Performance Improvement of TEC Cooling System in Solar Powered Cooling Box Using NaCl-H2O Eutectic Solution PCM


Peningkatan Kinerja Sistem Pendingin TEC pada Kotak Pendingin Bertenaga Surya Menggunakan PCM Larutan Eutektik NaCl-H2O


  • (1)  Acep Saputra            Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. HAMKA  
            Ghana

  • (2) * Rifky            Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. HAMKA  
            Indonesia

  • (3)  Ade Irza Fahrezi            Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. HAMKA  
            Indonesia

  • (4)  Muhammad Imam Sobirin            Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. Hamka  
            Indonesia

  • (5)  Dimas Priyuko Tri Asmoro            Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. Hamka  
            Indonesia
    (*) Corresponding Author

DOI: https://doi.org/10.21070/r.e.m.v9i2.1710

Abstract

Energi matahari adalah sumber energi yang selalu tersedia, tidak menimbulkan polusi dan tidak merusak lingkungan. Penggunaan perangkat sistem pendingin saat ini masih menggunakan refrigeran. Kekurangan yang dimiliki refrigeran yaitu menggunkan bahan yang sifatnya menimbulkan efek buruk terhadap lingkungan. Penelitian ini memberikan solusi alternatif untuk permasalahan lingkungan yang disebabkan penggunan sistem pendingin refrigeran, yaitu sistem pendingin termoelektrik bertenaga surya dengan PCM larutan eutektik NaCl-H2O. penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh larutan eutektik NaCl-H2O untuk meningkatkan kinerja sistem pendingin pada kotak pendingin. Sistem ini menggunakan dua modul TEC, heatsink, dan kipas untuk mengoptimalkan pembuangan panas dan pemerataan suhu pada kotak pendingin. Hasil pengujian menunjukan bahwa penggunaan PCM dengan 5% NaCl dalam sistem pendingin menghasilkan temperature ruang terendah sebesar 17,2℃, dan koefisien kinerja tertinggi sebesar 0,031. Semakin tinggi konsentrasi NaCl dalam larutan H2O meningkatkan nilai konduktivitas termal dan menurunkan titik beku, sehingga mempengaruhi temperatur minimum dan meningkatkan koefisien kinerja sistem pendingin

References

Mammadov, G. N.A., and Aliyeva G.A., “Role of Renewable Energy Sources in the World,” J. Renew. Energy, Electr. Comput. Eng., vol. 2, no. 2, p. 63, 2022, doi: 10.29103/jreece.v2i2.8779.

T. Ang, M. Salem, M. Kamarol, H. Shekhar, M. Alhuyi, and N. Prabaharan, “A Comprehensive Study Of Renewable Energy Sources : Classifications , Challenges and Suggestions,” Energy Strateg. Rev., vol. 43, no. November 2021, p. 100939, 2022, doi: 10.1016/j.esr.2022.100939.

M. Kamal et al., “Science of the Total Environment Environmental Impacts Of Solar Energy Systems : A Review,” Sci. Total Environ., vol. 754, p. 141989, 2021, doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.141989.

K. N. Nwaigwe, P. Mutabilwa, and E. Dintwa, “An Overview Of Solar Power ( PV systems ) Integration Into Electricity Grids,” Mater. Sci. Energy Technol., vol. 2, no. 3, pp. 629–633, 2019, doi: 10.1016/j.mset.2019.07.002.

S. S. Khode, P. Kale, and C. Gandhile, “Review on Application of Thermoelectric Peltier Module in cooling and power generating Technology,” no. 1, pp. 71–74, 2015.

M. Hamid Elsheikh et al., “A Review On Thermoelectric Renewable Energy: Principle Parameters That Affect Their Performance,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 30, pp. 337–355, 2014, doi: 10.1016/j.rser.2013.10.027.

M. Mirmanto, S. Syahrul, and Y. Wirdan, “Experimental Performances Of A Thermoelectric Cooler Box With Thermoelectric Position Variations,” Eng. Sci. Technol. an Int. J., vol. 22, no. 1, pp. 177–184, 2019, doi: 10.1016/j.jestch.2018.09.006.

Sedayu and B. P. A. I. M. Arsana, “Aplikasi Pendingin Elektrik Tec1-12706 Dengan Water Cooling Pada Cooler Box Berbasis Semikonduktor,” JRM J. Mhs., vol. 4, no. 2, pp. 61–66, 2017.

G. A. Dubey, V. R. Chaurasia, A. Kumar, S. Chaurasiya, V. T. Churi, and M. A. Gulbarga, “Design and Fabrication of Solar Powered Portable Medical Refrigerator for Remote and Rural areas based on Peltier Effect,” Int. J. Res. Appl. Sci. Eng. Technol., vol. 10, no. 4, pp. 903–909, 2022, doi: 10.22214/ijraset.2022.41380.

S. Raoux and M. Wuttig, Phase Change Materials. [electronic resource]. 2009. [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/232003020_Phase_change_materials

A. Sharma, V. V. Tyagi, C. R. Chen, and D. Buddhi, “Review On Thermal Energy Storage With Phase Change Materials and Applications,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 13, no. 2, pp. 318–345, 2009, doi: 10.1016/j.rser.2007.10.005.

Gunawati, N. Noor, K. Sebayang, and A. Setiawan, “Experimental Investigation Of A Cold Storage Box With Aceh Locally Produced Hydrated Salt As Phase Change Materials: Effect Of Salt Treatment,” IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci., vol. 364, no. 1, 2019, doi: 10.1088/1755-1315/364/1/012019.

