BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Tinjauan Pustaka
I Made Rasta, (2007) telah melakukan penelitian tentang pengaruh laju aliran volume chilled water terhadap Number of Transfer Unit (NTU) pada Fan Coil Unit (FCU) sistem Air Conditioner (AC) jenis water chiller. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian bertujuan untuk mengetahui laju aliran volume yang sesuai untuk sistem AC water chiller ini agar diperoleh
perpindahan kalor yang maksimal dapat dilakukan dengan menganalisa NTU.
Dari hasil penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa laju aliran volume air pendingin berpengaruh terhadap NTU dari sistem AC water chiller. Semakin besar laju aliran volume semakin meningkat nilai NTU-nya. NTU terbesar diperoleh untuk laju aliran volume air pendingin 12 liter/menit yaitu sebesar 2,01.
Ali Nugroho, (2015) telah melakukan penelitian tentang analisa kinerja refrigerasi water chiller pada PT GMF Aeroasia. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian tersebut bertujuan untuk (a) untuk menganalisa kinerja dari mesin water chiller (b) untuk mengetahui nilai efisiensi yaitu COP, laju aliran refrigeran, kalor yang diserap evaporator dan kondensor, kerja yang dilakukan kompresor, daya yang dibutuhkan kompresor, dan laju aliran volume air cooling water. Penelitian ini memberikan hasil bahwa (a) kinerja chiller yang baik mempunyai efisiensi yang dapat dipengaruhi oleh: temperatur air keluar evaporator dan temperatur air masuk kondensor, (b) nilai COP = 8,04 dan laju aliran massa refrigeran = 2,415 kg/s, kerja yang dilakukan kompresor = 49,395 kW, laju aliran volume cooling tower = 94,613 m3/jam, dan laju aliran volume make-up water = 0,567 m3/jam. Dengan data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin rendah temperatur refrigeran di kondensor maka akan semakin bagus juga nilai COP yang dihasilkan (kW/TR semakin rendah), karena kerja kompresor yang dibutuhkan akan lebih rendah.
Iskandar R, (2010) telah melakukan penelitian tentang kaji eksperimental karakteristik pipa kapiler dan katup ekspansi termostatik pada sistem pendingin water chiller. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian
tersebut bertujuan (a) untuk mengetahui karakteristik dari mesin pendingin water chiller (b) untuk mengkaji seberapa jauh pengaruh penggunaan pipa kapiler dan katup ekspansi termostatik sebagai alat ekspansi pada sistem pendingin water chiller. Penelitian ini memberikan hasil (a) performa katup ekspansi termostatik lebih baik daripada pipa kapiler (b) system pendingin dengan katup ekspansi mempunyai nilai COP antara 3,21 hingga 3,66 sedangkan pipa kapiler 2,15 hingga 2,46 (c) dari penelitian yang dilakukan untuk beberapa laju aliran massa air yang didinginkan perbedaan laju energi yang dihasilkan pada evaporator rata-rata berkisar 43-47% untuk katup ekspansi terhadap pipa kapiler.
Muchammad, (2006) telah melakukan penelitian tentang pengujian dan analisa pressure drop sistem water chiller menggunakan refrigeran R-22 dan HCR-22. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian tersebut bertujuan (a) untuk mendapatkan data kurva karakteristik kompresor jenis rotary hermetic 0,5 PK terhadap kebutuhan konsumsi listrik untuk sistem pendingin water chiller dengan refrigeran HCR-22 (b) untuk memberikan informasi dalam pengembangan desain dan pensimulasian sistem pendingin (c) membandingkan unjuk kerja antara sistem yang menggunakan refrigeran HCR-22 dengan sistem yang menggunakan refrigeran R-22. Penelitian ini memberikan hasil (a) daya listrik yang dibutuhkan kompresor dengan refrigeran R-22 lebih tinggi daripada HCR-22 pada temperatur keluar kondensor yang sama (b) COP dari sistem water chiller yang menggunakan refrigeran HCR-22 lebih tinggi dibanding yang menggunakan refrigeran R22.
