Studi Simulasi Dan Eksperimen Penggunaan Slat Untuk Mengurangi Heat Loss Pada Corrugated Solar Collector.

Sukma, Farhan Aarya (2019) Studi Simulasi Dan Eksperimen Penggunaan Slat Untuk Mengurangi Heat Loss Pada Corrugated Solar Collector. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111440000161-Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2022. Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Energi merupakan salah satu kebutuhan manusia dalam menjalani kegiatan sehari harinya. Energi memiliki peranan penting sehingga memiliki jumlah permintaan yang besar diseluruh dunia. Namun saat ini manusia masih bergantung dengan energi yang tidak dapat terbarukan yaitu energi fosil yang terdiri dari minyak bumi, batubara, dan gas alam. Energi baru terbarukan merupakan solusi dari permasalahan energi yang manusia miliki. Flat plat solar water heater adalah salah satu dari cara memanfaatkan energi matahari yang tergolong sebagai energi baru terbarukan. Namun dalam menggunaannya masih terdapat rugi rugi termal yang dapat dikurangi. Penggunaan slats pada celah udara di kolektor surya merupakan contoh solusi penekanan konveksi yang menyebabkan terjadinya perpindahan panas. Udara diketahui memiliki koefisien konduksi yang rendah sehingga dengan menekan konveksi yang terjadi dengan cara memasang slats disepanjang celah udara kolektor surya dapat mengurangi nilai nusselt number sampai 1. Dengan kata lain bahwa perpindahan panas secara konveksi ditekan secara total oleh slat.
Studi simulasi dan eksperimen akan dilakukan dengan menggunakan software CFD Ansys Fluent 14. Simulasi dilakukan pada model kolektor surya tanpa dan dengan slat dengan variasi aspect ratio h/l dengan h adalah jarak antar slat dan l adalah jarak antar cover dan absorber sebesar 1; 0,5; dan 0,25. Model didesign sendiri menggunakan software solidwork. Rayleigh number yang digunakan sebesar 17874,8144. Permodelan yang digunakan adalah laminar dan menggunakan structured mesh. Eksperimen akan dilakukan pada model kolektor surya dengan aspect ratio yang memiliki bilangan nusselt terendah untuk mengetahui performansi kolektor surya pada kondisi riil.
Berdasarkan hasil analisa simulasi dan eksperimen didapatkan bahwa penggunaan slat sebagai separator udara berfungsi untuk menghambat pergerakan aliran fluida dan menghambat konveksi natural yang terjadi pada rongga antara pelat absorber dan kaca. Dengan semakin kecilnya aspect ratio (H/L) pada slat dapat menurunkan nilai nusselt number pada rogga antara pelat absorber dan kaca. Hasil simulasi dengan nilai nusselt terkecil telah dilakukan eksperimen untuk melihan unjuk kerjanya pada kondisi riil. Didapat dari hasil eksperimen bahwa semakin besar nilai debit fluida yang mengalir dibawah absorber maka semakin besar nilai Qu kolektor surya. Hal tersebut juga menyebabkan efisiensi yang didapat juga semakin besar.
==================================================================================================
Energy is one of the most important need for human being in their daily life. Energy have important role so that it has a large number of requests throughout the world, but now humans are still dependent on non-renewable energy and that is fossil fuel which consists of petroleum, coal, and natural gas. New renewable energy source is the solution to energy problems that humans have. Flat plate solar water heater is one of the ways to utilize solar energy which is classified as new renewable energy. But in its use there is still a thermal loss that can be reduced. The use of slats in the air gap in the solar collector is an example of a convection suppression solution that causes heat transfer. Air is known to have a low conduction coefficient so that by pressing convection that occurs by installing slats along the air gap the solar collector can reduce the value of nusslet number to 1. In other words, the heat transfer by convection is suppressed totally slat.
Simulation and experimental studies has been conducted using Ansys Fluent 19. Simulations were carried out on solar collector models without and with slat with various aspect ratio, h/l, with h is the distance between slats and l is the distance between cover and abosurber of 1; 0.5; and 0.25. the models are designed using Solidwork. The rayleigh number used is 17874,8144. The model used laminar and uses structured mesh. Experiments will be carried out on solar collector models with the smallest Nusselt number to determine the performance of solar collecors in real condition.
Based on the results of simulation and experimental analysis it was found that the use of slat as an air separator servers to inhibit the movement of fluid flow and reduce natural convection that occurs in the cavity between the absorber and glass palte. With the smalles aspect ratio (H/L) of the slat it canr educe thee value of the nusslet number on the level between the absorber and glass plates. The simulation results with the smallest nusselt values have been used for experiment to see the performance in real condition. Obtained result from the experiment shows that the greater the fluid discharge, the greater the value of the solar collector Qu. It also ccauses greater efficeincy.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Additional Information:	RSM 621.472 Suk s-1 2019
Uncontrolled Keywords:	corrugated solar water heater, slat, aspect ratio, efisiensi, honeycomb, nusselt number
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ810.5 Solar energy
Divisions:	Faculty of Electrical Technology > Electrical Engineering > 20201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Farhan Arya Sukma
Date Deposited:	12 Jan 2022 03:37
Last Modified:	12 Jan 2022 03:37
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/62058

Actions (login required)

View Item