Faktor Pertimbangan dalam Pemilihan Sistem Penyegaran Udara

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.5 Faktor Pertimbangan dalam Pemilihan Sistem Penyegaran Udara

temperatur, kelembapan, kebersihan dan pendistribusian udara dapat dipertahankan pada keadaan yang diinginkan. Oleh karena itu, perancangan harus mempertimbangkan factor – factor pemilihan sistem penyegaran udara. Adapun faktor – faktor pemilihan sistem penyegaran udara meliputi : (a) faktor kenyamanan, (b) faktor ekonomi (c) faktor operasi dan perawatan.

a. Faktor kenyamanan

Kenyamanan pada sistem penyegaran udara yang dirancang ditentukan oleh beberapa parameter, antara lain : aliran udara, kebersihan udara, bau, kualitas ventilasi, tingkat kebisinginan dan interior ruangan. Tingkat keadaan pada sistem penyegaran udara yang dirancang dapat diatur dengan sistem pengaturan yang ada pada mesin penyegar udara.

b. Faktor ekonomi

Dalam proses pemasangan, operasi dan perawatan, serta sistem pengaturan yang digunakan harus diperhitungkan pula segi-segi ekonominya. Oleh sebab itu,

dalam perancangan sistem penyegaran udara harus mempertimbangkan biaya awal, operasional dan biaya perawatan yaitu sistem tersebut dapat beroperasi maksimal dengan biaya serendah-rendahnya.

c. Faktor operasi dan perawatan

pemilihan sistem penyegaran udara yang paling disukai adalah sistem yang mudah dipahami konstruksi, susunan dan cara menjalankannya. Beberapa faktor pertimbangan operasi dan perawatan meliputi :

1. Konstruksi sederhana 2. Tahan lama

3. Mudah perawatannya

4. Mudah diraparasi apabila ada kerusakan 5. Efisiensi tinggi

6. Fleksibel melayani kondisi operasi 2.2 Tinjauan Pustaka

Yohanes (2016) telah melakukan penelitian tentang air cooler yang bertujuan untuk (a) memodifikasi air cooler yang ada di pasaran dengan menambahkan serabut kelapa (b) mengetahuikarakteristik dari air cooler dan mengetahui peningkatan efisiensi dari air cooler tersebut. Penelitian dilakukan secara eksperimen Hasil dari penelitian ini adalah (a) air cooler dimodifikasi dengan baik sehingga dapat bersaing dengan air cooler yang ada di pasaran. (b) karakteristik air cooler yang dibuat dengan 8 variasi penelitian kondisi udara mendapatkan hasil efisiensi terbaik dari air cooler menyala menggunakan air ditambah dengan cooling pad serabut kelapa dan ditambah dengan 2 liter balok es

dengan kondisi : TdbA : 31,5ôC, TwbA : 21ôC, TdbB : 23,5ôC, TwbB : 21ôC, dan dengan efisiensi : 91,98%.

Raymundus (2015) telah melakukan penelitian tentang air cooler yang bertujuan (a) merancang dan merakit air cooler dengan tiga kecepatan udara (b) untuk mengetahui pengaruh variasi cooling pad terhadap efisiensi air cooler.

Penelitian dilakukan secara eksperimen. Hasil dari penelitian ini adalah (a) air cooler dibuat dengan baik, sehingga dapat bersaing dengan air cooler yang ada di pasaran (b) hasil efisiensi terbaik dari semua penelitian air cooler adalah menggunakan cooling pad honey comb dengan cooling pad sponge dan cairan pendingin air es sebesar 70,20 % pada kecepatan low dengan TdbA : 30,08^oC dan kondisi TwbA : 27,59^oC.

Anastasia (2011) telah melakukan penelitian air cooler yang bertujuan untuk (a) mengetahui besarnya penurunan suhu (b) mengetahui kenaikkan efisiensi air cooler dalam berbagai variasi penelitian. Penelitian dilakukan secara eksperimen.

