Pengujian Kinerja Heater Mesin Stirling mCHPSE-012020 dengan menggunakan Gas Helium Sebagai Gas Kerja

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis performa pemanasan pada sistem heater dengan menggunakan gas helium dan udara sebagai media pemanas. Pengujian dilakukan dengan memantau perubahan temperatur pada beberapa titik pengukuran, yaitu sumber api kompor (T1), temperatur helium dalam heater (T2), temperatur dinding heater bagian bawah (T3), dan temperatur dinding heater bagian samping (T4), serta tekanan akhir dalam sistem (P2). Hasil pengujian menunjukkan bahwa temperatur T1 mengalami kenaikan cepat di awal hingga mencapai kestabilan pada suhu tinggi. Temperatur T2 mengalami peningkatan secara bertahap, namun tetap jauh lebih rendah dibandingkan T1, yang menunjukkan bahwa efisiensi perpindahan panas dari sumber api ke helium masih perlu ditingkatkan. Temperatur T3 dan T4 menunjukkan pola kenaikan bertahap, mengindikasikan bahwa panas yang dihasilkan tidak hanya terakumulasi di bagian bawah heater tetapi juga menyebar ke bagian samping. Tekanan akhir dalam sistem (P2) mengalami kenaikan bertahap hingga mencapai kestabilan setelah waktu tertentu. Hasil ini menunjukkan adanya hubungan antara peningkatan temperatur dengan perubahan tekanan dalam sistem. Untuk meningkatkan efisiensi pemanasan, diperlukan optimasi desain heater, peningkatan isolasi termal, serta pengaturan aliran gas yang lebih optimal. This study aims to analyze the heating performance of a heater system using helium gas and air as heating media. The experiment was conducted by monitoring temperature changes at several measurement points: stove flame temperature (T1), helium temperature inside the heater (T2), bottom heater wall temperature (T3), and side heater wall temperature (T4), as well as the final pressure in the system (P2). The results showed that T1 increased rapidly at the beginning and then stabilized at a high temperature. T2 increased gradually but remained significantly lower than T1, indicating that heat transfer efficiency from the flame to helium needs improvement. T3 and T4 exhibited a gradual rise, suggesting that heat was not only accumulated at the bottom of the heater but also distributed to the sides. The final system pressure (P2) increased progressively before stabilizing over time. These findings indicate a correlation between temperature increase and pressure changes in the system. To improve heating efficiency, heater design optimization, enhanced thermal insulation, and better gas flow management are required.