Modifikasi Bentuk Geometris Pengering Surya Tak Langsung Dengan Efek Dinding Trombe : Analisis Komputasi Dinamika Fluida
Erdiyanto Munandar, Dr. Eng. Ir. Mohammad Kholid Ridwan, S.T., M.Sc., IPU., GP.; Andhika Satria Pratama, S.T., M.Eng.
2023 | Skripsi | FISIKA TEKNIK
Banyak penelitian telah dilakukan
di negara berkembang sebagai upaya meningkatkan performa pengering surya tak
langsung. Dinding trombe adalah teknologi bangunan yang dapat digunakan sebagai
pemanas dan pendingin ruangan. Dinding trombe memiliki pola aliran pemanasan
yang cukup berbeda dengan pengering surya. Hal ini menjadi peluang inovasi
untuk menggunakan pola aliran udara dinding trombe (efek dinding trombe) pada
pengering surya tak langsung. Penelitian ini akan melakukan modifikasi pola
aliran pengering surya tak langsung dengan efek dinding trombe dan melakukan
analisis performa.
Desain pengering surya tak
langsung dimodifikasi berdasarkan sifat pola aliran pemanasan efek dinding
trombe dan disimulasikan dengan metode computational fluid dynamics (CFD).
Simulasi dilakukan dalam keadaan tunak, dan tanpa beban. Hasil simulasi
dianalisis berdasarkan parameter efisiensi kolektor surya, suhu udara panas
dari kolektor surya, suhu rata-rata rak, keseragaman suhu antar rak, dan no
load performance index (NLPI), serta dibandingkan dengan desain dasar pengering
surya tak langsung.
Hasil penelitian menunjukan telah
didapatkan desain modifikasi pengering surya tak langsung yang sesuai dengan
efek dinding trombe. Desain hasil modifikasi menggunakan aliran udara atas dan
kolektor surya aliran ganda sirkulatif. Desain hasil modifikasi memiliki
efisiensi kolektor surya (+0,34%), suhu rata-rata rak (+8,23°C) dan nilai NLPI
(+0,19) yang lebih tinggi, tetapi keseragaman suhu antar rak (+0,09) yang lebih
rendah dibandingkan dengan desain dasar pengering surya tak langsung.
Many studies have been conducted
in developing countries in an effort to improve the performance of indirect
solar dryers. Trombe wall is a building technology that can be used as space
heating and cooling. Trombe wall has a heating flow pattern that is quite
different from that of solar dryers. This is an opportunity for innovation to
use the trombe wall airflow pattern (trombe wall effect) in indirect solar
dryers. This research will modify the flow pattern of the indirect solar dryer
with the trombe wall effect and conduct a performance analysis.
The design of the indirect solar
dryer is modified based on the properties of the trombe wall effect heating
flow pattern and simulated by the computational fluid dynamics (CFD) method.
The simulation was carried out in steady state, and without load. The
simulation results were analyzed based on the parameters of solar collector
efficiency, hot air temperature from the solar collector, average shelf
temperature, temperature uniformity between shelves, and no load performance
index (NLPI), and compared with the basic design of the indirect solar dryer.
The results showed that a
modified design of an indirect solar dryer compatible with the trombe wall
effect was obtained. The modified design uses top airflow and a double-pass
circulating solar collector. The modified design has higher solar collector
efficiency (+0.34%), average shelf temperature (+8.23°C), and NLPI value
(+0.19), but lower inter-shelf temperature uniformity (+0.09) compared to the
basic indirect solar dryer design.
Kata Kunci : Pengering surya tak langsung, efek dinding trombe, pola aliran udara, computational fluid dynamics, performa termal.
