Karakterisasi Kinerja Stratified Thermal Energy Storage Tank Menggunakan Difuser Radial Plat dengan Variasi Debit Aliran

Sari

ABSTRAK

 

Sistem kogenerasi adalah suatu sistem untuk menghasilkan energi termal selain energi listrik. Energi termal didapatkan dengan menggunakan gas yang tidak terpakai pada suhu yang masih cukup tinggi. Aplikasi sistem kogenerasi dikelompokkan menjadi dua tipe, yaitu untuk proses pemanasan dan pengkondisian udara. Pengaturan distribusi energi dilakukan sesuai dengan kebutuhan yaitu  saat terjadi beban rendah dan beban tinggi. Sistem kogenerasi membutuhkan sebuah tangki untuk menyimpan energi termal yaitu tangki penyimpan energi termal (PET) stratifikasi. Tangki PET ini dipakai karena memiliki kinerja yang handal serta konstruksinya yang sederhana. Kinerja tangki PET pada kasus ini dilakukan dengan variasi debit aliran. Penelitian  ini menggunakan pengujian eksperimen pada tangki PET berbentuk silinder dengan bentuk difuser radial plat. Variasi kasus dilakukan dengan tiga buah debit yang berbeda yaitu 1,22 dm³/menit, 1,27 dm³/menit dan 1,32 dm³/menit. Untuk menentukan kinerja tangki PET stratifikasi dilakukan dengan mengamati ketebalan termoklin menggunakan formulasi matematis serta analisa distribusi suhu menggunakan persamaan SDR (Sigmoid Dose Response). Hasil dari penelitian ini menunjukkan kinerja yang paling opttimal terhadap debit aliran 1,22 dm³/menit. Hal ini merepresentasikan pencampuran air panas dan air dingin dipengaruhi oleh aliran air panas saat memasuki tangki PET. Aliran air panas yang masuk dengan tenang akan membuat ketebalan termoklin yang terbentuk semakin kecil.

 

Kata kunci: tangki PET stratifikasi, parameter distribusi temperatur, parameter kinerja, ketebalan termoklin.

 

ABSTRACT

 

Cogeneration system is a system for generating thermal energy other than electrical energy. Thermal energy is obtained by using gas that is not used at a temperature that is still high enough. Cogeneration system applications are grouped into two types, for heating and air conditioning. Energy distribution arrangements made in accordance with the needs that when there is a low load and high load. Cogeneration systems require a tank for storing thermal energy is thermal energy storage tank (PET) stratification. PET tank is used because it has reliable performance and simple construction. Performance of PET tank in this case was done by varying the flow rate. This study used experimental testing on a cylindrical PET tank with a radial plate diffuser. Variations of cases performed with three different discharge is 1.22 dm³ / minute 1.27 dm³ / minute and 1.32 dm³ / minute. To determine the performance of the stratified PET tank, it was carried out by observing the thickness of the thermocline using a mathematical formulation and analyzing the temperature distribution using the SDR (Sigmoid Dose Response) equation. The results of this study indicate that the most opttimal performance against the flow rate of 1.22 dm³ / minute. This represents the mixing of hot and cold water is strongly influenced by the flow of hot water into the tank when the PET. The flow of hot water that enters calmly will make the thickness of the thermocline formed smaller.

 

Key words: PET tank stratification, temperature distribution parameters, performance parameters, thermocline thickness.