BAB III METODOLOGI PENELITIAN …
3.3. Variasi Penelitian …
Penelitian dilakukan dengan memvariasikan jumlah bak pencurah air yang digunakan sebagai humidifier atau penambah kelembaban di dalam mesin. Macam – macam variasi yang digunakan seperti berikut ini :
a. Tanpa menggunakan bak pencurah air b. Menggunakan 2 buah bak pencurah air c. Menggunakan 4 buah bak pencurah air 3.3. Cara Pengambilan Data
Pengambilan data terdiri dari dua bagian, data primer dan data sekunder.
Data primer merupakan data yang diperoleh dari apa yang ditampilkan oleh alat ukur yang dipasangkan pada mesin penghasil aquades. Sedangkan data sekunder merupakan data yang diperoleh dari pengolahan data primer, melalui perhitungan diagram P-h dan psychrometric chart. Berikut ini merupakan cara untuk mendapatkan data primer :
a. Menempatkan mesin penghasil air diruang terbuka (diluar laboratorium) agar mendapatkan udara dan suhu lingkungan.
b. Mengkalibrasi termometer yang digunakan untuk mengukur suhu.
c. Mempersiapkan alat ukur, gelas ukur, stopwatch, alat tulis.
d. Memasang termo kopel pada setiap titik yang akan diambil datanya.
e. Mengecek semua komponen alat.
f. Mencatat tekanan dan suhu pada setiap titik uji pada menit ke – 0.
g. Menghidupkan mesin penghasil aquades dan stopwatch pada waktu yang bersamaan.
h. Mencatat data yang ditunjukan termo kopel APPA dan termometer udara basah dan kering serta mencatat banyak aquades yang di hasilkan setiap 5 menit dalam waktu 1 jam (60 menit).
i. Data yang perlu dicatat meliputi :
TA : Suhu udara pada kondisi udara luar
TB : Suhu udara pada kondisi sebelum masuk evaporator TC : Suhu udara pada kondisi setelah melewati evaporator TD : Suhu udara pada kondisi setelah melewati kondensor Tevap : Suhu kerja evaporator
Tcond : Suhu kerja kondensor
Pevap : Tekanan refrigeran masuk kompresor (low pressure) Pcond : Tekanan refrigeran keluar kompresor (high pressure) 3.4. Cara Mengolah Data
Pengolahan data disini merupakan tahap untuk mendapatkan data sekunder.
Dimana pengolahan data menggunakan diagram P-h untuk mendapatkan entalpi, suhu kerja kondensor, suhu kerja evaporator serta pengolahan data menggnakan psychrometric chart untuk mendapatkan data kelembaban relatif, kelembaban spesifik, suhu titik embun, suhu udara basah, dsb. Berikut ini merupakan cara pengolahan data :
a. Data penelitian yang diperoleh dimasukkan ke dalam tabel seperti Tabel 3.1 Lalu hitung rata – rata data percobaan.
b. Mengkonversi data tekanan refrigeran Pevap dan Pcond dari psi ke bar, agar dapat digunakan untuk membuat diagram P-h..
Tabel 3.1. Tabel data hasil penelitian
NO Waktu TA ( ⁰C ) TB TC TD Tcond Pevap Jumlah dengan menggunakan diagram P-h.
d. Menghitung kerja kompresor persatuan massa refrigeran, (Win).
e. Menghitung kalor yang dilepas kondensorpersatuan massa refrigeran, (Qout).
f. Menghitung kalor yang diserap oleh evaporator persatuan masa refrigeran, (Qin).
g. Mencari nilai COPaktual dan COPideal pada mesin penghasil aquades.
h. Mencari efisiensi pada mesin penghasil aquades (η).
i. Menghitung air yang dihasilkan mesin penghasil aquades.
j. Untuk memudahkan pembahasan dan hasil – hasil perhitungan, maka di buat dalam grafik. Pembahasan dilakukan terhadap grafik yang dihasilkan dengan mengacu pada tujuan penelitian.
k. Setelah didapatkan data dari diagram P-h maka dapat diperoleh beberapa parameter pada psychrometric chart dan dimasukkan kedalam tabel seperti pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Data pada psychrometric chart
Variasi
3.5. Cara Melakukan Pembahasan
Pembahsan merupakan penjelasan secara detail dari hasil yang diperoleh pada penelitian. Penjelasan yang dilakukan harus sesuai dengan tujuan dari penelitian agar dapat dibuat kesimpulan.
