Sistem Kombinasi Garam Nitrat Sebagai PC
SISTEM KOMBINASI GARAM NITRAT SEBAGAI PENYIMPAN
PANAS PADA KONVERSI ENERGI MATAHARI
Dian Nita Citra Dewi*, Susilowati*, Bambang Poerwadi, dan Diah Agustina P
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
Jl. MT. Haryono No. 167, Malang, 6541, Telp : (0341) 587710 ext : 1333, Fax: (0341)574140
*)[email protected] ; [email protected]
Abstrak
Berdasarkan Outlook Energi Indonesia tahun 2013, konsumsi energi listrik di Indonesia terus
meningkat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi penduduk yaitu dengan peningkatan
kebutuhan mencapai 8,4% per tahun. Hingga tahun 2012, energi ini dihasilkan dari bahan
bakar fosil yang tidak bisa diperbarui sedangkan, pemanfaatan EBT (Energi baru terbarukan)
terutama energi panas matahari masih mencapai kurang dari 1%. Dalam proses peningkatan
pemanfaatan energi matahari di Indonesia yang memiliki intensitas satisfy sekitar 4,8
KWh/m2/hari diperlukan material yang dapat menyimpan panas secara optimal. Material
penyimpan panas (TES) yang digunakan adalah salah satu jenis Phase Change Material (PCM)
yang menyimpan panas matahari dalam bentuk panas laten (panas untuk merubah fasanya dari
padat menjadi cair). PCM yang digunakan adalah PCM eutectic (campuran) yaitu
Na2SO4.3H2O/ NaNO3 dengan kombinasi nitrat 2 wt%, 3 wt% dan 4 wt% dalam massa sampel
total sebesar 1 Kg. Panas yang disimpan oleh PCM dikonversi menjadi listrik menggunakan
termoelektrik single stageyang dirangkai secara seri untuk mendapatkan nilai tegangan yang
besar.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komposisi optimal nitrat dalam garam kombinasi
berdasarkan kemampuannya untuk menyimpan panas dan menentukan konversi panas menjadi
listrik menggunakan termoelektrik TEC 12706.
Berdasarkan hasil pengujian dan analisa data diperoleh data bahwa PCM 4wt% NaNO3 +
96wt% Na2SO4.3H2O mampu mencapai suhu pemanasan paling tinggi dibanding variabel
lainnya, yaitu 120°C dan menyimpan panas sebesar 424,752 kJ /kg. Pada proses konversi
energi, komposisi tersebut mampu menghasilkan daya listrik akumulatif optimum sebesar
218,852 mW dalam kurun waktu 180 menit dan panas terkonversi sebesar 0,56%.
Kata Kunci :Konversi energimatahari, PCM (Phase change Material), eutectic Na2SO4.3H2O/ NaNO3,
termoelektrik, listrik
PENDAHULUAN
Berdasarkan Outlook Energi Indonesia tahun 2013, konsumsi energi terus meningkat sejalan dengan
pertumbuhan ekonomi penduduk yaitu pertumbuhan rata – rata kebutuhan energi diperkirakan sebesar 4,7%
pertahun selama tahun 2011 – 2030. Kebutuhan energi khususnya energi listrik meningkat pesat dan dominan
digunakan hampir di setiap sektor, terutama di sektor rumah tangga dan komersial sehingga laju peningkatan
kebutuhan mencapai 8,4% per tahun [2].
Indonesia memiliki banyak potensi energi baru terbarukan, diantaranya tenaga minihidro, panas bumi,
biomassa, angin dan energi surya (matahari) yang bersih dan ramah lingkungan,tetapi pemanfaatannya belum
optimal [1].
Berdasarkan letak geografis Indonesia merupakan daerah sekitar khatulistiwa dan daerah tropis dengan
luas daratan hampir 2 juta km2 yang dikaruniai penyinaran matahari lebih dari 6 jam sehari atau sekitar 2400 jam
pertahun. Energi surya dimuka bumi Indonesia mempunyai intensitas antara 0,6 – 0,7 kW / m2 [4]. Oleh karena
itu, pemanfaatan energi matahari merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi krisis energi, khususnya
minyak bumi karena jumlah energi matahari tidak terbatas dan pemanfaatannya juga tidak menimbulkan polusi
yang dapat merusak lingkungan [7]. Namun meskipun dengan kelebihan tersebut, menurut [2] tercatat hingga
tahun 2013 intensitas tenaga surya tersebut baru dimanfaatkan sebesar 42,78 MW.
Energi matahari secara efisien dan ekonomis disimpan sebagai energi termal sehingga dengan peluang
dan keuntungan tersebut maka konversi energi termal matahari menjadi energi listrik merupakan salah satu
langkah tepat untuk pencapaian pemanfaatan energi baru tebarukan yang ramah lingkungan [8].
Pada beberapa tahun terakhir pemanfaatan TES (Thermal Energi Storage) menggunakan material yang
dapat berubah fasa menarik berbagai kalangan seperti komunitas peneliti, arsitek maupun engineer.Hal ini
dikarenakan material TES mudah dan murah dalam aplikasinya. TES (Thermal Energi Storage ) merupakan
material yang mampu menyimpan energi panas. Pada dasarnya penyimpanan energi termal ini dapat
diklasifikasikan sebagai penyimpan energi dalam bentuk panas laten, panas sensible dan gabungan dari panas
sensible dan panas laten. Diantaranya jenis penyimpan energi tersebut, yang paling menarik adalah penyimpanan
energi dalam bentuk panas laten menggunakan material berubah fasa (PCM) yang memiliki banyak keuntungan
diantaranya mampu menyimpan energi panas dalam kapasitas besar dengan volume material yang kecil [11].
Salah satu garam hidrat yang sering digunakan untuk mencapai penyimpanan panas yang optimal
adalah garam sistem campuran eutectic.Sistem campuran eutectic merupakan campuran garam major dengan
96% - 98% berat total campuran garam sedangkan sisanya merupakan komponen minor dari campuran garam
tersebut. Komponen minor menempati berat 2% hingga 4% dari total massa campuran garam [5]. Penggunaam
campuran eutectic ini dapat mencegah terjadinya pemisahan fasa (fenomena yang dapat terjadi pada penggunaan
PCM non-organik) [6].
Berdasarkan hasil studi literatur, salah satu contoh media penyimpan panas yang dapat dimanfaatkan
dalam upaya konversi panas matahari yaitu kombinasi garam nitrat Na 2SO4.3H2O/ NaNO3 yang umumnya
disebut sebagai garam PCM (Phase Change Material) non-organik. Prinsip penyimpanan panas pada sistem
kombinasi garam nitrat ini berdasarkan panas laten yang dimilikinya. Jika dibandingkan dengan penyimpan
panas berdasarkan panas sensible (seperti air, glikol) maka penyimpanan dengan memanfaatkan panas laten
lebih unggul karena memiliki densitas penyimpanan yang tinggi yaitu 93 kWh/m3, dapat mengurangi ukuran
tangki penyimpan hingga 6 – 10 kali lebih kecil dan kehilangan panas lebih rendah [3].
