Investigasi Eksperimental Pengaruh Laju Aliran Massa Air Pada Solar Termal Tipe CPC

Abstract

Abstrak:

Optimasi penggunaan energi matahari masih perlu ditingkatkan, salah satunya dengan menggunakan kolektor surya.Panas yang diterima digunakan sebagai sumber kalor untuk sistem pembangkit Organic Rankine Cycle (ORC).Kegiatan penelitian diawali dengan desain, konstruksi, dan pengujian kolektor termal solar, tipe concentrated paraboliccollector (CPC). Banyak paramater yang mempengaruhi capaian temperatur pada CPC, salah satunya laju aliran.Tujuan penulisan makalah adalah untuk menentukan temperatur optimal CPC berdasarkan perubahan laju aliransecara eksperimen. Investigasi secara eksperimental dilakukan untuk dapat memanfaatkan potensi radiasi matahariyang bisa mencapai 5,2 kWh/m2 sebagai media evaporasi pada sistem pembangkit ORC yang merupakan langkahawal penelitian. Kolektor surya tipe CPC yang digunakan memiliki geometri panjang 1 m, tinggi 0,9 m, lebar alas 0,028m, lebar tutup 1,16 m. Solar collector dilapisi dua bahan yang berbeda yaitu polistirena foam dengan tebal 0,02 m danarmaflex dengan tebal 0,02 m. Pengambilan data dilakukan dengan melakukan pengukuran besaran radiasi dantemperatur pada dinding kolektor, temperatur masuk air, dan temperatur keluar air. Pengambilan data radiasi mataharimenggunakan lux meter dan temperatur menggunakan thermocouple tipe K. Hasil dari penelitian ini adalah temperaturcapaian maksimum terjadi ketika laju aliran massa air paling rendah.Kata kunci: Kolektor surya, CPC, temperatur, laju aliran, ORC

Abstract:

Optimization of solar energy utilization is still needs to be improved, either by using solar collectors. Absorbed heat willuse as a heat source for an Organic Rankine Cycle (ORC) plant system. Research activities begins with the design,construction, and testing of solar thermal collectors, the type of concentrated parabolic collector (CPC). Manyparameters that affect the achievement of the temperature on the CPC, one of which flow rate. The purpose in thispaper is to determine the optimal temperature CPC based on changes in flow rate experimentally. Experimentalinvestigation has been done to exploit the potential of solar radiation that could reach 5.2 kWh/m2 as evaporation mediain ORC plant system as the first step of the study. The CPC solar collectors type has geometries with length 1 m, height0.9 m, width of pedestal 0,028 m, and width 1.16 m cap. Solar collector coated with two different materials, namelypolystyrene foam with a thickness of 0.02 m and armaflex with a thickness 0.02 m. The data collection was performedby measuring the amount of radiation and temperature on the collector wall, the water inlet temperature, and wateroutlet temperature. Measurement for solar radiation was conducted using a lux meter, and temperature using athermocouple type K. The results of this study shows that the highest of temperature achievement is occurs for thelowest mass flow rate.Keywords: Solar collector, CPC, temperature, flow rate, ORC