3.6. Cara Membuat Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan merupakan inti dari pembahasan atau didapatkan dari hasil analisis penelitian dan kesimpulan harus menjawab tujuan dari penelitian. Saran diberikan agar jika penelitian dilakukan lagi, dapat diperoleh hasil yang lebih baik pada penelitian lanjut di masa mendatang.
BAB IV
HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
Hasil penelitian pengaruh penambahan bak pencurah air pada mesin penghasil aquades dengan siklus kompresi uap meliputi : tekanan kerja evaporator (Pevap), tekanan kerja kondensor (Pkond), suhu udara kering (Tdb) dan basah (Twb) di lingkungan (TA), suhu udara kering (Tdb) dan basah (Twb) setelah melewati kipas udara masuk (TB), suhu udara kering (Tdb) dan kelembaban relatif (RH) sebelum melewati evaporator (TC), suhu udara kering (Tdb) setelah melewati evaporator (TE), suhu udara kering (Tdb) setelah melewati kondensor (TF), tegangan listrik (V), arus listrik ( I ) dan volume aquades yang dihasilkan mesin penghasil aquades. Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali untuk setiap variasi, lalu ambil rata – ratanya. Variasi yang digunakan dalam pengambilan data yaitu (1) tanpa bak pencurah air (2) menggunakan 2 buah bak pencurah air (3) menggunakan 4 buah bak pencurah air.
Setelah pengambilan data selesai, dilakukan pencarian data sekunder daya menggunakan diagram p-h dan psychrometric chart. Untuk hasil penelitian dapat dilihat pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.4. Dari diagram p-h dapat diketahui data – data sekunder meliputi nilai entalpi h1, h2, h3, h4, suhu kerja evaporator (Tevap), dan suhu kerja kondensor (Tkond). Dengan psychrometric chart, dapat diketahui kondisi – kondisi udara yang belum diketahui dan nilai kelembaban spesifiknya.
PevapPkondTDTE (menit)(buah)MPaMPaTdb (o C)Twb (o C)Tdb (o C)Twb (o C)Tdb (o C)RH (%)Tdb (o C)Tdb (o C)voltampere(ml) 100,92,5523,519,523,520,523,584,017,641,522020 2100,92,5523,519,524,520,523,384,017,541,82202300 3200,92,5523,519,524,520,523,285,517,641,22202650 4300,92,5523,519,524,520,523,286,016,641,52202900 5400,92,5523,019,524,520,523,286,616,541,522021250 6500,92,5523,019,524,520,523,287,516,641,622021550 7600,92,5523,519,524,020,522,991,016,041,422021800 8700,92,5523,519,524,020,522,992,016,241,522022200 9800,92,5523,519,524,021,022,892,516,741,622022550 10900,92,5523,520,024,521,022,693,616,841,222022900 111000,92,5523,520,024,521,522,694,516,341,522023200 121100,92,5523,520,024,521,522,595,016,241,722023550 131200,92,5523,520,024,521,522,495,516,141,422023850 0,9002,55023,419,724,320,822,989,816,741,52202 1925
NoWaktuJumlah bak pencurah air
TekananUdara TATBTC 0 Rata - rata
VIVolume aquades Rata - rata volume aquades yang dihasilkan perjam
Tabel 4.1. Hasil penelitian tanpa menggunakan bak pencurah air .
