Pengaruh debit aliran udara terhadap karakteristik mesin penghasil air dari udara menggunakan siklus kompresi uap

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. PENGARUH DEBIT ALIRAN UDARA TERHADAP KARAKTERISTIK MESIN PENGHASIL AIR DARI UDARA MENGGUNAKAN SIKLUS KOMPRESI UAP. SKRIPSI. Untuk memenuhi sebagian presyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin. Disusun Oleh : ANDREAS DICKY SURYA MAHARDIKA NIM : 175214129. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. THE EFFECT OF AIR FLOW DEBIT TO THE CHARACTERISTICS WATER-PRODUCING MACHINE FROM THE AIR USING VAPOR COMPRESSION CYCLE FINAL PROJECT. As partial fullfilment of requirement To obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By : ANDREAS DICKY SURYA MAHARDIKA STUDENT NUMBER : 175214129. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2019.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. PERNYATAAN KEASLIAN KARYA Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah digunakan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.. Yogyakarta, 11 Desember 2019. Andreas Dicky Surya Mahardika. v.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Univertsitas Sanata Dharma :. Nama. : Andreas Dicky Surya Mahardika. Nomor Mahasiswa. : 175214129. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :. Pengaruh debit aliran udara terhadap karakteristik mesin penghasil air dari udara menggunakan siklus kompresi uap. Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya .. Yogyakarta, 11 Desember 2019 Yang menyatakan,. Andreas Dicky Surya Mahardika. vi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK Penggunaan air tanah sebagai sumber air yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan manusia sehari-hari merupakan salah satu penyebab penurunan permukaan tanah, khususnya daerah perkotaan. Solusi dari masalah tersebut adalah dengan pembuatan alat yang dapat menghasilkan air bersih yang tidak berasal dari tanah, yaitu dari udara. Alat tersebut adalah mesin penghasil air dari udara. Mesin ini adalah mesin yang menggunakan prinsip kerja siklus kompresi uap. Tujuan penelitian ini adalah : (a) merancang dan merakit mesin penghasil air dari udara dengan sumber daya dari energi listrik. (b) mengetahui karakteristik siklus kompresi uap yang digunakan dalam mesin penghasil air dari udara yang telah dirakit yang menghasilkan volume air terbanyak meliputi (1) nilai Qin, (2) nilai Qout, (3) nilai Win, (4) nilai COPaktual, COPideal, Efisiensi. (c) mengetahui jumlah air maksimal yang dihasilkan mesin penghasil air dari udara dalam satuan liter/jam. Penelitian ini dilakukan secara eksperimental dengan merakit mesin penangkap air dari udara menggunakan mesin siklus kompresi uap dengan daya kompresor 1 PK. Refrigeran yang digunakan berjenis R410a. Mesin penghasil air dari udara memiliki 2 buah kipas dan 2 buah blower yang diletakan pada ruang sebelum evaporator yang digunakan untuk memadatkan udara sebelum masuk kedalam evaporator. Variasi dilakukan terhadap debit aliran udara yang dipadatkan, yaitu : (a) debit 1,0262 m3/s, (b) debit 2,151 m3/s, (c) debit 3,276 m3/s. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa : (a) mesin penghasil air dari udara berhasil dirancang dan dirakit serta dapat bekerja dengan baik sesuai yang diharapkan. (b) mesin penghasil air dari udara yang menghasilkan volume air terbanyak memiliki; (1) nilai Qin sebesar 158 kJ/kg, (2) nilai Qout sebesar 179,57 kJ/kg, (3) nilai Win sebesar 21,54 kJ/kg, (4) nilai COPaktual sebesar 7,34, nilai COPideal sebesar 9,26, nilai efisiensi sebesar 79,2%, (c) jumlah air maksimal yang dihasilkan oleh mesin penghasil air dari udara adalah 2,152 liter/jam pada variasi debit aliran udara 3,276 m3/s. Kata kunci : mesin penghasil air dari udara, siklus kompresi uap, refrigeran. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT The use of ground water as a source of water used to meet daily human needs is one of the causes of land subsidence, especially in urban areas. The solution to this problem is by making tools that can produce clean water that does not come from the ground, but from the air. The tool is water-producing machine from the air. This machine is using the working principle of the vapor compression cycle. The purpose of this study was: (a) to design and assemble the machine manufacturer from the air with the power source of electrical energy. (b) know the characteristics of the vapor compression cycle used in water-producing machines from the air assembled which produces the most volume of water air including (1) the value of Qin, (2) the value of Qout, (3) the value of Win, (4) the value of COPaktual, COPideal, Efficiency. (c) find out the maximum amount of water produced by waterproducing machine