Hasil dari penelitian ini adalah (a) TdbB terendah dari variasi kecepatan low, dengan TdbB : 22,5ôC. TwbB terendah dari cooling pad sponge adalah dengan menggunakan balok es dengan kecepatan low, medium, high, dengan TwbB :21ôC. hasil terendah dari Tdb dan Twb yang dihasilkan diperoleh dari TdbA : 31,5ôC dan TwbA : 21ôC. TdbB

terendah dari variasi cooling pad sponge dan mesin pengering adalah dengan menggunakan balok es dengan kecepatan udara high, dengan TdbB : 32,95ôC dan TwbB : 29ôC. Hasil terendah dari udara kering dan udara basah diperoleh dari TdbA : 54,03ôC dan TwbA : 29ôC. (b) efisiensi terbaik yang dihasilkan oleh variasi cooling

pad sponge dengan menggunakan balok es yaitu sebesar 97,37% dengan kecepatan low dengan TdbA : 31,5^oC dan TwbA : 22^oC.

Jerry (2011) telah melakukan penelitian air cooler yang bertujuan (a) memodifikasi air cooler yang ada di pasaran dengan menggunakan air yang didinginkan mesin pendingin (b) mengetahui karakteristik dari air cooler dan mengetahui peningkatan efisiensi dari air cooler. Penelitian dilakukan secara eksperimen. Hasil dari penelitian ini adalah (a) air cooler dimodifikasi dengan baik sehingga dapat bersaing dengan air cooler yang ada di pasaran, (b) karakteristik dari air cooler yang dibuat dengan 2 variasi penelitian kondisi udara mendapatkan hasil efisiensi terbaik dari air cooler menggunakan air yang didinginkan mesin pendingin, meliputi TdbA : 24,50ôC, TwbA : 24,5ôC, TdbB : 25,4ôC, TwbB : 23,5ôC, dan dengan edisiensi : 74,55%.

Bryan (2019) telah melakukan penelitian air cooler yang bertujuan (a) merancang dan merakit air cooler dengan daya listrik yang rendah, (b) mengetahui pengaruh kecepatan putaran kipas terhadap kondisi udara. Penelitian dilakukan secara eksperimen. Hasil dari penelitian ini adalah (a) air cooler dengan daya listrik rendah berhasil dirakit dan mesin dapat bekerja sesuai fungsinya, (b) kondisi udara yang dihasilkan air cooler memiliki nilai suhu yang berbeda – beda untuk setiap variasinya. Untuk kecepatan 981 rpm didapatkan kondisi udara TdbB : 25,1ôC, dari kondisi udara TdbA : 30,3ôC, untuk kecepatan 1226 rpm didapatkan kondisi udara TdbB : 24,98ôC, dari kondisi udara TdbA : 30,3ôC, untuk kecepatan 1664 rpm didapatkan kondisi udara TdbB : 24,88ôC, dari kondisi udara TdbA : 30,3ôC.

27 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Objek Penelitian

Pada penelitian ini, objek yang diteliti adalah mesin penyejuk udara dengan daya listrik rendah (air cooler). Alat yang digunakan ini memiliki daya total 160 watt dan ukuran panjang 120 cm, lebar 56 cm, tinggi 73 cm. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan jumlah cooling pad pada air cooler (a) menggunakan 2 cooling pad (b) menggunakan 4 cooling pad (c) menggunakan 6 cooling pad.

Gambar 3.1 menyajikan skematik air cooler.

Gambar 3.1 Skematik mesin air cooler

Keterangan Gambar 3.1 : a : Penampung air atas b : Kipas angin

c : Cooling pad

d : Bak penampung air bawah

e : Pompa submersible (pompa celup) f : Saluran air (selang)

TdbB : Suhu udara bola kering di titik B.

TwbB : Suhu udara bola basah di titik B.

TdbA : Suhu udara bola kering di titik A.

TwbA : Suhu udara bola basah di titik A.

