i
STUDI EKSPERIMENTAL PENDINGIN ABSORBSI
AMMONIA-AIR ENERGI SURYA DENGAN KATUP
PEMISAH GENERATOR DAN EVAPORATOR
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Mesin
Diajukan Oleh:
RICARDO REDY HANAWIJAYA NIM: 085214045
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
ii
EXPERIMENTAL STUDY OF ABSORPTION
REFRIGERATION AMMONIA-WATER SOLAR ENERGI
WITH SEPARATOR VALVE GENERATOR AND
EVAPORATOR
FINAL PROJECT
Presented as a partitial fulfilment of the requirement as to obtain the Bachelor of Engineering degree
in Mechanical Engineering Study Program
By:
RICARDO REDY HANAWIJAYA Student Number: 085214045
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
iii
PERSETUJUAN
Skripsi yang berjudul “Studi Eksperimental Pendingin Absorbsi Ammonia-Air
Energi Surya Dengan Katup Pemisah Generator dan Evaporator” telah disetujui
oleh dosen pembimbing untuk diujikan.
Yogyakarta, 15 Agustus 2012
Pembimbing Utama
iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir ini adalah asli karya tulisan saya
dan di dalamnya tidak terdapat karya tulis yang pernah ditulis atau diterbitkan
oleh orang lain, ataupun pernah diajukan dan atau dibuat di perguruan tinggi lain,
kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar
pustaka.
Yogyakarta, 15 Agustus 2012
Penulis,
v
PENGESAHAN
Skripsi yang berjudul “Studi eksperimental pendingin absorbsi ammonia-air energi surya dengan katup pemisah generator dan evaporator” ini telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal 15 Agustus 2102 dan dinyatakan “LULUS” dengan gelar Sarjana Teknik
PANITIA PENGUJI
Ketua : Ir. P.K. Purwadi, M.T. ………
Sekretaris : Dr. Drs. Vet. Asan Damanik, M.Si. ………
Anggota : Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. ………
Yogyakarta, 27 Agustus 2012 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Dekan,
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Yogyakarta :
Nama : RICARDO REDY HANAWIJAYA
NIM : 085214045
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Yogyakarta karya ilmiah dengan judul :
STUDI
EKSPERIMENTAL
PENDINGIN
ABSORBSI
AMMONIA-AIR
ENERGI
SURYA
DENGAN
KATUP
PEMISAH GENERATOR DAN EVAPORATOR
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Yogyakarta hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal : 15 Agustus 2012 Yang menyatakan,
vii
ABSTRAK
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 3°Cdan COP tertinggi dalam penelitian adalah 0,97.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur bagi-Mu Tuhan Yang Maha Kasih atas segala berkah dan
rahmat, sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas
akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknik untuk program studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis merasakan bahwa penelitian tugas akhir ini merupakan penelitian
yang tidak mudah, dituntut keterlibatan langsung dalam pengambilan data,
pemahaman terhadap sistem alat dan persamaan yang digunakan, serta
penanggulangan yang tepat terhadap permasalahan yang dihadapi.
Penelitian Tugas Akhir dengan judul “Studi eksperimental pendingin absorbsi ammonia-air energi surya dengan katup pemisah generator dan
evaporator” ini dapat berjalan dengan baik karena adanya bantuan secara langsung maupun tidak langsung dan kerjasama dari berbagai pihak. Menyadari
hal itu, maka pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa. S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. P.K. Purwadi, M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin.
3. Ir. P.K. Purwadi, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik
4. Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang
telah mendampingi dan memberikan bimbingan dalam menyelesaikan
ix
5. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan materi
selama penulis berkuliah di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
6. Laboran (Ag. Rony Windaryawan) yang telah membantu memberikan ijin
dalam penggunakan fasilitas yang diperlukan dalam penelitian ini.
7. Rekan kerja Agustinus Supriyono, Bayu Dwi Wicaksono yang telah saling
membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.
8. Orang tua dan orang-orang yang saya sayangi yang sudah mensuport saya
baik Doa maupun Tenaga dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Menyadari keterbatasan Penulis dalam penyusunan laporan tugas akhir ini,
maka berbagai kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan laporan
tugas akhir ini akan diterima dengan senang hati.
Akhir kata semoga karya tulis ini berguna bagi mahasiswa Teknik Mesin
pada khususnya dan pembaca lain pada umumnya. Terima kasih.
