Karakterisasi Distribusi Temperatur dan Unjuk Kerja Tangki Penyimpan Energi Termal Stratifikasi Bertingkat dengan Variasi Diameter Difuser

(1)

SENATEK 2015| Malang, 17 Januari 2015 208

Karakterisasi Distribusi Temperatur dan Unjuk Kerja Tangki

Penyimpan Energi Termal Stratifikasi Bertingkat dengan

Variasi Diameter Difuser

Bambang Hadi Priyanto1_{,Joko Waluyo}2

1)_{Pasca sarjana Teknik Mesin JTMI – FT UGM}

2)_{Teknik Mesin dan Industri Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada} e-mail: bpriyanto@ymail.com

ABSTRAK

Tangki penyimpan energi termal stratifikasi sering digunakan pada pembangkit kogenerasi untuk menyimpan energi termal yang dihasilkan dari pemanfaatan energi gas buang yang keluar dari cerobong turbin gas. Tangki ini digunakan untuk pengaturan beban termal pada pengoperasian pembangkit kogenerasi dengan menyimpan energi pada saat beban rendah dan menggunakannya pada saat beban tinggi.

Pada penelitian ini dikembangkan metode baru dengan menggunakan model mekanistik yang ditentukan dari fungsi regresi non linier dengan menggunakan analisa distribusi temperatur untuk menentukan parameter unjuk kerja tangki PET stratifikasi. Data distribusi temperatur didapatkan dari eksperimen dengan variabel diameter diffuser berbentuk ring. Dengan model mekanistik tersebut dikembangkan untuk memformulasikan parameter-parameter unjuk kerja tangki penyimpan energi termal.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa distribusi temperatur air di dalam tangki penyimpan energi termal stratifikasi dapat direpresentasikan dengan persamaan Four Parameter Sigmoid (FPS). Secara garis besar persamaan ini menghubungkan penyebaran temperatur dengan empat parameter, yaitu temperatur rata-rata air dingin, temperatur rata-rata air panas, titik tengah termoklin, dan gradien kemiringan termoklin. Dengan menggunakan persamaan FPS, parameter distribusi temperatur tangki penyimpan energi termal dapat dijabarkan secara matematis. Parameter-parameter tersebut adalah titik batas dan ketebalan termoklin, energi tersimpan kumulatif (Qcum), serta unjuk kerja Half-cycle Figure of Merit (FoM1/2). Dari uji eksperimen yang dilakukan diketahui bahwa diameter diffuser memiliki pengaruh terhadap nilai S. Nilai S berpengaruh terhadap ketebalan termoklin,energi tersimpan kumulatif (Qcum) dan rasio

Half-cycle Figure of Merit (FoM1/2).

Kata kunci: Tangki Penyimpan Energi Termal Stratifikasi, Distribusi Temperatur,

Four Parameter Sigmoid (FPS),Termoklin,Half-cycle Figure of Merit (FoM1/2) ABSTRACT

Thermal energy storage tank stratification is often used in cogeneration plants to store thermal energy generated from the use of exhaust gas energy coming out of the chimney turbine. This tank is used for setting the thermal load on the operation of the cogeneration plant by storing energy during low load and use at times of high load.

In this study developed a new method using mechanistic models are determined from non - linear regression function using the temperature distribution analysis to determine the performance parameters of PET tank stratification. Temperature distribution data obtained from experiments with variable diameter ring-shaped diffuser. With the mechanistic model developed to formulate the parameters of performance of thermal energy storage tank.

The results showed that the water temperature distribution in the thermal energy storage tank stratification can be represented by the equation Four Parameter Sigmoid (FPS). Broadly speaking, this equation linking the spread of temperatures with four parameters, namely the average temperature of the cold water, the average temperature of hot water, the midpoint of the thermocline, and the slope of the thermocline. By use of the FPS, the parameters of temperature

(2)

distribution of thermal energy storage tank can be described mathematically. These parameters are the boundary points and the thickness of the thermocline, the energy stored cumulative (Qcum), as well as Half-cycle performance of the Figure of Merit (FoM1/2). From the experimental test is

known that the diameter of the diffuser has an influence on the value of S. Value S affects the thickness of the thermocline, the energy stored cumulative (Qcum) and Half-cycle ratio Figure of Merit (FoM1/2).