3.2 Variasi Penelitian

Penelitan dilakukan dengan memvariasikan jumlah sekat (cooling pad) yang mengalir di dalam air cooler:

a. 2 cooling pad b. 4 cooling pad c. 6 cooling pad 3.3 Metode Penelitian

Metode penelitian dilakukan secara eksperimen di Laboratorium Perpindahan Kalor, Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

3.4 Alur Penelitian

Alur penelitian mesin penyejuk udara (air cooler) yang dilakukan disajikan dalam Gambar 3.2

Gambar 3.2 Alur penelitian mesin penyejuk udara (air cooler) Mulai

Perancangan mesin penyejuk udara dengan daya listrik rendah ( air cooler)

Persiapan alat dan bahan

Pembuatan mesin penyejuk udara dengan daya listrik rendah (air cooler)

Uji Coba Baik?

Pemilihan variasi (dari 1 sampai 3)

Pengambilan data

Melanjutkan variasi ?

Pengolahan, analisis data, pembahasan kesimpulan, dan saran

Selesai

Ya Ya

Tidak baik

Tidak

3.5 Alat ukur dan bahan yang digunakan

Dalam pembuatan mesin penyejuk udara (air cooler) sederhana dengan daya listrik rendah diperlukan beberapa alat dan bahan.

3.5.1 Alat ukur yang digunakan

Dalam penelitian ini, dalam pengambilan data yang diperlukan, alat ukur yang digunakan untuk pengambilan data adalah sebagai berikut :

a. Termokopel dan APPA Termokopel dan APPA digunakan untuk mengukur suhu pada saat dilalukan pengambilan data. Gambar 3.3 menunjukkan APPA dan termokopel yang digunakan dalam penelitian.

Gambar 3.3 Termokopel dan APPA b. Higrometer

Higrometer digunakan untuk mengukur kelembapan udara pada saat pengambilan data berlangsung dan juga untuk mengetahui suhu udara kering serta suhu udara basah. Gambar 3.4 merupakan higrometer yang digunakan dalam penelitian.

Gambar 3.4 Higrometer c. Stopwatch

Stopwatch digunakan untuk mengukur lama waktu saat melakukan pengambilan data penelitian. Gambar 3.5 merupakan stopwatch yang digunakan dalam penelitian.

Gambar 3.5 Stopwach (Sumber:https://sportswatch.com) d. Anemometer

Anemometer berfungsi sebagai alat pengukur kecepatan angin yang masuk melalui kipas. Gambar 3.6 merupakan anemometer yang digunakan dalam pengambilan data.

Gambar 3.6 Anemometer (Sumber:https://indiamart.com)

3.5.2 Bahan yang digunakan

Bahan yang digunakan dalam pembuatan air cooler adalah sebagai berikut : (a) besi siku (b) triplek (c) kain terry (d) paku (e) baut dan mur (f) plastik mika (g) selang air (h) roda.

a. Besi siku

Besi siku ini digunakan untuk membuat kerangka cooling pad. Gambar 3.7 menyajikan gambar besi siku.

Gambar 3.7 Besi Siku (Sumber:https://bukalapak.com)

b. Triplek

Triplek ini digunakan untuk membuat kerangka air cooler. Dalam pembuatan air cooler ini digunakan triplek berukuran 8 mm. Gambar 3.8 menyajikan gambar triplek dengan ukuran 8 mm.

Gambar 3.8 Triplek 8 mm (Sumber:https://bukalapak.com) c. Kain terry

Kain terry digunakan sebagai bahan cooling pad. Gambar 3.9 menyajikan gambar kain goni.

Gambar 3.9 Kain Terry (Sumber:https://kainmurah.com) d. Paku

Paku digunakan untuk menyambung papan dengan box alat yang digunakan.

Gambar 3.10 menyajikan gambar paku

Gambar 3.10 Paku

(Sumber:https://sumberlogam.com)

e. Baut dan mur

Baut dan mur berfungsi untuk mengencangkan antara besi siku terhadap plat besi. Gambar 3.11 menyajikan gambar baut dan mur.

