Hasil dan Pembahasan Simulasi Sistem HPKU
Tabel 4.1 menunjukkan hasil simulasi sistem HPKU. Masing-masing kondensor dan evaporator dialirkan udara lingkungan yang sama (keduanya tidak dihubungkan sebagaimana ketika sistem HPKU difungsikan sebagai sistem pengering). Kelembaban udara lingkungan yang digunakan sebagai input adalah 0.018 kg/kg u.k. pada laju aliran 0.125 kg/s dengan variasi suhu udara lingkungan 25–33oC. Dengan kondisi yang demikian kisaran panas yang dilepas di kondensor adalah 1.227–1.515 kW. Dapat dilihat bahwa kenaikan suhu udara lingkungan akan menyebabkan peningkatan daya kompresor dan kondensor, namun menurunkan COPheat. Hal ini disebabkan oleh peningkatan panas yang
diserap di evaporator tidak terlalu besar sehingga peningkatan panas di kondensor dikontribusikan oleh peningkatan daya kompresor. Hasil simulasi juga memperlihatkan bahwa ketika suhu refrigeran di kondensor cukup tinggi yaitu mencapai 66.5oC, COPheat yang diperoleh masih pada nilai 3.11. Dengan nilai
COPheat yang demikian, HPKU layak untuk digunakan sebagai sistem pengering.
Akan tetapi pada prakteknya, perlu diperhatikan bahwa tekanan refrigeran yang dihasilkan tersebut setara dengan 20.5 bar yang dapat menyebabkan kompresor berhenti beroperasi.
Tabel 4.1 Hasil simulasi sistem HPKU Suhu udara ling- kungan (oC) Suhu refrigeran (oC) Suhu udara keluar (oC) Daya kompre- sor (kW) mref (kg/s) Panas kon- densor (kW) COPheat Ev Kond Ev Kond 25 2.8 52.1 22.2 34.3 0.317 0.0059 1.227 3.87 27 3.9 55.6 24.0 36.8 0.350 0.0063 1.294 3.70 29 4.9 59.4 25.7 39.4 0.390 0.0071 1.376 3.53 31 6.2 63.2 27.5 42.0 0.439 0.0078 1.456 3.32 33 7.9 66.5 29.3 44.5 0.487 0.0080 1.515 3.11 Validasi Sistem Pengering Heat Pump Kompresi Simulasi dan Percobaan
Gambar 4.2 dan 4.3 masing-masing memperlihatkan perbandingan antara hasil simulasi dan percobaan dari kelembaban mutlak dan suhu udara yang masuk ke pengering. Dapat dilihat bahwa koefisien determinasi antara hasil simulasi dan percobaan untuk kelembaban mutlak dan suhu udara masing-masing sebesar 0.9267 dan 0.821. Walaupun dari persamaan garis linier yang dibentuk menunjukkan bahwa hasil simulasi pada nilai yang lebih rendah sedikit lebih tinggi dibandingkan dari percobaan dan sedangkan pada nilai yang tinggi lebih rendah, baik untuk kelembaban udara maupun untuk suhunya. Hal ini disebabkan asumsi tidak adanya perolehan/kehilangan panas dari/ke lingkungan pada dinding saluran yang menghubungkan antara evaporator dan kondensor.
Namun demikian secara umum model yang digunakan dapat memprediksi data kondisi udara pengering yang dihasilkan baik untuk kelembaban mutlak maupun untuk suhunya. Dan hasil simulasi suhu udara masuk pengering adalah suhu keluaran kondensor dari suhu 36.6-41.5oC dan suhu plenum adalah suhu masuk pengering hasil percobaan 36.3-42.1oC. Sedangkan kelembaban udara masuk pengering 0.013-0.020 kg/kg uk dan hasil percobaan 0.014-0.019 kg/kg uk.