in liters/hour. This research was carried out experimentally by assembling waterproducing machines from the air using a steam compression cycle engine with 1 PK compressor power. The refrigerant used is of the R410a type. The air-producing machine has 2 fans and 2 blowers placed in the room before the evaporator is used to condense the air before entering the evaporator. Variations were made on compressed airflow debit, namely: (a) 1.0262 m3/s air flow debit (b) 2,151 m3/s air flow debit, (c) 3,276 m3/s air flow debit. The results of this study indicate that: (a) water-producing machinery from the air has been successfully designed and assembled and can work well as expected. (b) air-producing machines that produce the most volume of water; (1) Qin value of 158 kJ/kg, (2) Qout value of 179.57 kJ/kg, (3) Win value of 21.54 kJ/kg, (4) COPactual value of 7.34, COPideal value of 9,26, an efficiency value of 79.2%, (c) the maximum amount of water produced by water-producing machines from the air is 2,152 liters/hour at variation air flow debit of 3,276 m3/s. Keyword : water-producing machine from the air, vapor compression cycle, refrigerant. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia yang telah dilimpahkan-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelsaikan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib bagi setiap mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Univertas Sanata Dharma, untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin. Penulisan Skripsi ini dapat berjalan baik tidak lain juga karena berkat, bimbingan, nasihat, motivasi, dan doa yan diberikan oleh banyak pihak kepada penulis. Oleh karena itu, dengan segala hormat dan kerendahan hati, penulis mengucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada : 1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 2. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 3. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Dosen Pembimbing Skripsi. 4. Ir. Rines, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 5. Ir. Rines, M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi, Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma 6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 7. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas kerjasama diberikan kepada penulis selama menempuh perkuliahan. 8. Kedua orang tua penulis, Sartono dan Siti Sulastri yang telah memberi bantuan semangat, motivasi dan doa kepada penulis. 9. Monica Cahyaning Ratri, selaku kakak penulis yang telah memberi bantuan semangat, motivasi dan doa kepada penulis.. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 10. William Alexander, Anastasya Regita, Leon, Domincus Angga, Vincentius, Veronika Devy, Fatma Rosanti, Risky Prayogo, Tri Sulistyo selaku teman yang selalu memotivasi penulis selama proses pengerjaan skripsi. 11. Samuel Satya, Caecilia Mita, Veronica Icha, Deta, Fidelis Danang, Yosafat Anfin, Rio Aji, Jalu, Yosafat Abi selaku teman-teman perkap INSADHA 2019. 12. Seluruh teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan yang harus diperbaiki, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak demi penyempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanafaat bagi semua pihak. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.. Yogyakarta, 11 Desember 2019. Penulis. x.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i TITLE PAGE ........................................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv HALAMAN PERNYATAAN .................................................................................v HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ......................................................... vi ABSTRAK ............................................................................................................ vii ABSTRACT ........................................................................................................... viii KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 3 1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 3 1.4 Batasan Masalah ............................................................................................ 4 1.5 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 5 1.6 Luaran Penelitian ........................................................................................... 5 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA .........................................6 2.1 Dasar Teori .................................................................................................... 6 2.1.1 Metode-Metode Penghasil Air dari Udara ............................................. 6 2.1.2 Psychrometric Chart .............................................................................. 