Simulasi Unjuk Kerja Termal Dan Pressure Drop Kolektor Surya Pelat Datar Aliran Serpentine Menggunakan Metode CFD

Abstract

Untuk mengetahui karakteristik unjuk kerja kolektor surya ini dapat digunakan metode CFD (Computational Fluid Dynamic). CFD memberikan kemudahan untuk menganalisis karakterisrik aliran fluida yang berkaitan dengan distribusi temperatur dan tekanan yang terjadi. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis karakteristik unjuk kerja termal dan pressure drop pada kolektor surya pelat datar menggunakan metode CFD. Langkah-langkah yang dibutuhkan dalam proses simulasi CFD adalah: desain dan name selection geometri, meshing, pemilihan metode radiasi, pemilihan jenis material dan input kondisi batas. Proses iterasi simulasi ditunjukkan oleh grafik “residual” yang konvergen dengan hasil simulasi berupa kontur temperatur dan tekanan. Kemudian proses validasi dilakukan terhadap hasil simulasi dengan cara membandingkannya dengan data eksperimen. Langkah selanjutnya mensimulasikan unjuk kerja kolektor surya berdasarkan variasi laju aliran massa fluida dan variasi jarak antara pipa (W). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan laju aliran massa fluida sebesar 0,005 kg/s (dalam range 0,005 - 0,02 kg/s) mengakibatkan temperatur keluar fluida kerja akan mengalami penurunan sekitar 2°C. Sementara itu penggunaan jarak antara pipa (W) 40 mm jika dibandingkan dengan jarak antara pipa (W) 80 mm akan meningkatkan temperatur keluar fluida kerja sebesar 3,9°C.