Eriyadi, “Analisi Phase Change Material Larutan Eutetik Air-Garam Natrium Klorida sebagai Pendingin Storage Ikan Besar,” Digit. Repos. UNILA, no. Mei, p. 6, 2021, [Online]. Available: http://digilib.unila.ac.id/id/eprint/61968

A. Setiawan and A. Setiawan, “Dalam kehidupan sekarang ini manusia semakin membutuhkan tempat penyimpanan yang bisa menyimpan berbagai benda dan membuatnya agar tetap refrigeran yang merusak lapisan ozon . lingkungan . Tujuan dari penelitian ini adalah menyimpan obat yang ramah lingkungan . Alat pendingin yang biasa di pasaran atau refrigeran . Walaupun saat ini sudah cobakan untuk mendinginkan obat Suminto , Agus Setiawan gunakan untuk menghilangkan embun pada kaca mobil temperatur yang dicapai bisa penelitian dengan menggunakan kotak pendingin minuman , dimana saat Selanjutnya penelitian tentang thermoelektrik cooling sebagai pendingin pada air duct sepeda motor tipe skutik dapat menurunkan temperatur udara dari 30 ˚ C,” vol. 3, no. 2, pp. 130–139, 2020, doi: 10.32493/epic.v3i2.7419.

Rifky, R Sirodz, “Pengembangan Model Pendingin Kabin City Car Bertenaga Surya Menggunakan Photovoltaics (PV) dan Thermoelectric (TEC),” Teknobiz J. Ilm. Progr. Stud. Magister …, vol. 10, no. 1, pp. 34–40, 2020, [Online]. Available: http://103.75.102.195/index.php/teknobiz/article/view/1359

A. Aziz, J. Subroto, and V. Silpana, “Aplikasi modul pendingin termoelektrik sebagai media pendingin kotak minuman”.

M. G. Suryanata, K. Ibnutama, and S. Informasi, “Lemari pendingin portable untuk penyimpanan air susu ibu (asi) menggunakan termoelektrik,” vol. VII, no. 1, pp. 53–60, 2020.

R. Aziz, P. N. Indramayu, and S. Pendingin, “SISTEM KONTROL SUHU PENYIMPAN BUAH-SAYUR PADA MESIN PENDINGIN Abstrak,” vol. 3, no. September, pp. 32–36, 2017.

F. Salsabila, B. P. Manunggal, and I. Yuliani, “Pembuatan Cooling Box untuk Penyimpanan Vaksin Sinovac Berbasis Thermoelectric,” Ind. Res. Work. Natl. Semin., no. 2020, pp. 4–5, 2021, [Online]. Available: https://jurnal.polban.ac.id/ojs-3.1.2/proceeding/article/view/2817/2208

W. Wang, Z. Chen, X. Zhang, L. Chen, and S. Guan, “Study on fabrication and properties of the aluminum foil/bubble composite,” ICCM Int. Conf. Compos. Mater., vol. 2017-Augus, no. August, pp. 20–25, 2017.

J. D. Hasibuan and J. Jufrizal, “Pemodelan Numerik Perpindahan Panas pada Dinding Ruang Bakar Boiler Menggunakan Software Engineering,” IRA J. Tek. Mesin dan Apl., vol. 2, no. 2, pp. 81–90, 2023, doi: 10.56862/irajtma.v2i2.47.

M. Munthaha, G. Rudi Cahyono, and P. Razi Ansyah, “Pengaruh Variasi Kecepatan Udara Terhadap Laju Perpindahan Panas Pada Pendinginan Panel Surya,” J. POROS Tek., vol. 12, no. 1, pp. 29–34, 2020.

Ibny, “Analisa Aliran Kalor pada Sistem Pendingin Menggunakan Modul Termoelektrik Cooler dengan Tipe Silinder,” Repos. Univ. Islam Riau, vol. 53, no. February, p. 2021, 2021, [Online]. Available: http://repository.uir.ac.id/id/eprint/9133

Holman, “Heat Transfer Tenth Edition,” Angew. Chemie Int. Ed. 6(11), 951–952., pp. 5–24, 2010, [Online]. Available: http://repo.iain-tulungagung.ac.id/5510/5/BAB 2.pdf

A. J. G. Yunus A. Cengel, Heat and Mass Transfer, vol. 6, no. 1. 2017. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/journal/international-journal-of-heat-and-mass-transfer

Hengki, M. Rahmat, and S. P. Sutisna, “Analisa Efisiensi Energi Alat Pendingin Portable di Sepeda Motor,” Anal. Efisiensi Energi Alat Pendingin Portable Di Sepeda Mot., vol. 1, no. 2, pp. 1–10, 2020, [Online]. Available: https://ejournal.unugha.ac.id/index.php/me/article/view/384

S. Haryadi and I. Riswanto, “Perencanaan Evaporator Pada Freezer Dengan Kapasitas 8 Kg,” J. Keilmuan dan Terap. Tek., vol. 01, no. 1, pp. 39–46, 2012, [Online]. Available: http://journal.unigres.ac.id/index.php/WahanaTeknik/article/view/521

Published
2024-11-29
 
Issue
Vol 9 No 2 (2024): December
Section
Articles

Copyright (c) 2024 Acep Saputra

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Copyright Notice

Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.