Yogyakarta,
Penulis,
x DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
TITLE PAGE ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... iv
HALAMAN PENGESAHAN ... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi
ABSTRAK ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.l Latar Belakang ... 1
1.2 Batasan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 3
1.4 Manfaat Penelitian ... 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Penelitian yang Pernah Dilakukan ... 4
xi
BAB III. METODE PENELITIAN ... 20
3.1 Deskripsi Alat ... 20
3.2 Variabel Yang Diukur ... 23
3.3 Langkah Penelitian ... 24
3.4 Peralatan Pendukung ... 25
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ………. 29
4.1 Data Hasil Penelitian ………... 29
4.2 Grafik dan Pembahasan ... 33
BAB V. PENUTUP ... 43
5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran ... 43
DAFTAR PUSTAKA ... 45
xii DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Skema alat pendingin absorbsi generator horizontal
(Songko Probo, 2010)... 5
Gambar 2.2. Skema alat pendingin absorbsi generator vertikal dan evaporator tanpa receiver, (Yudhokusumo, A. S, 2011)…………..……… 6
Gambar 2.3. Skema alat pendingin absorbsi generator vertikal dan evaporator menggunakan receiver, (Gunawan, P. A.B, 2011)………...………7
Gambar 2.4. Skema alat pendingin absorbsi generator vertikal dan evaporator menggunakan receiver untuk mengetahui efek massa air dalam evaporator, (Heribertus, H. B. P, 2012)………….………...8
Gambar 2.5a. Siklus pendinginan absorbsi ...9
Gambar 2.5b. Skema diagram alir refrigerator carnot...13
Gambar 2.6. Kolektor thermosyphon plat datar ...14
Gambar 2.7. Evacuated tube collectors ...15
Gambar 2.8a. Parabolic dish collectors ...16
Gambar 2.8b. Parabolic trough collectors ...16
Gambar 2.9. Ammonia-Air ...18
Gambar 3.1. Skema alat pendingin absorbsi ...20
Gambar 3.2. Peletakan termokopel ...21
Gambar 3.3. Dimensi generator ...22
xiv
Gambar. 3.5. Variabel yang diukur………..…………...23
Gambar. 3.6. Stopwatch……….………..… 25
Gambar. 3.7. Kolektor….……….…….. 26
Gambar. 3.8. Logger……… 26
Gambar. 3.9. Termokopel……… 27
Gambar. 3.10. Manometer………. 27
Gambar 3.11. The daystar meter………... 28
Gambar 4.4a. Grafik tekanan terhadap waktu... 33
Gambar 4.4b. Diagram tekanan maksimal terhadap waktu...34
Gambar 4.5. Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktu... 35
Gambar 4.6a. Grafik temperatur kotak evaporator (T4) terhadap waktu.... 35
Gambar 4.6b. Diagram suhu terendah kotak evaporator (T4) terhadap waktu...36
Gambar 4.7. Grafik hubungan antara tekanan dan intensitas energi surya data pertama...36
Gambar 4.8. Grafik hubungan antara tekanan dan intensitas energi surya data kedua... 37
Gambar 4.9. Grafik hubungan antara tekanan dan intensitas energi surya data ketiga... 38
Gambar 4.10. Grafik tekanan waktu, Absorbsi ammonia-air energi surya mwngunakan kondensor dan evaporator berpendingin air (Supriyono, A. 2012)...39
xv
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kebutuhan akan sistem pendingin untuk pengawetan bahan makanan,
hasil panen, hasil perikanan dan obat-obatan dan sebagainya dirasakan
semakin meningkat khususnya didaerah pedesaan dan daerah terpencil.
Sistem pendingin merupakan pelepasan kalor dari suatu substansi dengan
cara penurunan temperatur dan pemindahan panas ke substansi lainnya.
Pemakaian sistem pendingin dari keperluannya dapat dibagi menjadi dua
macam: untuk keperluan industri dan untuk membuat udara didalam
ruangan sejuk dan nyaman. Saat ini banyak refrigeran yang digunakan untuk
sistem pendingin seperti R-11, R-12, R-22, dan R-505. Dominasi
penggunaan refrigeran tersebut disebabkan karena memiliki beberapa
kelebihan misalnya kestabilan yang tinggi, tidak mudah terbakar, tidak
beracun, dan relative mudah diperoleh. Namun disamping sifat-sifat yang
menguntungkan, beberapa refrigeran terutama yang mengandung senyawa
CFC (Cloro Flouro Carbon) seperti R-11 dan R-12 mempunyai efek negatif
terhadap lingkungan seperti merusak lapisan ozon dan sifat menimbulkan
pemanasan global.
Salah satu sistem pendingin sederhana yang tidak memerlukan energi
listrik adalah sistem pendingin absorbsi ammonia-air. Pada sistem pendingin
absorbsi ammonia-air ini digunakan pipa celup yang berfungsi untuk
terserap dengan cepat oleh absorber. Sistem pendingin absorbsi
ammonia-air hanya memerlukan energi panas yang dari pembakaran kayu, bahan
bakar minyak, batubara, gas bumi dan sebagainya. Tetapi energi panas juga
dapat berasal dari buangan proses industri, biomassa, biogas atau energi dari
alam seperti panas bumi dan energi surya, selain itu ammonia dan air bukan
merupakan refrijeran sintetik sehingga resiko kerusakan alam tidak terjadi.
Desain pendingin dengan energi panas untuk negara-negara berkembang
haruslah sederhana dan mudah perawatannya dengan kata lain harus dapat
dibuat dan diperbaiki oleh industri lokal.
1.2. Batasan Masalah
Unjuk kerja alat pendingin tergantung pada unjuk kerja generator dan
evaporator. Unjuk kerja generator selain ditentukan oleh kemampuan
generator dalam menghasilkan uap pada proses pemanasan juga tergantung
pada kemampuan generator menyerap ammonia dalam air pada proses
absorbsi serta intensitas energi surya yang dipantulkan oleh kolektor ke
generator. Intensitas energi surya sangat tergantung pada letak daerah,
musim, cuaca, waktu, dll.
Pada penelitian ini digunakan generator yang berfungsi sebagai
absorber, kondensor dan evaporator serta logger yang digunakan untuk
mencatat dan menampilkan temperatur. Logger yang saya gunakan hanya
bisa menampilkan suhu terendah -5°C. Penelitian ini meneliti pengaruh
intensitas energi surya terhadap tekanan, perubahan temperatur pendinginan
kali, untuk pengambilan data proses desorbsi dilakukan tiap 15 menit pada
siang hari dan proses absorbsi dilakukan tiap 5 menit pada pagi hari.
