Perpustakaan Digital ITB

Desain cerobong surya merupakan salah satu konsep sistem pengondisian udara pasif yang mendapat perhatian lebih sejak beberapa tahun silam. Namun, evaluasi terhadap kinerja cerobong surya dalam kondisi transien belum banyak dilakukan sebelum studi ini. Laporan ini menyampaikan hasil studi parametrik terhadap respons transien cerobong surya vertikal yang bertujuan untuk mengajukan tambahan konsiderasi perancangan maupun mendukung temuan dalam literatur. Studi ini dilakukan dengan metodologi respons permukaan untuk memenuhi tujuannya. Data yang digunakan berupa hasil numerik dari simulasi fluida yang dilakukan dalam rentang satu jam dengan beban iradiasi matahari senilai 500 Wm?2. Banyak konfigurasi yang terevaluasikan studi ini ditentukan dengan desain eksperimen komposit sentral sejumlah sembilan kasus. Parameter desain yang dikonsiderasikan meliput tinggi dan lebar celah cerobong dalam rentang nilai 0,15–1 m dan 1–2,5 m. Model respons permukaan didekatkan dengan pemodelan regresi terhadap rasio kecepatan aliran per kecepatan karakteristik aliran bebas serta efisiensi termal. Implikasi terhadap capaian cerobong surya diekstrapolasikan dari model hasil. Dari dua parameter desain cerobong yang diteliti, yakini tinggi dan lebar celah cerobong, tinggi celah memiliki dampak terbesar dalam arah positif untuk kecepatan aliran dan sebaliknya untuk temperatur udara serta rasio kecepatan udara terhadap kecepatan karakteristik aliran bebas. Kontribusi inklusi tinggi celah terhadap ketepatan prediksi respons tersebut adalah, secara urut, bernilai 0,01 R2 (1%), 0,07 R2 (7,3%), dan 0,37 R2 (70%). Sementara itu, variabel interaksi berupa luas celah dan rasio tinggi per lebar celah cerobong berdampak dominan terhadap ketepatan prediksi efisiensi termal, yaitu senilai 0,35 R2 (71,4%). Inferensi utama dari evaluasi dampak parameter desain cerobong surya studi ini menyatakan bahwa penyempitan tinggi celah menghasilkan hambatan yang melebihi kemampuan induksi aliran akibat gaya apung.