Rahmat Iman Mainil dan Afdhal Kurniawan Mainil (2011) telah meneliti tentang simulasi pemanfaatan panas buang chiller untuk kebutuhan air panas di perhotelan. Penelitian dilakukan dengan cara eksperimental dengan menggunakan variasi waktu yaitu setiap 20 menit, 40 menit dan 60 menit. Penelitian dilakukan secara eksperimental dan simulasi telah dilakukan untuk pemanfaatan kembali limbah panas dari chiller jenis 30RB60 dalam kebutuhan air panas di hotel. Hasil penelitian ini adalah Potensi energi yang dapat dihemat dengan pemanfaatan panas buang kondensor ini adalah 90% dari total energi yang dibutuhkan oleh pemanas air listrik, untuk menaikkan temperatur air dari 20 °C hingga 60 °C.
Panas buang dari chiller yang dapat dimanfaatkan untuk memanaskan air adalah sebesar 383901,221 kJ setara dengan penghematan biaya listrik Rp.37,915,488.- per tahun.
Penelitian tentang pengaruh aliran udara melintasi kondensor terhadap karakteristik siklus kompresi uap pada mesin pendingin showcase telah dilakukan oleh Kusbandono, W dan Purwadi, PK (2016). Penelitian tentang karakteristik siklus kompresi uap yang dipergunakan selain pada mesin pendingin, juga telah dilakukan oleh Purwadi PK dan teman temannya. Untuk karakteristik siklus kompresi uap pada mesin pengering pakaian telah dilakukan oleh Purwadi, PK dan Kusbandono W (2015, 2016), sedangkan untuk pengeringan handuk telah dilakukan oleh Wijaya, K dan Purwadi, PK.
39 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Objek Penelitian
Objek penelitian ini adalah mesin water chiller dengan menggunakan kompresor 3/4 PK. Ukuran mesin water chiller yang diteliti memiliki panjang 100 cm, lebar 60 cm, dan tinggi 150 cm. Sedangkan untuk ruangannya memiliki ukuran panjang 120 cm, lebar 70 cm, dan tinggi 130 cm. Gambar skematik alat disajikan pada Gambar 3.1. Di dalam ruangan terdapat 10 botol @ 1,5 liter air, dalam keadaan terbuka.
Gambar 3.1 Skematik Mesin Water Chiller Keterangan pada Gambar 3.1 :
A. Kompresor B. Kondensor C. Pipa Kapiler
D. Penampung air dingin (refrigeran sekunder)
E. Evaporator 1 F. Pompa air
G. Kipas udara masuk ruangan G1. Kipas kondensor
G2. Kipas udara keluar ruangan H. Evaporator 2
I. Air
J. Filter dryer
3.2 Alat dan Bahan Mesin Water Chiller
Dalam proses pembuatan mesin water chiller diperlukan alat dan bahan sebagai berikut :
3.2.1 Bahan dan Alat-alat Bantu
Bahan dan alat-alat yang diperlukan dalam perakitan mesin water chiller adalah:
a. Kayu dan triplek
Kayu digunakan untuk membuat rangka ruangan, ukuran kayu yang digunakan yaitu 4 cm x 4 cm. triplek digunkan untuk membuat ruangan yang akan didinginkan oleh mesin water chiller, tebal triplek yang digunakan adalah 5 mm.
Gambar 3.2 Kayu dan Triplek
(Sumber : https://harga.info/harga-kayu-ulin/)
b. Besi L
Besi L digunakan untuk membuat rangka mesin water chiller yang berfungsi untuk menaruh komponen seperti kompresor, kondensor, evaporator, bak air, dan lain-lain.
Gambar 3.3 Besi L
(Sumber : https://harga.info/harga-besi-siku/) c. Paku
Paku berfungsi untuk menyatukan kayu dan triplek sehingga konstruksi ruangan yang akan didinginkan menjadi kokoh.
d. Mur dan baut
Mur dan baut berfungsi untuk menyatukan besi L yang akan dibuat untuk membuat kerangka sebagai tempat mesin water chiller.
e. Styrofoam
Styrofoam berfungsi sebagai lapisan untuk mengisolasi bak air agar temperatur air dalam bak air tetap terkondisikan.
f. Isolasi
Isolasi berfungsi untuk menutup celah-celah pada sambungan kayu dan triplek. Isolasi dapat digunakan untuk menyatukan styrofoam pada bak air.
