Claim Missing Document
Check
Articles

Found 28 Documents
Search

Studi Simulasi Numerik dan Eksperimental Pengaruh Penambahan Fin Berbentuk Prisma Segitiga Tegak Lurus Aliran yang Dipasang pada Bagian Bawah Plat Absorber Berbentuk V Terhadap Efisiensi Kolektor Surya Pemanas Udara Clarissa Suroso; Djatmiko Ichsani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (930.561 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v5i2.20086

Abstract

Sumber energi fosil akan habis dalam beberapa tahun lagi jika tidak ada alternatif energi untuk dijadikan bahan bakar[1]. Energi alternatif yang mudah didapatkan di Indonesia adalah energi surya yang dapat diaplikasikan dalam solar air collector sebagai pengering diberbagai industri. Pada penelitian ini dilakukan uji performa kolektor surya berbentuk v-corrugated dengan penambahan fin prisma segitiga pada bagian bawah plat absorber. Penelitian dilakukan dengan metode simulasi untuk mengetahui ketinggian dan jarak fin terhadap obstacle paling optimum dan eksperimen untuk mengetahui pengaruh penambahan fin terhadap efisiensi kolektor surya. Pada simulasi, variasi ketinggian fin adalah 3mm; 4mm; 5mm dan jarak fin 0,25l; 0,50l; 0,75l. Fin paling optimum dicapai pada ketinggian 3mm dan jarak 0,50l dilihat berdasarkan rasio ∆P/∆T yang paling kecilyaitu 37,067. Fin tersebut diuji secara eksperimen dengan variasi laju aliran massa 0,002kg/s; 0,004kg/s; 0,006kg/s; 0,008kg/s dan intensitas radiasi lampu halogen 431Watt/m2; 575Watt/m2; 719Watt/m2. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah besarnyaenergi berguna yang diserap oleh fluida kerja berbanding lurus dengan peningkatan laju aliran massa dan intensitas radiasi. Sedangkan besarnya effisiensi dari kolektor surya yang diuji berbanding lurus dengan peningkatan laju aliran massa namun berbanding terbalik dengan intensitas radiasi. Energi berguna (Qu) paling tinggi dicapai pada laju aliran massa 0,008 kg/s dengan intensitas radiasi 719 Watt/m2 yakni 72,67 Watt dan effisiensi tertinggi sebesar 91,77%dicapai pada laju aliran massa 0,008 kg/s dengan intensitas radiasi sebesar 431 Watt/m2.
Studi Simulasi Numerik dan Eksperimental Pengaruh Penambahan Fin Berbentuk Setengah Silinder Tegak Lurus Aliran yang Dipasang pada Bagian Bawah Plat Absorber Berbentuk V Terhadap Efisiensi Kolektor Surya Pemanas Udara Fajar Sri Lestari Pangukir; Djatmiko Ichsani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1103.023 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v5i2.20120

Abstract

Energi fosil termasuk energi yang tidak dapat diperbaruhi sehingga keberadaannya lama kelamaan akan habis. Energi surya termasuk energi terbarukan yang mudah didapat dan ramah lingkungan terutama Indonesia. Energi ini dapat dikonversi menjadi energi termal menggunakan kolektor surya.. Kolektor surya (solar collector) merupakan alat yang memanfaatkan energi radiasi matahari untuk diserap oleh plat penyerap selanjutnya dipindahkan ke fluida kerja yakni udara atau air. Untuk meningkatkan efisiensi termal kolektor surya dengan meningkatkan koefisien konveksi, turbulensi aliran di dalam duct kolektor surya. Hal ini dapat dicapai dengan memberikan gangguan aliran berupa obstacle dan fin agar memperluas area perpindahan panas. Pemilihan diameter fin yakni 6,8,10 mm berbentuk setengah silinder serta jarak fin terhadap obstacle yakni 0,25L;0,5L;0,75L dilakukan dengan metode simulasi numerik menggunakan software Fluent 6.3.26 dan software GAMBIT 2.4.6. Hasil permodelan didapatkan diameter fin 6 mm dan jarak 0,5L paling optimum selanjutnya dilakukan studi eksperimen untuk menguji pengaruh fin terhadap performansi dan efisiensi kolektor surya. V corrugated absorber plate, obstacle berbentuk segitiga dengan sudut tekuk 300. Pengambilan data eksperimen dilakukan dengan menvariasikan laju aliran massa dari 0,002 kg/s hingga 0,008 kg/s dengan kenaikan tiap 0,002 kg/s dan intensitas radiasi yakni 431 Watt/m2 dan 575Watt/m2. Hasil yang didapatkan dari penelitian tugas akhir ini adalah nilai energi berguna yang dihasilkan (Q) paling tinggi dihasilkan pada laju aliran massa sebesar 0,006 kg/s dengan intensitas radiasi 575 Watt/m2 yakni 68,331 Watt dan efisiensi paling ditinggi yakni 0,867 pada 0,006 kg/s dengan intensitas radiasi sebesar 431 Watt/m2 dan penurunan tekanan sebesar 29 Pascal.
Studi Simulasi Numerik Dan Eksperimental Pengaruh Penambahan Fin Berbentuk Prisma Segitiga Yang Dimiringkan Terhadap Arah Aliran Yang Dipasang Pada Bagian Bawah Plat Absorber Berbentuk V Terhadap Efisiensi Kolektor Surya Pemanas Udara Alifia Masitha Harina; Djatmiko Ichsani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (837.408 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v5i2.20132