Gambar 3.11 Baut dan Mur (Sumber:https://sumberlogam.com)

f. Plastik mika

Plastik mika ini berfungsi untuk melapisi bak penampung bagian bawah, agar air tidak bocor dan melapisi dinding-dinding air cooler bagian dalam, agar tidak terkena air. Gambar 3.12 menyajikan gambar plastik mika.

Gambar 3.12 Plastik Mika (Sumber:https://bukalapak.com)

g. Selang air 5/8 inch

Selang ini berfungsi untuk mengalirkan air dari bak penampung air bagian bawah menuju bak pencurah air (bak penampung bagian atas). Ukuran selang yang digunakan dalam penelitian ini yaitu 5/8 inch. Gambar 3.13 menyajikan gambar selang berukuran 5/8 inch.

Gambar 3.13 Selang Air 5/8 inch (Sumber:https://tokopedia.com) h. Roda

Roda ini berfungsi untuk memudahkan memindahkan air cooler ke tempat lain. Gambar 3.14 menyajikan gambar roda

Gambar 3.14 Roda

(Sumber:https://troliindonesia.com)

3.5.3 Komponen pendukung

Dalam penelitian ini, komponen pendukung yang digunakan untuk melengkapi kinerja alat ini adalah :

a. Pompa aquarium

Pompa air digunakan untuk mengalirkan air dari bak penampung air yang di bawah ke bak pemancur air yang berada di atas. Gambar 3.15 menunjukkan pompa yang digunakan.

Spesifikasi pompa aquarium yang digunakan :

• Daya pompa : 60 W

• Tegangan listrik : 220 V/50 Hz

• Qmax : 0,349 liter/detik

• Hmax : 3,0 m

• Ukuran : 17 cm x 10,5 cm x 13 cm

Gambar 3.15 Pompa (Sumber:https://moedah.com) b. Kipas angin

Kipas angin digunakan untuk variasi pengamatan dimana untuk mensirkulasikan udara yang masuk ke dalam mesin penyejuk udara (air cooler).

Gambar 3.16 menunjukkan kipas angin yang digunakan dalam penelitian.

Spesifikasi kipas angin yang digunakan :

• Jumlah sudu : 3 sudu

• Daya kipas : 100 W

• Diameter kipas : 50,8 cm

• Diameter sudu : 25 cm

Gambar 3.16 Kipas

c. Bak pencurah air

Bak Pencurah air digunakan untuk menambah kandungan air di dalam udara.

Jumlah bak pencurah air yang digunakan yaitu 2 buah dengan ukuran panjang 34 cm, lebar 31 cm, dan tinggi 32,5 cm. Jarak antar lubang pada bak ini adalah 2 cm dan diameter lubang adalah 2 mm. Jumlah baris lubang adalah 16. Tinggi air pada saat penelitian adalah 2 cm. Bak pencurah air yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 3.17

Gambar 3.17 Bak pencurah air d. Bak penampung air

Bak penampung air digunakan untuk menampung air yang dicurahkan oleh bak pencurah air dan telah dilapisi oleh plastik untuk mencegah kebocoran agar air tidak merembes ke kayu. Ukuran panjang 110 cm, lebar 48 cm, tinggi 15 cm. Tinggi air pada saat penelitian 13 cm.

Gambar 3.18 Bak penampung air

e. Cooling pad

Cooling pad merupakan bagian yang berfungsi sebagai filter dan media pendingin. Spesifikasi cooling pad yang digunakan :

• Ukuran : 49 cm x 4 cm x 49 cm

• Bahan cooling pad : kain terry

• Jumlah cooling pad yang dipakai : 6 Buah

Gambar 3.19 Cooling pad

3.6 Proses pembuatan mesin penyejuk udara (air cooler)

Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan mesin penyejuk udara (air cooler), sebagai berikut :

- Jumlah benang arah vertikal : 22 - Jumlah benang arah

horizontal : 20

a. Merancang skema mesin penyejuk udara dengan daya listrik rendah (air cooler).

b. Membuat rangka mesin dengan menggunakan kayu balok sesuai ukuran yang ditentukan.

c. Melapisi rangka dalam mesin dengan plastik.

d. Membuat lubang berbentuk kotak dibagian atas alat untuk memasukkan bak pencurah air.

e. Pemasangan bak pencurah air di atas mesin.

f. Melubangi bak pencurah air dengan jarak 2 cm dan diameter 2 mm.

g. Membuat bak penampungan air menggunakan papan kayu.

h. Melapisi bak penampungan air dengan plastik.

i. Pemasangan pipa, selang, pompa air, dan kipas tambahan.