PevapPkondTDTE (menit)(buah)MPaMPaTdb (o C)Twb (o C)Tdb (o C)Twb (o C)Tdb (o C)RH (%)Tdb (o C)Tdb (o C)voltampere(ml) 100,852,523,019,523,520,522,489,717,340,922020 2100,852,523,019,523,520,522,289,917,440,92202350 3200,852,523,019,523,520,522,291,417,740,82202650 4300,852,522,519,523,520,522,293,016,840,822021000 5400,852,522,519,523,020,522,193,017,440,922021300 6500,852,523,019,523,020,522,193,017,540,922021650 7600,852,523,019,523,520,522,194,017,340,922022000 8700,852,523,019,523,021,022,194,216,440,922022350 9800,852,522,519,523,021,022,094,016,540,822022700 10900,852,522,519,523,021,022,084,516,440,522023050 111000,852,522,52023,020,521,995,016,340,522023350 121100,852,522,52023,020,521,996,016,240,622023700 131200,852,522,52023,020,521,987,016,340,622024050 0,8502,50022,819,623,220,622,191,916,940,82202 2025
TekananUdara NoWaktuJumlah bak pencurah airTATBTC 2 Rata - rata
IVolume aquadesV Rata - rata volume aquades yang dihasilkan perjam
Tabel 4.1. Hasil penelitian dengan kecepatan putar kipas udara masuk 2000 rpm.Tabel 4.2. Hasil penelitian dengan menggunakan 2 buah bak pencurah air.
PevapPkondTDTE (menit)(buah)MPaMPaTdb (o C)Twb (o C)Tdb (o C)Twb (o C)Tdb (o C)RH (%)Tdb (o C)Tdb (o C)voltampere(ml) 100,852,52319,523,020,521,493,716,539,822020 2100,852,523,519,523,020,521,293,016,539,52202350 3200,852,523,519,523,520,521,193,516,739,62202700 4300,852,523,519,524,020,521,793,016,739,322021050 5400,852,523,019,524,020,521,694,517,538,522021400 6500,852,523,019,524,020,521,494,817,538,822021750 7600,852,523,019,523,520,521,494,516,638,122022100 8700,852,523,519,524,020,521,496,016,738,322022450 9800,852,523,020,024,020,021,696,516,638,822022800 10900,852,523,019,524,020,021,796,016,739,622023250 111000,852,523,019,523,520,021,697,516,938,522023600 121100,852,522,519,523,520,021,497,016,739,222023950 131200,852,522,519,523,520,021,497,016,939,122024350 0,8502,50023,119,523,720,321,595,216,839,02202 2175
IVolume aquades Rata - rata volume aquades yang dihasilkan perjam
4 Rata - rata
NoWaktuJumlah bak pencurah air
TekananUdara V TATBTC
Tabel 4.3. Hasil penelitian dengan menggunakan 4 buah bak pencurah air.
4.2. Perhitungan Siklus Kompresi Uap 4.2.1 P-h diagram
Diagram P-h digunakan untuk mengetahui unjuk kerja mesin siklus kompresi uap pada mesin penghasil aquades. Untuk mengetahui nilai – nilai pada siklus kompresi uap, maka harus membuat skema siklus kompresi uap pada diagram P-h. Untuk menggambar siklus kompresi uap pada diagram P-h dipergunakan nilai tekanan refrigeran masuk kompresor (low presssure) dan keluar kompresor (high presure). Untuk menggambarkan siklus kompresi uap pada diagram P-h, tekanan kerja evaporator dan tekanan kerja kondensor yang dipergunakan merupakan tekanan absolut. Tekanan absolut adalah tekanan pengukuran ditambah dengan tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer mempunyai nilai : 1 atm = 1,01325 bar = 0,101325 MPa. Nilai – nilai yang akan didapatkan dari diagram P-h yaitu : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator (h1), nilai entalpi refreigeran saat masuk kondensor (h2), nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor (h3), nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator (h4) temperatur kerja evaporator (Tevap) dan temperatur kerja kondensor (Tkond). Siklus kompresi uap dianggap siklus standar, maka tidak ada proses pemanasan lanjut (superheating) dan proses pendinginan lanjut (subcooling). Untuk penelitian dengan mempergunakan 4 buah bak pencurah air nilai – nilai yang diperoleh pada diagram P-h dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Diagram P-h salah satu variasi dengan menggunakan 4 buah bak pencurah air.
