## UJI EKSPERIMENTAL DAN ANALISIS PERPINDAHAN PANAS PADA SERPENTINE CHANNEL UNTUK PENDINGIN PANEL SURYA MENGGUNAKAN FLUIDA NANO

## EXPERIMENTAL TEST AND ANALYSIS OF HEAT TRANSFER IN SERPENTINE CHANNEL FOR SOLAR PANEL COOLING USING NANOFLUID
Ina Afriani 1 ,  Amri Abdulah 2 ,  Dede Ardi  Rajab 3 , Muhamad Dani 4 , Deden nur alam 5 , Jaenudin 6
1,2,3,4,5 Program Studi Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Wastukancana, Purwakarta
6 Program Studi Teknik Industri, Sekolah Tinggi Teknologi Wastukancana, Purwakarta Corresponding author: 1 inaafriani11@wastukancana.ac.id, 2 amri@wastukancana.ac.id,
3 dedeardirajab@wastukancana.ac.id, 4 M,dani18@wastukancana.ac.id, 5 dedennur03@wastukancana.ac.id,
6 jaenudin@wastukancana.ac.id,
Abstrak. Potensi energi  matahari  di Indonesia cukup besar sebagai sumber energi  terbarukan  yang biasanya  disebut panel  surya  atau  teknologi f otovoltaik (PV) sebagai alat  yang  mampu  mengubah radiasi matahari  menjadi energi  listrik. Ketika panel surya beroperasi, hanya sekitar 15% dari radiasi matahari  yang  dikonversi  menjadi  energi  listrik,  sedangkan  sisanya  dikonversi  menjadi  panas. Intensitas radiasi matahari  dan suhu udara  di sekitarnya berpengaruh  pada tegangan dan arus yang dihasilkan  oleh  sel  surya.  Kondisi ini  memerlukan  suatu  alat  yang  dapat  mengatur  keadaan  suhu pada panel  surya. Penelitian  ini dilakukan  untuk mengatasi  permasalahan  panas pada panel  surya melalui  optimasi sif at termal  f luida pendingin dengan  menambahkan  partikel  SiO ₂ yang  telah  di uji SEM berukuran  nano ke cairan dasar W/EG, yang umum disebut f luida nano (nanofluids), kemudian pembuatan serpentine  channel sebagai  alat  penukar  kalor  juga  turut  dilakuk an.  Proses  uji eksperimental dilakukan dengan variasi laju alir 1 hingga 3 LPM dan suhu masuk dijaga pada 35˚C. Hasil penelitian menunjukan  bahwa  laju alir f luida pendingin tertinggi merupakan kondisi yang paling optimum. Bilangan  Reynolds  menunjukan  bahwa  koef isien perpindahan  panas  terjadi  peningkatan masing-masing  sebesar 1011,72  W/m◦K, 1321,72  W/m◦K, dan  2070,39  W/m◦K. Bilangan  Nusselt cenderung  meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  bilangan  Reynolds  nanof luida.  Peningkatan Bilangan  Nusselt   mengindikasikan  adanya  peningkatan  koef isien perpindahan  panas ,  sedangkan Reynolds  number  menunjukkan  laju  aliran  laminar  dari  cairan  pendingin.  Begitu  pula  dengan penurunan  tekanan, penurunan  tekanan  meningkat seiring dengan  meningkatnya laju  aliran. Kata  kunci: Fluida nano SiO ₂ , panel surya, serpentine  channel,  SEM.
Abstract.   The  potential  for  solar  energy  in  Indonesia  is quite  large  as a  renewable  energy  source, which is usually called solar panels  or photovoltaic (PV). PV technology  is a tool that is able to convert solar  radiation  into  electrical  energy.  When  solar  panels  are  operating,  only  about  15%  of  solar radiation  is  converted  into  electrical  energy,  while  the  rest  is  converted  into  heat.  The  intensity  of solar  radiation  and  the  surrounding  air temperature  affect the voltage  and  current  produced  by solar cells.  This  condition  requires  a  device  that  can  regulate  the  temperature  conditions  on  the  solar panels.  This research  was  carried  out  to  overcome  the  heat  problem  in  solar  panels  by  optimising the thermal  properties  of the cooling  fluid by adding  nano-sized  SiO2  particles that have  been  tested by  SEM  into  the  W/EG  base  fluid,  which  is  usually  called  nanofluid,  and  then  making  serpentine channels  as a means  of heat  exchange.  The  experimental  test process  was  carried  out  with  a flow rate variation  of 1 to 3 LPM, and the inlet temperature  was maintained  at 35 oC. The research  results show  that  the  highest  cooling  fluid  flow  rate  is  the  most  optimal  condition.  The  Reynolds  number shows that the heat transfer coefficient increases by 1011.72  W/m◦K, 1321.72 W/m◦K, and 2070.39 W/m◦K, respectively. The Nusselt number tends to increase as the Reynolds number of the nanofluid increases.  An increase  in  the Nusselt  number  indicates  an  increase  in the  heat  transfer  coefficient, while  the Reynolds  number  indicates the laminar  flow  rate of the coolant. Likewise  with the pressure drop,  the pressure  drop  increases  as the flow  rate increases.
Keywords:  SiO ₂ nanofluid,  solar  panel,  serpentine  channel,  SEM.

