Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"This short book provides an update on various methods for incorporating phase changing materials (PCMs) into building structures. It discusses previous research into optimizing the integration of PCMs into surrounding walls (gypsum board and interior plaster products), trombe walls, ceramic floor tiles, concrete elements (walls and pavements), windows, concrete and brick masonry, underfloor heating, ceilings, thermal insulation and furniture an indoor appliances.Based on the phase change state, PCMs fall into three groups: solid–solid PCMs, solid–liquid PCMs and liquid–gas PCMs. Of these the solid–liquid PCMs, which include organic PCMs, inorganic PCMs and eutectics, are suitable for thermal energy storage.The process of selecting an appropriate PCM is extremely complex, but crucial for thermal energy storage. The potential PCM should have a suitable melting temperature, and the desirable heat of fusion and thermal conductivity specified by the practical application. Thus, the methods of measuring the thermal properties of PCMs are key.With suitable PCMs and the correct incorporation method, latent heat thermal energy storage (LHTES) can be economically efficient for heating and cooling buildings. However, several problems need to be tackled before LHTES can reliably and practically be applied."

"ABSTRAKPemanfaatan Thermal Energy Storage atau TES menjadi salah satu teknologi yang dikembangkan untuk mengatasi krisis energi. Sistem yang digunakan TES meliputi pemanfaatan kalor sensibel, laten, dan thermo-chemical, namun sistem TES dengan kalor laten dianggap paling efektif karena kemampuannya untuk menyimpan dan memancarkan energi dalam jumlah besar namun volume yang dipakai relatif kecil. Material yang digunakan pada TES laten disebut dengan phase change materials (PCM). Pada penelitian ini, PCM minyak kelapa ditambahkan dengan nanopartikel graphene untuk meningkatkan sifat termal dari PCM sebanyak 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, dan 0.5 wt%, sehingga terbentuk menjadi komposit bio-based PCM. Kalor laten, titik leleh, titik beku, dan kalor jenis dari komposit PCM diuji dengan Differential Scanning Calorimetry (DSC). Konduktivitas termal diukur dengan KD2 Pro Thermal Analyzer dan kestabilan termal PCM diuji dengan Thermogravimetric Analysis (TGA). Selain itu, pengujian struktur dilakukan dengan Transmission Electron Microscopy (TEM) untuk melihat mikrostruktur dan morfologi komposit PCM, dan Fourier Transfer Infrafred (FTIR) untuk melihat stabilitas kimiawi komposit PCM. Didapatkan bahwa penambahan graphene pada PCM minyak kelapa dapat mempengaruhi konduktivitas termal, kalor laten, kalor jenis, dan kestabilan termal.

---

ABSTRACTThe utilization of Thermal Energy Storage or TES become one of the developed technologies to overcome energy crisis. Systems that are used in TES include sensible heat, latent heat, and thermochemical, but TES with latent heat system is considered as the most effective due to its ability to store and release heat in large amount with relatively low volume used. Material used in latent TES is called phase change materials (PCM). In this research, coconut oil as PCM was being added with graphene to improve its thermal conductivity with mass fraction of 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, dan 0.5 wt%. Latent heat, melting temperature, freezing temperature, and specific heat were tested with Differential Scanning Calorimetry (DSC). Thermal conductivity was measured with KD2 Pro Thermal Analyzer and thermal stability is tested with Thermogravimetric Analysis (TGA). Other than that, the structure of bio based PCM was tested with Transmission Electron Microscopy (TEM) to observe its morphology and Fourier Transfer Infrafred (FTIR) to see its chemical stability. It was obtained that graphene addition does affect thermal conductivity, latent heat, specific heat, and thermal stability of coconut oil as bio based PCM."

