Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) Penambahan Internal Reflektor Pada Solar Still Double Slope

Nova Risdiyanto Ismail; Rendra Adi Wijaya; Purbo Suwandono

doi:10.29407/jmn.v8i1.22287

Authors

Nova Risdiyanto Ismail Universitas Widyagama Malang
Rendra Adi Wijaya Universitas Widyagama Malang
Purbo Suwandono Universitas Widyagama Malang

DOI:

https://doi.org/10.29407/jmn.v8i1.22287

Keywords:

Computational Fluid Dynamics (CFD), desalinasi, internal reflektor, produktivitas air bersih, solar still

Abstract

Penelitian ini membahas kebutuhan esensial akan air bersih dalam menghadapi krisis air bersih yang disebabkan oleh terbatasnya sumber air tawar dan peningkatan populasi. Proses penyaringan air menjadi solusi utama, dengan desalinasi sebagai metode utama menggunakan energi matahari. Studi ini meneliti penggunaan internal reflektor pada solar still double slope untuk meningkatkan produktivitas air tawar dan efisiensi. Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) digunakan untuk menganalisis perpindahan panas dan aliran fluida dalam sistem tersebut. Penelitian dilakukan di Laboratorium Komputer, Teknik Mesin, Universitas Widyagama Malang, dengan variasi solar still standart/solar still tanpa reflektor dan solar still dengan penambahan internal refelektor (reflektor utara, reflektor selatan dan double reflektor/reflektor utara-selatan). Analisis CFD dapat dioptimalkan untuk meningkatkan produksi air dengan memeriksa pola distribusi temperatur pada solar still. Pemodelan solar still menggunakan aliran multiphase dengan tiga fase (udara, air, dan uap air). Simulasi ini akan fokus pada temperatur, massa jenis uap, dan kecepatan aliran fluida. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penambahan internal reflektor meningkatkan transmisi energi matahari ke pelat penyerap, menghasilkan peningkatan penguapan air dan produksi uap air. Validasi simulasi dengan data eksperimen mengonfirmasi kinerja yang memuaskan. Dengan demikian, penelitian ini menyoroti potensi peningkatan efisiensi solar still dalam memproduksi air bersih menggunakan energi matahari.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Nova Risdiyanto Ismail, Universitas Widyagama Malang

Mechanical Engineering
Rendra Adi Wijaya, Universitas Widyagama Malang

Mechanical Engineering
Purbo Suwandono, Universitas Widyagama Malang

Mechanical Engineering

References

[1] B. Wicaksono, T. Iduwin, D. Mayasari, P. S. Putri, and T. Yuhanah, “Edukasi Alat Penjernih Air Sederhana Sebagai Upaya Pemenuhan Kebutuhan Air Bersih,” Terang, vol. 2, no. 1, pp. 43–52, 2019, doi: 10.33322/terang.v2i1.536.

[2] L. Sahota and G. N. Tiwari, “Review on series connected photovoltaic thermal (PVT) systems: Analytical and experimental studies,” Sol. Energy, vol. 150, pp. 96–127, 2017, doi: 10.1016/j.solener.2017.04.023.

[3] G. H. Cahyana, “Integrasi Pengelolaan Air Minum dan Air Limbah,” 2023.

[4] D. B. Singh and G. N. Tiwari, “Effect of energy matrices on life cycle cost analysis of partially covered photovoltaic compound parabolic concentrator collector active solar distillation system,” Desalination, vol. 397, pp. 75–91, 2016, doi: 10.1016/j.desal.2016.06.021.

[5] P. Suwandono, N. R. Ismail, D. Hermawan, and F. D. Anggraeni, “Simulasi CFD pada Solar Still Double Slope dengan Kolektor Pasir Besi,” JETM, vol. 06, no. 01, pp. 01–06, 2023.

[6] R. Sathyamurthy et al., “A Review of integrating solar collectors to solar still,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 77, no. November, pp. 1069–1097, 2017, doi: 10.1016/j.rser.2016.11.223.

[7] N. R. Ismail, D. Hermawan, P. Suwandono, and L. H. Wicaksono, “Investigation of Performance of Stone Fin Solar Still Absorber by Water Depth Variations,” vol. 12, no. August, pp. 159–170, 2023, doi: 10.13170/aijst.12.2.27188.

[8] N. R. Ismail, P. Suwandono, D. Hermawan, and F. D. Anggraeni, “Pemanfaatan dinding sebagai permukaan kondensasi untuk meningkatkan kinerja solar still double slope,” Turbo J. Progr. Stud. Tek. Mesin, vol. 12, no. 1, pp. 1–9, 2023.

[9] M. Ridwan, N. R. Ismail, and D. Hermawan, “Pengaruh Kaca Penutup Double Slope dengan Piramida Menggunakan Pelat Penyerap Sirip terhadap Kinerja Solar Still,” vol. 6, no. 2, pp. 107–116, 2023.

[10] M. Afrand, R. Kalbasi, A. Karimipour, and S. Wongwises, “Experimental investigation on a thermal model for a basin solar still with an external reflector,” Energies, vol. 10, no. 1, pp. 1–16, 2017, doi: 10.3390/en10010018.

[11] K. M. Bataineh and M. A. Abbas, “Performance analysis of solar still integrated with internal reflectors and fins,” Sol. Energy, vol. 205, no. February, pp. 22–36, 2020, doi: 10.1016/j.solener.2020.04.059.

[12] Z. M. Omara, A. E. Kabeel, and A. S. Abdullah, “A review of solar still performance with reflectors,” Z.M. Omaraa A.E. Kabeelb A.S. Abdullah, vol. 68, no. October 2016, pp. 638–649, 2017, doi: 10.1016/j.rser.2016.10.031.

[13] V. R. Khare, A. P. Singh, H. Kumar, and R. Khatri, “Modelling and Performance Enhancement of Single Slope Solar Still Using CFD,” Energy Procedia, vol. 109, no. November 2016, pp. 447–455, 2017, doi: 10.1016/j.egypro.2017.03.064.

[14] M. A. Mahdi and A. Smaili, “Numerical investigations of the thermal behavior of a HAWT nacelle using ANSYS FLUENT,” Energy Procedia, vol. 141, pp. 394–398, 2017, doi: 10.1016/j.egypro.2017.11.049.

[15] M. Flores, S. Chávez, H. Terres, A. Lizardi, and A. Lara, “Thermal analysis of a solar still through CFD Thermal analysis of a solar still through CFD,” Conf. Ser., pp. 1–6, 2022, doi: 10.1088/1742-6596/2307/1/012008.