Studi Eksperimental Kolektor Surya Terkonsentrasi Menggunakan Media Penyimpan Panas Pasir Dengan Variasi Penempatan Pipa Absorber Yang Berbentuk Spiral

Abstrak

Abstrak :

Prinsip kerja kolektor surya terkonsentrasi adalah memindahkan radiasi matahari ke fluida kerja, dimana radiasi matahari yang jatuh pada cover cermin sebagian akan langsung dipantulkan, kemudian sebagiannya akan diserap, dan sebagiannya lagi akan diteruskan kepelat penyerap. Radiasi yang sampai pada pelat penyerap akan diserap panasnya oleh pelat penyerap. Panas yang diserap oleh pelat penyerap akan diserap oleh pasir laut hitam sebagai media penyimpan panas yang kemudian digunakan untuk memanaskan fluida kerja yang berupa air mengalir. Untuk proses perpindahan panas dari radiasi matahari sampai pada fluida kerja terjadi melalui tiga mekanisme perpindahan panas yaitu, konduksi, konveksi, dan radiasi. Secara konduksi, terjadi pada air yang diam dan pada pelat penyerap. Secara konveksi, terjadi antara permukaan pelat penyerap dengan fluida kerja yang mengalir. Kemudian pertukaran panas radiasi terjadi diantara pelat penyerap bagian atas dengan pelat penyerap bagian bawah. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan pasir laut hitam sebagai media penyimpan panas. Kemudian didalam pasir tersebut terdapat pipa Absorber yang berbentuk spiral untuk mengalirkan fluida kerja berupa air. Dalam pengujian yang dilakukan, variabel bebas yang diuji adalah variasi penempatan pipa absorber yang berbentuk spiral pada posisi atas, bawah, kanan, dan kiri didalam pipa receiver. Dari hasil pengujian kolektor surya terkonsentrasi ini dapat disimpulkan bahwa variasi pipa absorber pada posisi atas mendapatkan hasil performansi yang paling baik dibandingkan dengan variasi pipa absorber pada posisi lain, Adapun hasil dari pengujian itu antara lain : temperatur air keluar sebesar 430C pada pukul 12.20 WITA, energi berguna sebesar 70.12J/s pada pukul 12.20 WITA, dan efisiensi sebesar 20.2959 % pada pukul 12.20 WITA, hal ini disebabkan karena posisi suatu pipa sangat mempengaruhi baik atau tidaknya suatu penyerapan panas, dimana pipa absorber pada posisi atas mempunyai jarak yang paling dekat dengan radiasi sinar matahari langsung, sehingga penyerapan panas dari media penyimpan lebih baik dari yang lainnya. Kata kunci : kolektor surya terkonsentrasi, pipa absorber berbentuk spiral, unjuk kerja kolektor.

Abstract :

The working principle of concentrated solar collectors is to transfer solar radiation to a working fluid, where the solar radiation falling on the cover will be directly reflected in part mirror, then partially be absorbed, and partly will be forwarded to the absorber plate. Radiation to the absorber plate will be absorbed by the heat absorber plate. The heat absorbed by the absorber plate will be absorbed by the black sea sand as a heat storage medium which is then used to heat the working fluid is water flowing. For the process of transfer of heat from solar radiation to the working fluid occurs through three mechanisms of heat transfer, namely, conduction, convection, and radiation. By conduction, occurs in stagnant water and the absorber plate. In convection, occurs between the surface of the absorber plate with a working fluid flows. Then the radiant heat exchange occurs between the absorber plate absorber plate top with the bottom. The method used in this research is to use sea sand black as a heat storage medium. Later in the sand there Absorber spiral pipe to drain the working fluid is water. In tests conducted, the independent variables tested is how the influence of variations in the placement of absorber pipe spiral on the top, bottom, right, and left. From the results of testing solar collectors are concentrated, it is concluded that the variations in pipe absorber at the top to get the performance that is best compared with the variation of pipe absorber at other positions, As a result of the testing, among others: the temperature of the water out at 430C at 12.20 PM, energy useful for 70.12J / s at 12.20 PM, and the efficiency of 20.2959% at 12.20 PM, this is because the position of the pipe greatly affect whether or not a heat absorption, where the absorber pipe at the top have the closest distance to radiation direct sunlight, so the heat absorption of the storage media is better than the other. Keywords: concentrated solar collectors, spiral-shaped absorber pipe, performance collectors