Aplikasi PCM Bees Wax sebagai teknologi penyimpan energi (thermal energy storage) pada pemanas air domestik

Abstract

Abstrak:

Sistem pemanas air merupakan salah satu pengguna energi terbesar pada industri perhotelan selain pengkondisian udara dan penerangan. Temperatur air yang dihasilkan pada sistem pemanas air domestik biasanya berkisar antara 55-65°C. Phase Change Material (PCM) sebagai salah satu teknologi thermal storage dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik pada sistem pemanas air. PCM memanfaatkan kalor laten untuk menyimpan energi dan melepaskannya pada kondisi yang diinginkan. Pada penelitian ini diuji sebuah sistem pemanas air domestik dengan volume air sebesar 100 liter. Sumber kalor pada pemanas ini menggunakan heater listrik dengan daya total 3000 Watt. Sejumlah PCM diletakkan didalam drum pemanas air sebagai thermal storage dengan tujuan mempertahankan temperatur air pada suhu 60C sehingga penggunaan listrik oleh heater dapat dikurangi. Material PCM menggunakan bahan organik lilin lebah atau bees wax yang memiliki titik leleh 52°C-66°C. Bees wax ditempatkan pada kontainer yang terbuat dari pipa tembaga dengan diameter dalam 38,1 milimeter dan panjang 260 mm. Pengujian dilakukan dengan menguji tiga variasi massa PCM yakni 1,9 kg, 5,1 kg, dan 7,3 kg. Hasil pengujian menyatakan bahwa penggunaan PCM 1,9 kg memiliki waktu penundaan heater yang paling lama yakni 1 jam 6 menit 40 detik. Penggunaan PCM masih memiliki penggunaan daya yang lebih besar dibandingkan tanpa PCM yakni 12,93 kJ pada masa PCM 1,9 kg, 13,88 kJ pada 5,1 kg PCM dan 14,803 kJ pada 7,3 kg masa PCM. Kata kunci: Phase Change Material (PCM), Beewax, Domestic Water Heater.

Abstract:

Water heating system is one of the largest energy users in the hospitality industry, in addition to the air conditioning and lighting. The temperature of water which is produced on the domestic water heating systems typically range between 55-65°C. Phase Change Material (PCM) as one of the thermal storage technology can be utilized to improve the efficiency of energy use in water heating systems. PCM utilizes latent heat to store energy and release it at the desired conditions.This study tested a domestic water heating system with 100 liters water volume. The heat source in heating is using an electric heater with a total power of 3000 Watts. A number of PCM is placed inside the water heater drum as a thermal storage to maintaining the temperature of the water keep at 60°C, so that the use of electricity by the heater can be reduced. PCM material using organic materials such as bees wax which has a melting point of 52°C - 66°C. Bees wax is placed in containers made of copper pipe with an inner diameter of 38.1 millimeters and a length of 260 mm. Testing is done by testing five variations of the PCM mass 1,9 kg, 5,1 kg, and 7,3 kg. The test results stated, with the latent heat 0,242 kJ/g bees wax is capable to maintaining the temperature of water at 65°C for 116.6 minutes. Keywords: Phase Change Material (PCM), Bees Wax, Pemanas air domestic Keywords : Phase Change Material (PCM), Bees Wax, Pemanas air domestic