Penggambaran diagram P-h yang disajikan Gambar 4.1. menggunakan data yang menghasilkan aquades terbanyak yaitu sebesar 4350 ml (4,35 liter). Pada variasi tersebut, diketahui nilai tekanan refrigeran masuk kompresor (Pevap / low pre ssure) yang sudah absolut sebesar 0,9513 MPa dan keluar kompresor (Pkond / high pressure) yang sudah absolut sebesar 2,6013 MPa, diperoleh nilai entalpi h1 sebesar 424,04 kJ/kg, nilai entalpi h2 sebesar 450,8 kJ/kg, nilai entalpi h3 sama besar dengan nilai entalpi h4 sebesar 272,82 kJ/kg. Temperatur kerja evaporator (Tevap) =5,7 ᵒC.
Temperatur kerja kondensor (Tkond) = 41,5 ᵒC. Setelah didapatkan nilai Tevap, Tkond, tegangan listrik (V), arus listrik ( I ), h1, h2, h3, h4, maka dapat dilakukan perhitungan untuk mengetahui unjuk kerja mesin siklus kompresi uap, yaitu energi kalor yang diserap evaporator (Qin), energi kalor yang dilepas kondensor (Qout), kerja kompresor (Win), COPideal, COPaktual, efisiensi (η), dan laju aliran massa refrigeran (ṁref).
a. Energi kalor yang diserap evaporator (Qin).
Energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (Qin) dapat dihitung dengan Persamaan (2.1).
Qin = h1 – h4
= 424,04 kJ/kg – 272,82 kJ/kg
= 151,22 kJ/kg
b. Energi kalor yang dilepas kondensor (Qout).
Energi kalor yang dilepaskan kondensor persatuan massa refrigeran (Qout) dapat dihitung dengan Persamaan (2.2).
Qout = h2 – h3
= 450,8 kJ/kg – 272,82 kJ/kg
= 177,98 kJ/kg
c. Kerja kompresor per satuan massa refrigeran (Win).
Kerja kompresor per satuan massa refrigeran (Win) dapat dihitung dengan Persamaan (2.3).
Win = h2 – h1
= 450,8 kJ/kg – 424,04 kJ/kg
= 26,76 kJ/kg
d. Actual Coefficient of Performance (COPaktual).
COPaktual dapat dihitung dengan Persamaan (2.4).
COPaktual = Qin / Win = (h1 – h4) / (h2 – h1)
= 151,22 kJ/kg / 26,76 kJ/kg
= 5,65
e. Ideal Coefficient of Performance (COPideal).
COPideal dapat dihitung dengan Persamaan (2.5).
Te = Tevap = 5,7 ᵒC + 273 = 280,2 K Tc = Tkond = 43,01 ᵒC + 273 = 316,01 K COPideal = Te / (Tc – Te)
=278,7 K / ( 316,01 K – 278,7 K )
= 7,74
f. Efisiensi mesin siklus kompresi uap (η).
Efisiensi mesin siklus kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan (2.6).
η = (COPaktual / COPideal) x 100
= ( 5,65 / 7,47 ) x 100
= 75 %
g. Laju aliran massa refrigeran (ṁref).
Laju aliran massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan (2.7).
ṁref = Daya / Win = ( I x V ) / ( h2 – h1 )
= ( 2 ampere x 220 V ) / 26,76 kJ/kg
= 440 W / 26760 J/kg
= 0,0162 kg/s
Tabel 4.4 dan table 4.5 menyajikan hasil – hasil pengukuran untuk semua variasi penelitian . perhitungan dilakukan dengan cara yang sama dengan contoh yang telah dilakukan.
Tabel 4.4. Data sekunder dari tabel sifat - sifat R410A.
No Variasi
Refrigeran Entalpi
Tevap Tkon h1 h2 h3 = h4 oC oC kJ/kg kJ/kg kJ/kg
1 Tanpa menggunakan bak
pencurah air 7,3 42,5 424,4 450,6 274,4
Tabel 4.5. Hasil perhitungan karakteristik siklus kompresi uap.