Pengambilan data ini dilakukan pada bulan Juni-Juli 2012 tempat di
Kampus III Universitas Sanata Dharma Sleman, Yogyakarta. Alat yang
digunakan untuk pengambilan data tidak bisa mencatat secara otomatis.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai oleh peneliti yaitu :
1. Membuat model pendingin absorbsi amonia-air dengan bahan yang
mudah didapatkan di pasar lokal dan dapat dikerjakan dengan teknologi
yang didukung kemampuan industri lokal.
2. Mengetahui temperatur pendinginan yang dapat dihasilkan oleh sistem
pendingin absorbsi ammonia-air.
3. Meneliti COP atau unjuk kerja yang dapat dihasilkan oleh sistem
pendingin absorbsi ammonia-air dengan tenaga surya.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini:
1. Menambah kepustakaan teknologi tentang pendingin sistem absorbsi.
2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat
prototipe dan produk teknologi pendingin absorbsi yang dapat diterima di
dunia industri dan masyarakat, sehingga dapat meningkatkan
kesejahteraan dan mengurangi ketergantungan penggunaan minyak bumi
4 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Penelitian yang Pernah Dilakukan
Beberapa penelitian pendingin adsorbsi menggunakan zeolit-air
dengan energi surya mendapatkan harga COP sistem pendingin adsorbsi
surya menggunakan zeolit-air akan mendekati konstan pada temperatur
pemanasan 160℃ (Hinotani, 1983). Melakukan eksperimen sistem
pendingin adsorbsi surya menggunakan zeolit-air dan mendapatkan harga
COP sebesar 0,12 (Grenier, 1983). Meneliti pendingin adsorbsi surya
zeolit-air namun COP nya hanya 0,1 (Pons, 1986). Melakukan penelitian pada
sistem pendingin adsorbsi surya zeolit-air dengan kolektor plat datar dan
kondensor berpendingin udara mendapatkan COP sebesar 0,054
(Zhu, 1987). Melakukan penelitian dan hasilnya adalah dengan pemanasan
150℃ didapatkan energi pendinginan sebesar 250 kJ per kilogram zeolit
(Kreussler, 1999). Mendapatkan COP sebesar 0,25 dengan pemanasan
menggunakan kolektor parabola (Ramos, 2003). Penelitian-penelitian
tersebut menggunakan zeolit yang diproduksi di Jerman, Slovnaft-Czech,
dan Prancis. Melakukan penelitian sistem pendingin absorbsi ammonia air
menggunakan generator horizontal dengan variasi kadar ammonia dan
tekanan saat proses desorbsi mendapatkan COP sebesar 0,98
(Songko Probo, 2010). Melakukan penelitian sistem pendingin absorbsi
0,91 (Yudhokusumo, 2011). Melakukan penelitian sistem pendingin
absorbsi generator vertikal dan evaporator menggunakan receiver
(Budigunawan, 2011). Melakukan penelitian untuk mengetahui efek massa
air dalam evaporator terhadap unjuk kerja pendingin absorbsi ammonia-air
(Heribertus, 2012).
Berikut adalah skema alat dari penelitian Songko Probo (2010).
Gambar 2.1. Skema alat pendingin absorbsi generator horizontal
Keterangan :
1. Generator yang juga berfungsi sebagai absorber 2. Saluran masuk ammonia
3. Kondensor yang juga berfungsi sebagai evaporator 4. Manometer
Penelitian yang serupa pernah dilakukan adalah penelitian
menggunakan tabung generator vertikal dan evaporator tanpa reciver
(penampung) variabel yang divariasikan dalam penelitian tersebut adalah
variasi volume campuran ammonia-air 900 cc dan 1300 cc. Variasi bukaan
keran saat proses absorbsi sebesar 30°, 60°, dan 90° dengan volume
campuran ammonia-air 900 cc kemudian penelitian tersebut menyimpulkan
bahwa. Temperatur evaporator terendah yang dihasilkan adalah -5℃ yang
dapat bertahan selama 80 menit dan COP yang dihasilkan adalah 0.91.
Karena dalam penelitian tersebut dikatakan bahwa unjuk kerja dari alat
tersebut menurun setelah pengambilan data berulang dan penambahan
ammonia dilakukan maka dilakukan indentifikasi alat dan menemukan
bahwa ada air yang tertinggal pada evaporator yang mempengaruhi kerja
pendinginan tersebut. Berikut adalah skema alat dari penelitian
(Yudhokusumo, 2011).
Keterangan :
1. Saluran untuk menampung amonia yang akan dimasukkan ke alat.
Bagian ini bisa diganti dengan pentil saat alat akan divakum.
2. Keranball valve¾ inci
3. Pipa ¾ inci
4. Penguat katup fluida satu arah
5. Generator yang juga sekaligus sebagai absorber
6. Penguat generator
7. Manometer
8. Kondensor sekaligus evaporator
Hal ini berkembang pada penelitian Alexander Budi, P,.G, yang
menembahkan receiver pada evaporator untuk menampung air agar tidak
masuk kedalam evaporator, berikut adalah sekema alat penelitian tersebut
(Gunawan, 2011).
.
Keterangan :
Kemudian hal ini berkembang pada penelitian selanjutnya
(Heribertus, 2012) yang meneliti efek massa air dalam evaporator terhadap
unjuk kerja pendingin absorbsi ammonia-air dengan volume ammonia 30%
sebanyak 1250cc, berikut adalah sekema alat penelitian tersebut
(Heribertus, 2012).