Gambar 4.2 Grafik kelembaban udara masuk pengering hasil simulasi terhadap percobaan
Gambar 4.3 Grafik suhu udara keluar kondensor ke pengering hasil simulasi terhadap percobaan
Hasil Simulasi Pengering Sistem Heat Pump Kompresi Uap
Tabel 4.2 menyajikan parameter-parameter sistem pengering HPKU yang digunakan untuk simulasi pada sistem sisi udara evaporator dan kondensornya telah dihubungkan. Udara merupakan fluida yang digunakan pada sisi luar komponen-komponen evaporator dan kondensor, sedangkan refrigran yang menghasilkan proses pendinginan dan proses pemanasan dari sistem HPKU. Untuk melakukan perhitungan, dibutuhkan nilai trial pada suhu refrigeran di evaporator, kelembaban mutlak udara lingkungan, dan suhu udara masuk di kondensor. Koefisien pindah panas keseluruhan dihitung dari persamaan (4.2 ) dan (4.3)
Tabel 4.2 Parameter input untuk simulasi
No Parameter Nilai
1 Suhu refrigeran di evaporator trial, te (0C) 14
2 Kelembaban mutlak udara lingkungan, Hac
(kg/kg uk) 0.018
3 Suhu udara masuk kondensor trial, tc (0C) 40
4 Hasil kali koefisien pindah panas keseluruhan dan luas evaporator, (Ue * Ae) (kW/K)
41.03 5 Hasil kali koefisien pindah panas keseluruhan
dan luas kondensor, (Uc * Ac) (kW/K) 42.14
Simulasi dilakukan untuk melihat kinerja sistem HPKU pada berbagai parameter input simulasi Tabel 4.3 memperlihatkan hasil perhitungan untuk berbagai suhu udara lingkungan yang masuk ke evaporator dari 27-34oC, pada kelembaban udara mutlak lingkungan yang konstan yaitu 0.018 kg/kg u.k. dan laju aliran udara 0.125 kg/s. Tabel 4.4 memperlihatkan hasil perhitungan pada berbagai kelembaban udara mutlak lingkungan dari 0.015 – 0.022 kg/kg u.k. pada suhu udara lingkungan yang konstan yaitu 30oC dan laju aliran udara 0.125 kg/s, sedangkan Tabel 4.5 memperlihatkan hasil perhitungan pada berbagai laju aliran udara 0.071–0.141 kg/s pada suhu 30oC dan 0.018 kg/kg u.k. Dari kisaran variasi parameter-parameter input yang dipilih dapat dilihat bahwa efek suhu udara lingkungan paling mempengaruhi kinerja dari sistem HPKU.
Peningkatan suhu udara lingkungan akan meningkatkan suhu evaporator secara signifikan dari 5.06oC pada suhu udara lingkungan 27oC menjadi 9.88oC pada suhu udara lingkungan 34oC. Pada evaporator hal ini disebabkan oleh peningkatan panas yang masuk akibat peningkatan driving force suhu. Suhu udara keluar evaporator juga akan meningkat karena jumlah panas yang diserap oleh evaporator tidak meningkat secara signifikan.
Peningkatan kelembaban mutlak udara lingkungan tidak mempengaruhi secara signifikan parameter-parameter kinerja HPKU. Perubahan kelembaban mutlak pada suhu dan laju yang sama tidak banyak mempengaruhi perubahan panas yang diterima oleh evaporator maupun yang dilepas oleh kondensor. Akan tetapi peningkatan pada selisih kelembaban mutlak udara sebelum dan setelah evaporator terjadi pada kelembaban mutlak udara lingkungan yang lebih tinggi.
Pengaruh peningkatan laju aliran udara juga tidak banyak mempengaruhi suhu evaporasi, akan tetapi sedikit meningkatkan suhu kondensasi. Laju aliran udara yang tinggi akan menyebabkan suhu udara yang keluar di evaporator lebih tinggi Keterangan udara tersebut merupakan udara yang masuk ke kondensor. Pengaruh efek suhu, kelembaban udara lingkungan serta laju aliran udara terhadap parameter-parameter panas kondensasi, suhu udara pengering, daya kompresi serta COP diperlihatkan lebih jelas pada Gambar 4.4–4.12.