3.7 Cara pengambilan data

Pengambilan data pada penelitian mesin penyejuk udara (air cooler) ini didasarkan pada apa yang ditampilkan pada alat ukur yang digunakan pada penelitian ini. Pada penelitian ini, alat ukur yang digunakan adalah termokopel, APPA, higrometer, stopwatch, dan anemometer. Untuk data sekunder mempergunakan psychrometric chart untuk mendapatkan data - data : kelembapan relatif, kelembapan spesifik, suhu titik embun, suhu udara basah, dll. Untuk mendapatkan data sekunder diperlukan data-data primer untuk menggambarkan psychrometric chart. Langkah-langkah yang dilakukan untuk memperoleh data penelitian alat ini adalah :

a. Mengkalibrasi APPA, termokopel, higrometer, dan anemometer.

b. Mengisi bak penampung air

c. Menyiapkan termokopel, APPA, higrometer, dan anemometer yang sudah dikalibrasi.

d. Mengukur kondisi udara sekitar sebelum memulai pengamatan. Hal ini bertujuan untuk mengetahui suhu udara sebelum masuk ke dalam mesin.

e. Menyalakan mesin dan memeriksa mesin bekerja dengan baik.

f. Mengukur kecepatan aliran udara yang masuk dengan menggunakan alat anemometer.

g. Memeriksa pompa mampu menyalurkan air dari bawah ke atas dengan baik dan tidak tersumbat.

h. Menyalakan kipas dan memeriksa kipas bekerja dengan baik.

i. Mengatur alat sesuai variasi yang akan diamati.

j. Mengatur waktu stopwatch sesuai dengan waktu yang dibutuhkan.

k. Setelah semua alat bekerja dengan baik, dan stabil maka dapat dilakukan pengambilan data.

l. Mencatat data-data penelitian yang ditunjukkan langsung pada penampil suhu digital termokopel dan higrometer.

Data variabel terukur : 1. Waktu

2. TdbA 3. Twb 4. TdbB

5. RH

6. Kecepatan aliran udara 3.8 Cara memperoleh data

Data penelitian diperoleh dari nilai –nilai yang ditampilkan oleh alat ukur suhu udara kering dan suhu udara basah serta waktu yang dicatat di stopwatch.

Tabel 3.1 Data hasil penelitian untuk variasi 2 cooling pad

No t

Tabel 3.2 Data hasil penelitian untuk variasi 4 cooling pad

No t

Tabel 3.3 Data hasil penelitian untuk variasi 6 cooling pad

3.9 Cara melakukan pembahasan

Setelah melakukan pengolahan data, dilakukan proses pembahasan.

Pembahasan dilakukan dengan memperhatikan data-data dan hasil penelitian yang telah dihasilkan oleh peneliti-peneliti sebelumnya dan harus menjawab tujuan.

Dalam membahas juga harus melihat tujuan dari penelitian yang dilakukan.

3.10 Cara pembuatan kesimpulan dan saran

Kesimpulan merupakan intisari dari hasil pembahasan yang sudah dilakukan dan kesimpulan yang ditulis harus menjawab tujuan dari penelitian yang dilakukan. Saran dibuat dengan tujuan agar hasil dari penelitian yang akan dilakukan pada masa mendatang menjadi lebih baik lagi dari penelitian yang sudah dilakukan.