## 1 Pendahuluan
Potensi  energi  matahari  di  Indonesia  cukup  besar  sebagai  sumber  energi  terbarukan  yang biasanya  disebut panel  surya  atau  teknologi f otovoltaik (PV) sebagai alat  yang  mampu  mengubah radiasi matahari  menjadi energi  listrik. Ketika panel surya beroperasi, hanya sekitar 15% dari radiasi matahari  yang dikonversi menjadi energi  listrik, sedangkan  sisanya dikonversi menjadi  panas  (Teo et al., 2012).   Intensitas  radiasi matahari  dan suhu  udara  di sekitarnya  berpengaruh  pada tegangan dan arus  yang dihasilkan oleh  sel surya. Semakin  rendah  intensitas  penyinaran  matahari,  semakin rendah  pula  arus  dan  tegangan  yang  dihasilkan.  Tegangan  yang  dihasilkan  oleh   panel  surya menurun  seiring  dengan kenaikan  suhu.  Setiap kenaikan  suhu panel  surya sebesar  1°C  (mulai  dari 25°C)  akan menghasilkan sekitar 0,5% daya lebih rendah. Menanggapi permasalahan  tersebut perlu melakukan  atau  memasang  sistem pendingin yang  dapat menjaga  kestabilan suhu  di panel  surya. Alat  penukar  kalor  dapat  digunakan  sebagai  pendingin  pada  panel  surya  seperti  saluran  berliku (serpentine  channel) yang menempel  pada panel,  dimana didalam saluran  berliku rongganya dialiri oleh  air  dingin, sebagai  sumber  air  dingin yang  biasa  digunakan  untuk  keperluan  tersebut  seperti chiller  dan pendingin panel surya.
Penelitian  ini  mengusulkan  model baru  serpentine  channel  untuk  mengoptimalkan  parameter dalam sistem pendingin, seperti laju aliran f luida, jenis pendingin, dan model saluran  serpentine yang digunakan.  Cairan  yang  digunakan  merupakan  campuran  dari  air/etilin  glikol sebagai  f luida dasar pada  cairan  pendingin.  Etilin  glikol  digunakan  karena  mempunyai  titik  didih  yang  tinggi.  Tahap selanjutnya  adalah  pencampuran  f luida dasar dengan nanopartikel  SiO ₂ . Terbatasnya  penelitian-penelitian  yang menggunakan  saluran  berliku (serpentine  channel) dan nanopartikel SiO ₂ sebagai campuran  dalam pembuatan f luida nano untuk aplikasi sebagai pendingin ( Nano-coolant )  menjadi  latar  belakang  dilakukan  penelitian  ini.  Sehingga  f okus dari  penelitian  ini adalah  optimasi perpindahan  panas yang akan  diterapkan  sebagai f luida dingin pada sistem panel surya.