Abstract

Energi merupakan hal yang sangat penting bagi kehidupan manusia, karena hampir semua aktivitas yang dilakukan manusia selalu membutuhkan energi. Kebutuhan masyarakat terhadap energi tidak dapat diperbarui meningkat tiap tahunnya. Hal ini menunjukkan ketergantungan terhadap sumber energi yang tidak dapat diperbarui menjadi masalah yang cukup serius. Untuk menanggulangi masalah ketergantungan manusia terhadap sumber energi yang tidak dapat diperbarui maka digunakan energi alternatif dan salah satunya adalah energi surya. Tugas akhir kali ini dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dari kolektor surya pemanas udara. Simulasi numerik dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan fin dengan variasi ketinggian segitiga fin (3 mm, 4 mm, dan 5 mm), jarak antar fin (0,25L; 0,5L; 0,75L), dan sudut kemiringan fin (22,5o; 45o; dan 67,5o). Ekperimen dilakukan untuk menguji performansi dan efisiensi Solar Air Heater dari hasil simulasi numerik yang paling optimal dengan memvariasikan laju aliran massa (0,002; 0,004; 0,006; dan 0,008 kg/s) dan intensitas radiasi (431, 575, dan 719 Watt/m2). Hasil yang didapatkan yaitu berdasarkan simulasi numerik variasi fin dengan tinggi segitiga 3 mm, jarak 0,5L, dan sudut 75o adalah pemodelan paling optimal. Lalu berdasarkan eksperimen nilai energi berguna (Qu) tertinggi yaitu 96,925 dicapai ketika intensitas radiasi 718,954 W/m2 dan laju aliran massa 0,008 kg/s, serta efisiensi tertinggi yaitu 0,9256 dicapai ketika intensitas radiasi 431,372 W/m2 dan laju aliran massa 0,008 kg/s.
Rancang Bangun dan Studi Eksperimen Alat Penukar Panas untuk Memanfaatkan Energi Refrigerant Keluar Kompresor AC sebagai Pemanas Air pada ST/D=8 dengan Variasi Volume Air Fajri Chairbowo; Djatmiko Ichsani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (934.977 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v5i2.20466