Gambar 2.4. Skema alat pendingin absorbsi generator vertikal dan evaporator menggunakan receiver untuk mengetahui efek massa air dalam evaporator
Banyak hal yang mempengaruhi dari unjuk kerja pendinginan ini
maka sangat penting penelitian-penelitian semacam ini dilakukan agar alat
2.2 Dasar Teori
Pendingin absorbsi umumnya terdiri dari 4 (empat) komponen utama
yaitu : (1) absorber, (2) generator, (3) kondensor, (4) evaporator. Pada
penelitian ini model pendingin absorbsi yang dibuat terdiri dari tiga
komponen karena komponen absorber dan generator disatukan, komponen
kondensor dan evaporator.
Gambar 2.5a. Siklus pendinginan absorbsi
Ammonia merupakan salah satu refrijeran dalam suatu sistem
pendingin. Ammonia murni mempunyai titik didih -33,7℃ pada tekanan 1
atm dan bersifat sangat korosif terhadap tembaga dan kuningan sehingga
dalam pembuatan alat penelitian semua bahan menggunakanstainless steel.
Dalam penelitian ini digunakan campuran ammonia air karena amonia
merupakan refrijeran yang dapat melarutkan air dengan baik sehingga air
Siklus pendinginan absorbsi terdiri dari proses absorbsi (penyerapan)
refrijeran (ammonia) ke dalam absorber (air) dan proses pelepasan refrijeran
dari absorber (proses desorbsi). Proses desorbsi dan absorbsi terjadi pada
absorber (pada generator). Pada proses desorbsi generator memerlukan
energi panas untuk dapat menguapkan ammonia. Energi panas dapat berasal
dari pembakaran kayu, batubara, minyak bumi, gas alam, panas bumi,
biogas, dan sebagainya
Energi panas dari kolektor menaikkan temperatur campuran
ammonia-air yang ada dalam tabung generator. Karena ammonia mempunyai titik
didih lebih rendah dibanding air maka ammonia menguap terlebih dahulu.
Uap ammonia ini mengalir dari generator menuju ke evaporator melalui
kondensor. Di dalam kondensor uap ammonia mengalami pendinginan dan
mengembun. Cairan ammonia di evaporator mengalami ekspansi sehingga
tekanannya turun. Karena tekanan ammonia di dalam evaporator turun maka
temperaturnya pun turun hingga di bawah 0℃. Evaporator umumnya
diletakkan di kotak pendingin. Di dalam kotak pendingin diletakkan
bahan-bahan yang ingin didinginkan. Karena mendinginkan bahan-bahan-bahan-bahan tersebut
maka cairan ammonia di dalam evaporator akan menguap dan mengalir
kembali ke dalam generator melewati kondensor. Di dalam generator uap
ammonia tersebut diserap oleh air, proses ini disebut absorbsi. Siklus
tersebut akan berlangsung terus-menerus jika ada sumber panas. Selama
proses desorbsi pendinginan di dalam evaporator tidak dapat terjadi karena
Unjuk kerja pendingin absorbsi umumnya dinyatakan dengan
koefisien prestasi absorbsi (COPAbsorbsi) dan dapat dihitung dengan
persamaan :
COPabsorbsi= (1)
Kerja pendinginan dapat dihitung dengan persamaan :
Kerja pendinginan = ∆(m.h)evaporator (2)
Kerja pemanasan pada generator dapat dihitung dengan persamaan :
Kerja pemanasan =(m. Cp )tabung+ (m. Cp )ammonia+ m.hfgammonia (3)
Energi surya yang digunakan untuk menaikan temperature sejumlah
massa pada generator adalah sebesar intensitas energi surya yang diterima
oleh kolektor berbanding dengan luasan permukaan kolektornya:
Energi
surya
= G . A (4)Sehingga untuk mengetahui efisiensi kolektor (Kolektor) dapat
diketahui dengan membandingkan kerja pemanasan untuk menaikkan
temperatur sejumlah massa pada generator berbanding terbalik dengan
ηkolektor
= (5)dengan :
m : massa (ammonia dan tabung) yang dipanasi kolektor (kg) CP : panas jenis (ammonia dan tabung) (J/(kg.K))
Tawal : temperatur ammonia sebelum dipanasi (oC)
Takhir : temperatur ammonia setelah dipanasi (oC)
∆t : lama waktu pemanasan (menit) G : intensitas energi surya (Watt/m2) A : luas Apertur (m2)
Pada penelitian ini, analisa digunakan pendekatan siklus pendingin carnot.
Refrigerator (pendingin) Carnot
Karena proses melingkar carnot adalah reversible, maka proses dapat
dibalik. Proses yang dibalik disebut Refrigerator Carnot. Jadi refrigerator
carnot bekerja dengan kebalikan dari mesin carnot. Mesin carnot disebut
direct cycle, sedangkan refrigerator carnot disebut reversed cycle.
Refrigerator carnot menerima kerja luar (W) dan menyerap panas Q1
dari reservoir dengan (hent sink) temperature T1 serta member panas Q2 ke
reservoir panas temperature T2.
