METODOLOGI PENELITIAN

3. 1. Tempat dan Waktu

Tempat penelitian atau pengujian dilakukan di Kantor Engineering Hotel Antares Indonesia, Jalan Sisinga Mangaraja Medan. Waktu penelitian atau pengujian selama 3 bulan.

3. 2. Bahan

Pada penelitian ini, bahan pengujian yang digunakan adalah sebagai berikut: 1. Pipa tembaga

Pipa tembaga banyak dimanfaatkan di industri pendingin karena memiliki konduktivitas termal yang baik dan ketahanan terhadap korosi.

Gambar 3. 1. Pipa Tembaga

2. Refrigeran

Untuk terjadinya suatu proses pendinginan diperlukan suatu bahan yang mudah dirubah bentuknya dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Refrigeran yang digunakan pada pengujian ini adalah R22 Dupont.

Gambar 3. 2 Refrigeran R22 Dupont

3. Triplek dan Besi Siku

Sebagai bahan utama untuk rangka dari rumah atau tempat kondensor dan kompresor

4. Bak penampungan air panas

Bak penampungan yang digunakan adalah bak yang terbuat dari fiberglass, hal ini dimaksudkan agar dapat menyimpan air dengan suhu tinggi tanpa kehilangan panas seiring waktu.

Gambar 3.3 Bak penampungan air panas

5. Pipa Sambungan Siku

Digunakan untuk membentuk pipa-pipa tembaga yang akan dibentuk menjadi seperti pipa tipe serpentine.

Gambar 3.4 Pipa Sambungan Siku

3. 3. Alat Ukur Yang Digunakan

Alat-alat ukur yang digunakan pada pengujian alat penukar kalor ini adalah sebagai berikut :

1. Clamp Meter (Tang Ampere)

Merupakan alat ukur praktis yang bisa dipergunakan dengan mudah saat pengukuran kuat arus, tanpa harus memutus atau membuat kabel jumper guna mengetahui berapa besaran kuat arus yang mengalir pada beban rangkaian elektronik atau listrik.

Gambar 3.5 Clamp Meter

2. Manifold Gauge Fungsi manifold :

 Mengetahui tekanan rendah pada sebuah sistem pendingin.  Mengetahui tekanan tinggi pada sebuah sistem pendingin.  Sebuah alat wajib dalam pengisian gas refrigerant.

 Mengetahui adanya kebocoran pada sistem.

Jumlah manifold gauge yang digunakan pada pengujian mesin ini sebanyak 5 manifold.

Gambar 3. 6 Manifold Gauge

3. Pengukur Suhu/Temperatur

Untuk mengukur suhu suatu benda yang diinginkan, alat pengukur suhu yang digunakan untuk pengujian mesin ini sebanyak 6 pengukur.

Gambar 3.7 Alat Pengukur Suhu

3. 4. Peralatan Yang Digunakan 1. Sistem Air Conditioner

Air Conditioner yang digunakan dalam pengujian ini adalah tipe split dengan daya sebesar 1 PK. Unit indoor, yang terdiri dari evaporator, dan unit outdoor, yang terdiri dari kompressor, kondensor, dan pipa kapiler. Seluruh jalur pemipaan (pipping) refrigerant yang ada diisolasi untuk mencegah kebocoran thermal yang dapat menurunkan performa AC.

Spesifikasi AC :

1 PK

 Model : S09LS-1

 LG Model : HS-C096QDA3  Power input : 795 Watt

 Voltage/Freq : 220-240 V/50 Hz  Current : 4.1 A

 Refrigerant : R-22 (0.41 kg) 2. Pompa Vakum

Pompa vakum digunakan untuk memvakumkan alat mesin pendingin agar tidak ada kotoran yang tertinggal didalam sistem pendingin

Gambar 3. 8 Pompa Vakum

Spesifikasi Pompa Vakum : Merek : ROBINAIR

Model No. : 15601

Kapasitas : 142 l/m

Motor HP : ½

Volt : 110-115 V / 220-250 V

3. Pentil Selang Manifold Gauge

Pentil digunakan sebagai tempat selang manifold gauge agar tekanan dapat dibaca tanpa ada kebocoran dan dapat dibongkar pasang sehingga lebih

Gambar 3. 9 Pentil Selang Manifold Gauge

4. Las Tembaga dan Las Besi

Untuk menyambung pipa tembaga, menyambungkan pentil selang manifold dan me-las keperluan lainnya.

