STUDI EKSPERIMEN PENGARUH BEBAN KALOR TERHADAP UNJUK KERJA TERMAL MODEL LOOP HEAT PIPE

Aziz Yudha Nugraha; Mukhsinun Hadi Kusuma; Giarno Giarno; Wardoyo Wardoyo

doi:10.17146/sigma.2021.25.2.6368

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH BEBAN KALOR TERHADAP UNJUK KERJA TERMAL MODEL LOOP HEAT PIPE

SIGMA EPSILON - Buletin Ilmiah Teknologi Keselamatan Reaktor Nuklir ◽

10.17146/sigma.2021.25.2.6368 ◽

2021 ◽

Vol 25 (2) ◽

pp. 84

Author(s):

Aziz Yudha Nugraha ◽

Mukhsinun Hadi Kusuma ◽

Giarno Giarno ◽

Wardoyo Wardoyo

Keyword(s):

Heat Pipe ◽

Filling Ratio ◽

Loop Heat Pipe ◽

S Model

Sistem pendingin pasif sangat diperlukan sebagai redundance apabila sistem pendingin aktif pada instalasi nuklir mengalami kegagalan operasi. Konspe teknologi sistem pendinginan pasif yang potensial digunakan dalam menyerap dan membuang kalor dengan baik adalah loop heat pipe (LHP). Diharapkan LHP menjadi solusi manajemen termal dalam keselamatan pengoperasian instalasi nuklir. Tujuan studi eksperimen ini adalah untuk mengetahui fenomena perpindahan kalor yang terjadi di dalam model LHP yang dibuat sendiri dan bagaimana unjuk kerja termalnya dalam menyerap dan melepas kalor. Metode yang digunakan adalah dengan melakukan eksperimen model LHP pada variasi beban kalor pada suhu air panas 35°C, 45°C, 55°C, dan 65°C. Fluida kerja di dalam evaporator menggunakan air demineral dengan filling ratio 200 %. Pembuangan kalor pada bagian condenser menggunakan udara dengan laju pendinginan sebesar 2 m/s. Model LHP divakum dengan tekanan sebesar -74 cm Hg. Hasil studi eksperimen menunjukkan bahwa didapatkan fenomena overshoot, zigzag, dan stable seperti fenomena umum perpindahan kalor yang terjadi pada LHP. Unjuk kerja termal terbaik didapatkan dengan hambatan termal terkecil sebesar 0,0017 ºC/W, yaitu diperoleh pada saat model LHP dioperasikan pada beban kalor 65°C. Kesimpulan dari penelitian ini menunjukkan bahwa semakin tinggi beban kalor yang diterima oleh evaporator menyebabkan semakin kecilnya nilai hambatan termal model LHP.

Download Full-text

Study on Heat Transfer Characteristics of Loop Heat Pipe for Solar Collector

Volume 7: Fluids and Heat Transfer, Parts A, B, C, and D ◽

10.1115/imece2012-86260 ◽

2012 ◽

Author(s):

Shota Sato ◽

Shigeki Hirasawa ◽

Tsuyoshi Kawanami ◽

Katsuaki Shirai

Keyword(s):

Heat Transfer ◽

Heat Pipe ◽

Heat Transfer Rate ◽

Solar Collector ◽

Transfer Rate ◽

Thermal Conductance ◽

Filling Ratio ◽

Working Fluid ◽

Loop Heat Pipe ◽

Single Tube

We experimentally study the thermal conductance of single-tube and loop heat pipes for a solar collector. The evaporator of the heat pipe is 1 m long, 6 mm in diameter and has 30° inclination. The thermal conductance is defined as the heat transfer rate divided by the temperature difference between the evaporator-wall and the condenser-wall. Effects of heat transfer rate, saturation temperature of the working fluid, liquid filling ratio, inclination angle, and position of the evaporator on the thermal conductance are examined. We found that the thermal conductance of the 30°-inclined loop heat pipe with an upper-evaporator is 40–50 (W/K), which is 1.8 times higher than that of the vertical loop type and 3 times higher than that of the single-tube type. Thus, the inclined loop heat pipe is preferable for a solar collector. There is an optimum liquid filling ratio. When the liquid filling ratio is too small, a dry-out portion appears in the evaporator. When the liquid filling ratio is too large, the liquid flows in the condenser to decrease heat transfer area. Also we numerically analyze the thermal conductance of a vertical loop heat pipe.

Download Full-text

Effect of filling ratio on the performance of a novel miniature loop heat pipe having different diameter transport lines

Applied Thermal Engineering ◽

10.1016/j.applthermaleng.2016.05.125 ◽

2016 ◽

Vol 106 ◽

pp. 588-600 ◽

Cited By ~ 23

Author(s):

Trijo Tharayil ◽

Lazarus Godson Asirvatham ◽

Vysakh Ravindran ◽

Somchai Wongwises

Keyword(s):

Heat Pipe ◽

Filling Ratio ◽

Loop Heat Pipe

Download Full-text

STUDI PENGARUH FILLING RATIO PADA MODEL LOOP HEAT PIPE

SIGMA EPSILON - Buletin Ilmiah Teknologi Keselamatan Reaktor Nuklir ◽

10.17146/sigma.2021.25.2.6366 ◽

2021 ◽

Vol 25 (2) ◽

pp. 65

Author(s):

Rizky Fadillah ◽

Mukhsinun Hadi Kusuma ◽

Giarno Giarno ◽

Ahmad Kholil

Keyword(s):

