Design and Experimental Analysis of a Simple Gamma-Type Stirling Engine Using Recycled Materials as an Energy Conversion Learning Media
Keywords:
Energy and exergy efficiencyAbstract
Meningkatnya permintaan akan media pembelajaran energi terbarukan mendorong pengembangan sistem konversi energi yang sederhana dan berbiaya rendah. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menganalisis mesin Stirling tipe gamma sederhana menggunakan bahan daur ulang sebagai media pembelajaran termodinamika. Penelitian ini menggunakan metode desain eksperimental yang terdiri dari tahap perencanaan, pembuatan prototipe, pengujian, dan evaluasi kinerja. Prototipe dibuat menggunakan bahan daur ulang seperti kaleng bekas, kawat, tutup botol plastik, dan roda mainan. Energi panas disuplai menggunakan nyala lilin untuk menghasilkan perbedaan suhu di dalam ruang mesin. Hasil menunjukkan bahwa prototipe mesin Stirling berhasil mengubah energi termal menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran roda gila. Kinerja mesin dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk kebocoran udara, gesekan mekanis, keseimbangan roda gila, dan stabilitas sumber panas. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sumber panas yang lebih besar menghasilkan gerakan rotasi yang lebih stabil, sedangkan panas yang tidak mencukupi gagal menghasilkan perbedaan tekanan yang memadai di dalam sistem. Studi ini menunjukkan bahwa mesin Stirling sederhana dapat secara efektif digunakan sebagai media pembelajaran praktis untuk memahami prinsip-prinsip termodinamika dan sistem konversi energi.
Downloads
References
A. N. El Idrissi, M. Benbrahim, and N. Rassai, “A Review About Stirling Engine: Uses, Challenges and Application to Cogeneration System,” Int. Rev. Mech. Eng. IREME, vol. 18, no. 5, p. 231, May 2024, doi: 10.15866/ireme.v18i5.24522.
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara, N. Evalina, B. Putro, Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara, Z. Zulfikar, and Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara, “Analisis Karakteristik Pembangkit Listrik Hot Air Stirling Engine Dengan Bahan Bakar Metanol,” RELE Rekayasa Elektr. Dan Energi J. Tek. Elektro, vol. 2, no. 2, pp. 89–94, Mar. 2020, doi: 10.30596/rele.v2i2.4423.
S. Zendrato, “ANALISIS LITERATUR MENGENAI APLIKASI TERMODINAMIKA DALAM MESIN PEMBAKARAN,” vol. 02, 2025.
A. Sripakagorn and C. Srikam, “Design and performance of a moderate temperature difference Stirling engine,” Renew. Energy, vol. 36, no. 6, pp. 1728–1733, Jun. 2011, doi: 10.1016/j.renene.2010.12.010.
U. Hasanah, Rahmatsyah, and E. M. Ginting, “Development of Stirling Engine Based Thermodynamics Tools,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1485, no. 1, p. 012015, Mar. 2020, doi: 10.1088/1742-6596/1485/1/012015.
R. Maulidah, “KIT Sederhana Mesin Stirling untuk Materi Temodinamika di SMA Serta Evaluasi Pembelajarannya,” 2015.
I. Kristiani, W. H. Kristiyanto, and F. S. Rondonuwu, “Model Mesin Stirling 3D Printing sebagai Media Belajar Fisika Materi Termodinamika,” J. Sains Dan Edukasi Sains, vol. 3, no. 1, pp. 24–31, May 2020, doi: 10.24246/juses.v3i1p24-31.
D. S. Andayani, S. Ayub, J. ‘Ardhuha, and S. Susilawati, “Pengembangan Mesin Stirling Tipe Gamma Sederhana Sebagai Alat Praktikum Termodinamika Kelas XI,” J. Ilm. Profesi Pendidik., vol. 8, no. 1b, pp. 872–879, Apr. 2023, doi: 10.29303/jipp.v8i1b.1211.
H. A. Kazem, A. H. A. Al-Waeli, M. T. Chaichan, K. Sopian, A. S. Al Busaidi, and A. Gholami, “Photovoltaic-thermal systems applications as dryer for agriculture sector: A review,” Case Stud. Therm. Eng., vol. 47, p. 103047, Jul. 2023, doi: 10.1016/j.csite.2023.103047.
C. West, “Principles and Applications Of Stirling Engines”.
