RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS MATAHARI JENIS OPEN LOOP PARABOLIC TROUGH

Abstract

Semakin tingginya tingkat aktifitas manusia dalam kehidupanya dan diiringi perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) yang berkembang pesat saat ini, manusia tidak dapat terlepas dari energi listrik sebagai sumber daya perangkat-perangkatnya. Sebagian besar energi yang digunakan saat ini merupakan energi fosil yang ketersediaanya semakin menipis diiringi dengan kebutuhan energi yang terus meningkat. Sumber energi alternatife lain yang dapat digunakan untuk menekan tipisnya ketersediaan energi fosil adalah energi terbarukan, salah satu energi terbarukan yang ada diantaranya adalah dengan sumber energi matahari seperti Consentrated Solar Power (CSP). CSP merupakan suatu sistem yang memanfaatkan teknologi dengan prinsip dasarnya adalah menggumpulkan cahaya matahari dalam suatu media yang selanjutnya dirubah bentuk atau dikonversikan kedalam bentuk lain yaitu energi panas dan masuk kedalam sistem yang menghasilkan energi listrik. Negara-negara yang telah mengembangkan teknologi CSP ini adalah Algeria, Mesir, Yunani, India, Italia, Meksiko, Maroko, Spanyol, dan Amerika. Pada penelitian ini Consentrated Solar Power atau yang biasa disingkat dengan CSP didesain dengan menggunakan jenis parabolic trough. Sehingga sinar- sinar atau energi matahari tersebut dikumpulkan atau dikonsentrasikan pada suatu titik fokus yang letaknya pada bagian tengah dan sepanjang parabolic trough tersebut. Energi matahari yang terpusatkan tersebut nantinya akan digunakan sebagai energi pengubah bentuk fluida berupa air yang ada pada pipa tembaga (berada pada titik fokus) diharapkan menjadi bertekanan dan selanjutnya tekanan tersebut dapat memutar turbin.

CSP dibagi menjadi tiga bagian yaitu plat reflector atau pemantul, absorber, dan kaki penyangga. Pada plat reflector menggunakan plat alumunium dengan ketebalan 0.5 mm, absorber menggunakan pipa tembaga dengan diameter dalam 0.65 dan panjang 220 cm yang dicat warna hitam diharapkan untuk meningkatkan penyerapan panas dari collector, kaki penyangga berbentuk persegi panjang dengan panjang 210 cm, ketebalan besi 2 mm lebar 2 cm untuk lebar dari penyangga yaitu 110 cm untuk ketinggian penyangga 30 cm. Pipa absorber ditopang besi pipih dengan ketinggian 50 cm yang dapat diatur tinggi rendahnya titik fokus yang akan digunakan. Dengan desain collector didapatkan nilai perubahan suhu air (ΔT) pada percobaan pertama terendah sebesar 1.85oC dengan radiasi matahari 180.12 W/m2 pada jam 12.45 WIB energi kalor yang dapat diserap adalah 570.66 Joule, perubahan suhu air (ΔT) tertinggi sebesar 34.36oC dengan radiasi matahari 784.47 W/m2 pada jam 11.50 WIB energi kalor yang dapat diserap adalah 10578.07 Joule. Untuk rata-rata ketiga percobaan didapatkan nilai perubahan suhu air (ΔT) terendah pada 10.00 WIB sebesar 12.97oC dengan radiasi matahari 528.25W/m2 energi kalor yang dapat diserap 3991.96 Joule, kemudian untuk perubahan suhu air (ΔT) tertinggi pada jam 11.50 WIB sebesar 30.45oC dengan radiasi matahari sebesar 828.71W/m2 energi kalor yang dapat diserap sebesar 9374.03 Joule. Dari penelitian terdapatnya pengaruh intensitas radiasi matahari terhadap kinerja generator, hal ini dikarenakan apabila intensitas radiasi matahari rendah maka perubahan suhu air collector juga rendah kemudian berdampak pada tekanan yang akan dihasilkan, semakin tinggi suhu air collector semakin tinggi nilai tekanan yang dihasilkan. Sehingga pada penelitian ini pemanas juga digunakan untuk mengetahui berapa energi listrik yang dapat dihasilkan dengan sistem yang sama, didapatkan energi sebesar 25860.24 Joule berupa panas kompor untuk menghasilkan perbedaan suhu air sebesar 84oC dari 28oC, tekanan 18.85 psi dan tegangan generator sebesar 8.46V.