9 2.1.2.1 Parameter-Parameter pada Psychrometric Chart .......................... 10 2.1.2.2 Proses-Proses pada Psychrometric Chart ...................................... 11. xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.1.2.3 Proses-Proses yang Terjadi pada Mesin Penghasil Air dari Udara ............................................................................................. 16 2.1.2.4 Proses-Proses yang Terjadi pada Mesin Penghasil Air dari Udara pada Psychrometric Chart ............................................................. 18 2.1.2.5 Perhitungan-Perhitungan pada Psychrometric Chart .................... 20 2.1.3 Siklus Kompresi Uap pada Mesin Penghasil Air dari Udara ............... 21 2.1.3.1 Siklus Kompresi Uap ..................................................................... 22 2.1.3.1.1 Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap ....................... 22 2.1.3.1.2 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h dan Diagram T-s .. 23 2.1.3.2 Komponen-Komponen pada Siklus Kompresi Uap ..................... 26 2.1.3.2.1 Komponen Utama ................................................................. 26 2.1.3.2.2 Komponen Pendukung .......................................................... 31 2.1.3.3 Perhitungan-Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap ................... 33 2.2. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 37. BAB III METODOLOGI . ....... .............................................................................40 3.1. Objek Penelitian ........................................................................................ 40. 3.2. Alat, Bahan, dan Alat Ukur Penelitian ..................................................... 41. 3.2.1 Alat ....................................................................................................... 41 3.2.2 Bahan .................................................................................................... 42 3.2.3 Alat Ukur .............................................................................................. 47 3.3 Tata Cara Penelitian ..................................................................................... 51 3.3.1 Alur Penelitian ...................................................................................... 51 3.3.2 Pembuatan Mesin Penghasil Air dari Udara......................................... 53 3.4. Variasi Penelitian ...................................................................................... 54. 3.5. Skematik Pengambilan Data ..................................................................... 54 xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3.6. Cara Pengambilan Data ............................................................................. 56. 3.7. Cara Mengolah Data .................................................................................. 57. 3.8. Cara Mendapat Kesimpulan ...................................................................... 58. BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ....... 59 4.1. Hasil Penelitian ......................................................................................... 59. 4.2. Perhitungan dan Pengolahan Data ............................................................. 63. 4.2.1 Diagram P-h .......................................................................................... 63 4.2.2 Psychrometric Chart ............................................................................. 69 4.3. Pembahasan ............................................................................................... 75. 4.3.1 Pembahasan hasil data pada diagram P-h ............................................. 75 4.3.2 Pembahasan hasil data pada Psychrometric Chart ............................... 79 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 84 5.1 Kesimpulan… ............................................................................................... 84 5.2 Saran ........................................................................................................... .85 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 86 LAMPIRAN .......................................................................................................... 87. xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Panel Zero Mass Water ........................................................................7 Gambar 2.2 Mesin Dutch Rainmaker ......................................................................8 Gambar 2.3 Mesin AERO ........................................................................................9 Gambar 2.4 Psychrometric Chart ..........................................................................10 Gambar 2.5 Proses Cooling and Dehumidifying ....................................................12 Gambar 2.6 Proses heating ....................................................................................13 Gambar 2.7 Proses Cooling and Humidifying .......................................................13 Gambar 2.8 Proses Cooling ...................................................................................14 Gambar 2.9 Proses Humidifying ............................................................................14 Gambar 2.10 Proses Dehumidifying.......................................................................15 Gambar 2.11 Proses Heating and Dehumidifying ..................................................15 Gambar 2.12 Proses Heating and Humidifying......................................................16 Gambar 2.13 Skema Mesin Penghasil Air dari Udara ...........................................17 Gambar 2.14 Proses-proses yang terjadi pada Mesin Penghasil Air dari Udara pada Psychrometric Chart .......................................................................18 Gambar 2.15 Rangkaian Komponen Utama Siklus Kompresi Uap .......................22 Gambar 2.16 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h .........................................23 Gambar 2.17 Siklus Kompresi Uap pada Diagram T-s..........................................23 Gambar 2.18 Kompresor Rotari .............................................................................27 Gambar 2.19 Kondensor pipa bersirip ...................................................................28 Gambar 2.20 Pipa kapiler.......................................................................................29 Gambar 2.21 Evaporator ........................................................................................30 Gambar 2.22 Refrigeran R410a .............................................................................31. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 2.23 Filter .................................................................................................32 Gambar 2.24 High Pressure Gauge .......................................................................32 Gambar 2.25 Low Pressure Gauge ........................................................................33 Gambar 2.26 Kipas dan Blower .............................................................................33 Gambar 3.1 Objek Penelitian ................................................................................ 40 Gambar 3.2 Blower dan Kipas .............................................................................. 46 Gambar 3.3 Kipas Kondensor ............................................................................... 46 Gambar 3.4 Blower Evaporator ............................................................................ 47 Gambar 3.5 Penampil suhu digital dan Termokopel ............................................. 48 Gambar 3.6 Hygrometer Analog ........................................................................... 48 Gambar 3.7 Stopwatch .......................................................................................... 49 Gambar 3.8 Gelas Ukur dan Timbangan............................................................... 49 Gambar 3.9 High pressure gauge ......................................................................... 50 Gambar 3.10 Low pressure gauge ........................................................................ 51 Gambar 3.11 Anemometer .................................................................................... 51 Gambar 3.12 Gambar Skema Alur Penelitian ....................................................... 52 Gambar 3.13 Gambar skematik posisi alat ukur mesin penghasil air dari udara .. 54 Gambar 4.1 Siklus Kompresi Uap Diagram P-h pada variasi debit aliran udara = 3,276 m3/s ........................................................................................... 64 Gambar 4.2 Kondisi udara pada grafik psychrometric chart dalam variasi debit aliran udara = 3,276 m3/s ................................................................... 70 Gambar 4.3 Energi kalor yang diserap oleh evaporator (Qin) ............................... 75 Gambar 4.4 Nilai kalor yang dilepas oleh kondensor (Qout) ................................. 76 Gambar 4.5 Nilai kerja kompresor (Win) .............................................................. 77 Gambar 4.6 Nilai COPaktual pada tiap variasi ........................................................ 77 Gambar 4.7 Nilai COPideal pada tiap variasi .......................................................... 