Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Energi terbarukan merupakan sumber energi alternatif yang tersedia melimpah di alam dan tidak akan pernah habis walaupun terus menerus digunakan. Pemanfaatan energi terbarukan juga diakibatkan karena efek yang ditimbulkan oleh emisi pembakaran energi fosil, membuat peneliti berfikir untuk mencari sumber energi alternatif yang lebih bersih dan aman bagi lingkungan. Salah satu pemanfaatan energi terbarukan adalah energi matahari yang dimanfaatkan untuk Solar Thermal Cooling System dengan menggunakan Evacuated Tube Solar Collector (ETSC) untuk mengkonversi energi matahari menjadi energi kalor yang dapat memanaskan heat transfer fluid  tanpa menggunakan heater. Solar Collector adalah salah satu instrumen yang penting dalam Solar Thermal Cooling System dan sistem pemanas air. Penggantian heat transfer fluid dari air ke nanofluida dapat meningkatkan perpindahan panas. Peneilitian ini bertujuan untuk mengetahui performa Evacuated Tube Solar Collector dengan penggunaan nanofluida berbahan dasar nanopartikel berupa Multi Walled Carbon Nanotube (MWCNT) dalam pemanasan air yang berfungsi sebagai Heat Transfer Fluid. Peneliatian ini menggunakan standar pengujian yang memiliki banyak metode untuk menentukan performa dari sebuah solar collector yaitu Standar ASHRAE 93-2003, standard ini menggunakan single phase fluids dan memakai sistem close loop. Metode pengambilan data dilakukan dengan mempersiapkan measurement device yang berfungsi sebagai mikrokontroller untuk merekam data yang diperoleh dari tiga buah sensor thermocouple dimana sensor tersebut diletakkan pada inlet dan outlet solar collector manifold, serta diletakkan di dalam storage tank untuk mengukur air yang akan dipanaskan, selain itu data radiasi yang didapatkan pada percobaan ini didapatkan dari pyranometer. Pengambilan data dilakukan selama 6 jam denganflowrate sebesar 2.6 LPM dan sudut kemiringan Evacuated Tube Solar Collector sebesar 15°. Penelitian ini berlokasi di Depok, Jawa Barat dengan kondisi cuaca aktual pada bulan Juni-Juli 2023

---

Renewable energy is an abundant alternative energy source in nature that will never be depleted even with continuous use. The utilization of renewable energy is driven by the effects caused by the emissions of fossil fuel combustion, prompting researchers to seek cleaner and environmentally safe alternative energy sources. One of the applications of renewable energy is solar energy, which is harnessed for Solar Thermal Cooling Systems using Evacuated Tube Solar Collectors (ETSC) to convert solar energy into heat energy capable of heating the heat transfer fluid without the use of a heater. Solar collectors are crucial instruments in Solar Thermal Cooling Systems and water heating systems. The replacement of the heat transfer fluid from water to nanofluids can enhance heat transfer. This research aims to determine the performance of the Evacuated Tube Solar Collector using nanofluids based on Multi Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) as the Heat Transfer Fluid in water heating. The research adopts testing standards that encompass various methods to determine the performance of a solar collector, namely the ASHRAE 93-2003 standard, which employs single-phase fluids and a closed-loop system. Data collection is conducted by preparing a measurement device functioning as a microcontroller to record data obtained from three thermocouple sensors placed at the inlet and outlet of the solar collector manifold, as well as inside the storage tank to measure the water to be heated. Additionally, radiation data obtained in this experiment is acquired from a pyranometer. The data collection is performed for a duration of 6 hours with a flow rate of 2.6 LPM and an inclination angle of the Evacuated Tube Solar Collector set at 15°. This research is conducted in Depok, West Java, under the actual weather conditions of June-July 2023."