Gambar 3.4 Isolasi g. Pipa paralon
Pipa paralon berfungsi untuk mensirkulasikan air dari bak air ke radiator (evaporator 2) dan juga digunakan sebagai saluran sirkulasi udara balik pada ruangan mesin water chiller. Pipa paralon yang digunakan berukuran 4 inchi, 1 inchi, dan ½ inchi.
h. Aluminium foil
Alumunium foil berfungsi sebagai media untuk mengisolasi ruangan yang akan dikondisikan temperaturnya.
i. Pipa tembaga
Pipa tembaga berfungsi sebagai media untuk mengalirnya refrigeran pada mesin water chiller. Pipa tembaga yang digunakan memiliki ukuran diameter 0,54 mm.
j. Bak air
Bak air berfungsi untuk menampung fluida kerja berupa air yang akan didinginkan oleh mesin water chiller. Bak air yang digunakan memiliki panjang 40 cm, lebar 33 cm, tinggi 28 cm , dan mempunyai kapasitas penampungan sebanyak 37 liter.
Gambar 3.5 Bak Air k. Refrigeran sekunder (air)
Air digunakan sebagai fluida kerja yang didinginkan oleh evaporator (primer) dan kemudian air dingin yang dihasilkan akan disirkulasikan ke ruangan dengan bantuan pompa menuju radiator (evaporator sekunder).
l. Refrigeran primer (R-22)
Refrigeran primer merupakan fluida kerja yang digunakan pada mesin siklus kompresi uap. Refrigeran berfungsi untuk menyerap dan melepas kalor dari lingkungan sekitar. Jenis fluida kerja yang digunakan dalam penelitian ini adalah R-22.
Gambar 3.6 Refrigeran R-22
(Sumber : https://freon.ddccoolmakers.ph/products/refrigerant-gas-freon-r22-metro-manila/)
m. Gergaji
Gergaji berfungsi untuk memotong besi untuk kerangka mesin water chiller, memotong pipa air, dan memotong kayu dan triplek untuk ruangan.
Gambar 3.7 Gergaji
(Sumber : https://glodokelektronik.id/products/gergaji-besi-pj-06) n. Meteran
Meteran merupakan alat yang digunakan untuk mengukur panjang, lebar, tinggi pada bahan untuk membuat mesin water chiller.
Gambar 3.8 Meteran
(Sumber : https://www.jakartanotebook.com/jakemy-roll-meteran-magnet-5m-jm-r0405-orange)
o. Palu
Palu merupakan alat yang digunakan untuk memukul paku untuk membuat ruangan yang akan didinginkan.
Gambar 3.9 Palu p. Tube expander
Tube expander merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mengembangkan atau memperbesar diameter ujung pipa tembaga sambungan pipa menjadi lebih baik dan rapat serta mempermudah proses pengelasan.
Gambar 3.10 Tube Expander
(Sumber : https://www.amazon.com/Expander-Expanding /dp/B07HRPZG4V)
q. Gas las dan alat las
Gas las dan alat las merupakan bahan bakar berupa gas yang digunakan untuk menyampung pipa-pipa tembaga , pipa kapiler serta komponen lainnya yang terdapat pada mesin water chiller.
Gambar 3.11 Gas Las
(Sumber : https://www.bukalapak.com/p/industrial/tools/5mhf6b-jual-hi-cook-gas)
r. Tube Cutter
Tube cutter merupakan sebuah alat yang digunakan untuk memudahkan dalam pemotongan pipa tembaga agar hasil potongan menjadi rapi sehingga mempermudah pada saat proses pengelasan.
Gambar 3.12 Tube Cutter s. Obeng
Obeng merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mengendorkan dan mengencangkan baut, obeng yang digunakan adalah obeng (+) dan obeng (-).
t. Kunci pas
Kunci pas merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mengendorkan dan mengencangkan baut. Kunci pas yang digunakan berukuran 10mm.
u. Bahan las
Bahan las merupakan alat-alat yang digunakan dalam proses penyambungan pipa tembaga dan pipa kapiler menggunakan kawat perak. Hal ini bertujuan agar sambungan lebih rapi dan rapat.
v. Pompa vakum
Pompa vakum merupakan alat yang digunakan untuk mengosongkan gas-gas hasil pengelasan, uap air dan udara yang terjebak didalam rangkaian pipa. Hal ini dilakukan agar tidak mengganggu dan menyumbat saluran refrigeran pada saat mesin water chiller bekerja, sehingga dapat membuat mesin water chiller bekerja maksimal.
