KAJIAN EKSPERIMENTAL STRATIFIKASI TERMAL PADA PEMANAS AIR TENAGA SURYA THERMOSYPHON BERISI PHASE CHANGE MATERIAL

ABSTRAK

Pemanas air tenaga surya (PATS) adalah alat pemanasan air yang sumber
energinya berasal dari matahari. PATS yang menggunakan air sebagai penyimpan
kalor memiliki kekurangan yaitu densitas energinya rendah. Salah satu cara untuk
meningkatkan densitas energi adalah dengan mengaplikasikan sistem
penyimpanan energi jenis sensibel (sensibel heat storage, SHS) dengan (laten
heat storage, LHS) dimana densitas energinya tinggi. Penelitian terakhir tentang
aplikasi paraffin wax sebagai media penyimpan energi termal pada PATS
thermosyphon belum membahas tentang stratifikasi. Penelitian ini menarik untuk
dikembangkan dalam hal volume penyimpanan energinya diperbesar dan perlunya
investigasi tentang stratifikasi termal yang terjadi. Tujuan penelitian ini adalah
mengkaji secara eksperimental stratifikasi termal di dalam tangki pada sistem
PATS thermosyphon yang berisi PCM (phase change material) selama proses
charging.

Penelitian ini dimulai dengan memposisikan PATS pada ruang outdoor
serta menutup kolektor dan mengisi air pada tangki. Pengumpulan data dilakukan
dengan pengambilan data intensitas radiasi matahari, PCM dan HTF (heat
transfer fluid) selama proses charging. Olah data dan analisis dimulai dengan
memplot grafik intensitas radiasi matahari dan temperatur udara luar serta grafik
HTF dan PCM selama proses charging. Stratifikasi termal yang terjadi dilakukan
dengan perhitungan bilangan Richardson.

Stratifikasi termal telah terbentuk di dalam tangki PATS selama proses
charging. Keadaan ini terlihat secara visual berdasar grafik evolusi HTF dimana
air yang berada di bawah, temperaturnya !ebih rendah. Stratifikasi yang terjadi
juga terindikasi oleh bilangan Richardson sebesar 2,36 pada akhir proses
charging.

Kata kunci: PATS PCM. HTE thermosvohon dan stratifikasi termal