78 Gambar 4.8 Nilai efisiensi pada tiap variasi ......................................................... 79 xv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 4.9 Nilai laju aliran massa air pada tiap variasi....................................... 80 Gambar 4.10 Nilai besarnya perubahan kandungan uap air pada tiap variasi ...... 80 Gambar 4.11 Nilai besarnya laju aliran massa udara pada tiap variasi ................. 81 Gambar 4.12 Nilai debit aliran udara pada tiap variasi ......................................... 82 Gambar 4.13 Jumlah air yang diproduksi di setiap variasi penelitian .................. 82. xvi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Tabel Pengambilan Data ....................................................................... 56 Tabel 4.1 Hasil Percobaan Mesin Penghasil Air Dari Udara dengan variasi debit aliran udara 1,0262 m3/s ...................................................................... 60 Tabel 4.2 Hasil Percobaan Mesin Penghasil Air Dari Udara dengan variasi debit aliran udara 2,151 m3/s ......................................................................... 61 Tabel 4.3 Hasil Percobaan Mesin Penghasil Air Dari Udara dengan variasi debit aliran udara 3,276 m3/s ........................................................................ 62 Data untuk nilai-nilai entalpi................................................................. 64 Data hasil perhitungan Qin pada tiap variasi penelitian ......................... 65 Data hasil perhitungan Qout pada tiap variasi penelitian ....................... 66 Data hasil perhitungan Win pada tiap variasi penelitian ........................ 67 Data hasil perhitungan COPaktual pada tiap variasi penelitian ............... 68 Data hasil perhitungan COPideal pada tiap variasi penelitian ................. 68 Data hasil perhitungan Efisiensi ......................................................... 69 Data nilai kelembapan udara pada tiap variasi.................................... 71 Data nilai laju aliran massa air yang diembunkan pada tiap variasi ... 72 Data nilai Δw pada tiap variasi penelitian........................................... 73 Data nilai ṁ udara pada tiap variasi penelitian ...................................... 74 Data nilai ύ pada tiap variasi penelitian .............................................. 74. xvii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada tahun 2019, menurut data Worldometers, Indonesia merupakan negara dengan jumlah penduduk sekitar 269.536.482 jiwa atau 3,49% dari total penduduk dunia. Indonesia menempati urutan keempat terbanyak dunia dibawah China, India dan Amerika serikat. Jumlah penduduk yang setiap tahun meningkat juga mengakibatkan peningkatan kebutuhan akan Sumber Daya Alam (SDA), salah satunya adalah kebutuhan akan air bersih. Kebutuhan air bersih sangatlah penting, karena merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia. Namun pemenuhan kebutuhan air bersih di Indonesia terutama daerah perkotaan semakin susah dikarenakan air tanah yang tercemar. Masalah tentang ketersediaan air bersih di Indonesia juga diperparah dengan perubahan iklim yang membuat banyak wilayah di Indonesia mengalami musim kemarau yang panjang. Pada 2018 menurut Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) kekeringan melanda 4.053 desa dari 888 kecamatan di 111 kabupaten yang berada pada 11 Provinsi di Indonesia. Bencana kekeringan adalah masalah yang setiap tahunnya tak kunjung dapat diselesaikan di Indonesia. Pemenuhan kebutuhan air bersih di Indonesia menurut Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat (PUPR) sendiri baru mencapai 73,6 % pada 2018. Jumlah ini tentu masih sangat kurang dalam pemenuhan kebutuhan air besih nasional. Rendahnya angka pemenuhan kebutuhan air bersih di Indonesia juga disebabkan karena masyarakat Indonesia masih menggunakan air tanah. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. sebagai sumber utama pemenuhan kebutuhan air. Padahal penggunaan air tanah memiliki banyak dampak buruk salah satunya karena banyak air tanah yang sudah tercemar dan juga penggunaan air tanah secara terus menerus mengakibatkan penurunan muka tanah. Penurunan muka air tanah sendiri sudah berakibat sangat parah, Badan Perencanaan Pembangunan Nasional (BAPPENAS) merilis data yang menunjukan bahwa rata-rata penurunan muka tanah di Jakarta sudah mencapai 318 cm/tahun, sedangkan di Semarang penurunan muka tanah mencapai 2-17 cm/tahun. Selain mengandalkan air tanah, sumber pemenuhan kebutuhan air oleh masyarakat Indonesia adalah menggunakan air sungai, padahal dalam prakteknya, sungai-sungai di Indonesia mengalami pencemaran yang mengakibatkan kualiatas airnya buruk dan tidak layak konsumsi. Menurut data yang dirilis Direktorat Jendral Pengendalian Pencemaran dan Kerusakan