Pemodelan dan Simulasi Perpindahan Panas Konveksi pada Panel Surya Menggunakan Metode CFD dengan Pendingin Kipas DC
DOI:
https://doi.org/10.56211/blendsains.v5i1.1690Keywords:
ANSYS Fluent; CFD; Kipas DC; Panel Surya; Perpindahan Panas
Abstract
Temperatur operasi yang tinggi menurunkan daya dan efisiensi modul fotovoltaik, sehingga diperlukan sistem pendinginan yang mampu meningkatkan pelepasan panas secara konvektif. Penelitian ini memodelkan distribusi suhu dan aliran udara pada panel surya berukuran 1,44 m × 0,77 m yang didinginkan menggunakan kipas DC. Tiga geometri rongga pengarah aliran, yaitu kotak, setengah lingkaran, dan segitiga, dianalisis menggunakan ANSYS Fluent dengan intensitas radiasi rata-rata 614 W/m². Model divalidasi terhadap data eksperimen dan menghasilkan mean absolute error sebesar 3,55 K serta galat relatif 1,14%. Pada kecepatan inlet 7,92 m/s, rongga segitiga menghasilkan suhu rata-rata panel terendah sebesar 38,15°C dan laju perpindahan panas tertinggi 202 W. Rongga setengah lingkaran menghasilkan suhu rata-rata 39,25°C dan 185 W, sedangkan rongga kotak menghasilkan 40,35°C dan 172 W. Variasi kecepatan menunjukkan bahwa 7,92 m/s memberikan performa pendinginan terbaik, sedangkan 6 m/s masih mempertahankan aliran yang relatif merata. Hasil penelitian menegaskan bahwa optimasi geometri rongga dan kecepatan kipas dapat meningkatkan kinerja termal panel surya.
Downloads
References
[1] N. A. Pambudi, R. A. Firdaus, R. Rizkiana, D. K. Ulfa, M. S. Salsabila, Suharno, and Sukatiman, “Renewable Energy in Indonesia: Current Status, Potential, and Future Development,” Sustainability, vol. 15, no. 3, art. 2342, 2023, doi: 10.3390/su15032342.
[2] I. O. Harmailil, S. M. Sultan, C. P. Tso, A. Fudholi, M. Mohammad, and A. Ibrahim, “A Review on Recent Photovoltaic Module Cooling Techniques: Types and Assessment Methods,” Results in Engineering, vol. 22, art. 102225, 2024, doi: 10.1016/j.rineng.2024.102225.
[3] Y. E. Ahmed, M. R. Maghami, J. Pasupuleti, S. H. Danook, and F. B. Ismail, “Overview of Recent Solar Photovoltaic Cooling System Approach,” Technologies, vol. 12, no. 9, art. 171, 2024, doi: 10.3390/technologies12090171.
[4] A. Hussien, A. Eltayesh, and H. M. El-Batsh, “Experimental and Numerical Investigation for PV Cooling by Forced Convection,” Alexandria Engineering Journal, vol. 64, pp. 427–440, 2023, doi: 10.1016/j.aej.2022.09.006.
[5] I. G. F. B. Antara, M. Sucipta, K. Astawa, I. K. G. Wirawan, and M. Sukrawa, “CFD Simulation of Photovoltaic Thermal (PV/T) Cooling System with Various Channel Geometries,” Journal of Heat and Mass Transfer Research, vol. 11, no. 2, pp. 297–306, 2024, doi: 10.22075/jhmtr.2024.33787.1551.
[6] E. J. Mahdi, S. Algburi, N. Al-Abadi, O. K. Ahmed, and A. K. Ahmed, “Photovoltaic Panel Cooling Using Ground Source Energy: CFD Simulation,” Results in Engineering, vol. 22, art. 102144, 2024, doi: 10.1016/j.rineng.2024.102144.
[7] N. Badi et al., “Improved Cooling of Photovoltaic Panels by Natural Convection Using an Inclined Chimney,” PLOS ONE, vol. 19, art. e0302326, 2024, doi: 10.1371/journal.pone.0302326.
[8] F. Selimefendigil, D. Okulu, and H. F. Öztop, “Photovoltaic Thermal Management by Combined Utilization of Thermoelectric Generator and Power-Law-Nanofluid-Assisted Cooling Channel,” Sustainability, vol. 15, no. 6, art. 5424, 2023, doi: 10.3390/su15065424.
[9] M. M. Farag, A.-K. Hamid, M. N. AlMallahi, and M. Elgendi, “Towards Highly Efficient Solar Photovoltaic Thermal Cooling by Waste Heat Utilization: A Review,” Energy Conversion and Management: X, vol. 23, art. 100671, 2024, doi: 10.1016/j.ecmx.2024.100671.
