Studi Simulasi Numerik dan Eksperimental Pengaruh Penambahan Fin Berbentuk Setengah Silinder Tegak Lurus Aliran yang Dipasang pada Bagian Bawah Plat Absorber Berbentuk V Terhadap Efisiensi Kolektor Surya Pemanas Udara

Abstract

Energi fosil termasuk energi yang tidak dapat diperbaruhi sehingga keberadaannya lama kelamaan akan habis. Energi surya termasuk energi terbarukan yang mudah didapat dan ramah lingkungan terutama Indonesia. Energi ini dapat dikonversi menjadi energi termal menggunakan kolektor surya.. Kolektor surya (solar collector) merupakan alat yang memanfaatkan energi radiasi matahari untuk diserap oleh plat penyerap selanjutnya dipindahkan ke fluida kerja yakni udara atau air. Untuk meningkatkan efisiensi termal kolektor surya dengan meningkatkan koefisien konveksi, turbulensi aliran di dalam duct kolektor surya. Hal ini dapat dicapai dengan memberikan gangguan aliran berupa obstacle dan fin agar memperluas area perpindahan panas. Pemilihan diameter fin yakni 6,8,10 mm berbentuk setengah silinder serta jarak fin terhadap obstacle yakni 0,25L;0,5L;0,75L dilakukan dengan metode simulasi numerik menggunakan software Fluent 6.3.26 dan software GAMBIT 2.4.6. Hasil permodelan didapatkan diameter fin 6 mm dan jarak 0,5L paling optimum selanjutnya dilakukan studi eksperimen untuk menguji pengaruh fin terhadap performansi dan efisiensi kolektor surya. V corrugated absorber plate, obstacle berbentuk segitiga dengan sudut tekuk 30⁰. Pengambilan data eksperimen dilakukan dengan menvariasikan laju aliran massa dari 0,002 kg/s hingga 0,008 kg/s dengan kenaikan tiap 0,002 kg/s dan intensitas radiasi yakni 431 Watt/m² dan 575Watt/m². Hasil yang didapatkan dari penelitian tugas akhir ini adalah nilai energi berguna yang dihasilkan (Q)paling tinggi dihasilkan pada laju aliran massa sebesar 0,006 kg/s dengan intensitas radiasi 575 Watt/m² yakni 68,331 Watt dan efisiensi paling ditinggi yakni 0,867 pada 0,006 kg/s dengan intensitas radiasi sebesar 431 Watt/m² dan penurunan tekanan sebesar 29 Pascal.