Pengembangan Material Absorber untuk Peningkatan Performa Sistem Pemanas Air Tenaga Matahari

Penelitian ini bertujuan untuk menemukan material penyimpan energi baru dari aluminium foam, keramik atau komposit yang cocok digunakan pada sistem pemanas air tenaga surya. Analisis kinerja kolektor pelat rata dengan kombinasi aluminium foam dan komposit aluminium-alumina melalui pengujian eksperimen pada solar thermal energy ET 202. Karakteristik sifat termal komposit juga dianalisa berdasarkan persentase berat alumina 35%, 50% dan 65%.
Uji eksperimen untuk aluminium foam ada tiga model yaitu Standar Flat-Plate (SFP), Bottom Aluminium Foam (SFP-BAF), Top Aluminium Foam (SFP-TAF). Sedangkan uji eksperimen komposit aluminium-alumina juga ada tiga (3) model dengan komposisi berbeda yaitu SFP-TESC 35Al-65Al2O3, SFP-TESC 50Al-50Al2O3, dan SFP-TESC 65Al-35Al2O3. Pengujian eksperimen dilakukan selama 4 jam dengan variasi kemiringan 0o, 10o dan 30 o, serta laju aliran air 8, 10 dan 12 L/jam. Karakteristik sifat termal komposit berupa konduktivitas termal diuji melalui alat konduktivitas termal selama 30 menit pada suhu atur 100oC, dan kapasitas panas spesifik diuji melalui differential scanning calorimtery selama 2 jam dengan pengaturan suhu mencapai 600oC.
Penambahan material penyimpan energi panas pada bagian bawah pelat absorber meningkatkan efisiensi termal kolektor dengan signifikan. Model SFP-BAF memiliki efisiensi termal tertinggi masing-masing sebesar 88.4%, 86.9%, 83.9% pada laju aliran air sirkulasi 8 L/jam, 10 L/jam, dan 12 L/jam. Model komposit SFP-TESC 35Al 65Al2O3 memiliki efisiensi termal rata-rata tertinggi masing-masing sebesar 87%, 85.9%, dan 71.1% pada sudut 0o, 10o dan 30o dengan laju 10 L/jam. Hasil karakterisasi sifat termal menunjukkan bahwa model C1 35Al-65Al2O3 memiliki kemampuan menyimpan panas lebih tinggi dengan kapasitas panas spesifik sebesar 1.36 J/g.oC, konduktivitas termal 0.37 W/m.oC dan difusivitas termal 0.08 10-6 m2/s.
Model TESC 35Al-65Al2O3 adalah komposit aluminium alumina baru yang direkomendasikan dapat digunakan sebagai material penyimpan energi panas pada kolektor sistem pemanas air tenaga matahari. Dengan Intensitas radiasi 1000 W/m2, material model ini dapat mengabsorp panas 762 W/m2 dengan suhu material maksimum sebesar 54.1 oC