METODE PENELITIAN
Bahan Penelitian
Pada penelitian ini menggunakan garam Na2SO4.3H2O teknis, garam NaNO3 teknis, Aquades, termopasta,
isolator (peredam panas mesin) dan aluminium foil.
Alat Penelitian
Penelitian ini menggunakan box salt storage berdimensi 18cm x 12cm x 6 cm, 4 buah termoelektrik tipe
TEC12706 (dimensi 40 mm x 40 mm x 4 mm), 1 buah heatsink sirip 10 dimensi 180 mm x 92 mm x 25 mm, 1
buah termokopel, 2 buah termometer, 1 unit neraca analitik, 2 buah multimeter digital tipe DT-830B, 1 buah
resistor 10Ω /4 watt, 1 buah gunting dan kolektor surya tipe konsentrator.
Prosedur Penelitian
Secara umum tahapan penelitian terdiri dari (a) persiapan penelitian yang meliputi persiapan bahan, alat
dan rangkaian alat, (b) karakterisasi bahan baku yang terdiri dari uji titik leleh dan uji kandungan hidrat dari
garam pada variabel bebas, (c) uji coba laboratorium terdiri dari proses pemanasan garam (PCM) dan proses
pendingingan (discharging) PCM sekaligus proses konversi panas menjadi listrik saat proses pendinginan, (d)
analisis data uji coba laboratorium untuk mendapatkan komposisi nitrat yang optimal dalam menyimpan panas,
dan (e) Uji prototype dengan menggunakan komposisi nitrat yang paling optimal saat uji laboratorium dan
menggunakan kolektor surya tipe konsentrator sebagai pemantul sinar matahari yang digunakan sebagai sumber
panas pada uji ini.
Variabel Penelitian
Pada penelitian ini menggunakan variabel bebas yang terdiri dari komposisi garam NaNO3 yaitu
bervariasi dari 2 wt%, 3 wt%, 4 wt% total.
Pengambilan Data
Sebelum penelitian dimulai, tahap awal yaitu proses pembuatan box salt storage (gambar 1) dan kolektor
sinar matahari (gambar 2) dengan desain sebagai berikut :
Keterangan gambar sebagai berikut :
1. Tutup bagian atas
2. Tutup termokopel
3. Tutup bagian samping
4. Box salt storage
Gambar 1. Rancangan desain box salt storage
Keterangan gambar sebagai berikut :
1. Solar Collector
2. Lengan Penyangga
3. Box storage
4. Tiang penyangga
5. Kaki penyangga
Gambar 2. Rancangan desain kolektor matahari
Pada box salt storage (gambar 1) menggunakan bahan kontruksi utama berupa lempengan
stainless steel 430 yang tahan terhadap korosi sedangkan, bahan kontruksi utama untuk kolektor matahari
berupa kaca karena kaca dapat memantulkan sinar matahari dengan baik menuju permukaan dasar box
untuk memanaskan PCM dan menyimpan panas yang diserap oleh PCM tersebut.
Tahap penelitian penyimpan panas menggunakan PCM eutecnic Na2SO4.3H2O/ NaNO3 diawali
dengan penelitian laboratorium yang menggunakan kompor listrik sebagai pengganti dari panas matahari
dan selanjutnya dilakukan uji prototype lapang menggunakan komposisi garaam yang paling optimum
saat uji laboratorium.
Pengolahan Data Hasil Penelitian
Penelitian dilakukan sesuai metode pengambilan data yaitu dengan memanaskan 1 Kg campuran
PCM Na2SO4.3H2O/ NaNO3 (dengan variasi komposisi nitrat) selama 135 menit pada skala daya
pemanasan kompor listrik 300 Watt.Kemudian dilakukan pengambilan data temperatur yang dicapai oleh
PCM tersebut. Setelah itu, dilakukan proses konversi panas yang disimpan oleh PCM menggunkan 4
buah termoelektrik tipe TEC 12706 yang telah disusun seri. Daari proses konversi ini diperoleh data ∆T,
tegangan dan arus yang dihasilkan termoelektrik. Proses pengambilan data ini dilakukan sebanyak 3 kali
trial untuk semua variabel komposisi.
Data ∆T diperoleh dari selisih temperatur pada sisi panas termoelektrik (permukaan dasar box
salt storage) dan pada sisi dingin termoelektrik (permukaan dari heatsink.Selain itu pengambilan data
arus listrik yang dihasilkan oleh termoelektrik dilakukan pembebanan dengan menggunakan resistor
sebesar 10 ohm ¼ watt. Pengambilan data ini dilakukan sebanyak tiga kali kemudian data yang
didapatkan dirata – rata untuk mendapatkan hasil yang valid.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian didapatkan pembahasan data sebagai berikut :
1.
Pengaruh nitrat terhadap temperatur akhir garam kombinasi saat proses pemanasan
(charging)
Phase Change Material (PCM) merupakan materi yang mengalami perubahan fasa ketika
menyerap dan melepaskan panas (kalor laten) dimana struktur atau susunan kimianya tidak mengalami
perubahan [9]. Salah satu contoh PCM yang umum digunakan yaitu jenis garam hidrat anorganik yang
memiliki kelebihan yaitu memiliki titik leleh yang rendah, panas laten per satuan volume yang bagus,
tidak mudah terbakar dan harganya relatif murah [12].
Dalam penelitian ini menggunakan PCM (phase change material) campuran garam
Na2SO4.3H2O dan NaNO3 . Kemampuan campuran ini sebagai penyimpan panas disimulasikan dengan
proses pemanasan (charging) dan proses pendinginan (discharging). Proses pemanasan (charging)
dibatasi hingga temperatur garam mencapai 120 oC karena estimasi pemanasan yang dapat dicapai dengan
menggunakan kolektor surya tipe parabolic concentrator berada dalam rentang tersebut [10]. Namun,
berdasarkan hasil data penelitian laboratorium menggunakan pemanas kompor listrik selama 135 menit (t
pemanasan) dapat disajikan data sesuai tabel 1 dibawah ini.