Gambar 2.5b. Skema diagram alir refrigerator carnot
Jadi dapat dibuat hubungan,
W = Q1– Q2 (1)
Koefisien performance,
COP =
= (2)
= (3)
Dari persamaan diatas 2 dan 3 dapat
2.2.1 Kolektor
Terdapat tiga jenis kolektor surya yang diklasifikasikan ke dalam
Solar Thermal Collector System dan juga memiliki korelasi dengan
pengklasifikasian kolektor surya berdasarkan dimensi dan geometri dari
receiver yang dimilikinya:
1. Flat-Plate Collectors( kolektor plat datar)
2. Parabolic Collectors( kolektor parabola )
3. Evacuated Tube Collectors(kolektor plat datar tabung vakum)
Kolektor surya plat datar bisa memanfaatkan paparan radiasi
matahari melalui sorotan langsung dan juga sebaran, tidak memerlukan
tracking matahari atau perubahan posisi mengikuti matahari dan juga
karena desainnya yang sederhana, hanya sedikit memerlukan perawatan
dan biaya pembuatan yang tidak susah. Kolektor pelat datar (Gambar 2.6)
dapat menghasilkan suhu antara 70-80oC.
Evacuated tube collectors (Gambar 2.7) menghasilkan energi
panas yang lebih tinggi dibandingkan dengan dua jenis kolektor surya
sebelumnya. Evacuated Tube Collectors memiliki efisiensi transfer
panasnya yang tinggi tetapi faktor kehilangan panasnya yang relatif
rendah. Hal ini dikarenakan fluida yang terjebak diantara absorber dan
tutupnya dikondisikan dalam keadaan vakum, sehingga mampu
meminimalisasi kehilangan panas yang terjadi secara konveksi dari
permukaan luar absorber menuju lingkungan
Gambar 2.7Evacuated Tube Collectors
Kolektor ini menggunakan cermin berbentuk parabolis untuk
merefleksikan radiasi surya dan mengkonsentrasikan energinya pada area
ini harus dapat bergerak mengikuti gerak matahari dari terbit sampai
tenggelam
Ada 2 jenis kolektor plat parabolik :
1. Parabolic dish collectors(Dish)
berguna untuk memfokuskan pantulan radiasi sinar matahari ke
satu titikreceiver(Gambar 2.8.a).
2. Parabolic trough collectors(Tabung)
berguna untuk mamfokuskan pantulan radiasi matahari ke suatu titik
memanjang yang berbentuk garis. Agar pemanasan dapat berjalan
maksimal kolektor harus di ubah posisinya tiap beberapa waktu mengikuti
paparan matahari. Jenis trough berbentuk setengah tabung memanjang.
Jenis ini dapat menghasilkan temperatur 90OC sampai 290OC dengan
efisiensi maks 60% (pada tengah hari) maksudnya 60% energi surya
yang datang dapat dikonversi langsung menjadi panas termal dan diserap
fluida kerja (Gambar 2.8.b).
Kolektor yang dipilih untuk penelitian ini adalah kolektor
Parabolic trough collectors, karena kolektor surya jenis ini yang paling
cocok diaplikasikan pada generator yang berbentuk horizontal dan
kolektor ini mampu memfokuskan energi radiasi cahaya matahari yang
besar pada receiver ( generator ) dibandingkan dengan kedua jenis
kolektor yang lain, sehingga dengan itu diharapkan bisa menghasilkan
temperature yang tinggi. Dalam proses disorbsi atau pemanasan pada
tabung generator dibutuhkan kolektor yang befungsi untuk memantulkan
radiasi surya matahari ke generator. Kolektor surya dapat didefinisikan
sebagai sistem perpindahan panas yang menghasilkan energi panas dengan
memanfaatkan radiasi sinar matahari sebagai sumber energi utama, ketika
cahaya matahari menimpa allumunium foil pada kolektor surya, cahaya
akan di fokuskan ke sesuatu titik, dalam hal ini adalah tabung generator.
Dengan menggunakan sistem pemanasan yang terfokus maka akan dapat
meningkatkan kuantitas energi panas yang diserap oleh absorber. Berikut
ini merupakan keterangan lebih lanjut tentang sifat-sifat adsorber dan
ammonia yang digunakan.
2.2.2 Ammonia
Ammonia adalah bahan kimia dengan formula kimia NH3. Titik beku
ialah -77,74°C dan titik didihnya ialah -33.7 °C. Pada suhu dan tekanan
yang tinggi, ammonia adalah gas yang tidak mempunyai warna dan lebih
Ammonia cair terkenal dengan sifat mudah larut. Ia dapat melarutkan logam
alkali dengan mudah untuk membentuk larutan yang berwarna dan dapat
mengalirkan elektrik dengan baik. Ammonia dapat larut dalam air. Larutan
ammonia dengan air mengandung sedikit ammonium hidroksida (NH4OH).
Ammonia tidak menyebabkan kebakaran, dan tidak akan terbakar kecuali
dicampur dengan oksigen. Nyala ammonia apabila terbakar adalah hijau
kekuningan. Dan meletup apabila dicampur dengan udara. Ammonia dapat
digunakan untuk pembersih, pemutih dan mengurangi bau busuk. Larutan
pembersih yang dijual kepada konsumen menggunakan larutan ammonia
hidroksida cair sebagai pembersih utama. Tetapi, dalam penggunaanya
haruslah berhati-hati karena penggunaan untuk jangka waktu yang lama
dapat mengganggu pernafasan.
