ( Grundfos SQFlex ) , dipasang di atas tanah ( pompa ETA ) , atau sebagian diatasdan
sebagian di dalam motor ( Sun Pompa ) . Sebuah controller terendam terisolasi dari cuaca
                                  Khas pompa controller dengan proteksi arus air memompa sistem PV di
                                                                                  Chihuahua, Meksiko

 Instalasi, Operasi, dan Pemeliharaan

 Operasi dan pemeliharaan praktek yang baik adalah penting untuk menjamin kehandalan jangka panjang PV sistem air-pompa. Meskipun sistem pompa PV dirancang dengan baik dan terpasang aman, dapat diandalkan, dan membutuhkan sedikit perhatian, mungkin ada saat-saat ketika perawatan dasar diperlukan, terutama untuk pompa. Operator harus tahu bagaimana menjalankan sistem dan melakukan pemeliharaan rutin dan prosedur operasi, seperti prosedur sistem shut-off/start-up. Semua informasi ini harus termasuk dalam operasi dan pemeliharaan petunjuk dari penyedia sistem yang asli. Operator


                           Pemilihan pompa Perkiraan didasarkan pada angkat dan volume persyaratan

 
                                                              Karakteristik pompa 

Piping

 
Pipa dan fitting yang digunakan untuk sistem harus tahan korosi . Pipa yang digunakan
dari permukaan tanah turun ke sumur harus mampu menahan tekanan yang disebabkan oleh kolomair . Benda harus mampu menahan gaya ini tanpa mengembangkan kebocoran dari waktu ke waktu .Kebocoran mengurangi produktivitas dan , dalam kasus pompa permukaan , mereka menyebabkan hilangnya hisap . gesekankerugian kontribusi yang signifikan terhadap kepala keseluruhan dan sebagai produktivitas hasil penurunan sistem . untukmengurangi kerugian gesekan , berjalan pipa panjang dan diameter kecil pipa harus dihindari . penggunaan
siku dan katup juga harus diminimalkan bila memungkinkan . Tahan korosi pemasangan
struktur dan pengencang harus selalu digunakan .Dianjurkan untuk melindungi array PV terhadap kekerasan fisik dari hewan . Pagar dapat dibangunsekitar array . Perawatan harus diambil untuk tidak teduh array ( dari pohon , pagar , bangunan ,dll ) antara jam 09:00 dan 16:00

Instalasi Permukaan – Pump

Pompa permukaan tanah harus dipasang ke struktur ( biasanya beton ) ditempatkan di atas permukaan sumber air ( Gambar 8.41 ) . Struktur dan pemasangan pengencang harus cukup kuat untuk menahan getaran pompa dan berat kolom air dalam pipa yang membentang dari permukaan tanah turun ke sumur . Permukaan - mount pompa sentrifugal memiliki kapasitas hisap maksimum sekitar 7 atau 8 m . Permukaan- mount piston dan diafragma pompa juga memiliki keterbatasan hisap . Untuk alasan ini, jarak vertikal dari pompa ke permukaan air dalam sumur harus diminimalkan . Untuk mengurangi gesekan kerugian , pipa diameter lebar harus dipasang dengan katup dan flow meter debit air . Sebuah check valve dianjurkan untuk pompa perpindahan positif . Air harus hadir dalam pipa hisap agar pompa untuk beroperasi . Setelah priming pompa, katup harus tetap pipa hisap penuh air , termasuk ketika pompa dimatikan untuk jangka waktu . Jika katup tidak diinstal , sistem akan membutuhkan priming manual ( mengisi pipa hisap dengan air ) masing-masing Waktu pompa dimulai . Jika garis distribusi air panjang , penting untuk menginstal sebuah check valve di sisi debit dari pompa untuk menghindari kerusakan akibat " ram " ( water hammer ) . Setiap asupan pompa harus dipasang cukup jauh dari bawah dengan baik dan sisi untuk menghindari memompa lumpur , pasir , dan puing-puing , yang semua dapat menyebabkan kerusakan pada pompa segel dan komponen . Jika ada kemungkinan bahwa level air akan jatuh di bawah intake , itu akan diperlukan untuk menginstal sebuah switch ( pelampung atau elektroda ) untuk menghindari memompa kering .