5. Flaring Tool

Berfungsi untuk mengembangkan ujung pipa agar dapat disambung dengan pipa lain atau sambungan berulir.

Gambar 3. 10 Flaring Tool

6. Pemotong pipa tembaga (Tube Cutter)

3. 5. Langkah Pembuatan Water Heater dengan menggunakan Alat Penukar Kalor Tipe Serpentine

3. 5. 1. Pembuatan Rumah Atau Tempat Kondensor dan Kompresor Rangka dari tempat kondensor dan kompresor menggunakan besi siku ukuran 2cm x 2 cm dengan tebal 2mm dibentuk sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan. Setelah rangka selesai dilas atau dibentuk kemudian pemasangan triplek setebal 8mm sebagai bodi dari rangka tersebut.

Gambar 3. 12 Pengerjaan Rangka dan bodi Kondensor-Kompresor

Gambar 3.13 Dimensi Tempat Kondensor-Kompressor

3.5.2. Pembuatan Bagian Water Heater

1. Membentuk pipa tembaga menjadi tipe serpentine

Pipa tembaga dibentuk dengan menggunakan pipa sambungan siku agar pipa tersebut dapat saling menyambung, kemudian di-las disatu sisi setiap sambungan dengan pipa.

Gambar 3. 15 Pipa tembaga yang telah disambung/di-las

Penelitian ini menggunakan desain pipa serpentine seperti yang terdapat pada gambar 3.16, dengan menggunakan pipa tembaga berdiameter ¼ inch dengan 34 laluan dan panjang 4.26 meter.

Gambar 3.16 Alat penukar kalor tipe serpentine

2. Pemasangan pipa tembaga pada bak penampungan air panas Semua pipa yang disambung dipasang di dalam bak air

3.5.3. Instalasi Alat Pengujian

Alat pengujian terdiri dari system AC dengan aliran refrigerant dihubungkan dengan penukar kalor tipe serpentine yang berada dalam bak air. Pipa outlet kompresor dan pipa inlet kondensr dipotong kemudian dihubungkan dengan alat penukar kalor. Dengan demikian, refrigerant dengan temperature tinggi yang keluar dari kompressor akan mengalir terlebih dahulu melalui alat penukar kalor lalu menuju ke kondensor.

Gambar 3.18 Alat Pengujian

Keterangan :

P1 = Tekanan keluaran Evaporator (Psi) T5 = Suhu lingkungan (⁰C) P2 = Tekanan keluaran Kompressor (Psi) T6 = Suhu ruangan (⁰C) P3 = Tekanan keluaran Kondensor (Psi) T7 = Suhu Air (⁰C) P4 = Tekanan keluaran Pipa Kapiler (Psi)

T1 = Suhu keluaran evaporator (⁰C) T2 = Suhu keluaran kompressor (⁰C) T3 = Suhu keluaran kondensor (⁰C) T4 = Suhu keluaran pipa kapiler (⁰C)

Gambar 3.20 Desain Alat Pengujian

3.6 Prosedur Pengujian.

Prosedur pengujian dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Pemasangan alat ukur 5 manifold gauge untuk mengetahui besarnya tekanan di empat titik yaitu : manifold gauge pada pipa kompresor, pada pipa sebelum

kondensor, pada pipa sesudah kondensor sebelum pipa kapiler, pada pipa kondensor setelah pipa kapiler dan pada selang pengisian posisi : pada pipa kompresor, pada pipa sebelum kondensor, pada pipa setelah refrigerant.

