PERANCANGAN TATA LETAK 12 UNIT PEMANAS ELEKTRIK PADA BOOTH PAINTING INDUSTRI UNTUK OPTIMASI DISTRIBUSI TEMPERATUR MENGGUNAKAN METODE CFD

Proses pengecatan pada industri struktur baja sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, khususnya temperatur dan kelembapan udara. Ketergantungan terhadap kondisi cuaca menyebabkan proses pengecatan berpotensi mengalami gangguan yang dapat menurunkan kualitas hasil pengecatan dan menghambat produktivitas perusahaan. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, direncanakan penggunaan sistem pemanas berupa 12 unit electric heater dengan kapasitas total 216 kW pada booth painting industri. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis distribusi temperatur serta menentukan konfigurasi tata letak heater yang paling optimal guna meminimalkan terjadinya hot spot dan cold spot pada area pengecatan.
Metode yang digunakan adalah Computational Fluid Dynamics (CFD) dengan perangkat lunak ANSYS Fluent. Model simulasi dibuat berdasarkan geometri booth painting berukuran 12 m × 7 m × 6 m yang dilengkapi intake fan, exhaust fan, dan objek H-beam sebagai benda kerja. Simulasi dilakukan dalam kondisi steady-state sehingga karakteristik aliran dan distribusi temperatur diasumsikan tidak berubah terhadap waktu. Analisis aliran turbulen menggunakan model k-ω SST yang mampu memprediksi aliran dekat dinding maupun aliran bebas secara akurat. Perpindahan panas dianalisis menggunakan persamaan energi (energy equation), sedangkan perpindahan panas radiasi antar permukaan dimodelkan menggunakan metode Surface-to-Surface (S2S). Evaluasi dilakukan terhadap dua konfigurasi tata letak heater dengan membandingkan distribusi temperatur, kecepatan aliran udara, tekanan, turbulensi, dan temperatur permukaan H-beam.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa konfigurasi tata letak heater berpengaruh signifikan terhadap pemerataan distribusi temperatur di dalam booth painting. Layout yang optimal menghasilkan distribusi temperatur yang lebih seragam pada permukaan H-beam, mengurangi terjadinya hot spot dan cold spot, serta meningkatkan efektivitas pemanfaatan energi panas dari sistem pemanas. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan dalam perancangan dan optimasi sistem pemanas pada booth painting industri sebelum implementasi secara aktual.
Kata kunci: Booth painting, Computational Fluid Dynamics (CFD), k-ω SST, Surface-to-Surface (S2S), distribusi temperatur, electric heater.