4.2.2 Psychrometric chart
Psychrometric chart dapat menggambarkan proses – proses yang dialami udara dalam proses – proses ketika mesin penghasil aquades beroperasi. Dalam menggambarkan proses – proses yang terjadi pada psychrometric chart diperlukan data - data berupa suhu kerja evaporator (Tevap), suhu kerja kondensor (Tkond), suhu udara kering (Tdb), suhu udara basah (Twb). Data – data yang diambil : (1) Suhu udara lingkungan (TA) diambil Tdb dan Twb, (2) Suhu udara setelah melewati kipas udara masuk (TB) diambil Tdb dan Twb, (3) Suhu udara sebelum masuk evaporator (TC) diambil Tdb dan Twb, (4) Suhu udara setelah melewati evaporator (TD) diambil Tdb, (5) Suhu udara setelah melewati kondensor (TE) diambil Tdb. Untuk penelitian dengan mempergunakan 4 buah bak pencurah air proses - proses yang diperoleh pada psychrometric chart dapat dilihat pada Gambar 4.2.
Qin Qout Win COPaktual COPideal Efisiensi Laju aliran
kJ/kg kJ/kg kJ/kg % kg/s
Tanpa pencurah 150,00 176,20 26,20 5,72 8,67 65% 0,0168 2 bak pencurah 151,20 178,30 27,10 5,60 8,30 67% 0,0162 4 bak pencurah 151,22 177,98 26,76 5,65 7,74 75% 0,0162 Rata - rata 150,8 177,49 26,69 5,66 8,40 67,0 0,0164
Variasi
Hasil Perhitungan
Gambar 4.2. Psychrometric chart pada variasi menggunakan 4 buah bak pencurah air.
Dengan data – data dari psychrometric chart seperti pada Gambar 4.2. dapat dilakukan beberapa perhitungan antara lain laju aliran massa air yang diembunkan (Vair), pertambahan kandungan air dalam udara (ΔW), laju aliran massa udara (ṁudara), dan debit aliran udara (Qudara).
a. Kelembaban spesifik udara sebelum melewati evaporator (W1)
Kelembaban spesifik udara didapatkan dengan psychrometric chart.
Kelembaban spesifik udara setelah melewati pencurah air (W1) diperoleh dari garis kelembaban spesifik pada titik C. Untuk variasi 4 buah bak pencurah air melalui Gambar 4.1 diperoleh nilai kelembaban spesifik udara setelah melewati pencurah air (W1) sebesar 0,0148 kgair/kgudara
b. Laju aliran volume air yang diembunkan (Vair).
Laju aliran massa air yang diembunkan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.8). Laju aliran volume air yang diembunkan (Vair) adalah jumlah air yang diembunkan (Vair) dibagi dengan lama waktu yang diperlukan (Δt). Perhitungan Laju aliran massa air yang diembunkan yaitu :
1 liter air = 1 kgair
Vair = Vair / Δt
= 4,35 liter / 2 jam
= 2,175 liter/jam = 2,175 kgair/jam c. Debit aliran udara (Qudara).
Debit aliran udara dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.9).
Debit aliran udara (Qudara) adalah luas penampang kipas udara masuk (LP) dikali dengan kecepatan aliran (v). Perhitungan debit aliran udara yaitu :
Diameter kipas udara = 10 in = 0,254 m
Laju aliran massa udara dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.10). Laju aliran massa udara (ṁudara) adalah massa jenis udara (ρudara) sebesar 1,2 kg/m3 dikali dengan debit aliran udara (Qudara). Perhitungan laju aliran massa udara yaitu :
ṁudara = ρudara x Qudara
= 1,2 kgudara/m3 x 10,32 m3/menit
= 12,384 kgudara/menit
e. Pertambahan kandungan air dalam udara (ΔW).
Pertambahan kandungan air dalam udara dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.11). Pertambahan kandungan air dalam udara (ΔW) adalah laju aliran volume air yang diembunkan (Vair) dibagi laju aliran massa udara (ṁudara). Perhitungan pertambahan kandungan air dalam udara yaitu :
ΔW = Vair / ṁudara
= 2,175 kgair/jam / 12,384 kgudara/menit = 0,0362 kgair/menit / 12,384 kgudara/menit = 0,00293 kgair/kgudara
f. Kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator (W2)
Kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.12). Kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator (W2) adalah kelembaban spesifik udara sebelum melewati evaporator (W1) dikurangi dengan pertambahan kandungan uap air dalam udara (ΔW).