## 2 Tinjauan  Pustaka
Panel  surya  atau  f otovoltaik  (PV)  adalah  yang  paling  sering  direkomendasikan  untuk diimplementasikan  dalam  rangka  mengelola  kebutuhan  energi  harian  di seluruh  populasi. Hal  ini dikarenakan  sel  surya  PV memiliki  kemampuan  untuk  bekerja  dengan  radiasi  yang menyebar  dan memiliki ef isiensi tertinggi dari sel surya generasi  sebelumnya. Tergantung  dari kondisi iklim dimana panel  surya  tersebut digunakan,  panel  surya memiliki  ef isiensi  sekitar  6-20%  (Chandrasekar  et al., 2013),  dalam  mengubah  radiasi  matahari  menjadi  energi  listrik.  Sisa  radiasi  matahari  yang  tidak terkonversi  akan  kembali  menjadi  energi  murni,  sehingga  meningkatkan  suhu  sel  PV.  Penurunan perf orma dari sel surya  PV dapat terhambat  oleh peningkatan kecepatan  angin matahari.  Diketahui bahwa  setiap kenaikan  suhu sebesar 1˚C  dapat menurunkan  efisiensi radiasi matahari  sekitar 0,4- 5%  dan  mencegah  terjadinya  korsleting  radiasi  matahari (Ramdani  &  Ould-Lahoucine,  2020) .  Oleh karena  itu,  penting  untuk  menurunkan  suhu  panel  surya  yang  beroperasi  agar  modul  PV  dapat berf ungsi dengan baik dan melindungi panel  surya dari kerusakan  akibat panas.
Beberapa  pendekatan  untuk  pemecahan  masalah  panas pada  panel  surya  telah  pula  diamati yaitu dengan optimasi dari komponen campuran untuk f luida nano sebagai f luida dingin pada saluran berliku ( serpentine  channel )  untuk pendingin panel surya (Hossain et al., 2019; Siddiqui et al., 2022) .  Menurut  Abdulah  dkk,  cairan  campuran  dari  air/etilin  glikol  sebagai  f luida  dasar  pada  cairan pendingin mempunyai titik didih yang tinggi (Abdulah & Rajab,  2019) . Beberapa dekade terakhir  f luida nano  yang  merupakan  campuran  dari  partikel  logam  berukuran  nano  yang  terdispersi  ke  dalam cairan  dasar  menjadi  perhatian  peneliti  karena  keunggulannya  dalam  peningkatan  kinerja perpindahan  panas  (Adun  et  al., 2021;  Azmi  et al.,  2013;  Fikri  et  al., 2021).  Al-Waeli,  Sopian, dkk menggunakan  cairan  nano  air  SiC  sebagai  cairan  dasar  dalam  penelitian  mereka  tentang pendinginan  f otovoltaik.  Penambahan  3%  berat  SiC  ke  dalam  air  menghasilkan  peningkatan densitas dan viskositas cairan seb esar 0,0082%  dan 1,8%. Peningkatan  ini menyebabkan  kenaikan konduktivitas  termal  hingga  8,2%,  sehingga  meningkatkan  sif at  perpindahan  panas.  Solusi  ini terbukti stabil dan  cocok untuk  penggunaan  jangka  panjang,  karena  konduktivitas termalnya  tetap stabil dan  hanya  mengalami  penurunan  sebesar  0,003  W/m.K  setelah  enam  bulan.  Sebagai  hasil dari penelitian  ini, suhu  fotovoltaik menurun  sebesar 16˚C,  dan efisiensi listrik meningkat  sebesar 24,12%  (Al-Waeli  et al., 2017).
Pada  studi eksperimental  yang dilakukan  oleh  Duangthongsuk dan Wongwises,  konduktivitas termal  dan  viskositas dinamis dari cairan  nano  diselidiki. Nanopartikel  TiO 2 didispersikan dalam air
dengan  konsentrasi  volume  berkisar  antara  0,2%  hingga  2%,  dan suhu  berkisar  antara  15  hingga 35˚C.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  viskositas yang diukur dan konduktivitas termal  cairan nano  meningkat dengan  konsentrasi partikel. Viskositas cairan  nano menurun  dengan peningkatan suhu.  Selain  itu,  konduktivitas  termal cairan  nano  meningkat  dengan  meningkatnya suhu (Duangthongsuk  & Wongwises, 2009) . Menurut  Huang dkk, ketika suhu melampaui  ambang batas yang telah  ditentukan dan f aktor lingkungan lainnya seperti arah  dan kecepatan angin i kut berperan, tegangan  rangkaian  terbuka  (Voc) dan  arus  hubungan  singkat (Isc)  sel  surya  menimbulkan  risiko yang signif ikan terhadap keluaran  daya modul f otovoltaik (Huang et al., 2011).
Meningkatkan ef isiensi listrik, memperpanjang umur  panel surya, dan mencegah  kerusakan  sel adalah  beberapa manf aat dari penerapan  pendinginan yang tepat dalam sistem panel surya. Selain itu,  kelebihan  panas  yang  dihasilkan  oleh  proses dapat digunakan  kembali  sebagai  energi  panas bebas untuk  berbagai aplikasi, termasuk perumahan,  komersial, dan industri (Siecker  et al., 2017). Murtadha  dkk, melakukan  penelitian  yang bertujuan  untuk  mencapai  ef ek pendinginan  untuk  panel f otovoltaik dengan  menggunakan  f luida  nano  titanium  dioksida sebagai  f luida  pendingin  dalam sistem  sirkulasi  dua  laluan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menurunkan  suhu  permukaan  panel, meningkatkan  kinerja  sistem f otovoltaik/termal, dan  meningkatkan  ef isiensi. Lima  panel  f otovoltaik digunakan dengan tiga konsentrasi cairan  nano titanium oksida yang berbeda (1 wt%, 2 wt%, 3 wt%) dibandingkan. Dan semua percobaan dilakukan pada sudut kemiringan 30˚  dengan fluida berputar dalam  dua  lintasan.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  pendinginan  dengan  konsentrasi  cairan nano  3wt%  memiliki  ef isiensi tertinggi  (19,23%).  D iperoleh  bahwa  variasi  suhu  antara  output dan input pendingin bergantung pada konsentrasinya. Dilaporkan bahwa suhu untuk cairan nano titanium oksida (3  wt%,  2  wt%,  dan  1  wt%)  dan  air  masing - masing  adalah  7,3; 7,8;  8.3  dan  8,6˚C.  Pada penelitian  tersebut  juga  diperoleh  hasil  sistem  pendingin  mengurangi  suhu  permukaan  sebesar 19,0%.  Keseluruhan  hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  konsentrasi  nanof luida  yang  tinggi memberikan  hasil terbaik dan menghasilkan  manf aat ekstraksi panas yang lebih besar  (Murtadha et al., 2022).

