Peralatan pengujian Analisa Efisiensi Kipas dan Simulasi Kecepatan Hidrogen di Dalam Micro Channel Sel Bahan Bakar (Fuel Cell) Polymer Electrolyte Membrane Kapasitas 20W

BAB III METODOLOGI PENELITIAN Penelitian sel bahan bakar jenis Polymer Electrolyte Membrane dilakukan di laboratorium Teknik Pendingin USU Fakultas Teknik Sumatera Utara, kemudian dilakukan set up terhadap sel bahan bakar agar dapat dioperasikan.

3.1 Peralatan pengujian

Adapun beberapa peralatan pengujian yang digunakan adalah : 1. Fuel cell stack 20W Fuel cell ini merupakan peralatan yang digunakan untuk menghasilkan listrik setelah dialirkan hidrogen murni hasil elektrolisis. Berikut ini adalah spesifikasi fuel cell yang digunakan : Type of fuel cell : PEM Number of cell : 13 Rated Power : 20W Performance : 7,8V 2.6A Purging valve voltage : 6V Blower voltage : 5V Reactants : hidrogen dan air External temperature : 5 to 30 o C Max stack temperature : 55 o C H2 Pressure : 0.45 – 1.1 bar Hydrogen purity : ≥99.99η dy H2 Weight with fan casing : 275grams ±30 grams Controller with cable : 90 grams ±10 grams Flow rate : 0.23 litermin Universitas Sumatera Utara Gambar 3.1 Fuel Cell Stack 20W 2. Hydrofill Hydrofill berfungsi sebagai alat untuk menghidrolisis H2O dari aquadest menjadi molekul H2 hidrogen murni dan O2. Berikut ini adalah spesifikasi dari hydrofill yang digunakan : Water input : De-ionized or distilled water only Hydrogen generation capacity : 0 – 3 literh Purity : 99.99 Input voltage : DC : 2.5 V – 3.3 V Rated power : ≤ 23W Hydrogen output pressure : 0 – 3.3 Mpa Dimensions : 145 x 208 x 153 mm Weight : 1.8kg ± 5 Power Supply : 110 – 240 VAC 50 – 60 Hz Universitas Sumatera Utara Gambar 3.2 Hydrofill 3. Hydrostik Hydrostik merupakan salah satu tabung yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan hidrogen murni hasil hidrolisis aquadest yang dilakukan oleh hydrofiil. Berikut ini adalah spesifikasi dari hydrostik yang digunakan : Capacity : 10 liter Hidrogen Cartridge size : ɸ22 x 85mm Storage material : Metal hydride Rated charging pressure : 2.8 MPa Universitas Sumatera Utara Gambar 3.3 Hydrostick 4. Multitester Multitester berfungsi sebagai alat untuk mengukur arus hambatan, tegangan, dan arus yang dihasilkan setelah sel bahan bakar beroperasi. Spesifikasi dari multitester yang digunakan adalah : DC voltage Ranges : 0.1 – 0.5 – 2.5 – 10 – 50 – 250 – 1000V Accuracy : 5;1000V;5 Sensitivity : 20k ΩV Extension : 25kV AC Voltage Ranges : 10 – 50 – 250 – 1000V Accuracy : 5;1000V;5 Sensitivity : 9k ΩV Decibelmeter : - 10 to +22dB 0 dB = 1mw θ00 Ω DC Current Ranges : 50 µA, 2.5mA, 25mA, 0.25mA, 10A Universitas Sumatera Utara Accuracy : 510A;5 Volt drop : 250mV RESISTANCE Ranges :  x1 – 0.2 Ω up to 2k Ω, midscale, at 20 Ω  x10 – 2 Ω up to 20k Ω, midscale, at 200 Ω  x100 – 20 Ω up to 200k Ω, midscale, at 2k Ω  x1k – 200 Ω up to 2M Ω, midscale, at 20k Ω  x10k – 2k Ω up to 20M Ω, midscale, at 200k Ω SIZE : 148 X 100 X 35 WEIGHT : 280g Gambar 3.4 Multitester 5. Laptop Digunakan untuk menyimpan dan mengolah data temperatur suhu air pada saat pengisian hidrogen ke dalam hydrostick yang telah didapatkan dari Universitas Sumatera Utara Agilient 34972a. Laptop juga digunakan untuk menjalankan software MATLAB. Gambar 3.5 Laptop 6. Agilient 34972a Alat ini dihubungkan dengan termo couple yang dipasang pada titik-titik yang akan diukur temperaturenya,setelah itu akan disimpan ke dalam alat ini, setelah itu dipindahkan ke komputer untuk dapat di olah datanya Gambar 3.6 Agilient 34972a Dengan Spesifikasi : a. Daya 35 Watt b. Jumlah Saluran Termocouple 20 buah c. Tegangan 250 Volt d. Mempunyai 3 saluran utama e. Dapat memindai data hingga 250 saluran per detik Universitas Sumatera Utara f. Mempunyai 8 tombol panel dan sistem control g. Fungsional antara lain pembacaan suhu Termocouple,RTD dan Termistor,arus listrik AC 7. Cooling Pad Digunakan sebagai alat ujicoba untuk mengetahui apakah tegangan yang dihasilkan dari fuel cell dapat menggerakkan 2 kipas yang terdapat pada Cooling Pad dengan tegangan yang dibutuhkan pada masing – masing kipas adalah 5V. Gambar 3.7 Cooling Pad 8. Software MATLAB MATLAB singkatan dari MATrix LABoratory adalah sebuah lingkungan komputasi numerikal dan bahasa pemrograman komputer generasi keempat yang dikembangkan oleh The MathWorks.Inc. MATLAB memungkinan manipulasi matriks, pemplot-an fungsi dan data, implementasi algoritma, pembuatan antarmuka pengguna, dan peng- antarmuka-an dengan program dalam bahasa lainnya. Karakteristik MATLAB : Universitas Sumatera Utara  Bahasa pemogramannya berdasarkan pada matrik baris dan kolom.  Tersedia banyak toolbox untuk aplikasi – aplikasi khusus seperti Simulink, Neural network, State Flow, Data Acquisition Toolbox, Communications Blockset, Fuzzy Logic Toolbox, Image Acquisition Toolbox, Signal Processing Blockset dan lain sebagainya.  Dalam menulis kode programnya, tidak harus mendeklarasikan array terlebih dahulu.  Memiliki waktu pengembangan program yang lebih cepat dibandingkan dengan pemrograman tradisional, seperti Fortran dan C. Gambar 3.8 Tampilan Matlab R2008b

3.2 Bahan Pengujian