44 BAB IV

HASIL PENELITIAN, PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Hasil penelitian data pada saat pengujian mesin penyejuk udara dengan daya listrik rendah (air cooler) yang meliputi : selang waktu, temperatur bola kering udara masuk (TdbA), temperatur bola basah udara masuk (TwbA), kelembapan relatif udara masuk (RH), temperatur bola kering udara keluar (TdbB), temperatur bola basah udara keluar (TdbB) dan kelembapan relatif udara keluar (RH).

Tabel 4.1 Hasil penelitian dengan 2 cooling pad

No t

Tabel 4.2 Hasil penelitian dengan 4 cooling pad

No t

Tabel 4.3 Hasil penelitian dengan 6 cooling pad

4.2 Pengolahan Data

Psychrometric chart dapat digunakan untuk menggambarkan proses evaporative cooling yang terjadi pada air cooler. Psychrometric chart dapat digunakan untuk melihat pengaruh jumlah cooling pad terhadap karakteristik air cooler. Untuk mengetahui karakteristik air cooler, ada bebarapa data yang diperlukan dari data penelitian, yaitu temperatur bola kering udara masuk (TdbA), temperatur bola basah udara masuk (TwbA), kelembapan spesifik udara masuk (wA), temperatur bola kering udara keluar (TdbB), temperatur bola basah udara keluar (TwbB) dan kelembapan spesifik udara keluar (wB)

Tabel 4.4 Hasil penelitian dengan 2 cooling pad

1 10 30,9 24 0,0164 26,7 24 0,0180 24 24 0,0191

Tabel 4.5 Hasil penelitian dengan variasi 4 cooling pad

Tabel 4.6 Hasil penelitian dengan variasi 6 cooling pad

Gambar 4.1 Proses evaporative cooling dengan 2 cooling pad

1 10 30,9 24 0,0164 26,1 24 0,0182 24 24 0,0191

Titik A Titik B Titik D

Tdb

Gambar 4.2 Proses evaporative cooling dengan 4 cooling pad

Gambar 4.3 Proses evaporative cooling dengan 6 cooling pad A

WB WA

A D B

WB WA C

VA A hA

WD C

hA VA

Karakteristik air cooler yang akan diketahui meliputi (a) pertambahan kandungan uap air (Δw), (b) laju aliran volume udara (Qudara), (c) laju aliran massa udara (ṁudara), (d) energi kalor sensibel yang dilepas udara (Qout), (e) efektivitas pendinginan cooling pad (є). Perhitungan dilakukan pada data menit ke 50, dianggap sudah stabil (perubahan data tidak terlalu besar).

a. Pertambahan kandungan uap air (∆w)

Pertambahan kandungan uap air pada proses evaporative cooling dapat dihitung dengan cara menghitung (Δw). Nilai (Δw) dihitung dari nilai kelembapan spesifik udara keluar dari cooling pad (kgair/kgudara) (wA) dikurangi kelembapan spesifik udara masuk ke cooling pad (kgair/kgudara) (wB). Perhitungan pertambahan kandungan uap air (Δw) untuk 2 cooling pad adalah sebagai berikut :

∆w = wB – wA

= (0,0182 – 0,0164) kgair/kgudara

= 0,0018 kgair/kgudara

Perhitungan pertambahan kandungan uap air (Δw) untuk 4 cooling pad adalah sebagai berikut :

∆w = wB – wA

= (0,0183 – 0,0164) kgair/kgudara

= 0,0019 kgair/kgudara

Perhitungan pertambahan kandungan uap air (Δw) untuk 6 cooling pad adalah sebagai berikut :

∆w = wB – wA

= (0,0188 – 0,0164) kgair/kgudara

= 0,0024 kgair/kgudara

b. Perhitungan laju aliran volume udara (Qudara)

Laju aliran volume udara yang didinginkan (Qudara) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3). Perhitungan laju aliran volume udara (Qudara) untuk 2 cooling pad, 4 cooling pad, 6 cooling pad adalah sebagai berikut :

Qudara = V x A

= 2,7 m/s x (p x l) m²

= 2,7 m/s x (35x 40) m²

= 2,7 m/s x 0,14 m²

= 0,378 m³/s

c. Perhitungan laju aliran massa udara (ṁudara)