Perhitungan kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator adalah sebagai berikut :
W2 = W1 – ΔW
= 0,0148 kgair/kgudara − 0,00293 kgair/kgudara
= 0,012 kgair/kgudara
Tabel 4.6 menyajikan data kelembaban spesifik yang didapatkan dari psychrometric chart dan hasil perhitungan. Tabel 4.7 menyajikan hasil perhitungan Vair dan ΔW untuk berbagai variasi penelitian. Tabel 4.8 menyajikan data perubahan kelembaban udara relatif (RH) dari titik A (TA) sampai titik C (TC) atau setelah melewati ruang pencurah air dari psychrometric chart.
Tabel 4.6. Data W1 dari psychrometric chart dan W2 hasil perhitungan
No Variasi
W1 W2
(kgair/kgudara) (kgair/kgudara) 1. Tanpa menggunakan bak pencurah air 0,0143 0,0117 2. Menggunakan 2 buah bak pencurah air 0,0144 0,0118 3. Menggunakan 4 buah bak pencurah air 0,0148 0,0120
Tabel 4.7. Data Vair dan ΔW perhitungan psychrometric chart
Tabel 4.8. Data perubahan kelembaban udara relatif (RH) dari titik A (TA) sampai titik C (TC) dari psychrometric chart.
NO Variasi Titik A Titik B Titik C
Mesin penghasil aquades dengan siklus kompresi uap dan menggunakan tambahan pencurah air (humidifier) telah berhasil dirakit dan mesin dapat bekerja sesuai dengan fungsinya. Dari data yang didapatkan diketahui bahwa pada variasi tanpa menggunakan bak pencurah air memiliki kelembaban relatif lingkungan sebesar 73%, kelembaban relatif sebelum melewati ruang pencurah air turun 0,5%
menjadi 73,5%, kemudian meningkat 16,5% menjadi 90% setelah melewati ruang alat. Pada variasi menggunakan 2 buah bak pencurah air kelembaban relatif lingkungan sebesar 76%, kelembaban relatif sebelum melewati pencurah air turun 3% menjadi 79%, kemudian meningkat 13% menjadi 92% setelah melewati
No. Variasi Vair ΔW
(liter/jam) (kgair/kgudara) 1 Tanpa menggunakan bak pencurah air 1,93 0,00259 2 Menggunakan 2 buah bak pencurah air 2,025 0,00272 3 Menggunakan 4 buah bak pencurah air 2,175 0,00293
pencurah air. Pada variasi menggunakan 4 buah bak pencurah air kelembaban relatif lingkungan sebesar 79,5%, kelembaban relatif sebelum melewati pencurah air naik 1,5%, menjadi 81% kemudian meningkat 15% menjadi 96% setelah melewati pencurah air.
Dari hasil penelitian yang ditunjukkan Gambar 4.1 didapatkan karakteristik dari mesin siklus kompresi uap pada mesin penghasil aquades yang memberikan volume aquades terbanyak yaitu pada variasi penambahan 4 buah bak pencurah air dengan volume aquades yang dihasilkan sebesar 4350 ml, karena pada variasi menggunakan 4 buah bak pencurah air memiliki tingkat kelembaban udara di dalam ruang pencurah air paling tinggi dari variasi – variasi yang lainya yaitu sebesar 96,3%. Karakteristik mesin siklus kompresi uap dapat dilihat pada Tabel 4.5 dan Tabel 4.6. saat menggunakan 4 buah bak pencurah air didapatkan nilai Qin sebesar 151,22 kJ/kg, Qout sebesar 177,98 kJ/kg, Win sebesar 26,76 kJ/kg, COPaktual sebesar 5,65 , COP ideal sebesar 7,74 , Efisiensi sebesar 75 %, dan Laju aliran massa refrigeran sebesar 0,0162 kg/s.
