Karakteristik Kinerja Thermal Conical Cavity Receiver untuk Aplikasi Pemanas Air dan Kompor Surya Menggunakan Konsentrator Lensa Fresnel
| Main Author: | Asrori, - |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/183609/ |
Daftar Isi:
- Penggunaan energi matahari sebagai sumber energi untuk rumah tangga untuk saat ini sangat diminati. Energi panas matahari merupakan pilihan yang menjanjikan dan dapat menjadi salah satu sumber energi alternatif untuk keperluan memasak. Penggunaan kompor tenaga surya adalah cara sederhana, aman dan nyaman untuk memasak makanan tanpa mengkonsumsi bahan bakar, dan ramah lingkungan. Indonesia termasuk negara tropis, dengan energi matahari yang berlimpah dan dapat diandalkan keberlanjutnya. Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan, merancang dan menganalisis kinerja termal dari receiver dengan konsentrasi lensa fresnel untuk aplikasi kompor masak dan pemanas air tenaga surya. Fresnel solar cooker (FSC) yang dirancang terdiri dari lensa fresnel PMMA (Polymethyl-Methacrylate), penjejak matahari (solar tracker) secara manual dan receiver. Lensa fresnel yang digunakan mempunyai luas penangkapan 0,785 m2 dengan rasio fokus 0,88. Sedangkan receiver yang diteliti merupakan tipe berongga kerucut (conical cavity) dengan tiga variasi yaitu pertama, receiver besar tanpa isolator yang mempunyai rasio konsentrasi geometris, CRg = 8 dan volume 2 liter air. Kedua, receiver besar (CRg = 8 ; vw = 2 liter) dengan perlakuan isolator glaswool tebal 10 mm. Ketiga, receiver kecil (CRg= 30; vw= 0,25 liter) berisolator glaswool tebal 5 mm. Pengujian dilakukan pada lokasi koordinat 7,9553 oLS dan 112,6125 oBT selama periode bulan Agustus hingga Oktober 2015. Pengukuran radiasi matahari menggunakan solar power meter setiap 10 menit bersamaan dengan pergerakan tracker secara manual. Sedangkan parameter temperatur (temperatur air, temperatur dinding receiver, temperatur titik fokus, temperatur ambient) menggunakan temperature data logger. Tekanan dan kecepatan angin diukur secara manual tiap 10 menit masing-masing menggunakan dial manometer dan cup anemometer. Hasil pengujian menunjukkan bahwa conical cavity receiver besar (CR = 8; mw= 2 kg) berisolator mampu membangkitkan energi panas laten uap sebesar 1,37 MJ persiklus dengan efisiensi uap berguna (steam utilization efficiency) adalah 31,81 %. Sedangkan receiver kecil (CRg= 30; mw= 0,25 kg) berisolator menghasilkan energi uap sebesar 579,17 kJ persiklus dengan efisiensi berguna 33,31 %. Dari kedua receiver tersebut dapat direkomendasikan bahwa conical cavity receiver kecil mempunyai efektifitas lebih tinggi. Hal tersebut dikarenakan, receiver kecil mempunyai efisiensi lebih tinggi dan pembangkitan uap laten yang lebih cepat. Sedangkan receiver besar, lebih beresiko tidak mampu membangkitkan uap karena dibutuhkan waktu hampir 2 jam untuk mencapai tekanan saturasi 2 barG (134 oC). Selain itu beban receiver kecil lebih ringan, sehingga apabila menggunakan solar tracker otomatis maka daya motor penggeraknya akan lebih kecil.