Keywords: Thermal Energy Storage Tank stratification, temperature distribution, Four

parameter sigmoid (FPS),Thermocline, Half-cycle ratio Figure of Merit.

Pendahuluan

Tangki penyimpan energi termal (PET) stratifikasi merupakan salah satu jenis tangki yang paling sering digunakan untuk cogeneration plant. Kelebihan tangki ini adalah konstruksinya yang sederhana, bekerja dengan beaya operasi rendah dan mempunyai unjuk kerja yang relatif tinggi dibandingkan dengan tangki jenis lainnya (ASHRAE [2]). Tangki ini bekerja dengan menyimpan air dingin dan air panas di dalam suatu tangki silinder vertikal. Air dingin tersimpan di bagian bawah tangki sementara air panas terletak di bagian atas, sedangkan air campuran terletak di bagian tengahnya. Pada konstruksinya tangki ini dilengkapi dengan dua buah nosel yang terletak di bagian bawah dan atas tangki (Electric Power Research Institute [5]). Pengoperasian tangki dilakukan dengan dua cara, yaitu siklus pengisian (charging) maupun siklus pelepasan (discharging) (Dincer I. dan Rosen M.A [4]). Pada pengoperasiannya sebagai tangki penyimpan air panas, dilakukan dengan mengalirkan air panas melalui nosel atas, sementara air dingin dikeluarkan lewat nosel bawah. Pada proses pelepasan energi termal dilakukan dengan mensirkulasikan air panas dari nosel atas, sementara air dingin dipompakan dari nosel bawah. Proses pengisian dan pelepasan tangki PET dilakukan saat tangki dalam keadaan penuh air. Distribusi temperatur air merupakan hal penting untuk menentukan unjuk kerja tangki PET stratifikasi (Macki E. dan Reeves G [8]). Karena menyimpan air panas dan dingin di dalam suatu tangki, konstelasi distribusi suhu air saat pengisian mempunyai bentuk yang unik yaitu menyerupai kurva S seperti terlihat di Gambar 1.

Gambar 1. Distribusi temperatur di tangki PET stratifikasi [11]

Satu sisi kurva S merupakan temperatur air dingin, sisi lainnya merupakan temperatur air panas, sedangkan sisi melengkungnya merupakan area termoklin temperatur air campuran. Berdasarkan sebaran temperatur air ini kemudian beberapa peneliti melakukan perhitungan unjuk kerja tangki PET stratifikasi. Parameter unjuk kerja yang penting adalah ketebalan

(3)

termoklin, energi tersimpan kumulatif dan Half-cycle Figure of Merit (FoM1/2) (Musser A dan Bahnfleth W.P [9]). Ketebalan termoklin merupakan tolok ukur seberapa baik mekanisme pemisahan di dalam tangki PET stratifikasi. Ketebalan termoklin ini digunakan untuk mengevaluasi mekanisme pemisahan air dari beberapa difuser yang dipasang di sisi masuk nosel (Bahnfleth W.P. dan Musser A [3]). Namun demikian metode yang digunakan untuk menentukan ketebalan termoklin tersebut menggunakan cara estimasi terhadap profil sebaran distribusi suhu. Estimasi dilakukan dengan pendekatan ekstrapolasi ujung termoklin dari titik tengahnya (Yoo J, Wildin M.W. dan Truman C.R [12]), dengan garis linier (Homan K., Sohn dan Soo [6]) dan menggunakan temperatur cut-off non dimensional dari capturing distribusi temperatur (Musser A [10]). Metode estimasi ini mengkibatkan hasil yang kurang akurat terhadap perolehan parameternya, karena kesulitan menentukan batas termoklin (Karim M [7]). Metode ini juga sulit dilakukan, karena harus melakukan langkah capturing terhadap profil sebaran temperaturnya (Amin M.A.A. dan Waluyo Joko [1]).

