Perpustakaan Digital ITB

Distribusi produk yang memerlukan temperatur rendah sangat bergantung pada kemampuan cool box dalam mempertahankan temperatur selama proses penyimpanan. Salah satu faktor yang memengaruhi kemampuan tersebut adalah ketebalan insulasi yang berperan dalam mengurangi laju perpindahan panas dari lingkungan menuju kompartemen. Pada cool box berpendingin modul Peltier, ketebalan insulasi juga memengaruhi karakteristik operasi modul, konsumsi energi, serta biaya operasional. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi ketebalan insulasi Rigid Polyurethane Foam (PUR) terhadap karakteristik termal cool box pada kondisi pendinginan pasif maupun berpendingin modul Peltier, serta menentukan ketebalan insulasi optimum berdasarkan pertimbangan karakteristik termal dan aspek teknoekonomi. Penelitian dilakukan menggunakan simulasi numerik dua dimensi berbasis Computational Fluid Dynamics (CFD) pada ANSYS Fluent dalam kondisi tidak tunak selama 24 jam. Variasi ketebalan insulasi yang dianalisis adalah 10, 20, 30, 40, dan 50 mm. Pada kondisi pendinginan pasif dianalisis laju perpindahan panas, temperatur rerata air, dan temperatur rerata udara. Pada kondisi berpendingin modul Peltier digunakan User Defined Function (UDF) berbasis thermostat untuk mempertahankan temperatur air pada rentang 2–3 °C sehingga dapat dianalisis profil temperatur, durasi pemanasan dan pendinginan, konsumsi energi, Coefficient of Performance (COP), serta biaya insulasi dan biaya listrik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan ketebalan insulasi menurunkan laju perpindahan panas dan temperatur akhir kompartemen pada kondisi pendinginan pasif. Berdasarkan keseimbangan antara peningkatan biaya insulasi dan penurunan temperatur akhir air, ketebalan optimum cool box pasif diperoleh pada kisaran 22,5 mm. Pada cool box berpendingin modul Peltier, peningkatan ketebalan insulasi memperpanjang durasi pemanasan, mengurangi frekuensi operasi modul, menurunkan konsumsi energi listrik, serta meningkatkan nilai COP. Analisis teknoekonomi menunjukkan bahwa ketebalan optimum berada pada kisaran 27 mm karena memberikan kompromi terbaik antara biaya investasi insulasi dan biaya operasional harian.