"Salah satu pemanfaatan energi terbarukan adalah energi matahari yang dimanfaatkan untuk Solar Thermal Cooling System dengan menggunakan Evacuated Tube Solar Collector (ETSC) untuk mengkonversi energi matahari menjadi energi kalor yang dapat memanaskan fluida kerja air tanpa menggunakan heater. Peneilitian ini bertujuan untuk mengetahui durasi pemanasan fluida kerja air dari suhu ambien hingga 50°C agar dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan mandi air hangat sebanyak 50-liter dan 100-liter air. Penelitian ini menggunakan Standar ASHRAE 93-2003 yang menyediakan berbagai metode untuk menentukan performa dari solar kolektor, standard ini menggunakan single phase fluids dengan sistem close loop. Metode pengambilan data dilakukan dengan cara mempersiapkan measurement device sebagai mikrokontroller untuk menjalankan sensor thermocouple yang dimana sensor tersebut digunakan untuk mengambil data temperatur inlet dan outlet solar collector manifold, serta data radiasi didapatkan dari Pyranometer. Pengambilan data durasi pemanasan air sebanyak 50-liter dan 100-liter dilakukan dengan memvariasikan flow rate fluida kerja air yang bersirklus pada sistem, sebesar 2,6 LPM, 3,6 LPM, dan 4,6 LPM serta sudut kemiringan ETSC sebesar 15° yang berlokasi di Depok, Jawa Barat dengan kondisi cuaca aktual pada bulan November-Desember 2022.

---

One of the uses of renewable energy is solar energy which is utilized for the Solar Thermal Cooling System using an Evacuated Tube Solar Collector (ETSC) to convert solar energy into heat energy which can heat the water working fluid without using a heater. This research aims to determine the duration of the heating of the water working fluid from ambient temperature to 50°C so that it can be utilized for the needs of 50-liter and 100-liters of water warm baths. This study uses the ASHRAE 93-2003 standard which provides various methods for determining the performance of solar collectors, this standard uses single phase fluids with a close loop system. The data collection method is carried out by preparing a measurement device as a microcontroller to run the thermocouple sensor where the sensor is used to retrieve the inlet and outlet temperature data of the solar collector manifold, as well as radiation data obtained from the Pyranometer. Data collection for the duration of water heating of 50-liters and 100-liters was carried out by varying the flow rate of the circulating water working fluid in the system, by 2.6 LPM; 3.6 LPM; and 4.6 LPM and an ETSC angle of 15° which is located in Depok, West Java with actual weather conditions in November-December 2022."

"Energi adalah kebutuhan utama manusia dan kebutuhan ini terus meningkat sepanjang tahun. Selama ini, manusia sangat tergantung pada energi fosil dan gas dan hal ini membuat ketersediaan energi tersebut di alam semakin berkurang sehingga diperlukan peningkatan penggunaan energi alternatif terbarukan, salah satunya adalah energi matahari sebagai sumber energi utama di bumi. Salah satu aplikasi energi matahari yang paling terkenal adalah untuk memanaskan air guna kebutuhan rumah tangga dengan menggunakan berbagai macam sistem pemanas air, salah satunya adalah evacuated tube heat pipe solar collector.Pada penelitian ini, perancangan dan pengujian evacuated tube heat pipe solar collector dilakukan pada beberapa posisi kemiringan dan fluida kerja, untuk melihat kinerja perpindahan kalornya sebagai suatu sistem pemanas air. Pengujian dilakukan dengan fluida kerja air dan Al2O3-air 0,1% pada sudut kemiringan 0°, 15°, 30°, dan 45°. Pipa kalor yang digunakan menggunakanscreen mesh sebagai sumbu kapiler. Dalam pengujian, temperatur masuk air yang dipanaskan dijaga tetap pada temperatur 30°C. Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan sudut kemiringan dapat meningkatkan kinerja perpindahan kalor alat. Sudut kemiringan yang optimal diperoleh pada sudut 30°. Penggunaan nano fluida Al2O3-air 0,1% sebagai fluida kerja juga mampu meningkatkan kinerja perpindahan kalor alat. Efisiensi paling besar alat diperoleh pada sudut kemiringan 30o dengan fluida kerja Al2O3-air 0,1%, yaitu sebesar 0,196.

---

Energy is a primary need of human being and the need keeps increasing every year. Until now, people are very dependent to fossil and gas energy and this causes the availability of these two kinds of energy keeps more and more decreasing. Therefore, it is a necessary to increase using of renewable alternative energy, one of them is solar energy as the source of primary energy on earth. One of the most well-known application of solar energy is for heating water as a household need by using kinds of water heater system, one is evacuated tube heat pipe solar collector.