[10] M. A. Rahman, S. K. Gupta, N. Akylbekov, R. Zhapparbergenov, S. M. M. Hasnain, and R. R. Zairov, “Comprehensive Overview of Heat Management Methods for Enhancing Photovoltaic Thermal Systems,” iScience, vol. 27, no. 10, art. 110950, 2024, doi: 10.1016/j.isci.2024.110950.
[11] S. N. Razali, A. Ibrahim, A. Fazlizan, M. F. Fauzan, R. K. Ajeel, E. Z. Ahmad, W. E. Ewe, and H. A. Kazem, “Performance Enhancement of Photovoltaic Modules with Passive Cooling Multidirectional Tapered Fin Heat Sinks,” Case Studies in Thermal Engineering, vol. 50, art. 103400, 2023, doi: 10.1016/j.csite.2023.103400.
[12] B. Menacer et al., “Efficiency Enhancement of Photovoltaic Panels via Air, Water, and Porous Media Cooling Methods: Thermal-Electrical Modeling,” Sustainability, vol. 17, no. 14, art. 6559, 2025, doi: 10.3390/su17146559.
[13] M. I. Yusoff, S. Y. Jun, M. H. Mat, N. H. A. Wahab, et al., “The Development of Hybrid Cooling Photovoltaic Panel by Using Active and Passive Cooling System,” CFD Letters, vol. 16, no. 5, pp. 107–120, 2024, doi: 10.37934/cfdl.16.5.107120.
[14] A. Rollo, V. Ferraro, and P. Bevilacqua, “Photovoltaic Cooling Techniques’ Effect on the Average Monthly Performance,” Acta IMEKO, vol. 13, no. 1, pp. 1–9, 2024, doi: 10.21014/actaimeko.v13i1.1660.
[15] ASME, Standard for Verification and Validation in Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer, ASME V&V 20-2009, New York, NY, USA, 2009.
Downloads
Article History
Pages: 332-354
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Muhammad Edgar Gazanata, Jojo Sumarjo, Deri Teguh Santoso

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Penulis yang mempublikasikan naskahnya pada Blend Sains Jurnal Teknik menyetujui ketentuan berikut:
Hak cipta atas artikel apapun dalam Blend Sains Jurnal Teknik dipegang penuh oleh penulisnya di bawah lisensi Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License. dengan beberapa ketentuan sebagai berikut:
"Penulis mengakui bahwa Blend Sains Jurnal Teknik berhak sebagai yang mempublikasikan pertama kali dengan lisensi Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License / CC BY SA 4.0"
"Penulis dapat memasukan tulisan secara terpisah, mengatur distribusi non-ekskulif dari naskah yang telah terbit di jurnal ini ke dalam versi yang lain (misal: dikirim ke respository institusi penulis, publikasi ke dalam buku, dll), dengan mengakui bahwa naskah telah terbit pertama kali pada Blend Sains Jurnal Teknik."
"Pembaca diperbolehkan mengunduh, menggunakan, dan mengadopsi isi artikel selama mengutip artikel dengan menyebutkan judul, penulis, dan nama jurnal ini. Pengutipan tersebut dilakukan demi kemajuan ilmu pengetahuan dan kemanusiaan serta tidak boleh melanggar hukum yang berlaku."
Most read articles by the same author(s)
- Yosep Zuliyanto, Jojo Sumarjo, Rizal Hanifi , Analisis Variasi Spring dan Massa Roller Continuous Variable Transmission terhadap Peforma pada Honda Beat 110 CC , Blend Sains Jurnal Teknik: Vol. 4 No. 2 (2025): Edisi Oktober
- Achmad Azis Rahmanto , Jojo Sumarjo, Ujiburrahman Ujiburrahman, Performa Pengeringan Terubuk pada PVT Solar Dryer Menggunakan Panel Surya Monofacial dengan Absorber sebagai Sumber Energi , Blend Sains Jurnal Teknik: Vol. 4 No. 2 (2025): Edisi Oktober
- Bayu Nida Ardiansyah, Iwan Nugraha Gusniar, Deri Teguh Santoso, Proses Pengelasan pada Bak Scrup Menggunakan Pengelasan Gtaw di PT Raika Trinity Indonesia , Blend Sains Jurnal Teknik: Vol. 4 No. 2 (2025): Edisi Oktober
- Muhamad Akbar Firmansyah, Aa Santosa, Deri teguh Santoso, Orka Maulana Wahyudi, Proses Produksi pada Mesin Press Ultrasonik untuk Kipas Blower 790A (JK 116221) di PT XYZ , Blend Sains Jurnal Teknik: Vol. 4 No. 2 (2025): Edisi Oktober