Tabel 1. Temperatur Garam Kombinasi dengan Waktu Pemanasan 135 menit
Berdasarkan tabel 1 diatas diperoleh bahwa jumlah persentase garam nitrat dapat mempengaruhi
jumlah panas yang diserap oleh garam kombinasi saat proses charging. Jumlah panas yang diserap oleh
PCM ini salah satunya ditandai dengan besarnya temperatur yang dicapai setelah pemanasan. Hal ini
terlihat pada proses pemanasan yang sama, maka makin besar kuantitas NaNO 3 (variabel D) pada sampel
berdampak pada peningkatan nilai temperatur yang dapat dicapai. Fenomena ini terjadi karena adanya
pengaruh perbedaan besar panas sensibel yang dicapai oleh masing-masing variabel. Panas sensibel
merupakan panas yang disimpan PCM dengan cara menaikkan temperaturnya. Estimasi besarnya panas
sensibel dapat diketahui dengan menggunakan persamaan :
Q= m Cp ∆T
(1)
Perhitungan nilai dari panas sensibel menggunakan persamaan diatas didapatkan data sebagai berikut :
Tabel 2. Panas Sensibel yang dapat Dicapai
Pada tabel 2 menyatakan bahwa makin besar komposisi nitrat maka nilai panas sensibel yang
dicapai makin besar. Besarnya nilai panas sensibel ini dapat mempengaruhi besarnya temperatur garam
saat proses pemanasan (charging). Pada proses charging, garam kombinasi dalam box storage menerima
panas dari sumber panas yang sama (besarnya sama) dan dalam selang waktu yang sama pula, sehingga
dapat diasumsikan besarnya panas yang diberikan oleh sumber panas besarnya sama. Namun, karena
terdapat perbedaan pada nilai kalor jenis, perbedaan temperatur awal dan temperatur leleh dari tiap
variabel sehingga besarnya panas sensibel yang dapat dicapai juga berbeda. Pada supply kalor yang
besarnya sama, variabel A mampu menyimpan panas dalam bentuk panas sensibel (panas untuk
menaikkan temperatur) sebesar 9,540 kJ/kg sampel dan setelah itu sisa kalor eksternal digunakan untuk
merubah fasa PCM, sedangkan berbeda dengan variabel D yang menggunakan kalor supply lebih banyak
yaitu sebesar 17,855 kJ untuk menaikkan temperaturnya (panas disimpan dalam bentuk panas sensibel),
sehingga pada variabel D dapat mencapai temperatur garam yang lebih tinggi daripada variabel A,B
maupun C.
Proses charging pada garam kombinasi
Pada proses charging terjadi kenaikan temperatur garam kombinasi yang dapat dilihat pada
gambar 3.
2.
Gambar 3. Grafik Hubungan Suhu terhadap Waktu Saat Proses Pemanasan
Berdasarkan gambar 3 terlihat bahwa pada saat awal proses pemanasan hingga menuju titik
temperatur leleh (yang berkisar dari temperatur 35,5 oC – 38,4oC), kalor disimpan dalam bentuk panas
sensible. Temperatur pada range ini dicapai ketika pemanasan selama 10 menit, sehingga waktu
pemanasan dari 0 hingga menit ke 10 kalor disimpan untuk menaikkan temperatur PCM. Hal ini ditandai
dengan kemiringan kurva yang lebih dekat (sejajar) dengan garis vertikal saat waktu 0 – 10 menit dan T
dari 28oC - 38oC.Setelah mencapai kondisi melting maka panas diserap disimpan dalam bentuk panas
sensible saat garam kondisi sudah meleleh (melt).
3.
Kapasitas Penyimpan Panas
Kemampuan dari garam kombinasi dalaam menyimpan panas ditentukan dengan besarnya kalor
yang dapat disimpan (kapasitas penyimpan panas). Kalor yang disimpan oleh garam kombinasi (PCM)
dapat dihitung dari persamaan berikut ini :
(2)
Berdasarkan tabel 3 dapat dilihat bahwa dari variabel A, B, C, dan variabel D mampu
menyimpan kalor paling banyak yaitu variabel D sebesar 424,752 kJ/Kg sampel, sehingga kalor yang
dapat diserap dan disimpan dalam garam kombinasi dapat digunakan untuk mendukung konversi energi
matahari menjadi energi listrik. Pada sistem ini jumlah kalor yang disimpan dipengaruhi oleh beda
temperatur (∆T), dimana pada variabel D memiliki T2 yang paling tinggi dibanding variabel lainnya, yaitu
120°C, sehingga mililiki beda suhu yang paling besar. Hal tersebut menyebabkan variabel 3 memiliki
kapasitas penyimpan kalor yang paling besar.
Tabel 3. Hasil Perhitungan Panas simpan (Q)
4.
Hasil konversi energi panas menjadi listrik
Pembahasan ini dibuat untuk mengetahui konversi energi panas menjadi energi listrik
menggunakan 4 buahtermoelektrik dengan susunan seri. Berdasarkan hasil penelitian terdapat pengaruh
temperatur komposisi garam kombinasi Na2SO4.3H2O/ NaNO3 terhadapdaya listrik akumulatif yang
dapat diperoleh dalam waktu 180 menit.Berikut grafik yang dihasilkan :
Gambar 4. Grafik Hasil Daya yang dapat dicapai oleh tiap Variabel Penelitian
Hasil data menunjukkan bahwa daya yang mampu dihasilkan oleh variabel D yaitu dengan 4wt%
NaNO3 nilainya lebih tinggi dibandingkan variabel yang lain. Besar nilai daya ini dipengaruhi oleh
besarnya arus dan tegangan listrik yang dihasilkan oleh sel termoelektrik. Besar daya dapat dihitung
menggunakan persamaan berikut ini :
P=V.I
(3)
Dimana :
P = Daya (mW)
V = Tegangan listrik (V)
I = Kuat Arus (mA)
Berdasarkan persamaan diatas, nilai daya yang dihasilkan semakin besar ketika nilai tegangan
dan arus yang dihasilkan semakin besar pula.Besar arus dan tegangan yang dihasilkan termoelektrik
berbanding dengan perbedaan temperatur pada sisi dingin dan sisi panas termoelektrik.Suhu maksimum
pemanasan yang tinggi akan menyebabkan transfer panas menuju heatsink yang tinggi pulang, sehingga
tegangan yang dihasilkan pun juga lebih tinggi.
5.