On this research, a designing and experimental investigation of evacuated tube heat pipe solar collector has been done on variation of working fluid and angle of inclination to investigate its heat transfer performance as a water heater system. Experiments were done with water and Al2O3-water 0,1% as the working fluids on inclination of 0°, 15°, 30°, dan 45°. Heat pipes used in this experiment use screen mesh as wick. In this experimental investigation, inlet temperature of heated water was maintained at 30°C.

Results of experiments show that increasing inclination will enhance the heat transfer performance of the system. The optimal inclination is discovered at 30o. The using of nanofluid Al2O3-water 0,1% as the working fluid is also able to improve the heat transfer performance of the system. Highest eficiency of the system was found at 30° inclination with Al2O3-water 0,1% as the working fluid, that is 0,196."

"Energi terbarukan telah menjadi topik penting dalam beberapa tahun terakhir karena meningkatnya kekhawatiran tentang perubahan iklim dan keterbatasan energi fosil. Salah satu sumber energi terbarukan yang menjanjikan adalah energi matahari, yang dapat dimanfaatkan tanpa menghasilkan emisi zat sisa dan tersedia di seluruh tempat. Salah satu aplikasi pemanfaatan energi matahari adalah Solar Thermal Cooling System (STCS), yang menggantikan sistem pendingin konvensional yang menggunakan refrigeran sintetis dan berkontribusi terhadap emisi gas rumah kaca. Evacuated Tube Solar Collector (ETSC) adalah salah satu jenis kolektor surya yang digunakan untuk memanaskan air dan memiliki efisiensi lebih tinggi dibandingkan kolektor surya datar karena menggunakan tabung vakum yang mengurangi kehilangan panas. Pada penelitian ini, performa ETSC diuji dengan menggunakan reflector di bagian bawah tabung yang divariasikan jenisnya, yaitu pelat galvalum dan pelat aluminium, dengan standar ASHRAE 93-2003 sebagai referensi. Pengujian dilakukan pada sudut kolektor surya 15° dengan flowrate sebesar 2,6 LPM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ETSC dengan reflector aluminium memiliki efisiensi rata-rata tertinggi (63%), diikuti oleh ETSC dengan reflector galvalum (55%), dan ETSC tanpa reflector (50%). Penggunaan reflector aluminium meningkatkan efisiensi sebesar 13%, sementara reflector galvalum meningkatkan efisiensi sebesar 5%. Oleh karena itu, penggunaan reflector aluminium lebih efektif dalam meningkatkan efisiensi ETSC dibandingkan dengan reflector galvalum. Hasil penelitian efisiensi ETSC tanpa reflector ini memiliki nilai lebih rendah daripada nilai efisiensi dari standar pengujian perusahaann yang sebesar 75%. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti perbedaan kondisi pengujian, kualitas peralatan, dan desain dan instalasi.

---

Renewable energy has become a significant topic in recent years due to growing concerns about climate change and the limitations of fossil energy. One promising source of renewable energy is solar energy, which can be harnessed without producing emissions and is available everywhere. One application of solar energy utilization is the Solar Thermal Cooling System (STCS), which replaces conventional cooling systems that use synthetic refrigerants and contribute to greenhouse gas emissions. The Evacuated Tube Solar Collector (ETSC) is a type of solar collector used to heat water and has higher efficiency compared to flat plate solar collectors because it uses vacuum tubes that reduce heat loss. In this study, the performance of ETSC was tested using reflectors at the bottom of the tubes with different types, namely galvalume plates and aluminum plates, with ASHRAE 93-2003 standards as a reference. The tests were conducted at a solar collector angle of 15° with a flow rate of 2,6 LPM. The results showed that ETSC with an aluminum reflector had the highest average efficiency (63%), followed by ETSC with a galvalume reflector (55%), and ETSC without a reflector (50%). The use of an aluminum reflector increased efficiency by 13%, while the galvalume reflector increased efficiency by 5%. Therefore, the use of an aluminum reflector is more effective in improving ETSC efficiency compared to the galvalume reflector. The efficiency results of ETSC without a reflector are lower than the company's standard test efficiency value of 75%. This can be caused by several factors such as differences in test conditions, equipment quality, and design and installation."