Selain pasangan adsorbsi gas ammonia-Air terdapat beberapa
pasangan pendingin adsorbsi yang lain, antara lain:
1. Air-Litium bromida
Sistem air-litium bromida banyak digunakan untuk pengkondisian udara dimana
suhu evaporasi berada di atas 0 ºC. Litium Bromida (LiBr) adalah suatu kristal
garam padat, yang dapat menyerap uap air. Larutan cair yang terjadi member tekanan
uap yang merupakan fungsi suhu dan konsentrasi larutan. Hubungan antara entalpi
dengan persentase litium-bromida dalam larutan LiBr pada berbagai suhu
larutan. Proses terjadi kristalisasi larutan LiBr-H2O, yaitu pada keadaan yang
mana larutan mengalami pemadatan. Proses yang terjadi pada wilayah melewati
batas kristalisasi akan mengakibatkan pembentukan lumpur padat dan penyumbatan
20
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Deskripsi Alat
Skema alat pendingin absorbsi amonia-air dengan kotak pendingin
yang dirancang ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1. Skema alat pendingin absorbsi dengan kotak pendingin
Keterangan :
1. Generator 9. Katup pemisah
2. Pipa celup 10. Manometer evaporator 3. Torong pengisian 11. Kotak evaporator 4. Manometer generator 12. Evaporator
5. Katup / kran 13. Rangka pendukung evaporator 6. Water mur 14. Rangka pendukung generator 7. Kotak kondensor 15. Kolektor
Gambar 3.2 Peletakan termokoper
Keterangan :
1. Temperatur generator (T1) 2. Temperatur kondensor (T2) 3. Temperatur evaporator (T3) 4. Temperatur kotak evaporator (T4)
Berikut adalah gambar dimensi generator. Pada Gambar 3.3. dapat dilihat
ukuran generator dan ukuran katup fluida satu arah. 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. Pipa celup berfungsi sebagai tempat masuknya
campuran ammonia-air ke dalam generator sekaligus sebagai jalan masuknya
uap ammonia saat proses absorbsi agar uap ammonia dapat bercampur dan T1
T4
terserap langsung oleh air sedangkan pipa uap berfungsi sebagai jalan masuknya
uap ammonia yang kemudian menuju ke evaporator saat proses desorbsi.
Gambar 3.3. Dimensi generator
Dimensi pipa celup ditunjukkan pada Gambar 3.4. Pipa celup sepanjang 33
cm terletak di antara generator dan katup fluida satu arah. Pipa celup ini
menggantung sepanjang 8 cm dalam generator dan 5 cm menonjol dalam katup
fluida satu arah.
Bagian dalam generator dan katup fluida satu arah pada penelitian ini
terdiri dari 4 komponen yaitu:
1. Pipa diameter 1 inci panjang 33 cm sebagai tempat masuknya campuran
amonia-air.
2. Pipa diameter ¼ inci panjang 24 cm untuk jalan uap amonia.
3. Pipa diameter 1 inci panjang 20 cm untuk jalan uap amonia.
4. Pipa diameter 1 inci panjang 23 cm yang bagian atasnya tertutup.
3.2. Variabel yang Diukur
Gambar 3.5 Variabel yang diukur
Dalam penelitian ini variabel-variabel yang diukur antara lain : 1. Temperatur generator (T1)
2. Temperatur kondensor (T2) 3. Temperatur evaporator (T3) 4. Temperatur kotak evaporator (T4) 5. Tekanan generator (P1)
3.3 Langkah Penelitian
Pengambilan data dalam penelitian ini menggunakan metode langsung
yaitu penulis mengumpulkan data dengan menguji langsung alat yang telah
dibuat. Langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Penelitian diawali dengan penyiapan alat seperti Gambar 3.1
2. Alat dipasang termokopel pada tempat yang akan diukur suhunya
3. Alat divakumkan menggunakan pompa vakum
4. Alat diisi dengan campuran amonia-air dengan kadar konsentrasi 30%
5. Pengambilan data dilakukan dengan volume campuran amonia-air,
bukaan keran saat proses absorbsi, dan keran terbuka penuh saat proses
pendinginan.
6. Pengambilan data dilakukan setiap 15 menit dengan mencatat suhu di
setiap titik pada proses desorbsi dan pengambilan data dilakukan setiap 5
menit dengan mencatat suhu di setiap titik pada proses absorbsi.
7. Data yang dicatat saat proses desorbsi adalah waktu (t), tekanan
generator (P1), tekanan evaporator (P2), temperatur generator (T1),
temperatur kondensor (T2), temperatur evaporator (T3), temperatur kotak
evaporator (T4), intensitas energi surya (G) sedangkan data yang dicatat
saat proses absorbsi adalah waktu (t), tekanan evaporator (P2),
temperatur generator (T1), temperatur kondensor (T2), temperatur
Pengolahan dan analisa data diawali dengan melakukan perhitungan
pada parameter-parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan
(1).Analisa akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik hubungan :
1. Hubungan tekanan (P) terhadap waktu
2. Hubungan temperatur evaporator (T3) terhadap waktu
3. Hubungan temperature terendah dalam kotak evaporator (T4) terhadap
waktu
4. COP rata-rata setiap data
3.4 Peralatan Pendukung
Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah :
a. Stopwatch
Alat ini digunakan untuk mengukur waktu pencatatan tekanan dan
temperatur.
b. Kolektor
Alat ini digunakan untuk memantulkan energi surya dalam
memanaskan generator saat proses desorbsi.
Gambar 3.7. Kolektor
c. Penampil (Logger)
Logger digunakan untuk mencatat dan menampilkan temperatur di
setiap titik dari termokopel.
d. Termokopel
Termokopel digunakan untuk mengukur temperatur yang
dihubungkan kelogger.
Gambar 3.9. Termokopel
e. Manometer
Manometer digunakan untuk mengukur tekanan evaporator.
f. The daystar meter
The daystar meterdigunakan untuk mencatat dan menampilkan
intensitas energi surya.
