Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Modul termoelektrik sebagai sebuah peralatan yang dapat mengubah energi listrik menjadi sebuah gradien temperatur atau sebaliknya dengan adanya gradien (perbedaan) temperatur, dapat mengubah energi panas (kalor) menjadi energi listrik. Sebagai sistem temoelektrik generator, elemen ini tidak berisik, perawatannya mudah, dimensi relatif kecil, ringan dan ramah terhadap lingkungan karena tidak menghasilkan polusi. Karena melimpahnya panas buangan dari pabrik, rumah tangga, perangkat elektronik dan iradiasi matahari yang ada, modul termoelektrik akan menjadi solusi teknologi alternatif yang murah dan ramah lingkungan bila digunakan sebagai sebuah generator (pembangkit daya) penghasil listrik dengan memanfaatkan panas buangan tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Eksperimen yang telah dilakukan dengan menguji karakteristik modul termoelektrik pada 3 sumber kalor yang berbeda, yaitu: dengan menggunakan sumber kalor fluida (air) panas, sumber panas radiasi matahari dan sumber panas bohlam halogen. Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh beberapa hasil antara lain; Karakterisasi modul TE pada sumber fluida panas menunjukkan bahwa dengan kenaikan temperatur fluida panas 5°C terjadi peningkatan beda tegangan berkisar sebesar 100 mV dan daya maksimum rata-rata dicapai sekitar 15 mW; dengan penggunaan heat pipe membangkitkan daya yang jauh lebih besar 4-5 kali pada modul TE tunggal (1.04 mW) dari modul TE tunggal tanpa heat pipe (0.15 mW), dan pada modul TE ganda yang menggunakan heat pipe menjadi 4 kali lebih besar (1.48mW) dari modul TE ganda yang tanpa heat pipe ( 0.37mW); diperoleh sebuah persamaan penentuan koefisien Seebeck untuk modul terkoneksi dimana adalah koefisien Seebeck hasil koneksi, adalah koefisien Seebeck tunggal. ...... Thermoelectric module as a device that can convert electrical energy into a temperature gradient or vice versa with the gradient temperature, can change the heat energy into electricity. As a thermoelectric generator system, this element is not noisy, easy maintenance, relatively small dimensions, light weight and environmentally friendly because it does not produce pollution. Because of the abundance of waste heat from factories, household, electronic devices and existing solar irradiation, thermoelectric modules would be a cheap alternative technology solutions and environmentally friendly when used as a generator producing electricity by utilizing the waste heat. This research was conducted with the experimental method. Experiments have been done by testing the characteristics of thermoelectric modules in 3 different heat sources, namely: using heat of hot water, heat of the solar radiation and heat of halogen bulb. From the research that has been done shows some results, among others; Characterization of the TE module to the heat source fluid showed that different temperature of the hot fluid about 5°C will increase voltage range of 100 mV and a maximum average power is achieved of about 15 mW; by the use of heat pipe evokes a far greater power 4-5 times in a single TE module on (1.04 mW) than that a single TE module without heat pipes on (0.15 mW), and the double TE modules using heat pipes 4 times greater (1.48mW) of double TE modules without heat pipes (0.37mW); was obtained an equation for the Seebeck coefficient determination module connected Įk = C1/C2 Įt where Įk is the Seebeck coefficient results of the connection, the Seebeck coefficient Įt of single TE modules.