Dilihat dari Gambar 4.3. dan Gambar 4.4. volume aquades yang dihasilkan pada setiap variasi jumlah bak pencurah tidak sama. Jika tanpa menggunakan pencurah air mesin dapat menghasilkan aquades sebanyak 1925 ml/jam. Dengan menggunakan 2 buah bak pencurah air mesin dapat menghasilkan aquades sebanyak 2025 ml/jam. Dan menggunakan 4 buah bak pencurah air mesin dapat menghasilkan aquades sebanyak 2175 ml/jam. Penggunaan bak pencurah air sangat berpengaruh pada banyaknya aquades yang dihasilkan mesin. Pada variasi bak pencurah air berjumlah 4 buah menghasilkan aquades yang lebih banyak dibanding
dengan hasil variasi menggunakan 2 buah bak pencurah ataupun tanpa menggunakan pencurah air, dibandingkan dengan hasil jika menggunakan 2 bak pencurah air selisih 150 ml lebih banyak, dan dengan hasil jika tanpa menggunakan bak pencurah air 250 ml lebih banyak. Untuk variasi penambahan 2 buah bak pencurah air menghasilkan aquades yang lebih banyak 100 ml dari hasil variasi jika tanpa menggunakan bak pencurah air. Untuk hasil variasi jika tanpa menggunakan bak pencurah air, paling sedikit menghasilkan aquades jika dibandingkan dengan variasi lainnya.
Gambar 4.3. Volume aquades yang dihasilkan dari waktu kewaktu.
Gambar 4.4. Perbandingan jumlah bak pencurah air dengan volume aquades yang dihasilkan per jam.
Gambar 4.5. Perbandingan jumlah pertambahan kandungan air dalam udara yang berhasil diembunkan evaporator.
Pada Gambar 4.5. disajikan perbandingan jumlah pertumbuhan kandungan air pada udara yang berhasil diembunkan oleh evaporator. Dimana nilai tertinggi didapatkan pada variasi penambahan 4 buah bak pencurah air 0,0029 kgair/kgudara
dan nilai terendah didapatkan pada variasi tanpa menggunakan bak pencurah 0,0026 kgair/kgudara. Dimana pada variasi menggunakan 4 buah bak pencurah air jumlah pertumbuhan kelembaban udara sebesar 0,0029 kgair/kgudara, lebih besar
0,0002 kgair/kgudara dari jumlah pertumbuhan kelembaban udara pada variasi tanpa menggunakan bak pencurah air 0,0027. Pada variasi menggunakan 2 buah bak pencurah air lebih besar 0,0001 kgair/kgudara dari variasi tanpa menggunakan bak pencurah air yang pertumbuhan kelembaban udaranya sebesar 0,0026 kgair/kgudara . Nilai pertambahan dan penurunan kandungan air dalam udara ini dipengaruhi oleh adanya pencurah air yang meningkatkan jumlah air pada udara yang disirkulasikan oleh kipas udara masuk melewati ruang pencurah air sehingga uap air yang dihasilkan di ruang pencurah air, sebagian terserap oleh udara. selain itu, variasi penambahan juamlah bak pencurah air yang digunakan juga turut mempengaruhi hasil aquades, karena dengan 4 buah bak pencurah air udara yang melewati evaporator dapat lebih banyak yang terembunkan dibanding dengan yeng tanpa menggunakan bak pencurah air. Sedangkan jika tanpa pencurah air menghasilkan sedikit air karena jumlah uap air yang diserap evaporator tidak sebanyak saat menggunakan tambahan pencurah air.
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka didapatkan beberapa kesimpulan tentang mesin penghasil aquades yang telah diteliti sebagai berikut : a. Mesin penghasil aquades dengan siklus kompresi uap dan menggunakan
tambahan bak pencurah air (humidifier) telah berhasil dirakit dan dapat bekerja sesuai dengan fungsinya.
b. Volume aquades yang dihasilkan mesin penghasil aquades dengan siklus kompresi uap rata – rata dalam satu jamnya, untuk variasi tanpa penambahan bak pecurah air sebesar menghasilkan 1,925 liter/jam, untuk variasi penambahan 2 buah bak pencurah air menghasilkan 2,025 liter/jam, untuk variasi penambahan 4 buah bak pencurah air menghasilkan 2,175 liter/jam.