Tabel 4.3 Hasil proses perhitungan dengan input dari Tabel 4.2 dengan variasi suhu ambien evaporator.
Parameter Nilai
Trial Nilai Input
Variasi suhu ambien evaporator, T amb, evap ( 0C))
27 28 29 30 31 32 33 34
Tamb Cond (0C) 30
H amb Cond (kg/kg uk) 0.018
H amb Evap (kg/kg uk) 0.018 (tetap)
�̇ � (kg/s) 0.125 (tetap)
T evap, f (0C) 5.06 5.48 5.995 6.49 7.14 7.92 8.84 9.88
T cond, f (0C) 53.91 55.73 57.56 59.35 61.09 62.71 64.17 65.44
Te, out (0C) 23.89 24.74 25.59 26.45 27.32 28.20 29.10 30.01
He, out (kg ua/kg uk) 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016
Hc, out(kg ua /kg uk) 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016
Q evap (Watt) 987.23 1013.43 1037.41 1057.89 1073.65 1083.65 1087.40 1085.38
�̇� (kg/s) 0.007 0.007 0.007 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008
COP ref 2.72 2.66 2.59 2.50 2.41 2.31 2.22 2.13
Gambar 4.4 dan 4.5 menunjukkan peningkatan panas di kondensor dan peningkatan daya kompresor terhadap suhu udara lingkungan yang cukup signifikan yaitu masing-masing dari 363.5 ke 508.9 W dan 1350.8 ke 1594.2 W untuk kisaran suhu udara lingkungan 27 ke 34oC. Peningkatan daya kompresor diakibatkan oleh peningkatan suhu evaporasi dan suhu kondensasi ketika suhu udara lingkungan meningkat. Hasil dari Bab III memperlihatkan bahwa peningkatan suhu kondensasi sebenarnya cenderung menurunkan panas yang dilepas di kondensor. Dengan demikian peningkatan pelepasan panas di kondensor ini disebabkan oleh penyerapan panas di evaporator serta peningkatan daya kompresor yang cukup signifikan sejalan dengan peningkatan suhu udara lingkungan. Gambar 4.6 memperlihatkan peningkatan suhu udara pengering sampai lebih dari 42oC pada peningkatan suhu udara lingkungan yang demikian walaupun pada konfigurasi sistem seperti ini, suhu udara pada inlet di kondensor mengalami penurunan akibat pengambilan panas di evaporator. Namun demikian, akibat persentase peningkatan daya kompresor melebihi peningkatan panas yang dilepas di kondensor, COPheat dari sistem HPKU menurun terhadap suhu udara
lingkungan (Gambar 4.7). Oleh karena itu suhu udara lingkungan memegang peranan penting dalam menentukan kinerja suhu dan panas udara lingkungan.
Sebagaimana pengaruhnya terhadap suhu evaporator dan kondensor, perubahan kelembaban mutlak udara lingkungan tidak memberikan kontribusi yang besar pada panas yang dilepas di kondensor dan suhu udara pengering yang dihasilkan (Gambar 4.4 dan Gambar 4.6). Peningkatan panas yang dilepas di
kondensor hanya kira-kira 5 W, sedangkan suhu udara pengering meningkat sebesar 1.5oC pada kisaran kelembaban mutlak udara lingkungan tersebut. Berdasarkan model garis lurus pada penurunan kelembaban (persamaan 4.12), perubahan lebih banyak terjadi pada penurunan suhu udara keluar evaporator dan oleh karena itu akan mempengaruhi suhu udara keluar kondensor. Akan tetapi panas yang diserap di evaporator hanya mengalami sedikit perubahan, yaitu sedikit menurun sejalan dengan peningkatan kelembaban mutlak. Dengan sedikit peningkatan daya kompresor maka peningkatan panas di kondensor tidak terlalu besar.