Parameter unjuk kerja penting lainnya adalah mengetahui besarnya energi tersimpan kumulatif selama pengoperasian tangki PET stratifikasi. Cara lama perhitungan energi tersimpan kumulatif dilakukan dengan hitungan diskret dengan membagi elevasi air di dalam tangki menjadi beberapa slab. Rumusan energi tersimpan kumulatif (Qcum) dinyatakan sebagai berikut (Dincer I. dan Rosen M.A [4]).









N n n r p n cum

M

C

T

Q

1

)

(

.

(1) Dimana

Mn : massa air setiap slab di dalam tangki (kg), Cp : Panas jenis air (kJ/kg.oC),

Tr : Temperatur acuan (oC),

Tn : Temperatur di setiap slab (oC), N : Jumlah slab.

Rumusan ini mempunyai kelemahan yaitu sulit aplikasi perhitungannya, karena harus membagi secara diskret virtual terhadap ketinggian air di dalam tangki PET stratifikasi. Selama ini ini belum ada formulasi matematis yang bisa digunakan secara komprehensif untuk menghitung energi tersimpan kumulatif di dalam tangki PET.

Parameter unjuk kerja lainnya yang digunakan untuk mengevaluasi pengoperasian tangki PET startifikasi adalah Half Figure of Merit (FoM1/2). Pada dasarnya FoM1/2 ini adalah tolok ukur efisiensi termal tangki PET stratifikasi karena kehilangan rugi konduksi dan efek pencampuran [13]. Rugi konduksi dan efek pencampuran ini disebut sebagai CLost. Harga CLost ini digambarkan sebagai daerah yang diarsir hitam di diagram skematik Gambar 2.

(4)

Rumusan dari Figure of Merit setengah (FoM1/2) dituliskan sebagai berikut :

Max Lost

C C

FOM1/21 (2)

CLost adalah hasil pengurangan kapasitis teoritis penyimpanan termal (CMax) dengan kapasitas aktual penyimpanan termal (CInt).Sekali lagi rumusan ini menyisakan kelemahan hasil yang kurang akurat karena harus melibatkan capturing distribusi temperatur yang harus terukur di lapangan. Rumusan ini perlu disempurnakan dengan formulasi matematis untuk memperoleh hitungan Figure of Merit Setengah secara eksak di dalam pengoperasian tangki PET stratifikasi.

Penelitian ini difokuskan untuk memperbaiki cara estimasi ini yaitu dengan membuat formulasi baru unjuk kerja tangki penyimpan termal stratifikasi. Formulasi tersebut dikembangkan dari model mekanistik yang disusun berdasarkan analisa distribusi temperatur. Dengan adanya formulasi matematis, diharapkan dapat membantu untuk pengkajian lanjut guna meningkatkan efisiensi pada perancangan dan pengoperasian tangki PET stratifikasi. Secara kongkrit penelitian dibungkus dengan pengujian tangki stratifikasi sebagai penyimpan air panas. Distribusi temperatur hasil pengujian digunakan untuk formulasi penentuan parameter unjuk kerja dan karakterisasi pengujian dengan variasi jenis difuser.

Metode Penelitian

Skema alat penelitian tentang karakterisasi distribusi temperatur pada tangki PET stratifikasi diperlihatkan seperti pada Gambar 3:

Gambar 3. Skema alat pengujian Keterangan Gambar 3:

1. Tangki PET bagian bawah (diameter dalam 200 mm)

2. Tangki Penampung air dingin 3. Pompa

4. Tangki Penampung Air Panas 5. Flow Meter

6. Gate Valve 7. Thermocouple

8. Tangki bagian atas (diameter dalam tangki (300 mm)

9. Diffuser (diameter ring 120 mm,180 mm dan 240 mm)

Langkah Penelitian

a. Pembuatan alat uji tangki penyimpan energi termal stratifikasi dengan skema terlihat di Gambar 3.