## 3 Metode  Penelitian

## 3.1 Fluida Pendingin
Fluida  yang digunakan  pada penelitian  ini yaitu  f luida nano,  yang  merupakan  campuran  dari cairan  dasar  air/ethylene  glycol (W/EG)  dengan  rasio 10:90,  kemudian  ditambahkan  nano  partikel silikon dioksida (SiO ₂ ) sebanyak 1%. Selanjutnya,  dilakukan observasi stabilisasi/sedimentasi.
Persiapan f luida nano SiO ₂ +W/EG menggunakan metode dua tahap yaitu pertama pembuatan cairan  dasar  W/EG  dengan  menggunakan  air  distilasi. Tahap  kedua  yaitu  pembuatan  f luida nano dengan  menambahkan  partikel  berukuran  nano  ke  dalam  cairan  dasar.  Proses  persiapan  cairan dasar dilakukan menggunakan  magnetic stirer  dengan lama waktu  proses +/ - 1 jam.
Tata  cara  pencampurannya  sebagai berikut :
a . Memasukan  cairan  dasar  Air  (water)  + Etilin  Glikol (EG)  dengan  perbandingan  10:90.  Proses pencampuran  dilakukan  dan  pengadukan  menggunakan  magnetic  stirrer.  Selanjutny a ditambahkan  partikel  nano   SiO ₂ dengan  konsentrasi  1%vol.  Proses  pengadukan  dengan magnetic stirrer  tetap dilakukan.
b. Kemudian dilakukan ultrasonikasi menggunakan  ultrasonicator tujuannya  yaitu untuk memecah aglomerasi atau  penggumpalan f luida.
c. Lalu,  Fluida nano dimasukan ke tabung reaksi dan hasilnya diamati.

## 3.2 Pengujian SEM
Pengujian  SEM  dilakukan  untuk  mengidentif ikasi komposisi kimia  dari  nano  partikel,  Hasil pengujian  SEM  yang  telah  dilakukan  menunjukkan  tof ografi permukaan  serbuk  f luida nano  SiO ₂ . Diketahui bahwa  pengujian   tersebut dilakukan pada dua section yaitu section 1  dan section 2 serta hasil yang didapat menunjukkan  bahwa  serbuk f luida yang di uji merupakan  serbuk f luida nano SiO ₂ , Dari analisa  SEM-EDS pada area  terpilih 1 terlihat  kandungan  Si = 45,17  wt.% dan kandungan  O = berbobot 45,83 wt.% kemudian  pada area  terpilih 2 kandungan Si = 53,75  wt.% dan kandungan O = 46,25  berat.%.dan tidak terdapat campuran  dari  f luida lainnya.  Gambar  hasil  uji  SEM dapat dilihat pada gambar 3.1.
Gambar  3. 1 Hasil uji Scanning  Electron Microscopy (SEM)

