BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Pembahasan
Berdasarkan data penelitian, dapat dilihat bahwa proses pendinginan telah mulai berlangsung ditandai dengan turunnya temperatur evaporator saat proses absorbsi. Pendinginan dengan menggunakan siklus absorbsi berlangsung dalam beberapa proses yaitu:
1. Proses desorbsi, yaitu proses pelepasan amonia dari absorber (air) melalui proses penguapan saat tabung generator dipanaskan.
2. Proses kondensasi, yaitu proses pendinginan dan pengembunan uap amonia yang terdesorbsi menjadi amonia cair di dalam evaporator. 3. Proses absorbsi, yaitu proses penyerapan amonia oleh absorber (air).
Saat proses absorbsi berlangsung, amonia yang berada di dalam evaporator akan terhisap kedalam generator karena adanya perbedaan tekanan. Saat terhisap amonia cair akan menguap menjadi uap amonia. Proses penguapan amonia ini akan menyerap kalor di sekitar evaporator sehingga menyebabkan temperatur evaporator turun dan menjadi dingin.
Variasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah pengambilan data sebanyak 3 kali dengan volume amonia yang sama,karena untuk melihat perbandingan pengaruh massa air dalam evaporator terhadap unjuk kerja pada alat ini . Dan Tabel data di atas merupakan proses perubahan suhu dan tekanan dari waktu kewaktu, dari hasil tabel diatas dapat dilihat pada grafik – grafik perbandingan dari ke 3 (tiga) data dibawah ini:
Gambar 4.1 Grafik tekanan terhadap waktu dari ketiga data
Dapat dilihat pada Gambar 4.1 Tekanan dari ketiga data sangat bervariasi, pada data pertama (garis warna hitam) dapat dilihat waktu yang dibutuhkan untuk menempuh keseluruhan dari proses desorbsi – pendinginan generator – sampai proses absorbsi kurang lebih 60 menit dengan tekanan saat proses desorbsi 3,8 bar dapat dilihat pada Gambar 4.6b. diatas, kemudian data kedua (garis warna kuning)
untuk proses tersebut menempuh waktu kurang lebih 165 menit dengan tekanan tertinggi saat proses desorbsi 10,9 bar, data ketiga(garis warna hijau) proses ini ditempuh dalam waktu 125 menit dengan tekanan tertinggi saat proses desorbsi 6,5 bar.
Gambar 4.2 Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktu Pada Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa pendinginan yang terjadi pada data yang pertama dapat mencapai suhu 14°C selama 10 menit, serta pada data kedua suhu mencapai -5°C selama 45 menit (tergambar dapa garis warna kuning),pendinginan pada data ketiga dapat mencapai suhu 3°C selama 5 menit.
Gambar 4.3 Grafik temperatur kotak pendingin (T4) terhadap waktu.
Pada Gambar 4.3 berdasarkan Gambar grafik diatas dapat dilihat bahwa suhu terendah diember/bak evaporator adalah 9◦C terjadi pada saat pengambilan data kedua selama15 menit. Karena pada penelitian ini intensitas cahaya matahari sangat berpengaruh maka berikut ini adalah grafik intensitas cahaya terhadap tekanan.
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara tekanan dan intensitas cahaya matahari pada data pertama
Pada Gambar 4.4 dapat dilihat terjadi peningkatan tekanan yang signifikan namun pada menit ke100 intensitas cahaya matahari sangat rendah hal ini dikarenakan matahari tertutup awan, kondisi ini menyebabkan tekanan tidak dapat naik lagi sehingga proses pengambilan data dihentikan, dikarenakan waktu pengambilan data yang sudah mendekati sore hari.
Pada Gambar 4.5 dapat di lihat bahwa peningkatan tekanan sangat signifikan, hal tersebut di sebabkan oleh intensitas cahaya yang sangat baik, sehingga tekanan tertinggi di dalam generator mencapai 10,9 bar dan intensitas cahaya matahari yang tertinggi adalah 980 watt/m2 terjadi pada menit ke 90.
