Studi Eksperimental Pengaruh Laju Aliran Air Terhadap Efisiensi Thermal pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Penambahan External Helical Fins pada Pipa

Abstract

Energi matahari merupakan salah satu sumber energi alternatif untuk menggantikan peran minyak bumi sebagai sumber energi utama. Kolektor surya pemanas air merupakan salah satu contoh pemanfaatan energi surya. Ada beberapa tipe kolektor surya salah satunya adalah  kolektor surya pelat datar, tetapi kolektor surya pelat datar memiliki tingkat efisiensi yang rendah. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi dari kolektor surya pemanas air pelat datar adalah dengan menambahkan fins pada pipa-pipa yang mengalirkan air. Salah satu bentuk fins yang dapat digunakan adalah helical fins. Pengujian dilakukan dengan variasi debit aliran air yaitu 75 liter/jam, 150 liter/jam, 225 liter/jam dan 300 liter/jam serta variasi warna kaca penutup yaitu warna hitam dan bening. Kolektor surya diletakkan pada sudut kemiringan β = 10^o. Pengambilan data dimulai pukul 09.00-15.00 WIB. Setiap satu jam dilakukan pengambilan data berupa temperatur fluida masuk, temperatur fluida keluar, temperatur pelat absorber, temperatur cover glass, temperatur base dan intensitas matahari. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah efisiensi rerata kolektor terbesar terjadi pada kolektor dengan kaca penutup bening untuk variasi debit aliran air 300 liter/jam yaitu sebesar 63.06%, energi berguna terbesar terjadi pada kolektor dengan kaca penutup bening untuk variasi debit aliran air 300 liter/jam yaitu sebesar 1.24 MJ, serta temperatur air keluar kolektor terbesar terjadi pada kaca penutup bening dengan variasi debit aliran air 75 liter/jam yaitu sebesar 49 ^oC. Penambahan helical fins pada pipa tembaga dapat meningkatkan efisiensi kolektor. Kolektor surya dengan helical fins mempunyai efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan kolektor tanpa fin maupun annular fins.