Abstrak :
Kerusakan lingkungan hidup semakin menjadi issue penting dalam diskusi perubahan iklim di dunia. Penggunaan refrigeran natural pada saat ini menjadi alternatif pilihan sebagai pengganti refrigeran yang sering merusak lingkungan hidup, baik dampak akan pemanasan global maupun penipisan lapisan ozon. Koefisien perpindahan kalor mengindikasikan banyaknya kalor yang dapat dipindahkan oleh alat penukar kalor. Salah satu penggunaan refrigeran dalam bidang engineering adalah aplikasinya pada alat penukar kalor atau heat exchanger. Desain heat exchanger berkembang dengan penggunaan heat exchanger dengan dimensi pipa yang makin kecil atau dikenal dengan kanal mikro.Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji perpindahan kalor dua fase didih nukleat dan pengembangan korelasi perpindahan kalor satu fase sebagai bagian kontribusi terjadinya perpindahan kalor aliran dua fase didih nukleat. Penelitian perpindahan kalor aliran didih dua fase pada kanal mikro bertujuan untuk mendapatkan karakteristik perpindahan kalor dua fase dengan menggunakan parameter fluks massa, bilangan Reynolds dua fase dan fluks kalor pada penelitian yang dilakukan.Metode penelitian menggunakan proses evaporasi pada pipa test section berdiameter 0.5 mm dan panjang 0.5 meter. Pengukuran temperatur pada dinding pipa serta pengukuran perbedaaan temperatur dengan menggunakan thermocouple type K. Parameter pengukuran divariasikan untuk mendapatkan data penelitian. Hasil dari penelitian antara lain adalah perpindahan kalor satu fase dipengaruhi oleh bilangan Reynolds. Semakin tinggi bilangan Reynolds maka perpindahan kalor satu fase akan semakin tinggi. Dari data penelitian perpindahan kalor satu fase dikembangkan korelasi baru untuk perpindahan kalor satu fase pada kanal mikro dengan basis perpindahan kalor dari Dittus-Boelter. Korelasi baru perpindahan kalor satu fase adalah 7.608 x 10-7 Re1.913 Pr0.4. Perbandingan data penelitian perpindahan kalor satu fase dengan persamaan baru perpindahan kalor satu fase mempunyai MRD = - 2.87 dan MAD = 30 . Perbandingan perpindahan kalor satu fase penelitian dengan korelasi peneliti yang sudah ada diperoleh MRD terendah dari peneliti Wang Peng 1994 sebesar ndash; 7 dan MRD tertinggi dari peneliti Dittus Boelther 1930 sebesar minus 70 . Karakterisasi aliran kalor dua fase didih nukleat pada kanal mikro dengan refrigeran natural R-290 sangat dipengaruhi oleh fluks kalor, bilangan Reynolds dua fase dan tegangan permukaan.

---

Environmental damage is increasingly becoming an important issue in climate change discussion in the world. The use of natural refrigerant at this time to be an alternative choice as a substitute for refrigerant that often damage the environment, both the impact of global warming and ozone layer depletion. The heat transfer coefficient indicates the amount of heat that can be transferred by a heat exchanger. One of the use of refrigerant in the field of engineering is the application on heat exchangers. The heat exchanger design develops with the use of heat exchangers with dimensions of smaller pipes known as microchannels.This study aims to examine the heat transfer of the two phases of boiling nucleate and the development of one phase heat transfer correlation as part of the contribution of the transfer of heat flow of the two phases of boiling nucleate. The research of two phase flow heat transfer on microchannel aims to obtain the characteristics of two-phase heat transfer by using mass flux parameters, two-phase phases of Reynolds and heat flux in the research conducted.The research method used the evaporation process in the test section pipe 0.5 mm in diameter and 0.5 meter of length. Measurement of temperature on pipe wall and measurement of temperature difference by using thermocouple type K. The measurement parameters are varied to obtain the research data. The results of the research include the one-phase heat transfer influenced by the Reynolds number. The higher the Reynolds number the single-phase heat transfer will be higher. From a single phase heat transfer research data was developed a new correlation for single-phase heat transfer on a microchannel based on heat transfer from Dittus-Boelter. The new correlation of one-phase heat transfer is 7.608 x 10-7 Re1.913 Pr0.4. Comparison of single phase heat transfer research data with new phase single phase heat transfer has MRD = - 2.87 and MAD = 30 . The comparison of single phase heat transfer of the research with the correlation of existing researchers was obtained by the lowest MRD of Wang Peng 1994 - 7 and the highest MRD from Dittus Boelther 1930 by minus 70 . Characterization of the heat transfer of nucleate boiling two-phase flow in the microchannel with natural refrigerant R-290 is strongly influenced by the heat flux, the two-phase Reynolds number and the surface tension.

