SIMULASI COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC PADA TANGKI SOLAR WATER HEATER BERISI AIR DENGAN VARIASI DEBIT AIR PADA PROSES DISCHARGING SECARA KONTINYU
Abstract
Solar Water Heater (SWH) memiliki kekurangan yaitu ketersediaan sumber energi panas matahari sangat terbatas oleh waktu dan keadaan cuaca. Thermal Energy Storage (TES) adalah metode yang tepat untuk mengatasi kekurangan tersebut. Pergerakan fluida tidak dapat dilihat, oleh karena itu diperlukan studi simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD). Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui evolusi temperatur, pelepasan kalor kumulatif, laju penurunan kalor serta laju penurunan temperatur air di dalam tangki. Konfigurasi geometri terdiri dari tangki sebagai Heat Transfer Fluid (HTF). Simulasi ini dilakukan menggunakan ANSYS Fluent 18.0 yang dilakukan pada proses discharging secara kontinyu. Pada discharging secara kontinyu temperatur inlet 27 ℃, temperatur air di dalam tangki 70°C, serta debit air 1,5 LPM dan 2,5 LPM. Objek simulasi meliputi evolusi temperatur pelepasan kalor kumulatif, laju penurunan kalor serata laju penurunan temperatur (HTF). Hasil simulasi menunjukkan bahwa semakin besar debit alirannya maka semakin cepat waktu penurunan temperaturnya, selain itu laju pelepasan kalor dan laju penurunan temperatur menunjukan hasil yang sama. Dibuktikan dengan waktu yang di perlukan pada proses discharging secara kontinyu variasi 1,5 LPM yaitu 1,7 jam, laju pelepasan kalor 1.416,09 J/s, laju penurunan temperatur air 20,46 °C/jam, dan pelepasan kalor kumulatif yaitu 8.666.498,69 J. Sementara variasi debit 2,5 LPM yaitu 1,3 jam, laju pelepasan kalor 1.946,29 J/s, dan laju penurunan temperatur air 14,70°C/jam, dan pelepasan kalor kumulatif yaitu 9.108.660,94 J