Pengaruh Variasi Diameter Inlet Meso-Scale Combustor Dengan Sudden Expansion Terhadap Output Daya Listrik Thermoelectric Generator

Abstract

Saat ini Indonesia merupakan negara dengan konsumsi energi terbesar di kawasan Asia Tenggara dan urutan kelima di Asia Pasifik. Hal ini menyebabkan perlu adanya pengembangan pada sektor pengolahan, pengelolaan dan pemanfaatan bahan bakar fosil. Salah satu wujud pengembangan teknologi dalam pemanfaatan bahan bakar fosil yang sedang berlangsung yakni penggunaan bahan bakar fosil pada pembakaran skala meso sebagai micro power generator. Meso-scale combustion adalah pembakaran pada ruang bakar berdiameter sebesar 1 – 10 mm. Fokus pada penelitian ini adalah untuk melakukan pengamatan terhadap output energi listrik perangkat thermoelectric generator yang diperoleh dari perbedaan temperatur dinding meso-scale combustor, dan temperatur cooling jacket. Penelitian ini dilakukan dengan cara memberikan variasi utama menggunakan ukuran diameter inlet meso-scale combustor sebesar 3,3 mm dan 4,2 mm dengan diameter outlet combustor konstan sebesar 4,7 mm. Sementara, variasi pendukung menggunakan kecepatan reaktan 31,40 cm/s, 33,10 cm/s, dan 34,79 cm/s dengan rasio ekuivalen konstan sebesar ϕ = 1 pada setiap pengujian yang dilakukan. Hasil analisa berdasarkan tingginya output energi listrik dan rendahnya nilai exhaust heat loss yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa micro power generator dengan menggunakan ukuran diameter inlet meso-scale combustor yang lebih besar mampu memberikan output energi yang lebih baik bila dibandingkan dengan ukuran diameter inlet yang lebih kecil. Penggunaan Meso-scale combustor dengan ukuran diameter inlet sebesar 4,2 mm memiliki output energi listrik tertinggi dengan nilai rata-rata diketiga variasi laju kecepatan rekatan sebesar 20,35 mW. Output energi listrik yang diperoleh dihasilkan dengan rata-rata beda temperatur dinding combustor terhadap temperatur cooling jacket sebesar 61,88 °C. Kerugian berupa heat loss yang diperoleh pada penelitian ini meliputi sink heat loss, uncovered sides heat loss, dan exhaust heat loss yang masing-masing memiliki nilai sebesar 47,04%, 38,60%, dan 14,37%.