Laju aliran massa udara yang didinginkan (ṁudara) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.4). Perhitungan laju aliran massa udara (ṁudara) untuk 2 cooling pad, 4 cooling pad, 6 cooling pad adalah sebagai berikut:

ṁudara = ^{V x A}

= ^0,378

0,885 kgudara/s

= 0,427 kgudara/s

d. Perhitungan energi kalor sensibel yang dilepas udara (Qout)

Energi kalor sensibel yang dilepas udara (Qout) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.5). Perhitungan energi kalor sensibel yang dilepas udara (Qout) untuk 2 cooling pad adalah sebagai berikut :

Qout = ṁudara x (hA – hC)

= 0,427 kgudara/s x (73 – 68,5) kJ/kgudara

= 0,427 kgudara/s x (4,5) kJ/kgudara

= 1,921 kJ/s

Perhitungan energi kalor sensibel yang dilepas udara (Qout) untuk 4 cooling pad adalah sebagai berikut :

Qout = ṁudara x (hA – hC)

= 0,427 kgudara/s x (73 – 68) kJ/kgudara

= 0,427 kgudara/s x (5) kJ/kgudara

= 2,135 kJ/s

Perhitungan energi kalor sensibel yang dilepas udara (Qout) untuk 6 cooling pad adalah sebagai berikut :

Qout = ṁudara x (hA – hC)

= 0,427 kgudara/s x (73 – 67) kJ/kgudara

= 0,427 kgudara/s x (6) kJ/kgudara

= 2,562 kJ/s

e. Perhitungan efektivitas pendinginan cooling pad (є)

Efektivitas pendinginan cooling pad (є) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.6). Perhitungan efektivitas pendinginan cooling pad (є) untuk 2 cooling pad adalah sebagai berikut :

Є = ^∆Taktual adalah sebagai berikut :

Є = ^∆Taktual

= 6,9^oC

= 0,855

Tabel 4.7 Data hasil perhitungan pertambahan kandungan air

Tabel 4.8 Data hasil perhitungan laju aliran massa

No Variasi Tabel 4.9 Data hasil perhitungan energi kalor sensibel yang dilepas udara

No Variasi

Tabel 4.10 Data hasil perhitungan efektivitas pendinginan cooling pad

No Variasi mempergunakan sistem evaporative cooling berhasil dirakit dan dapat bekerja sesuai fungsinya. Kondisi udara memiliki kelembapan relatif sekitar 55% sebelum 1 2 cooling pad 0,0164 0,0182 0,0018 55 80 30,9 26,3 2 4 cooling pad 0,0164 0,0183 0,0019 55 88 30,9 25,9 3 6 cooling pad 0,0164 0,0188 0,0024 55 90 30,9 25,0 No Variasi

melewati cooling pad kemudian meningkat menjadi sekitar 80% setelah melewati 2 cooling pad. Kelembapan relatif sekitar 55% sebelum melewati cooling pad kemudian meningkat menjadi 88% setelah melewati 4 cooling pad. Kelembapan relatif sekitar 55% sebelum melewati cooling pad, kemudian meningkat menjadi 90% setelah melewati 6 cooling pad. Dilihat dari Gambar 4.1, 4.2, dan 4.3, kondisi udara yang dihasilkan mesin penyejuk udara (air cooler) memiliki nilai suhu yang berbeda-beda untuk setiap variasinya. Suhu udara yang dihasilkan pada menit ke 50 untuk 2 cooling pad turun senilai 26,3°C dari kondisi udara sekitar 30,9°C, untuk 4 cooling pad turun senilai 25,9°C dari kondisi udara sekitar 30,9°C, dan untuk 6 cooling pad, suhu udara sekitar turun senilai 25,0°C dari kondisi udara sekitar 30,9°C.

