Panaskan air ke dalamnya titik didih dan itu berubah dari menjadi cair menjadi gas atau uap air yang kita kenal sebagai uap. Ketika air menjadi uap volumenya meningkat sekitar 1.600 kali, ekspansi itu penuh energi.
Mesin adalah mesin yang mengubah energi menjadi gaya atau gerakan mekanis yang dapat mengubah piston dan roda. Tujuan dari sebuah mesin adalah untuk menyediakan tenaga, mesin uap menyediakan tenaga mekanik dengan menggunakan energi uap.
Mesin uap adalah mesin pertama yang berhasil ditemukan dan merupakan kekuatan pendorong di belakang revolusi industri. Mereka telah digunakan untuk menyalakan kereta pertama, kapal, pabrik, dan bahkan mobil. Dan sementara mesin uap sangat penting di masa lalu, mereka juga sekarang memiliki masa depan baru dalam memasok kami dengan sumber energi panas bumi.
Bagaimana Mesin Steam Bekerja
Untuk memahami mesin uap dasar, mari kita ambil contoh mesin uap yang ditemukan di lokomotif uap tua seperti yang digambarkan. Bagian dasar dari mesin uap di lokomotif adalah boiler, katup geser, silinder, reservoir uap, piston, dan roda penggerak.
Di boiler, akan ada tungku api di mana batubara akan disekop. Batubara akan terus menyala pada suhu yang sangat tinggi dan digunakan untuk memanaskan ketel untuk merebus air yang menghasilkan uap bertekanan tinggi. Uap tekanan tinggi memperluas dan keluar dari ketel melalui pipa uap ke reservoir uap. Uap kemudian dikendalikan oleh katup geser untuk bergerak ke dalam silinder untuk mendorong piston. Tekanan energi uap yang mendorong piston memutar roda penggerak dalam lingkaran, menciptakan gerakan untuk lokomotif.
Sejarah Mesin Uap
Manusia telah menyadari kekuatan uap selama berabad-abad. Insinyur Yunani, Pahlawan Alexandria (sekitar 100 M), bereksperimen dengan uap dan menemukan aeolipile, mesin uap pertama tetapi sangat kasar. Aeolipile adalah bola logam yang dipasang di atas ketel air mendidih. Uap menyebar melalui pipa ke bola. Dua tabung berbentuk L di sisi berlawanan dari bola melepaskan uap, yang memberikan dorongan pada bola yang menyebabkannya berputar. Namun, Pahlawan tidak pernah menyadari potensi aeolipile, dan berabad-abad harus berlalu sebelum mesin uap praktis akan ditemukan.
Pada 1698, insinyur bahasa Inggris, Thomas Savery mematenkan mesin uap mentah pertama. Savery menggunakan penemuannya untuk memompa air keluar dari tambang batu bara. Pada 1712, insinyur bahasa Inggris dan pandai besi, Thomas Newcomen menemukan mesin uap atmosfer. Tujuan mesin uap Newcomen juga untuk menghilangkan air dari tambang. Pada 1765, seorang insinyur Skotlandia, James Watt mulai mempelajari mesin uap Thomas Newcomen dan menemukan versi yang lebih baik. Mesin Watt-lah yang pertama kali memiliki gerakan putar. Desain James Watt adalah yang berhasil dan penggunaan mesin uap menjadi luas.
Mesin uap 'memiliki efek mendalam pada sejarah transportasi. Pada akhir 1700-an, para penemu menyadari bahwa mesin uap dapat menyalakan kapal dan kapal uap pertama yang berhasil secara komersial ditemukan oleh George Stephenson. Setelah 1900, mesin pembakaran internal bensin dan diesel mulai menggantikan mesin piston uap. Namun, mesin uap telah muncul kembali dalam dua puluh tahun terakhir.
Mesin Steam Hari Ini
Mungkin mengejutkan mengetahui bahwa 95 persen daya nuklir pabrik menggunakan mesin uap untuk menghasilkan tenaga. Ya, batang bahan bakar radioaktif di pembangkit listrik tenaga nuklir digunakan seperti batu bara di lokomotif uap untuk merebus air dan menghasilkan energi uap. Namun, pembuangan batang bahan bakar radioaktif bekas, kerentanan pembangkit listrik tenaga nuklir terhadap gempa bumi dan masalah lainnya membuat masyarakat dan lingkungan berisiko besar.
Tenaga panas bumi adalah tenaga yang dihasilkan dengan menggunakan uap yang dihasilkan oleh panas yang berasal dari inti cair bumi. Pembangkit listrik tenaga panas bumi relatif teknologi hijau. Kaldara Green Energy, produsen peralatan produksi tenaga listrik geotermal Norwegia / Islandia, telah menjadi inovator utama di bidang ini.
Pembangkit listrik tenaga surya juga dapat menggunakan turbin uap untuk menghasilkan tenaga mereka.