Abstract

Abstrak­- Kebutuhan masyarakat terhadap air hangat semakin meningkat. Hal itu disebabkan air hangat mempunyai berbagai manfaat. Air hangat efektif dalam melarutkan lemak ataupun sabun, serta air hangat dapat melancarkan peredaran darah manusia ketika digunakan. Demi efisiensi dalam penggunaan energi, penelitian yang dilakukan tentang pemanfaatan panas buang dari sistem refrigerasi.. Sebelum panas dibuang ke lingkungan, water heater ditambahkan oleh penulis ke sistem refrigerasi yang peletakkannya sesudah proses kompresi. Dimana water heater akan mengambil kalor dari refrigeran pemanas yang melintas sesudah dari kompresor. Sistem refrigerasi yang digunakan mempunyai daya  1 HP (746 Watt). Dalam penelitian ini sudah ditetapkan diameter tube dari water heater adalah 1 cm dengan jarak transversal setiap tube 8 cm, fluida yang mengalir di dalam tube adalah R-22 dan fluida diam yang berada di dalam tangki adalah air. Langkah awal dari penelitian ini  adalah melakukan pengujian  sistem AC split untuk mendapatkan data-data yang dibutuhkan dalam perancangan water heater. Tahap selanjutnya adalah studi numerik dimana studi numerik dilakukan secara dua dimensi dengan kondisi steady, incompressible, dan laminar dengan prinsip Computational Fluid Dynamics (CFD), menggunakan perangkat lunak GAMBIT 2.4.6 untuk tahap pembuatan domain dan disimulasikan dengan perangkat lunak FLUENT 6.3.26. Tahap terakhir adalah eksperimen yang bertujuan untuk mengetahui water heater yang dibuat sesuai dengan rancangan penulis. Kemudian water heater yang sudah dibuat, dipasang ke sistem AC split. Pada tahap eksperimen, penulis melakukan variasi terhadap volume air di tangki, yaitu 75 liter, 85 liter dan 100 liter. Hasil dari simulasi numerik menunjukkan fenomena perpindahan panas pada water heater, yang berupa kontur temperatur, kontur kecepatan dan velocity vector dalam bentuk dua dimensi tampak samping water heater. Hasil dari studi eksperimen ini menunjukkan nilai-nilai keseluruhan yang optimum untuk proses pemanasan air dengan water heater, yaitu pada pemilihan volume air 100 liter di water heater dengan nilai-nilai dari Wkomp=0,5004kW   Qevap = 2,27 COP = 4,538
Rancang Bangun dan Studi Eksperimen Alat Penukar Panas untuk Memanfaatkan Energi Referigerant Keluar Kompresor AC sebagai Pemanas Air pada ST/D=4 dengan Variasi Volume Air Binar Kusumah Bagja; Djatmiko Ichsani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (776.789 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v5i2.20497

Abstract

Sistem referigerasi memiliki energi yang besar dalam melepaskan kalor. Kalor akibat kompresi pada kompresor bisa dimanfaatkan misalnya untuk pemanasan air. Pemanfaatan kalor tersebut dilakukan dengan cara menambahkan water heater sebelum aliran fluida referigeran masuk ke kondensor. Water heater tersebut dalam keadaan tercelup di dalam sebuah tangki berisi air untuk melepas kalor terhadap air. Perancangan water heater dilakukan dengan mencari panjang tube (L), diameter tube (D), dan jarak antar tube. Water Heater ini diletakkan setelah komponen kompressor pada sistem AC. Proses awal untuk mencari rancangan water heater adalah dengan mencari temperatur keluaran kompresor dimana untuk mencari potensi panas yang akan dimanfaatkan untuk memanaskan air. Setelah mencari potensi panas yang dihasilkan dari energi keluaran kompresor adalah mencari kapasitas kalor yang akan diberikan water heater terhadap air dan kemudian selanjutnya mencari perpindahan panas yang terjadi pada proses pemanasan air tersebut yang kemudian dilakukan perhitungan untuk mencari panjang tube (L) dan penentuan jarak ST/D pada tube. Setelah diperoleh geometri water heater, langkah selanjutnya adalah melakukan simulasi numerik dengan menggunakan perangkat lunak FLUENT 6.3.2 untuk mengetahui karaketeristik perpindahan panas yang terjadi di dalam proses pemanasan air dengan jarak ST/D yang telah ditentukan sebelumnya. Langkah selanjutnya melakukan eksperimen. Eksperimen dilakukan dengan memvariasikan volume air dalam tangki yaitu sebesar 75 liter; 85 liter; dan 100 liter. Hasil simulasi numerik diperoleh bahwa pola aliran kecepatan dengan nilai tertinggi berada pada daerah sekitaran tube inlet dikarenakan temperatur yang paling tinggi dibandingkan tube lainnya sehingga menimbulkan perbedaan temperatur dan juga densitas pada sekitaran tube inlet. Hasil eksperimen diperoleh bahwa volume air yang besar yaitu sebesar 100 liter memiliki Coefficient of Performance (COP) tertinggi yaitu sebesar 4,590. Hasil eksperimen diperoleh bahwa volume air yang rendah yaitu sebesar 75 liter memiliki waktu pemanasan air paling cepat yaitu selama 180 menit.
Simulasi Distribusi Kecepatan Aliran Uap Melalui Turbin Ventilator Valve yang Mengenai Permukaan Pipa Kondensor dengan Penambahan Sheet Protection Berbentuk Chevron Muhammad Fajar Ramadhan; Djatmiko Ichsani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1279.757 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v5i2.20734

