Peningkatan Kinerja Kolektor Surya Tipe
Trapezoidal Absorber Plate Menggunakan
Obstacle Berbentuk Prisma Segitiga Dengan
Variasi Sudut Tekuk Vertikal Disusun Inline
Matahari memiliki jumlah energi yang melimpah. Energi radiasi matahari
dapat digunakan untuk berbagai keperluan contohnya untuk pemanas udara.
Prinsip kerja Solar Air Heater (SAH) adalah energi panas matahari
ditransmisikan oleh kaca kemudian diserap oleh plat penyerap. Panas tersebut
digunakan untuk memanaskan udara yang dialirkan ke atas atau ke dalam plat
penyerap melalui bantuan fan. Berdasarkan referensi-referensi tersebut perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan bentuk plat penyerap
yang diperkirakan dapat menyerap energi radiasi matahari lebih banyak yakni
bentuk trapezoidal. Bentuk trapezoidal memiliki luasan kolektor yang lebih
besar dibandingkan bentuk v-corrugated. Bentuk ini diharapkan dapat
menyerap panas lebih banyak sehingga menghasilkan efisiensi yang lebih
baik.
Pada penelitian ini terdiri dari dua tahap. Tahap pertama adalah pra-desain
secara perhitungan dan simulasi. Simulasi menggunakan software CFD
komersial dilakukan untuk mendapatkan dimensi dan jarak obstacle yang
paling optimum. Saat simulasi obstacle ditambahkan di dalam saluran plat
penyerap bentuk trapezoidal yang disusun secara inlined. Dari simulasi
diperoleh hasil bahwa obstacle dengan sudut tekuk 40° menghasilkan energi
yang berguna sebesar 132.12W dengan penurunan tekanan sebesar 36.97Pa
serta memiliki nilai effectiveness tertinggi sebesar 2.036. Tahap kedua adalah
eksperimen yang dilakukan secara artificial, lampu halogen digunakan untuk
menggantikan matahari. Pada tahap ini hanya dimensi obstacle paling
optimum dan jarak paling optimum yang diuji.Variasi pada eksperimen terdiri
dari kecepatan inlet 2.62m/s, 3.27m/s, 3.93m/s, 4.59m/s. Intensitas radiasi
520W/m², 620W/m², 720W/m². Berdasarkan eksperimen dapat disimpulkan
kenaikan temperatur tertinggi dicapai ketika intensitas radiasi tertinggi
720W/m² dengan kecepatan terendah 2.62m/s yakni sebesar 14K. Penurunan
tekanan saluran dengan obstacle lebih besar daripada saluran tanpa obstacle.
Penurunan tekanan tertinggi 216Pa. energi berguna tertinggi dicapai ketika
intensitas tertinggi 720W/m² dengan kecepatan udara tertinggi 4.59m/s yakni
121W. efisiensi kolektor tertinggi dicapai ketika intensitas 520W/m²
kecepatan 4.59m/s yakni 0.98
=============================================================================================
The sun has an abundant amount of energy. Solar radiation energy can be
used for air heater. The working principle Solar Water Heater (SAH) is a solar
thermal energy transmitted by the glass is then absorbed by the absorber plate.
The heat is used to heat the air supplied to the top or to the absorber plate with the
help of fan. Based on these references need to do more research to get a plat form
an absorbent that is expected to absorb more solar radiation energy that
trapezoidal shape. Trapezoidal shape has a collector area larger than v-corrugated
shape. This form is expected to absorb more heat resulting in better efficiency.
In this study consisted of two stages. The first stage is pre-designed in the
calculation and simulation. Simulation using commercial CFD software is made
to get the dimensions and the most optimum distance obstacle. When simulated
obstacle added to the absorber plate channel trapezoidal shape arranged inlined.
From the simulation result that obstacle with a folded angle of 40 ° to produce
useful energy for 132.12W with a pressure drop of 36.97Pa and has the highest
effectiveness value of 2,036. The second phase is an experiment that is done
artificially, the halogen lamp is used to replace the sun. At this stage, only the
most optimum dimensions and distances obstacle most optimum is analysed. The
experiment consists of inlet velocity 2.62m s, 3.27m/s, 3.93m/s, 4.59m/s.
Radiation intensity 520W/m², 620W/m², 720W/m². Based on the experiments can
be concluded highest temperature rise is achieved when the radiation intensity
720W / m² with the lowest velocity 2.62m / s which is equal to 14K. The pressure
drop channels with greater obstacle than the channel without any obstacle. The
highest pressure drop 216Pa. Highest useful energy is achieved when the highest
intensity 720W / m² with the highest air velocity 4.59m/s ie 121W. The highest
collector efficiency is achieved when the intensity of 520W/m² velocity of
4.59m/s namely 0.9
