Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
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.

Abstrak :
Penelitian ini menganalisis dan mengkarakterisasi desain heat exchanger pada sisi panas mesin Stirling yang dilengkapi dengan penyimpanan energi termal (Thermal Energy Storage/TES) menggunakan molten salt sebagai media penyimpanan panas. Fluida kerja yang digunakan adalah helium dan nitrogen, dengan variasi temperatur dinding 500°C, 600°C, dan 700°C. Metode Computational Fluid Dynamics (CFD) digunakan untuk mengevaluasi perpindahan panas dan efisiensi termal. Hasil simulasi menunjukkan bahwa koefisien perpindahan panas konvektif (h) meningkat seiring dengan kenaikan suhu dinding untuk kedua fluida kerja. Nilai (h) helium lebih tinggi dibandingkan nitrogen, menunjukkan bahwa helium lebih efektif dalam mentransfer panas. Namun, efisiensi termal tertinggi dicapai pada suhu dinding 500°C untuk kedua fluida, dengan helium mencapai 37% dan nitrogen 35%. Penurunan efisiensi termal pada suhu dinding yang lebih tinggi menunjukkan adanya peningkatan losses konduksi dan distribusi panas yang kurang optimal. Penelitian ini menegaskan pentingnya pemilihan suhu operasi yang tepat dan karakteristik termal fluida kerja serta penggunaan TES untuk meningkatkan kinerja heat exchanger pada mesin Stirling. ......This study analyzes and characterizes the design of a hot side heat exchanger in a Stirling engine equipped with Thermal Energy Storage (TES) using molten salt as the heat storage medium. The working fluids used are helium and nitrogen, with varying wall temperatures of 500°C, 600°C, and 700°C. Computational Fluid Dynamics (CFD) methods are utilized to evaluate heat transfer and thermal efficiency. The simulation results indicate that the convective heat transfer coefficient (h) increases with rising wall temperatures for both working fluids. The (h) values for helium are higher compared to nitrogen, demonstrating that helium is more effective in transferring heat. However, the highest thermal efficiency is achieved at a wall temperature of 500°C for both fluids, with helium reaching 37% and nitrogen 35%. The decline in thermal efficiency at higher wall temperatures suggests increased conduction losses and suboptimal heat distribution. This study underscores the importance of selecting the appropriate operating temperature and thermal properties of the working fluids, as well as the use of TES, to enhance the performance of the heat exchanger in Stirling engines.

Abstrak :
Kebutuhan listrik merupakan kebutuhan utama masyarakat Indonesia, dan setiap orang. Pada tahun 2020, ada 433 desa tanpa listrik di Indonesia. Indonesia memiliki potensi besar sebagai sumber energi terbarukan. Menurut Kementerian ESDM, total potensi energi terbarukan Indonesia adalah 417,8 gigawatt (GW). Potensi terbesar berasal dari matahari atau matahari sebesar 207.8 GW. Salah satu cara untuk memanfaatkan potensi energi surya yaitu dengan menggunakan Solar Dish Stirling Engine. Penelitian ini menggunakan mesin stirling tipe alpha dan menggunakan udara sebagai fluida kerja. Studi ini bertujuan untuk mengetahui kecepatan putaran mesin, daya output mesin stirling, dan efisiensi daya output mesin stirling dengan menggunakan empat variasi panajang lengan piston yaitu 5 cm – 5 cm ( , 5 cm – 4,3 cm ( , 4,3 cm – 5 cm ( dan 4,3 cm – 4,3 cm ( . Dalam studi ini, penelitian menggunakan lampu halogen 500 Watt sebagai pengganti sumber panas matahri. Dari hasil penelitian, diperoleh kecepatan rpm maksimum pada 852 rpm dengan panjang lengan di 5 cm – 5 cm ( ). Hasil penelitian juga diperoleh bahwa kecepatan putaran mesin optimum terdapat pada panjang lengan 5 cm – 5 cm ( ) dengan nilai 0,39 W pada 839 rpm. Terakhir diketahui bahwa effisiensi mesin stirling terbesar yaitu 6,5 % pada panjang lengan 5 cm – 5 cm ( ). ......The need for electricity is the main need of the Indonesian people, and everyone. In 2020, there are 433 villages without electricity in Indonesia. Indonesia has great potential as a source of renewable energy. According to the Ministry of Energy and Mineral Resources, Indonesia's total renewable energy potential is 417.8 gigawatts (GW). The greatest potential comes from the sun at 207.8 GW. One way to utilize the potential of solar energy is to use the Solar Dish Stirling Engine. This research uses an alpha stirling engine and uses air as the working fluid. This study aims to determine the engine rotation speed, Stirling engine output power, and Stirling engine output power efficiency using four variations of the piston arm length, namely 5 cm – 5 cm ( , 5 cm – 4,3 cm ( , 4,3 cm – 5 cm ( and 4,3 cm – 4,3 cm ( . In this study, the research used a 500 Watt halogen lamp as a substitute for the solar heat source. From the results of the study, the maximum rpm speed was obtained at 852 rpm with an arm length of 5 cm – 5 cm ( . The results of the study also showed that optimum engine rotation speed was found in the length of the arm 5 cm – 5 cm ( dengan nilai 0,39 W pada 839 rpm. Finally, it is known that the largest stirling engine efficiency is 6,5% at arm length 5 cm – 5 cm.