Departement Teknik Mesin Universitas Indonesia Kampus Baru UI Depok, Indonesia. Kampus Bukit Jimbaran, Kuta Selatan Bali

Teks penuh

(1)

Uji Eksperimental Kinerja PCM Beeswax Sebagai Thermal Storage

pada Aplikasi Pemanas Air Domestik

Nandy Putra

1, a*

,

Adi Winarta

1,2,b

dan Muhammad Amin

1

1

Applied Heat Transfer Research Group, Laboratorium Perpindahan Kalor Departement Teknik Mesin Universitas Indonesia

Kampus Baru UI Depok, Indonesia

2

Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali Kampus Bukit Jimbaran, Kuta Selatan Bali

a

nandyputra@eng.ui.ac.id, bartawina@gmail.com Abstrak

Temperatur air yang dihasilkan pada sistem pemanas air domestik biasanya berkisar antara 55-65°C. Phase Change Material (PCM) sebagai salah satu teknologi thermal storage dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik pada sistem pemanas air.

PCM memanfaatkan kalor laten untuk menyimpan energi dan melepaskannya pada kondisi yang diinginkan. Pada penelitian ini diuji sebuah sistem pemanas air domestik dengan volume air sebesar 100 liter. Sumber kalor pada pemanas ini menggunakan heater listrik dengan daya total 3000 Watt. Sejumlah PCM diletakkan didalam drum pemanas air sebagai thermal storage dengan tujuan mempertahankan temperatur air pada suhu diatas 60ºC sehingga penggunaan listrik oleh heater dapat dikurangi. Material PCM menggunakan bahan organik lilin lebah atau bees wax yang memiliki titik leleh 62,95°C. Bees wax ditempatkan pada kontainer yang terbuat dari pipa tembaga dengan diameter dalam 41,3 mm dan panjang 300 mm. Pengujian dilakukan dengan melakukan pemanasan PCM yang berada didalam kontainer dengan air sampai mencapai temperatur 75°C dengan variasi massa PCM dari 6 kg, 9 kg, 12 kg, 15 kg. Pengamatan temperatur dengan menggunakan PCM tersebut dibandingkan dengan pemanasan tanpa menggunkan PCM. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa menaikkan jumlah masa PCM yang digunakan didalam tangki air pemanas mampu menaikkan selisih temperatur air rata-rata air panas yang pada akhirnya akan memperpanjang ketersediaan air panas didalam tangki. Kenaikan penggunaan masa PCM yang paling efektif pada pengujian ini didapatkan pada penggunaan masa PCM 15 kg karena memberikan selisih temperatur rata-rata tertinggi yakni 1,69ºC dengan kenaikan penggunaan energi hanya 2,7%.

Kata kunci: Phase Change Material (PCM), Beeswax, Pemanas air domestik. Abstract

The temperature of water which is produced on the domestic water heating systems typically range between 55-65°C. Phase Change Material (PCM) as one of the thermal storage technology can be utilized to improve the efficiency of energy use in water heating systems. PCM utilizes latent heat to store energy and release it at the desired conditions.This study tested a domestic water heating system with 100 liters water volume. The heat source in heating is using an electric heater with a total power of 3000 Watts. A number of PCM is placed inside the water heater drum as a thermal storage to maintaining the temperature of the water keep above 60°C, so that the use of electricity by the heater can be reduced. PCM material using organic materials such as bees wax which has a melting point of 62,95°C. Bees wax is placed in containers made of copper pipe with an inner diameter of 41.3 mm and a length of 300 mm with PCM mass variation from 6 kg, 9 kg, 12 kg and 15 kg. All of these mass variation are compared with water heating without PCM. Experimental test result shows that increasing the amount of PCM inside the tank capable to increase temperatur average difference of hot water. Thereby will prolongs the duration of the ability of hot water. Based on these test 15 kg mass of PCM beeswax able to increase 1.69ºC temperatur difference average from conventional water heating with increasing consuming energy only 2.7%.