  
             
            PV bertenaga pompa jack permukaan di Chihuahua, Meksiko, untuk sumur 170 meter
Pasir adalah salah satu penyebab utama kegagalan pompa karena itu merusak segel, mengisi impeller, Jika terletak di mana pasir atau kotoran dapat menembus ke dalam pompa, saringan pasir harus dipasang. paling produsen pompa yang menjual jenis filter dapat merekomendasikan cara untuk mengurangi resiko kerusakan
  Permukaan Pompa Air: Mencegah Kavitasi dan Kebisingan
 
Hisap berlebihan menyebabkan kavitasi, yang merupakan pembentukan dan runtuhnya gelembung. ketika air tekanan berkurang melampaui titik kritis, uap air dan / atau gas terlarut dilepaskan sama ketika minuman berkarbonasi dibuka. Ketika gelembung mencapai sisi tekanan
pompa, kembali gas ke keadaan cair. Gelembung runtuhnya ledakan tiba-tiba. Hal ini menyebabkan air untuk menyerang keras, seperti pukulan palu kecil, terhadap permukaan kerja pompa. kavitasi menyebabkan suara keras dan memakai pompa yang berlebihan. Ini bukan kesalahan dari pompa, melainkan dari instalasi. Untuk mencegah kavitasi, ikuti tindakan pencegahan berikut:
Lihat pompa lembar spesifikasi dan instruksi dan mengamati
  batas vertikal angkat hisap.
Air harus mengalir dengan mudah untuk saluran intake. Gunakan pipa intake besar (lebih besar dari pompa intake port). Hal ini sangat penting dalam kasus pipa intake panjang (lihat grafik ukuran pipa.)
Hindari 90 ° siku. Gunakan pasang 45 ° siku untuk mengurangi kerugian gesekan.
Hati-hati memilih layar intake atau asupan filter untuk gesekan rendah dan memastikan bahwa  mereka akan mudah dibersihkan.
Bekerja dengan hati-hati untuk meminimalkan kemungkinan kebocoran udara.
Hindari tempat-tempat tinggi di pipa intake. Mereka dapat gelembung perangkap yang akan membatasi aliran (seperti di syphon). Jika tempat yang tinggi tidak dapat dihindari, pasang tee pipa di titik tertinggi, dengan topi atau katup bola di atasnya. Ketika air dituangkan dalam pada titik yang tinggi, itu akan menggantikan semua udara ke prime garis asupan sepenuhnya

  Pembulatan dan Lightning Lindungi ion untuk Pompa Air Tenaga Surya
 
Lonjakan disebabkan oleh petir adalah salah satu penyebab paling umum dari kegagalan pengontrol elektronikdi pompa air tenaga surya . Lonjakan Merusak dapat diinduksi dari petir yang menyerang jarak jauh dari sistem. Risiko kerusakan dapat sangat dikurangi dengan mengambil langkah-langkah berikut

