STUDI SIFAT TERMAL PADA BAHAN PARAFIN-GRAFIT SEBAGAI MATERIAL PENYIMPAN PANAS

*Christogratia Immanuel Simbolon  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Agus Suprihanto  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Khoiri Rozi  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia

Citation Format:
Abstract

Penelitian ini mengevaluasi sifat termal komposit parafin–expanded graphite (EG) sebagai material penyimpan energi panas berbasis phase change material (PCM). Tujuan utama adalah menentukan pengaruh fraksi massa EG terhadap konduktivitas termal dan kestabilan siklus fasa komposit. Komposit dibuat dengan metode melting and mixing setelah EG direduksi ukurannya menjadi ≤ 2 µm untuk mengurangi sedimentasi; variasi fraksi massa yang diuji adalah 20%, 30%, dan 50% (massa). Spesimen berbentuk silinder (Ø 20 mm) dipersiapkan dan diuji pada alat GUNT WL 420; pengukuran konduktivitas termal dianalisis menggunakan pendekatan transien lewat ekstraksi konstanta waktu sistem dari respons temperatur T1–T2. Karakterisasi mikro-struktur dilakukan dengan SEM untuk mengevaluasi morfologi dan distribusi partikel. Pengujian stabilitas siklus fasa dilakukan dengan 10 siklus pemanasan–pendinginan pada rentang suhu operasi yang ditentukan. Hasil menunjukkan bahwa EG memiliki morfologi flake berpori yang mendukung pembentukan jaringan perkolasi termal dalam matriks parafin. Peningkatan fraksi massa EG secara signifikan memodifikasi respons transien suhu dan meningkatkan kemampuan pengantaran panas komposit dibanding parafin murni, walaupun terjadi pengurangan kapasitas laten sebanding dengan fraksi EG. Komposit parafin–EG menunjukkan potensi aplikasi pada sistem thermal energy storage (TES) yang membutuhkan laju transfer panas lebih cepat.

Fulltext View|Download Email colleagues
Keywords: eg; konduktivitas termal; parafin; pcm; tes
Article Info
Section: Articles
Language : ID
  1. Muliawan R. PEMANFAATAN THERMAL ENERGY STORAGE NON-MEKANIK SEBAGAI PENGERING SINGKONG. Jurnal Teknologi Terapan) | 2021;7
  2. Harjanto NT. DAMPAK LINGKUNGAN PUSAT LISTRIK TENAGA FOSIL DAN PROSPEK PLTN SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK NASIONAL. Majalah Ilmiah PIN 2008;1:39–50
  3. Venkatesan SP, Nagendra BR, Ram CR, Venkatesh S, Purusothaman M. The effect of expanded graphite on the performance of paraffin phase change materials used in thermal energy storage. J. Phys. Conf. Ser., vol. 2054, IOP Publishing Ltd; 2021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2054/1/012071
  4. Liu C, Cheng Q, Li B, Liu X, Rao Z. Recent advances of sugar alcohols phase change materials for thermal energy storage. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2023;188. https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113805
  5. Zhao Y, Jin L, Zou B, Qiao G, Zhang T, Cong L, et al. Expanded graphite – Paraffin composite phase change materials: Effect of particle size on the composite structure and properties. Appl Therm Eng 2020;171. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.115015
  6. Pandiangan T, Suwoto, Lasman AN. STUDI BAHAN GRAFIT SEBAGAI MODERATOR DAN REFLEKTOR PADA REAKTOR TEMPERATUR TINGGI. Prosiding Seminar ke-7 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir, Bandung: 2002, p. 355–62
  7. Yadav A, Samykano M, Pandey AK, Rajamony RK, Tyagi V V. Thermal characterization of shape-stable phase change material for efficient thermal energy storage and electric to thermal energy conversion. J Energy Storage 2024;103. https://doi.org/10.1016/j.est.2024.114368
  8. Xia L, Zhang P, Wang RZ. Preparation and thermal characterization of expanded graphite/paraffin composite phase change material. Carbon N Y 2010;48:2538–48. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.03.030
  9. Raza G, Shi Y, Deng Y. Expanded graphite as thermal conductivity enhancer for paraffin wax being used in thermal energy storage systems. Proceedings of 2016 13th International Bhurban Conference on Applied Sciences & Technology (IBCAST), Islamabad: 2016, p. 1–12
  10. Zhang H, Wang F, He S, Cao B, Yao Q, Wang N. Smart thermal phase change materials with switchable morphology. J Energy Storage 2025;112. https://doi.org/10.1016/j.est.2024.115285
  11. Khodadadi JM, Hosseinizadeh SF. Nanoparticle-enhanced phase change materials (NEPCM) with great potential for improved thermal energy storage. International Communications in Heat and Mass Transfer 2007;34:534–43. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2007.02.005
  12. Fan L, Khodadadi JM. Thermal conductivity enhancement of phase change materials for thermal energy storage: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2011;15:24–46. https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.08.007
  13. Mehling H, Cabeza LF. Heat and cold storage with PCM. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 2008. https://doi.org/10.1007/978-3-540-68557-9

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.