Evacuated Tube Collectors (ETCs)

Evacuated tube collectors (ETC) telah menunjukkan bahwa kombinasi permukaan selektif dan penekan konveksi yang efektif dapat menghasilkan kinerja baik pada suhu tinggi. Penutup vakum mengurangi konveksi dan kerugian konduksi, sehingga kolektor dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dari kolektor di pelat. Seperti kolektor di pelat, ETC mengumpulkan langsung dan radiasi difusi. Namun, efisiensinya lebih tinggi pada sudut datang yang rendah. Efek ini cenderung memberikan keuntungan bagi ETC dibandingkan flat collector dalam hal kinerja sepanjang hari.

ETC dapat mencapai suhu di atas 200oC. Ada berbagai jenis ETC, dan kolektor tipikal ditampilkan di Gambar 1. ETC biasanya dirancang dengan tabung kaca baris paralel kembar, dengan masing-masing tabung kaca bagian dalam berisi pipa panas logam melekat pada sirip penyerap. Udara antara dua tabung kaca dihapus (atau dievakuasi) untuk membentuk ruang hampa, yang mengurangi konduktif dan kehilangan panas konveksi.

Di dalam setiap tabung kaca, sirip aluminium atau tembaga datar atau melengkung dipasang ke pipa panas logam yang mengalir melalui tabung bagian dalam. Sirip ditutupi dengan lapisan selektif yang mentransfer panas ke cairan yang bersirkulasi melalui pipa. Pipa panas tembaga tertutup ini mentransfer panas matahari melalui konveksi cairan perpindahan panas internal ke “bola panas” yang secara tidak langsung memanaskan manifold tembaga di dalam tangki header (collection tube).

Gambar 1. Skema ETC. Sumber: https://www.alternative-energy-tutorials.com/solar-hot-water/evacuated-tube-collector.html

Pipa tembaga ini semuanya terhubung ke manifold umum yang kemudian terhubung ke tangki penyimpanan, sehingga memanaskan air panas di siang hari. Air panas kemudian dapat digunakan pada malam hari atau keesokan harinya karena sifat isolasi tangki. Sifat insulasi vakum sangat baik sehingga ketika tabung dalam setinggi 150oC, tabung luar lebih dingin untuk disentuh. Hal ini berarti bahwa pemanas air ETC dapat bekerja dengan baik dan dapat memanaskan air hingga suhu yang cukup tinggi bahkan dalam cuaca dingin daripada pengumpul pelat datar berkinerja buruk karena kehilangan panas.

Gambar 2. Foto ETC. Sumber: Hudon, Kate (2014). Future Energy || Solar Energy – Water Heating. , (), 433–451. doi:10.1016/B978-0-08-099424-6.00020-X 

Namun, kelemahan dari menggunakan ETC adalah panel bisa jauh lebih mahal dibandingkan dengan kolektor pelat datar standar atau kolektor batch surya. ETC sangat cocok untuk aplikasi pemanas air panas komersial dan industri dan dapat menjadi alternatif yang efektif untuk kolektor pelat datar untuk pemanas ruangan domestik, terutama di daerah yang sering berawan.

ETC secara keseluruhan lebih modern dan lebih efisien dibandingkan dengan kolektor pelat datar standar karena mereka dapat mengekstraksi panas dari udara pada hari-hari mendung yang lembab dan kusam dan tidak memerlukan sinar matahari langsung untuk beroperasi. Karena ruang hampa di dalam tabung kaca, efisiensi total di semua area lebih tinggi dan kinerja lebih baik bahkan ketika matahari tidak pada sudut yang optimal.

Untuk jenis panel air panas tenaga surya ini, konfigurasi tabung vakum adalah hal yang sangat penting. Ada beberapa konfigurasi tabung vakum yang berbeda, tabung dinding tunggal, tabung dinding ganda, aliran langsung atau pipa panas, dan perbedaan ini dapat menentukan bagaimana fluida disirkulasikan di sekitar panel air panas surya.

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Kalogirou, Soteris A. 2009. Solar Energy Engineering: Processes and Systems. Amerika Serikat: Elsevier.

https://www.alternative-energy-tutorials.com/solar-hot-water/evacuated-tube-collector.html (diakses pada tanggal 21 Januari 2022)

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments