Analisis HPHE

  • Upload
    dimass

  • View
    23

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Heat Pipe Heat Exchanger

Citation preview

  • ANALISIS JURNAL

    A HEAT PIPE HEAT RECOVERY HEAT EXCHANGER

    FOR MINI-DRIER

    Disusun oleh :

    Wisnu Dimas Sasongko K2513071

    Tugas ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah

    Perpindahan Panas

    Dosen Pengampu :

    Danar Susilo Wijayanto, ST.,M.Eng.

    PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

    JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK DAN KEJURUAN

    FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

    UNIVERSITAS SEBELAS MARET

    SURAKARTA

    2014

  • LAMPIRAN JURNAL Journal of Energy , Vol 17, No 1 February 2006

    University of Stellenbosch

  • ANALISIS

  • PENDAUR PANAS HPHE DALAM ALAT PENGERING MINI

    A Meyer

    Department of Mechanical Engineering, University of Stellenbosch, Stellenbosch

    R T Dobson

    Department of Mechanical Engineering, University of Stellenbosch, Stellenbosch

    Abstrak

    Makalah ini terdiri dari desain thermal dan tes eksperimen dari pipa pemanas

    (thermosypon) yaitu pemindah panas dalam bentuk yang relatif kecil pada alat

    pengering mini yang dikomersilkan. Tujuan dari pemindah panas ini untuk

    mengembalikan panas dari molekul uap air yang terbuang untuk memanaskan udara

    segar yang masuk. Fluida kerja yang digunakan adalah R134a dan berkorelasi

    dengan evaporator dan kondensor dalam koefisien perpindahan panas yang baik

    untuk nilai transfer panas secara maksimum. Model teoritikal dan simulasi program

    komputer yang digunakan untuk desain kalkulasi termal juga dijelaskan disini.

    Validitas sebagai desain dan manufaktur pemindah panas dipasangkan pada

    pengering telah terbukti dalam eksperimen. Akurasi model teoritikal memprediksi

    performa termal dan penyimpanan energi yang signifikan dan periode

    pengembalian yang wajar dapat tercapai.

    kata kunci : pipa pemindah panas, thermosypon, pengering udara, penyimpan

    energi.

  • Keterangan Simbol

    A Luas, m

    Bo Bilangan Bond, / /g( )

    Cp Kalor jenis (dalam tekanan tetap), J/kgC

    D Diameter, m

    g Ketetapan Gravitasi, 9.81 m/s

    h Koefisien Perpindahan Panas W/mC

    hfg Panas latent penguapan, J/kg

    Ja Bilangan Jacob, ( )/

    k Konduktifitas Thermal, W/mC

    Ku Bilangan Kutateladze /( h(g()

    2

    2 )

    L Panjang, m

    Laju aliran massa, kg/s

    P Tekanan, Pa

    Laju Perpindahan Panas, W

    R Ketahanan Thermal, C/W

    Re Ketetapan Reynolds, Re = 4Q/(d)

    t waktu, s atau h

    T Temperatur, C

    Rerata Tempertur, C

    Keterangan lain

    c Kondenser, dingin dingin

    e evaporator, keluaran

  • h panas (hot)

    hp pipa panas (heat pipe)

    l cairan (liquid)

    max maksimal

    new baru (new)

    o bbagian luar (outside)

    v uap air (vapour)

    w air (water)

    Simbol Yunani

    kerapatan, kg/3

    v viskositas kinematik, 2/

    Kelembapan relatif

    viskositas dinamik, kg/ms

    Tegangan Permukaan N/m

    1. PENDAHULUAN

    Mengingat penggunaan energi yang semakin meningkat, kebutuhan untuk

    penghematan energi kini telah menjadi pertimbangan ekonomi yang penting. Salah

    satu cara untuk menghemat energi adalah dengan memulihkan kembali sebagian

    energi pada aliran buangan yang masih mengandung kalor dan digunakan untuk

    memberi energi kalor dengan pemanasan aliran lain yang lebih dingin atau segar.