Panas yang Terkonversi oleh Termoelektrik
Panas yang terkonversi menjadi listrik oleh termoelektrik dapat dilihat dari daya komulatif yang
dihasilkan selama proses discharging yaitu selama 180 menit. Perhitungan besar kalor yang terkonversi
menjadi listrik dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
W = P .t
Dimana :
W = panas yang terkonversi (J)
P = Daya (Watt)
t = waktu (s)
berdasarkan hasil perhitungan diperoleh data pada tabel 5 sebagai berikut :
(4)
Tabel 4. Perbandingan Qsimpan dan Qterkonversi
Tabel 4 menyatakan bahwa jumlah panas yang terkonversi jumlahnya lebih kecil dibandingkan
dengan panas yang dapat disimpan oleh PCM.Jumlah panas yang terkonversi dipengaruhi oleh
perpindahan panas dari PCM menuju ke sisi panas termoelektrik dan dipengaruhi pula oleh efisiensi kerja
konverter termoelektrik. Pada saat proses discharging panas yang disimpan oleh PCM mengalami
pengurangan (heat lost) karena panas berpindah (merambat) dari PCM menuju permukaan plat dasar box
salt storage secara konduksi, dari permukaan box salt storage ke permukaan sisi panas termoelekrik serta
pelepasan panas secara radiasi menuju lingkungan. Sehingga karena salah satu hal tersebut jumlah panas
yang terkonversi oleh termoelektrik lebih kecil dibandingkan dengan panas telah disimpan oleh PCM
yaitu nilai % panas terkonversi hanya berkisar dari 0,56% – 0,35% .
Hasil Uji Prototype
Data hasil uji prototype menunjukkan bahwa temperatur yag dapat dicapai oleh PCM
bergantung pada intensitas cahaya matahari, karena sumber panas berasal dari panas matahari yang telah
dipantulkan oleh kolektor surya menuju sisi dasar box salt storage.
Pada konversi energi panas menjadi listrik dalam uji prototype menunjukkan bahwa listrik yang
dihasilkan sama seperti pada uji laboratorium dimana dengan ∆T yang sama akan menghasilkan tegangan
dan arus yang secara umum juga sama.
Berbeda dengan hasil uji laboratorium, % panas yang terkonversi oleh termoelektrik didapatkan
data sebagai berikut :
6.
Tabel 5. Perbandingan Qsimpan dan Qterkonversi Pada Uji Prototype
Berdasarkan tabel 4 dan 5, menyatakan bahwa % konversi panas pada uji lapang bernilai lebih
kecil daripada % konversi panas pada uji laboratorium. Hal ini dapat terjadi karena konversi energi
menggunakan termoelektrik dipengaruhi oleh temperatur proses. Ketika perbedaan temperatur pada sisi
panas dan sisi dingin termoelektrik bernilai besar maka akan menghasilkan % konversi energi yang
relatif besar karena konversi energi pada termoelektrik berkaitan dengan kecepatan elektron untuk
berpindah dari elemen P menuju elemen N dalam menghasilkan tegangan listrik. Nilai tegangan listrik ini
berpengaruh pada besarnya panas yang terkonversi, semakin besar tegangan listrik yang dihasilkan maka
panas yang terkonversi semakin besar pula sesuai dengan persamaan (3) dan (4).
KESIMPULAN
Berdasarkan pengujian dan analisa data uji laboratorium yang telah dilakukan maka dapat
diperoleh kesimpulan bahwa garam kombinasi komposisi 4 wt% NaNO3 + 96 wt% Na2SO4.3H2O mampu
mencapai suhu pemanasan paling tinggi dibanding variabel lainnya, yaitu 120°C, sehingga komposisi
tersebut merupakan komposisi terbaik dengan hasil sebagai berikut:
a) Mampu menyimpan panas sebesar 424.752,43 J/kg sampel dan panas yang terkonversi sebesar
2363,602 J/kg.
b) Daya kumulatif yang dihasilkan selama 180 menit mencapai 218.852 mW.
c) Nilai % panas terkonversi sebesar 0.56 %.
DAFTAR NOTASI
T
= Temperatur operasi, K
m
= massa bahan, Kg
Cp
= kalor jenis, kJ/Kg.K
Q
= banyaknya kalor, J
P
= waktu, s
V
= tegangan, V
I
= arus listrik, A
∆hm
= Panas laten, kJ/Kg
DAFTAR PUSTAKA
[1] Aprianus. 2012. Pemanfaatan Panas Aspal Jalan Raya Sebagai Sumber energi Listrik Alternatif
Berbasis Termoelektrik. Skripsi tidak dipublikasikan. Salatiga: Universitas Kristen Satya Wacana.
[2] BPPT. 2013. Outlook Energi Indonesia 2013 : Pengembangan Energi dalam Mendukung Sektor
Transportasi dan Industri Pengolahan Mineral. Jakarta: Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.
[3] Cristopia. 2011. Thermal Energy Sorage (TES) for Air Conditioning & Industrial Refrigeration.
French Riviera :Cristopia Energy Systems.
[4] Manan, Saiful. 2009. Energi Matahari, Sumber Energi Alternatif yang Efisien, Handal dan Ramah
Lingkungan di Indonesia. Semarang : Universitas Diponegoro.
[5] Mathur, A. 2012.Heat Transfer and Latent Heat Storage in Inorganic Molten Salt for Concentrating
Solar Power Plants. United States: U.S. Department of Energy.
[6] Mehling,H.,Cabeza, L. 2008. Heat and Cold Storage with PCM: An Up tp Date Introduction into
Basics and Applications. Verlag Berlin Heidelberg: Springer.
[7] Mmindustri.
2014.
Olah
Potensi
112.000
GWP
dengan
Fotovoltaik.
http://www.mmindustri.co.id/olah-potensi-112-000-gwp-dengan-fotovoltaik/. (diakses 18 Agustus
2014).
[8] Pikra, Ghalya. 2010. Analisis Rugi – Rugi Panas Pada Tangki Penyimpan Panas Dalam Sistem
Pembangkit Listrik Tenaga Matahari. Journal of Mechantronics, Electrical Power and Venicular
Technology.1 (01). 13 – 18.
[9] Sumiati, Ruzita. Pengaruh Penggunaan Parafin dan Gemuk pada Plafon Mobil dalam Mengelola
Temperatur kabin Mobil Saat Parkir.Journal Poli Rekayasa.8 (2).55-63.
[10] Tan, Teong. 2008. Fun-Panel Cooker Construction plan. Montreal: Brace Research Institute.
http://www.solarcooking.org/newsletters/scrmar02.html. (Diakses pada 29 Agustus 2014).
[11] Zaini., Zulfan dan Hamdani. 2013. Kajian Eksperimental Karakteristik Perpindahan Panas Bees
Wax Sebagai Material Penyimpan Panas.Prosiding SNYuBe (Seminar Nasional Yusuf Benseh
2013).Lhokseumawe : Politeknik Negeri Lhokseumawe.
[12] Zhang, J.,Wang, S.,Zhang, D., Tao, T. & Pan, L. 2011. In Situ Synthesis and Phase Change
Properties of Na2SO4.10H2O@SiO2 Solid Nanobowls Toward Smart Heat Storage. The Journal of
Physical Chemistry University of Muenster: 20061 - 20066.
