Jurnal Teknik ITS (Sep 2014)
Analisa Kinerja Termal Solar Apparatus Panel pada Alat Destilasi Air Payau dengan Sistem Evaporasi Uap Tenaga Matahari Menggunakan CFD
Abstract
Upaya penyaluran air bersih ke daerah pesisir belum dilakukan secara merata sehingga masyarakat masih mengkonsumsi air payau untuk kehidupan sehari-hari. Meskipun telah banyak dikembangkan alat destilasi air laut menjadi air tawar, namun masih memiliki sistem yang kompleks dan biaya yang mahal, sehingga dikembangkan alat destilasi air menggunakan sistem evaporasi uap dengan sumber tenaga matahari. Untuk mengetahui kinerja termal alat destilasi ini, maka dilakukan penelitian dengan metode simulasi menggunakan pendekatan computational fluid dynamic (CFD) menggunakan software GAMBIT 2.4.6 dalam tahap pembuatan domain yang selanjutnya disimulasikan menggunakan software ANSYS FLUENT 13. Simulasi dilakukan pada solar apparatus panel secara three dimensional (3D) menggunakan model turbulensi Realizable k-ε, solar load model dan model radiasi Rosseland. Selanjutnya, simulasi dilakukan dengan variasi kecepatan masuk aliran air ke dalam pipa yaitu 0.01 m/s, 0.02 m/s, 0.03 m/s dan 0.04 m/s. Dari hasil pemodelan dan analisa diketahui bahwa distribusi temperatur terbesar terdapat pada pipa. Energi maksimum yang dapat diterima oleh air adalah 369.591 W/m2 pada pukul 10.00 dengan kecepatan 0.04 m/s. Nilai heat losses yang terjadi pada masing-masing kecepatan berbanding terbalik dengan nilai efisiensi yang menurun setiap jam, rata-rata efisiensi terjadi pada sore hari mulai dari pukul 11.00 – 13.00. Nilai efisiensi rata-rata pada kecepatan 0.01 m/s yaitu 27.6%. Pada kecepatan 0.02 yaitu 30.2%. Pada kecepatan 0.03 yaitu 31.6% sedangkan pada kecepatan 0.04 yaitu 33.4%.
