Efek tebal lensa pemfokus cahaya Matahari sebagai sumber panas mesin stirling tipe Gamma untuk mengkonversi energi panas menjadi energi mekanik

INDONESIA:

Mesin Stirling merupakan salah satu media konversi energi alternatif menjadi beberapa energi sesuai kebutuhan masyarakat dalam skala rumah tangga. Selain panas matahari, mesin Stirling dapat menggunakan beberapa sumber panas lainnya sebagai bahan bakar. Untuk mendapatkan panas maksimal yang akan diterima hot chamber mesin Stirling digunakan lensa air sebagai pemfokus cahaya matahari. Penggunaan lensa cembung datar (plan konveks) mampu meningkatkan intensitas berkas cahaya matahari. Rata-rata maksimal penguatan intensitas cahaya matahari mampu mencapai 2,4 kali perbesaran inensitas semula. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan panas matahari sebagai energi terbarukan menggunakan mesin Stirling tipe gamma untuk dikonversi menjadi energi mekanik. Peningkatan panas matahari berpengaruh terhadap kinerja mesin stirling, semakin tinggi peningkatan kecepatan putar flywheel pada mesin stirling. Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja mesin stirling yang dilengkapi dengan lensa air sebagai pemfokus cahaya matahari. Lensa air ini merupakan lensa cembung datar (Plan Konveks) bersifat konvergen sehingga dapat memfokuskan cahaya matahari mengenai Hot chamber mesin Stirling. Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental yang diawali dengan perancangan model mesin Stirling kemudian dilanjutkan dengan pembuatan alat. Sedangkan analisa hasil dilakukan dengan menggunakan pendekatan deskriptif . hasil penelitian yang disajikan dalam bentuk grafik dianalisa dengan cara mendeskripsikan pengaruh beda suhu () mesin stirling terhadap kecepatan putar flywheel mesin Stirling (Rpm), pengaruh intensitas penguatan lensa terhadap kecepatan putar flywheel mesin Stirling (Rpm). Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk desain pemfokus cahaya matahari dengan variasi tebal lensa air (15 cm, 20 cm, dan 25 cm) menunjukkan bahwa hasil panas maksimum dan penguatan intensitas radiasi matahari maksimum diperoleh pada penggunaan tebal lensa 25 cm. Pada penelitian ini menggunakan udara sebagai fluida kerjanya, hasil penelitian menunjukkan bahwa kecepatan putar maksimum mesin Stirling mencapai 642 rpm pada intensitas cahaya matahari 745 W/m2 dengan penguatan lensa 2,7 kali menjadi 1958 W/m2. Efisiensi rata-rata aksimum mesin mencapai 6,07 %.

ENGLISH:

Stirling engine is one of media convertion alternative of energi into some energies according to community respective need in scale households. Besides the heat of sun Stirling engine can use some other of heat sources. To getting the maximum heat that will be received by hot chamber Stirling engine is use a water lens for sunlight concentrator. The plan convex lens using can increase the intensity of the beam of sunlight. The maximum average of strengthening the intensity of sunlight is able to reach 2.4 times from the original magnification intensity. This study aims to utilize the solar thermal as a renewable energy used by Stirling engine gamma-type to convert into mechanical energy. Increased heat of the sun influences Stirling engine performance, to higher the enhancement speed rotating flywheel on stirling engines. This study also aims to determine Stirling engine performance that equipped with water lens as sun light concentrator. This water lens is convergent convex lens which concentrate the sunlight on hot chamber Stirling engine. The method have used was an experimental method that began with design of the model of Stirling engine and production of tools. While the analysis results are carried out by descriptive approach. The results of the study are presented in graphical that analyzed by describing the influence of temperature different of Stirling engine () on the rotational speed of flywheel of Stirling engine (rpm), as well as the effect of magnification lens intensity on the rotational speed of flywheel Stirling engine (rpm). The results showed that design of sunlight concentrator with high curvature of water lens variations (15 cm, 20 cm, and 25 cm) show the maximum heat and solar radiation intensity maximum strengthening obtained on the use of 25 cm thick lens (thickest lenses). This study use air as the working fluid, the results showed that the rotational speed maximum of Stirling engine achieve 642 rad/s on the sun light intensity 745 W/m2 with magnification of lens 2,54 time thus becoming 1958 W/m2. Efficiency maximum of the Stirling engine reaches 6,07%.