"Teknologi penyimpanan energi termal telah banyak digunakan untuk meningkatkan efisiensi sistem atau memanfaatkan limbah kalor. Phase change material (PCM) merupakan material tertentu yang dapat digunakan sebagai media penyimpan kalor dan tersedia dalam temperatur operasional yang luas. Molten salt merupakan salah satu PCM yang memiliki keunggulan temperatur operasional yang sangat tinggi. Kalor yang tersimpan di PCM selanjutnya dapat digunakan untuk berbagai utilitas seperti pembangkitan energi. Dalam penelitian ini, simulasi pemadatan garam cair komersial dari PlusICE, yaitu H500 dengan temperatur operasional 500 °C. Simulasi dilakukan menggunakan software COMSOL Multiphysics dengan lima variasi penyerapan fluks kalor yang mensimulasikan penyerapan kalor dari mesin stirling, dari 1kW/m2 hingga 5kW/m2 dengan kenaikan 1kW/m2 per variasi dan asumsi penyerapan kalor konstan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa solidifikasi yang terjadi pada domain PCM dimulai dari batasan pipa dengan aliran searah gravitasi dan akan berbelok pada titik tertentu. Terjadinya aliran pada proses solidifikasi adalah karena adanya perbedaan temperatur pada domain PCM dan perpindahan kalor secara konveksi yang terjadi secara alami. Domain PCM akan tersolidifikasi dalam jangka waktu 1039 menit untuk variasi 1kW/m2, 539 menit untuk variasi 2kW/m2, 371 menit untuk variasi 3kW/m2, 289 menit untuk variasi 4kW/m2, dan 237 menit untuk variasi 5kW/m2. 3.Total energi kalor yang dapat ditransfer oleh PCM hingga tersolidifikasi sepenuhnya adalah 313,19 kJ untuk penyerapan 1kW/m2; 324,95 untuk penyerapan 2kW/m2; 335,5 untuk penyerapan 3kW/m2; 348,46 untuk penyerapan 4kW/m2 dan 357,20 untuk penyerapan 5kW/m2.

---

Thermal energy storage technologies have been widely used to increase system efficiency or to utilize waste heat. Phase change material (PCM) is a certain material that can be used as a heat storage medium and is available in a wide range of operating temperaturs. Molten salt is one of the PCMs that has the advantage of a very high operating temperatur. The heat stored in the PCM can then be used for various utilities such as energy generation. In this study, simulating the solidification of commercial molten salt from PlusICE, namely H500 with an operating temperatur of 500 °C. The simulation was carried out using the COMSOL Multiphysics software with five variations of heat flux absorption simulating heat absoption from the stirling engine, from 1kW/m2 to 5kW/m2 with an increment of 1kW/m2 per variation and assuming constant heat absorption. The results show that the solidification that occurs in the PCM domain starts from the boundary of the pipe with the flow in the direction of gravity and will turn at a certain point. The occurrence of flow in the solidification process is due to the temperatur difference in the PCM domain and heat transfer by convection which occurs naturally. The PCM domain will consolidate within 1039 minutes for the 1kW/m2 variation, 539 minutes for the 2kW/m2 variation, 371 minutes for the 3kW/m2 variation, 289 minutes for the 4kW/m2 variation, and 237 minutes for the 5kW/m2 variation. 3. The total heat energy that can be transferred by the PCM for each heat flux absorption until it is fully solidified is 313.19 kJ for 1kW/m2; 324.95 for 2kW/m2; 335.5 for 3kW/m2; 348.46 for 4kW/m2 and 357.20 for 5kW/m2."

