DESAIN FLAT PLATE SOLAR COLLECTOR MENGGUNAKAN MATERIAL ALUMINIUM (Al) PADA SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK PANAS MATAHARI

Abstract

Sebagai negara tropis, Indonesia memiliki potensi untuk mengembangkan dan memanfaatkan energi surya. Salah satu dari banyak sistem konversi energi surya yang tersedia dapat digunakan untuk mengatasi penurunan cadangan bahan bakar konvensional yang ada. Menurut standar ASHRAE, kolektor surya adalah alat yang dirancang untuk menyerap radiasi dan sinar matahari. Salah satu komponen utama kolektor surya adalah termoelektrik. Ini adalah alat berbentuk modul yang memiliki kemampuan untuk secara langsung mengubah energi panas menjadi energi listrik. Panas yang diradiasikan oleh lampu sampai kepada kaca penutup kolektor, dimana respon dari kaca penutup ada dua, yaitu menyerap panas dan memantulkan panas. Panas yang berhasil diserap oleh kaca penutup akan ditransmisikan menuju ke plat dimana respon dari plat pun juga sama seperti kaca. Panas yang berhasil diserap oleh plat akan ditransmisikan menuju ke sisi panas termoelektrik generator (TEG). Termoelektrik generator memiliki dua sisi, yaitu panas dan dingin. Sisi panas dari termoelektrik generator menempel langsung dengan plat sehingga terjadi perpindahan panas secara konduksi dari plat ke termo elektrik generator. Termoelektrik generator memiliki prinsip kerja mengubah energi panas menjadi listrik berdasarkan perbedaan suhu, hal ini dapat diartikan bahwa ketika sisi panas termoelektrik generator mengalami kenaikan suhu akibat menerima panas dari plat, maka sisi dingin pada termoelektrik harus memiliki suhu yang rendah agar terjadi perbedaan suhu, Oleh karena itu, perlu dipasang alat penukar panas, juga dikenal sebagai heatsink, untuk menjaga suhu sisi dingin generator termoelektrik tetap rendah. Ketika ada perbedaan suhu antara kedua sisi termoelektrik, energi panas akan diubah menjadi listrik, yang dilepaskan dari generator termoelektrik melalui kabelnya. Hasil dari profil temperatur pada desain flat plate solar collector dengan variasi ketinggian kaca 3 cm, 4 cm, dan 5 cm (75,60°C, 73,50°C, 71,10°C), dengan demikian dapat disimpulkan bahwa variasi ketinggian kaca dengan penyerapan panas paling optimal yaitu 3 cm. Hasil dari profil laju penyerapan panas pada desain flat plate solar collector dengan variasi ketinggian kaca 3 cm, 4 cm, dan 5 cm (0,218°C/menit, 0,217°C/menit, 0,209°C/menit), dengan demikian dapat disimpuklkan bahwa laju penyerapan panas yang paling optimal adalah pada variasi ketinggian kaca 3 cm.  Hasil dari profil voltage density pada desain flat plate solar collector dengan variasi ketinggian kaca 3 cm, 4 cm, dan 5 cm (17,35 mV/°C, 16,16 mV/°C, 14,71 mV/°C), dengan demikian dapat disimpuklkan bahwa voltage density yang paling tinggi adalah pada variasi ketinggian kaca 3 cm.  Hasil dari profil efisiensi keseluruhan sistem pada desain flat plate solar collector dengan variasi ketinggian kaca 3 cm, 4 cm, dan 5 cm (44,00% 41,70%, 40,56%), dengan demikian dapat disimpuklkan bahwa efisiensi keseluruhan sistem yang paling tinggi adalah pada variasi ketinggian kaca 3 cm.