(2)

Pendahuluan

Dua pertiga konsumsi listrik di negara-negara berkembang digunakan untuk kebutuhan

gedung dan perumahan [1], sehingga

melakukan upaya konservasi energi dan efisiensi pada permasalahan ini merupakan hal yang sangat penting. Pemanas air domestik (domestic water heater) dengan sumber energi listrik merupakan salah satu

pengguna energi terbesar disamping

pendingin ruangan (air conditioning). Bahkan penggunaan dari pemanas air domestik ini sebagian besar dilakukan pada jam-jam WBP (Waktu Beban Puncak). Nkewetta et al.[2]

pada penelitian yang dilakukannya

menyatakan profil penggunaan aplikasi

pemanas air pada rumah tinggal mencapai

puncak pada jam-jam WBP seperti

diperlihatkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Profil penggunaan air panas pada perumahan [2]

Hal tersebut tentunya akan semakin

memperbesar penggunaan daya pada waktu yang spesifik dan menjadi beban yang sangat besar bagi pembangkit daya yang dimiliki Perusahaan Listrik Negera (PLN). Jika

seandainya beban daya listrik untuk

kebutuhan penggunaan pemanas air domestik ini dapat dialihkan dengan menggunakan aplikasi thermal energy storage (TES), maka dampak yang signifikan secara ekonomi, lingkungan dan sosial dapat dilakukan [1]. Pemanas air domestik merupakan aplikasi yang sangat baik jika dapat digandengkan dengan penggunaan energi surya. Walaupun terdapat sumber yang sangat melimpah tetapi penggunaan energi surya belum bisa menjadi familiar karena beberapa keterbatasan yang dimilikinya seperti, sifatnya yang intermittent, tidak steady dan sangat bergantung pada waktu. Sehingga penggunaan sistem energi

surya perlu memanfaatkan sistem thermal storage untuk memberikan kinerja yang lebih efisien dan layak.

Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan menyatakan bahwa mengaplikasikan Phase Change Material (PCM) didalam tangki air panas dapat menaikkan kerapatan energi dari tangki air panas [3, 4]. Aplikasi PCM didalam tangki air panas juga dapat memperpanjang waktu pelepasan kalor (discharging time) sehingga dapat mempertahankan temperatur air panas lebih lama [5-8]. Walaupun tidak semua hasil pengujian yang dilakukan selalu memberikan manfaat yang diinginkan dalam penggunaan PCM di dalam tangki air panas dan bahkan beberapa parameter operasional memiliki pengaruh yang lain pada tangki pemanas air [9-11].

Sinaringati et al. [12] melakukan penelitian dalam memanfaatkan material PCM beeswax dan paraffin sebagai heat energy storage pada inkubator bayi model Grashof. Penelitian ini menguji total 8 kg masa PCM cair yang dimasukkan kedalam kontainer yang terbuat dari plat tembaga berbentuk kotak. Pengujian kinerja dari inkubator yang menggunakan PCM sebagai sumber kalor dilakukan dari pukul 07.00 pagi sampai pukul 18.00 sore, sementara pada malam hari dimulai dari pukul 19.00 sampai dengan 06.00 pagi. Hasil dari pengujian ini menyatakan bahwa material

paraffin dan beeswax mampu

mempertahankan temperature 32ᵒC selama 8 jam pada jenis inkubator bayi yang diuji.

Hasil pengujian differential scanning

calorymetry (DSC) yang juga dilakukan menyatakan titik cair paraffin dan beeswax masing-masing sebesar 60.81ᵒC dan 62.95ᵒC dan kalor laten masing-masing material sebesar 171.97 J/kg dan 242.8 J/kg.

Winarta et al. [13] menguji kinerja 3,6 kg massa PCM beeswax pada aplikasi pemanas air domestik yang sama dengan penelitian ini dengan menggunakan tiga level temperatur pemanasan yakni 65ᵒC, 70ᵒC dan 75ᵒC. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa PCM beeswax baru bekerja sebagai thermal storage ketika temperatur pemanasan air rata-rata diberikan sampai 75ᵒC.

Dari beberapa kajian literatur sebelumnya maka tujuan dari penelitian kali ini adalah melakukan penggujian lanjutan dari hasil

(3)

yang diperoleh sebelumnya [13] yakni mengetahui kemampuan thermal storage PCM beeswax pada temperatur pemanasan air sampai dengan 75ᵒC dengan beberapa variasi massa PCM yakni 6 kg, 9 kg, 12, kg, 15 kg dan tanpa menggunakan PCM. Besarnya pencapaian temperatur rata-rata air panas yang dapat dipertahankan selama 20 jam dan penggunaan daya (Watt) serta energi total

(Watt hour) selama pemanasan akan

dibandingkan pada semua pengujian. Dengan mengetahui parameter tersebut diatas maka penggunaan PCM dengan material bees wax (lilin lebah) sebagai thermal storage pada

aplikasi pemanas air domestik dapat

diketahui.

