PENGEMBANGAN SISTEM PEMANAS AIR TENAGA MATAHARI DENGAN VARIASI PCM STORAGE = Performance Analysis of Solar Water Heating System with Plate Collector Integrated PCM Storage

A. SYAHRINALDY SYAHRUDDIN. Pengembangan Sistem Pemanas Air Tenaga Air Matahari Dengan Variasi PCM Storage (dibimbing oleh Jalaluddin dan Azwar Hayat).

Ketersediaan energi matahari sebagai energi terbarukan sangat melimpah dan tidak ada habisnya. Pemanas air tenaga matahari merupakan peralatan yang memanfaatkan tenaga matahari sebagai sumber energinya. Performa termal pada sistem pemanas air tenaga matahari menggunakan pelat penyerap panas dengan PCM (Material Berubah Fasa) sebagai penyimpanan energi termalnya dihadirkan pada studi kali ini. Empat pemodelan dari kolektor pemanas air tenaga matahari dengan variasi pelat penyerap menggunakan penyimpanan PCM dan tanpa penyimpanan PCM diinvestigasi secara simulasi numerik. Pelat penyerap dengan penyimpanan PCM diberikan tiga variasi ketebalan PCM, yaitu 0.015 m, 0.01 m, dan 0.006 m. Sifat material dari lilin paraffin sebagai penyimpanan PCM telah dianalisa. Setiap potongan model dari sistem pemanas air tenaga matahari telah diimpor dan disimulasikan pada tiga variasi radiasi konstan, yaitu 400 W/m2, 700 W/m2, dan 1000 W/m2. Dengan menggunakan data hasil pengujian eksperimental sebagai nilai referensi, simulasi dijalankan menggunakan software CFD (Computational Fluid Dynamics) FLUENT. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi kolektor terbesar diberikan oleh sistem pemanas air tenaga matahari yang menggunakan penyimpanan PCM dengan ketebalan 0.015 m, dimana efisiensi rata-ratanya adalah 68.32 %. Dan sebagai validasi data antara studi eksperimental dan simulasi numerik, efesiensi kolektor rata-rata antara pelat penyerap yang menggunakan penyimpanan PCM dan tanpa penyimpanan PCM adalah 70.98 % jika menggunakan studi eksperimental dan 67.73 % jika menggunakan studi simulasi numerik.
Keywords : Pemanas Air Tenaga Matahari ; Material Berubah Fasa (PCM) ; Computational Fluid Dynamics (CFD) FLUENT.