Aplikasi Material Perubahan Fasa Untuk Alat Penukar Kalor Terhadap Penyimpanan Energi Termal

Erwin - Erwin; Yefri Chan; Herry Susanto; Husen Asbanu

doi:10.70746/jstunsada.v13i1.259

Authors

Erwin - Erwin Universitas Darma Persada
Yefri Chan Program Studi Teknik Mesin Universitas Darma Persada
Herry Susanto Program Studi Teknik Mesin Universitas Darma Persada
Husen Asbanu Program Studi Teknik Mesin Universitas Darma Persada

DOI:

https://doi.org/10.70746/jstunsada.v13i1.259

Keywords:

Material, Konduktivitas termal, PCM, TES

Abstract

Phase Change Material (PCM) semakin populer digunakan sebagai sistem Thermal Energy Storage (TES) karena memiliki kapasitas penyimpanan energi laten yang besar dan perilaku isotermal yang baik. PCM dapat menyerap dan melepaskan energi panas laten dalam jumlah besar dan dapat diisi ulang tanpa memerlukan konsumsi energi tambahan. PCM menjadi alternatif yang menarik untuk aplikasi penyimpanan energi karena kemampuannya menjaga suhu yang stabil saat menyerap atau melepaskan energi panas laten. Kajian literatur dilakukan untuk mengumpulkan informasi tentang penggunaan material tertentu untuk meningkatkan kinerja penyimpanan energi termal, seperti material karbon dan busa tembaga. Dalam kajian literatur ini, disimpulkan bahwa komposit PCM dengan matriks grafit berpori dan jaringan serat karbon dapat meningkatkan konduktivitas termal dan menjaga stabilitas suhu dalam waktu yang cukup lama. Penggunaan CNT ultra-panjang dapat meningkatkan efisiensi sistem penyimpanan energi termal. Penambahan busa tembaga pada PCM dapat meningkatkan kinerja penyimpanan energi termal dengan cara meningkatkan konduktivitas termal dan mempercepat laju perpindahan panas, sehingga meningkatkan efisiensi penyimpanan energi termal. Komposit PCM dengan tambahan busa tembaga mampu menyerap panas secara efisien dengan entalpi yang tinggi dan memiliki stabilitas termal yang memadai pada rentang suhu yang relevan operasi, sehingga memiliki potensi untuk digunakan dalam aplikasi penyimpanan energi termal yang berkelanjutan.

References

[1] Putra, N. (2015). Uji Eksperimental Kinerja PCM Beeswax Sebagai Thermal Storage. Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV, 1.
[2] Astika, I. M. (2019). Phase Change Materials for Building Applications: A Review. Prosiding SNTTM XVIII, 2.
[3] Gracia, A. d. (2015). Phase change materials and thermal energy storage for buildings. Energy and Buildings, 1.
[4] Liwu Fan, J. K. (2011). Thermal conductivity enhancement of phase change materials for thermal energy storage: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 24-46.
[5] Sachin Ranaa, b. (2022). Sensitivity analysis and optimization of the structural parameters of the exchanger. Journal of Energy Storage, 1-2.
[6] Bauer, T. (2012). Thermal energy storage materials and systems. Annual Review of Heat Transfer, 133.
[7] Edi Elisa, I. G. (2022). Analisis Simulasi Pengaruh Variasi Jarak Dan Material Sirip Kondensor Ac Split Terhadap Laju Perpindahan Panas. Jurnal Rekayasa Mesin. Jurnal Rekayasa Mesin, 302-303.
[8] Fauzan, I. (2019). Penggunaan Pcm Sebagai Material Penyimpan Kalor Pada Lemar Pendingin. Vol 13 No 1 (2019):Simetris, 1-2.
[9] Muhammad Nadjib, S. N. (2015). Studi Eksperimental Penyimpanan Energi Termal pada Tangki. Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV), 1-6.
[10] Belén Zalba, J. M. (2003). Review on thermal energy storage with phase change: materials, heat transfer analysis and applications. Applied Thermal Engineering, 251-283.
[11] Andrew Mills, M. F.-H. (2006). Thermal conductivity enhancement of phase change materials using a graphite matrix. Applied Thermal Engineering, 1652-1661.
[12] C.Y. Zhao, W. L. (2010). Heat transfer enhancement for thermal energy storage using metal foams embedded within phase change materials (PCMs). Solar Energy, 1402-1412.
[13] Anna W. Kuziel, G. D. (2021). Ultra-long carbon nanotube-paraffin composites of record thermal conductivity and high phase change enthalpy among paraffin-based heat storage materials. Journal of Energy Storage, 102396.
[14] Hasan Babaei, P. K. (2013). Thermal conductivity enhancement of paraffins by increasing the alignment of molecules through adding CNT/graphene. International Journal of Heat and Mass Transfer, 209-216.
[15] T.X. Li, D. W. (2017). Experimental investigation on copper foam/hydrated salt composite phase change material for thermal energy storage. International Journal of Heat and Mass Transfer, 148-157.
[16] Matthieu Martinelli, F. B.-S.-F. (2016). Experimental study of a phase change thermal energy storage with copper foam. Applied Thermal Engineering, 247-261.
[17] Zhao Jiang, T. O. (2018). Thermal conductivity enhancement of phase change materials with form-stable carbon bonded carbon fiber network. Materials & Design, 177-184.