    Heat Pipe Heat Exchanger (HPHE) dalam hal ini adalah perangkat yang mampu

    menyelamatkan energi (Dunn dan Reay,1994). Produksi komersial pada HPHE

    dimulai pada pertengahan tahun 1970-an dan telah menemukan berbagai aplikasi,

    khususnya dalam proses pengering bidang pertanian, saluran pemanas dan industri

  • pendingin udara (Russwurm, 1980). Karekteristik dari semua alat tersebut

    pengoprasiannya membutuhkan jumlah energi yang besar, untuk penguapan dari

    proses pembuatan produk yang dihasilkan masih mengeluarkan sisa udara yang

    masih mengandung kalor kedalam atmosfer.

    Sebuah HPHE adalah alat yang menggunakan cairan yang ditambahkan

    dalam perpindahan kalor dengan tipe penukar panas dan mempunyai sebuah angka

    satuan yang dapat berdiri sendiri atau dengan yang lainnya dalam pipa panas atau

    thermosypon sebagai sarana utama untuk melakukan perpindahan panas dari

    temperatur tinggi ke tempertur yang rendah. Disetiap pipa dilapisi dengan lembaran

    kapiler untuk fluida bekerja dan mampu dibagi ke dalam evaporator atau bagian

    penambah panas dan kondenser atau bagian pembuang panas. Ketika panas

    ditambahkan dalam evaporator, saat fluida bekerja lembar kapiler menjadi panas

    panas, menguap dan mengalir ke bagian pendingin atau kondenser, didalamnya

    terjadi pemisahan uap dengan panas laten. Kekuatan lembar kapiler kemudaian

    memompa cairan kembali ke evaporator (Dunn and Reay, 1994)

    Thermosyphons di sisi lain merupakan pipa panas tetapi tanpa menggunakan

    lembar kapiler. Perbedaan antara keduanya adalah thermosyiphons menggunakan

    gaya grafitasi untuk mentransfer panas dari sumber panas, penampung fluida dingin

    yang berlokasi dibawah. Dan hasilnya, bagian evaporator terletak dibawah bagian

    kondenser. Saat bekerja fluida menguap, embun dalam kondenser mengalir kembali

    ke evaporator bagian bawah karena dipengaruhi gaya grafitasi. Hal itu telah

    menunjukkan bahwa adanya arah grafitasi, thermosyphons lebih mudah daripada

    pipa panas karena faktanya pipa panas yang mempunyai lembar kapiler

    menghasilkan perlawanan tambahan untuk mengalir dalam kondenser (pioro dan

    pioro, 1997) Gambar 1 menggambarkan prinsip perbedaan antara pipa panas dan

    termosipon.

  • Penggunaan pipa panas atau thermosyphons di konfigurasi penukar panas

    yang terus meningkat dan dikaitkan ke thermosyphons yang tidak memiliki bagian

    bergerak dan membantu daya kerja dalam memompa fluida yang diperlukan. Hal

    tersebut bisa diaplikasikan untuk gas ke gas, gas ke cairan, dan cairan ke cairan

    dalam penukar panas. Aliran panas dan didinginkan di HPHE juga mampu

    diisolasikan secara penuh untuk mencegah kontaminasi silang oleh fluida. Karena

    sekat-sekat pipa disendirikan, walaupun salah satu pipa mengalami kegagalan,

    pengoprasian tetap berjalan, juga dengan mengurangi kelemahan dan menggunakan

    refrigran umum sebagai cairan kerja, standar teknologi HVAC menjadi mudah

    digunakan. HPHE mungkin dipandang sebagai pilihan yang menarik secara

    komersial oleh perusahaan dalam penciptaan produk yang berhubungan dengan

    energi karena efisiensinya yang bagus.