(5)

b. Melakukan pengujian dengan variasi tipe diffuser pada pengisian tangki PET stratifikasi penyimpan air panas. Pengisian dilakukan dengan mengalirkan air panas di nosel atas, sementara air dingin disirkulasikan dari nosel bawah.

c. Pengambilan data distribusi temperatur.

d. Menentukan parameter di dalam profil distribusi temperatur.

e. Memilih model mekanistik yang mempunyai bentuk kurva S serta memenuhi kriteria parameter di dalam profil distribusi temperatur. Pemilihan ini dengan menggunakan analisa regresi non linier.

f. Melakukan evaluasi terhadap model mekanistik. Jika hasilnya tidak memenuhi kriteria, pemilihan model diulang kembali.

g. Jika evaluasi sudah terpenuhi, maka model tersebut dikembangkan untuk memformulasikan parameter unjuk kerja tangki PET stratifikasi.

h. Formulasi parameter unjuk kerja pengisian tangki, yang meliputi ketebalan termoklin, kapasitas, energi tersimpan kumulatif dan Half Figure of Merit (FoM1/2)

i. Melakukan karakterisasi tangki PET stratifikasi pada variasi tipe diffuser.

Hasil dan Pembahasan

Distribusi temperatur

Data distribusi temperatur pada pengujian tangki PET stratifikasi dengan diameter difuser 12 cm,18 cm dan 24 cm digunakan untuk pemilihan persamaan distribusi temperatur. Data yang digunakan adalah data temperatur pada siklus pengisian dengan debit air 1,28 liter/menit. Plotting data ditampilkan di Gambar 4.

Gambar 4. Plot distribusi temperatur untuk Φ diffuser 24 cm Persamaan Model Matematis

Ketebalan termoklin dinyatakan sebagai WTC, gradien kelengkungan termoklin dinyatakan dengan S sedangkan posisi tengah termoklin adalah C yang menunjukkan kedalaman air dingin. Ketebalan termoklin ini menunjukkan area campuran antara air dingin dan panas. Persamaan matematis dipilih dengan kriteria mampu merepresentasikan profil kurva S yang berisikan 4 buah parameter Th, Tc, C dan S1 serta merupakan fungsi elevasi kedalaman air X. Dari hasil pemilihan dan pencocokan kurva diperoleh satu persamaan yang bisa memenuhi semua kriteria tersebut yaitu ‘Four Parameters Sigmoid (FPS)’. Persamaan Four Parameters Sigmoid (FPS) dituliskan sebagai berikut :

(6)

SENATEK 2015| Malang, 17 Januari 2015 213 1 / ) (

1

C X S C h C

e

T

_









(3)

Persamaan FPS menghubungkan distribusi temperatur dengan 4 parameter Tc, Th, C and S1, dan variabel elevasi air (X). Parameter Tc dan Th adalah temperatur rata-rata air dingin dan panas (o_{C). Parameter C adalah angka tak berdimensi titik tengah dari ketebalan termoklin,} sedangkan S1 adalah gradien kelengkungan dari termoklin. Sedangkan variabel X menyatakan parameter kedalaman air tak berdimensi

H N x

X . (4)

Dimana, x : elevasi di titik tengah slab (m)

H : kedalaman efektif air dalam tangki (m) N : jumlah slab di dalam tangki.

Evaluasi Persamaan Model Matematis

Plot distribusi temperatur di Gambar 4 digunakan untuk menentukan harga Tc, Th, C dan S1 dengan metode pencococokan kurva (curve fitting) menggunakan software sigmaplot. cokan kurva FPS. Perolehan harga- harga Tc, Th, C dan S1 disajikan di Tabel 1. Di Tabel 1 tersebut juga disajikan perolehan harga koefisien determinasi (R2_{) untuk mengevaluasi kecocokan kurva.}

Terlihat di Tabel 1, bahwa semua pola distribusi mampu didekati dengan persamaan FPS kecuali pada kondisi awal pengisian. Kondisi awal pengisian (menit ke 0) dinyatakan tidak konvergen pada regresi non linier dengan menggunakan FPS. Hal ini dapat difahami karena temperatur awal pengisian masih seragam pada temperatur air dingin, sehingga distribusi temperaturnya masih membentuk garis datar yang tidak membentuk pola kurva S. Sedangkan pada data lainnya, kurva FPS mempunyai kesesuaian yang sangat bagus terhadap sebaran datanya. Dari Tabel 1 terlihat bahwa semua harga R2_{lebih dari 0.99, hal ini menunjukkan} bahwa persamaan FPS mampu melakukan pencocokan kurva sebaran data dengan sangat baik. Persamaan FPS mampu merepresentasikan kurva S distribusi temperatur selama pengisian tangki PET stratifikasi.

