ANALISIS PENGARUH BUKAAN INLET TERHADAP KINERJA SOLAR STILL TERINTEGRASI SOLAR THERMAL COLLECTOR

Abstrak

Keterbatasan air bersih dan rendahnya produktivitas solar still konvensional menjadi dasar pengembangan sistem desalinasi surya yang lebih efektif. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi luas bukaan inlet solar thermal collector terhadap kinerja double slope solar still yang terintegrasi dengan flat plate solar thermal collector. Variasi luas bukaan inlet yang digunakan adalah 0,012 m², 0,024 m², 0,036 m², 0,048 m², dan 0,060 m². Analisis dilakukan secara analitik menggunakan pendekatan thermal resistance network dengan mempertimbangkan laju aliran massa udara, energi panas berguna, laju evaporasi, efisiensi termal, dan produktivitas distilat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan luas bukaan inlet menyebabkan kenaikan performa sistem. Laju aliran massa meningkat dari 0,0031 kg/s menjadi 0,0155 kg/s, energi panas berguna sistem SS+STC meningkat dari 186,60 W menjadi 933,04 W, laju evaporasi meningkat dari 8,2 × 10⁻⁵ kg/s menjadi 4,12 × 10⁻⁴ kg/s, produktivitas meningkat dari 0,13 L/m² menjadi 0,65 L/m², dan efisiensi termal meningkat dari 7% menjadi 36%. Hal ini menunjukkan bahwa bukaan inlet 0,060 m² memberikan kinerja terbaik pada rentang variasi penelitian ini.

Limited clean water availability and the low productivity of conventional solar stills have encouraged the development of more effective solar desalination systems. This study aims to analyze the effect of inlet opening area variation in a solar thermal collector on the performance of a double-slope solar still integrated with a flat-plate solar thermal collector. The inlet opening areas investigated were 0.012 m², 0.024 m², 0.036 m², 0.048 m², and 0.060 m². The analysis was carried out analytically using a thermal resistance network approach by evaluating air mass flow rate, useful heat gain, evaporation rate, thermal efficiency, and distillate productivity. The results show that increasing the inlet opening area improves the system performance. The air mass flow rate increased from 0.0031 kg/s to 0.0155 kg/s, while the useful heat gain of the SS+STC system increased from 186.60 W to 933.04 W. The evaporation rate increased from 8.2 × 10⁻⁵ kg/s to 4.12 × 10⁻⁴ kg/s, productivity increased from 0.13 L/m² to 0.65 L/m², and thermal efficiency increased from 7% to 36%. The 0.060 m² inlet opening provided the best performance within the tested variation range.