Studi Pustaka

Ada tiga jenis dari sistem thermal energy storage (TES) yang digunakan sampai saat ini. TES tersebut antara lain adalah; yang pertama adalah sensibel heat storage yang berbasis pada penyimpanan energi thermal dengan pemanasan dan pendinginan cairan dan medium penyimpanan padat atau solid (air, pasir, molten salt dan batuan). Jenis yang

kedua adalah latent heat storage

menggunakan phase change material (PCM) dengan memanfaatkan perubahan phasa suatu material dari padat ke cairan atau cair ke padat. Jenis terakhir adalah thermo chemical storage (TCS) yang memanfaatkan reaksi kimia untuk penyimpanan dan pelepasan energi.

Penggunaan thermal storage system (TES) terutama sistem latent thermal storage

memberikan manfaat yang lebih baik

dibandingkan dengan sensible thermal

storage. Thermal storage dalam bentuk latent storage memberikan kapasitas penyimpanan energi per unit volume dan per unit massa yang jauh lebih besar [14]. Hal ini disebabkan oleh fakta yang menyatakan bahwa hampir sebagian besar material memiliki laten heat of fusion yang lebih tinggi dibandingkan dengan perubahan entalpinya, sebagai contoh rasio dari kalor laten terhadap panas spesifik dari air berkisar 80 [15]. Sehingga penyerapan atau pelepasan energi yang dilakukan selama mencairnya dan membekunya PCM mampu memindahkan energi dalam jumlah yang cukup besar jika dilihat dari jumlah masa dan

volume materialnya. Hal ini dapat

dimanfaatkan untuk melakukan penyimpanan energi yang cukup besar pada waktu-waktu tertentu pada saat keberadaan sumber utama berkurang drastis.

Karakteristik dari kalor laten dan rapat jenis yang tinggi dari sebuah material Phase Change Material (PCM) akan membuatnya lebih disukai sebagai medium penyimpan thermal (thermal storage), Material PCM dengan karakteristik yang sedemikian rupa dapat dimanfaatkan pada sebuah sistem yang akan dipanaskan (heat charging) pada saat luar waktu beban puncak (LWBP) yakni diluar jam 18.00 sampai dengan 22.00 dan kemudian melepas kalor (discharging) pada

saat waktu beban puncak. Sehingga

kebutuhan daya yang cukup tinggi pada WBP dapat diminimalkan yang apabila dapat diaplikasikan pada banyak tempat maka akan menaikkan efisiensi dari pembangkit.

Pencairan PCM berarti penyerapan (absorp) kalor dalam jumlah besar yang kemungkinan

juga termasuk kelebihan energi yang

didapatkan pada siang hari dari sumber energi surya. Energi thermal yang tersimpan dalam bentuk phasa cairan dari suatu material tertentu ini dapat digunakan pada saat sore dan malam harinya ketika sumber energi utama tidak lagi tersedia. Proses pelepasan energi thermal oleh PCM pada saat proses discharging ini akan mengembalikan phasa cair dari PCM kembali ke phase padat (solid). Begitu seterusnya siklus dari perubahan phase PCM dapat berlanjut terus selama tidak terdapat perubahan properti yang signifikan

mempengaruhi proses pemanfaatan

pertukaran kalor.

Cara ini juga dapat digunakan untuk mengurangi fluktasi temperatur yang terdapat pada pemanas air yang menggunakan solar energi. Dengan menyerap kelebihan energi yang dihasilkan solar sistem pada waktu-waktu tertentu dan melepaskannya pada waktu penggunaan solar energi tidak effisien.

Thermal energy storage (TES) adalah

teknologi yang menyimpan energi thermal dengan media penyimpanan panas atau dingin sehingga energy yang tersimpan tersebut dapat digunakan pada waktu kedepannya baik untuk aplikasi pemanasan, pendinginan atau pembangkitan daya. Sistem TES biasanya

(4)

terutama sekali pada aplikasi manajemen energi pada bangunan dan proses-proses industri.