Abstrak :
Konveksi alami akibat dinamika lingkungan menjadi salah satu penyebab berkurangnya sumber energi termanfaatkan dari tangki penyimpanan energi termal. Walaupun besar energi yang berkurang relatif insignifikan dalam jangka panjang, namun fenomena ini merubah sifat termofisik fluida dalam tangki yang berakibat pada pengurangan exergi dan efisiensi keseluruhan sistem yang terlibat. Penelitian ini berupaya mengkaji secara eksperimental fenomena perpindahan kalor konveksi alami pada tangki fluida akibat pengaruh dinamika lingkungan. Fenomena perpindahan kalor diamati dengan data akuisisi temperatur buatan mandiri berbasis Arduino. Temperatur air dalam tangki divariasikan mulai dari 40 sampai 70ºC dengan volume tetap sekitar 135 liter. Rugi kalor lokal maupun global yang hilang dari dalam tangki dihitung menggunakan analogi kelistrikan. Korelasi laju kalor yang keluar dari tangki dikembangkan melalui analisis dimensional untuk mempermudah perhitungan rugi kalor total sebagai fungsi dari data desain dan operasional fluida. Korelasi baru yang diusulkan, yaitu Nu = 0,0019 Ra^0,33 dapat memprediksi besar energi kalor yang hilang dari dalam tangki dengan kesalahan rata-rata terbesar 16 +- 3,3 %. ......Natural convection due to environmental dynamics is one of the causes of reduced energy sources from thermal energy storage tanks. Although the amount of energy lost is relatively insignificant over a long period of time, this phenomenon changes the thermophysical properties of the fluid inside the tank resulting in the reduction of exergy and whole system efficiency. This research studies experimentally the phenomenon of natural convection heat transfer in thermal energy storage tank due to environmental dynamics. Heat transfer phenomena was investigated by self-made Arduino-based multichannel temperature data acquisition system. The temperature of the water in the tank is varied from 40 to 70ºC with volume of water about 135 litres. The lokal and global heat losses from the tank are calculated using electrical analogy. Correlation of the rate of heat loss from the tank was developed through dimensional analysis to ease the calculation of total heat loss as a function of tank’s design and operational. The proposed new correlation, Nu = 0.0019 Ra^0.33 can predict the amount of heat energy lost from the tank with the largest average error of 16 +- 3.3%.

