ANALYSIS ON THERMAL CHARACTERICTIC OF HEATER IN LOOP FASSIP-01 EXPERIMENTAL FACILITY

ABSTRACT
ANALYSIS ON THERMAL CHARACTERICTIC OF HEATER IN LOOP FASSIP-01
EXPERIMENTAL FACILITY. The loop Fassip-01 is the experimental facility to study the
phenomenon of natural circulation flow on the Passive Residual Heat Removal System of
NPP. It is conducted in order to improve the safety of NPP. The natural circulation flow
occur without the working pump, this is caused by the heating and cooling that results the
defference of water densities. Purpose of this study predicts the thermal characteristic of
heater in the Fassip-01 experimental facility in a variety of heater power including the heat
loss analysis from heater wall to the air. The analytical calculation method of batch mode
heating are used to analyze the heater power (in which the time required to achieve a
desired temperature is unknown) and the CFD Fluent is used to depict the heat loss from
heater to the air. There are four heater rods with the total power up to 1000 watts. The
heater power related to the temperature and natural circulation flow rate, therefore the
prediction these parameters are important to be studied. The result shows that thermal
characteristic of water temperature to reach of 70°C, 80oC and 90oC are depend on the
power of heater operated that represented by heater rod temperatures. Heat loss from the
heater wall to the surrounding air with a temperature gradient occurs up to a distance of 6.5
cm. Therefore in getting the result of natural circulation experiment more satisfactory, the
use of heater tank insulation jacket is recommended.
Keywords: heater power, heat loss, natural circulation, batch mode heating
ABSTRAK
ANALISIS TERMAL PADA HEATER FASILITAS EKSPERIMEN UNTAI FASSIP-01. Untai
Fassip-01 adalah fasilitas eksperimen untuk mempelajari fenomena aliran sirkulasi alamiah
pada sistem Passive Residual Heat Removal PLTN. Sistem ini berfungsi untuk
meningkatkan keselamatan PLTN. Aliran sirkulasi alamiah terjadi tanpa kerja pompa hal ini
karena adanya pemanasan dan pendinginan yang mengakibatkan perbedaan densitas air.
Penelitian ini bertujuan memprediksi karakteristik termal tangki heater pada fasilitas
eksperimen Fassip-01 pada berbagai daya batang heater termasuk analisis heat loss dari
dinding tangki ke udara. Metoda perhitungan analitik pemanasan dilakukan secara moda
batch untuk analisis daya heater (di mana waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
temperatur yang diinginkan tidak diketahui) dan metoda CFD Fluent digunakan untuk
menampilkan heat loss pada tangki heater. Ada 4 batang heater dengan daya total sampai
1000 Watt. Besarnya daya heater berkaitan dengan temperatur dan laju aliran sirkulasi
alam, oleh karena itu prediksi parameter yang saling terkait tersebut penting untuk dikaji.
Hasil menunjukkan bahwa karakteristik termal untuk mencapai temperatur air 70°C, 80oC
and 90oC pada heater tergantung pada daya heater yang direpresentasikan oleh temperatur
batang heater. Heat loss dari dinding heater ke udara sekelilingnya dengan gradien
temperatur terjadi sampai jarak 6,5 cm. Oleh karena itu, untuk mendapatkan hasil
eksperimen sirkulasi alam yang memuaskan, maka direkomendasikan penggunaan jaket
isolasi pada tangki heater.
Kata kunci: daya heater, heat loss, sirkulasi alam, pemanasan moda batch