2111105010-chapter1

Tugas AkhirKonversi Energi

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSeiring dengan perkembangan zaman, ilmu pengetahuan

dan teknologi juga semakin berkembang. Begitu juga dengan kebutuhan manusia. Untuk kenyamanan beraktifitas dalam ruangan ataupun di luar ruangan manusia membutuhkan kondisi sekeliling yang ideal. Salah satu peralatan yang membantu manusia untuk kenyamanannya adalah alat pendingin ruangan. Sebagian besar alat pendingin ruangan ini menggunakan prinsip daur kompresi uap yang salah satu kelemahan proses ini adalah menggunakan daya listrik yang cukup besar.

Untuk menanggulangi kelemahan-kelemahan dari sistem kompresi uap saat ini salah satunya menggunakan sistem pendingin udara difusi absorpsi (Diffusi Absorbtion refrigeration). Absorbtion refrijeration memerlukan energi panas misalnya dari matahari, panas dari gas buang kendaraan bermotor dan peralatan lain yang menghasilkan suhu yang cukup besar untuk menguapkan refrijeran. Prinsip kerja dari sistem Diffusi Absorbtion refrigeration (DAR) hampir sama dengan kompresi uap dimana pada daur kompresi uap terdapat peralatan seperti kompresor, kondensor, katub expansi, dan evaporator. Sistem Absorbtion refrigeration juga mempunya komponen yang sama, namun fungsi dari kompressor pada kompresi uap digantikan oleh absorber, pompa, dan generator sedangkan fungsi dari katub expansi di gantikan oleh hidrogen untuk menurunkan tekanan.

Sumber panas yang paling mudah di dapatkan adalah energi panas dari matahari. Untuk memanfaatkan sumber panas dari matahari sebagai pengganti sumber energi panas pada generator sistem Absorbtion refrigeration diperlukan beberapa peralatan, Salah satunya adalah kolektor surya. Kolektor surya merupakan sebuah alat yang dapat memantulkan cahaya matahari dan bisa menyerap panas dari radiasi sinar matahari pada pipa absorber-nya dan meneruskan energi panas ke fluida. Terdapat

1


Jurusan Teknik MesinFTI -ITS

banyak tipe solar collector yang dapat di gunakan untuk menyerap energi panas dari radiasi siar matahari. Pada kolektor surya tipe parabolic trough bisa mengumpulkan sinar matahari dalam satu garis tertentu sehingga pada garis itu energi panas dapat terakumulasi menjadi lebih besar.

Kemampuan kerja kolektor surya bergantung pada beberapa faktor, antara lain ketersediaan energi radiasi matahari, temperatur udara sekitar, karakteristik kebutuhan energi, dan karakteristik kalor sistem kolektor surya tersebut. Dengan memanfaatkan energi matahari sebagai sember panas sistem refrijerasi absorbsi menjadi alternatif sistem pendingin. Atas dasar itu penyusun Tugas Akhir tertarik untuk memperdalam masalah kolektor surya sebagai pengganti sumber pemanas pada generator sistem Absorbtion refrigeration.

1.2 Rumusan MasalahDari bahasan diatas, dapat diketahui permasalahan yang

muncul dalam proses merancang solar collector:1. Bagaimana merancang solar collector type parabolic

trough sesuai dengan kebutuhan energi panas pada generator sistem pendingin absorbsi

2. Analisa performa dari solar collector type parabolic trough serta untuk mengetahui berapa debit yang optimal untuk mendapatkan perpindahan panas yang maksimum pada pipa absorber.

1.3 TujuanPembuatan tugas akhir ini bertujuan untuk :1. Mengetahui performa yang dapat dihasilkan oleh solar

collector2. Mendapatkan desain solar collector dengan performa

yang optimum sebagai pengganti energi pana pada generator sistem pendingin difusi absorbsi.

1.4 Batasan MasalahAgar bahasan yang dilakukan pada penelitian ini tidak

melenceng dari tujuan yang ada, maka digunakan batasan masalah sebagai berikut :

2



1. Analisa performa solar collactor dilakukan pada saat kondisi steady-state

2. Fluida yang mengalir dalam pipa solar collector dianggap sebagai fluida ideal

3. Tidak memperhitungkan rugi-rugi yang terjadi sepanjang pipa dan selang

4. Perubahan energi kinetik dan energi potensial diabaikan

5. Heat loss yang terjadi sepanjang pipa, selang dan sambungan diabaikan

6. Efek Radiasi diabaikan7. Reflector diasumsikan sempurna dalam membentuk

images8. Analisa perpindahan panas satu dimensi9. Pengambilan data dilakukan di luar ruangan dengan

sumber cahaya matahari10. Arah datang cahaya pada solar collector diasumsikan

sejajar11. Sudut datang cahaya dianggap normal terhadap bidang

solar collector12. Pada penelitian ini hanya membahas analisa pada

kolektor surya 1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan agar kedepannya system refrigerasi dapat menggunakan energy matahari sepenuhnya sebagai sumber pemanas generator sistim difusi absorbsi atau waste energy lainnya dengan tujuan agar dapat melakukan penghematan konsumsi listrik sebesar mungkin dari penggunaan heater sebagai sumber pemanas sebelumnya. Serta dapat membuat solar collector sebagai penghasil energi yang ramah dan murah untuk kegiatan lain sehari-harimya.1.6 Sistematika Penulisan

Metode penulisan yang digunakan dalam mengerjakan tugas akhir ini adalah studi pustaka, dimana dibutuhkan beberapa

3



referensi yang mendukung demi terselesaikannya tugas akhir. Adapun sistematika dalam penulisan ini adalah sebagai berikut :BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisi latar belakang dibuatnya tugas akhir, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat penulisan dan sistematika penulisan.BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisi mengenai teori yang mendasari penyusunan laporan tugas akhir secara umum, khususnya yang berhubungan dengan Kolektor surya tipe lineaar parabolic trough.BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Pada bab ini membahas tentang metode penelitian, perhitungan, sasaran penelitian, teknik pengumpulan data, dan langkah analisis data.BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini menguraikan hasil perhitungan unjuk kerja kolektor surya serta pembahasan tentang fenomena hasil perhitungan.BAB V PENUTUP

Pada bab ini menjelaskan mengenai kesimpulan dari keseluruhan proses penyusunan tugas akhir dan hasil akhir dari penelitian kolektor surya tipe parabolic trough.

4

2111105010-chapter1

Documents