Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Ketinggian Atap Solar Collector Terhadap Performa Solar Chimney Power Plant

Suwardhana, Ramada Milad (2026) Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Ketinggian Atap Solar Collector Terhadap Performa Solar Chimney Power Plant. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007221117-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Solar Chimney Power Plant (SCPP) merupakan salah satu teknologi energi terbarukan yang memanfaatkan radiasi matahari untuk memanaskan udara di dalam solar collector. Pemanasan udara tersebut menyebabkan perbedaan temperatur dan densitas sehingga terbentuk aliran udara akibat gaya apung menuju chimney. Salah satu parameter geometri yang memengaruhi performa SCPP adalah ketinggian atap solar collector, karena parameter ini menentukan ruang pemanasan udara dan karakteristik aliran di dalam sistem. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi ketinggian atap solar collector terhadap distribusi temperatur udara, daya luaran teoritis, dan efisiensi prototipe SCPP. Penelitian dilakukan secara eksperimen menggunakan prototipe SCPP dengan absorber tipe 5 square dan chimney divergen bersudut 0,6°. Variasi ketinggian atap solar collector yang digunakan adalah 5 cm, 6,25 cm, dan 7,5 cm. Pengambilan data dilakukan pada pukul 10.00–15.00 WIB dengan interval satu jam. Parameter yang diukur meliputi temperatur udara pada titik-titik di dalam collector dan chimney, kecepatan udara pada inlet collector, serta intensitas radiasi matahari. Data tersebut digunakan untuk menghitung daya masuk, daya luaran teoritis, dan efisiensi sistem. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi ketinggian 5 cm menghasilkan performa terbaik. Pada variasi ini, temperatur maksimum mencapai 339,1 K pada titik sebelum inlet chimney, daya luaran teoritis maksimum sebesar 0,203 W pada pukul 12.00 WIB, dan efisiensi tertinggi sebesar 0,0143% pada pukul 13.00 WIB. Variasi 6,25 cm menghasilkan daya luaran teoritis maksimum sebesar 0,154 W dan efisiensi maksimum 0,011%, sedangkan variasi 7,5 cm menghasilkan daya luaran teoritis maksimum sebesar 0,125 W dan efisiensi maksimum 0,009%. Dengan demikian, ketinggian atap solar collector 5 cm merupakan variasi paling optimal pada prototipe SCPP karena mampu menghasilkan pemanasan udara yang lebih terkonsentrasi, gaya apung yang lebih besar, serta daya luaran teoritis dan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan variasi lainnya.
==================================================================================================================================
Solar Chimney Power Plant (SCPP) is a renewable energy technology that utilizes solar radiation to heat air inside a solar collector. The air heating process creates temperature and density differences, producing buoyancy-driven airflow toward the chimney. One of the geometrical parameters affecting SCPP performance is the solar collector roof height, as it determines the air heating space and airflow characteristics within the system. This study aims to investigate the effect of solar collector roof height variation on air temperature distribution, theoretical power output, and system efficiency of an SCPP prototype. The study was conducted experimentally using an SCPP prototype equipped with a 5-square absorber and a 0.6° divergent chimney. The solar collector roof height variations were 5 cm, 6.25 cm, and 7.5 cm. Data were collected from 10:00 to 15:00 WIB at one-hour intervals. The measured parameters included air temperature at several points inside the collector and chimney, airflow velocity at the collector inlet, and solar radiation intensity. These data were then used to calculate input power, theoretical power output, and system efficiency. The results show that the 5 cm roof height produced the best performance. This configuration achieved a maximum temperature of 339.1 K, a maximum theoretical power output of 0.203 W at 12:00 WIB, and the highest efficiency of 0.0143% at 13:00 WIB. The 6.25 cm variation produced a maximum theoretical power output of 0.154 W and a maximum efficiency of 0.011%, while the 7.5 cm variation produced a maximum theoretical power output of 0.125 W and a maximum efficiency of 0.009%. Therefore, the 5 cm solar collector roof height is the most optimal configuration for this SCPP prototype, as it provides more concentrated air heating, stronger buoyancy force, higher theoretical power output, and better system efficiency compared to the other variations.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Daya Luaran, Efisiensi, Ketinggian Atap Solar Collector, Solar Chimney Power Plant, Temperatur Udara. Air Temperature, efficiency, Power Output, Solar Chimney Power Plant, Solar Collector Roof Height.
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC320 Heat transfer
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Ramada Milad Suwardhana
Date Deposited:	31 Jul 2026 06:22
Last Modified:	31 Jul 2026 06:22
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/140817

Actions (login required)

View Item