Analisis Simulasi Pengaruh Overlap Ratio Turbin Savonius terhadap Aliran Fluida pada Aplikasi Pendinginan Panel Surya

Abstract

Panel surya merupakan teknologi penting dalam memanfaatkan energi terbarukan, namun efisiensinya dapat menurun akibat kenaikan suhu permukaan. Salah satu solusi yang dikaji adalah penggunaan sistem pendinginan pasif berbasis aliran fluida dari turbin angin savonius. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi overlap ratio turbin savonius terhadap pola aliran kecepatan, distribusi tekanan, dan vorticity di sekitar panel surya. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak Ansys dengan model turbulensi k-ω SST dan pendekatan 2-D transien. Tiga variasi overlap ratio (0%, 10%, dan 20%) diuji untuk mengevaluasi parameter kecepatan, tekanan, dan vorticity, serta menghitung laju perpindahan panas konveksi secara kuantitatif. Hasil menunjukkan bahwa overlap ratio 20% memberikan distribusi aliran paling merata dan tekanan yang stabil, sedangkan overlap ratio 10% menghasilkan nilai vorticity tertinggi (99,26/s) yang berpotensi meningkatkan efisiensi konveksi. Meskipun nilai laju perpindahan panas (Q) tertinggi ditemukan pada overlap ratio 0%, selisihnya sangat kecil (<1,5%) dibandingkan dengan variasi lainnya. Berdasarkan kombinasi performa aerodinamik dan efisiensi perpindahan panas, konfigurasi overlap ratio 20% direkomendasikan sebagai desain optimal untuk sistem pendinginan pasif panel surya.