Selain dapat melakukan penyeimbangan

(balancing) penggunaan energi pada

bangunan dengan periode waktu harian dan mingguan dengan menyimpan kelebihan dan

menyalurkan energi (biasanya energi

thermal), TES juga dapat mereduksi

kebutuhan energi pada saat beban

puncak,emisi CO2 dan biaya yang

dikeluarkan. Sehingga dapat meningkatkan

efisiensi penggunaan energi secara

keseluruhan.

Bees wax (cera alba) merupakan jenis lilin yang diproduksi secara alami oleh lebah madu yang nama latinnya genus apis. Dari sisi kimiawi, beeswax disusun oleh senyawa ester (-COO-) dari asam lemak (fatty acid) dan beberapa rantai alkhohol yang panjang.

Beeswax memiliki rumus empiris

C15H31COOC30H61 dan termasuk ke dalam

senyawa ester (alkane) yang terdiri dari palmitate, palmitoleate, hydroxypalmitate dan ester oleat[12]. Properties standar dari material beeswax yang digunakan sebagai PCM pada pengujian ini diberikan pada tabel dibawah berikut.

Tabel 1. Propertis PCM Bees Wax [16]

Propertis Bees Wax Deskripsi

Titik leleh 61.8 [°C] Temperatur perubahan warna 85 [°C] Titik nyala 204.4 [°C] Rapat jenis 0.970 [g/cm3] Warna Yellow Metodologi

Pada penelitian ini sebuah sistem pemanas air yang sederhana (Electric Water Heater) dibuat untuk melakukan pengujian. Pemanas air dibuat dengan menggunakan tangki air berbentuk silinder dengan sumber panas heater listrik. Tangki air yang digunakan memiliki diameter 480 mm dengan tinggi 750 mm dengan volume air yang dapat ditampung adalah 130 liter. Volume air yang digunakan pada pengujian pemanas air ini adalah 100 liter (massa jenis air = 996.5 kg/m3 pada suhu 27ᵒC). Sumber panas yang digunakan pada penelitian ini heater listrik AC dengan daya

1000 Watt (220 Volt, 50-60 Hz). Pada tangki air tersebut diletakkan 3 buat chromalux heater (water heater). Untuk memperkecil rugi-rugi thermal yang terjadi pada seluruh permukaan bagian luar dari tangki dilapisi dengan isolasi yang terdiri atas lapisan polyurethane (thermal konduktifitas 0.023 W/m.K) setebal 30 mm dan plat BJLS 80 dengan ketebalan 8 mm.

Material PCM yang digunakan adalah beeswax dengan properti seperti yang ditampilkan pada Tabel 1. Sebelum diinjeksi kedalam kontainer yang terbuat dari pipa tembaga PCM dipanaskan menggunakan kompor listrik sampai phasenya berubah menjadi cair. Kontainer PCM menggunakan material tembaga untuk mempermudah proses perpindahan kalor dari PCM ke air. Dimensi kontainer dengan diameter luar 41.3 mm dan panjang 300 mm. Pada bagian ujung container diberikan valve untuk saluran injeksi PCM. Masa PCM bees wax rata-rata yang diinjeksi ke dalam tabung sebesar 0,590 kg. Pengujian dilakukan didalam ruangan dengan dengan temperatur lingkungan dijaga pada 25ᵒC menggunakan air conditioning. Material PCM yang digunakan yakni bees wax merupakan produk lokal yang didapatkan dari industri UKM di daerah Cibubur, Jawa Barat.

Proses perekaman data temperatur air didalam tangki dilakukan dengan menggunakan sistem data akuisisi NI cDAQ 9174 dengan modul

thermokopel NI 9213. Penempatan

thermokopel pada tangki air adalah secara vertical dengan jumlah 9 titik. Thermokopel yang digunakan adalah tipe K dengan diameter 0,6 mm (dengan error ± 0,5ᵒC) dan menggunakan isolasi teflon. Pengambilan data daya (Watt) menggunakan system data akuisisi NI cDAQ 9174 dengan modul arus NI-9227 dan modul tegangan AC NI-9225 untuk maksimum tegangan 220 Volt. Kedua sistem data akuisisi tersebut dihubungkan ke sebuah PC untuk mengambil data secara simultan. Skematik peralatan uji dapat dilihat pada Gambar 2 dibawah berikut.

