Pengaruh Jarak antar Pipa Absorber terhadap Unjuk Kerja Kolektor Surya PV/T Pelat Datar Menggunakan Metode CFD

Amrizal Amrizal, Amrul Amrul, Muhammad Irsyad, Angelia E. Salsabillah

Abstract


Karakteristik dari kolektor PV mengindikasikan bahwa kenaikan suhu operasi dapat menurunkan efisiensi listrik. Dengan demikian penggunaan kolektor jenis PV/T perlu diimplementasikan untuk mengatasi permasalahan ini.  Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui unjuk kerja dari kolektor jenis hybrid Photovoltaic/Thermal (PV/T) baik secara termal maupun pressure drop berdasarkan variasi jarak antar pipa dari 43,5 mm hingga 170 mm. Parameter pengujian yang diteliti adalah temperatur keluar (Tout)  fluida kerja, temperatur permukaan kolektor dan pressure drop aliran yang terjadi. Intensitas radiasi yang digunakan adalah sebesar 960,9 W/m2 dengan laju aliran massa 0,01 kg/s. Penelitian ini dilakukan melalui metode simulasi CFD.  Lebih lanjut, hasil pengembangan simulasi menunjukkan bahwa perubahan  jarak antar pipa hanya mampu menurunkan temperatur fluida keluar kolektor maksimum 1 oC, sebaliknya kenaikan tekanan fluida keluar (pressure drop) hampir tiga kali lipat.  Sementara itu kolektor dengan jarak antar pipa 43,5 mm memiliki temperatur permukaan lebih rendah dan distribusi temperatur permukaan lebih merata dibandingkan dengan dua kolektor lainnya.


Keywords


collector; pressure drop; thermal; performance

Full Text:

PDF

References


Chow T.T., Hand J.W., Strachan P.A., Building-integrated PV and thermal applicationsin a subtropical hotel building. 2003.

Allan, James. D. Zahir, Mauricette,. Performance Testing of Thermal and Photovoltaic Thermal Solar Collectors. School of Engineering and Design Brunel University; 2015.

N. Amrizal, D. Chemisana, J.I. Rosell, J. Barrau,. A dynamic model based on the piston flow concept for the thermal characterization of solar collectors. Applied Energy. 2012; 94: pp. 244-250.

Amrizal Nalis, Daniel Chemisana, J. I. Rosell, The Use of Filtering for the Dynamic Characterization of PV/T Flat-Plate Collectors. International Conference on Solar Heating, Cooling and Buildings EuroSun, Graz University, Austria. 2010.

N. Amrizal, D. Chemisana, J. I. Rosell,. Hybrid Photovoltaic-Thermal Solar Collector Dynamic Modelling. Applied Energy. 2013;101: pp. 797-807.

Amrizal, Amrul, Ahmad Yonanda,. Simulasi unjuk kerja kolektor surya PV/T berdasarkan bentuk penampang pipa absorber. Journal of Science and Applicative Technology. 2021; 5 (1): pp. 245-252

M. Boubekri, A. Chaker, A. Cheknane., Numerical approach for performance study of hybrid PV/Thermal collector. Revue des Energies Renouvelables. 2008;12: pp. 388-315

S. Dubey, A.A. Tay.,Testing of two different types of photovoltaic–thermal (PV/T) modules with heat flow pattern under tropical climatic conditions.Energy for Sustainable Development. 2013;17: pp. 1-12.

Amrizal, Simulasi unjuk kerja termal kolektor surya pelat datar dengan pendekatan temperature fluida kerja. Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin, (SNTTM) XIII, Teknik Mesin Universitas Indonesia; 2014. ISBN 978-602-9841-23-7.

Wahyono, Danar Sri., Peningkatan Unjuk Kerja Kolektor Surya Photovoltaic/Termal (PV/T) Menggunakan Saluran Pipa Persegi. Skripsi Teknik Mesin Universitas Lampung; 2020.

Moustafa A.D., Darron W.D.H., CFD Analysis of a One Pass Photovoltaic/Thermal Air System with and without Offset Stip Fins. EDP Sciences: United Kingdom; 2018.

Elsafi A., Gandhidasan P., Performance of a Photovoltaic Thermal Double Pass Solar Air Heater with Different Fin Configuration. Journal of Clean Energi Technologies; 2015.

Rosen, M.A., Kumar, R., Performance of a Photovoltaic/Thermal Solar Air Heater: Effect of Vertical Fin on a Double Pass System. International Journal of Energi and Enviromental Engineering; 2011.

Vinoth, R., Enhancement of Heat Transfer Rate in a Solar Flat Plate Collector Using Twisted Tapes and Wire Coiled Turbulators. World Academy of Science; 2014.

Duffie, J.A.,W.A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes. New York: John Wiley and Sons; 2020.

Mahdi, M.A., A. Smaili, Numerical investigations of thermal behaviour of a HAWT using Ansys Fluent. Berlin: Elsevier Ltd; 2017.

Ansys Fluent Tutorial Guide, Ansys Inc; 2021.

Incropera, F.P., Fundamental of Heat and Mass Transfer. Sixth Edition. New York: Jhon Wiley and Sons; 2020.




DOI: http://dx.doi.org/10.32497/jrm.v17i3.3628

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2022 Jurnal Rekayasa Mesin

_____________________________________________________________________

   

Publisher:

Mechanical Engineering Department, Politeknik Negeri Semarang (Semarang State Polytechnic)
Address: Jl. Prof. Sudarto, SH., Tembalang, Semarang
Email: jurnalrekayasamesin@polines.ac.id
WA: 085669661997

_____________________________________________________________________

Lisensi Creative Commons
This work is licensed under a License Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internasional.

View Statistics