Tabel 1. Evaluasi pendekatan kurva dengan software untuk diameter difuser 24 cm menggunakan fungsi FPS Waktu Φ diffuser 18 cm Keterangan Tc Th _C _S 1 R2 (o_C) ₍o_C) M en it ke 0 29.52 29.76 18.44 0.022 0.713 Tidak konvergen 5 29.97 49.42 1.03 1.512 0.999 Konvergen 10 29.94 49.39 2.07 1.481 0.999 Konvergen 15 29.99 49.28 3.03 1.470 0.999 Konvergen 20 29.98 49.41 4.15 1.462 0.999 Konvergen 25 29.97 49.41 5.18 1.450 0.998 Konvergen 30 29.98 49.61 6.11 1.445 0.998 Konvergen

Formulasi Parameter Unjuk Kerja Tangki PET

Persamaan FPS selanjutnya bisa digunakan untuk menjabarkan beberapa parameter unjuk kerja tangki PET stratifikasi antara lain ketebalan termoklin, energi tersimpan kumulatif, dan

(7)

SENATEK 2015| Malang, 17 Januari 2015 214 Ketebalan Termoklin (WTC)

Ketebalan termoklin (WTC) dihitung menggunakan persamaan (5). Untuk melakukan kajian ini rumusan temperatur cut – off ( = T-Tc/Th-Tc) [10]) digunakan untuk menunjukkan ujung profil thermoklin.                     1 . 1 1 ln . 2 S WTC _ (5)

Energi Tersimpan Kumulatif (Qcum)

Energi tersimpan kumulatif dilakukan dengan menyelesaikan integral persamaan kontinyu turunan dari persamaan FPS. Hal ini dilakukan dengan mensubstibtusikan dan

1 / ) ( 1 C X S C h C e T T T T _   

 ke persamaan (1). Selanjutnya diperoleh formulasi Qcum sebagai berikut.

                1 ln ). ( . . 1 1 1 / / / 1 C S S H S C c h p cum e e e S T T c A Q  (6)

Half Figure of Merit (FoM1/2)

Formulasi Half Figure of Merit (FoM1/2) diperoleh dari penyelesaian integral dari persamaan (2). Dengan persamaan SDR, formulasi CMax didapatkan sebagai berikut.

(7) Formulasi CLost dilakukan dengan menyelesaikan integral persamaan kontinyu

(8) dan substitusi 1 / ) ( 1 C X S C h C e T T T T _   

 . Selanjutnya diperoleh formulasi CLost sebagai berikut.

         1 1 1 . . . 1 . 2 ln . ). .( . . _C_S _U_S S C c h p Lost e e e S T T c A C



(9)

Karakterisasi Pengujian Tangki PET

Hasil formulasi unjuk kerja Tangki PET stratifikasi selanjutnya digunakan untuk mengkarakterisasi pengujian tangki PET dengan variasi difuser, yaitu jenis Filter dan shower. Karakterisasi dilakukan untuk mengkaji perolehan ketebalan termoklin, energi tersimpan kumulatif dan harga Figure of Merit setengah.

(i) Ketebalan termoklin (WTC)

Hasil perhitungan ketebalan termoklin (WTC) pada variasi difuser ditunjukkan di Gambar 7. Hasil ini diperoleh dari persamaan (5).

