PUTRA, ARKANANTA FA'IQ YUANA (2025) INVESTIGASI PROSES PELEBURAN GARAM SEBAGAI PHASE CHANGE MATERIAL (PCM) DENGAN VARIASI SIFAT TERMAL TERHADAP TEMPERATUR MENGGUNAKAN MODEL NUMERIK ENTALPI POROSITAS. S1 thesis, Universitas Mercu Buana Jakarta.
|
Text (HAL COVER)
01 COVER.pdf Download (568kB) | Preview |
|
![[img]](https://repository.mercubuana.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (BAB I)
02 BAB I.pdf Restricted to Registered users only Download (203kB) |
|
|
Text (BAB II)
03 BAB II.pdf Restricted to Registered users only Download (621kB) |
|
|
Text (BAB III)
04 BAB III.pdf Restricted to Registered users only Download (855kB) |
|
|
Text (BAB IV)
05 BAB IV.pdf Restricted to Registered users only Download (580kB) |
|
|
Text (BAB V)
06 BAB V.pdf Restricted to Registered users only Download (149kB) |
|
|
Text (DAFTAR PUSTAKA)
07 DAFTAR PUSTAKA.pdf Restricted to Registered users only Download (174kB) |
|
|
Text (LAMPIRAN)
08 LAMPIRAN.pdf Restricted to Registered users only Download (1MB) |
Abstract
The development of effective energy storage systems has been encouraged due to the growing demand for energy globally and government initiatives to reduce their negative effects on the environment. One of potential option for treatment is Thermal Energy Storage (TES), especially when Phase Change Materials (PCM) are used, which have a large energy storage capacity. Salt as a PCM in TES system can store thermal energy from the sun in the form of latent heat through a melting process. Recently, enthalpy-porosity numerical model can be used to observe the melting phenomenon of a PCM. However, the enthalpy-porosity numerical model still utilizes constant thermal properties (specific heat and thermal conductivity) during the melting proces. Therefore, this research aims to investigate the melting phenomena of salt as PCM with temperature-dependent thermal properties by enthalpy-porosity numerical model. The thermal properties of salt (thermal conductivity and specific heat) are expressed as a function of temperature to capture their changes based on changes in temperature. The salt used in this research is kalium chloride (KCl) and sodium chloride (NaCl). The computational domain used in this research is a concentric pipe with the assumption that the salt fills the entire domain space. According to numerical analysis, it takes 780 seconds for KCl salt and 777 seconds for NaCl salt to melt as a PCM. The melting time of KCl salt with temperaturedependent thermal properties is 21.88% longer than salt with constant thermal properties. Thus, the melting time of NaCl salt with varying thermal properties with comparison to temperature is 25.29% shorter compared to constant thermal properties. Furthermore, throughout the melting process, both kinds of salt have a tendency to melt more slowly until the entire domain melts. Keywords: Melting process, KCl salt, NaCl salt, Variation of thermal properties depend on temperature, Porosity enthalpy numerical model Peningkatan kebutuhan energi global dan upaya untuk mengurangi dampak lingkungan telah mendorong pengembangan teknologi penyimpanan energi yang efisien. Thermal Energy Storage (TES) menjadi salah satu solusi potensial, khususnya dengan penggunaan Phase Change Materials (PCM) yang memiliki kapasitas penyimpanan energi tinggi. Garam sebagai PCM pada sistem TES dapat menyimpan energi termal dari matahari dalam bentuk kalor laten melalui perubahan fase berupa peleburan. Pada saat ini, model numerik entalpi porositas dapat digunakan untuk mengamati proses peleburan sebuah PCM. Namun, penggunaan model numerik entalpi porositas masih menggunakan sifat termal (kalor spesifik dan konduktivitas termal) konstan selama proses peleburan. Hal ini merupakan proses penyederhanaan, karena pada dasarnya sifat termal suatu material akan berubah jika temperaturnya berubah. Berkaitan dengan hal itu, penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi proses peleburan garam sebagai PCM dengan variasi sifat termal pada model numerik entalpi porositas. Jenis garam yang digunakan adalah kalium klorida (KCl) dan natrium klorida (NaCl). Domain komputasi yang digunakan berupa pipa konsentris sebagai representasi shell and tube TES dengan asumsi garam memenuhi seluruh ruang domain tersebut. Hasil perhitungan numeriknya menunjukkan bahwa proses peleburan garam sebagai PCM untuk garam KCl membutuhkan waktu selama 780 s dan untuk garam NaCl membutuhkan waktu selama 777 s. Waktu peleburan garam KCl dengan variasi sifat termal terhadap temperatur lebih lama 21,88% dibanding sifat termal konstan. Sementara itu, waktu peleburan garam NaCl dengan variasi sifat termal terhadap temperatur lebih singkat 25,29% dibanding sifat termal konstan. Selain itu, laju peleburan kedua jenis garam cenderung menurun selama proses peleburan hingga seluruh domain melebur. Kata kunci : Proses peleburan, Garam KCl, Garam NaCl, Variasi sifat termal terhadap temperatur, Model numerik entalpi porositas
Actions (login required)
 |
View Item |