29 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Hasil Penelitian
Pengambilan data pada penelitian pendingin absorbsi ammonia-air
menggunakan pipa celup 80 mm dengan tiga kali pengambilan data untuk
mengetahui unjuk kerja alat absorbsi tenaga surya
Tabel 4.1. Pengambilan data pertama tanggal 23 Juli 2012
No Waktu
1 0 0,00 0,00 32 19 16 19 930 proses desorbsi
2 15 0,75 0,75 34 22 19 20 954
18 245 0,00 5,25 24 24 19 20 0,98 proses absorbsi
19 250 0,00 0,50 21 24 3 17 0,94
20 255 0,00 0,50 21 24 5 18 0,95
21 260 0,00 0,50 21 22 9 19 0,96
22 265 0,00 0,50 21 24 10 18 0,96
Tabel 4.1. Pengambilan data pertama tanggal 23 Juli 2012 (lanjutan)
Tabel 4.2. Pengambilan data kedua tanggal 24 juli 2012
No Waktu Tekanan(bar) Suhu (˚C) COP
intensitas energi
surya Keterangan
P1 P2 T1 T2 T3 T4 (Watt/m²)
1 0 0,00 0,00 26 20 19 21 705 proses desorbsi
Tabel 4.2. Pengambilan data kedua tanggal 24 juli 2012 (lanjutan)
No Waktu Tekanan(bar) Suhu (˚C) COP
intensitas energi
surya Keterangan
P1 P2 T1 T2 T3 T4 (Watt/m²)
14 195 6,00 6,00 82 37 30 27 119
15 200 0,00 5,00 21 20 21 20 0,86 proses absorbsi
16 205 0,00 0,50 20 20 13 20 0,85
Tabel 4.3. Pengambilan data ketigatanggal 26 juli 2012
Tabel 4.3. Pengambilan data ketiga tanggal 26 juli 2012 (lanjutan)
No Waktu Tekanan(bar) Suhu (˚C) COP
Intensitas
17 230 0,00 5,25 24 19 20 22 0,87 proses absorbsi
18 235 0,00 0,60 22 20 12 20 0,86
P1 : Tekanan generator (bar)
P2 : Tekanan evaporator (bar)
T1 : Temperatur generator (℃)
T2 : Temperatur kondensor (℃)
T3 : Temperatur evaporator (℃)
T4 : Temperatur kotak evaporator (℃)
4.2. Grafik dan Pembahasan
Variasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah pengambilan data
sebanyak 3 kali dengan volume ammonia 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:
Hubungan tekanan.terhadap waktu ketiga data.
Gambar 4.4b. Diagram tekanan maksimal terhadap waktu
Dapat dilihat pada Gambar 4.4a 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 170 menit
dengan tekanan tertinggi saat proses desorbsi 8 bar, kemudian data kedua
(garis warna kuning) untuk melewati ketiga proses tersebut menempuh
waktu kurang lebih 150 menit dengan tekanan tertinggi saat proses desorbsi
7,9 bar, data ketiga (garis warna hijau) menempuh waktu terlama dalam
melewati tiga proses ini dengan waktu 140 menit dengan tekanan tertinggi
Hubungan temperatur evaporator terhadap waktu ketiga data.
Gambar 4.5. Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktu
Dapat dilihat pada Gambar 4.5 pendinginan terbaik terjadi pada data
pertama dengan temperatur pada evaporator 3oC dalam waktu 5 menit,
sedangkan pada data kedua temperatur pada evaporator 11oC dalam waktu 5
menit dan data ketiga temperatur pada evaporator 12oC dalam waktu 10
menit.
Hubungan Temperatur terendah udara dalam kotak (T4)
Gambar 4.6b. Diagram temperatur terendah kotak evaporator (T4) terhadap
waktu
Dapat dilihat pada Gambar 4.6a temperatur bak evaporator (T4)
terendah terjadi pada temperatur 17oC selama 5 menit pada data pertama,
sedangkan pada data kedua temperatur bak evaporator 20oC selama 70
menit dan pada data ketiga temperatur bak evaporator 20oC selama 5 menit.
Gambar 4.7. Grafik hubungan antara tekanan dan intensitas energi surya pada
Dapat dilihat pada Gambar 4.7. bahwa intensitas energi surya tertinggi
mencapai 1015 Watt/m2 dan tekanan tertingi mencapai 8 bar. Ini
dikarenakan cuaca yang cerah dan agak berawan. Proses desorbsi dihentikan
pada tekanan 8 bar pada menit 240 dengan intensitas energi surya 902
Watt/m2. Karena tekanan tidak naik dan katup pemisah generator dan
evaporator ditutup.