c. Karakteristik dari mesin siklus kompresi uap pada mesin penghasil aquades yang menghasilkan volume aquades terbanyak per jamnya memiliki nilai kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (Qin) sebesar 151,22 kJ/kg, nilai kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout) sebesar 177,98 kJ/kg, nilai kerja kompresor per satuan massa refrigeran (Win) sebesar 26,76 kJ/kg, COPaktual sebesar 5,65, COPideal sebesar 7,74, efisiensi (η) sebesar 75 %, dan nilai laju aliran massa refrigeran (ṁref) sebesar 0,0162 kg/s.
5.2. Saran
Dari hasil penelitian mesin penghasil aquades dengan siklus kompresi uap yang telah dilakukan ada beberapa saran yang dapat dikemukakan agar pada penelitian selanjutnya diperoleh hasil yang memuaskan :
a. Pada penelitian selanjutnya, disarankan untuk memperlebar luas penampang bak pencurah air dan diimbangi dengan kecepatan putaran kipas yang sesuai.
b. Pada penelitian selanjutnya, disarankan untuk memperbanyak lubang pencurah air dengan diameter lubang yang lebih kecil, agar penguapan air menjadi lebih baik karena dengan memperkecil diameter lubang pada bak pencurah air maka air akan lebih mudah menguap dan kandungan uap air dalam udara dapat meningkat, sehingga hasil aquades yang dihasilkan juga mengalami peningkatan.
c. Pada penelitian selanjutnya, disarankan pada penempatan saluran udara masuk pada mesin dan saluran udara setelah melewati kompresor dan kondensor tidak ditempatkan berdekatan. Karena berpotensi udara panas kering dari kondensor dapat bercampur dengan udara lingkungan dan terhisap oleh saluran masuk udara lingkungan yang dapat mengurangi jumlah kelembaban udara di dalam mesin.
DAFTAR PUSTAKA
Ayuningtyas, S. C. 2019. Mesin Penghasil Aquades Menggunakan Siklus Kompresi Uap Dengan Variasi Kecepatan Putar Kipas Sebelum Lintasan Curahan Air.
Skripsi. Yogyakarta : Universitas Sanata Dharma.
DuPont Fluorocemicals. 2004. Thermodynamic Properties Of DuPontTM Suva® 410A Refrigerant (R-410A).
https://www.chemours.com/Refrigerants/en_US/assets/downloads/h64423 _Suva410A_thermo_prop_si.pdf
Romadhoni, E. 2017. Mesin penghasil Air Aki Menggunakan Mesin Siklus Kompresi Uap Dilengkapi Dengan Humidifier. Skripsi. Yogyakarta : Universitas Sanata Dharma.
Yaningsih, I. dan Istanto, T. 2014. Studi Eksperimental Pengaruh Laju Aliran Massa Udara Terhadap Produktivitas Air Tawar Unit Desalinasi Berbasis PompaKalor Dengan Menggunakan Proses Humidifikasi Dan Dehumidifikasi. Jurnal Mechanical, 6 (1).
Yaningsih, I. dan Istanto, T. 2015. Pengaruh jenis Humidifier (Spray Humidifier dan Pad Humidifier) Terhadap Unit Desalinasi Berbasis Pompa Kalor Dengan Menggunakan Proses Humidifikasi dan Dehumidifikasi. Jurnal Jurusan Teknik Mesin,Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
LAMPIRAN
A. Mesin penghasil aquades dengan siklus kompresi uap.
Gambar A.1. Mesin penghasil aquades dengan siklus kompresi uap.
B. Beberapa foto dalam pembuatan mesin penghasil aquades.
Gambar B.1. Foto proses pemotongan besi persegi berongga.
Gambar B.2. Foto pembuatan lubang bak pencurah air.
Diagram P-h variasi dengan tanpa menggunakan bak pencurah air.
Diagram P-h variasi dengan menggunakan 2 buah bak pencurah air.
Diagram P-h variasi dengan menggunakan 4 buah bak pencurah air.