Studi Simulasi Numerik Dan Eksperimental Pengaruh Penambahan Fins Berbentuk Setengah Silinder Disusun Secara Staggered Terhadap Kinerja Kolektor Surya Pemanas Udara Dengan Plat Penyerap V-Corrugated Absorber

Ali, Sulaiman (2017) Studi Simulasi Numerik Dan Eksperimental Pengaruh Penambahan Fins Berbentuk Setengah Silinder Disusun Secara Staggered Terhadap Kinerja Kolektor Surya Pemanas Udara Dengan Plat Penyerap V-Corrugated Absorber. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2114202010-Master-Theses.pdf - Published Version

Download (4MB) | Preview

Abstract

Penggunaan energi surya dengan menggunakan kolektor surya telah banyak diteliti untuk mengoptimalkan sumber energi surya yang ada. Salah satu metode untuk memanfaatkan energi surya/energi matahari adalah dengan menggunakan kolektor surya. Pemanfaatan energi surya dengan menggunakan kolektor surya absorber telah banyak dimanfaatkan manusia dalam proses pengeringan. Untuk membuat sebuah kolektor surya dengan performansi yang optimal maka efisiensi termalnya perlu ditingkatkan, adapun untuk peningkatkan efisiensi termal kolektor surya salah satunya dengan cara memperluas bidang penyerapan dan meningkatkan koefisien perpindahan panas konveksi dengan menciptakan turbulensi aliran di dalam duct kolektor surya v-corrugated absorber, turbulensi aliran dapat dicapai dengan memberikan gangguan berupa obstacle segitiga dan fins setengah silinder terhadap arah aliran pada saluran fluida kerja dibawah plat penyerap panas. Penelitian ini dilakukan dengan simulasi numerik 3D Steady flow dengan turbulence viscos k-omega SST dan eksperimental. Adapun tujuan yang diharapkan dari simulasi numerik untuk mengetahui diameter dan jarak fins yang optimum dari variasi diameter 6 mm, 8 mm, dan 10 mm, dengan variasi jarak fins terhadap obstacle 0,25L; 0,5L dan 0,75L, dari hasil simulasi, fins paling optimum dilihat bedasarkan rasio ∆P/∆T yaitu fins dengan diameter 6 mm dan jarak dengan obstacle 0,75L kemudian dilakukan pengujian eksperimen dan memvariasikan laju aliran massa dari 0,002 kg/s; 0,004 kg/s; 0,006 kg/s; 0,008 kg/s dan insentitas radiasi 431, 575 dan 719 Watt/m² terhadap laju perpindahan panas dan efisiensi. Penggunaan bahan yang digunakan untuk fins yaitu aluminium pejal, dengan tinggi fins 20 mm. Kolektor surya yang digunakan dalam penelitian ini yaitu, kolektor surya yang menggunakan plat absorber v-corrugated dengan obstacle dan penambahan fins berbentuk setengah silinder yang disusun secara staggered. Hasil yang diperoleh dari pada penelitian ini adalah besarnya energi berguna yang diserap oleh fluida kerja berbanding lurus dengan peningkatan laju aliran massa dan intensitas radiasi. Adapun besarnya efisiensi dari kolektor surya yang di uji berbanding lurus dengan peningkatan laju aliran massa namun berbanding terbalik dengan intensitas radiasi. hasil dari eksperimen Quse paling tinggi pada laju aliran massa sebesar 0,008 kg/s dengan intensitas radiasi 719 Watt/m² yaitu 80,789 Watt dan efisiensi paling tinggi sebesar 93,84% dicapai pada laju aliran massa 0,008 kg/s dengan sebesar 432 Watt/m². ================================================================================================================== The use of solar energy by using solar collectors has been studied to optimize the available solar energy sources. One method for harnessing solar energy is to use solar collectors. The utilization of solar energy by using solar collector absorber has been commonly used in the drying process. To make a solar collector with performance optimized, the efficiency of its thermal needs to be improved, as for increasing the thermal efficiency of the solar collector one way to expand the field of absorption and enhance the convection heat transfer coefficient by creating turbulence in the duct solar collector v-corrugated absorber, turbulence flow can be achieved by providing obstacle disruption of triangles and half-cylinder fins to the direction of flow of the working fluid channel below the heat sink plate. This research was conducted with the 3D numerical simulations of turbulence Viscos Steady flow with k-omega SST and experimental. The objectives expected from numerical simulations to determine the diameter and spacing fins optimum of variation in the diameter of 6 mm, 8 mm and 10 mm, with a variation of the distance to the obstacle fins 0,25L; 0,5L and 0,75L, from the simulation results, the most optimum fins seen bedasarkan ratio ΔP / ΔT ie fins with a diameter of 6 mm and the distance to the obstacle 0,75L then testing experiments and varying the mass flow rate of 0.002 kg / s ; 0.004 kg / s; 0.006 kg / s; 0.008 kg / s and insentitas radiation 431, 575 and 719 Watt / m² on the rate of heat transfer and efficiency. Use of the materials used for the fins are of solid aluminum, with fins 20 mm high. Solar collectors are used in this research, the solar collectors using v-corrugated absorber plate with the obstacle and the addition of a half-cylinder-shaped fins are arranged in staggered. The Results obtained from this research that the amount of useful energy which absorbed by the working fluid is directly proportional to the increase in the mass flow rate and the intensity of the radiation. The magnitude of the efficiency of solar collectors in the test is directly proportional to the increase in the mass flow rate but is inversely proportional to the intensity of the radiation. results of experimental highest quse the mass flow rate of 0.008 kg / s to the intensity of radiation 719 Watt / m² ie 80.789 Watt and highest efficiency of 93.84% achieved in the mass flow rate of 0.008 kg /s for 432 Watt / m².

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: absorber, efisiensi, fins, intensitas radiasi, kolektor surya, obstacle, Quse, v-corrugated absorber, efficiency, fins, intensity of the radiation, solar collectors, obstacle, quse, v-corrugated
Subjects: Q Science > Q Science (General)
Q Science > QC Physics > QC271 Temperature measurements
T Technology > T Technology (General)
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > (S2) Master Theses
Depositing User: - SULAIMAN ALI
Date Deposited: 20 Apr 2017 06:04
Last Modified: 20 Apr 2017 06:04
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/3551

Actions (login required)

View Item View Item