"Pemanfaatan energi matahari sebagai salah satu sumber energi alternatif saat ini tengah digencarkan untuk secara bertahap mulai menggantikan bahan bakar fosil sebagai sumber energi utama dunia. Salah satu bentuk energi matahari yang banyak dimanfaatkan saat ini adalah energi panasnya yang dipakai untuk sistem pemanas air. Pengaplikasian pipa kalor sebagai komponen penyerap panas adalah salah satu terobosan yang baik untuk meningkatkan performa pemanas air. Penelitian ini dilakukan dengan merancang suatu prototype evacuated tube heat pipe solar collector yang menggunakan enam buah pipa kalor sebagai komponen penyerap dan penghantar panas serta diposisikan pada sudut kemiringan 45 derajat dengan variasi berupa perbedaan konsentarasi fluida kerja Al2O3-air 0.1%, 0.5%, dan 1% serta perbedaan ketinggian lampu, yaitu 20 cm, 40 cm, dan 60 cm. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa semakin tinggi konsentrasi nanofluida Al2O3-air maka performa alat secara keseluruhan semakin meningkat sementara semakin jauh jarak lampu maka performa alat akan semakin menurun. Nilai hambatan termal terendah dicapai pada kombinasi penggunaan fluida kerja Al2O3-air 1% dengan jarak lampu 60 cm, yakni sebesar 4,67 0C/Watt, dan nilai efisiensi tertinggi dicapai pada kombinasi penggunaan fluida kerja Al2O3-air 1% dengan jarak lampu 20 cm, yakni sebesar 0,21.

---

Utilization of solar energy as an alternative energy source is necessary to gradually replace fossil fuels as the world’s main energy source. One of solar energy application which is widely used today is for water heating system. Application of heat pipe as the component of solar water heating system is a good breakthrough for improving its performance.

This research was carried out by designing a prototype of evacuated tube heat pipe solar collector that uses six heat pipes as the heat absorbent component and positioned at an inclination angle of 45 degrees with variations in the Al2O3-water working fluid concentrations 0.1%, 0.5%, and 1% and lamp distance with the evaporator section of the heat pipes, they are 20 cm, 40 cm, and 60 cm.

The experimental results shows that the enhancement of Al2O3-water nanofluid concentration can increase the performance of the whole system. The lowest thermal resistance was happened on usage of Al2O3-water 1% as the working fluid with lamp distance of 60 cm, which is 0,78 0C/Watt, and the highest efficiency was happened on usage of Al2O3-water 1% as the working fluid with lamp distance of 20 cm, which is 0,21."

"Performa dari kolektor surya (sollar collector) tergantung pada jumlah kolektor surya dan konfigurasi rangkaiannya. Ketika area yang digunakan besar atau luas maka semakin banyak kolektor surya yang diperlukan. Konfigurasi rangkaian seri-paralel digunakan untuk mendapatkan temperatur air panas yang diinginkan. Selain itu ada faktor eksternal yang harus diperhatikan, yaitu temperatur lingkungan, ketersediaan sinar matahari (solar radiation), dan laju aliran fluida (mass flow rate). Temperatur lingkungan dan sinar matahari merupakan faktor yang tidak dapat diatur karena tergantung pada cuaca. Sedangan laju aliran fluida merupakan faktor eksternal yang dapat kita sesuaikan dengan kebutuhan. Penelitian ini menggunakan software MATLAB untuk melakukan simulasi. Rangkaian kolektor pada penelitian ini merupakan rangkaian baru dari penelitian sebelumnya. Nilai laju aliran fluida dibuat bervariasi kemudian diuji dengan radiasi matahari yang berbeda-beda. Variasi laju aliran yaitu 1,6 kg/s, 2,38 kg/s, 3,16 kg/s, 3,94 kg/s, dan 4,72 kg/s.Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan, perubahan laju aliran dapat berpengaruh pada performa rangkaian kolektor. Variasi pertama 1,6 kg/s mampu menghasilkan outlet temperature 75,2-87,5 C dengan effisiensi maksimum 66,84 %. Sedangkan variasi kedua 2,38 kg/s mampu menghasilkan outlet temperature 71,0-80,3 C dengan effisiensi maksimum 67,74 %. Variasi ketiga 3,16 kg/s mampu menghasukan outlet temperature 70,1-76,5 C dengan effisiensi maksimum 68,2 %. Lalu variasi keempat 3,94 kg/s mampu menghasilkan outlet temperature 69,1-74,3 C dengan effisiensi maksimum 68,47 %. Variasi kelima 4,72 kg/s mampu menghasilkan outlet temperature 68,4-72,7 C dengan effisiensi maksimum 68,65 %. Pada akhirnya penentuan nilai laju aliran yang tepat dapat diatur sesuai dengan kebutuhan di lapangan. Dalam rangkaian baru ini, jika ingin mendapatkan effisiensi yang relatif sama dengan rangkaian lama, namun dengan outlet temperature yang lebih tinggi maka dapat memilih untuk menggunakan laju aliran 4,72 kg/s.

