Analisis Perpindahan Panas Pada Cooler Tank FASSIP - 01

Abstract

FASSIP-01 merupakan sebuah alat uji ekperimen yang dikhususkan untuk aliran satu-fasa dengan variabel parameter daya heater dan laju aliran pendingin di cooler. Pada sistem FASSIP-01 terdapat beberapa komponen penting salah satunya cooler tank. Cooler tank sendiri terdiri dari 2 bagian yaitu pipa refrigerator dan tabung cooler. Hasil eksperimen sementara yang telah dilakukan di BATAN dibagian cooler tank khususnya di pipa refrigerator, diperoleh perubahan temperatur yang meningkatkan dari keadaan awal, yang seharusya tidak boleh mengingat fungsi dan kerjanya sebagai pendingin. Penelitian ini ditujukan untuk menganalisis lebih dalam sistem perpindahan panas yang terjadi pada cooler tank melalui metode simulasi dan perhitungan matematis, untuk mengetahui seberapa besar temperatur fluida  yang dapat diturunkan di pipa refrigerator yang akan menjadi fluida pendingin pipa utama di tabung cooler, sekaligus unjuk kerja daripada alat dan peningkatan kerja jika ada permukaan tambahan pada pipa utama di bagian dalam tabung cooler. Dari hasil analisis penelitian yang dilakukan ditemukan bahwa temperatur inlet-outlet di pipa refrigerator turun dari 26⁰C menjadi 21,57⁰C setelah terjadi proses pendinginan. Sementara dengan penambahan permukaan pada pipa utama tabung cooler menunjukkan adanya peningkatan kerja meliputi laju perpindahan panas, efektivitas dan NTU. Laju perpindahan panas yang dihasilkan tanpa permukaan tambahan sebesar 1116,68 Watt dengan efektivitas 51% dan NTU 0,71. Sementara dengan adanya permukaan tambahan berupa cincin rectangular sebanyak 10 buah menghasilkan laju perpindahan panas sebesar 1456 Watt dengan efektivitas sebesar 67% dan NTU 1,10 dengan efisiensi  82 %.

FASSIP-01 is an experimental test equipment that dedicated to a single-phase flow with variable heater power parameters and coolant flow rate in the cooler. In FASSIP-01 system, there are several important components, one is a cooler tank. Cooler tank consists from refrigerator pipes and cooler tubes. The experimental cooler tank results that had been done in BATAN, especially in refrigerator pipes, the temperature was increased from the initial state, which is should not be happened as the functions and works as cooler. This study aimed to analyze the heat transfer systems that occur on the cooler tank through simulation methods and mathematical calculations, to determine how much fluid temperature can be descreased in the refrigerator pipes which will be the fluid coolant in the cooler tubes, and performance that will increase in system if there is extended surface on the main pipe inside of the cooler tubes. From the analysis of research conducted found that the temperature at the inlet-outlet refrigerator pipes is descreased from 26^oC into 21,57^oC after cooling process. The extended surface on the main pipe cooler tubes showed an increase of work includes the heat transfer rate, effectiveness and NTU. The resulting rate of heat transfer without extended surface at 1116.68 Watt with effectiness 51% and NTU 0.71. While the extended surface with the form of a rectangular fins with 10 pieces produces the heat transfer rate at 1456 Watt with effectiveness 67% and NTU 1.10 as the fins efficiency 82%.