Abstract

Kondensor merupakan alat penukar panas yang dapat digunakan untuk memanfaatkan atau mengambil panas dari suatu fluida untuk dipindahkan ke fluida lain. Jenis kondensor yang digunakan pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah Twin Shell Single Pressure Surface Condenser. Kondensor merupakan salah satu komponen penting dalam siklus Rankine, apabila kondensor tidak berfungsi maka suatu pembangkit listrik tidak dapat beroperasi. Penelitian dilakukan dengan menganalisis distribusi kecepatan dan temperature uap dari turbin ventilator valve menuju kondensor setelah melalui steam deflector dengan dan tanpa adanya sheet protection. Fluida kerja yang digunakan berupa uap air dengan kecepatan 1374.25 m/s yang dimodelkan sebagai fluida yang mengalir pada suatu pipa kemudian mengenai steam deflector sebelum memasuki kondensor. Studi numerik dilakukan secara 3 (tiga) dimensi dengan kondisi aliran steady dan turbulen dengan prinsip Computational Fluid Dynamic (CFD) menggunakan perangkat lunak GAMBIT 2.4.6 untuk tahapan permbuatan domain dan disimulasikan dalam perangkat lunak FLUENT 6.3.26. Dari hasil simulasi menggunakan FLUENT 6.3.26 bisa didapatkan karakteristik aliran berupa visualisasi aliran berupa kontur kecepatan, vector kecepatan dan distribusi kecepatan pada permukaan pipa condenser dengan variasi ketinggian sheet protection. Variasi pertama sheet protection terletak di y = -1 m, kedua y = -1.2 m dan yang ketiga y = -1.5 m. Setelah dilakukan simulasi didapatkan kecepatan yang paling tinggi pada permukaan pipa condenser berturut-turut 11 m/s, 12 m/s dan 14.5 m/s. Dengan kecepatan yang sudah didapat dari simulasi kemudian dilakukan analisis fatigue terhadap ketiga kondisi penelitian. Setelah dilakukan analisis fatigue dengan penambahan sheet protection pada condenser, tube condenser tidak mengalami kerusakan dikarenakan tegangan yang terjadi berada di bawah kurva fatigue limit.
Studi “Insitu Condition” Pengaruh Penambahan Fin Setengah Silinder yang Dimiringkan sebagai Extended Surface dan Vortex Generator Terhadap Efisiensi Kolektor Surya Pemanas Udara Harlista Dwi; Djatmiko Ichsani
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 1 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v7i1.29567

Abstract

Matahari merupakan energi yang terbesar di alam semesta. Energi yang diberikan oleh matahari berupa panas yang sangat ramah lingkungan, serta melimpah karena tidak akan pernah habis. Energi matahari sebagai sumber energy non konvensional dapat diaplikasikan pada kolektor pemanas udara yang berfungsi sebagai pengering. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui peforma kolektor surya jenis v-corrugated dengan penambahan obstacle dan fin berdiameter 6mm yang dimiringkan sebesar 67,5º pada insitu condition. Pengujian juga dilakukan dengan variasi laju alir massa sebesar 0,03kg/s; 0,05kg/s; 0,06kg/s; dan 0,08kg/s. Data diambil selama 5 hari dengan intensitas radiasi sesuai dengan kondisi di lapangan. Hasil yang didapatkan pada penelitian energi yang berguna yang dapat diserap oleh fluida berbanding lurus dengan peningkatan laju alir massa dan intensitas radiasi namun berbanding terbalik dengan efisiensi kolektor. Quse tertinggi dicapai pada laju alir massa 0,06kg/s dengan intensitas radiasi 876 W/m2 yakni sebesar 785,80 Watt. Sedangkan efisiensi tertinggi dicapai pada laju alir massa 0,06kg/s dengan intensitas radiasi 654 W/m2 yakni sebesar 94%.
Study of the Evaporation Process in the Spray Zone of a Mechanical Draft Wet Cooling Tower Dany Iman Santoso; Bambang Antoko; Prabowo Prabowo; Djatmiko Ichsani
Journal of Engineering and Technological Sciences Vol. 53 No. 2 (2021)
Publisher : Institute for Research and Community Services, Institut Teknologi Bandung

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.5614/j.eng.technol.sci.2021.53.2.4

