PENGARUH DEBIT AIR DAN HEAT FLUX TERHADAP EFISIENSI PENGUMPULAN ENERGI TERMAL KUMULATIF PADA TANGKI PEMANAS AIR TENAGA SURYA TIPE AKTIF YANG BERISI PARAFFIN WAX

Pemanas Air Tenaga Surya (PATS) adalah salah satu perangkat pemanas air dengan memanfaatkan energi termal dari matahari sebagai sumber energi. Sistem PATS menggunakan phase change material (PCM) karena memiliki densitas energi yang tinggi. Pengaruh debit air dan heat flux terhadap efisiensi pengumpulan energi termal kumulatif pada tangki PATS tipe aktif yang berisi paraffin wax belum pernah dilakukan. Tujuan dari penelitian adalah untuk memperoleh perilaku evolusi temperatur HTF yang masuk dan keluar tangki dengan variasi debit air dan heat flux, dan juga mendapatkan pengaruh perubahan debit air dan heat flux terhadap efisiensi pengumpulan energi kumulatif di dalam tangki. Eksperimen ini diakukan dengan menggunakan sistem PATS tipe aktif metode indoor dengan susunan kapsul tipe tumbuk yang berisi paraffin wax sebagai PCM. Sistem PATS dilengkapi dengan solar simulator untuk menyuplai variasi heat flux 800, 1000 dan 1200 W/m2. Rotameter diatur untuk menghasilkan debit heat transfer fluid (HTF) dengan variasi 2, 3 dan 4 LPM. Kapsul-PCM yang digunakan pada penelitian ini berjumlah 29 buah. Data temperatur HTF yang ada di dalam tangki penyimpanan direkam menggunakan multi-channel temperature meter. Hasil dari penelitian ini adalah evolusi temperatur HTF pada saat masuk dan keluar tangki PATS-PCM dengan variasi debit air dan variasi heat flux mengalami kenaikan secara terus-menerus dan pada akhirnya kedua temperatur input dan output tersebut saling berdekatan satu sama lain selama masa charging 170 menit, diperoleh hasil bahwa menggunakan variasi heat flux lebih signifikan perubahan temperaturnya dibanding dengan menggunakan variasi debit air. Sistem PATS-PCM pada debit air dan heat flux terendah menghasilkan nilai efisiensi rata-rata 50,52%, sedangkan pada debit air dan heat flux tertinggi menghasilkan nilai efisiensi rata-rata 67,43%. Ini membuktikan, bahwa pengaruh peningkatan debit air dan heat flux memberi kontribusi yang signifikan terhadap penambahan nilai efisiensi pengumpulan energi termal kumulatif pada sistem PATS-PCM tipe aktif.