PANAS PADA KONVERSI ENERGI MATAHARI
Dian Nita Citra Dewi*, Susilowati*, Bambang Poerwadi, dan Diah Agustina P
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
Jl. MT. Haryono No. 167, Malang, 6541, Telp : (0341) 587710 ext : 1333, Fax: (0341)574140
*)[email protected] ; [email protected]
Abstrak
Berdasarkan Outlook Energi Indonesia tahun 2013, konsumsi energi listrik di Indonesia terus
meningkat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi penduduk yaitu dengan peningkatan
kebutuhan mencapai 8,4% per tahun. Hingga tahun 2012, energi ini dihasilkan dari bahan
bakar fosil yang tidak bisa diperbarui sedangkan, pemanfaatan EBT (Energi baru terbarukan)
terutama energi panas matahari masih mencapai kurang dari 1%. Dalam proses peningkatan
pemanfaatan energi matahari di Indonesia yang memiliki intensitas satisfy sekitar 4,8
KWh/m2/hari diperlukan material yang dapat menyimpan panas secara optimal. Material
penyimpan panas (TES) yang digunakan adalah salah satu jenis Phase Change Material (PCM)
yang menyimpan panas matahari dalam bentuk panas laten (panas untuk merubah fasanya dari
padat menjadi cair). PCM yang digunakan adalah PCM eutectic (campuran) yaitu
Na2SO4.3H2O/ NaNO3 dengan kombinasi nitrat 2 wt%, 3 wt% dan 4 wt% dalam massa sampel
total sebesar 1 Kg. Panas yang disimpan oleh PCM dikonversi menjadi listrik menggunakan
termoelektrik single stageyang dirangkai secara seri untuk mendapatkan nilai tegangan yang
besar.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komposisi optimal nitrat dalam garam kombinasi
berdasarkan kemampuannya untuk menyimpan panas dan menentukan konversi panas menjadi
listrik menggunakan termoelektrik TEC 12706.
Berdasarkan hasil pengujian dan analisa data diperoleh data bahwa PCM 4wt% NaNO3 +
96wt% Na2SO4.3H2O mampu mencapai suhu pemanasan paling tinggi dibanding variabel
lainnya, yaitu 120°C dan menyimpan panas sebesar 424,752 kJ /kg. Pada proses konversi
energi, komposisi tersebut mampu menghasilkan daya listrik akumulatif optimum sebesar
218,852 mW dalam kurun waktu 180 menit dan panas terkonversi sebesar 0,56%.
Kata Kunci :Konversi energimatahari, PCM (Phase change Material), eutectic Na2SO4.3H2O/ NaNO3,
termoelektrik, listrik
PENDAHULUAN
Berdasarkan Outlook Energi Indonesia tahun 2013, konsumsi energi terus meningkat sejalan dengan
pertumbuhan ekonomi penduduk yaitu pertumbuhan rata – rata kebutuhan energi diperkirakan sebesar 4,7%
pertahun selama tahun 2011 – 2030. Kebutuhan energi khususnya energi listrik meningkat pesat dan dominan
digunakan hampir di setiap sektor, terutama di sektor rumah tangga dan komersial sehingga laju peningkatan
kebutuhan mencapai 8,4% per tahun [2].
Indonesia memiliki banyak potensi energi baru terbarukan, diantaranya tenaga minihidro, panas bumi,
biomassa, angin dan energi surya (matahari) yang bersih dan ramah lingkungan,tetapi pemanfaatannya belum
optimal [1].
Berdasarkan letak geografis Indonesia merupakan daerah sekitar khatulistiwa dan daerah tropis dengan
luas daratan hampir 2 juta km2 yang dikaruniai penyinaran matahari lebih dari 6 jam sehari atau sekitar 2400 jam
pertahun. Energi surya dimuka bumi Indonesia mempunyai intensitas antara 0,6 – 0,7 kW / m2 [4]. Oleh karena
itu, pemanfaatan energi matahari merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi krisis energi, khususnya
minyak bumi karena jumlah energi matahari tidak terbatas dan pemanfaatannya juga tidak menimbulkan polusi
yang dapat merusak lingkungan [7]. Namun meskipun dengan kelebihan tersebut, menurut [2] tercatat hingga
tahun 2013 intensitas tenaga surya tersebut baru dimanfaatkan sebesar 42,78 MW.
Energi matahari secara efisien dan ekonomis disimpan sebagai energi termal sehingga dengan peluang
dan keuntungan tersebut maka konversi energi termal matahari menjadi energi listrik merupakan salah satu
langkah tepat untuk pencapaian pemanfaatan energi baru tebarukan yang ramah lingkungan [8].
Pada beberapa tahun terakhir pemanfaatan TES (Thermal Energi Storage) menggunakan material yang
dapat berubah fasa menarik berbagai kalangan seperti komunitas peneliti, arsitek maupun engineer.Hal ini
dikarenakan material TES mudah dan murah dalam aplikasinya. TES (Thermal Energi Storage ) merupakan
material yang mampu menyimpan energi panas. Pada dasarnya penyimpanan energi termal ini dapat
diklasifikasikan sebagai penyimpan energi dalam bentuk panas laten, panas sensible dan gabungan dari panas
sensible dan panas laten. Diantaranya jenis penyimpan energi tersebut, yang paling menarik adalah penyimpanan
energi dalam bentuk panas laten menggunakan material berubah fasa (PCM) yang memiliki banyak keuntungan
diantaranya mampu menyimpan energi panas dalam kapasitas besar dengan volume material yang kecil [11].
Salah satu garam hidrat yang sering digunakan untuk mencapai penyimpanan panas yang optimal
adalah garam sistem campuran eutectic.Sistem campuran eutectic merupakan campuran garam major dengan
96% - 98% berat total campuran garam sedangkan sisanya merupakan komponen minor dari campuran garam
tersebut. Komponen minor menempati berat 2% hingga 4% dari total massa campuran garam [5]. Penggunaam
campuran eutectic ini dapat mencegah terjadinya pemisahan fasa (fenomena yang dapat terjadi pada penggunaan
PCM non-organik) [6].
Berdasarkan hasil studi literatur, salah satu contoh media penyimpan panas yang dapat dimanfaatkan
dalam upaya konversi panas matahari yaitu kombinasi garam nitrat Na 2SO4.3H2O/ NaNO3 yang umumnya
disebut sebagai garam PCM (Phase Change Material) non-organik. Prinsip penyimpanan panas pada sistem
kombinasi garam nitrat ini berdasarkan panas laten yang dimilikinya. Jika dibandingkan dengan penyimpan
panas berdasarkan panas sensible (seperti air, glikol) maka penyimpanan dengan memanfaatkan panas laten
lebih unggul karena memiliki densitas penyimpanan yang tinggi yaitu 93 kWh/m3, dapat mengurangi ukuran
tangki penyimpan hingga 6 – 10 kali lebih kecil dan kehilangan panas lebih rendah [3].