Abstrak :
Dengan menimbang banyaknya PLTU yang dibangun, dioperasikan di Indonesia dan kapasitasnya lebih dari 15GW. Kapasitas ini akan menjadi dua kali lipat dalam lima tahun yang akan datang sesuai dengan program pemerintah Indonesia dalam pembangunan pembangkit listrik. Namun unjuk kerja dari PLTU yang terpasang tersebut mempunyai efisiensi yang rendah. Hal ini terjadi karena banyaknya kalor yang keluar dari siklus dan dibuang ke lingkungan termasuk kalor yang dibuang ke sistim air pendingin berupa limbah air panas dan dibuang lewat kondenser. Limbah termal ini dapat dimanfaatkan sebagai energi yang potensial menjadi tenaga listrik dengan pemasangan siklus biner. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengadakan analisis peningkatan unjuk kerja pembangkit dengan pemasangan siklus biner pada siklus bawah PLTU, dari hasil konversi limbah kalor PLTU menjadi tenaga listrik tambahan, analisis ini menggunakan analisis termodinamika, yakni dengan analisis exergi. Dalam analisis exergi siklus biner ini, dibuat simulasi beberapa alternatip konfigurasi siklus biner dengan menggunakan perangkat lunak Tempo cycle-TU Delft untuk siklus binernya dan verifikasi awal siklus PLTU 100 MW yang terpasang sebagai acuan input siklus biner PLTU, digunakan perangkat lunak Gate cycle-USA. Selanjutnya untuk membuktikan bahwa siklus ini layak dalam semua aspek baik teknis dan ekonomin, maka di adakan analisis keuangan, untuk itu digunakan perangkat lunak analisis keuangan Proforma yang umum digunakan pihak perbankan, dan diadakan analisis sensitivitas teknoekonomi. Dalam penelitian analisis exergi ini menunjukkan bahwa dengan pemasangan siklus biner dua tingkat tekanan pada PLTU, daya keluaran netto pembangkit akan meningkat menjadi sebesar 120.9 MW dibanding keluaran PLTU semula 102.4MW atau meningkat lebih dari 11%, dan efisiensi exerginya naik menjadi 34,9% dibandingkan dengan PLTU semula hanya 31.6% atau meningkat lebih dari 10 %. Peningkatan unjuk kerja ini merupakan hasil konversi limbah limbah kalor PLTU menjadi tambahan daya, hal ini dapat ditunjukkan dari energi limbah kalor pembangkit yang menurun menjadi hanya 109,5 MW dibandingkan dengan limbah kalor PLTU semula 183,7 MW atau turun 40%. Biaya produksi listrik yang lebih murah dari harga yang disetujui pemerintah yakni pemasangan siklus biner pada PLTU eksisting dimana tarifnya hanya 0.0344 US$/kwh atau 36% lebih murah dari tarif yang ditetapkan pemerintah. Hasil analisis keseluruhan dalam disertasi ini menunjukkan bahwa pemasangan siklus biner pada PLTU adalah layak secara tekno ekonomi. ......Considering that there are many Steam power plants (SPP?s) that have been built and operated in Indonesia which have more than 15 GW. It will be double in the next five years as acceleration program by government of Indonesia (GOI) to build new power generating plants to cover national electricity demand. However unfortunately the performance of conventional SPP?s especially the ones that have been built in Indonesia has low efficiency. This happens because there is a lot amount of heat wasted out of the cycle and emitted to the environment including the heat emitted to the cooling water system and discharges as hot water trough the condenser. This thermal waste is a potential energy that can be utilized to electricity by installing binary cycle. In this research an exergy analysis of various bottoming binary cycles will be analyzed which can improve the steam power plant cycle performance. In studying the SPP bottoming binary cycle will created simulation of several configurations using Tempo cycle-TU Delft software for the binary cycle and to verify the steam cycle Gate cycle-USA software will be used. In addition to confirm that the cycle is feasible in all aspects both technically and economically, then some sort of technoeconomic analysis would be studied. The technoeconomic analysis of Bottoming binary cycle is calculated and analyzed by using both Cycle tempo-TU Delft software and well known Pro forma financial analysis. The results of technoeconomic analysis in this research has been proves that by installing bottoming binary cycle plant to the existing SPP is feasible in both thermodynamically and economically. It will reduce plant termal waste down to 23%, increase the performance of conventional SPP that includes increasing gross power output up to 11%, improving plant efficiency by almost 10%, the lower electricity tariff and cheaper than GOI acceptance price level.