Gambar 4.6 Grafik hubungan antara tekanan dan intensitas cahaya matahari pada data ketiga
Pada Gambar 4.6 tekanan naik dengan sangat signifikan terjadi pada menit pertama sampai dengan menit ke 90, namun dalam pengambilan data ke 3 intensitas cahaya matahari tidak stabil, matahari yang tertutup awan merupakan kendala pada saat pengambilan data ke 3 dan pada saat menit ke 180 matahari sebagai sumber energi tertutup awan tebal sehingga pengambilan data dihentikan.
Gambar 4.7. Grafik Perbandingan COP rata-rata semua Data
COP atau unjuk kerja pada penelitian ini dihitung menggunakan persamaan (1). Dari ke tiga data yang diambil, COP tertinggi yang diperoleh adalah 0,98 yaitu pada data pertama, sedangkan pada data kedua COP yang diperoleh adalah 0,93,serta pada data yang ketia COP yang diproleh adalah 0,97.
Hasil diatas jauh lebih baik jika dibandingkan dengan hasil penelitian wicaksono (2012), yang hanya mampu mencapai suhu terendah 27˚C (T3) dan 28˚C
(T4).Berikut ini gfafik dari penelitian tersebut.
Grafik 4.8 Grafik tekanan terhadap waktu dari ketiga data Wicaksono,B.D (2012)
Dalam penelitian yang saya lakukan pada data ke-3 tekanan tertinggi hanya mencapai 6,5 Bar, namun pada saat proses Absobsi suhu terendah dievaporator mencapai suhu 3◦C , namun pada penelitian ke-2 yang dilakukan Wicaksono.B.D (2012) pada saat proses absobsi suhu terendah di evaporator hanya mencapai 27◦C . Hal ini disebabkan karena pada saat proses absobsi yang dilakukan teman saya, temperatur di generator masih tinggi, sehingga proses penyerapan amonia berjalan secara pelan dan ammonia tidak dapat menyerap kalor di evaporator secara sempurna.
Selain data diatas berikut ini saya lampirkan penelitian yang dilakukan oleh Wijaya,R.R.H (2012),peneletian tersebut juga meneliti tentang pendingin absorbs amonia-air dengan menggunakan energi surya. Berikut grafik dari penelitian tersebut.
Gambar 4.9 Grafik tekanan terhadap waktu dari ketiga data Wijaya,R.R.H(2012)
Dapat dilihat pada Gambar 4.9 tekanan tertinggi yang dapat dicapai adalah 8,3 bar dan suhu terendah yang mampu dihasilkan adalah 3◦C, hal ini dapat terjadi karena pada saat pengambilan data intensitas surya selalu berubah-ubah sehingga tekanan didalam sistem pendingin juga selalu berubah. Pada penelitan yang saya lakukan pada tekanan 10,6 bar suhu terrendah yang mampu dihasilkan adalah -5◦C terjadi selama 45 menit.
36
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang dilakukan, dapat ditarik beberapa kesimpulan, antara lain:
1. Telah berhasil dibuat sistem pendingin absorbsi amonia-air tenaga surya dengan bahan yang ada di pasar lokal dan didukung kemampuan industri lokal.
2. Temperatur pendinginan terendah yang bisa tercatat adalah -5o C dengan variasi massa air pada data kedua.
3. COP atau unjuk kerja terbaik yang dihasilkan pada penelitian ini adalah 0,98, yaitu COP pada data kedua.
5.2 Saran
1. Proses pendinginan sistem absorbsi tenaga surya membutuhkan intensitas cahaya matahari yang tinggi, apabila akan menggunakan alat ini, sebaiknya dipilih tempat lapang sehingga mendapatkan intensitas cahaya matahari yang bagus.
2. Proses desorbsi yang paling baik antara pukul 10.00-14.00
3. Perancangan reflektor dapat dioptimalkan sehingga cahaya matahari dapat dipantulkan secara sempurna,sehingga generator dapat menerima kalor dengan sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
Grenier, Ph. 1983. Experimental Result on a 12 m3 Solar Powered Cold Store Using the Intermittent Zeolite 13x-Water Cycle. Solar World Congress, Pergamon Press, pp. 353-358
Gunawan.P.A.B 2011. Pendingin Absorbsi Amonia-air dengan kapasitas 1300 cc menggunakan pipa celup 85 cm. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma Harianto, B. 2010. Pengaruh Kadar Amonia Pada Unjuk Kerja Alat Pendingin
Absorbsi Amonia-Air, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma
Hinotani, K. 1983. Development of Solar Actuated Zeolite Refrigeration System.
