Analisis Transien Pada Parabolic Trough Reflector Solar Water Heater
DOI:
https://doi.org/10.32493/jiptek.v5i1.35239Keywords:
Energi, Matahari, Parabolic Trough, SimulasiAbstract
Salah satu sumber energi terbarukan yang melimpah adalah energi matahari. Hal ini dikarenakan Indonesia terletak pada garis khatulistiwa. Intensitas rata-rata radiasi matahari untuk wilayah Jabodetabek adalah sekitar 4,98334 sampai dengan 5,02111 kWh/m2/hari. Pemanfaatan energi matahari dengan sistem termal bekerja dengan mengonversi radiasi matahari menjadi energi panas. Panas matahari dapat dimanfaatkan dengan teknologi solar kolektor. Salah satu tipe solar collector adalah reflector yang berbentuk parabolic trough. Tipe ini memantulkan radiasi matahari menuju ke titik fokus yang tersusun membentuk garis imajiner sepanjang collector. Kinerja dari sistem pemanas air tipe concentrated parabolic reflector tergantung pada parameter dimensi reflektor, absorber penampung air, dan fluida kerja serta sifat termal dan optik dari komponen-komponen tersebut yang meliputi reflektansi parabola, emisivitas absorber, serta isolasi termal pada absorber penampung airnya. Parameter- parameter tersebut sangat berpengaruh terhadap kinerja sistem ini yang meliputi peningkatan kecepatan pemanasan, temperatur air, daya output termal dan efisiensi termalnya. Penelitian ini bertujuan untuk investigasi hasil ekperimen reflector yang berbentuk parabolic trough dan hasil simulasinya dengan Software Ansys Fluent. Hasil simulasi menunjukkan bahwa temperatur air maksimal adalah 106,65°C, temperatur air rata-rata 62,54°C, energi output 107,05 kJ, dan efisiensi termal 61,5%. Berdasarkan hasil tersebut, sistem pemanas air parabolic through collector dapat diandalkan.References
I. M. Astra, “Energi dan dampaknya terhadap lingkungan,†J. Meteorol. dan Geofis., vol. 11, no. 2, pp. 131–139, 2010.
J. A. Duffie and W. A. Beckman, Solar engineering of thermal processes. Hoboken: John Wiley & Sons, 2013.
V. Nurliyanti, M. Pandin, and B. Pranoto, “PEMBUATAN PETA POTENSI ENERGI SURYA Vetri,†M&E, vol. 10, no. 4, pp. 47–54, 2012.
M. Rumbayan, A. Abudureyimu, and K. Nagasaka, “Mapping of solar energy potential in Indonesia using artificial neural network and geographical information system,†Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 16, no. 3, pp. 1437–1449, 2012, doi: 10.1016/j.rser.2011.11.024.
K. S. Reddy, N. R. Kamnapure, and S. Srivastava, “Nanofluid and nanocomposite applications in solar energy conversion systems for performance enhancement: A review,†Int. J. Low-Carbon Technol., vol. 12, no. 1, pp. 1–23, 2017, doi: 10.1093/ijlct/ctw007.
A. Kasaeian, S. Daviran, R. D. Azarian, and A. Rashidi, “Performance evaluation and nanofluid using capability study of a solar parabolic trough collector,†Energy Convers. Manag., vol. 89, pp. 368–375, 2015, doi: 10.1016/j.enconman.2014.09.056.
T. Sokhansefat, A. B. Kasaeian, and F. Kowsary, “Heat transfer enhancement in parabolic trough collector tube using Al 2O3/synthetic oil nanofluid,†Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 33, pp. 636–644, 2014, doi: 10.1016/j.rser.2014.02.028.
M. Hatami, J. Geng, and D. Jing, “Enhanced efficiency in Concentrated Parabolic Solar Collector (CPSC) with a porous absorber tube filled with metal nanoparticle suspension,†Green Energy Environ., vol. 3, no. 2, pp. 129–137, 2018, doi: 10.1016/j.gee.2017.12.002.
S. Kalogirou, “Chapter 3 - Solar Energy Collectors,†in Solar Energy Engineering, 2nd ed., Academic Press, 2013.
V. Khullar, H. Tyagi, P. E. Phelan, T. P. Otanicar, H. Singh, and R. A. Taylor, “Solar energy harvesting using nanofluids-based concentrating solar collector,†J. Nanotechnol. Eng. Med., vol. 3, no. 3, pp. 1–9, 2012, doi: 10.1115/1.4007387.
J. Akhter, S. I. Gilani, H. H. Al-Kayiem, and M. Ali, “Performance Evaluation of a Modified Compound Parabolic Concentrating Collector with Varying Concentration Ratio,†Heat Transf. Eng., vol. 42, no. 13–14, pp. 1117–1131, 2021, doi: 10.1080/01457632.2020.1777004.
H. Yang, Q. Wang, J. Cao, G. Pei, and J. Li, “Potential of performance improvement of concentrated solar power plants by optimizing the parabolic trough receiver,†Front. Energy, vol. 14, no. 4, pp. 867–881, 2020, doi: 10.1007/s11708-020-0707-y.
N. ’Atifah, “Rancang Bangun Dan Studi Eksperimen Pemanas Air Tenaga Matahari Dengan Reflektor Busur Seperempat Lingkaran,†J. Tek. Mesin Cakram, vol. 1, no. 2, p. 1, 2019, doi: 10.32493/jtc.v1i2.2241.