"Penelitian ini memiliki tujuan untuk menghasilkan Phase Change Material (PCM) organik berbasis natural wax dan aplikasinya pada manajemen termal bangunan. Selain itu untuk mengetahui pengaruh nanopartikel, yaitu grafena dan MAXene dalam komposit PCM yang dihasilkan melalui metode impregnasi basah. Natural wax yang digunakan adalah soy wax, paraffin wax dan palm wax. Nanopartikel grafena dan MAXene (Ti3AlC2) ditambahkan sebesar 0,1 – 1 wt.% ke dalam PCM untuk meningkatkan konduktivitas termal dan stabilitas termal komposit nano-PCM. Uji siklus termal (500 – 5000 siklus) dan aplikasi manajemen termal hanya dilakukan pada PCM soy wax murni yang memiliki performa terbaik berbanding natural wax yang lain. Alat uji siklus termal berbasis termoelektrik, penambahan 4 modul, desain sederhana, sistem kerja otomatis dan simultan juga dirancang untuk meningkatkan efisiensi waktu pengujian. Nano-PCM dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscope- Energy Dispersive X – Ray Spectroscopy (SEM-EDS), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) dan konduktivitas termal. Hasil konduktivitas termal komposit nano-PCM soy wax-grafena dan soy wax-MAXene masing-masing adalah 0,88 W/mK dan 0,85 W/mK pada 1 wt%. Konduktivitas termal pure soy wax (0,18 W/mK) meningkat sebesar 6,01% untuk soy wax+grafena dan 5,71% untuk soy wax+MAXene. Hasil DSC menunjukkan soy wax dengan penambahan masing-masing grafena dan MXene 0,1 wt% memiliki kenaikan titik leleh sebesar 15% dan 16% serta penurunan titik beku sebesar 14% dan 13%. Hasil uji siklus termal menggunakan pure soy wax dengan alat thermal cycle yang didesign menghasilkan 13 siklus dalam waktu sangat efisien hanya 1 jam pengujian dan setelah 5000 siklus mengalami penurunan ΔH sebesar 60%. Uji performa PCM pada prototipe model dinding bangunan ukuran 101 x 50 x 80 cm untuk skala 1:5 mengunakan polywood dilakukan dengan mengenkapsulasi pure soy wax dalam kantong aluminium foil sebesar 250 g dan ketebalan 1 cm dan pengujian dilakukan selama 24 jam. Aplikasi manajemen termal menunjukkan pure soy wax pack menghasilkan penyerapan panas sebesar 10% dari 41oC menjadi 37oC dibandingkan dengan prototipe bangunan tanpa lapisan soy wax pack. Material maju PCM berbasis pure soy wax memiliki potensi sebagai material manajemen termal pada aplikasi bangunan dan mengoptimalkan penggunaan energi untuk sistem pendinginan pada bangunan.

---

This study aims to produce an organic Phase Change Material (PCM) based on natural wax and its application to the thermal management of buildings. In addition, graphene and MAXene in PCM composites were produced through the wet impregnation method to determine the effect of nanoparticles. Natural wax used is soy wax, paraffin wax, and palm wax. Graphene and MAXene (Ti3AlC2) nanoparticles were added at 0.1-1 wt.% to the PCM to increase the thermal conductivity and thermal stability of the nano-PCM composite. Thermal cycle tests (500-5000 cycles) and thermal management applications are only carried out on pure PCM soy wax which has the best performance compared to other natural waxes. Thermoelectric-based thermal cycle test equipment, the addition of 4 modules, a simple design, and an automatic and simultaneous working system are also designed to increase the efficiency of testing time. Nano-PCM was characterized using Scanning Electron Microscope- Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and thermal conductivity. The thermal conductivity of soy wax-graphene and soy wax-MAXene nano-PCM composites were 0.88 W/mK and 0.85 W/mK at 1 wt%, respectively. The thermal conductivity of pure soy wax (0.18 W/mK) increased by 6.01% for soy wax+graphene and 5.71% for soy wax+MAXene. DSC results showed that soy wax with the addition of graphene and MXene 0.1 wt%, respectively, had a melting point increase of 15% and 16% and a freezing point depression of 14% and 13%, respectively. The results of the thermal cycle test using pure soy wax with a thermal cycle tool designed to produce 13 cycles in a very efficient time of only 1 hour of testing and after 5000 cycles the H decreased by 60%. PCM performance test on a prototype building wall model measuring 101 x 50 x 80 cm for a scale of 1:5 using polywood was carried out by encapsulating pure soy wax in an aluminum foil bag of 250 g and a thickness of 1 cm and the test was carried out for 24 hours. Thermal management application shows that pure soy wax pack produces 10% heat absorption from 41oC to 37oC compared to building prototype without soy wax pack coating. Advanced PCM materials based on pure soy wax have potential as thermal management materials in building applications and optimize energy use for cooling systems in buildings."