    Gambar 1. Perbedaan cara kerja Thermosyphon dengan Pipa panas

  • Dalam makalah ini , penggunaan HPHE memanfaatkan thermosyphons (dalam pipa

    panas terdapat lembar kapiler) yang dianggap untuk memulihkan limbah panas

    dalam alat komersil yang relatif kecil yang ada di pengering dan dipakai untuk

    memanaskan udara dingin yang masuk (tipe pengering untuk skala yang kecil,

    seperti untuk buah, sayur,daging, dan produk lain dengan kapasitas antara 50

    sampai 250 kg). Teori Penukar panas tidak terdapat dalam literatur umum, terdapat

    spesialisasasi tekanan di bagian dalam evaporator dan kondenser, koefisien

    perpindahan panas dan laju perpindahan panas mampu bekerja maksimal dengan

    fluida R134a dan Butane. Program komputer memprediksi kekuatan panas di dalam

    HPHE dan mendiskripsikannya. Dinilai dari segi ekonomis potensi penghematan

    energinya mudah dilakukan dan pengujian yang benar.

    2. TEORI

    2.1 Teori perpindahan panas Thermosyphon

    Untuk dua fase tunggal thermosyphon tertutup, seperti ditunjukkan pada

    Gambar 1, dan untuk diagram ketahanan panas ditunjukkan pada Gambar 2, panas

    ditransfer dari sumber panas, melalui dinding evaporator ke dalam fluida kerja dan

    keluar melalui kondensor menuju ke heat sink. Tingkat perpindahan panasnya

    mudah dinyatakan dalam perbedaan suhu dan jumlah dari tahanan panasnya adalah

    .............................................(1)

  • Dimana :

    Diketahui suhu pemanasan dan pendinginan saluran masuk dan keluar, laju aliran

    masa di aliran pemanas dan pendingin, evaporator dan kondenser dapat dihitung

    sesuai dengan perhitungan energi, seperti :

    ........................................(2)

    ......................................(3)

  • istilah dalam persamaan (2) dan (3) perhitungan panas yang tidak

    di transfer ke fluida yang bekerja dalam evaporator, dan dari fluida kerja dalam

    kondenser, tapi hal itu hilang atau diperoleh dari lingkungan melalui dinding jaket

    pemanas atau pendingin mserta melalui struktur pendukung thermosyphon tersebut.

    2.2 Korelasi koefisien Perpindahan panas dalam Thermosyphon

    Keberhasilan pelaksanaan dalam desain HPHE membutuhkan pengetahuan

    yang rinci dalam karakteristik perpindahan panas. Korelasi untuk bagian dalam

    thermosyphon evaporator, koefisien perpindahan panas kondenser dan laju

    perpindahan panas maksimum ditulis dalam persamaan 4,5 dan 6 (Meyer dan

    Dobson, 2005). Korelasi tersebut ditentukan berdasar eksperimen untuk bagian

    dalam diameter pipa yang bervariasi dari 15.0 sampai 32.0 mm dan panjang 2

    sampai 6 m untuk mengisi 50% cairan dengan volume rasio bagian evaporator,

    dengan temperatur 15 sampai 80 derajat celsius dengan menggunakan freon R134a

    dan campuran butana yang dijual secara komersil sebagai bahan bakar gas yang

    ringan (50% n-butana,25% iso-butana dan 25% propana dari massanya) sebagai

    fluida kerja

    Parameter penukar panas yang lain seperi tabung, sirip, koefisien perpindahan

    panas bagian luar dan penurunan tekanan yang ada dalam perpindahan panas secara

    umum dan literatur penukar panas (Mils, 1995 & Incropera and DeWitt, 2002) tidak

    Gambar 2. Diagram ketahanan panas untuk Thermosyphons

  • diberikan disini. Laju perpindahan panas maksimum meningkat secara siknifikan

    berkisar 40% (Meyer dan Dobson, 2005) jika thermosyphone disudut dari vertikal.

    Meskipun sudut meningkat secara siknifikan, peningkatan tersebut tidak

    sensitif,untuk sudut sudut kemiringan 15 sampai 60 derajat dari vertikal. untuk

    alasan itu, korelasi yang dihasilkan hanya untuk vertikal dan sudut orientasi.

    2.3 Prosedur produksi untuk ketahanan penukar panas

    Tentukan atau asumsikan definisi fisik dari HPHE (misalnya, dimensi yang

    diberikan dalam Tabel 2), koefisien perpindahan panas, konduktivitas termal (heo,

    ke, hei, HCI, kc, HCO), dan suhu (Thi, Tho, Tci dan TCO), suhu internal Ti

    kemudian bisa ditemukan dengan mencoba dan menebak nilai Ti dari persamaan 1.