Gambar 4.9 memperlihatkan peningkatan panas yang dilepaskan di kondensor meningkat sejalan dengan laju aliran massa udara, tetapi tidak terlalu besar. Peningkatan panas di kondensor ini terutama dikontribusi oleh peningkatan daya kompresor, karena panas evaporator cenderung menurun pada peningkatan laju aliran massa udara. Akibat peningkatan suhu kondensasi sejalan dengan laju aliran massa udara, maka daya kompresor meningkat. Peningkatan laju massa udara tentu akan menurunkan suhu udara ke pengering (Gambar 4.11) karena panas yang diberikan oleh kondensor tidak signifikan sehingga jumlah panas yang diberikan per satuan massa udara akan menurun. Selanjutnya, karena persentase peningkatan panas yang diberikan oleh kompresor lebih besar terhadap panas yang dilepaskan oleh kondensor, maka COPheat akan menurun terhadap suhu udara
lingkungan (Gambar 4.12).
Tabel 4.4 Hasil proses perhitungan dengan input dari Tabel 4.2 dengan variasi kelembaban mutlak evaporator
Parameter Nilai
Trial Nilai Input
Variasi kelembaban mutlak evaporator, Hamb, evap (kg/kg uk.)
0.015 0.016 0.017 0.018 0.019 0.020 0.021 0.022
Tamb Cond (0C) 30
H amb Cond (kg/kg uk) 0.018
H amb Evap (kg/kg uk) 31.00 (tetap)
�̇ � (kg/s) 0.125 (tetap)
T evap, f (0C) 7.08 7.10 7.12 7.14 7.16 7.18 7.19 7.21
T cond, f (0C) 60.40 60.65 60.88 61.09 61.27 61.44 61.60 61.74
Te, out (0C) 26.69 26.92 27.13 27.32 27.49 27.65 27.79 27.92
He, out (kg ua/kg uk) 0.013 0.014 0.015 0.016 0.017 0.018 0.019 0.020
Hc, out(kg ua /kg uk) 0.013 0.014 0.015 0.016 0.017 0.018 0.019 0.020
Q evap (Watt) 1076.21 1075.33 1074.47 1073.65 1071.85 1072.09 1071.37 1070.68
�̇� (kg/s) 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008
Tabel 4.5 Hasil proses perhitungan dengan input dari Tabel 4.2 dengan variasi laju aliran massa udara
Parameter Nilai
Trial Nilai Input
Variasi laju aliran massa, �̇ � (kg/s) 0.071 0.080 0.081 0.082 0.083 0.084 0.085 0.086
Tamb Cond (0C) 30
H amb Cond (kg/kg uk) 0.018
H amb Evap (kg/kg uk) 31.00 (tetap)
�̇ � (kg/s) 0.125 (tetap)
T evap, f (0C) 6.97 6.99 7.02 7.05 7.08 7.11 7.14 7.17
T cond, f (0C) 57.87 58.73 59.40 59.95 60.39 60.77 61.09 61.36
Te, out (0C) 24.46 25.20 25.79 26.28 26.68 27.02 27.32 27.57
He, out (kg ua/kg uk) 0.015 0.015 0.015 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016
Hc, out(kg ua /kg uk) 0.015 0.015 0.015 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016
Q evap (Watt) 1081.17 1080.25 1078.99 1077.61 1076.23 1074.90 1073.65 1072.47
�̇� (kg/s) 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008
COP ref 2.56 2.52 2.49 2.46 2.44 2.42 2.41 2.39
Gambar 4.4 Perubahan suhu lingkungan terhadap laju pelepasan kalor
Gambar 4.5 Perubahan suhu lingkungan terhadap konsumsi daya 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 25 27 29 31 33 35 37 La ju p e le p a sa n ka lor (W ) Suhu lingkungan ( oC) 300 350 400 450 500 550 25 27 29 31 33 35 37 K on su m si d a y a (W ) Suhu lingkungan (oC)
Gambar 4.6 Perubahan suhu lingkungan terhadap suhu ke pengering
Gambar 4.7 Perubahan suhu lingkungan terhadap laju COPheat
Gambar 4.8 Perubahan kelembaban udara terhadap laju pelepasan kalor kondensor 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 25 27 29 31 33 35 37 S u h u ke p e n g e ri n g ( oC) Suhu lingkungan (oC) 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 25 27 29 31 33 35 37 C O P h e a t Suhu lingkungan (oC)