Gambar 3.13 Pompa Vakum
(Sumber : https://www.monotaro.id/corp_id/s000067209.html)
w. Metil
Metil merupakan sebuah cairan yang digunakan untuk membersihkan saluran-saluran pipa kapiler, sehingga tidak mengganggu fluida kerja refrigeran.
Selain itu juga menghindari kerak yang dapat menggumpal pada bagian dalam pipa kapiler.
3.2.2 Komponen Mesin
Komponen mesin yang digunakan untuk merakit mesin water chiller adalah:
a. Kompresor
Kompresor merupakan salah satu komponen mesin pendingin dengan siklus kompresi uap yang berfungsi untuk menaikkan tekanan dan mesirkulasikan refrigeran yang mengalir dalam sistem mesin pendingin. Jenis kompresor yang digunakan merupakan kompresor dengan jenis rotary mempunyai daya 3/4 PK, tegangan yang digunakan 220 V, dan arus yang bekerja pada kompresor adalah 2,8 A. Kompresor ini memiliki ukuran tinggi 24 cm dan diameter 12 cm. Gambar 3.14 menyajikan gambar kompresor yang dipergunakan.
Gambar 3.14 Kompresor b. Kondensor
Kondensor merupakan alat penukar kalor yang digunakan untuk memindahkan kalor dari refrigeran ke udara. Suhu refrigeran yang lebih tinggi dari suhu udara menjadikan kalor mengalir ke lingkungan dengan sendirinya.
Kondensor yang digunakan untuk mesin water chiller ini adalah kondensor berjenis Force Draught Condenser. Pada tipe ini proses perpindahan kalornya terjadi secara konveksi paksa atau dengan bantuan kipas. Kondensor tipe U
dengan kipas satu set ditambah 1 kipas kondensor AC split, jari-jari penguat dan bersirip dangan jumlah U 9, panjang 28 cm, tinggi 28 cm, lebar 28 cm, tebal 8,5 cm, diameter pipa 10 mm, tebal sirip 1 mm, jarak antar sirip 2,5 mm dan jumlah sirip sebanyak 102. Pipa yang digunakan berbahan tembaga dan sirip berbahan aluminium. Gambar 3.15 menyajikan gambar kondensor yang dipergunakan.
Gambar 3.15 Kondensor c. Evaporator 1
Evaporator merupakan komponen dalam siklus kompresi uap yang berfungsi sebagai tempat perubahan fase refrigeran dari cair menjadi gas, atau bisa juga disebut sebagai tempat evaporasi (penguapan). Jenis evaporator yang digunakan merupakan jenis pipa bersirip dengan daya 3/4 PK, panjang 36 cm, lebar 6 cm, dan tinggi 30 cm, diameter pipa 5 mm, jumlah U 7, dan jumlah sirip sebanyak 184. Pipa yang digunakan berbahan aluminium. Gambar 3.16 menyajikan gambar evaporator yang dipergunakan dalam pendingin.
Gambar 3.16 Evaporator 1
d. Pipa kapiler
Pipa kapiler merupakan salah satu komponen pada siklus kompresi uap yang berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran dan berakibat suhu refrigeran juga akan turun. Penggunaan pipa kapiler pada mesin siklus kompresi uap mempermudah kerja kompresor pada waktu start, karena tekanan kondensor dan evaporator sama. Pipa kapiler terbuat dari bahan tembaga dengan diameter 0,54 mm dan panjang 150 cm. Gambar 3.17 menyajikan salah satu gambar pipa kapiler.
Gambar 3.17 Pipa Kapiler e. Evaporator 2
Evaporator 2 berfungsi sebagai alat pendingin udara yang digunakan untuk mendinginkan ruangan. Evaporator 2 mempunyai panjang 45 cm, tebal 6 cm, tinggi 25 cm, dan sirip berjumlah 8910. Evaporator 2 ini terbuat dari bahan aluminium, dan berjenisi pipa bersirip. Gambar 3.18 menyajikan gambar evaporator 2 yang dipergunakan.
