Pengaruh Resistansi dan Diameter Kawat Nichrome pada Performa Pemanasan Rompi Berpemanas Elektrik
Keywords:
Diameter kawat, Kawat nichrome, Laju Pemanasan, Resistansi, Rompi berpemanas elektrikAbstract
Rompi berpemanas elektrik merupakan solusi inovatif untuk meningkatkan kenyamanan termal, khususnya di lingkungan bersuhu rendah. Salah satu elemen utama dalam sistem pemanas ini adalah elemen pemanas berbasis kawat konduktor. Dalam penelitian ini digunakan kawat Nichrome (NiCr) sebagai elemen pemanas dengan memanfaatkan prinsip pemanasan Joule, yaitu menghasilkan panas saat dialiri arus listrik. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh resistansi dan diameter kawat nichrome terhadap performa pemanasan rompi, terutama pada laju kenaikan suhu. Eksperimen dilakukan dengan dua variasi diameter kawat (0,2 mm dan 0,3 mm) dan tiga tingkat resistansi (8Ω, 10Ω, dan 12Ω), menggunakan catu daya 5V. Hasil pengujian menunjukkan bahwa semakin kecil nilai resistansi, semakin cepat laju pemanasan yang terjadi, sesuai dengan Hukum Joule. Selain itu, kawat dengan diameter lebih kecil menghasilkan panas yang lebih besar per satuan luas permukaan, sehingga suhu meningkat lebih signifikan. Analisis regresi linear menunjukkan bahwa kombinasi diameter 0,2 mm dengan resistansi 8Ω menghasilkan laju pemanasan tertinggi (slope = 1,0157), sedangkan kombinasi diameter 0,3 mm dengan resistansi 12Ω menunjukkan laju pemanasan terendah (slope = 0,525). Temuan ini menunjukkan bahwa resistansi dan diameter kawat berperan signifikan dalam memengaruhi performa pemanasan rompi elektrik. Diharapkan, hasil penelitian ini dapat memberikan kontribusi dalam memvalidasi penerapan hukum Joule secara praktis pada perancangan rompi berpemanas elektrik.
References
Arabuli, A., Arabuli, S., Kyzymchuk, O., & Melnyk, L. (2023). Electric heating clothing for motorcyclists. Fibres and Textiles, 30(2), 43–50. https://doi.org/10.15240/tul/008/2023-2-005
Chen, W., Yang, S., Wang, H., Yang, K., & Wu, X. (2021). Flexible, stretchable, waterproof (IPX7) electro-thermal films based on graphite nanoplatelets & polyurethane nanocomposites for wearable heaters. Chemical Engineering Journal, 426, 133990. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133990
Fang, S., Wang, R., Ni, H., Liu, H., & Liu, L. (2022). A review of flexible electric heating element and electric heating garments. Journal of Industrial Textiles, 51(1_suppl), 101S-136S. https://doi.org/10.1177/1528083720968278
Gao C, Kuklane K, Holmér I. (2010). Cooling vests with phase change material packs: the effects of temperature gradient, mass and covering area. Ergonomics, Vol.53, No.5, 716-723.
Havenith, G. (2009). Laboratory assessment of cold weather clothing. In Textiles for cold weather apparel (pp. 217-243). Woodhead Publishing.
Li, D., Wang, R., Liu, X., et al. (2020). Effect of dispersing media and temperature on inter-yarn frictional properties of Kevlar fabrics impregnated with shear thickening fluid. Composite Structures, 249, 112496. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112496.
Lim, J., Han, W., Thang, L. T. H., Lee, Y. W., & Shin, J. H. (2024). Customizable Nichrome Wire Heaters for Molecular Diagnostic Applications. Biosensors, 14(3), 152. https://doi.org/10.3390/bios14030152
Mo, S., Mo, M. and Ho, K.-C. (2020), "Fabrication of electric heating garment with plasma-assisted metal coating (PAC) technology", International Journal of Clothing Science and Technology, Vol. 32 No. 3, pp. 297-306. https://doi.org/10.1108/IJCST-04-2019-0050.
Nerys, W. (2023). Protecting Outdoor workers from Cold. Occupational Medicine, 73(4):230- 230. doi: 10.1093/occmed/kqad030.
Ralph Lauren. (2020). Innovation RL HEAT. https://corporate.ralphlauren.com/innovation.
Riabchykov, M., Alexandrov, O., Trishch, R., & et al. (2022). Prospects for the development of smart clothing with the use of textile materials with magnetic properties. Tekstilec, 65(1), 36–43. https://doi.org/10.14502/tekstilec.65.2021050
Soamangon R, Budi A, Loniza E, Afifah N, Dewantoro F. (2024). PCI Relaxation Vest: Rompi Terapi untuk Pasien Post PCI. Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika, Vol. 23, No. 1, 65 – 76.
Tiankai, Li., Qi, Wang., Che, Ping, Cheng. (2022). Effect of aging on cardiovascular responses to cold stress in humans. Frigid Zone Medicine, 2(3):149-157. doi: 10.2478/fzm-2022-0022.
Tiina, M., Ikäheimo., Kalev, Kuklane., Jouni, J., K., Jaakkola., Ingvar, Holmér. (2021). Cold Stress: Part V. Physical Agents. 1-29. doi: 10.1002/0471435139.HYG106.PUB2.
Wang, B., Cheng, H., Zhu, J., Yuan, Y., & Wang, C. (2020). A flexible and stretchable polypyrrole/knitted cotton for electrothermal heater. Organic Electronics, 85, 105819. https://doi.org/10.1016/j.orgel.2020.105819.
Xue, Kong., Haitao, Liu., Xiaole, He., Yang, Sun., Wei, Ge. (2020). Unraveling the Mystery of Cold Stress-Induced Myocardial Injury.. Frontiers in Physiology, 11:580811-. doi: 10.3389/FPHYS.2020.580811.
Yoon, J. E., Chung, J., Lee, J., Jee, S. H., & Koo, S. H. (2024). Development and evaluation of cable-less heating mats utilizing low-power carbon nanotube planar heaters. Textile Research Journal. Advance online publication. https://doi.org/10.1177/00405175241286545.