METODE PENELITIAN
Bahan Penelitian
Pada penelitian ini menggunakan garam Na2SO4.3H2O teknis, garam NaNO3 teknis, Aquades, termopasta,
isolator (peredam panas mesin) dan aluminium foil.
Alat Penelitian
Penelitian ini menggunakan box salt storage berdimensi 18cm x 12cm x 6 cm, 4 buah termoelektrik tipe
TEC12706 (dimensi 40 mm x 40 mm x 4 mm), 1 buah heatsink sirip 10 dimensi 180 mm x 92 mm x 25 mm, 1
buah termokopel, 2 buah termometer, 1 unit neraca analitik, 2 buah multimeter digital tipe DT-830B, 1 buah
resistor 10Ω /4 watt, 1 buah gunting dan kolektor surya tipe konsentrator.
Prosedur Penelitian
Secara umum tahapan penelitian terdiri dari (a) persiapan penelitian yang meliputi persiapan bahan, alat
dan rangkaian alat, (b) karakterisasi bahan baku yang terdiri dari uji titik leleh dan uji kandungan hidrat dari
garam pada variabel bebas, (c) uji coba laboratorium terdiri dari proses pemanasan garam (PCM) dan proses
pendingingan (discharging) PCM sekaligus proses konversi panas menjadi listrik saat proses pendinginan, (d)
analisis data uji coba laboratorium untuk mendapatkan komposisi nitrat yang optimal dalam menyimpan panas,
dan (e) Uji prototype dengan menggunakan komposisi nitrat yang paling optimal saat uji laboratorium dan
menggunakan kolektor surya tipe konsentrator sebagai pemantul sinar matahari yang digunakan sebagai sumber
panas pada uji ini.
Variabel Penelitian
Pada penelitian ini menggunakan variabel bebas yang terdiri dari komposisi garam NaNO3 yaitu
bervariasi dari 2 wt%, 3 wt%, 4 wt% total.
Pengambilan Data
Sebelum penelitian dimulai, tahap awal yaitu proses pembuatan box salt storage (gambar 1) dan kolektor
sinar matahari (gambar 2) dengan desain sebagai berikut :
Keterangan gambar sebagai berikut :
1. Tutup bagian atas
2. Tutup termokopel
3. Tutup bagian samping
4. Box salt storage
Gambar 1. Rancangan desain box salt storage
Keterangan gambar sebagai berikut :
1. Solar Collector
2. Lengan Penyangga
3. Box storage
4. Tiang penyangga
5. Kaki penyangga
Gambar 2. Rancangan desain kolektor matahari
Pada box salt storage (gambar 1) menggunakan bahan kontruksi utama berupa lempengan
stainless steel 430 yang tahan terhadap korosi sedangkan, bahan kontruksi utama untuk kolektor matahari
berupa kaca karena kaca dapat memantulkan sinar matahari dengan baik menuju permukaan dasar box
untuk memanaskan PCM dan menyimpan panas yang diserap oleh PCM tersebut.
Tahap penelitian penyimpan panas menggunakan PCM eutecnic Na2SO4.3H2O/ NaNO3 diawali
dengan penelitian laboratorium yang menggunakan kompor listrik sebagai pengganti dari panas matahari
dan selanjutnya dilakukan uji prototype lapang menggunakan komposisi garaam yang paling optimum
saat uji laboratorium.
Pengolahan Data Hasil Penelitian
Penelitian dilakukan sesuai metode pengambilan data yaitu dengan memanaskan 1 Kg campuran
PCM Na2SO4.3H2O/ NaNO3 (dengan variasi komposisi nitrat) selama 135 menit pada skala daya
pemanasan kompor listrik 300 Watt.Kemudian dilakukan pengambilan data temperatur yang dicapai oleh
PCM tersebut. Setelah itu, dilakukan proses konversi panas yang disimpan oleh PCM menggunkan 4
buah termoelektrik tipe TEC 12706 yang telah disusun seri. Daari proses konversi ini diperoleh data ∆T,
tegangan dan arus yang dihasilkan termoelektrik. Proses pengambilan data ini dilakukan sebanyak 3 kali
trial untuk semua variabel komposisi.
Data ∆T diperoleh dari selisih temperatur pada sisi panas termoelektrik (permukaan dasar box
salt storage) dan pada sisi dingin termoelektrik (permukaan dari heatsink.Selain itu pengambilan data
arus listrik yang dihasilkan oleh termoelektrik dilakukan pembebanan dengan menggunakan resistor
sebesar 10 ohm ¼ watt. Pengambilan data ini dilakukan sebanyak tiga kali kemudian data yang
didapatkan dirata – rata untuk mendapatkan hasil yang valid.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian didapatkan pembahasan data sebagai berikut :
1.
Pengaruh nitrat terhadap temperatur akhir garam kombinasi saat proses pemanasan
(charging)
Phase Change Material (PCM) merupakan materi yang mengalami perubahan fasa ketika
menyerap dan melepaskan panas (kalor laten) dimana struktur atau susunan kimianya tidak mengalami
perubahan [9]. Salah satu contoh PCM yang umum digunakan yaitu jenis garam hidrat anorganik yang
memiliki kelebihan yaitu memiliki titik leleh yang rendah, panas laten per satuan volume yang bagus,
tidak mudah terbakar dan harganya relatif murah [12].
Dalam penelitian ini menggunakan PCM (phase change material) campuran garam
Na2SO4.3H2O dan NaNO3 . Kemampuan campuran ini sebagai penyimpan panas disimulasikan dengan
proses pemanasan (charging) dan proses pendinginan (discharging). Proses pemanasan (charging)
dibatasi hingga temperatur garam mencapai 120 oC karena estimasi pemanasan yang dapat dicapai dengan
menggunakan kolektor surya tipe parabolic concentrator berada dalam rentang tersebut [10]. Namun,
berdasarkan hasil data penelitian laboratorium menggunakan pemanas kompor listrik selama 135 menit (t
pemanasan) dapat disajikan data sesuai tabel 1 dibawah ini.