    Dengan cara yang sama, temperatur dan fluks panas tergantung dari variabel yang

    didapat dari perhitungkan.

    Prosedur dasar, inlet memerlukan aliran panas dan dingin secara spesifik.

    Mulai dari baris pertama (sebagai contoh, konfigurasi laju aliran penukar panas

    yang berlawanan yang ditunjukan di gambar 3) temperatur aliran dingin keluar

    dapat diperkirakan oleh "marching" dari baris pertama sampai selanjutnya,

  • temperatur aliran dingin masuk dapat dihitung. Prosedur dilakukan berulang-ulang

    untuk nilai yang berbeda dari aliran dingin yang keluar sampai nilai temperaturnya

    sesuai.

    2.4 Program Komputer

    Spesifikasi desain thermal HPHE perlu ditetapkan secara spesifik, termasuk

    tekanan atmosfer, temperatur aliran panas di inlet, temperatur aliran dingin di inlet,

    temperatur aliran dingin di outlet dan laju aliran masa panas dan dingin yang akan

    ditentukan (tabel 1)

    Tabel 1. Spesifikasi HPHE yang dibutuhkan

    Temperatur panas inlet 40-60 derajat C

    Temperatur dingin inlet Udara Jenuh

    Temperatur outlet yang diinginkan Tergantung pencapaian

    Laju masa udara kedalam bagian kondenser 0,72 kg/s

    Laju masa udara kedalam bagian evaporator 0,72 kg/s

    Gambar 3. Desain dasar dari konfigurasi dari HPHE

  • Tabel 2. Definisi desain produksi dari HPHE

    Fluida Kerja R134a

    Konfigurasi penampungan tabung Plat dan tabung

    Panjang Evaporator 0,35 m

    Panjang Kondenser 0,35 m

    Jumlah baris tabung 6

    Jumlah tabung tiap baris 11

    Jarak longitudinal 0,0381

    Jarak Transverse 0,0381

    Jarak sirip 10 sirip/inchi

    Tebal sirip 0,0002 m

    Diameter luar dari tabung 0,01588 m

    Diameter dalam dari tabung 0,01490 m

    Langkah selanjutnya, diasumsikan penukar panas geometri ,didalamnya

    terdapat pipa berdiameter, perbandingan penjang dari evaporator terhadap

    kondenser, jumlah dari baris dan jumlah tabung tiap baris, dan mudah atau tidak,

    atau bersirip atau tidak (Tabel 2).

    Hasilnya, membutuhkan kumpulan percobaan dan pengulangan

    permasalahan yang dimana dalam kecepatan perpindahan panas evaporator

    sebanding dengan kecepatan perpindahan panas kondenser, apabila uap dingin yang

    diinginkan dalam outlet kondsinya sudah terpenuhi (untuk mengasumsikan susunan

    aliran yang kembali, digambarkan dalam gambar 3) Sebuah diagram kecepatan

  • yang ditampilkan dengan program komputer (ditulis dengan tampilan utama) yang

    digambarkan di gambar 4(Meyer,2005) dan hasilnya digabungkan dalam tabel 3.

    Gambar 4. Diagram siklus aliran utama dalam program komputer

  • Tabel 3. Perhitungan temperatur secara teoritis , laju perpindahan panas dan

    penurunan tekanan HPHE dituliskan di tabel 2 (baris 1-j sama dengan temperatus

    antara baris i dengan j)

    Inlet,Outlet Baris 1-2 Baris

    3-4

    Baris

    2-5

    Baris

    5-6 Outlet,Inlet

    Temperatur

    aliran panas

    [drjat C]

    50.00 45.73 43.6 41.46 39.32 37.19

    Temperatur

    aliran

    dingin [drjat

    C]

    34.82 30.55 28.41 26.28 24.14 22.00

    Total

    penurunan

    tekanan [Pa]

    281.5

    3

    Total panas

    yang

    termuat [W]

    9297.