(8)

SENATEK 2015| Malang, 17 Januari 2015 215 Gambar 5. Perbandingan ketebalan termoklin pada variasi diffuser

Dari Gambar 5 dapat dilihat bahwa ketebalan termoklin yang terjadi dengan menggunakan difuser berdiameter 24 cm lebih kecil daripada difuser berdiameter 18 cm dan 12 cm. Hal ini disebabkan karena pengisian tangki PET stratifikasi dengan menggunakan difuser berdiameter 24 cm memiliki karakteristik aliran yang lebih halus sehingga terbentuk profil termoklin yang lebih tipis. Sedangkan pada pengisian dengan menggunakan difuser berdiameter 18 cm dan 12 cm memiliki karakteristik aliran yang cenderung memancar ke semua sisi dengan lebih cepat sehingga dapat merusak lapisan termoklin. Dari Gambar 5 juga terlihat bahwa pada ketiga difuser mempunyai harga ketebalan termoklin yang membesar seiring dengan bertambahnya waktu pengisian tangki PET stratifikasi. Hal ini menunjukkan area pencampuran air panas dan air dingin akan membesar selama proses pengisian tangki PET stratifikasi.

(ii) Energi Tersimpan Kumulatif (Qcum)

Hasil perolehan hitungan energi tersimpan kumulatif (Qcum) pada pengisian tangki PET dengan variasi difuser ditunjukkan di Gambar 6. Hasil perhitungan energi tersimpan kumulatif (Qcum) diperoleh dari persamaan (6). Dari Gambar 6, dapat dilihat bahwa nilai Qcum pada Φ diffuser 24 cm lebih besar dibanding harga Qcum pada Φ diffuser 18 cm dan Φ diffuser 12 cm. Hal ini menunjukkan bahwa pada pengisian tangki PET stratifikasi dengan Φ diffuser 24 cm mampu menyimpan energi panas yang lebih besar daripada Φ diffuser 18 cm dan Φ diffuser 12 cm.

Gambar 6. Grafik Qcum pada variasi difuser (iii) Half Figure of Merit (FoM1/2)

Hasil perhitunganFigure of Merit Setengah (FoM1/2) pada variasi difuser ditunjukkan pada Tabel 2, yang diperoleh dari hitungan persamaan (7) dan (9). Dari Tabel 2 didapatkan bahwa nilai Figure of Merit Setengah (FoM1/2) pada Φ diffuser 24 cm lebih besar daripada nilai rasio Figure of Merit Setengah dari pada Φ diffuser 18 cm dan Φ diffuser 12 cm. Hal ini menunjukkan

(9)

bahwa tangki PET stratifikasi dengan Φ diffuser 24 cm memiliki unjuk kerja termal yang lebih baik daripada variasi Φ diffuser 18 cm dan Φ diffuser 12 cm.

Tabel 2. Figure of Merit Setengah (FoM1/2) pada variasi difuser

Variasi Difuser FoM1/2

Φ diffuser 12 cm 0.967 ± 0.027 Φ diffuser 18 cm 0,970 ± 0.025 Φ diffuser 24 cm 0,982 ± 0,022

Gambar dan Tabel

Gambar dan tabel yang ditampilkan di atas adalah dari data terbaik dari tiga variasi diameter diffuser, sedangkan gambar dan tabel dibawah ini adalah data dari dua variasi diffuser lainnya yaitu Φ diffuser 12 cm dan Φ diffuser 18 cm.

Gambar 7. Pencocokan kurva FPS ke data distribusi temperatur dengan Sigmaplot Tabel 3. Evaluasi pendekatan kurva dengan software untuk diameter difuser 18 cm dan 12 cm

menggunakan fungsi FPS Waktu Φ diffuser 18 cm Φ diffuser 12 cm Tc Th _C _S 1 R2 Tc Th C S1 R2 (o_C) ₍o_C) ₍o_C) ₍o_C) M en it ke 0 29.52 29.76 18.44 0.022 0.713 29.5 29.9 6.7 1,069 0,407 5 29.97 49.42 1.03 1.512 0.999 30,0 49.2 1.1 1,606 0,998 10 29.94 49.39 2.07 1.481 0.999 29,9 49.1 2.1 1,583 0,999 15 29.99 49.28 3.03 1.470 0.999 30,0 49.1 3.1 1,566 0,999 20 29.98 49.41 4.15 1.462 0.999 30,0 49.2 4.2 1,558 0,999 25 29.97 49.41 5.18 1.450 0.998 30,0 49.1 5.2 1,547 0,998 30 29.98 49.61 6.11 1.445 0.998 30,0 49.2 6.3 1,534 0,998 Kesimpulan

Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan beberapa hal berikut.

a. Distribusi temperatur pada tangki PET stratifikasi dapat direpresentasikan dengan persamaan Four Parameters Sigmoid (FPS). Persamaan tersebut menghubungkan 4 parameter yaitu temperatur air panas (Th), temperatur air dingin (Tc), titik tengah termoklin tak berdimensi (C), dan kelengkungan gradien termoklin (S) dan fungsi kedalaman air takberdimensi.

(10)

b. Persamaan Four Parameters Sigmoid (FPS) dapat dijabarkan untuk memformulasikan secara eksak beberapa pararmeter unjuk kerja tangki PET stratifikasi, yaitu ketebalan termoklin (WTC), energi tersimpan kumulatif (Qcum) dan Figure of Merit Setengah (FoM1/2).

c. Karakterisasi pengujian tangki PET stratifikasi dengan variasi difuser diadapatkan hasil bahwa Φ diffuser 24 cm mempunyai harga parameter kelengkungan gradien termoklin yang lebih besar daripada Φ diffuser 12 cm dan Φ diffuser 18 cm. Dengan demikian Φ diffuser 24 cm mempunyai unjuk kerja yang lebih bagus, karena mempunyai ketebalan termoklin yang lebih tipis, mempunyai kapasitas energi tersimpan kumultaif lebih besar dan mempuyai efisiensi termal Figure of Merit Setengah yang yang lebih besar.

Daftar Pustaka

[1]. Amin M.A.A. dan Waluyo Joko, "Thermocline Thickness Evaluation on Stratified Thermal

Energy Storage Tank of Co-generated District Cooling Plant," Journal of Energy and Power Engineering, vol. 4, no. 2, pp. 28-33, 2010.

[2]. ASHRAE, Handbooks HVAC Applications, 2003.

[3]. Bahnfleth W.P. dan Musser A., "Thermal Performance of a Full Scale Stratified Chilled

Water Storage Tank," ASHRAE Transaction, vol. 104(2), pp. 377-388, 1998.

[4]. Dincer I. dan Rosen M.A., Thermal Energy Storage Systems and Applications, John Wiley

and Sons Ltd., 2001.

[5]. Electric Power Research Institute, Commercial Cool Storage Design Guide

Springer-Verlag, 1987.

[6]. Homan K., Sohn dan Soo, "Thermal Performance of Stratified Chilled Water Storage

Tanks " HVAC&R Research, vol. 2, pp. 158-170, 1996.

[7]. Karim M., "Performance Evaluation of A Stratified Chilled-Water Thermal Storage

System," World Academy of Science Engineering and Technology, vol. 53, pp. 328-334,

2009.

[8]. Macki E. dan Reeves G., "Stratified Chilled Water Storage Design Guide," Electric Power

Research Institute, 1988.

[9]. Musser A dan Bahnfleth W.P., "Field-Measured Performance of Four Full-Scale

Cylindrical Stratified Chilled-Water Thermal Storage Tanks," ASHRAE Transaction vol.

105 (2), pp. 218-230, 1998.

[10]. Musser A, "Field Measured and Modelled Performance of Full Scale Cylindrical Stratified

Chilled Water Storage Tanks," in Graduate School PhD Thesis: The Pennsylvania State

University, 1998.

[11]. Wang S.K., Handbook of Air Conditioning and Refrigeration,2nd ed. Mc. Graw Hill

Company, 2000.

[12]. Yoo J, Wildin M.W. dan Truman C.R., "Initial Formation of Thermocline in Stratified

Thermal Storage Tanks," ASHRAE Transaction, vol. 92(2A), pp. 280-292, 1986.

[13]. Zurigat Y.H. dan Ghajar A.J., Heat Transfer and Stratification in Sensible Heat Storage

System, in Thermal energy Storage System and Applications, 1st ed.: Dincer dan M Rosen: John Willey and Sons, 2002.