MODIFYING SOLAR PANEL FOR HEAT TRANSFER (FINDING MODIFIED EMPIRICAL EQUATION AND EFFICIENCY-OPTIMIZED DESIGN)
Oleh: Haidar M. Hussain
Haidar M. Hussain, adalah staf pengajar di Jurusan Teknik Industri, Universitas Bunda Mulia. Menerima gelar Doktor dari Universitas Gadjah Mada pada tahun 2005. Bidang peminatan: Quantitative Methods, Industrial Chemistry.
Penelitian ini meembahas tentang pemanfaatan tenaga surya untuk pemanas udara melalui penggunaan sebuah panel energi surya berbentuk pelat datar (Type T-39) yang dikombinasikan dengan pipa-pipa saluran pertukaran panas pada sebuah ruang pertukaran panas. Hal ini bertujuan untuk memperoleh hubungan atau persamaan antara efisiensi panel () sebagai fungsi temperatur air rata-rata (Tavg) dan kecepatan aliran air (V). Panel energi surya ini dirancang menjadi sebuah tipe panel yang tidak dapat digerakkan namun dapat berfungsi dengan baik sebagai pemanas air. Proses pemanasan alat ini menggunakan dua media, yaitu udara dan air. Alat ini bekerja lewat variasi kecepatan air yang mengalir di dalam panel dan dengan memperhitungkan kecepatan udara yang melalui pipa-pipa saluran pertukaran panas yang berhubungan dengan panel tersebut, sehingga kondisi optimum proses pemanasan udara dapat diindikasikan pada jarak-jarak tertentu antara tabung-tabung bilik pertukaran panas. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa waktu efektif pemanasan berlangsung mulai dua jam sebelum tengah hari hingga dua jam sesudahnya. Untuk pemanasan udara, sebuah persamaan umum efisiensi panel diperoleh melalui hubungan antara temperatur air rata-rata yang mengalir di dalam panel (Tavg) dan kecepatan air (V), sebagai berikut :
= 115.3336403 (Tavg)-0.097124 (V)-0.102206
Persamaan diatas mempunyai kesalahan standar (0.2375%), dan berlaku pada kisaran temperatur (Tavg) (15.86 oC) hingga (31.48 oC), dan pada kecepatan aliran (0.47 liter per 60 sec) hingga (0.600 liter per 60 sec). Berdasarkan kondisi-kondisi operasi terapan tersebut, jumlah total transfer panas bertambah sejalan dengan berkurangnya kecepatan air di dalam panel yang dihubungkan dengan pipa-pipa saluran pertukaran panas.