    95

    4. Percobaan awal

    Percobaan awal dalam pemasangan HPHE untuk pengering standar yang

    penyalurannya fleksibel, seperi yang ditunjukan dalam gambar 5 dan gambar 6.

    Untuk pengering, dimens keseluruhannya adalah, panjang 2.8 m, lebar 1.4, dan

    tinggi 1.9 m. Semua dimens dalam HPHE tersebut ditunjukan dalam gambar 7, itu

    adalah spesifikasinya secara detail dan terdapat dalam tabel 2, dan pembuatannya

  • sesuai dengan standar dan teknologi pipa tembaga dan perpindahan panas sirip plat

    almunium berjalan normal dalam industri HVAC.

    Biasanya udara kering menguap dari air produk yang dikeringkan dan udara

    lembab panas keluar melalui keluaran ke atmosfer. Dengan HPHE

    Gambar 5. Skema HPHE untuk pengering berbentuk mini

  • Gambar 6. Gambar HPHE untuk pengering berbentuk mini

    Gambar 7. Diatas merupakan desain manfaktur dari HPHE (dijelaskan dalam

    gambar 2)

  • Uap panas ini kemudian masuk melalui evaporator yang ada di HPHE. Udara

    ambient kemudian ditarik kedalam kondenser yang ada di HPHE, dimana suhu naik

    dan kemudian kembali ke dalam sistem dan mengurangi beban pemanasan element

    yang ada didalam pengering.

    Pengukuran suhu diambil dari saluran masuk dan saluran keluar di masing-

    masing aliran panas dan dingin, dan anemometer digunakan untuk mengukur

    kecepatan aliran, dari laju aliran masa yang bisa dihitung. Sebuah kWh meter

    dipasang untuk mengukur energi listrik yang dikonsumsi. Untuk memastikan

    akurasi dengan melakukan simulasi pengeringan handuk basah dengan dan tnpa

    HPHE untuk pembandingnya.

    5. Hasil dan diskusi

    5.1 HPHE Drier hasil eksperimen, kecepatan perpindahan panas untuk

    pengeringan 45 menit pertama (dengan HPHE) dijelaskan pada Gambar 8.

    Gambar 8. Percobaan tempertur dan laju perpindahan panas dalam waktu untuk

    HPHE untuk untuk ________________________

    Setelah 35 menit, termostat pengering (diatur pada suhu 50 C) mulai

    mengontrol suhu pengering dan laju perpindahan panas antara aliran panas dan

    aliran dingin yang bernilai antara 7700 dan 9000 W. Periode pengeringan

    dilanjutkan untuk keseluruhan selama 5 jam dan kWh-meter membaca komnsumsi

    daya listrik dengan waktu yang berbeda dapat dilihat dalam gamber 9. Dengan

  • HPHE total konsumsi daya pengering berkisar 35,4 kWh dan untuk pengeringan

    dengan alat pengering tapi tanpa HPHE konsumsi dayanya berkisar 52,2 kWh

    5.2 Verifikasi eksperimental dari teori desain HPHE

    Percobaan kecepatan perpindahan panas dalam perbedaan suhu aliran panas

    dan aliran dingin (yang digambarkan dalam gambar 8) adalah sebagai pembanding

    antara prediksi dari teori yang digambarkan dalam gambar 10. Dan untuk perbedaan

    suhu sekitar 15 derajat Celcius dengan perbandingan antara rumus matematika dan

    dengan yang ditemukan dalam percobaan.

    Gambar 9. Konsumsi energi untuk alat pengering tanpa HPHE

    Gambar 10. Prediksi dari hasil teori dan percobaan yang menjelaskan tentang

    fungsi laju perpindahan panas HPHEm dalam perbedaan rerata temperatur antara

    aliran panas dan dingin

  • Saat perbedaan suhu yang lebih rendah, penyesuaian menjadi kurang

    menguntungkan dan tidak menentu. Hal ini terjadi karena kesalahan dalam

    perhitungan temperatur secara signifikan. Semakin kecil perbedaan temperatur,

    maka semakin besar pertukaran panas yang dibutuhkan untuk mentransfer jumlah

    panas yang sama.