Solar World Congress, Pergamon Press, pp. 527-531
Kreussler, S. 1999. Experiments on Solar adsorption refrigeration Using Zeolite and Water. Germany: University of Applied Sciences, Laboratory for Solar Energy
Pons, M. 1986. Design of solar powered solid adsorption ice-maker.ASME J. of Solar Engineering, 108, 327-337
Prastowo, A. S. P. 2010. Pendingin Absorbsi Amonia-Air Generator Horisontal Tercelup, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma
Ramos, M. 2003. Evaluation Of A Zeolite-Water Solar Adsorption Refrigerator. Sweden, Goteborg: ISES Solar World Congress
Zepei, Z. 1987. Testing of a Solar Powered Zeolite-Water Refrigeration, Bangkok: M. Eng. Thesis. AIT
Yudhokusumo.A.S 2011. Pendingin Absorbsi Amonia-air kapasitas 900cc Menggunakan pipa celup 17 cm. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma http://analismendez.blogspot.com/. (2008), “Analisa Amonia Dalam Air”. Diakses tanggal 4 Agustus 2012.
http://digilib.petra.ac.id/viewer.php?page=16&submit.x=15&submit.y=27&qual= high&submitval=next&fname=%2Fjiunkpe%2Fs1%2Fmesn%2F2008%2Fji unkpe-ns-s1-2008-24403002-9962-boiler_surya-chapter2.pdf. Diakses tanggal 4 Agustus 2012.
http://www.blog.speculist.com/archives/000335.html. Diakses tanggal 4 Agustus 2012.
http://www.engadget.com/2008/06/20/mit-solar-dish-holds-promise-for-low-cost- energy-production. Diakses Tanggal 4 Agustus 2012.
LAMPIRAN
Alat absobsi tenaga surya
Manometer
Logger
vii
ABSTRAK
Di Negara Indonesia sistem pendingin yang ada pada saat ini umumnya menggunakan sistem kompresi uap dengan berbagai macam tipe refrijeran sintetik misalnya R-11,R-12, R-22, R-505 dan sebagainya. Selain membutuhkan energi listrik pada sistem kompresi uap ini, kebocoran akan refrijeran yang digunakan akan menimbulkan kerusakan lapisan ozon, sehingga untuk mengatasi permasalahan ini dibutuhkan sistem pendingin sederhana yang dapat bekerja tanpa menggunakan energi listrik. Salah satu sistem pendingin tersebut adalah sistem pendingin absorbsi amonia-air energi surya. Sistem pendingin absorbsi amonia-air hanya memerlukan energi panas untuk dapat bekerja selain itu amonia dan air bukan merupakan refrijeran sintetik sehingga dampak negatif kerusakan pada lapisan ozon tidak terjadi. Tujuan penelitian ini adalah membuat model pendingin absorbsi amonia-air dengan amonia sebagai refrijeran dan meneliti unjuk kerja dan temperatur pendinginan yang dapat dihasilkan.
Dalam penelitian ini digunakan generator berfungsi juga sebagai absorber, kondensor berbentuk spiral dan evaporator. Generator ini mempunyai panjang 200 cm dan berdiameter 10 cm sedangkan katup fluida satu arah mempunyai tinggi 30 cm dan berdiameter 10 cm. Di dalam generator ini terdapat pipa celup dan pipa uap. Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat adalah stainless steel. Kolektor yang digunakan dalam penelitian ini adalah kolektor parabola silinder (Parabolic trough collectors). Variabel yang diukur dalam penelitian ini adalah temperatur generator (T1), temperatur kondensor (T2), temperatur evaporator (T3), temperatur kotak evaporator (T4), tekanan generator (P1), tekanan evaporator (P2), intensitas energi surya (G) dan waktu pencatatan data (t). Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur terendah yang dapat dicapai evaporator adalah -5°Cdan COP tertinggi dalam penelitian adalah 0,98.