Evaluasi Termal Heatsink dengan Variasi Arah Aliran pada Sirip Vertikal dan Sirip Bersegmen untuk Pendinginan Pasif Photovoltaic

Abstract

Penurunan kinerja modul Photovoltaic (PV) akibat meningkatnya temperatur permukaan masih menjadi tantangan utama yang membatasi efisiensi konversi energi listrik. Salah satu solusi yang potensial adalah menambahkan heatsink pada bagian bawah modul sebagai media pelepas panas. Penelitian ini bertujuan menganalisis sekaligus membandingkan kinerja termal heatsink dengan konfigurasi sirip vertikal dan sirip bersegmen terhadap variasi arah aliran udara. Simulasi numerik dilakukan menggunakan ANSYS Fluent (CFD) melalui beberapa tahapan: perancangan geometri PV dan heatsink, pembuatan mesh, penentuan boundary condition, serta pengujian variasi sudut aliran udara sebesar 0°, 22,5°, 45°, 67,5°, dan 90° dengan kecepatan 2 m/s. Hasil simulasi menunjukkan bahwa heatsink dengan sirip bersegmen mampu menurunkan temperatur maksimum permukaan PV hingga 3 °C (5,6%) dibandingkan sirip vertikal pada sudut aliran 0°. Selain itu, perubahan sudut aliran memberikan pengaruh lebih besar pada sirip vertikal dengan selisih temperatur rata-rata 1,7 °C, sementara pada sirip bersegmen hanya 0,5 °C. Temuan ini menegaskan bahwa konfigurasi sirip bersegmen lebih adaptif terhadap dinamika arah aliran udara, sehingga berpotensi diterapkan pada kondisi nyata dengan karakteristik angin berubah-ubah. Nilai kebaruan (novelty) penelitian ini terletak pada pemodelan numerik yang secara langsung membandingkan kinerja sirip vertikal dan sirip bersegmen terhadap variasi arah aliran — topik yang masih jarang dilaporkan dalam studi pendinginan pasif PV.