Gambar 4.9 Perubahan kelembaban udara terhadap suhu udara ke pengering
Gambar 4.10 Perubahan laju aliran udara terhadap laju pelepasan kalor
Gambar 4.11 Perubahan laju aliran udara terhadap suhu udara ke pengering 1400 1420 1440 1460 1480 1500 1520 1540 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 La ju p e le p a sa n ka lor (W )
Laju aliran udara (kg/s)
25 30 35 40 45 50 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 S uh u ud a ra ke peng e ri ng ( oC)
Gambar 4.12 Perubahan laju aliran udara terhadap COPheat
Kinerja Pengering pada Berbagai Kondisi Udara Lingkungan dan Laju Aliran Udara
Kinerja sistem pengering HPKU sangat bergantung pada kondisi udara lingkungan dimana pengering ditempatkan serta laju aliran udara yang digunakan. Untuk itu, simulasi dilakukan pada tiga tingkat suhu udara lingkungan yaitu 26, 30 dan 34oC dengan tiga tingkat laju aliran udara yaitu 0.098, 0.125 dan 0.152 kg/s serta untuk masing-masing kombinasi tingkat dilakukan pada kelembaban relatif yang rendah dan tinggi. Nilai kelembaban relatif lingkungan yang berbeda- beda digunakan tergantung pada kondisi pada tingkat suhu udara tersebut yaitu RH 70 dan 95% pada suhu udara 26oC, RH 55 dan 85% pada suhu 30oC dan RH 45 dan 70% pada suhu 34oC. Kondisi yang demikian adalah kondisi udara lingkungan yang dapat berlangsung di Indonesia pada dataran rendah.
Sebagaimana yang telah dijelaskan, kondisi udara pengering yang dihasilkan oleh sistem HPKU digunakan sebagai input pada metode Hukill dalam menghitung waktu pengeringan yang selanjutnya digunakan untuk menentukan konsumsi energi yang dibutuhkan untuk pengeringan. Tabel 4.6 serta Gambar 4.13-4.16 menunjukkan hasil perhitungan yang dilakukan. Gambar 4.6 memperlihatkan bahwa waktu pengeringan bergantung pada keseluruhan parameter input yang digunakan, akan tetapi kombinasi antara suhu dan kelembaban udara pengering memiliki pengaruh yang paling signifikan. Waktu pengeringan pada suhu udara lingkungan yang rendah (26oC) dengan kelembaban yang tinggi (95%) kira-kira dua kali lebih lama dari pada pengeringan pada suhu udara lingkungan yang tinggi (34oC) dengan kelembaban relatif yang rendah (45%). Dapat dilihat bahwa kelembaban udara lingkungan lebih mempengaruhi waktu pengeringan pada suhu udara lingkungan yang lebih rendah.
Peningkatan laju aliran udara pada prinsipnya akan meningkatkan laju pengeringan karena jumlah uap air yang dapat dibawa menjadi lebih besar. Akan tetapi karena suplai panas tidak berubah banyak maka laju aliran udara yang besar akan memberikan penurunan suhu udara pengering dimana penurunan dapat mencapai lebih dari 3oC antara laju aliran 0.15 kg/s dibandingkan dengan laju
3 3.2 3.4 3.6 3.8 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13 C O P h e a t
aliran udara 0.098 kg/s. Penurunan suhu menyebabkan konstanta pengeringan yang menentukan laju pengeringan akan menurun. Dengan demikian nampak bahwa pengaruh keseluruhan dari laju aliran udara terhadap waktu pengeringan kurang signifikan terutama pada suhu udara lingkungan yang lebih rendah. Akan tetapi, secara umum laju aliran udara cenderung untuk menurunkan waktu pengeringan. Dapat dilihat bahwa pada suhu udara lingkungan 34oC, laju aliran udara cukup signifikan dalam menurunkan waktu pengeringannya.