Abstrak :
ABSTRAK

Asap cair (pyrolysis  oil) merupakan produk yang dihasilkan dari proses pirolisis dari bahan baku biomassa dapat digunakan sebagai bahan bakar, bahan pengawet dan bahan kimia dasar. Produk cair yang dihasilkan dari proses pirolisis dipengaruhi oleh banyak parameter operasi dan jenis bahan baku. Proses optimum dari bahan baku lokal Indonesia dan sesuai dengan kondisi masyarakat menjadi dasar utama dalam penelitian ini. Parameter operasional  seperti temperatur optimum reaksi, laju pemanasan, temperatur uap pada zona reaksi, penyerapan kalor uap pada liquid collection system (LCS) dan jenis bahan baku menjadi kajian utama pada penelitian ini karena parameter-parameter ini menjadi penentu efisiensi proses dan produk pirolisis. Identifikasi jenis biomassa sesuai dengan karakteristiknya diperlukan pada penerapan proses yang sesuai untuk mendapatkan cairan yang maksimum.  Tujuan  penelitian untuk mendapatkan proses yang optimum dan fenomena transfer kalor pada proses pirolisis dengan menggunakan non-sweep gas fixed-bed reactor dengan bahan baku lokal Indonesia. Karakterisasi biomassa berdasarkan sifat difusivitas termalnya. Variasi temperatur reaksi dilakukan untuk mendapatkan temperatur optimum dan laju pemanasan bahan baku. Variasi temperatur pada zona reaksi untuk mendapatkan temperatur uap yang tepat berdasarkan jenis bahan baku. Beberapa jenis LCS digunakan, termasuk LCS yang menggunakan pipa kalor. Penggunaan LCS yang tepat meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan.  Prediksi jumlah cairan dilakukan berdasarkan difusivitas termal bahan baku dengan menggunakan metode matrik, komposisi cairan yang dihasilkan diuji menggunakan GC/MS.  Temperatur optimum reaksi biomassa adalah 500 °C dan terjadi proses eksotermik pada bahan baku di dalam reaktor karena terjadinya self-ignition. Temperatur yang lebih tinggi cenderung menghasilkan produk gas sedangkan temperatur  yang lebih rendah menghasilkan lebih banyak zat arang.  Laju pemanasan tidak berpengaruh secara signifikan terhadap produk cair.  Temperatur uap pada zona reaksi mempengaruhi proses pirolisis dengan menggunakan Fixed-bed reactor non-sweeping gas. Temperatur optimum pada zona reaksi antara 150 °C sampai dengan 250 °C tergantung dari jenis bahan baku. Temperatur uap yang terlalu tinggi akan menghasilkan lebih banyak gas dan cairan dengan titik didih yang lebih tinggi, cairan ini mempunyai nilai bakar yang relatif lebih tinggi juga. Difusivitas termal  bahan baku yang lebih tinggi akan mengakibatkan penurunan laju pemanasan. Bahan baku dengan kondisi laju pemanasan yang rendah cenderung menghasilkan produk cair yang lebih tinggi. Bahan baku dengan tingkat gradien TGA rendah akan menghasilkan cairan yang lebih sedikit. Pipa kalor sebagai kondenser pada liquid collection system mampu menurunkan temperatur uap hingga mendekati temperatur ruangan dengan jumlah produk cair maksimum 42,5 wt% dengan bahan baku kayu merbau. Jumlah produk cair pada proses pirolisis dapat diprediksi dengan menggunakan variabel difusivitas termal bahan baku, laju pemanasan dan temperatur uap pada zona reaksi.  

---

ABSTRACT

---

Liquid smokes is a product originated from the pyrolysis process using biomass as a raw material. This product can be applied as fuel oil, preservation as the chemical base material. The liquid product from the pyrolysis process influenced by many operation parameters and feedstock materials. The optimum operation parameter and easy to apply as a base consider obtaining the maximum liquid yield.   The operational parameter such as optimum reaction temperature, heating rate, vapor temperature in the reaction zone, heat absorption in the liquid collection system and the variety of raw material as the main concern in this research. Raw material identified by its thermal characterization. This research aims to obtain optimum process and heat transfer phenomena by using a non-sweep gas fixed bed reactor with local Indonesian biomass in pyrolysis. The thermal characterization base on thermal diffusivity of raw material. The variation of the reaction temperature in the reactor and vapor temperature at the reaction zone was conducted to obtain an optimum temperature base on the type of feedstock and liquid collection system.  The use of proper LCS affects the amount of liquid yield.   The liquid yield prediction base on thermal diffusivity of biomass. The composition of liquid was analyzed using GC/MS. The optimum reaction temperature for biomass was 500 °C. The higher temperature tends to produce more gases, and the lower temperature will produce more char. The heating rate does not affect the liquid yield significantly, and vapor temperature at the reaction zone affect the liquid yield in pyrolysis using a non-sweeping gas Fixed-bed reactor. The optimum temperature at reaction zone between 150 °C - 250°C depends on the raw material. The higher vapor temperature at the reaction zone produce more gases and the liquid with the higher boiling point and has higher heating value. The higher thermal diffusivity of raw material decreases the heating rate.  The lower heating rate of raw material tends to increase liquid yield. The lowest TGA gradient tends to produce less liquid. Heat pipe was applied as a liquid collection system and able to condense pyrolysis vapor up to 42.5 wt%. The liquid yield can be predicted using thermal diffusivity of raw material, heating rate, and vapor temperature at the reaction zone.