STUDI EKSPERIMENTAL KAPASITAS PENGUMPULAN ENERGI TERMAL DI DALAM TANGKI PEMANAS AIR TENAGA SURYA TIPE AKTIF BERISI PARAFFIN WAX DENGAN VARIASI DEBIT AIR DAN HEAT FLUX

Penelitian ini menggunakan phase change material (PCM) dalam sistem pemanas air tenaga surya (PATS) karena memiliki keunggulan densitas energi yang tinggi. Proses penyimpanan energi termal pada tangki PATS yang memanfaatkan PCM (PATS-PCM) melibatkan penggunaan air sebagai material kalor sensibel dan PCM sebagai material kalor laten. Penelitian ini mengkaji tentang kapasitas pengumpulan energi termal yang melibatkan PCM pada sistem PATS. Material yang memiliki fungsi sebagai pengumpul energi termal selain PCM adalah HTF, kapsul dan tangki TES. Penelitian tentang pengaruh debit air dan heat flux belum pernah dilakukan pada PATS-PCM sistem aktif dengan susunan kapsul tipe tumbuk terhadap kapasitas pengumpulan energi termal di dalam tangki. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh kajian kontribusi kalor sensibel dan kalor laten serta mendapatkan karakteristik pengaruh variasi debit aliran dan heat flux terhadap kapasitas pengumpulan energi termal di dalam tangki.Penelitian ini dilakukan menggunakan PATS-PCM sistem aktif metode indoor yang dilengkapi dengan solar simulator untuk mensuplai heat flux sebesar 800 W/m², 1000 W/m² dan 1200 W/m². Rotameter digunakan untuk mengatur debit air pada variasi 2 LPM, 3 LPM dan 4 LPM serta termokopel untuk sisi air dan PCM berjumlah 24 buah. Data temperatur yang ada di dalam tangki penyimpanan direkam selama 170 menit menggunakan akuisisi data dan dilakukan untuk mengetahui kapasitas pengumpulan energi termal di dalam tangki.Hasil dari penelitian ini, kapasitas pengumpulan energi termal di dalam tangki PATS-PCM didominasi oleh kalor sensibel kemudian kalor laten. Jumlah kalor sensibel tertinggi pada proses charging diperoleh dengan heat flux 1000 W/m² debit 4 LPM dengan hasil 10,90 MJ serta jumlah kalor laten 1,61 MJ. Untuk variasi heat flux jumlah kalor sensibel dan jumlah kalor laten tertinggi diperoleh pada heat flux 1200 W/m² pada debit 3 LPM dengan hasil 13,22 MJ sedangkan jumlah kalor laten 1,61 MJ. Kenaikan kapasitas penyimpanan energi termal untuk debit aliran dari 2 LPM ke 4 LPM masing-masing adalah 0,42% dan 6,29%. Sedangkan untuk heat flux 800W/m² ke heat flux 1200W/m² masing-masing adalah 3,5% dan 29,86%. Heat flux berpengaruh lebih signifikan terhadap kapasitas penyimpanan energi termal dibandingan dengan debit aliran. Penyimpanan energi termal di dalam tangki PATS didominasi oleh kalor sensibel khususnya yang berasal dari HTF.