Lingkungan, didapati ada 52 sungai di Indonesia berstatus cemar berat, 20 aliran sungai berstatus cemar sedang hingga cemar berat dan 7 sungai mengalami pencemaran ringan hingga cemar berat. Tercemarnya air bersih yang berasal dari dalam tanah, kekeringan yang berkepanjangan dan tercemarnya daerah aliran sungai yang ada di Indonesia mengakibatkan menurunnya kualitas dan jumlah air bersih yang dapat dimanfaatkan penduduk Indonesia memenuhi kebutuhan sehari-hari. Sehingga diperlukan solusi tepat guna untuk memenuhi kebutuhan air bersih di Indonesia tanpa mengambil air dari dalam tanah ataupun dari sungai. Di dalam udara terkandung uap air. Dari psychrometric chart semua properti udara dapat diketahui. Kelembaban spesifik adalah banyaknya kandungan massa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. uap air di dalam setiap 1 kg udara. Semakin besar nilai kelembaban spesifik, semakin banyak kandungan air di dalam udara. Kelembaban spesifik berhubungan dengan kelembaban relatif. Kelembaban relatif adalah banyaknya kandungan air di dalam udara dibandingkan dengan banyaknya kandungan air maksimal yang dapat dikandung udara pada kondisi udara yang sama. Untuk kelembaban relatif yang sama, semakin besar suhu udara semakin besar kelembaban spesifiknya. Oleh karena itu solusi untuk pemenuhan kebutuhan air bersih dapat dilakukan dengan jalan mengambil air dari udara. Air yang terkandung di dalam udara dapat diambil melalui beberapa cara. Pengambilan air dari udara ini disebut proses pengeringan udara, karena udara yang diambil airnya akan menjadi udara kering. Pengeringan udara dapat dilakukan dengan melewatkan udara pada evaporator, sehingga dapat dibuat mesin penangkap air dari udara dengan menggunakan komponen AC dengan menggunakan siklus kompresi uap. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah adalah sebagai berikut : a. Bagaimanakah merancang dan merakit mesin penghasil air dari udara? b. Bagaimanakah karakteristik mesin penghasil air dari udara yang menggunakan siklus kompresi uap? c. Berapakah volume air terbanyak yang dihasilkan oleh mesin penghasil air dari udara dalam satu jamnya? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : a. Merancang dan merakit mesin penghasil air dari udara dengan sumber daya dari energi listrik..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4. b. Mengetahui karakteristik siklus kompresi uap yang digunakan dalam mesin penghasil air dari udara yang yang telah dirakit tersebut meliputi : 1. Besarnya energi yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (Qin) 2. Besarnya energi yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout) 3. Besarnya energi yang digunakan untuk menggerakkan kompresor (Win) 4. Nilai COPaktual, COPideal, Efisiensi c. Mengetahui jumlah air terbanyak yang dihasilkan mesin penghasil air dalam satuan liter/jam. 1.4 Batasan Masalah Batasan-batasan yang diambil dalam pembuatan mesin penghasil air dari udara adalah : a. Mesin penghasil air dari udara menggunakan sistem kerja mesin siklus kompresi uap dengan komponen utama kompresor, evaporator, kondensor dan pipa kapiler. b. Mesin penghasil air dari udara menggunakan daya kompresor sebesar 1 PK. c. Komponen utama yang lain, ukurannya menyesuaikan dengan daya komprresor. d. Komponen utama mesin siklus kompresi uap menggunakan komponen standar yang dijual di pasaran. e. Mesin penghasil air dari udara menggunakan tambahan berupa 2 buah blower dengan daya 150 W dan 2 kipas dengan daya 35 W untuk memadatkan udara. f. Mesin penghasil air dari udara menggunakan tegangan listrik 1 fasa dengan tegangan 220V/50Hz. g. Suhu kerja evaporator lebih rendah dari suhu udara luar. h. Suhu kerja kondensor lebih tinggi dari suhu udara luar..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5. i. Refrigeran yang digunakan pada siklus kompresi uap adalah R410a. j. P-h diagram dan T-s diagram diasumsikan tidak terjadi pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut. k. Dimensi mesin penangkap air dari udara adalah 100 cm x 170 cm x 80 cm 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: a. Berkontribusi dalam menambah khazanah ilmu pengetahuan terutama tentang mesin penghasil air dari udara yang bekerja dengan sumber energi listrik yang dapat ditempatkan di perpustakaan atau dipublikasikan pada kalayak ramai. b. Berkontribusi dalam memberikan alternatif bagaimana mendapatkan air bersih dan sehat dengan sumber air alternatif yang bukan dari tanah yaitu dari udara. c. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi peneliti yang melakukan penelitian terkait dengan mesin penghasil air dari udara. 1.6 Luaran Penelitian Luaran penelitian ini berupa teknologi tepat guna berupa mesin penghasil air dari udara dengan sumber daya dari listrik yang dapat digunakan oleh masyarakat luas..