| dc.contributor.advisor | SANTOSO, TITO HADJI AGUNG | |
| dc.contributor.advisor | NURCAHYADI, TEDDY | |
| dc.contributor.author | DHIEMAS I. N., RIECKY YUDHA | |
| dc.date.accessioned | 2020-02-17T03:44:51Z | |
| dc.date.available | 2020-02-17T03:44:51Z | |
| dc.date.issued | 2019-08-27 | |
| dc.identifier.uri | http://repository.umy.ac.id/handle/123456789/31759 | |
| dc.description | Metode yang tepat untuk mengatasi kekurangan SWH konvensial yaitu
dengan menggunakan metode Latent Heat Storage (LHS) sebagai Thermal
Energy Storage (TES). Phase Change Material (PCM) memiliki densitas energi
yang tinggi namun konduktivitas termalnya rendah. Pemberian serbuk tembaga
pada PCM dapat meningkatkan konduktivitas termalnya. Pada penelitian ini
campuran PCM yang digunakan yaitu campuran paraffin wax dengan serbuk
tembaga fraksi massa 10%. Akan tetapi pengujian TES secara eksperimen
membutuhkan biaya yang mahal, oleh karena itu diperlukan studi simulasi
Computational Fluid Dynamics (CFD). Salah satu tujuan penelitian ini adalah
untuk mengetahui waktu proses terjadinya pelelehan dan pembekuan campuran
paraffin wax dengan serbuk tembaga fraksi massa 10%.
Konfigurasi geometri terdiri dari tangki sebagai Heat Transfer Fluid (HTF)
dan 32 pipa tembaga berisi campuran PCM. Simulasi ini dilakukan menggunakan
ANSYS Fluent 18.0 yang terdiri dari proses charging dan discharging secara
bertahap. Pada proses charging memiliki debit air 0,9 LPM dan variasi fluks kalor
900 W dan 1100 W. Sementara pada discharging secara bertahap dengan jeda 5
menit memiliki temperatur inlet 27 dan debit air 1,5 LPM dan 2,5 LPM. Objek
simulasi meliputi evolusi temperatur serta waktu pelelehan dan pembekuan
campuran PCM.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa semakin besar nilai fluks kalor maka
semakin cepat waktu pelelehannya serta semakin besar debit alirannya maka
semakin cepat waktu pembekuannya. Hal ini dibuktikan dengan waktu pelelehan
sempurna pada proses charging variasi 900 W yaitu 4,2 jam dan 1100 W yaitu
waktu 2,94 jam. Sementara waktu mencapai pembekuan sempurna pada proses
discharging secara bertahap pada variasi 1,5 LPM yaitu 0,76 jam dan 2,5 LPM
yaitu 0,5875 jam. | en_US |
| dc.description.abstract | The right method for overcoming the lack of conventional SWH is to use the
Latent Heat Storage (LHS) method as Thermal Energy Storage (TES). Phase
Change Material (PCM) has a high energy density but low thermal conductivity.
Provision of copper powder on PCM can increase its thermal conductivity. In this
study the PCM used was a mixture of paraffin wax with copper 10% mass fraction.
However, the experimental TES research is expensive, therefore a Computational
Fluid Dynamics (CFD) simulation study is needed. One of the objectives of this
research is to determine the time of the melting and freezing of the paraffin wax
mixture with copper 10% fraction mass.
The geometry configuration consists of a tank as a Heat Transfer Fluid
(HTF) and 32 copper pipes containing a PCM-Cu. This simulation is carried out
using ANSYS Fluent 18.0 which consists of a charging and discharging
discontinue. In the charging process has a water discharge of 0.9 LPM and a
variation of heat flux 900 W and 1100 W. While the discharging discontinue with
LPM and 2.5 LPM. Simulation objects include temperature evolution and melting
and solidification of the PCM-Cu.
The simulation results show that the greater the value of the heat flux, the
faster the melting time and the greater the flowrate, the faster the solidification
time. This is evidenced by the melting time in the 900 W charging process that is
4.2 hours and 1100 W which is 2.94 hours. While the time of solidification in the
process of discharging discontinue in a variation of 1.5 LPM is 0.76 hours and
2.5 LPM is 0.5875 hours. | en_US |
| dc.publisher | FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA | en_US |
| dc.subject | Fluent, TES, heat flux, discharging discontinue | en_US |
| dc.title | SIMULASI COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS PELELEHAN DAN PEMBEKUAN PADA TANGKI THERMAL ENERGY STORAGE DENGAN KAPSUL BERISI CAMPURAN PARAFFIN WAX DAN SERBUK TEMBAGA FRAKSI MASSA 10 % DENGAN VARIASI FLUKS KALOR PADA CHARGING DAN VARIASI DEBIT AIR PADA DISCHARGING SECARA BERTAHAP | en_US |
| dc.type | Thesis
SKR
FT
313 | en_US |