(5)

Gambar 2. Skematik Peralatan Uji Prosedur pengambilan data dari pengujian ini

dilakukan dengan tahapan langkah

sebagaimana dibawah berikut:

1. Persiapan alat uji dengan pengisian air didalam tangki air sebesar 100 liter. 2. Persiapan sistem data akuisisi temperatur

dan data akuisisi dari pengukuran daya listrik.

3. Memasukan kontainer PCM ke dalam tangki air sejumlah variasi yang akan diambil datanya.

4. Menutup tangki air dan memastikan

semua permukaan tangki terisolasi

dengan baik.

5. Menghidupkan saklar utama heater dan perekaman data temperatur dan daya listrik yang digunakan dimulai.

6. Ketika temperature air mencapai 75ᵒC, saklar heater dimatikan (switch-off) dengan pengamatan data temperatur tetap dilakukan sampa 20 jam.

7. Pengujian diulangi kembali ke no.1 dengan variasi massa PCM yang berbeda dan semua pengujian penggunaan PCM dibandingkan dengan penggunaan tanpa PCM.

Gambar 3. Foto Alat Uji

Hasil dan Pembahasan

Dari hasil pengujian yang dilakukan

didapatkan grafik temperatur rata-rata air di

dalam tangki pemanas dengan penggunaan PCM dari variasi dari 6 kg, 9 kg, 12 kg dan 15

yang semuanya dibandingkan dengan

temperatur rata-rata air yang pemanasannya tidak menggunakan PCM. Pemanasan air didalam tangki dengan heater dilakukan sampai temperatur rata-rata air mencapai 75ºC bertujuan untuk memastikan bahwa phasa PCM didalam kontainer tembaga seluruhnya sudah berada dalam phase cair. Sehingga fungsi PCM sebagai sistem thermal storage dapat tercapai dengan baik. Pada gambar 4 dapat dilihat bahwa proses charging dari PCM bees wax dengan PCM dan tanpa PCM. Pencapaian temperatur rata-rata air 75ºC lebih lama dicapai dengan PCM jika dibandingkan dengan pemanasan air tanpa PCM.

Gambar 4. Grafik temperatur air pada penggunaan PCM 6 kg dengan tanpa PCM

Pada gambar 5 diperlihatkan pada grafik bahwa terjadi kenaikan selisih temperatur rata-rata air secara perlahan pada penggunaan PCM. Pada penggunaan PCM 6 kg kenaikan temperatur air ini sangat tipis dan mulai meningkat seiring penambahan PCM pada variasi PCM 9 kg, 12 kg dan 15 kg. Hal

diakibatkan oleh pelepasan kalor

(discharging) yang dilakukan oleh PCM mengalami kenaikan seiring bertambahnya masa PCM yang digunakan. Pada penggunaan masa PCM yang paling tinggi yakni 15 kg efek transfer kalor yang terjadi lebih besar (efek discharging yang lebih tinggi) karena masa PCM yang lebih besar memiliki kalor spesifik total yang lebih tinggi.

(6)

Gambar 5. Grafik perbandingan temperatur rata-rata semua variasi PCM dengan tanpa

PCM

Kenaikan dari temperatur rata-rata air pada tangki dengan penggunaan PCM pada variasi masa tersebut jika dibandingkan dengan tanpa penggunaan PCM dapat dilihat pada Gambar grafik 6. Kenaikan temperatur dihasilkan dengan penambahan masa PCM. Hal ini menandakan bahwa terjadi transfer kalor semakin tinggi dengan peningkatan masa PCM. Penggunaan PCM dengan masa yang paling besar memiliki total energi untuk memanaskan air yang lebih tinggi.

Gambar 6. Grafik perbandingan temperatur rata-rata PCM 15 kg dengan selisih

temperatur.