2. Pemasangan alat ukur temperature sebanyak 6 dengan kondensor sebelum pipa kapiler, pada pipa setelah kondensor setelah pipa kapiler, didalam dan diluar ruangan dan untuk bak penampungan air panas.

3. Pemasangan clamp meter untuk mengetahui besarnya arus listrik yang digunakan mesin pendingin.

Gambar 3. 21 Pemasangan manifold gauge, pengukur suhu dan clamp meter. 4. Proses pemvakuman dengan menggunakan pompa vakum dengan tujuan agar

kotoran-kotoran yang ada dari sisa pemotongan pipa, saat me-las dapat terbuang dan tidak terjadi penyumbatan serta dapat mnegetahui adanya kebocoran. Proses pemvakuman dilakukan selama 15-20 menit

5. Pengisian Refrigeran Dupont R-22.

Pada saat pengisian refrigerant harus menggunakan manifold (keadaan mesin pendingin telah dihidupkan) dan posisi tabung Freon harus terbalik agar yang masuk pada mesin pendingin tidak hanya oksigen (angin) saja dan ditunggu hinga tekanan konstan pada angka 60 Psi (30 menit) setelah itu pengambilan data bisa dilakukan.

6. Setelah tekanan Freon konstan (60 Psi) maka bak penampungan air panas diisi dengan air yang sebelumnya telah diukur suhunya, panas pipa tembaga akibat dari kerja kompressor lambat laun akan memanaskan air yang ada di bak penampungan air panas,

7. Proses pengambilan data dilakukan 3 kali yaitu :  Siang hari : Pukul 13. 00

 Sore Hari : Pukul 17. 00  Malam Hari : Pukul 21. 00

Pengambilan data dilakukan selama satu jam setiap 5 menit dan mencatat semua data dari alat pengukur secara bersamaan.

3.7 Prosedur Pengolahan Data dalam Penelitian Pengolahan data dilakukan dengan beberapa asumsi :

 Alat penukar kalor bekerja dalam keadaan steady  Tidak ada kebocoran kalor (heat loss) ke lingkungan

 Temperatur tiap fluida seragam pada setiap bidang perpotongan pada alat penukar kalor

 Kecepatan aliran fluida terdistribusi merata pada sisi masing-masing Nilai-nilai yang didapat dalam pengolahan data kali ini adalah :

 Kalor yang diterima air dapat dihitung dari massa air pada tangki penyimpanan dikalikan dengan massa jenis air dan perbedaan temperatur air awal & akhir. Kapasitas kalor air yang diambil adalah kapasitor kalor rata-rata temperatur masuk dan temperatur keluar air.

 Kerja kompressor didapatkan dari perkalian arus listrik yang dikonsumsi dengan tegangan listrik PLN.

 Coefficient of Performance (COP) menyatakan rasio antara manfaat yang dicapai dengan kerja/usaha yang dilakukan untuk mendapatkan manfaat tersebut.

3.8 Flowchart Penelitian

Berikut merupakan tahapan dalam pengujian pendingin kondensor:

Mulai

Studi Literatur

Studi literatur dan jurnal Tahapan Persiapan  Survei bahan dan alat  Gambar sketsa alat

pengujian

Pembuatan Alat Penguji Pendingin Kondensor

 Perombakan Kondensor

 Pembuatan Pipa-pipa Alat Penukar Kalor

 Pembuatan rumah kondensor dan kompresor

 Pemasangan Alat Ukur 

Assembling Alat Uji  Pemvakuman

 Pengujian:

 Siang Hari ( 13.00 Wib)

 Sore Hari ( 17.00 Wib)

 Malam Hari ( 21.00 Wib) Data Output

 Temperatur, Tekanan

 Efek Pendinginan, COP



Analisa

 Kesimpulan

 Saran Selesai

BAB IV