Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Phase Change Material (PCM) adalah material yang dapat digunakan sebagai solusi untuk masalah krisis energi yang dihadapi dunia. Kesesuaian jenis PCM yang digunakan dan ketahanan material selama beroperasi merupakan faktor penting yang harus diperhatikan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik dan stabilitas termal PCM dengan melakukan pengujian siklus termal. Karakterisasi PCM meliputi beberapa pengujian yaitu DSC, FTIR, KD2, SEM-EDS dan viscometer. Pengembangan metode alat uji siklus termal untuk menguji stabilitas termal PCM telah dilakukan dalam penelitian ini dengan menggunakan termoelektrik sebagai media pemanas dan pendingin. Sampel PCM yang digunakan pada penelitian ini adalah palm wax, soy wax dan paraffin wax. Hasil pengujian karakteristik material menunjukkan bahwa palm wax memiliki kandungan O2 paling tinggi yaitu 18,6%. Konduktivitas termal yang dimiliki palm wax adalah 0,162 W/m°C pada suhu 65°C. Palm wax memiliki nilai panas laten pemanasan tertinggi sebesar 149.1721 J/g. Desain baru alat uji siklus termal berbasis termoelektrik dapat mengurangi waktu pengujian dan memiliki bentuk yang sederhana sehingga mempermudah mobilitas alat uji. Hasil pengujian selama 1 jam menunjukkan bahwa palm wax, soy wax dan paraffin wax memperoleh jumlah siklus terturut-turut yaitu 20, 13, 60 siklus. Karakterisasi PCM hasil uji siklus termal menunjukkan bahwa palm wax mengalami degradasi paling sedikit dibandingkan dengan material lain setelah mengalami 1000 siklus. ......Phase Change Material (PCM) is a material that can be used as a solution to the problem of the energy crisis facing the world. The suitability of the type of PCM used and material resistance during operation are important factors that must be considered. The purpose of this study was to determine the characteristics and thermal stability of PCM by conducting thermal cycle testing. PCM characterization includes several tests namely DSC, FTIR, KD2, SEM-EDS and viscometer. The development of thermal cycle test method to test the thermal stability of PCM has been carried out in this study by using thermoelectric as a heating and cooling media. The PCM samples used in this study were palm wax, soy wax and paraffin wax. The results of the testing of material characteristics showed that palm wax had the highest O2 content of 18.6%. The thermal conductivity of palm wax is 0.162 W/m°C at 65°C. Palm wax has the highest heating latent heat value of 149.1721 J/g. The new design of thermoelectric-based thermal cycle test equipment can reduce testing time and has a simple shape so as to facilitate test mobility. Test results for 1 hour showed that palm wax, soy wax and paraffin wax obtained a number of consecutive cycles of 20, 13, 60 cycles. PCM characterization results of the thermal cycle test showed that palm wax experienced the least degradation compared to other materials after experiencing 1000 cycles.

Abstrak :
Penelitian ini memiliki tujuan untuk menghasilkan Phase Change Material (PCM) organik berbasis natural wax dan aplikasinya pada manajemen termal bangunan. Selain itu untuk mengetahui pengaruh nanopartikel, yaitu grafena dan MAXene dalam komposit PCM yang dihasilkan melalui metode impregnasi basah. Natural wax yang digunakan adalah soy wax, paraffin wax dan palm wax. Nanopartikel grafena dan MAXene (Ti3AlC2) ditambahkan sebesar 0,1 – 1 wt.% ke dalam PCM untuk meningkatkan konduktivitas termal dan stabilitas termal komposit nano-PCM. Uji siklus termal (500 – 5000 siklus) dan aplikasi manajemen termal hanya dilakukan pada PCM soy wax murni yang memiliki performa terbaik berbanding natural wax yang lain. Alat uji siklus termal berbasis termoelektrik, penambahan 4 modul, desain sederhana, sistem kerja otomatis dan simultan juga dirancang untuk meningkatkan efisiensi waktu pengujian. Nano-PCM dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscope- Energy Dispersive X – Ray Spectroscopy (SEM-EDS), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) dan konduktivitas termal. Hasil konduktivitas termal komposit nano-PCM soy wax-grafena dan soy wax-MAXene masing-masing adalah 0,88 W/mK dan 0,85 W/mK pada 1 wt%. Konduktivitas termal pure soy wax (0,18 W/mK) meningkat sebesar 6,01% untuk soy wax+grafena dan 5,71% untuk soy wax+MAXene. Hasil DSC menunjukkan soy wax dengan penambahan masing-masing grafena dan MXene 0,1 wt% memiliki kenaikan titik leleh sebesar 15% dan 16% serta penurunan titik beku sebesar 14% dan 13%. Hasil uji siklus termal menggunakan pure soy wax dengan alat thermal cycle yang didesign menghasilkan 13 siklus dalam waktu sangat efisien hanya 1 jam pengujian dan setelah 5000 siklus mengalami penurunan ΔH sebesar 60%. Uji performa PCM pada prototipe model dinding bangunan ukuran 101 x 50 x 80 cm untuk skala 1:5 mengunakan polywood dilakukan dengan mengenkapsulasi pure soy wax dalam kantong aluminium foil sebesar 250 g dan ketebalan 1 cm dan pengujian dilakukan selama 24 jam. Aplikasi manajemen termal menunjukkan pure soy wax pack menghasilkan penyerapan panas sebesar 10% dari 41oC menjadi 37oC dibandingkan dengan prototipe bangunan tanpa lapisan soy wax pack. Material maju PCM berbasis pure soy wax memiliki potensi sebagai material manajemen termal pada aplikasi bangunan dan mengoptimalkan penggunaan energi untuk sistem pendinginan pada bangunan. ......This study aims to produce an organic Phase Change Material (PCM) based on natural wax and its application to the thermal management of buildings. In addition, graphene and MAXene in PCM composites were produced through the wet impregnation method to determine the effect of nanoparticles. Natural wax used is soy wax, paraffin wax, and palm wax. Graphene and MAXene (Ti3AlC2) nanoparticles were added at 0.1-1 wt.