Kinerja Termal Prototipe Sistem Pendingin Hybrid Menggunakan Phase Change Material (PCM) Untuk Eco Reefer Container

Elsony, Fabian (2021) Kinerja Termal Prototipe Sistem Pendingin Hybrid Menggunakan Phase Change Material (PCM) Untuk Eco Reefer Container. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
04211740000048-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 October 2023.

Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Suhu di dalam reefer container memiliki peranan yang sangat penting untuk menjaga kualitas produk sehingga kestabilan suhu harus tetap terjaga namun hal ini akan mengakibatkan konsumsi energi yang besar. Phase Change Material (PCM) adalah solusi paling menjanjikan untuk mengatasi konsumsi energi berlebih pada sistem refrigerasi dalam aplikasi maritim. PCM adalah material yang menyimpan energi panas dengan memanfaatkan fenomena perubahan fasa alami dan mempertahankan suhu di sekitarnya. Namun, PCM bersifat korosif dan mudah bocor dalam fase cair. Salah satu strategi yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah ini adalah dengan membuat kapsul untuk PCM. Penelitian ini akan fokus pada PCM eutektik suhu rendah dengan metode makro enkapsulasi. Ruang pendingin yang dilengkapi dengan sistem pendingin hibrida digunakan pada rancangan peti kemas 10 kaki ini. Analisis termal akan disimulasikan dalam perangkat lunak CFD. Kapsul yang digunakan adalah jenis kapsul pelat yang berbentuk seperti tangki dengan menggunakan stainless steel sebagai materialnya dengan ketebalan 1mm. Kapsul akan diletakkan pada masing-masing sisi dinding peti kemas yaitu pada bagian atas, bawah, belakang, kanan dan kiri. Alokasi banyaknya PCM pada kapsul adalah sama besar untuk setiap kapsul yaitu 27,4kg. Suhu ruang kargo yang menggunakan PCM jenis propilen glikol (PG) lebih cepat mengalami kenaikan dibandingkan NaCl. PCM NaCl mampu mempertahankan suhu ruang kargo pada -10oC selama 14 jam sedangkan PG hanya dapat mempertahankan suhu ruang kargo pada -10oC selama 8 jam. Energi listrik yang dikonsumsi pada sistem pendingin gabungan PCM lebih hemat dibandingkan sistem konvensional tanpa PCM jika tidak digunakan untuk keperluan harian. PCM jenis NaCl lebih hemat 55% sedangkan PCM jenis propylene glycol (PG) lebih hemat 70%. Namun untuk penggunaan harian, kedua jenis PCM yaitu PCM jenis PG lebih boros energi listrik sekitar 24% dan juga PCM jenis NaCl lebih boros sekitar 6% dibandingkan sistem konvensional tanpa PCM. ================================================================================================== The temperature inside the reefer container has a very important role to maintain product quality so that temperature stability must be maintained but this will result in large energy consumption. Phase Change Material (PCM) is the most promising solution to overcome excess energy consumption in refrigeration systems in maritime applications. PCM is a material that stores thermal energy by utilizing its natural phase change phenomenon and maintains the surrounding temperature. However, PCM has low thermal conductivity and is easy to leak in the liquid phase. One strategy that can be used to overcome this problem is to make capsules for the PCM. This research will focus on low temperature eutectic PCM with macro encapsulation method. The cargo room equipped with a hybrid refrigeration system is used in this 10-feet container design. Thermal analysis was carried out by CFD simulation. The capsules used are plate capsules shaped like a tank using stainless steel as the material with a thickness of 1mm. The allocation of the number of PCM in capsules is the same for each capsule, which is 27.4kg. Capsules will be placed on each side of the container wall, which are at the top, bottom, back, right and left. The room temperature of the container using propylene glycol (PG) PCM increases faster than NaCl. PCM NaCl is able to maintain the loading chamber temperature at -10oC for 14 hours while PG can only maintain the loading chamber temperature at -10oC for 8 hours. The electrical energy consumed in the PCM combined cooling system is more efficient than conventional systems without PCM when not used for daily purposes. NaCl type PCM saves 55% while propylene glycol (PG) PCM saves 70%. However, for daily use, the two types of PCM, which are the PG type PCM, consume about 24% more electrical energy and the NaCl PCM is about 6% more wasteful than conventional systems.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: simulasi CFD, enkapsulasi makro, penghematan energi, PCM eutektik, kestabilan suhu
Subjects: V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM485 Cold storage on ships. Marine refrigeration.
Divisions: Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Fabian Elsony
Date Deposited: 02 Sep 2021 07:48
Last Modified: 02 Sep 2021 07:48
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/91315

Actions (login required)

View Item View Item