## 3.3 Peralatan  Eksperimen
Perancangan  saluran  berliku ( serpentine  channel )  yang menempel  pada panel surya  sebagai sarana  perpindahan kalor. Saluran  berliku  dipersiapkan sebagai saluran  untuk dilaluinya  f luida, dan dibuat berliku  untuk memaksimalkan  area  sentuh  dengan sumber  panas yaitu dari  simulator panas panel surya. Saluran  dibuat dari hollow stainless steel dengan dimensi 10 x 20 mm dengan ketebalan 1,34  mm.  Setiap  sambungan  di  las  menggunakan  las  argon  (TIG  Welding).  Pada  ujung  saluran terdapat nipel yang berf ungsi sebagai penghubung saluran dengan perpipaan atau selang. Dimensi keseluruhan  saluran  berliku mengikuti dimensi untuk  panel surya  dengan kapasitas 20  Wp, dimana dimensi panel surya tersebut yaitu 35 cm x 45 cm x 1,5 cm.  Kemudian  dilakukan persiapan simulator panas yang terbuat dari pelat alumunium  5052  dengan ketebalan 10  mm dan dimensi panjang serta lebar  sesuai  dengan  dimensi panel  surya.  Simulator  panas  ini  berf ungsi sebagai  pengganti panas panel surya  dalam kondisi sebenarnya (Ardi Rajab  et al., 2023)
Gambar  3. 2 Skema alat  uji eksperimental
Peralatan  uji eksperimen ini merupakan peralatan  rakitan pendingin panel surya untuk menguji cairan  pendingin  pada  serpentine  channel  untuk  perpindahan  kalor  secara  konveksi  paksa menggunakan  f luida nano  SiO ₂ +W/EG  dengan  konsentrasi  partikel  nano  SiO ₂ yaitu  1%vol, variasi laju  aliran  massa  f luida antara  1  hingga 3  LPM, pengambilan  data  di jaga  pada suhu  masuk  (Tin) sebesar 35 ℃ , peralatan  tersebut terdiri dari beberapa komponen utama  yaitu:
1. Pompa dengan daya input 220V
2. Reservoir  dengan kapasitas 1,5 liter
3. Mini Chiller
4. Simulator panas
5. Komponen perpipaan seperti : a.  Valve atau  katup
b.  Sock reducer
c.  Tee
d.  Elbow
e.  Selang
6. Komponen elektrikal  dan instrumentasi: a.  Sensor suhu  (thermocouple type K; 0- 400 ℃ ) b.  Thermo  Controller (PID  REX C100)
c.  Kontrol kecepatan (400  W; 220V; UX-52/003) d.  Kontrol daya (Analog voltage regulator TDGC2-2-2000Va) e.  Sensor laju aliran  (f low meter)  tipe turbin G1//2  model YF-B1 1-25L/min
f. Sensor tekanan  (0-10  Bar)
g.  Perekam  data (multi-channel  data logger)
h.  Laptop

## 4 Hasil  dan Pembahasan
Percobaan  awalnya  dilakukan  dengan  menguji  laju  perpindahan  panas  dari  pemanas  listrik melalui  pelat  pemanas  aluminium.  Tegangan  yang  diberikan  adalah  220  V  dengan  daya  output pemanas  1000  W.  Tegangan  dapat  disesuaikan  dengan  menggunakan  pengatur  tegangan  yang dipasang pada rig eksperimen.
Gambar  4. 1 Skema  perpindahan panas
Gambar  4.1  menunjukkan  hasil  pengujian  ini,  dimana  titik dibawah  gambar  berwarna  biru adalah  suhu  awal  pemanas  (T1)  yang  diukur  menggunakan  4  buah  termokopel  tipe -K  yang diposisikan pada bagian bawah plat, yaitu di dekat pemanas, Suhu permukaan pelat  pemanas sama dengan Suhu keluar  pemanas (T2)  yaitu suhu keluar  pelat heater,  kemudian  gambar berwarna  hijau adalah  pelat  serpentine  yang  bersentuhan  dengan  suhu  keluar  (T2)  yang  diukur  menggunakan empat  termokopel tipe-K  dengan  tujuan  untuk  mendapatkan  hasil  yang  seakurat  mungkin.  Fluida masuk  (Tf .in)  mengalir  pada p elat serpentine  dan  f luida keluar  (Tf .out). Pressure  transmitter  untuk mengukur  tekanan  dipasang untuk mengetahui  tekanan  pada setiap variasi laju alir.

