Thermal Performance Of Cooler Tank Based Solar Collector For Photovoltaic – Thermal (PVT) Cooling System

Hafizh, Muhammad Aqil Alauddin (2022) Thermal Performance Of Cooler Tank Based Solar Collector For Photovoltaic – Thermal (PVT) Cooling System. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 4211841000038-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Nowadays, energy has an important role in human life. Until now, oil is still the main source of energy that we use. Meanwhile, fuel will undeniably become increasingly scarce and increasingly expensive. The use of solar cells as a renewable energy source is the most promising option to be implemented in Indonesia because Indonesia is located on the equator which has a very large potential for solar radiation. The performance of a photovoltaic (PV) system is influenced by many factors such as the location where the PV is placed, climate (ambient temperature and solar radiation). However, in its application, PV suffers from several losses. One of the losses that occur is in the electrical aspect where the efficiency resulting from PV decreases by 0.04% every time the surface temperature of the PV increases every 1°C. One way to reduce the decrease in efficiency is to use a cooling system based on a photovoltaic thermal system (PV/T). PV/T can generate electricity as well as heat energy. This heat can be extracted using a solar collector and reused to heat raw water in a reverse osmosis (RO) plant. This study aims to design a cooling tank based on solar collectors and analyze the differences in the thermal performance of the cooling system with various fluids using water, air, and paraffin. In this study the performance and efficiency of PV were also evaluated. The type of solar collector used is 8 copper pipes arranged in parallel and floating in the middle of the cooling tank in which there is heat transfer fluid (HTF) in the form of water, air, and paraffin. The results showed that the use of water as HTF can produce an average PV efficiency of 13.02% while the use of air as HTF produces an average PV efficiency of 12.2% and the use of paraffin as HTF produces an average PV efficiency of 12.52%. This is because the apparatus that uses water as HTF has the lowest PV surface temperature of 63.68 °C compared to apparatus that uses air as HTF which is 74.4°C and the apparatus that uses paraffin as HTF is 70.28°C. In addition to increasing PV efficiency, the use of a solar collector-based cooling system can also increase the temperature of feedwater to 45.63°C for apparatus using water as HTF, 34.17°C for apparatus using air as HTF, and 41.08°C for apparatus using paraffin as HTF.
==============================================================================================================================
Dewasa ini, energi memiliki peran penting dalam kehidupan umat manusia. Hingga sekarang minyak masih menjadi sumber utama untuk energi yang kita gunakan. Sedangkan bahan bakar tidak dapat disangkal lagi akan menjadi makin langka dan makin mahal. Penggunaan solar cell sebagai sumber energi terbarukan merupakan pilihan yang paling menjanjikan untuk di implementasikan di Indonesia karena Indonesia berada pada garis ekuator yang mana memiliki potensi radiasi matahari yang sangat besar. Performa dari sistem photovoltaic (PV) dipengaruhi oleh banyak faktor seperti lokasi dimana PV itu diletakkan, iklim (ambient temperature dan radiasi matahari). Namun dalam pengaplikasiannya PV mengalami beberapa losses. Salah satu dari loss yang terjadi adalah dalam segi elektrikal dimana efisiensi yang dihasilkan dari PV berkurang 0.04% setiap suhu permukaan dari PV meningkat setiap 1°C. Salah satu cara untuk mengurangi penurunan efisiensi adalah dengan menggunakan sistem pendingin berbasis photovoltaic thermal system (PV/T). (PV/T) dapat menghasilkan listrik dan juga energi panas. Panas ini dapat diekstraksi menggunakan solar collector dan digunakan kembali untuk memanaskan air baku pada reverse osmosis (RO) plant. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain tangki pendingin berbasis solar collector dan menganalisa perbedaan dari thermal performance dari sistem pendingin dengan variasi fluida menggunakan air, udara, dan parafin. Pada penelitian ini performa dan efisiensi dari PV juga dievaluasi. Tipe solar collector yang digunakan adalah pipa tembaga yang disusun secara paralel sebanyak 8 buah pipa dan berada melayang ditengah tangki pendingin yang didalamnya terdapat heat transfer fluid(HTF) berupa air, udara, dan parafin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan air sebagai HTF dapat menghasilkan rata-rata efisiensi PV sebesar 13.02% sedangkan pada penggunaan udara sebagai HTF menghasilkan rata-rata efisiensi PV sebesar 12.2% dan pada penggunaan parafin sebagai HTF menghasilkan rata-rata efisiensi PV sebesar 12.52%. Hal ini dikarenakan karena pada apparatus yang menggunakan air sebagai HTF memiliki suhu permukaan PV yang paling rendah yaitu sebesar 63,68 °C dibandingkan apparatus yang menggunakan udara sebagai HTF yaitu sebesar 74.4°C dan apparatus yang menggunakan parafin sebagai HTF yaitu sebesar 70.28°C. Selain kenaikan efisiensi PV, penggunaan sistem pendingin berbasis solar collector juga dapat menaikkan suhu air baku menjadi 45.63°C pada apparatus yang menggunakan air sebagai HTF, 34.17°C pada apparatus yang menggunakan udara sebagai HTF, dan 41,08°C pada apparatus yang menggunakan parafin sebagai HTF.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSSP 621.197 Haf t-1 2022, - 3100022092638
Uncontrolled Keywords:	energy, energi, thermal
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	03 Mar 2026 05:33
Last Modified:	03 Mar 2026 05:33
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/132683

Actions (login required)

View Item