Abstract

The evaporation process in the nozzle spray system of a cooling tower was the main object of study in order to determine its performance. This process involves liquid water in small size, usually at the droplet level. At this level, parameters that affect the droplet size, such as capacity, air velocity in the chamber, water pressure at the nozzle, atmospheric temperature, etc., influence the process of heat and mass transfer. In this study, capacity and fan rotation were varied to obtain a graph showing the evaporation. Radius, velocity, mass and temperature graphs and rate graphs were obtained from mathematical modeling of the governing equations. From the results it appears that evaporation occurs at a capacity of 6 liter per minute and above, but this requires further proof of the evaporation process along with the height of the tower, which will be the subject of a future study.
Unjuk Kerja Kolektor Surya dengan Absorber Bentuk V yang Dilengkapi Honeycomb dengan Beberapa Aspek Rasio Ekadewi A. Handoyo; Niko Aris Sudiyanto; Prabowo Prabowo; Djatmiko Ichsani
Jurnal Teknik Mesin (Sinta 3) Vol. 12 No. 2 (2010): OCTOBER 2010
Publisher : Institute of Research and Community Outreach, Petra Christian University

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

A simple apparatus using solar radiation that is essential for people in tropical area like Indonesia is called solar collector. A solar collector can be applied to heat air which can be used to dry some crops or agricultural products. One of some effort to improve the solar collector performance is using a v-corrugated absorber plate or installing slats in a honeycomb shape over the absorber to reduce heat loss. This paper will describe the combination of both. From the research, it was found that a solar collector with v-corrugated absorber plate has its best performance when the velocity of air is 0.5 m/s with aspect ratio H/L = 3/1. The performance includes the collector efficiency and the increase temperature of air flowing through the collector.
Studi Numerik Penambahan Obstacle Terhadap Kinerja Kolektor Surya Pemanas Udara dengan Plat Penyerap Jenis V-Corrugated Ekadewi A. Handoyo; Djatmiko Ichsani; Prabowo .; Sutardi .
Jurnal Teknik Mesin (Sinta 3) Vol. 14 No. 1 (2013): APRIL 2013
Publisher : Institute of Research and Community Outreach, Petra Christian University

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Kolektor surya pemanas udara dapat digunakan untuk menghasilkan udara panas dengan sumber energi yang terbarukan.Namun, perpindahan kalor dari plat penyerap ke udara sangat rendah. Beberapa peneliti melaporkan bahwa obstacle dapat meningkatkan perpindahan kalor dalam kolektor surya saluran plat datar dan peneliti lain menemukan bahwa kolektor surya dengan plat penyerap jenis v-corrugated memberikan perpindahan kalor yang lebih besar daripada saluran plat datar. Namun, belum ada penelitian yang menggabungkan keduanya. Dalam paper ini akan dibahas studi numerik dari penggabungan keduanya, yaitu penambahan obstacle terhadap kinerja kolektor surya pemanas udara dengan plat penyerap jenis v-corrugated. Studi diawali dengan pembuatan mesh, pemberian kondisi batas, pemberian data input, dan pemilihan model turbulen. Hasil studi numerik dibandingkan dengan hasil eksperimen untuk mengetahui keabsahannya.Suatu kolektor surya pemanas udara dibangun dengan skala laboratorium untuk keperluan eksperimen ini.Eksperimen dilakukan di dalam ruangan agar kondisi lingkungan dapat dijaga konstan.Dari eksperimen didapat bahwa udara mengalami kenaikan temperatur lebih tinggi dan penurunan tekanan lebih besar saat diberi obstacle. Untuk udara dengan kecepatan 6,5 m/s dan intensitas radiasi 430 W/m2, udara mengalami kenaikan dari 24,5oC menjadi 37,2oC jika tanpa obstacle dan dari 24,3oC menjadi 40,5oC jika diberi obstacle serta peningkatan penurunan tekanan dari 94 menjadi 265 Pa dengan penambahan obstacle. Model turbulen yang tepat untuk studi numerik ini adalah Shear Stress Transport (SST) k-.Dari studi numerik yang dilakukan, didapatkan bahwa aliran balik di antara obstacle dan celah sempit di antara obstacle dengan plat penyerap menyebabkan aliran lebih turbulen dan perpindahan kalor konveksi ke udara dari plat penyerap kolektor meningkat.Hasil studi numerik konsisten dengan hasil eksperimen.