## 4.1 Grafik  Perbandingan  T1-T2  Heater
Gambar  4 . 2 Graf ik Perbandingan  T1-T2  Heater  1,2,3  LPM
Dapat dilihat dari gambar 4.2  graf ik perbandingan suhu  masuk dan keluar  pada penggunaan heater dengan  laju  alir  1,2,3  LPM.  Terlihat  bahwa  suhu  masuk  lebih  besar  nilainya  dibandingkan  suhu keluar.  Perbedaan  suhu  tertinggi pada plat heater  terjadi pada saat proses pemanasan  berjalan  10 menit, setelahnya  kemudian  menurun.  P enurunan  ini terjadi karena  pemanasan dibatasi pada 60˚C untuk setting pada controller di heater.

## 4.2 Grafik  Perbedaan  suhu  T2
Gambar  4 . 3 Graf ik perbedaan  suhu T2  antara  1,2,3  LPM
Gambar  4.3  menunjukan  perbedaan  nilai  suhu  T2  yang  terjadi  pada  proses  pengujian eksperimental. Suhu  T2  terendah  terjadi pada saat proses menggunakan  f luida nano SiO ₂ pada laju alir  3  LPM,  dan  mencapai  nilai  tertinggi  pada  laju  alir  1  LPM.  Hasil  ini  menggambarkan  bahwa pendinginan  menggunakan  f luida nano SiO ₂ pada laju  alir  tertinggi yaitu 3 LPM adalah  yang terbaik karena  dapat menurunkan  suhu  pada permukaan  yang berhimpitan dengan  saluran  serpentin .  Dari graf ik pada Gambar  4.3  terlihat  bahwa  penurunan  suhu  permukaan  (T2)   berbanding lurus  dengan kenaikan  laju  alir. Semakin tinggi laju alir  maka semakin  menurun  suhu  pada permukaan.

## 4.3 Grafik  Hubungan  Bilangan  Reynolds  Dan  Bilangan  Nusselt
Gambar  4. 4 Graf ik hubungan  bilangan  reynolds dan bilangan nusselt
Variasi bilangan Nusselt dengan Bilangan  Reynolds nanof luida digambarkan pada Gambar 4. 4 Hal  ini  dapat diamati bahwa  bilangan  Nusselt  cenderung  meningkat  seiring  dengan  meningkatnya bilangan  Reynolds nanof luida. Peningkatan  Nusselt  Number  mengindikasikan  adanya peningkatan koef isien perpindahan panas, hal ini menjadikan  parameter bahwa  perf orma perpindahan  panas dari sisi f luida lebih baik atau  Nusselt  number  menunjukkan  peningkatan  perf orma konvektif  pendingin, sedangkan  Reynolds  number  menunjukkan  karakteristik  aliran,  baik  laminer  maupun  turbulen. Dalam percobaan ini, angka Reynolds menggambarkan  aliran  laminar  dari cairan  pendingin. Selain itu, angka  ini berbanding lurus  dengan laju  perpindahan  panas, yang  berarti  angka Reynolds yang lebih  tinggi berarti  laju  perpindahan  panas  yang  lebih  besar.  Laju  perpindahan  panas  meningkat seiring dengan meningkatnya  angka Reynolds.
4.4 Grafik  Hubungan  Bilangan  Reynolds  Dan  Koefisien  Perpindahan  Panas
Gambar  4. 5 Graf ik hubungan  bilangan  reynolds dan koef isien perpindahan panas
Gambar  4.5  menunjukkan  hubungan  antara  bilangan Reynolds dan laju  perpindahan  panas: semakin  tinggi bilangan Reynolds, semakin tinggi pula  nilai koef isien perpindahan  panas.  koef isien perpindahan  panas meningkat dari 1011,72  W/m 2 K, 1321,72  W/m 2 K, dan 2070,39  W/m 2 K. Bilangan Reynolds  berbanding  lurus  dengan  kecepatan  aliran  masuk  cairan  pendingin,  yang  menunjukkan bahwa bilangan Reynolds yang lebih tinggi sesuai dengan kecepatan aliran  masuk yang lebih besar. Ketika  kecepatan  meningkat,  cairan  nano  mengalami  peningkat an  gerakan  nanopartikel  atau tumbukan  antar  partikel, sehingga  meningkatkan  koef isien perpindahan  panas.  Namun,  perlu  juga dicatat  bahwa  ketika  laju  aliran  massa  atau  bilangan  reynolds  meningkat,  begitu  pula  dengan peningkatan pada pressure drop .

