Studi Numerik Penambahan Obstacle Terhadap Kinerja Kolektor Surya Pemanas Udara dengan Plat Penyerap Jenis V- Corrugated
ABSTRAK: Kolektor surya
pemanas udara dapat digunakan untuk menghasilkan udara panas dengan sumber
energi yang terbarukan.Namun, perpindahan kalor dari plat penyerap ke udara
sangat rendah. Beberapa peneliti melaporkan bahwa obstacle dapat meningkatkan
perpindahan kalor dalam kolektor surya saluran plat datar dan peneliti
lain menemukan bahwa kolektor surya dengan plat
penyerap jenis v-corrugated
memberikan perpindahan kalor
yang lebih besar daripada saluran plat datar. Namun,
belum ada penelitian yang menggabungkan keduanya. Dalam paper ini akan dibahas
studi numerik dari penggabungan keduanya, yaitu penambahan obstacle terhadap
kinerja kolektor surya
pemanas udara dengan
plat penyerap jenis
vcorrugated. Studi diawali dengan pembuatan mesh, pemberian kondisi
batas, pemberian data input, dan pemilihan
model turbulen. Hasil
studi numerik dibandingkan
dengan hasil eksperimen untuk
mengetahui keabsahannya.Suatu kolektor surya pemanas udara dibangun dengan
skala laboratorium untuk keperluan eksperimen ini.Eksperimen dilakukan di dalam
ruangan agar kondisi lingkungan dapat dijaga konstan.Dari eksperimen didapat
bahwa udara mengalami kenaikan temperatur lebih tinggi dan penurunan tekanan
lebih besar saat diberi obstacle.
Untuk udara dengan
kecepatan 6,5 m/s
dan intensitas radiasi
430 W/m2, udara mengalami kenaikan dari 24,5oC
menjadi 37,2oC jika tanpa obstacle dan dari 24,3oC
menjadi 40,5oC jika diberi
obstacle serta peningkatan
penurunan tekanan dari
94 menjadi 265 Pa
dengan penambahan obstacle. Model turbulen yang tepat untuk studi numerik ini
adalah Shear Stress Transport (SST) k- .Dari studi
numerik yang dilakukan, didapatkan bahwa aliran balik di antara
obstacle dan celah
sempit di antara
obstacle dengan plat
penyerap menyebabkan aliran lebih
turbulen dan perpindahan
kalor konveksi ke
udara dari plat
penyerap kolektor meningkat.Hasil
studi numerik konsisten dengan hasil eksperimen.
Penulis: Ekadewi A. Handoyo, Djatmiko Ichsani, Prabowo, Sutardi
Kode Jurnal: jptmesindd130049