Gambar 4.13 memperlihatkan suhu udara lingkungan yang meningkat akan meningkatkan daya kompresor yang dibutuhkan, tetapi waktu pengeringannya menjadi lebih cepat sehingga jumlah konsumsi energi pada suhu yang lebih tinggi tidak lebih banyak (Gambar 4.16). Bahkan secara umum konsumsi energi akan lebih rendah ketika suhu udara lingkungannya lebih tinggi. Kelembaban mutlak udara lingkungan yang semakin tinggi secara signifikan meningkatkan konsumsi energi pengeringan. Hal ini disebabkan oleh waktu pengeringan yang semakin lama karena driving force untuk penguapan pada kelembaban yang tinggi lebih rendah.
Gambar 4.16 juga memperlihatkan bahwa laju aliran udara tidak memberikan penurunan konsumsi energi pada suhu udara lingkungan yang rendah (26oC) tetapi penurunan konsumsi yang cukup signifikan terjadi pada kondisi suhu udara lingkungan yang lebih tinggi terutama pada kelembaban mutlak udara yang tinggi. Hal ini diakibatkan oleh penurunan waktu pengeringan yang cukup signifikan pada laju aliran yang lebih tinggi, sedangkan konsumsi dayanya tidak meningkat secara signifikan. Bahkan secara umum dari kesamaan pola pada Gambar 4.15 dan 5.16 dapat disimpulkan bahwa waktu pengeringan lebih dominan dalam menentukan konsumsi energi termal spesifik.
Secara umum pengeringan dengan metode ini memiliki KETS yang rendah yaitu kurang dari 1 MJ/kg air yang diuapkan. Nilai ini jauh lebih rendah dibandingkan konsumsi energi pada pengeringan dengan metode konvensional lainnya. Perlakuan pada simulasi yang diuji, dapat dilihat bahwa konsumsi energi pada suhu udara lingkungan 34oC dan kelembaban mutlak udara 45% dengan laju aliran massa udara 0.152 kg/s memiliki konsumsi energi termal yang paling rendah, tetapi pada kelembaban mutlak udara yang relatif sama, suhu udara lingkungan yang lebih rendah tidak menyebabkan peningkatan konsumsi energi yang besar. Hal ini menunjukkan bahwa konsumsi energi dari sistem pengering HPKU cukup stabil walaupun ketika suhu udara lingkungan mengalami penurunan. Lebih lanjut COPheat merupakan parameter yang menunjukkan jumlah
panas yang dihasilkan pada input daya kompresor, Gambar 4.14 dan 4.16 memperlihatkan bahwa pada nilai COPheat yang tinggi nilai KETS pada kondisi
tersebut rendah. COPheat cenderung tidak dipengaruhi oleh kelembaban udara
lingkungan, tetapi KETS sangat dipengaruhi oleh kelembaban udara lingkungan. Hal ini disebabkan oleh waktu pengeringan yang menentukan KETS sangat dipengaruhi oleh besarnya kelembaban udara. Dengan demikian tidak dapat dikatakan bahwa COP yang tinggi akan memberikan nilai KETS yang rendah
Tabel 4.6 Hasil simulasi pengeringan metode Hukill dengan suhu lingkungan dan kelembaban relatif rendah, sedang dan tinggi
T ling RH ling H ling Laju aliran udara (kg/s) T in Pengering Me t 1/2 P kom WaktuPe nge- ringan (jam) % bb Konsumsi energi termal 0 C % kg air/ kg u.k.