Tabel 1. Temperatur Garam Kombinasi dengan Waktu Pemanasan 135 menit
Berdasarkan tabel 1 diatas diperoleh bahwa jumlah persentase garam nitrat dapat mempengaruhi
jumlah panas yang diserap oleh garam kombinasi saat proses charging. Jumlah panas yang diserap oleh
PCM ini salah satunya ditandai dengan besarnya temperatur yang dicapai setelah pemanasan. Hal ini
terlihat pada proses pemanasan yang sama, maka makin besar kuantitas NaNO 3 (variabel D) pada sampel
berdampak pada peningkatan nilai temperatur yang dapat dicapai. Fenomena ini terjadi karena adanya
pengaruh perbedaan besar panas sensibel yang dicapai oleh masing-masing variabel. Panas sensibel
merupakan panas yang disimpan PCM dengan cara menaikkan temperaturnya. Estimasi besarnya panas
sensibel dapat diketahui dengan menggunakan persamaan :
Q= m Cp ∆T
(1)
Perhitungan nilai dari panas sensibel menggunakan persamaan diatas didapatkan data sebagai berikut :
Tabel 2. Panas Sensibel yang dapat Dicapai
Pada tabel 2 menyatakan bahwa makin besar komposisi nitrat maka nilai panas sensibel yang
dicapai makin besar. Besarnya nilai panas sensibel ini dapat mempengaruhi besarnya temperatur garam
saat proses pemanasan (charging). Pada proses charging, garam kombinasi dalam box storage menerima
panas dari sumber panas yang sama (besarnya sama) dan dalam selang waktu yang sama pula, sehingga
dapat diasumsikan besarnya panas yang diberikan oleh sumber panas besarnya sama. Namun, karena
terdapat perbedaan pada nilai kalor jenis, perbedaan temperatur awal dan temperatur leleh dari tiap
variabel sehingga besarnya panas sensibel yang dapat dicapai juga berbeda. Pada supply kalor yang
besarnya sama, variabel A mampu menyimpan panas dalam bentuk panas sensibel (panas untuk
menaikkan temperatur) sebesar 9,540 kJ/kg sampel dan setelah itu sisa kalor eksternal digunakan untuk
merubah fasa PCM, sedangkan berbeda dengan variabel D yang menggunakan kalor supply lebih banyak
yaitu sebesar 17,855 kJ untuk menaikkan temperaturnya (panas disimpan dalam bentuk panas sensibel),
sehingga pada variabel D dapat mencapai temperatur garam yang lebih tinggi daripada variabel A,B
maupun C.
Proses charging pada garam kombinasi
Pada proses charging terjadi kenaikan temperatur garam kombinasi yang dapat dilihat pada
gambar 3.
2.
Gambar 3. Grafik Hubungan Suhu terhadap Waktu Saat Proses Pemanasan
Berdasarkan gambar 3 terlihat bahwa pada saat awal proses pemanasan hingga menuju titik
temperatur leleh (yang berkisar dari temperatur 35,5 oC – 38,4oC), kalor disimpan dalam bentuk panas
sensible. Temperatur pada range ini dicapai ketika pemanasan selama 10 menit, sehingga waktu
pemanasan dari 0 hingga menit ke 10 kalor disimpan untuk menaikkan temperatur PCM. Hal ini ditandai
dengan kemiringan kurva yang lebih dekat (sejajar) dengan garis vertikal saat waktu 0 – 10 menit dan T
dari 28oC - 38oC.Setelah mencapai kondisi melting maka panas diserap disimpan dalam bentuk panas
sensible saat garam kondisi sudah meleleh (melt).
3.
Kapasitas Penyimpan Panas
Kemampuan dari garam kombinasi dalaam menyimpan panas ditentukan dengan besarnya kalor
yang dapat disimpan (kapasitas penyimpan panas). Kalor yang disimpan oleh garam kombinasi (PCM)
dapat dihitung dari persamaan berikut ini :
(2)
Berdasarkan tabel 3 dapat dilihat bahwa dari variabel A, B, C, dan variabel D mampu
menyimpan kalor paling banyak yaitu variabel D sebesar 424,752 kJ/Kg sampel, sehingga kalor yang
dapat diserap dan disimpan dalam garam kombinasi dapat digunakan untuk mendukung konversi energi
matahari menjadi energi listrik. Pada sistem ini jumlah kalor yang disimpan dipengaruhi oleh beda
temperatur (∆T), dimana pada variabel D memiliki T2 yang paling tinggi dibanding variabel lainnya, yaitu
120°C, sehingga mililiki beda suhu yang paling besar. Hal tersebut menyebabkan variabel 3 memiliki
kapasitas penyimpan kalor yang paling besar.
Tabel 3. Hasil Perhitungan Panas simpan (Q)
4.
Hasil konversi energi panas menjadi listrik
Pembahasan ini dibuat untuk mengetahui konversi energi panas menjadi energi listrik
menggunakan 4 buahtermoelektrik dengan susunan seri. Berdasarkan hasil penelitian terdapat pengaruh
temperatur komposisi garam kombinasi Na2SO4.3H2O/ NaNO3 terhadapdaya listrik akumulatif yang
dapat diperoleh dalam waktu 180 menit.Berikut grafik yang dihasilkan :
Gambar 4. Grafik Hasil Daya yang dapat dicapai oleh tiap Variabel Penelitian
Hasil data menunjukkan bahwa daya yang mampu dihasilkan oleh variabel D yaitu dengan 4wt%
NaNO3 nilainya lebih tinggi dibandingkan variabel yang lain. Besar nilai daya ini dipengaruhi oleh
besarnya arus dan tegangan listrik yang dihasilkan oleh sel termoelektrik. Besar daya dapat dihitung
menggunakan persamaan berikut ini :
P=V.I
(3)
Dimana :
P = Daya (mW)
V = Tegangan listrik (V)
I = Kuat Arus (mA)
Berdasarkan persamaan diatas, nilai daya yang dihasilkan semakin besar ketika nilai tegangan
dan arus yang dihasilkan semakin besar pula.Besar arus dan tegangan yang dihasilkan termoelektrik
berbanding dengan perbedaan temperatur pada sisi dingin dan sisi panas termoelektrik.Suhu maksimum
pemanasan yang tinggi akan menyebabkan transfer panas menuju heatsink yang tinggi pulang, sehingga
tegangan yang dihasilkan pun juga lebih tinggi.
5.