## 4.5 Grafik  Hubungan  Bilangan  Reynolds  Dan  Pressure  Drop
Gambar  4. 6 Graf ik hubungan  bilangan  reynolds dan pressure drop
Ketika cairan pendingin mengalir melalui  saluran  serpentin, terjadi penurunan  tekanan. Untuk mengimbangi penurunan  tekanan ini, sistem membutuhkan  lebih banyak daya pemompaan. Gambar 4.6 mengilustrasikan bagaimana penurunan  tekanan,  kepadatan f luida nano yang sedikit lebih tinggi adalah  alasan  utama  untuk  sedikit peningkatan  daya  pemompaan. Selain  itu,  perbedaan  tekanan dapat terlihat  meningkat  secara  linier.  Semakin  tinggi laju  alir  maka,  semakin  tinggi pula  pressure drop yang terjadi.

## 5 Kesimpulan
Penelitian  uji eksperimental  mengenai  f luida nano SiO ₂ +EGW  dengan  konsentrasi nanopartikel  1% dan rasio EGW 10% untuk  meningkatkan perf orma perpindahan  panas menghasilkan  hasil sebagai berikut:
1.  Seiring  dengan  naiknya  angka  Reynolds,  koef isien  perpindahan  panas  meningkat.  Pada angka  Reynolds  terjadi  peningkatan  koef isien  perpindahan  panas  masing -masing  sebesar 1011,72  W/m 2 K, 1321,72  W/m 2 K, dan 2070,39  W/m 2 K.
2.  Bilangan  Nusselt  cenderung  meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  bilangan  Reynolds nanof luida.  Peningkatan  Nusselt  Number  mengindikasikan  adanya  peningkatan  koef isien perpindahan  panas,  hal  ini  menjadikan  parameter  bahwa  perf orma perpindahan  panas  dari sisi  f luida  lebih  baik  atau  Nusselt  number  menunjukkan  peningkatan  perf orma  konvektif pendingin, sedangkan  Reynolds number  menunjukkan  aliran  laminar  dari  pendingin. Selain itu,  angka  ini  berbanding  lurus  dengan  koef isien  perpindahan  p anas,  yang  berarti  angka Reynolds yang lebih tinggi berarti koef isien perpindahan panas yang lebih besar.
3.  Penurunan  tekanan  terlihat  meningkat  secara  linier.  Semakin  tinggi laju  alir  maka,  semakin tinggi pula pressure drop yang terjadi.
4.  Hasil uji SEM menunjukan  bahwa  serbuk f luida yang di uji merupakan  serbuk f luida nano SiO ₂ dan tidak terdapat campuran  dari f luida lainnya.

## UCAPAN  TERIMA  KASIH
Terima  kasih  kepada  Direktorat  Riset  dan  Pengabdian  Masyarakat,  Direktorat  Jenderal  Riset  dan Pengembangan Kementerian  Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia yang telah mendanai  penelitian  ini melalui  program Penelitian  Dosen Pemula  tahun  pelaksanaan  2023  dengan nomor kontrak 778/PP/STT-WKN/PWK/VII/2023.