Gambar 7. Grafik selisih temperatur antara penggunaan PCM

Pada Gambar grafik 6 dibuat suatu

perbandingan antara grafik temperatur air rata-rata pada penggunaan PCM 15 kg dan tanpa PCM dibandingkan dengan selisih temperatur yang terjadi antara temperatur rata-rata air yang dipanaskan tanpa PCM dengan temperatur air yang pemanasannya menggunakan PCM 15 kg. Dari grafik ini selisih ini dapat kita lihat bahwa pada saat awal pemanasan selisih temperatur antara penggunaan PCM dan tanpa PCM adalah minus, yang berarti temperatur air rata pemanasan air tanpa PCM lebih tinggi jika dibandingkan dengan penggunaan PCM. Hal ini terjadi karena pada saat pemanasan awal, PCM menyerap energi yang terdapat pada air panas untuk menaikkan temperaturnya sampai mencapai temperatur lelehnya kemudian berubah phase dari padat menjadi cair. Proses penyerapan energi oleh PCM ini yang

dinamakan proses charging. Akibatnya

temperatur air panas akan lebih rendah pada saat terjadinya proses ini. Ketika temperatur air rata-rata melewati titik leleh PCM (sekitar 62,9oC) selisih temperatur negatif akan mencapai puncak dan kembali ke nilai yang positif yang menandakan proses discharging dari PCM dimulai dan energi berpindah dari PCM ke air panas.

Pada gambar 7 diberikan perbandingan selisih temperatur pada tiap-tiap penggunaan masa PCM. Dari grafik ini terlihat bahwa penggunaan masa PCM 6 kg memiliki selisih negatif yang terendah karena penyerapan energi pada proses charging yang paling kecil

(7)

akibat dari penggunaan masa yang paling rendah. Jumlah masa yang paling rendah menyebabkan total kalor spesifiknya lebih rendah dibandingkan dengan jumlah masa yang lebih tinggi.

Nilai selisih negatif ini mencapai puncak pada kisaran waktu 2,5 jam atau sampai pada saat proses pemanasan air berakhir atau ketika temperatur air rata-rata mencapai 75°C. Setelah itu selisih temperatur negatif akan menurun secara drastis sampai mencapai titik A dimana proses discharging dari PCM dimulai. Pada proses discharging ini PCM

mulai memberikan energi kalor yang

dimilikinya ke air panas sehingga temperatur air panas rata-rata dengan menggunaakan PCM menjadi lebih tinggi dibandingkan tanpa penggunaan PCM.

Gambar 8. Grafik penggunaan energi (Wh) oleh heater pada berbagai variasi masa PCM

dengan tanpa PCM

Pada Gambar 8 diperlihatkan bahwa selisih penggunaan daya antara pemanasan tanpa penggunakan PCM (PCM 0 kg) dengan rata-rata variasi daya yang menggunakan PCM sebenarnya tidak terlalu signifikan yakni sebesar 0,623 kWh atau 9,87%. Sehingga potensi dari penggunaan PCM sebagai thermal storage dari pengujian ini dapat dikatakan cukup tinggi pada pengujian ini. Kenaikan penggunaan energi yang tidak terlampau signifikan pada penggunaan PCM sebagai thermal storage ini sangat berpotensi menaikkan efisiensi dari sistem pemanas air secara keseluruhan.

Jika penggunaan energi rata-rata pada keempat variasi masa dikurangkan dengan

penggunaan energi terbesar (masa 9 kg) selisihnya hanya 0,17 kWh atau sebesar 2,73%. Hal ini menyatakan bahwa tiap-tiap variasi penggunaan massa PCM memiliki

selisih penggunaan energi yang tidak

terlampau besar. Sehingga jika untuk

mencapai kenaikan selisih temperatur

pemanasan air yang lebih tinggi yang pada akhirnya memperpanjang waktu bertahannya temperatur pada tingkat yang diinginkan (pada pengujian ini diatas 60oC) maka penggunaan PCM material beeswax dengan masa 15 kg lebih direkomendasikan.

Kesimpulan

Dari hasil pengujian yang dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan yakni antara lain:

1. Menaikkan jumlah masa PCM yang digunakan didalam tangki air pemanas mampu menaikkan selisih temperatur air rata-rata air panas yang pada

akhirnya akan memperpanjang

ketersediaan air panas didalam tangki. 2. Kenaikan jumlah massa PCM yang

digunakan juga memberikan kenaikan jumlah energi yang digunakan untuk pemanasan.

3. Kenaikan penggunaan masa PCM yang paling efektif pada pengujian ini didapatkan pada penggunaan masa PCM 15 kg karena memberikan selisih temperatur rata-rata tertinggi yakni 1,69ºC dengan kenaikan penggunaan energi hanya 2,7%.