    Alat penukar panas untuk luasan yang besar berarti membutuhkan penukar

    panas yang mahal, karenanya, untuk menekan biaya pengoprasian alat penukar

    panas dengan perbedaan temperatur lebih dari 15 derajat. Alasan untuk konsisten

    dalam perbedaan temperatur sekitar 11 derajat dikaitkan untuk diskontinuitas

    dalam lingkup titik perpindahan dari satu koefisien perpindahan panas untuk

    berbgai model teori.

    5.3 Evaluasi Ekonomi

    Hasil dari evaluasi ekonomi deri penghematan energi dengan menggunakan

    HPHE digambarkan gambar 4. Bahan baku dan tenaga kerja (termasuk biaya

    dengan nominal atas) termasuk untuk keuntungan dari HPHE digambarkan dalam

    tabel 4, yang besarnya R7 469 dan dengan penghematan energi dikurangi dengan

    biaya operasional tambahan sebesar R2 231, dan untuk membalikan modal bisa

    ditempuh selam 3,2 tahun. Pelindung anti korosi epoxy sejumlah R2231 meruakan

    biaya tmbahan yang signifikan.

    Produsen dari HPHE mengeklaim bahwa keahlian mereka tidak akan

    diperlukan untuk pengeringan hasil pertanian. Rangkaian pengering disisi lain

    memerlukan lapisan pelindung. Dengan biaya tambahan ini modal akan kembali

    sekitar 2,3 tahun. Alat HPHE telah dimasukkan dalam desain fitur setandar

    produksi, waktu unutk mengembalikan modal berkisar 1,8 tahun yanga dianggap

    memungkin bukan?

    6. Kesimpulan

    Tingkat perpindahan panas antara aliran panas dan dingin dari pipa panas

    (thermosyphon) penukar panas sangat diprediksi akurat dengan model teori untuk

    rerata perbedaan temperatur antara dua aliran yang lebih besar 15 C.

  • Tabel 4. Evaluasi Ekonomi (di tahun 2004-Rands(mata uang Afrika))

    Biaya tambahan untuk HPHE

    HPHE standar R2660

    Lapisan anti korosi R2231

    Variabel kecepatan kipas R1000

    Saluran R78

    Bagian peredam R500

    Tenaga kerja R1000

    1. Biaya total instalasi HPHE R7469

    2. Biaya tambahan penggunaan HPHE R400/Tahun

    Konsumsi energi tanpa HPHE :

    Konsumsi energi tanpa HPHE 10,44 kWh/h

    Operasi tiap tahun 250

    Waktu(jam) tiap pergantian 18

    Biaya daya listrik R0,18/kWh

    3. Biaya tahunan untuk energi tanpa

    HPHE

    R8456

    Konsumsi energi dengan HPHE:

    Konsumsi daya listrik 7,08kWh

  • Evaluasi percobaan pemulihan panas penukar panas dipasang untuk

    pengering mini menghasilkan penghematan 32% dan R2 321 per tahun (poin 5,

    Tabel 4) dan untuk biaya pemasangan pipa panas total sebesar R7 469 (poin 1,

    Tabel 4) waktu pengembalian modal 7469/2321 = 3,2 telah diperoleh. Sebuah

    periode pengembalian modal dengan waktu yang singkat jika penukar panas

    dimasukkan dalam desain pengering mini sebagai fitur standar produksi.

    Operasi tiap tahun 250

    Waktu(jam) tiap pergantian 18

    Biaya daya listrik R0,18/kWh

    4. Biaya tahunan untuk energi dengan

    HPHE

    R5735

    5. Penghematan tian tahun (3-4-2) R2321

    6. Periode pengembalian modal (1/5) 3,2 Tahun

  • Referensi

    Dunn DP and Reay D, 1994, Heat pipes, 4th Edition,Pergamon.

    Incropera FP and DeWitt DP, 2002, Fundamentals of Heat and Mass Transfer,

    Wiley.