Ta Tg Min Jam Watt MJ
MJ/kg air yang diuapkan 26 70 0.0148 0.098 33.8 22.8 10.3 134 2.23 323.3 12.5 13.98 14.55 0.83 0.125 32.1 22.6 11.1 147 2.45 324.5 12..8 13.98 14.95 0.86 0.152 31.0 22.5 11.6 155 2.58 325.5 12.4 13.95 14.53 0.83 95 0.0191 0.098 34.5 25.5 11.3 129 2.15 324.3 15.8 14.00 18.45 1.06 0.125 32.7 25.3 12.3 142 2.37 325.6 15.2 13.97 17.82 1.02 0.152 31.5 25.2 13.0 152 2.53 326.6 15.3 14.01 17.99 1.03 30 55 0.0147 0.098 38.3 24.0 8.7 106 1.77 377.9 10.1 13.98 13.74 0.79 0.125 36.6 23.8 9.4 116 1.93 384.5 9.1 13.95 12.60 0.72 0.152 35.4 23.7 9.9 123 2.05 389.1 8.7 13.96 12.19 0.70 85 0.0230 0.098 39.9 28.7 10.2 98 1.63 387.6 12.3 14.00 17.16 0.98 0.125 37.8 28.6 11.3 109 1.82 392.8 12.1 13.94 17.11 0.98 0.152 36.4 28.4 11.9 117 1.95 396.2 12.2 13.96 17.40 0.99 34 45 0.0151 0.098 43.2 25.5 7.3 83 1.38 461.3 7.4 13.97 12.29 0.70 0.125 41.2 25.3 8.0 91 1.52 472.4 6.6 13.96 11.22 0.64 0.152 40.0 25.1 8.4 97 1.62 479.3 6.3 13.94 10.87 0.62 70 0.0238 0.098 44.9 30.2 8.5 76 1.27 477.7 9.6 13.95 16.51 0.94 0.125 42.6 30.0 9.5 85 1.42 484.8 8.5 13.93 14.84 0.85 0.152 41.0 29.9 10.2 92 1.53 489.2 8.5 14.01 14.97 0.86
Gambar 4.13 Daya kompresor terhadap suhu dan kelembaban udara lingkungan
Gambar 4.15 Waktu pengeringan terhadap suhu dan kelembaban udara lingkungan
Gambar 4.16 Air yang diuapkan terhadap suhu dan kelembaban udara lingkungan Simpulan
Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada kondisi udara lingkungan dengan suhu 26-34oC dan kelembaban relatif 45-95%, sistem HPKU mampu manghasilkan udara yang potensial untuk pengeringan. Suhu udara lingkungan sangat mempengaruhi kinerja sistem HPKU dimana pada suhu udara lingkungan yang lebih tinggi konsumsi dayanya cenderung meningkat dan COPheat yang
sedikit mempengaruhi jumlah panas, daya yang dikonsumsi dan COPheat namun
secara langsung menentukan kelembaban udara pengering. Akan tetapi nilai kisaran COPheat yang dihasilkan pada keseluruhan kondisi masih cukup tinggi
yaitu antara 3.2-3.8. Laju aliran udara kurang signifikan dalam mempengaruhi COPheat, akan tetapi mempengaruhi besarnya suhu udara pengering yang
dihasilkan. COPheat yang tinggi tidak dengan sendirinya akan memberikan nilai
KETS yang tinggi.
KETS lebih banyak ditentukan oleh waktu pengeringan dibandingkan daya yang dikonsumsi. Oleh karena itu, suhu dan kelembaban udara lingkungan sangat menentukan besarnya KETS. Laju aliran udara cenderung sedikit menurunkan KETS. Dengan waktu pengeringan dari keseluruhan kondisi udara lingkungan dan laju aliran udara yang berkisar antara 6-15 jam, KETS yang dihasilkan cukup rendah yaitu berkisar pada nilai 0.5 – 1 MJ/kg air yang diuapkan.