Ucapan Terima Kasih

Penulis mengucapkan terima kasih atas pendanaan penelitian yang diberikan oleh DRPM UI melalui “Hibah PUPT 2015 Universitas Indonesia”

Daftar Pustaka

[1] A. Najafian, F. Haghighat, and A. Moreau, "Integration of PCM in domestic hot water tanks: Optimization for shifting peak demand," Energy and Buildings. [2] D. N. Nkwetta, P.-E. Vouillamoz, F.

(8)

Moreau, and A. Daoud, "Impact of phase change materials types and positioning on hot water tank thermal performance: Using measured water demand profile," Applied Thermal Engineering, vol. 67, pp. 460-468, 3/31/2014 2014.

[3] L. F. Cabeza, M. Ibáñez, C. Solé, J. Roca, and M. Nogués,

"Experimentation with a water tank including a PCM module," Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 90, pp. 1273-1282, 5/23/2006 2006. [4] M. A. Fazilati and A. A. Alemrajabi,

"Phase change material for enhancing solar water heater, an experimental approach," Energy Conversion and Management, vol. 71, pp. 138-145, 4/27/2013 2013.

[5] L. F. Cabeza, A. Castell, C.

Barreneche, A. de Gracia, and A. I. Fernández, "Materials used as PCM in thermal energy storage in buildings: A review," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, pp. 1675-1695, 01/20/2011 2011.

[6] M. Mazman, L. F. Cabeza, H.

Mehling, M. Nogues, H. Evliya, and H. Ö. Paksoy, "Utilization of phase change materials in solar domestic hot water systems," Renewable Energy, vol. 34, pp. 1639-1643, 11/22/2008 2009.

[7] D. N. Nkwetta, P.-E. Vouillamoz, F. Haghighat, M. El Mankibi, A.

Moreau, and K. Desai, "Phase change materials in hot water tank for shifting peak power demand," Solar Energy, vol. 107, pp. 628-635, 7/2/2014 2014. [8] M. Nabavitabatabayi, F. Haghighat, A.

Moreau, and P. Sra, "Numerical analysis of a thermally enhanced domestic hot water tank," Applied Energy, vol. 129, pp. 253-260, 9/15/2014 2014.

[9] E. Talmatsky and A. Kribus, "PCM storage for solar DHW: An unfulfilled

promise?," Solar Energy, vol. 82, pp. 861-869, 10/10/2008 2008.

[10] T. Kousksou, P. Bruel, G. Cherreau, V. Leoussoff, and T. El Rhafiki, "PCM storage for solar DHW: From an unfulfilled promise to a real benefit," Solar Energy, vol. 85, pp. 2033-2040, 6/12/2011 2011.

[11] R. Padovan and M. Manzan, "Genetic optimization of a PCM enhanced storage tank for Solar Domestic Hot Water Systems," Solar Energy, vol. 103, pp. 563-573, 1/21/2014 2014. [12] S. Sinaringati, N. Putra, M. Amin, and

F. Afriyanti, "The Utilization of Paraffin and Beeswax as Heat Energy Storage in Infant Incubator," in International Conference on

Mechanical Engineering 2015, 2015. [13] A. Winarta, M. Amin, and N. Putra,

"Aplikasi PCM Bees Wax sebagai Teknologi Peyimpan Energi (thermal storage) pada Pemanas Air Domestik," in Konferensi Nasional Engineering Perhotelan VI 2015, Universitas Udayana Denpasar Bali, 2015.

[14] I. Dincer, "Evaluation and selection of energy storage systems for solar thermal applications," International Journal of Energy Research, vol. 23, pp. 1017-1028, 1999.

[15] I. Al-Hinti, A. Al-Ghandoor, A. Maaly, I. A. Naqeera, Z. Al-Khateeb, and O. Al-Sheikh, "Experimental investigation on the use of water-phase change material storage in conventional solar water heating systems," Energy Conversion and Management, vol. 51, pp. 1735-1740, 12/30/2009 2010.

[16] R. Ramnanan-Singh, "Formulation & Thermophysical Analysis of a

Beeswax Microemulsion & The Experimental Calculation of its Heat Transfer Coefficient," City University of New York, 2012.

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...

Related subjects :