Gambar 4.4 menunjukkan grafik jumlah cooling pad di mesin penyejuk udara (air cooler) terhadap kondisi udara kering yang dihasilkan. Semakin banyak cooling pad yang digunakan maka semakin turun suhu kondisi udara sekitar yang dihasilkan. Hal ini bisa terjadi dikarenakan semakin banyak penguapan yang terjadi pada setiap jumlah cooling pad maka temperatur bola kering yang dihasilkan juga semakin rendah, tetapi penurunannya tidak bisa melebihi dari temperatur bola basah yaitu 24^oC seperti pada psychrometric chart. Artinya temperatur bola basah merupakan titik acuan temperatur maksimal yang dapat diturunkan oleh air cooler.

Gambar 4.4 Suhu udara bola kering yang dihasilkan air cooler untuk berbagai macam variasi cooling pad

Keunggulan mesin penyejuk udara (air cooler) yang di rakit dapat menurunkan suhu udara hingga 5,9°C. Dibandingkan dengan mesin produk mesin yang sudah ada di pasaran mesin yang dihasilkan atau dirakit lebih baik. Mesin penyejuk udara (air cooler) yang ada di pasaran hanya dapat menurunkan suhu udara hingga 5°C (Jmatek, 2018) dikarenakan air cooler yang ada di pasaran hanya menggunakan 1 cooling pad, sedangkan air cooler yang dirakit menggunakan 6 cooling pad dengan benang kain terry, sehingga air cooler yang dirakit dapat menurunkan suhu lebih rendah.

Gambar 4.5 kalor sensibel yang dilepas udara (Qout) terhadap jumlah cooling pad

2 cooling pad 4 cooling pad 6 cooling pad

Suhu Udara Kering, °C

Jumlah Cooling Pad

2 cooling pad 4 cooling pad 6 cooling pad

Kalor Sensibel, kJ/s

Pada Gambar 4.5 menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah cooling pad yang ada di dalam air cooler, maka semakin tinggi juga energi kalor sensibel yang dilepas udara. Pada 2 cooling pad energi kalor sensibel yang dilepas udara (Qout) sebesar 1,921 kJ/s, untuk 4 cooling pad energi kalor sensibel yang dilepas udara (Qout) sebesar 2,135 kJ/s, sedangkan untuk 6 cooling pad energi kalor sensibel yang dilepas udara (Qout) sebesar 2,562 kJ/s. Kurva yang ditunjukkan semakin naik dikarenakan adanya selisih entalpi disetiap jumlah cooling pad yang semakin besar, hal ini dipengaruhi juga oleh selisih penurunan temperatur bola kering di titik B terhadap temperatur bola kering di titik A yang semakin besar pada setiap jumlah cooling pad. Artinya selisih entalpi yang terjadi pada psychrometric chart berbanding lurus dengan penurunan temperatur bola kering pada setiap jumlah cooling pad. Maka dari itu semakin besar selisih entalpi pada jumlah cooling pad maka kalor sensibel yang dilepas udara juga semakin besar.

Gambar 4.6 Efektivitas pendinginan cooling pad terhadap jumlah cooling pad Pada Gambar 4.6 dapat dilihat bahwa semakin banyak jumlah cooling pad

2 cooling pad 4 cooling pad 6 cooling pad

Efektivitas ϵ

Jumlah Cooling Pad

0,885

0,667 0,724

cooling pad. Pada penelitian 2 cooling pad efektivitas pendinginan cooling pad sebesar 0,667, untuk 4 cooling pad efektivitas pendinginan cooling pad sebesar 0,724, sedangkan untuk 6 cooling pad efektivitas pendinginan cooling pad sebesar 0,885. Ditunjukkan bahwa kurva dari efektivitas semakin naik disebabkan karena adanya penurunan temperatur bola kering di titik B terhadap temperatur bola kering di titik A yang semakin besar pada psychrometric chart. Kemudian pada penelitian

Dalam dokumen PENGARUH JUMLAH COOLING PAD DARI BAHAN KAIN TERRY TERHADAP KONDISI UDARA YANG DIHASILKAN AIR COOLER. SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan (Halaman 40-79)