Gambar 4.8. Grafik hubungan antara tekanan dan intensitas energi surya
pada data kedua
Dapat dilihat pada Gambar 4.8. bahwa intensitas energi surya tertinggi
mencapai 1046 Watt/m2 dan tekanan tertingi mencapai 7,90 bar. Akan
tetepi tekanan turun menjadi 6 bar dikarenakan intensitas energi surya
menurun 119 Watt/m2, ini dikarenakan cuaca mendung. Proses desorbsi
dihentikan pada tekanan 6 bar dan katup pemisah generator dan evaporator
Gambar 4.9. Grafik hubungan antara tekanan dan intensitas energi surya pada
data ketiga
Dapat dilihat pada Gambar 4.9. bahwa intensitas energi surya tertinggi
mencapai 1013 Watt/m2 dan tekanan tertingi mencapai 8,00 bar pada menit
150. Akan tetepi tekanan turun menjadi 7 bar dikarenakan intensitas energi
surya menurun 175 Watt/m2 pada menit 225, sehingga proses desorbsi
dihentikan pada tekanan 7 bar dan katup pemisah generator dan evaporator
Gambar 4.10. Grafik tekanan terhadap waktu, Absorbsi ammonia-air energi
surya menggunakan kondensor dan evaporator berpendingin
air (Supriyono, 2012)
Dapat dilihat pada Gambar 4.10. 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, 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
Gambar 4.11. Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktu, Absorbsi
ammonia-air energi surya menggunakan kondensor dan
evaporator berpendingin air (Supriyono, 2012)
Pada Gambar 4.11., 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°Cselama45 menit (tergambar dapa garis
warna kuning),pendinginan pada data ketiga dapat mencapai suhu 3°C
Gambar 4.12. 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 0,97 yaitu pada data pertama, dua, dan ketiga, menggunakan volume
ammonia-air yang sama 10.000cc. Berdasarkan data yang dihasilkan, dapat
diketahui bahwa proses pendinginan telah berlangsung ditandai turunnya
temperatur evaporator saat proses absorbsi. Pendinginan dengan
menggunakan siklus absorbsi berlangsung dalam beberapa proses yaitu :
1. Proses desorbsi yaitu proses pelepasan ammonia dari absorber (air) saat
generator dipanaskan.
2. Proses kondensasi yaitu proses pendinginan dan pengembunan uap
ammonia yang terdesorbsi menjadi ammonia cair. Ammonia cair yang
3. Proses absorbsi yaitu proses penyerapan ammonia oleh absorber (air).
Saat proses absorbsi berlangsung, kalor di sekitar evaporator akan
terserap. Proses penyerapan kalor ini akan menyebabkan temperatur
43 BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan beberapa
hal :
1. Telah berhasil dibuat alat pendingin absorbsi ammonia-air.
2. Temperatur evaporator terendah yang dapat dicapai adalah 3oC.
3. COP atau unjuk kerja tertinggi yang dapat dicapai adalah 0,97 yaitu pada
data pertama, dua dan ketiga.
5.2 Saran
1. Proses pendinginan sistem absorbsi membutuhkan tekanan yang tinggi
(20 bar). Untuk itu dapat dibuat alat pendingin absorbsi yang tahan
tekanan tinggi (melawati beberapa pengujian tekanan udara 5 bar dan air
40 bar ).
2. Perancangan pipa celup dan pipa uap yang tepat untuk volume campuran
ammonia-air yang lebih banyak sehingga dapat menyerap kalor lebih
banyak.
3. Sebaiknya digunakan keranneedle valvekarena keran jenis ini mempunyai
seal valve yang tahan panas dan mampu menahan tekanan tinggi. sehingga
dapat mengurangi/meminimalisir eror pada sistem pendingin (kebocoran
4. Bagi peneliti lain yang akan meneliti absorbsi energi surya sebaiknya
dilakukan pada musim kemarau pada bulan april-oktober karena intesitas
DAFTAR PUSTAKA
Gunawan, P. A. (2011). Pendingin Absorbsi Amonia-air dengan kapasitas 1300 cc
menggunakan pipa celup 85 mm. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.
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, 1984.
Harianto, Budi. (2010). Pengaruh Kadar Amonia Pada Unjuk Kerja Alat
Pendingin Absorbsi Amonia-Air,Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma
Heribertus, H. B. P (2012). Efek massa air dalam evaporator terhadap unjuk kerja
pedingin absorbsi amonia-air, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma
.
Hinotani, K, (1983), Development of Solar Actuated Zeolite Refrigeration
System. Solar World Congress, Vol.1, Pergamon Press, pp. 527-531.
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.
Kreussler, S (1999), Experiments on Solar adsorption refrigeration Using Zeolite
and Water. Laboratory for Solar Energy, University of Applied Sciences
Germany.
Pons, M. (1986), Design of solar powered solid adsorption ice-maker. ASME J. of
Solar Engineering, 108, 327-337, 1986.
Ramos, Miguel (2003), Evaluation Of A Zeolite-Water Solar Adsorption
Refrigerator. ISES Solar World Congress (june, 14-19, 2003), Goteborg,
Sudrajat, P. A. (2012) Studi Eksperimental Pendinginan Adsorbsi Amonia-CaCl2
Energi Surya Menggunakan Perbandingan Amonia-CaCl2 0,4. Yogyakarta:
Universitas Sanata Dharma.
Supriyono, A. (2012) Studi Eksperimental Absorbsi Ammonia-air Energi Surya
Menggunakan Kondensor dan Evaporator Berpendingin Air. Yogyakarta:
Universitas Sanata Dharma.
Songko Probo, P. A. (2010). Pendingin Absorbsi Amonia-Air Generator
Horisontal Tercelup, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.
Werlin, S. Naingsolan (1976), Teori Soal Penyelesaian Termodinamika. Bandung.
Yudhokusumo, A. S. (2011). Pendingin Absorbsi Amonia-air kapasitas 900cc
Menggunakan pipa celup 17 cm. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.
Zhu, Z. (1987), Testing of a Solar Powered Zeolite-Water Refrigeration. M. Eng.
LAMPIRAN
Proses desorbsi
Manometer saat desorbsi
Kontruksi pipa celup
Proses desorbsi
vii
ABSTRAK
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 3°Cdan COP tertinggi dalam penelitian adalah 0,97.