    Meyer A, 2004, Development of a Range of Air-to-Air Heat Pipe Heat Recovery

    Heat

    Exchangers, MSc Thesis, University of Stellenbosch, Stellenbosch.

    Meyer A and Dobson RT, 2005, Thermal performancecharacterization of R134a

    and Butane charged twophase closed thermosyphons, R & D Journal

    (submitted for review and publication).

    Mills AF, 1995, Heat and Mass Transfer, Richard D. Irwin.

    Pioro LS and Pioro IL, 1997, Industrial Two-phase Thermosyphons, Begell House.

    Russwurm AE, January 1980, Q-pipes add a new dimension to waste heat recovery,

    recycling energy Part 1, Heating, Air Conditioning & Refrigeration (Now Refrigeration and Air Conditioning), pp 27-39.

    Russwurm AE, March 1980, Recovering waste heat with Q-pipes, recycling energy

    Part 2 Recycling energy, Heating, Air Conditioning & Refrigeration (Now Refrigeration and Air Conditioning), pp 45-49.

  • ANALISIS JURNAL

    Sebuah pengering mini yang manufakturnya disisipi alat penukar kalor

    HPHE. HPHE (Heat Pipe Heat Exchanger) merupakan alat penukar kalor yang

    berfungsi sebagai pendaur panas yang sudah terbuang, tepatnya panas yang sudah

    keluar dari sistem, akan di daur lagi untuk dipakai kembali memanaskan atau

    mengeringkan di dalam sistem. Penggunaan HPHE sudah muncul pada pertengahan

    tahun 1970, awalnya HPHE digunkan untuk pengeringan hasil pertanian, industri

    saluran pemanas dan industri pendingin udara,

    Penggunaan HPHE memeiliki berbagai model dari struktur pipa didalamnya.

    Yang pertama adalah heat pipe dimana pipa yang ada dalam alat HPHE merupakan

    pipa yang hanya polos dan kurang efisien, karena jalannya fluida tidak akan

    menyebar secara penuh dalam pipa tersebut. Lalu yang kedua adalah

    Thermosyphons, hampir sama dengan heat pipe hanya saja didalam

    Thermosyphones disisipi wick atau kasa yang membanti fluida untuk menyebar

    dalam luasan pipa.

    HPHE sendiri merupakan alat yang sangat ekonomis, karena HPHE sendiri

    bisa diaplikasikan untuk alat yang ukurannya relatif kecil (penegerng mini) ataupun

    juga dalam skala besar (Industri). Maka perlu adanya standarisasi alat pengehasil

    energi yang harus mengandung prinsip HPHE untuk menekan biaya yang timbul

    dibandingkan dengan alat penghasil energi tanpa menggunakan HPHE.

    Bila ditinjau dari segi ekonomis, Penggunaan HPHE merupakan langkah

    yang tepat. Karena berdasarkan penelitian, biaya produksi saat alat tidak

    menggunakan HPHE adalah sebesar R8456 (Rands, mata uang afrika) sedangkan

    apabila alat terdAPAT HPHE untuk alat pendaur panasnya biaya dapat ditekan

    menjadi R5735. Hal itu terjadi karena konsumsi energi untuk elemen pemanas

    dalam pengering atau pemanas mempunyai bebean yang besar (tanpa HPHE)

    sehingga konsumsi energi listriknya besar. Berbeda dengan alat pngering atau

  • pemanas yang menggunakan prinsip HPHE, elemen pemanasnya bekerja dibantu

    oleh HPHE yang menyebabkan konsumsi energi listriknya menjadi lebih rendah.

    Kesimpulannya pendaur panas HPHE menghasilkan penghematan yang

    cukup besar, dalam peelitian penghematan di persentasekan sebesar 32% dan

    biayanya sebesar R2321 per tahun (poin 5, Tabel 4) dan untuk biaya pemasangan

    pipa panas total sebesar R7 469 (poin 1, Tabel 4) waktu pengembalian modal

    7469/2321 = 3,2 telah diperoleh. Sebuah periode pengembalian modal dengan

    waktu yang singkat jika penukar panas dimasukkan dalam desain pengering mini

    sebagai fitur standar produksi.