Panas yang Terkonversi oleh Termoelektrik
Panas yang terkonversi menjadi listrik oleh termoelektrik dapat dilihat dari daya komulatif yang
dihasilkan selama proses discharging yaitu selama 180 menit. Perhitungan besar kalor yang terkonversi
menjadi listrik dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
W = P .t
Dimana :
W = panas yang terkonversi (J)
P = Daya (Watt)
t = waktu (s)
berdasarkan hasil perhitungan diperoleh data pada tabel 5 sebagai berikut :
(4)
Tabel 4. Perbandingan Qsimpan dan Qterkonversi
Tabel 4 menyatakan bahwa jumlah panas yang terkonversi jumlahnya lebih kecil dibandingkan
dengan panas yang dapat disimpan oleh PCM.Jumlah panas yang terkonversi dipengaruhi oleh
perpindahan panas dari PCM menuju ke sisi panas termoelektrik dan dipengaruhi pula oleh efisiensi kerja
konverter termoelektrik. Pada saat proses discharging panas yang disimpan oleh PCM mengalami
pengurangan (heat lost) karena panas berpindah (merambat) dari PCM menuju permukaan plat dasar box
salt storage secara konduksi, dari permukaan box salt storage ke permukaan sisi panas termoelekrik serta
pelepasan panas secara radiasi menuju lingkungan. Sehingga karena salah satu hal tersebut jumlah panas
yang terkonversi oleh termoelektrik lebih kecil dibandingkan dengan panas telah disimpan oleh PCM
yaitu nilai % panas terkonversi hanya berkisar dari 0,56% – 0,35% .
Hasil Uji Prototype
Data hasil uji prototype menunjukkan bahwa temperatur yag dapat dicapai oleh PCM
bergantung pada intensitas cahaya matahari, karena sumber panas berasal dari panas matahari yang telah
dipantulkan oleh kolektor surya menuju sisi dasar box salt storage.
Pada konversi energi panas menjadi listrik dalam uji prototype menunjukkan bahwa listrik yang
dihasilkan sama seperti pada uji laboratorium dimana dengan ∆T yang sama akan menghasilkan tegangan
dan arus yang secara umum juga sama.
Berbeda dengan hasil uji laboratorium, % panas yang terkonversi oleh termoelektrik didapatkan
data sebagai berikut :
6.
Tabel 5. Perbandingan Qsimpan dan Qterkonversi Pada Uji Prototype
Berdasarkan tabel 4 dan 5, menyatakan bahwa % konversi panas pada uji lapang bernilai lebih
kecil daripada % konversi panas pada uji laboratorium. Hal ini dapat terjadi karena konversi energi
menggunakan termoelektrik dipengaruhi oleh temperatur proses. Ketika perbedaan temperatur pada sisi
panas dan sisi dingin termoelektrik bernilai besar maka akan menghasilkan % konversi energi yang
relatif besar karena konversi energi pada termoelektrik berkaitan dengan kecepatan elektron untuk
berpindah dari elemen P menuju elemen N dalam menghasilkan tegangan listrik. Nilai tegangan listrik ini
berpengaruh pada besarnya panas yang terkonversi, semakin besar tegangan listrik yang dihasilkan maka
panas yang terkonversi semakin besar pula sesuai dengan persamaan (3) dan (4).
KESIMPULAN
Berdasarkan pengujian dan analisa data uji laboratorium yang telah dilakukan maka dapat
diperoleh kesimpulan bahwa garam kombinasi komposisi 4 wt% NaNO3 + 96 wt% Na2SO4.3H2O mampu
mencapai suhu pemanasan paling tinggi dibanding variabel lainnya, yaitu 120°C, sehingga komposisi
tersebut merupakan komposisi terbaik dengan hasil sebagai berikut:
a) Mampu menyimpan panas sebesar 424.752,43 J/kg sampel dan panas yang terkonversi sebesar
2363,602 J/kg.
b) Daya kumulatif yang dihasilkan selama 180 menit mencapai 218.852 mW.
c) Nilai % panas terkonversi sebesar 0.56 %.
DAFTAR NOTASI
T
= Temperatur operasi, K
m
= massa bahan, Kg
Cp
= kalor jenis, kJ/Kg.K
Q
= banyaknya kalor, J
P
= waktu, s
V
= tegangan, V
I
= arus listrik, A
∆hm
= Panas laten, kJ/Kg
DAFTAR PUSTAKA
[1] Aprianus. 2012. Pemanfaatan Panas Aspal Jalan Raya Sebagai Sumber energi Listrik Alternatif
Berbasis Termoelektrik. Skripsi tidak dipublikasikan. Salatiga: Universitas Kristen Satya Wacana.
[2] BPPT. 2013. Outlook Energi Indonesia 2013 : Pengembangan Energi dalam Mendukung Sektor
Transportasi dan Industri Pengolahan Mineral. Jakarta: Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.
[3] Cristopia. 2011. Thermal Energy Sorage (TES) for Air Conditioning & Industrial Refrigeration.
French Riviera :Cristopia Energy Systems.
[4] Manan, Saiful. 2009. Energi Matahari, Sumber Energi Alternatif yang Efisien, Handal dan Ramah
Lingkungan di Indonesia. Semarang : Universitas Diponegoro.
[5] Mathur, A. 2012.Heat Transfer and Latent Heat Storage in Inorganic Molten Salt for Concentrating
Solar Power Plants. United States: U.S. Department of Energy.
[6] Mehling,H.,Cabeza, L. 2008. Heat and Cold Storage with PCM: An Up tp Date Introduction into
Basics and Applications. Verlag Berlin Heidelberg: Springer.
[7] Mmindustri.
2014.
Olah
Potensi
112.000
GWP
dengan
Fotovoltaik.
http://www.mmindustri.co.id/olah-potensi-112-000-gwp-dengan-fotovoltaik/. (diakses 18 Agustus
2014).
[8] Pikra, Ghalya. 2010. Analisis Rugi – Rugi Panas Pada Tangki Penyimpan Panas Dalam Sistem
Pembangkit Listrik Tenaga Matahari. Journal of Mechantronics, Electrical Power and Venicular
Technology.1 (01). 13 – 18.
[9] Sumiati, Ruzita. Pengaruh Penggunaan Parafin dan Gemuk pada Plafon Mobil dalam Mengelola
Temperatur kabin Mobil Saat Parkir.Journal Poli Rekayasa.8 (2).55-63.
[10] Tan, Teong. 2008. Fun-Panel Cooker Construction plan. Montreal: Brace Research Institute.
http://www.solarcooking.org/newsletters/scrmar02.html. (Diakses pada 29 Agustus 2014).
[11] Zaini., Zulfan dan Hamdani. 2013. Kajian Eksperimental Karakteristik Perpindahan Panas Bees
Wax Sebagai Material Penyimpan Panas.Prosiding SNYuBe (Seminar Nasional Yusuf Benseh
2013).Lhokseumawe : Politeknik Negeri Lhokseumawe.
[12] Zhang, J.,Wang, S.,Zhang, D., Tao, T. & Pan, L. 2011. In Situ Synthesis and Phase Change
Properties of Na2SO4.10H2O@SiO2 Solid Nanobowls Toward Smart Heat Storage. The Journal of
Physical Chemistry University of Muenster: 20061 - 20066.