65 Gambar 4.7 Distribusi kecepatan PCM pada kolektor
Dilihat pada gambar 4.7 menjelaskan bahwa bagian yang berwarna menunjukkan stearic acid bergerak menuju kebagian sisi tepi wadah tes. Hal ini dikarenakan
stearic acid tidak meleleh secara merata sehingga stearic acid yang telah meleleh akan mengalir kebagian sisi tepi kolektor. Sedangkan bagian yang berwarna biru
menjelaskan fluida dalam keadaan diam tidak bergerak.
4.2. Validasi Terhadap Eksperimen
Validasi dilakukan dengan membandingkan antara hasil dari analisa numerik dengan data hasil dari eksperimen. Hal ini perlu dilakukan untuk
mengetahui keabsahan hasil simulasi yang telah dilakukan dengan menggunakan software. Pada gambar 4.8 menunjukkan perbandingan antara hasil dari analisa
numerik dan hasil dari eksperimen yang dilakukan pada tanggal 28 september 2013.
Universitas Sumatera Utara
66 Gambar 4.8 Grafik perbandingan temperatur antara hasil dari analisa numerik dan
dari eksperimen pada tanggal 28 september 2013 Pada gambar 4.8 menunjukkan bahwa perbedaan hasil numerik dan
eksperimen tidak terlalu berbeda signifikan. Temperatur yang diambil hanya pada jam 09:00–10.35 WIB dikarenakan pada saat itu dilakukan eksperimen sehingga
diperoleh temperatur tiap bagian pada kolektor. Temperatur paling tinggi pada bagian kaca pertama secara numerik adalah 336 K sedangkan temperatur rata-rata
yang diperoleh dari hasil eksperimen adalah 318 K. Temperatur paling rendah pada bagian kaca pertama secara numerik adalah 298 K sedangkan hasil dari
eksperimen sebesar 299 K. Maka jika dihitung persen galat yang terjadi untuk temperatur tertinggi pada kaca pertama adalah 5.51 sedangkan untuk temperatur
terendah adalah 0.27. Perbedaan yang terjadi disebabkan diabaikannya energi konveksi paksa yang terjadi pada kolektor saat simulasi dilakukan.
Pada bagian kaca kedua temperatur paling tinggi pada bagian kaca kedua secara numerik adalah 336 K sedangkan temperatur rata-rata yang diperoleh dari
hasil eksperimen adalah 344 K. Temperatur paling rendah pada bagian kaca kedua secara numerik adalah 296 K sedangkan hasil dari eksperimen sebesar 298
K. Maka jika dihitung persen ralat yang terjadi untuk temperatur tertinggi pada kaca kedua adalah 2.37 sedangkan untuk temperatur terendah adalah 0.74.
Perbedaan yang terjadi disebabkan diabaikannya energi konveksi natural yang terjadi pada kaca kedua.
Selanjutnya pada bagian antara kaca kedua dan plat absorber mengalami temperatur paling tinggi secara numerik sebesar 345 K sedangkan temperatur rata-
Universitas Sumatera Utara
67 rata yang diperoleh dari hasil eksperimen adalah 336 K. Temperatur paling
rendah secara numerik adalah 300 K sedangkan hasil dari eksperimen sebesar 298 K. Maka jika dihitung persen ralat yang terjadi untuk temperatur tertinggi adalah
2.64 sedangkan untuk temperatur terendah adalah 0.54. Dengan adanya perbandingan temperatur hasil dari analisa numerik dan
dari eksperimen seperti pada gambar 4.6 dapat dilihat hasil perhitungan numerik sudah cukup mendekati dengan hasil perhitungan secara eksperimen. Perbedaan
yang terjadi bisa diakibatkan dengan diabaikan beberapa fakor seperti konveksi paksa yang terjadi pada kolektor, konveksi natural yang terjadi didalam kolektor,
panas yang hilang pada kolektor dan lain-lain. Perbandingan temperatur hasil dari analisa numerik dan eksperimen dapat
dilihat pada table 4.1.
Universitas Sumatera Utara
68 Tabel 4.1 Perbandingan data temperatur hasil dari analisa numerik dan eksperimen pada tanggal 28 september 2013
Waktu WIB
kaca 1 K
Ralat kaca
‐1 kaca
2 K Ralat
kaca ‐2
Antara K
Ralat antara
Absorber K
Ralat absorber
Eksperimen Numerik
Eksperimen Numerik
Eksperimen Numerik
Eksperimen Numerik
9:00:08 AM
299.24 298.42
0.27 298.93
296.74 0.74
298.85 300.48
0.54 298.83
291.14 2.64
9:05:08 AM
303.41 306.35
0.96 312.4
298.21 4.76
312.32 306.7
1.83 318.05
295.36 7.68
9:10:08 AM
305.01 315.93
3.46 318.77
301.37 5.77
316.57 311.95
1.48 323.92
299.14 8.28
9:15:08 AM
308.07 321.36
4.14 324.73
305.07 6.45
320.55 315.48
1.61 328.69
301.77 8.92
9:20:08 AM
308.09 322.01
4.32 322.84
308.38 4.69
317.39 318.98
0.5 322.41
304.21 5.98
9:25:08 AM
310.89 324.91
4.32 329.37
311.87 5.61
323.59 321.97
0.5 331.39
306.48 8.13
9:30:08 AM
310.86 324.98
4.35 328.52
314.61 4.42
322.22 324.41
0.68 329.07
308.34 6.72
9:35:08 AM
311.81 326.86
4.6 332.49
317.5 4.72
325.64 327.24
0.49 333.07
310.47 7.28
9:40:08 AM
313.46 328.03
4.44 335.01
319.56 4.83
327.95 327.63
0.1 336.03
310.82 8.11
9:45:08 AM
312.85 325.7
3.94 330.71
320.8 3.09
323.01 328.88
1.78 327.12
311.85 4.9
9:50:08 AM
314.35 327.64
4.06 335.79
322.51 4.12
328.84 331.03
0.66 337.04
313.55 7.49
9:55:08 AM
314.23 329.39
4.6 336.65
324.24 3.83
329.14 333.17
1.21 336.56
315.39 6.71
10:00:08 AM
314.61 331.93
5.22 337.31
326.51 3.31
330.02 336.17
1.83 337.13
317.85 6.06
10:05:08 AM
315.88 334.93
5.69 340.07
329 3.37
332.89 338.83
1.75 341.54
320.02 6.72
10:10:08 AM
317.61 336.88
5.72 342.39
331.18 3.38
334.67 340.16
1.62 343.95
321.37 7.02
10:15:08 AM
317.72 336.23
5.51 344.33
331.95 3.73
336.23 338.33
0.62 345.77
320.51 7.88
10:20:08 AM
318.5 330.92
3.75 345.8
331.47 4.32
337.32 338.04
0.21 346.8
320.45 8.22
10:25:08 AM
317.36 333.05
4.71 340.84
332.45 2.52
331.95 340.95
2.64 338.3
322.82 4.79
10:30:08 AM
317.56 337.71
5.96 338.55
334.25 1.29
330.04 343.41
3.9 335.26
324.92 3.18
10:35:08 AM
319.85 340.33
6.02 344.25
336.28 2.37
336.45 345.56
2.64 346.22
327.09 5.85
ralat Total 4.3
3.87 1.33
6.63
Universitas Sumatera Utara
69
4.3. Analisis Radiasi Teoritis
