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