Heat Pipe ◽

Filling Ratio ◽

Loop Heat Pipe

Pembuangan panas sisa hasil peluruhan pada saat sistem pendingin aktif mengalami kegagalan masih menjadi permasalahan termal. Loop heat pipe (LHP) sebagai salah satu teknologi sistem pendingin pasif berpotensi untuk dimanfaatkan dalam menangani permasalahan termal tersebut. Tujuan studi ini adalah untuk mengetahui pengaruh filling ratio terhadap unjuk kerja termal model LHP yang dibuat pada berbagai variasi filling ratio yang diberikan dan fenomena perpindahan kalor yang terjadi di dalamnya. Metode eksperimen dilakukan dengan cara mengoperasikan LHP pada filling ratio 100 %, 150 % dan 200%. Dalam eksperimen ini, laju aliran udara di condenser diberikan sebesar 2 m/s, beban kalor sebesar 35, 45, 55, dan 65oC. Model LHP divakum dengan tekanan awal -74 cm Hg. Hasil eksperimen yang diperoleh menunjukkan bahwa LHP memiliki unjuk kerja termal terbaik ketika dioperasikan pada filling ratio 200%, yaitu dengan nilai hambatan termal sebesar 0,0017 oC/W. Fenomena perpindahan kalor yang didapatkan berupa distibusi suhu di dalam LHP yaitu overshoot, zigzag dan stable. Kesimpulan studi menunjukan bahwa filling ratio terbesar yang diberikan pada LHP memberikan unjuk kerja termal terbaik, karena semakin banyak fluida kerja yang ada didalam model LHP menyebabkan semakin agresifnya pendidihan dan semakin besar transfer kalor pada LHP.

Download Full-text

STUDI PENGARUH LAJU ALIRAN UDARA PENDINGIN PADA CONDENSER TERHADAP DISTRIBUSI SUHU MODEL LOOP HEAT PIPE

SIGMA EPSILON - Buletin Ilmiah Teknologi Keselamatan Reaktor Nuklir ◽

10.17146/sigma.2021.25.2.6371 ◽

2021 ◽

Vol 25 (2) ◽

pp. 54

Author(s):

Rifa Reynaldi ◽

Mukhsinun Hadi Kusuma ◽

Giarno Giarno ◽

Dyah Arum Wulandari

Keyword(s):

Heat Pipe ◽

Filling Ratio ◽

Loop Heat Pipe

Penggunaan sistem pendingin pasif perlu ditingkatkan dalam rangka meningkatkan keselamatan operasi instalasi nuklir. Salah satu teknologi sistem pendingin pasif yang berpotensi untuk digunakan adalah loop heat pipe (LHP). Tujuan studi eksperimen ini adalah mempelajari pengaruh besarnya laju aliran udara pendingin terhadap pembuangan kalor oleh model LHP, dan mempelajari fenomena perpindahan kalor yang terjadi di dalamnya. Dalam studi ini peneliti melakukan eksperimen dengan mengoperasikan model LHP pada berbagai variasi laju aliran pendinginan udara sebesar 0 m/s, 1 m/s, 1,5 m/s dan 2 m/s. Pemberian beban kalor pada evaporator digunakan dengan memvariasikan suhu air panas pada 35°C, 45°C, 55°C, dan 65°C. Model LHP diisi dengan fluida kerja berupa air demineral pada filling ratio 200%. Model LHP divakum dengan tekanan awal -74 cm Hg. Hasil studi menunjukkan bahwa model LHP memiliki hambatan termal terendah sebesar 0.0017 °C/W pada saat diberikan laju aliran pendingin 2 m/s. Kesimpulan studi menyebutkan bahwa semakin besar laju aliran pendingin di condenser dapat meningkatkan unjuk kerja termal model LHP.

Download Full-text

Investigating the effect of wick manufacturing powder filling ratio on heat transfer performance of Flat-plate Loop Heat Pipe

Environment, Energy and Applied Technology ◽

10.1201/b18135-80 ◽

2015 ◽

pp. 413-416

Keyword(s):

Heat Transfer ◽

Flat Plate ◽

Heat Pipe ◽

Heat Transfer Performance ◽

Filling Ratio ◽

Loop Heat Pipe ◽

Transfer Performance ◽

Powder Filling

Download Full-text

Experimental and numerical investigation of a novel photovoltaic/thermal system using micro-channel flat loop heat pipe (PV/T-MCFLHP)

International Journal of Low-Carbon Technologies ◽

10.1093/ijlct/ctaa019 ◽

2020 ◽

Vol 15 (4) ◽

pp. 513-527 ◽

Cited By ~ 1

Author(s):

Fucheng Chen ◽

Menglong Hu ◽

Ali Badiei ◽

Min Yu ◽

Zicong Huang ◽

...

Keyword(s):

Solar Radiation ◽

Heat Pipe ◽

Flow Rate ◽

Water Flow Rate ◽

Filling Ratio ◽

Thermal System ◽

Loop Heat Pipe ◽

Micro Channel ◽

Photovoltaic Thermal System ◽

Simulated Solar Radiation

Abstract In this paper, a novel photovoltaic/thermal system using micro-channel flat loop heat pipe (PV/T-MCFLHP) is proposed, and the thermal and electrical performance of the system is investigated theoretically and experimentally. The variations of temperatures were analysed, and the efficiency of the system was calculated under different conditions, i.e. simulated solar radiation, water flow rate and refrigerant filling ratio. The maximum overall efficiency of the system was found to be 51.3%, the thermal efficiency 43.8% and the electrical efficiency 7.5% with the refrigerant filling ratio of 25%, simulated solar radiation of 800 W/m2 and water flow rate of 400 L/h. Test results were compared with simulation results, and the recorded average error was 10.2%.

Download Full-text