"Peningkatan konsumsi energi pada aplikasi bangunan merupakn isu global dunia. Penelitian ini berkaitan dengan pemanfaatan Phase Change Material PCM untuk penyimpanan termal. Konsep ini mendapat perhatian besar sebagai solusi untuk mengurangi konsumsi energi pada aplikasi bangunan. PCM Lilin memiliki kapasitas termal yang tinggi dipelajari dalam penelitian ini. Tujuan dari penelitian in adalah untuk mengukur dan menganalisis sifat termal lilin lebah/graphene sebagai PCM. Titik leleh, kapasitas kalor dan kalor laten diukur menggunakan Differential Scanning Calorimetry DSC , dan konduktivitas termal diukur menggunakan alat ukur konduktivitas meter. Untuk mengetahui perubahan morphologi PCM akibat pengaruh nanopartikel dan viskositasnya juga diteliti. Berdasarkan hasil DSC, kalor laten lilin lebah/graphene meningkat sebesar 22,5 pada 0,3 wt . Konduktivitas termal lilin lebah/graphene adalah 2,8 W/m.K pada 0,3 wt . Dengan penambahan nanographene meningkatkan kalor laten dan konduktivitas termal nano PCM lilin lebah/graphene. Oleh karena itu, berdasarkan hasil penelitian ini, lilin lebah/graphene disimpulkan memiliki potensi untuk digunakan pada aplikasi bangunan dengan harapan dapat mengurangi konsumsi energi.

---

Increased energy consumption in buildings is a worldwide issue. This research is concerned with the implementation of a phase change material for thermal storage. This concept has gained great attention as a solution to reduce energy consumption in buildings. Beeswax, which is a phase change material with a high thermal capacity, is investigated in this research. This paper is intended to measure and analyze the thermal properties of beeswax graphene as a phase change material. The melting temperature, thermal capacity and latent heat were determined using differential scanning calorimetry DSC , and the thermal conductivity was investigated using a thermal conductivity measurement apparatus. To discover the change in the physical properties due to the effect of nanoparticles, the viscosity of the material was investigated as well. Based on the result from the DSC, the latent heat of 0.3 wt beeswax graphene increased by 22.5 . The thermal conductivity of 0.3 wt beeswax graphene was 2.8 W m.K. The existence of graphene nanoplatelets enhanced both the latent heat and thermal conductivity of the beeswax. Therefore, based on this result, beeswax graphene is concluded to have the potential to reduce energy consumption in buildings."

"Bangunan mempunyai konsumsi energi yang besar untuk pendinginan ruang demi mempertahankan lingkungan termal yang nyaman, dengan konsumsi energi keseluruhan di bangunan mewakili 36% dari semua sektor industri. Sistem HVAC menyumbang 49% dari konsumsi listrik di bangunan. Meningkatkan kinerja termal menggunakan Penyimpanan Energi Termal (TES) pasif dapat mengurangi konsumsi listrik dengan menurunkan beban pendinginan. Studi ini berfokus pada PCM Solid-solid (SS-PCM), yang menyerap dan melepaskan panas tanpa perubahan fase, sehingga mempertahankan kenyamanan termal tanpa enkapsulasi, memperpanjang penggunaan HVAC, dan meningkatkan efisiensi energi. SS-PCM Linear Polyurethane 2000 (PUL-2K) diintegrasikan ke dalam Jendela Ganda (DGW) untuk mengurangi suhu bangunan secara pasif. Penelitian ini bertujuan menentukan ketebalan optimal SS-PCM dan penghematan energi yang dicapai dibandingkan dengan DGW biasa. Eksperimen menggunakan Glass-Reinforced Concrete (GRC) dengan sistem pendingin disertai variasi iradiasi (1000 W/m², 750 W/m², dan 500 W/m²), serta lima sampel ketebalan SS-PCM DGW (3 – 7 mm), studi menemukan bahwa DGW dengan SS-PCM PUL-2K secara efektif mengurangi suhu ruangan. Ketebalan optimal SS-PCM PUL-2K adalah 3 mm, menghasilkan penghematan energi rata-rata 12,49%. Secara keseluruhan, DGW dengan SS-PCM PUL-2K mencapai penghematan energi hingga 16,15%, dengan rata-rata 8,19%, menunjukkan potensi signifikan untuk TES dalam konservasi energi bangunan.