% to the PCM to increase the thermal conductivity and thermal stability of the nano-PCM composite. Thermal cycle tests (500-5000 cycles) and thermal management applications are only carried out on pure PCM soy wax which has the best performance compared to other natural waxes. Thermoelectric-based thermal cycle test equipment, the addition of 4 modules, a simple design, and an automatic and simultaneous working system are also designed to increase the efficiency of testing time. Nano-PCM was characterized using Scanning Electron Microscope- Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and thermal conductivity. The thermal conductivity of soy wax-graphene and soy wax-MAXene nano-PCM composites were 0.88 W/mK and 0.85 W/mK at 1 wt%, respectively. The thermal conductivity of pure soy wax (0.18 W/mK) increased by 6.01% for soy wax+graphene and 5.71% for soy wax+MAXene. DSC results showed that soy wax with the addition of graphene and MXene 0.1 wt%, respectively, had a melting point increase of 15% and 16% and a freezing point depression of 14% and 13%, respectively. The results of the thermal cycle test using pure soy wax with a thermal cycle tool designed to produce 13 cycles in a very efficient time of only 1 hour of testing and after 5000 cycles the H decreased by 60%. PCM performance test on a prototype building wall model measuring 101 x 50 x 80 cm for a scale of 1:5 using polywood was carried out by encapsulating pure soy wax in an aluminum foil bag of 250 g and a thickness of 1 cm and the test was carried out for 24 hours. Thermal management application shows that pure soy wax pack produces 10% heat absorption from 41oC to 37oC compared to building prototype without soy wax pack coating. Advanced PCM materials based on pure soy wax have potential as thermal management materials in building applications and optimize energy use for cooling systems in buildings.

Abstrak :
Thermal Energy Storage (TES) dengan material Phase Change Materials (PCM) dapat dijadikan salah satu solusi untuk mengurangi konsumsi energi listrik pada sistem air conditioner (AC). RT 22 HC merupakan salah satu PCM komersial yang memiliki kalor laten yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat ? sifat termal dari PCM RT 22 HC dengan penambahan nanopartikel Graphene (0,05, 0,10, 0,15, 0,20, 0,25, dan 0,30 wt%) dan memastikan kestabilan termal pada PCM/nano PCM dengan melakukan pengujian siklus termal. Kalor laten, titik leleh, titik beku, dan kalor jenis dari nano PCM RT 22 HC/Graphene dianalisis dengan Differential Scanning Calorimetry (DSC), sedangkan konduktivitas termalnya diukur dengan alat KD2 Pro Thermal Analyzer. Viskositas fluidanya juga diukur dengan DV-E Brookfield Viscometer. Pengujian siklus termal menggunakan termoelektrik sebagai elemen pemanas dan pendinginnya. Penambahan nanopartikel Graphene akan meningkatkan konduktivitas termal dan viskositas fluidanya, akan tetapi menurunkan kalor laten dan kalor jenisnya. Hasil pengujian 1000 siklus termal pada PCM/nano PCM menunjukan kestabilan termal yang baik. Berdasarkan hasil, dapat disimpulkan bahwa PCM RT 22 HC dan nano PCM RT 22 HC/Graphene berpotensi untuk diaplikasikan pada sistem AC. ...... Thermal Energy Storage (TES) with Phase Change Materials (PCM) may be one solution to reduce the consumption of electrical energy in air conditioner (AC) system. RT 22 HC is one of commercial PCM with high latent heat. The objective of this study was to determine the properties of PCM RT 22 HC with addition of Graphene nanoparticles (0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25 and 0.30 wt%) and ensure the thermal stability of PCM/nano PCM by performing thermal cycling test. The latent heat, melting point, freezing point and specific heat capacity were analyzed by Differential Scanning Calorimetry (DSC) while thermal conductivity was measured using KD2 Pro Thermal Properties Analyzer device. The viscosity was also measured by DV-E Brookfield Viscometer. Thermal cycling test utilize thermoelectric as heating and cooling element. The existing of Graphene nanoparticles enhanced thermal conductivity and viscosity of PCM, however it would reduce latent heat and specific heat capacity. The test results of 1000 thermal cycle on PCM/nano PCM showed good thermal stability. Therefore, based on these results, it could be concluded that PCM RT 22 HC and nano PCM RT 22 HC/Graphene have potential to be applied in AC system.