## Referensi
Abdulah, A., & Rajab, D. A. (2019).  Optimasi Sistem Pendingin Untuk Penggunaan Kembali Ethylene Glycol. SEMNASTERA (Seminar  Nasional  Teknologi  Dan  Riset Terapan) , September ,  73 –80.
Adun,  H.,  Mustapha  Mukhtar;,  Micheal  Adedeji;,  Terf a  Agwa;,  Kef as  Hyelda  Ibrahim;,  Oluso la Bamisile;,  &  Mustaf a  Dagbasi.  (2021).  Synthesis  and  application  of   ternary  nanof luid  for photovoltaic-thermal  system: Comparative  analysis  of  energy  and  exergy  perf ormance  with single and hybrid nanof luids. Energies , 14 (15).  https://doi.org/10.3390/en14154434
Al-Waeli,  A. H.  A., Sopian,  K.,  Chaichan,  M.  T.,  Kazem,  H.  A., Hasan,  H.  A., &  Al -Shamani,  A. N.
(2017).  An experimental investigation of  SiC nanof luid as a base-f luid f or a photovoltaic thermal PV/T system. Energy Conversion and Management , 142 , 547 –558. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2017.03.076
Ardi Rajab,  D., Abdulah,  A.,  Af riani,  I.,  Tauf ik  Ulhakim,  M.,  &  Waluyo,  R.  (2023).  Optimasi    Cairan Pendingin Fluida  Nano (SiO2+EG/W)  Menggunakan  RSM-CCD  pada Pendingin  Panel  Surya.
Jurnal  Aplikasi Mekanika  Dan  Energi(AME) , 9 (2),  115 –123.
Azmi,  W.  H.,  Sharma,  K.  V.,  Sarma,  P.  K.,  Mamat,  R.,  Anuar,  S.,  &  Dharma  Rao,  V.  (2013). Experimental  determination of  turbulent f orced convection heat transf er and f riction f actor with SiO2 nanof luid. Experimental Thermal and Fluid Science , 51 , 103 –111. https://doi.org/10.1016/j.expthermf lusci.2013.07.006
Chandrasekar,  M., Suresh, S., Senthilkumar,  T., & Ganesh  Karthikeyan,  M. (2013).  Passive cooling of  standalone f lat PV module with cotton wick structures. Energy  Conversion  and  Management , 71 , 43 –50.  https://doi.org/10.1016/j.enconman.2013.03.012
Duangthongsuk,  W.,  &  Wongwises,  S.  (2009).  Measurement  of   temperature-dependent  thermal conductivity and viscosity of  TiO2-water  nanof luids. Experimental  Thermal  and  Fluid  Science , 33 (4),  706 –714.  https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2009.01.005
Fikri, M. A., Faizal,  W. M., Adli, H. K., & Mamat,  R. (2021). Characteristic  of TiO 2  -SiO 2  Nanofluid With Water  / Ethylene  Glycol Mixture  for Solar  Application . 2 (2),  1 –13.
Hossain, M. S., Pandey, A. K., Selvaraj,  J., Rahim,  N.  A., Islam,  M. M., & Tyagi,  V.  V.  (2019).  Two side serpentine  f low based photovoltaic -thermal-phase change  materials  (PVT-PCM)  system:
Energy, exergy and economic  analysis. Renewable Energy , 136 , 1320 –1336. https://doi.org/10.1016/J.RENENE.2018.10.097
Huang,  B. J., Yang, P. E., Lin, Y. P., Lin, B. Y., Chen, H. J., Lai, R. C., & Cheng, J. S. (2011).  Solar cell  junction  temperature  measurement  of   PV  module. Solar  Energy , 85 (2),  388 –392. https://doi.org/10.1016/j.solener.2010.11.006
Murtadha, T. K., Dil Hussein, A. A., Alalwany, A. A. H., Alrwashdeh, S. S., & Al -Falahat,  A. M. (2022).
Improving the  cooling perf ormance  of  photovoltaic panels by using two  passes circulation of titanium dioxide nanof luid. Case Studies in Thermal Engineering , 36 . https://doi.org/10.1016/j.csite.2022.102191
Ramdani, H., & Ould-Lahoucine,  C. (2020).  Study on the overall energy and exergy perf ormances of a  novel  water-based  hybrid  photovoltaic-thermal  solar  collector. Energy  Conversion  and Management , 222 .  https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.113238
Siddiqui, M.  U.,  Shahab,  M.  F.,  Siddiqui,  O.  K.,  Ali,  H.,  &  Zubair,  S.  M.  (2022).  A  comprehensive multi-physics  model  of   photovoltaic  modules  with  non-unif orm  solar  concentration  and serpentine cooling. Energy Conversion and Management , 271 , 116266. https://doi.org/10.1016/J.ENCONMAN.2022.116266
Teo,  H.  G.,  Lee,  P.  S.,  &  Hawlader,  M.  N.  A.  (2012).  An  active  cooling system  f or photovoltaic modules. Applied  Energy , 90 (1),  309 –315.  https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.01.017