---

Buildings consume a substantial amount of energy for space cooling to maintain a comfortable thermal environment, with the overall energy consumption in buildings representing 36% of all industrial sectors. HVAC systems account for 49% of electrical energy in buildings. Enhancing thermal performance using passive Thermal Energy Storage (TES) can reduce electrical energy consumption by lowering the cooling load. This study focuses on Solid-solid PCM (SS-PCM), which absorbs and releases heat without phase change, thus maintaining thermal comfort without encapsulation, extending HVAC usage, and improving energy efficiency. The SS-PCM Linear Polyurethane 2000 (PUL-2K) is integrated into Double Glazed Windows (DGW) to passively reduce building temperatures. The research aims to determine the optimal SS-PCM thickness and the energy savings achieved compared to standard DGW. Using a Glass Reinforced Concrete (GRC) Box with a cooling system, various irradiations (1000 W/m², 750 W/m², and 500 W/m²), and five thickness samples of SS-PCM DGW (3 – 7 mm), the study found that DGW with SS-PCM PUL-2K effectively reduces room temperature. The optimal thickness of SS-PCM PUL-2K is 3 mm, yielding an average energy savings of 12.49%. Overall, DGW with SS-PCM PUL-2K achieved energy savings up to 16.15%, with an average of 8.19%, indicating significant potential for TES in building energy conservation."

"Sektor pendingin udara merupakan konsumsi energi terbesar di Indonesia. Kebutuhan kenyamanan ruangan harus diimbangi dengan kemampuan untuk konservasi energi. Phase Change Material (PCM) merupakan potensi yang menjanjikan untuk mengurangi konsumsi energi dengan mengurangi jumlah laju perpindahan panas yang masuk ke dalam bangunan melalui dinding. Bata beton ringan dipilih sebagai material konstruksi berdasarkan tingkat penggunaannya yang meningkat. Penelitian ini akan menggunakan studi eksperimental untuk menginvestigasi performa termal PCM hasil manufaktur Rubitherm Technologies GmbH model RT 26 yang diintegrasikan dengan bahan konstruksi bata ringan (hebel) sebagai bahan dinding. Percobaan divariasikan berdasarkan penempatan dan ketebalan PCM. Dinding yang dipadukan dengan PCM terbukti memiliki performa termal yang lebih baik daripada dinding tanpa PCM. Performa termal meningkat sebanding dengan ketebalan PCM yang digunakan. Pada suhu rendah-menengah, PCM yang diletakkan di bagian luar dinding memiliki performa termal yang lebih optimal. Sedangkan pada temperatur tinggi, PCM yang diletakkan di bagian dalam dinding memiliki performa termal yang lebih optimal. Konduktivitas termal hebel dan PCM yang didapat masing-masing adalah 24,71 W / m.K dan 0,39 W / m.K.

---

The air conditioning sector is largest energy consumption in Indonesia. The need for room comfort must be balanced with the ability to conserve energy. Phase change material (PCM) is a promising potential to reduce energy consumption by reducing the amount of heat transfer rate that enters the building through the walls. Lightweight concrete brick was chosen as a construction material based on its increasing use. This research will use experimental studies to investigate the thermal performance of PCM manufactured by Rubitherm Technologies GmbH RT 26 model which is integrated with lightweight concrete brick (hebel) construction materials as wall material. Experiments were varied by the placement and the thickness of PCM. Walls combined with PCM are shown to have better thermal performance than those without PCM. The thermal performance increases proportional to the thickness of the PCM used. At low-to-medium temperatures, PCM that is placed on the outside of the wall has a more optimal thermal performance. Whereas at high temperatures, PCM that is placed on the inside of the wall has a more optimal thermal performance. The thermal conductivity of hebel and PCM was found to be 24,71 W / m.K and 0,39 W / m.K, respectively"