Gambar 3.18 Evaporator 2
f. Kipas
Kipas tersusun atas motor listrik sebagai penggerak utama dan baling-baling atau sudu. Kipas ini berfungsi untuk mengalirkan udara. Udara yang dialirkan oleh kipas mempercepat laju perpindahan kalor yang terjadi. Kipas yang digunakan dalam mesin water chilleri ini berjumlah 3 buah yaitu kipas 1 (G) berada di belakang evaporator 2, kipas 2 (G2) berada dikondensor, kipas 3 (G1) digunakan untuk sirkulasi udara balik. Gambar 3.19 menyajikan kipas yang digunakan.
Gambar 3.19 Kipas-Kipas pada Mesin Water Chiller
Kipas 1 (G) di depan evaporator 2 Kipas 2 (G2) udara balik
Kipas 3 (G1) pada kondensor
Tabel 3.1 Spesifikasi kipas
Kipas Jumlah Sudu Diameter Sudu Daya Tegangan
Kipas 1 (G) 3 20 inchi 60W 220V
Kipas 2 (G2) 3 6 inchi 20W 220V
Kipas 3 (G1) 7 4 inchi 20W 220V
g. Pompa air
Pompa air merupakan alat yang digunakan untuk mensirkulasikan air dingin dari bak menuju evaporator 2 dan kembali ke bak air lagi. Pompa air yang digunakan memiliki ukuran panjang 15 cm, lebar 11 cm, tinggi 12 cm dan spesifikasi : daya 38 Watt, tegangan listrik 220 V, Freq 50 Hz, Qmax 2000 liter/jam, dan Hmax 2 m. Gambar 3.20 menyajikan gambar pompa aor yang dipergunakan.
Gambar 3.20 Pompa Air 3.2.3 Alat Ukur
Untuk mendukung proses pengambilan data yang akurat diperlukan alat ukur, berikut ini adalah alat ukur yang dipakai :
a. Termokopel dan penampil suhu digital (Termometer)
Termokopel berfungsi untuk mengukur temperatur yang akan didinginkan saat mesin water chiller tersebut bekerja. Cara kerjanya dengan meletakkan atau
menempelkan bagian ujung bawah termokopel pada tempat yang akan diukur temperaturnya. Temperatur akan terbaca pada layar penampil yang terdapat pada termokopel,
Gambar 3.21 Termokopel
(Sumber : https://id.aliexpress.com/item/32817522057.html) b. Hygrometer
Hygrometer berfungsi untuk mengukur kelembapan udara. Hygrometer juga dapat digunakan untuk mengetahui temperatur udara kering (Tdb) dan temperatur udara basah (Twb) karena di dalam hygrometer terdapat termometer basah dan termometer kering, untuk mengukur temperatur udara kering bulb tidak dibasahi dengan air, dan untuk mengukur temperatur udara basah bulb dibasahi dengan air.
Gambar 3.22 Hygrometer
Tdb (oC) Twb (oC)
50 50
40 40
30 30
20 20
10 10
0 0
-10 -10
c. Stopwatch digital
Stopwatch digital berfungsi untuk mengukur lama waktu dalam melakukan penelitian pada mesin water chiller.
Gambar 3.23 Stopwatch
(Sumber : https://www.tokopedia.com/ciptatrading/stopwatch-casio-hs-3) d. Pressure gauge
Pressure gauge berfungsi untuk mengukur tekanan kerja pada refrigeran dalam siklus kompresi uap. Pengukuran tekanan dilakukan di 2 tempat yaitu tekanan kerja pada kondensor (high pressure) dan tekanan kerja pada evaporator (low pressure).
Gambar 3.24 Pressure Gauge
Satuan Skala pengukuran
psi -30 s/d 500
bar -1 s/d 35
Satuan Skala pengukuran psi -30 s/d 800
bar -1 s/d 55
Pengukur tekanan biru (low pressure) Pengukur tekanan merah (high pressure)
e. Tang ampere
Tang ampere merupakan sebuah peralatan listrik yang digunakan untuk melakukan pengukuran arus listrik tanpa harus memutus aliran listrik tersebut.
Tang ampere digunakan untuk mengukur arus listrik yang mengalir pada kompresor.
