Evaluasi Numerik Tangki Penyimpanan Panas Dengan Verifikasi Eksperimen

Abstract

ABSTRAK Penelitian ini membahas tentang evaluasi secara numerik peristiwa perpindahan panas pada tangki penyimpanan energi termal yang menggunakan air sebagai media. Tangki penyimpanan energi termal memiliki dimensi dengan diameter 30 cm dan tinggi 50 cm. Pada penelitian ini, diasumsikan tangki diisolasi oleh lapisan polyfoam sebagai insulator termal dengan berbagai kondisi ketebalan. Tangki diletakkan pada kondisi temperatur udara sekitar sebesar 25 °C dan kondisi awal air di dalam tangki adalah 80 °C. Evaluasi secara numerik dilakukan dalam waktu 4 jam, yang hasilnya akan diverifikasi dengan hasil percobaan. Berdasarkan proses verifikasi yang dilakukan, nilai error evaluasi numerik yang diperoleh sebesar 8 %, 1,9 %, 1,5 %, 2,1 %, 2,7 % dengan nilai heatloss sebesar 19,3 J/s, 11,8 J/s, 8,6 J/s, 7,7 J/s, 2,9 J/s untuk kondisi sistem dengan ketebalan insulator termal sebesar 0, 0,5, 1, 2, 5 cm. Kata Kunci : tangki penyimpanan energi termal, perpindahan panas, laju kalor, insulator termal. ABSTRACT This study discusses the numerical evaluation of heat transfer on thermal storage tank with water as medium. The dimension of tank is 30 cm diameter and 50 cm height. For study case, the tank is insulated by polyfoam layer with various thickness. The tank is located in 25 °C of ambient temperature and the initial condition of water inside the tank is 80 °C. The numerical evaluation is conducted for 4 hours. For validation, the result is than compared with the experiment. The error of numerical evaluation are obtained 8 %, 1.9 %, 1.5 %, 2.1 %, 2.7 % and the heatloss are 19.3 J/s, 11.8 J/s, 8.6 J/s, 7.7 J/s, 2.9 J/s for 0, 0.5, 1, 2, 5 cm thickness of insulation layer respectively. Keywords : thermal energy storage tank, heat transfer, heat rate, thermal insulation.