---

The solar collector's performance depends on the number of solar collectors and the configuration of the circuit. When the area used is large, more solar collectors are needed. The parallel-series configuration used to obtain the desired hot water temperature. Besides, there are external factors considered, namely the environment's temperature, solar radiation, and distribution of flow rates. Ambient temperature and solar radiation are factors that cannot be regulated because they depend on the weather. The flow rate is an external factor that we can adjust. This research uses MATLAB software to conduct simulations. The collector circuit in this study is a new series from previous studies. Variations of fluid flow rates are tested with different solar radiation. The flow rate variations are 1,6 kg/s, 2,38 kg/s, 3,16 kg/s, 3,94 kg/s, and 4,72 kg/s.Based on the simulation, changes in fluid flow rate (mass flow rate) can affect the performance of the collector circuit. The first variation of 1,6 kg/s can produce outlet temperature of 75,2-87,5 C with maximum effisiency of 66,84 %. While the second variation, 2,38 kg/s, can produce outlet temperature of 71,9-80,3 C with maximum efficiency of 67,74 %. The third variation can produce outlet temperature of 70,1-76,5 C. The fourth variation of 3,94 kg/s can produce outlet temperature 69,1-74,3 C with 68,47 % efficiency. The fifth variation of 4,72 kg/s can produce outlet temperature of 68,4-72,7 C with maximum efficiency of 68,65 %. In the end, determining the right mass flow rate can be adjusted according to the needs. In this new circuit, if we want to get the same value of efficiency as the old circuit, with a higher outlet temperature, we can use a mass flow rate of 4,72 kg/s.

"

"ABSTRAKSeluruh kegiatan manusia tak lepas akan kebutuhannya atas energi. Pemanfaatansumber energi tak terbarukan secara berlebihan dan meningkatnya kebutuhanmanusia akan energi membuat beberapa isu global menjadi marak diperbincangkan.Salah satu pemanfaatan energi terbarukan adalah dengan menggunakan energimatahari melalui solar water heater. Solar water heater terbagi menjadi duakomponen utama, yaitu solar kolektor dan tangki penyimpanan. Pada paper ini akandibahas pengujian melalui prototipe tabung vakum solar kolektor berbasis heat pipeganda sebagai instrumen yang melakukan ekstrkasi panas. Panas dari matahari akandisimulasikan dengan menggunakan lampu halogen dengan daya 150 Watt. Prototipesolar kolektor yang digunakan didesain dengan memanfaatkan satu buah sirip yangmenghubungkan kedua buah heat pipe. Pengujian dilakukan dengan menggunakandinding isolatif dengan menggunakan styrofoam dan tripleks untuk mengurangipengaruh perpindahan panas dari lingkungan akibat perbedaan temperatur.Variasi yang dilakukan dan diamati pada eksperimen ini adalah pengaruh panjangwick terhadap performa heat pipe dan solar kolektor dimana wick akanmempengaruhi dinamika fluida kerja dan resistansi thermal dari pada heat pipe.Melalui pengujian ini didapatkan bahwa heat pipe dengan wick yang memanjangpada adiabatic zone dan seluruh evaporating zone memiliki resistansi termal yangpaling rendah dibandingkan penggunaan heat pipe dengan wick yang menutupisetengah evaporator dan tiga perempat evaporator, yaitu sebesar 0,37 K/W denganefisiensi sistem tertinggi yaitu sebesar 34,95% sehingga memiliki performa terbaikdibandingkan yang lain.