• array PV kabel . Array kabel harus menggunakan panjang minimum kawat , terselip logam
kerangka dan kemudian jalankan melalui saluran logam . Kabel positif dan negatif harus dari
panjang yang sama dan dijalankan bersama-sama bila memungkinkan . Ini akan meminimalkan induksi
  berlebihantegangan antara konduktor . Panjang kawat luar ruangan berjalan harus dikubur bukan run overhead dan ditempatkan dalam grounded saluran logam jika perlindungan yang maksimaldiperlukanitukonduktor negatif harus didasarkan untuk memenuhi spesifikasi kodelistrik .
• Lokasi pompa pengendali . Secara umum, rangkaian masukan dari controller pompa lebih sensitif
dari rangkaian output . Oleh karena itu , dalam kasus di mana kawat jangka panjang diperlukan antara
array PV dan sumber air, biasanya terbaik untuk mencari controller dekat array
untuk meminimalkan panjang kabel masukan
Buatlah sebuah debit path ke tanah. Sebuah jalan keluarnya dibuat dengan benar ke tanah (bumi) akan melepaskan listrik statis yang terakumulasi dalam struktur atas tanah. Hal ini membantu mencegah tarik petir. Ketika ada sambaran petir di dekatnya, diharapkan
struktur juga membumi akan mengalihkan gelora di sekitar sirkuit listrik, sangat mengurangi
probabilitas atau intensitas kerusakan. Kebanyakan pengendali pompa solar memiliki built-in surge pelindung yang berfungsi hanya jika mereka secara efektif didasarkan.

 Obligasi (Interconnect) Semua Logam Struktural 
 
Komponen dan Lampiran Listrik PV modul (panel surya) frame, rak mounting, dan terminal dasar putuskan beralih dan controller harus saling berhubungan dengan menggunakan kawat ukuran minimum AWG # 8 (6 mm2) dan kawat lari ke koneksi bumi. Ketika menghubungkan logam berbeda, konektor disetujui untuk bahan yang terlibat harus digunakan. Sebagai contoh, pada kerangka aluminium surya array, konektor berlabel "AL / CU" dan pengencang stainless steel harus digunakan. Hal ini akan mengurangi potensi korosi.

 Tanah

 Satu atau lebih 8 ft (2,5 m) batang tanah berlapis tembaga harus dipasang, terutama di bumi lembab. Dimana tanah menjadi sangat kering (konduktansi miskin), lebih dari satu batang, jarak minimal10ft(3m) terpisah, harus dipasang. Satu juga dapat mengubur AWG # 6 (16 mm2) atau doubleAWG#8(10mm2)atau kawat tembaga telanjang lebih besar dalam parit minimal 100 ft (30 m)panjang.Salahsatuujungharusterhubunke struktur array dan kontroler. Jika parit yang digali untukdimakamkanpipaair,kawattanahdapat berjalan di sepanjang bagian bawah parit. Sebuah sumur casing baja dekat array dapat digunakan sebagai batang tanah. A
lubang harus dibor dan mengetuk untuk membuat melesat hubungan yang kuat dengan casing. footer beton dengan rebar dari array dipasang tanah tidak akan memberikan landasan yang memadai saja.

 Float Switch Kabel 

 Sebuah jangka panjang dari kabel kontrol ke saklar pelampung dapat mengambil lonjakan merusakdaripetirterdekat pemogokan. Perlindungan terbaik adalah dengan menggunakan terlindung, kabel twisted-pair. Kabel terlindung memiliki foil metalik atau kepang sekitar dua kawat.Kabel perisai arus didasarkan pada end controller agak dari pada float switc

 Lightning Protection itional 

Perangkat proteksi petir (surge Penahan) dimaksudkan untuk memotong tegangan yang berlebihan seperti itu dari sambaran petir. Kebanyakan pengendali pompa memiliki built-in perlindungan surge perangkat logam oksida varistor (MOVs) yang berguna namun terbatas dalam kapasitas mereka. Langkah-langkah grounding tambahan atau perangkat perlindungan surge yang dianjurkan di bawah salah satu kondisi berikut:
lokasi terpencil di tanah tinggi i na daerah petir parah;
kering, berbatu, atau tanah kurang konduktif, dan
panjang kawat run (lebih dari 100 ft/30 m) dari controller ke kepala sumur atau ke
mengapung switch. Pompa solar kabel harus dijauhkan dari sistem pagar listrik dan sistem
pompa harus tidak terhubung ke batang tanah yang sama sebagai sistem pagar listrik. Sebuah kabel float switch tidak seharusnya dijalankan di dekat pagar listrik.

 Sekian dan terima kasih  mudahan bermanfaat


Tidak ada komentar:

Posting Komentar