ANALISA KINERJA THERMAL KOLEKTOR SURYA BERBASIS PIPA KALOR

Abstract

Salah satu pemanfaatan energi matahari adalah sistem pemanas air energi surya (solar water heater). Solar water heater yang banyak digunakan adalah solar water heater konvensiaonal dimana untuk mensirkulasikan fluida kerja pada kolektor surya menggunakan pompa sehingga masih menggunakan energi listrik yang sebagian besar bersumber dari energi fosil. Untuk mengurangi penggunaan energi listrik yang bersumber dari fosil tersebut sudah banyak dikembangkan solar water heater dengan menggunakan evacuated tube collectors yang memanfaatkan sirkulasi fluida secara alami. Karena sirkulasi fluida kerja pada evacuated tube collectors hanya memanfaatkan efek grafitasi dan lintasan uap dan cairan pada lintasan yang sehingga terjadi kekeringan dan kollektor menjadi tidak berfungsi. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, pipa kalor memang memiliki keunggulan tersendiri. Keuntungan dalam pemanfaatan pipa kalor sebagai penukar kalor atau pendingin diantaranya siklus pemindahan kalor yang relatif lebih singkat, kekompakan dimensi, menigkatkan koefisien perpindahan kalor yang cukup tinggi serta tidak diperlukannya daya tambahan karena sirkulasi terjadi secara natural. Dalam penelitian ini kolektor surya dibuat menggunakan tabung kaca yang divakum dengan berbasis pipa kalor yang kemudian dirangkaikan sehingga menjadi sistem pemanas air yang berbasis pipa kalor. Dari hasil pengujian kolektor surya berbasis pipa kalor mampu memanaskan air hingga temperatur 71^oC dengan laju aliran air 1 lpm. Hambatan termal tertinggi terjadi pada pukul 09.00 sebesar 0,388 Watt/^oC, terkecil pada pukul 14.30 sebesar 0,027 Watt/^oC.

One of the utilization of solar energy is solar energy water heating systems. Solar water heater is the widely used on conventional solar water heater in which to circulate the working fluid in the solar collector using a pump so they use electrical energy which are largely sourced from fossil fuels. To reduce the use of electricity that comes from the fossil has been developed using a solar water heater with evacuated tube collectors that utilize natural circulation of fluid. Due to the circulation of the working fluid in the evacuated tube collectors utilize only the effects of gravity and the trajectory of vapor and liquid on the track, causing drought and kollektor become dysfunctional. Of the few studies that have been conducted, the heat pipe does have its own advantages. The advantage in the use of heat pipe as heat exchanger or cooling cycle including the removal of heat is relatively short, compactness dimensions, enhances heat transfer coefficient is high enough and no additional power needed for the circulation occurs naturally. In this study the solar collector is made using glass tubes that vacuum with heat pipe which is then sequenced so that a heat pipe solar water heater. From the test results based heat pipe solar collector is capable of heating water to a temperature of 71^oC with the flow rate of water 1 lpm. The highest thermal barriers at 09.00 amounted to 0,388 Watt /^oC, the smallest in 14.30 amounted to 0,027 Watt /^oC.