ANALISA PERFORMASI KOLEKTOR SURYA TERKONSENTRASI DENGAN VARIASI JUMLAH PIPA ABSORBER BERBENTUK SPIRAL

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "ANALISA PERFORMASI KOLEKTOR SURYA TERKONSENTRASI DENGAN VARIASI JUMLAH PIPA ABSORBER BERBENTUK SPIRAL"

Yenny Dharmawijaya
6 tahun lalu
Tontonan:

1 ANALISA PERFORMASI KOLEKTOR SURYA TERKONSENTRASI DENGAN VARIASI JUMLAH PIPA ABSORBER BERBENTUK SPIRAL Oleh Dosen Pembimbing : I Gusti Ngurah Agung Aryadinata : Dr. Eng. Made Sucipta, S.T, M.T : Ketut Astawa, ST, MT ABSTRAK Prinsip kerja dari kolektor surya terkonsentrasi adalah sinar matahari yang menimpa konsentrator nantinya akan dikonsentrasikan menuju pipa absorber sehingga panas tersebut akan diteruskan ke fluida yang akan dipanaskan. Untuk mendapatkan panas yang kontiniu dapat dilakukan dengan menggunakan penyimpan panas. Salah satu media penyimpan panas adalah pasir pantai halus berwarna hitam. Sehingga panas yang dipantulkan oleh konsentrator akan diserap terlebih dahulu oleh pipa receiver yang didalamnya terdapat pasir dan pipa absorber. Dengan mengatur susunan pipa absorber maka panas yang diserap oleh pipa receiver akan diteruskan ke pasir dan selanjutnya diserap oleh pipa absorber untuk meningkatkan penyerapan panas dapat dilakukan dengan menambah jumlah pipa absorber. Dilakukan suatu pengujian untuk mengetahui performasi kolektor surya terkonsentrasi dengan variasi jumlah pipa absorber berbentuk spiral. Dalam penelitian ini variabel bebas yang diteliti atau diuji adalah pengaruh penggunaan jumlah pipa absorber spiral yang bervariasi jumlahnya yaitu 2, 3 dan 4. Dari hasil pengujian terlihat bahwa Semakin banyak jumlah pipa absorber maka energi berguna serta efisiensi yang dihasilkan kolektor surya semakin besar. Secara keseluruhan dari pengujian variasi jumlah pipa terlihat bahwa kolektor surya dengan jumlah pipa 4 adalah kolektor surya dengan performasi terbaik baik dari sisi energi berguna yang dihasilkan sebesar J/s maupun efisiensi yang dihasilkan sebesar Kata Kunci: Kolektor surya terkonsentrasi, pipa absorber spiral, performasi kolektor. v

2 ANALISA PERFORMASI KOLEKTOR SURYA TERKONSENTRASI DENGAN VARIASI JUMLAH PIPA ABSORBER BERBENTUK SPIRAL By Guidance : I Gusti Ngurah Agung Aryadinata : Dr. Eng. Made Sucipta, S.T, M.T : Ketut Astawa, ST, MT ABSTRACT The working principle of a concentrated solar collector is the sunlight that afflicts the concentrator will be concentrated towards the absorber pipe so that the heat will be forwarded to the fluid to be heated. To obtain continuous heat that can be done by using heat storage. One of the heat storage medium is a fine black sand beaches. So that the heat reflected by the concentrator will be absorbed first by the receiver pipe in which there are sand and absorber pipes. By organizing the absorber pipe, the heat absorbed by the receiver pipe will be forwarded to the sand and then absorbed by the absorber pipe to improve the heat absorption can be done by increasing the number of absorber pipes. Conducted a test to determine performasi concentrated solar collectors with variations in the number of spiral-shaped absorber pipes. In this study the independent variables studied or tested was the effect of the amount of the absorber pipe spiral which vary in number, namely 2, 3 and 4. From the test results shown that the higher the number of the absorber pipe as well as the useful energy produced by the solar collector efficiency increases. Overall the amount of testing variation seen that the solar collector pipes with pipe number 4 is the solar collector with the best performasi both in terms of useful energy produced amounted to J / s and efficiencies generated by Keywords: Concentrated solar collectors, absorber pipe spiral, performasi collectors. vi

3 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN... ii LEMBAR PERSETUJUAN... iii LEMBAR PERNYATAAN... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitian... 3 BAB II LANDASAN TEORI Radiasi Surya Konstanta Surya Radiasi Surya Pada Permukaan Bumi Faktor-faktor yang Mempengaruhi Penerimaan Radiasi Matahari Di Bumi Perpindahan panas Perpindahan Panas Konduksi Perpindahan Panas Konveksi Perpindahan Panas Radiasi Pengumpul Surya Terkonsentrasi Konsentrasi Linier Energi Berguna dan Efisiensi Kolektor Alat Pemanas Air Tenaga Surya Energi Berguna Kolektor Alat Pemanas Air Tenaga Surya Efisiensi Kolektor Rangkaian Thermal Alat Pemanas Air Tenaga Surya Konduktivitas Thermal BAB III METODE PENELITIAN Variabel Bebas/Terikat Jumlah Populasi Variabel Bebas Variabel Terikat Skema Rancangan Penelitian viii

