partikel fuida di dalam saluran ketika pemanasan berlangsung. Pada penelitian ini bidang pemanas dinding saluran yang akan ditinjau adalah pemanas bawah.
Sedangkan pengaruh terhadap posisi saluran dengan gaya grafitasi bumi akan ditinjau dengan cara menvariasikan tata letak saluran aliran terhadap arah grafitasi.
1.2 Perumusan Masalah
Optimasi penyerap panas dengan memanfaatkan energi matahari surya dipengaruhi oleh beberapa karakteristik aliran fluida di dalam saluran yang
diakibatkan oleh pemanasan. Hal ini dapat diprediksi jika distribusi temperatur disepanjang laluan dapat dieksperimenkan.
Dengan demikian untuk permasalahan ini, akan dilakukan pemanasan dan pengukuran temperatur fluida pada titik-titik tertentu di dalam saluran uji. Untuk
menjaga kestabilan temperatur pada objek uji, maka digunakan material penyerap panas dari pasir besi dengan memanfaatkan energi panas matahari.
Dalam penelitian ini, akan mengkaji tentang pergerakan fluida di dalam saluran multi belokan tajam 180
yang disebabkan oleh gaya apung buoyancy force dan gaya badan body force diantara partikel fluida dengan memvariasikan posisi
saluran terhadap arah grafitasi. Di dalam saluran tersebut diberi hambatan yang disusun secara zig zag dengan sudut 90
dan 105 Penelitian ini dibatasi oleh beberapa variabel untuk tidak melebarnya ruang
lingkup yang diteliti, adapun batasan tersebut adalah kecepatan angin dirata-ratakan 1 mdet, menggunakan 9 sekat dan sudut kemiringan kolektor 15
.
Universitas Sumatera Utara
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan umum Tujuan penelitian ini adalah mengoptimalkan penyerapan panas dengan
memanfaatkan energi matahari dengan teknik saluran multi belokan tajam, adapun
parameter yang diharapkan adalah perubahan temperatur.
1.3.2 Tujuan khusus
Tujuan khusus penelitian ini adalah: 1.
Mengetahui penyerapan panas pada absorber dengan parameter kenaikan temperatur.
2. Mengetahui karakteristik pergerakan fluida terhadap posisi saluran multi belokan
tajam 180 .
3. Dengan diketahuinya karakteristik pergerakan fluida dan posisi saluran, maka
akan diperoleh suatu sistem penyerap panas optimal.
1.4 Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan: 1.
Mampu memberikan kontribusi dalam pengembangan sistem penyerap panas. 2.
Dalam bidang ilmu pengetahuan dapat dijadikan penelitiaan ini sebagai tambahan informasi tentang optimasi sistim penyerap panas.
3. Mempopulerkan dan mengaplikasi hasil penelitian ilmu dasar untuk rekayasa pada
alat penukar panas seperti pemanas dan pendingin.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pendahuluan
Pada konveksi alami, akibat perbedaan temperatur akan terjadi perbedaan densitas dari fluida dan akan menghasilkan perpindahan panas ke atau dari suatu
benda dari atau ke fluida. Berbeda dengan konveksi paksa, dimana kecepatan dari fluida ditentukan oleh gaya luar. Sedangkan gerakan fluida pada konveksi alami
diakibatkan oleh kenaikan gaya apung akibat variasi temperatur dan densiti dari partikel fluida. Seperti pada konveksi paksa perpindahan fluida secara umum oleh
gaya apung dapat berupa pola aliran laminer atau turbulen. Perbedaan densitas dapat dilihat sebagai suatu fungsi dari koefesien ekspansi
volume fluida β berdasarkan defenisi
∞ ∞
∞ ∞
∞
− −
= −
− =
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
∂ ∂
= T
T T
T v
v v
T v
ρ ρ
ρ ν
β
1 1
2.1
Pensubstitusian dalam hubungan di atas untuk
ρ -
∞
ρ , gaya apung menjadi ρ g β
untuk suatu objek pada temperatur Ts. Pengenalan terhadap gaya
apung dapat dilihat dalam bagian variabel
∞
−T T
s
β, g dan
∞
−T T
, hal ini jelas kelihatan bahwa variabelnya ada tiga macam yaitu suatu system dari karakteristik dimensi
linier, L, dan sifat fluida,
s
ρ , μ , Cp dan k harus dipakai dalam analisa dimensi.
5
Universitas Sumatera Utara