Gambar 3.25 Tang Ampere
(Sumber : https://moedah.com/digital-multimeter-clamping-mt87-tang-ampere/)
f. Anemometer
Anemometer berfungsi untuk mengukur kecepatan aliran udara balik yang digunakan pada keluaran kipas udara balik dan kecepatan aliran udara yang dihasilkan kipas evaporator 2.
Gambar 3.26 Anemometer
(Sumber : https://www.bhinneka.com/lacarla-digital-wind-speed-anemometer-gm816-sku3329227405)
g. Takometer
Takometer merupakan alat yang berfungsi untuk mengukur kecepatan benda yang berputar. Dalam hal ini takometer digunakan untuk mengukur kecepatan putaran kipas evaporator 2, kipas kondensor, dan kipas udara balik.
\
Gambar 3.27 Takometer
(Sumber : https://tachometer-2in1-digital-laser-photo-non-and-contact-type) h. Gelas Ukur
Digunakan untuk mengukur debit aliran air dingin yang mengalir pada evaporator 2. Dengan cara menghitung berapa waktu yang diperlukan sampai gelas terisi penuh menggunakan stopwatch.
Gambar 3.28 Gelas Ukur
(Sumber : https://shopee.co.id/Gelas-Ukur-Takar-Plastik-5-Liter)
3.2.4 Pembuatan Mesin Water Chiller
Dalam pembuatan mesin water chiller desain dilakukan secara manual dan sederhana, dan hal-hal yang perlu dilakukan dalam pembuatan mesin water chiller adalah :
a. Memotong besi L dengan ukuran panjang 100 cm, lebar 60 cm, dan tinggi 150 cm digunakan sebagai tempat untuk komponen-komponen mesin water chiller.
b. Memotong kayu dengan ukuran panjang 120 cm, lebar 70 cm, dan tinggi
130 cm digunakan sebagai kerangka ruangan yang akan dikondisikan/didinginkan.
c. Memotong triplek dengan ukuran panjang 120 cm, lebar 70 cm, dan tinggi 150 cm digunakan sebagai penutup kerangka ruangan yang akan dikondisikan/didinginkan.
d. Memasang komponen utama mesin water chiller seperti: kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator, untuk evaporator sendiri terletak didalam bak air, pressure gauge. Memasang komponen sekunder seperti : evaporator 2, pompa air, kipas angin radiator, kipas udara balik, dan kipas udara segar.
e. Memasang pipa paralon, melapisi bak air dengan styrofoam dan memasang aluminium foil pada bagian dalam ruangan.
f. Mengisi rangkaian komponen utama dengan refrigeran R-22.
g. Menyatukan seluruh komponen utama menggunkan pipa tembaga dengan cara mengelas dan merakit semua komponen penelitian.
h. Mengecek setiap sambungan pipa tembaga agar tidak terjadi kebocoran.
i. Memasang kelistrikan komponen utama dan komponen pendukung.
j. Melakukan uji coba alat, jika baik lanjut untuk pelaksanaan penelitian, jika tidak pengecekan perakitan alat lagi.
k. Kemudian pengambilan data variasi penelitian sebanyak variasi yang sudah ditentukan.
l. Jika variasi sudah selesai dilanjutkan pengolahan data, analisa data, pembahasan, kesimpulan dan saran.
Ya
Tidak Ya
Tidak 3.3 Alur Pelaksanaan Penelitian
Alur penelitian mesin water chiller dapat dilihat pada Gambar 3.29.
Muli
Perancangan Water Chiller
Persiapan Komponen mesin, Alat, dan Bahan
Proses Perakitan Water Chiller
Uji Coba, Baik?
Pelaksanaan Penelitan
Pemilihan Variasi Penelitian : Kecepatan putaran kipas udara balik (a) 0 rpm, (b) 1700 rpm, dan (c) 1800 rpm
Pengambilan Data
Berlanjut?
Pengolahan, Analisis Data, Pembahasan, Kesimpulan dan Saran
Selesai Mulai
Tidak Uji Coba, Baik?
Variasi Berlanjut? Ya
Gambar 3.29 Skematik Alur Penelitian
TA
3.4 Metode Penelitian
Metode penelitian ini dilakukan secara eksperimen.