---

ABSTRACTEvery human activity needs energy. The increasing number of non-renewableenergy and the rising need of energy caused some global issue. It always beinteresting to discuss how human being could create and improve an instrument thatcan extract energy from renewable energy resources which is clean and applicable.One of the instrument that can extract energy from the sun is solar water heater.Solar water heater is consist of two main component. The first component is calledstorage tank, and the other is called solar collector. This paper will discuss theexperimental result of evacuated tube solar collector based on dual heat pipes as anheat extractor from the sun. The experiment goes with a 150 Watt halogen lamp as asimulator of the sun.The solar collector prototype which is used in this experimentdesigned with a fin. A copper fin is being used to collect heat from the sun and trasferthe heat to heat pipes. Adibatic walls made from styrofoam and plywood are used inthis experiment to prevent any heat transfer from the environment due temperaturedifference.Wick length inside heat pipe is the variation that being investigated in thisresearch. The flow characteristic inside the heat pipe depend on the wick length, andthermal resistance of heat pipe will be changed as a result of wick length variation.The experiment result conclude that the full length wick heat pipe has the bestperformace with 0.37 K/W thermal resistantion and the efficiency of the system reach34,95%. This is the highest value compared to the half length and three quarterlength wick heat pipe."

"Kebutuhan akan sumber daya energi semakin meningkat tiap tahunnya. Kolektor surya mampu menyerap radiasi matahari dan sebagai pemanas air. Untuk mendapatkan energi yang banyak, maka diperlukan juga kolektor surya yang banyak. Kolektor surya dengan jenis evacuated tube solar collector  pada atap gedung MRC FTUI terpasang secara seri-paralel dengan detail dua kolektor surya dipasang secara seri baru diparalelkan. Penelitian ini akan melakukan simulasi dengan software bernama MATLAB dengan tujuan mengetahui apakah jika susunan rangkaiannya dirubah akan mendapatkan hasil temperatur akhir yang lebih baik. Dalam penelitian ini, dilakukan simulasi dengan beberapa kondisi, untuk mengetahui apabila susunan rangkaian dirubah dapat meningkatkan temperatur akhirnya. Setelah didapatkan hasil, dilakukan simulasi kembali untuk mencari susunan rangkaian yang memiliki temperatur keluar yang lebih tinggi dari susunan sebelumnya. Dengan menggunakan data rata-rata susunan rangkaian baru didapatkan dengan selisih temperatur masuk dan keluar sebesar  10,3 ^oC, sedangkan rangkaian aktual saat ini memiliki selisih temperatur sebesar 6,3 ^oC. Efisiensi yang didapatkan pada rangkaian baru sebesar 67,4% dan rangkaian aktual yang terpasang saat ini sebesar 67,9%.

---

The need for energy resources is increasing every year. The solar collector can absorb solar radiation and as a water heater. To get a lot of energy, we need a lot of solar collectors. Evacuated tube solar collectors on the roof of the FTUI MRC building installed in parallel-series with the details of the two solar collectors installed in a new series paralleled. This study will conduct a simulation with MATLAB software to know whether the arrangement of the circuit is changed will get a better final temperature. In this study, a simulation was carried out with several conditions to determine if the arrangement of the circuit altered could increase the final temperature. After the results obtained, the simulation performed again to find the circuits arrangement with a higher exit temperature than the previous arrangement. By using average data, the arrangement of the new circuit obtained by the difference in temperature in and out of 10.3 ^oC. In comparison, the actual circuit currently has a temperature difference of 6.3 ^oC. The efficiency obtained in the new circuit is 67.4%, and the currently installed circuit is 67.9%. "