4 3.4 Bahan-bahan Alat Pengukuran Langkah-langkah Pengujian Diagram Langkah Pengujian Tempat dan Waktu Pengujian. 30 BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN Data Hasil Pengujian Pengolahan Data Performasi Kolektor Surya Pembahasan BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA. 47 ix

5 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Untuk memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat tersebut, dikembangkan berbagai energi alternatif, di antaranya energi terbarukan. Potensi energi terbarukan sampai saat ini belum banyak dimanfaatkan, padahal potensi energi terbarukan di Indonesia sangatlah besar. Energi baru dan terbarukan (EBT), yang ketersediaannya melimpah akan sangat bermanfaat terutama untuk daerah terpencil. Sumber energi yang termasuk dalam kategori EBT antara lain adalah energi panas bumi, air/hidro, angin, biomasa, gelombang dan pasang surut, surya. Sejauh ini pemanfaatan EBT masih sangat kecil khususnya energi surya bila dibandingkan dengan pemanfaatan energi fosil. Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup besar. Untuk memanfaatkan potensi energi surya tersebut, ada 2 (dua) macam teknologi yang sudah diterapkan, yaitu teknologi energi surya termal dan energi surya fotovoltaik. Energi surya termal pada umumnya digunakan untuk memasak (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan, perikanan, kehutanan, tanaman pangan) dan memanaskan air. Energi surya fotovoltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, televisi, dan telekomunikasi. Maka energi surya merupakan energi yang sangat bagus untuk dimanfaatkan. Energi surya adalah energi radiasi yang dipancarkan secara langsung dari matahari ke bumi, berupa energi termal akibat temperatur permukaan matahari yang sangat tinggi. Untuk itu dibutuhkan suatu peralatan yang berfungsi untuk mengumpulkan energi radiasi yang datang dari matahari, peralatan ini disebut kolektor surya. Kolektor surya merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk menyerap energi surya menjadi energi thermal dan mentransfer energi tersebut ke fluida kerja untuk digunakan secara langsung atau disimpan terlebih dahulu pada suatu

6 2 unit penyimpan panas. Dalam aplikasi kolektor surya banyak digunakan sebagai alat pemanas air pada rumah rumah. Secara umum bila ditinjau dari jumlah panas yang diperoleh, kolektor surya dapat diklasifikasi menjadi dua jenis yaitu : kolektor surya pelat datar dan kolektor surya terkonsentrasi. Prinsip kerja dari kolektor surya terkonsentrasi adalah sinar matahari yang menimpa permukaan cermin (konsentrator) nantinya akan dipantulkan (dikonsentrasikan) menuju pipa absorber sehingga panas tersebut akan diteruskan ke fluida yang akan dipanaskan. Untuk mendapatkan panas yang kontiniu dapat dilakukan dengan menggunakan penyimpan panas. Salah satu media penyimpan panas adalah pasir pantai halus berwarna hitam. Sehingga panas yang dipantulkan oleh konsentrator akan diserap terlebih dahulu oleh pipa receiver yang didalamnya terdapat pasir dan pipa absorber. Dengan mengatur susunan pipa absorber maka panas yang diserap oleh pipa receiver akan diteruskan ke pasir dan selanjutnya diserap oleh pipa absorber untuk meningkatkan penyerapan panas dapat dilakukan dengan menambah jumlah pipa absorber. Berdasarkan uraian diatas maka akan dilakukan pengujian performasi kolektor surya terkonsentrasi dengan variasi jumlah pipa absorber berbentuk spiral. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, bagaimana unjuk kerja dari kolektor surya terkonstrasi dengan variasi jumlah pipa absorber berbentuk spiral. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan Peneliti pada kolektor surya terkonsentrasi adalah untuk mengetahui unjuk kerja dari kolektor surya terkonsentrasi dengan variasi jumlah pipa absorber berbentuk spiral. 1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah meliputi : 1. Tidak terjadi perubahan fase pada fluida. 2. Sifat fisik air yang mengalir diasumsikan konstan di dalam pipa fluida. 3. Efek bayangan yang ditimbukan oleh absorber diabaikan. 4. Kondisi lingkungan diasumsikan sama.

7 3 1.5 Manfaat Penelitian Diharapkan penelitian tentang kolektor surya terkonsentrasi pada alat pemanas air ini dapat memberikan manfaat sebagai berikut : 1. Memberi sumbangan pengetahuan tentang kolektor surya terkonsentrasi sebagai alat pemanas air dan dapat diaplikasikan pada kehidupan sehari-hari. 2. Sebagai bahan untuk penelitian selanjutnya yang mengetahui tentang kolektor surya terkonsentrasi. 3. Mencoba untuk mengembangkan kolektor surya terkonsentrasi dengan harapan menjadi lebih efektif dan efisien serta nantinya berguna bagi masyarakat.

dokumen-dokumen yang mirip

Pengaruh variasi jenis pasir sebagai media penyimpan panas terhadap performansi kolektor suya tubular dengan pipa penyerap disusun secara seri

Jurnal Energi dan Manufaktur Vol 9. No. 2, Oktober 2016 (161-165) http://ojs.unud.ac.id/index.php/jem ISSN: 2302-5255 (p) ISSN: 2541-5328 (e) Pengaruh variasi jenis pasir sebagai media penyimpan panas