3.5 Variasi Penelitian
Variasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah variasi putaran kipas udara balik pada mesin water chiller. Variasi besarnya kecepatan putaran kipas udara balik dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Variasi penelitian
No Variasi Penelitian Kecepatan Putaran Kipas
1 Kecepatan putaran kipas 0 0 rpm
2 Kecepatan putaran kipas 1 1700 rpm
3 Kecepatan putaran kipas 2 1800 rpm
3.6 Posisi Alat Ukur untuk Mengambil Data
Gambar 3.30, menyajikan posisi peletakan alat ukur yang digunakan saat pengambilan data.
Gambar 3.30 Skematik Pengambilan Data
Keterangan Gambar 3.30 Skematik pengambilan data : a. TA
Pada bagian ini terdapat alat pengukur temperatur yang biasa disebut termokopel. Termokopel ini berfungsi untuk mengukur temperatur udara balik kering sebelum masuk evaporator 2 dan sebelum melewati kipas udara masuk ruangan.
b. TB
Pada bagian ini tidak menggunakan alat pengukur temperatur karena merupakan suhu pengembunan udara di evaporator 2. Suhu pengembunan merupakan suhu udara yang mulai mengembun menimbulkan titik-titik air dengan kelembaban relatif mencapai 100%.
c. TC
Pada bagian ini terdapat alat pengukur temperatur yang biasa disebut termokopel. Termokopel ini berfungsi untuk mengukur temperatur udara kering yang telah melewati evaporator 2.
d. TD
Pada bagian ini terdapat alat pengukur suhu dan kelembapan udara yang disebut hygrometer. Termometer pada hygrometer berfungsi untuk mengukur temperatur bola kering (TdbD) dan temperatur bola basah (TwbD) pada kondisi temperatur udara kering dan basah di dalam ruangan yang dikondisikan/didinginkan.
e. TE
Pada bagian ini terdapat alat pengukur temperatur yang biasa disebut
termokopel. Termokopel ini berfungsi untuk mengukur temperatur udara kering pada evaporator 2 yang bekerja pada mesin water chiller.
f. P1
Pada bagian ini terdapat alat pengukur tekanan yang biasa disebut pressure gauge. Pressure gauge ini berfungsi untuk mengukur tekanan kerja refrigeran di dalam evaporator saat mesin water chiller bekerja (sisi masuk kompresor).
g. P2
Pada bagian ini terdapat alat pengukur tekanan yang biasa disebut pressure gauge. Pressure gauge ini berfungsi untuk mengukur tekanan kerja refrigeran di dalam kondensor saat mesin water chiller bekerja (sisi keluar kompresor).
i. T1
Suhu air yang sudah didinginkan oleh evaporator (sebagai parameter dalam pengambilan data).
3.7 Cara Pengambilan Data
Pengambilan data yang dilakukan pada penelitian ini didasarkan pada apa yang ditampilkan pada alat ukur yang dipergunakan dalam penelitian ini. Pada penelitian ini mempergunakan alat ukur: pressure gauge, termokopel, hygrometer, termometer, tachometer, dan stopwatch. Untuk data sekunder, mempergunakan diagram untuk mendapatkan data entalpi, temperatur kerja evaporator, temperature kerja kondensor, dan menggunakan psychrometric chart untuk mendapatkan data-data seperti: kelembapan relatif, kelembapan spesifik, temperatur titik embun, temperatur udara basah, temperatur udara kering, dll.
Untuk mendapatkan data sekunder memerlukan data-data primer untuk
menggambarkan siklus kompresi uap pada diagram P-h. sedangkan untuk mendapatkan data-data pada psychrometric chart, diperlukan data-data primer untuk menggambarkan proses pendinginan air dengan menggunakan mesin water chiller.
Langkah-langkah pengambilan data dapat dilakukan sebagai berikut : a. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata
Dharma, perubahan suhu udara sekitar lingkungan penelitian diabaikan karena system tertutup.
b. Sebelum pengambilan data, termokopel dikalibrasi terlebih dahulu agar mendapatkan hasil yang akurat.
c. Mengisi air di dalam bak air yang akan didinginkan, memasukkan 10 botol
c. Mengisi air di dalam bak air yang akan didinginkan, memasukkan 10 botol