Distribusi Temperatur di Sepanjang Laluan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik aliran dan distribusi temperatur sepanjang saluran perlu pemahaman lebih detil, keoptimasian penyerapan panas dengan memanfaatkan energi matahari surya dipengaruhi oleh beberapa karakteristik aliran fluida di dalam saluran yang diakibatkan oleh pemanasan. Karakteristik pola aliran ini dapat diprediksi jika distribusi temperatur disepanjang laluan dapat ditentukan.

4.1 Distribusi Temperatur di Sepanjang Laluan

Distribusi temperatur pada absorber di sepanjang saluran pemanas kolektor mempengaruhi distribusi udara panas yang melalui saluran tersebut. Gambar 4.1 memperlihatkan pengukuran distribusi temperatur pada absober dengan saluran tanpa hambatan. Pada kasus ini diambil hanya 3 titik yaitu posisi setelah saluran masuk, titik tengah saluran dan posisi mendekati saluran keluar. 1 2 3 Gambar 4.1 Posisi pengukuran temperatur absorber pada laluan tanpa hambatan 24 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.2 menunjukan distribusi temperatur di sepanjang laluan pada jam 12.30 – 13.30 Wib. Dari gambar 4.2, terlihat perbedaan dirtribusi temperatur disepanjang laluan. Temperatur titik 1 sampai titik 3 naik secara signifikan, ini disebabkan pengaruh temperatur luar dan penyerapan panas yang besar dari absorber pada daerah saluran masuk. Pada titik 2 ke titik 3 kenaikan temperatur relatif sama, hal ini di sebabkan oleh penyerapan panas oleh absorber sudah stabil dan pengaruh penyerapan panas absorber oleh udara di saluran pemanas tidak terlalu tinggi pada daerah keluaran. y = 3.5x + 59.333 40 50 60 70 80 90 1 2 3 Titik Pengukuran Te m p e ra tur C º Gambar 4.2 Distribusi temperatur absorber sepanjang laluan tanpa hambatan Gambar 4.3 menjelaskan titik pengukuran temperatur pada kolektor belokan tajam 180 dengan sudut hambatan 90 . Pada kasus ini diambil hanya 3 titik pada posisi masuk saluran hingga posisi tengah saluran, hal ini di lakukan karena posisi setelah saluran tengah kenaikan temperatur bisa dianggap tidak terjadi kenaikan lagi. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.3 Posisi distribusi temperatur absorber pada laluan berbelok tajam dengan sudut hambatan 90 Distribusi temperatur pada absorber dengan laluan belokan tajam dengan sudut hambatan 90 untuk tiga titik pengukuran diperlihatkan pada Gambar 4.4. y = 4x + 48.667 y = 2x + 64 y = 3.5x + 64.333 30 50 70 90 1 2 3 Titik Pengukuran Te m pe ra tur º C 11.00 Wib - 12.00 Wib 12.00 Wib - 13.30 Wib 14.00 Wib - 15.00 Wib Gambar 4.4 Distribusi temperatur absorber sepanjang laluan berbelok tajam dengan sudut hambatan 90 2 3 1 Universitas Sumatera Utara Pada pukul 11.00-12.00 wib kenaikan temperatur dari saluran masuk titik 1 ke titik 2 cendrung meningkat tajam, hal ini di sebabkan waktu penyerapan panas radiasi oleh absorber masih singkat sehingga panas yang di panyai oleh absorber diserap langsung oleh udara yang masuk ke saluran kolektor. Sedangkan pada pukul 12.30– 13.30 wib, terlihat perbedaan dirtribusi temperatur disepanjang laluan titik 1 sampai titik 2 dan 3 naik tidak secara signifikan, hal ini di sebabkan oleh penyerapan panas oleh udara dari absorber di saluran pemanas banyak pada daerah masukan. Hal ini disebabkan terdapat hambatan sehingga udara berada lebih lama di setiap daerah saluran, sehingga penyerapan panas pada daerah saluran selanjutnya sudah stabil, maka distribusi temperatur di absorber naik merata. Untuk distribusi pada pukul 14.00-15.00 wib distribusi temperaturnya lebih tinggi dari pukul sebelumnya. Ini terjadi walaupun panas radiasi dari matahari sudah berkurang, ini dikarenakan panas yang masih disimpan oleh absorber masih cukup banyak. 1 2 3 Gambar 4.5 Posisi pengambilan temperatur absorber laluan berbelokan tajam dengan sudut hambatan 150 Universitas Sumatera Utara Pengukuran temperatur pada tiga titik pada kolektor dengan belokan tajam dengan sudut hambatan 105 juga dilakukan. Untuk kasus ini diambil hanya 3 titik pada posisi masuk saluran hingga posisi tengah saluran, hal ini di lakukan karena posisi setelah saluran tengah kenaikan termperatur bisa dianggap tidak terjadi kenaikan lagi, sama dengan saluran berbelokan tajam dengan sudut hambatan 90 . Gambar 4.6 menunjukan distribusi temperatur di sepanjang laluan dengan belokan tajamdengan sudut hambatan 105 . y = 4x + 58.667 40 50 60 70 80 1 2 3 Titik Pengukuran T e m p er at u r ° C Gambar 4.6 Distribusi temperatur absorber sepanjang laluan berbelokan tajam dengan sududt hambatan150 pukul 12.30 – 13.30 Gambar 4.6 memperlihatkan distribusi temperatur absorber laluan berbelokan tajam dengan sudut hambatan 105 yang terjadi pada pukul 12.30 – 13.30 wib. Pada gambr 4.6 terlihat perbedaan dirtribusi temperatur disepanjang laluan. Kenaikan temperatur pada titik 1 sampai titik 3 terjadi tidak secara signifikan. Hal ini di sebabkan oleh penyerapan panas oleh udara dari absorber sudah di saluran pemanas Universitas Sumatera Utara terlalu tinggi pada daerah masukan yang disebabkan hambatan sehingga udara berada lebih lama di setiap daerah saluran. Sehingga penyerapan panas pada daerah saluran selanjutnya sudah stabil, maka distribusi temperatur di absorber naik merata. Hal ini hampir sama dengan dengan saluran berbelokan tajam dengan sudut hambatan 90 .

4.2 Distribusi Temperatur di Sepanjang Saluran