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Dasar Teori 2.1.1 Metode-Metode Penghasil Air dari Udara Perkembangan dunia teknologi menghasilkan banyak metode untuk menghasilkan air khususnya dari udara antara lain : (a) Zero Mass Water, (b) Dutch Rainmaker, (c) AERO a.. Zero Mass Water Zero mass water adalah alat solar panel tenaga surya yang dapat. menghasilkan air bersih siap konsumsi (Gambar 2.1). Alat ini dikembangkan oleh Arizona State University dan sudah dipasarkan secara internasional. Alat ini mempunyai luasan sekitar 2,8 meter persegi dan mampu menghasilkan listrik melalui panel surya Photovoltaic (yang energinya sebagian disimpan dalam baterai li-ion untuk menjaga tekanan pada malam hari) dan menggunakan energi yang dihasilkan untuk melangsungkan siklus kondensasi dan evaporasi yang mampu menghasilkan 2-5 liter air per hari dengan daya tampung air maksimalnya sebesar 30 liter. Prinsip kerja dari alat ini adalah memproduksi air dengan mengkondensasi uap air di udara di mana ketika udara menyentuh permukaan yang lebih dingin akan menghasilkan air yang kemudian ditampung di wadah. Air yang dihasilkan akan mengalir melewati blok mineral yang akan menambah kalsium dan magnesium serta menaikan PH yang membuat air sedikit basa dan bisa langsung dikonsumsi. Perawatan yang dibutuhkan hanyalah perlu penggantian filter setiap tahunya serta penggantian selongsong mineral setiap 5 tahun sekali.. 6.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. Gambar 2.1 Panel Zero Mass Water (Sumber : https://treehugger.com) b.. Mesin Pemanen Air dengan Kincir (Dutch Rainmaker) Teknologi penghasil air dari udara selanjutnya adalah Dutch Rainmaker. (Gambar 2.2). Alat ini bergerak dengan menggunakan energi angin dan tidak menggunakan energi listrik dari fosil untuk bekerja. Ukuran dari alat ini cukup kecil (10-20 kali lebih kecil dari kincir angin Belanda) namun air yang dapat diproduksi tiap harinya dapat mencapai 7000 liter air/hari. Cara kerja dari alat ini cukup sederhana, turbin angin menggerakkan pompa kalor yang digunakan untuk mendinginkan udara yang mengalir masuk menuju water production unit. Pendinginan akan mengurangi kemampuan udara menahan uap air, sehingga kelebihan air di udara memadat dan menjadi tetesan air. Air yang diproduksi kemudian ditampung dalam tangki peyimpanan yang terletak dibagian bawah dari unit ini yang kemudian dapat dimanfaatkan. Air yang dihasilkan juga bisa langsung dikonsumsi oleh masyarakat sekitar. Alat ini mampu bekerja dimana saja seperti pulau terpencil maupun daerah yang belum memiliki pasokan listrik dan bahan bakar. Karena selain tidak membutuhkan sumber energi listrik, alat ini dapat menghasilkan air sekalipun udara disekitar kering dan curah hujan di daerah tersebut rendah..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. Gambar 2.2 Mesin Dutch Rainmaker (Sumber : https://warstek.com) c.. AERO AERO adalah mesin yang dapat menghasilkan air dari molekul udara (Gambar. 2.3). Mesin ini menghasikan air dengan menyerap molekul air secara pasif menggunakan membran kapas berlapis polimer. Ketika selaput kapas penuh, mesin akan bergerak memutar dan air akan diperas. Air yang dihasilkan dari pemerasan selaput akan disimpan pada wadah dibawah mesin. Air yang dihasilkan kemudian dapat digunakan untuk menyiram perkebunan. AERO dapat menghasilkan air hingga 200L per hari dan cukup untuk memasok kebutuhan air 50m2 kebun sayur. Mesin ini menggunakan panel surya sebagai sumber listrik sehingga ramah lingkungan. AERO dapat tersambung dengan aplikasi penyiram kebun serta dapat mendeteksi kebutuhan air pada kebun yang disiraminya. Aplikasi ini dapat dikontrol dari jarak jauh sehingga pemilik kebun tidak perlu datang ke kebun dan dapat mengontrol dari rumah. Aplikasi ini juga dapat memastikan ketersediaan air sehingga air yang telah diproduksi tidak terbuang sia-sia dan lebih efisien..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. Gambar 2.3 Mesin AERO (Sumber : http://asiadesignprize.com) 2.1.2 Psychrometric Chart Salah satu cara untuk mendapatkan data-data sekunder pada penelitian ini adalah menggunakan grafik psychrometric chart. Psychrometric Chart adalah grafik yang dapat memberikan informasi sifat-sifat campuran udara dengan uap air, dan ini mempunyai arti yang sangat penting dalam menentukan properti-properti udara pada keadaan tertentu. Dari grafik psychrometric chart kita dapat menentukkan nilai properti udara seperti enthalpy (h), kelembapan relatif (RH), kelembapan spesifik (W), spesifik volume (SpV), temperatur udara kering (Tdb), temperatur udara basah (Twb), dan temperatur titik pengembunan (Tdp) apabila minimal 2 properti sudah diketahui nilainya terlebih dahulu. Misalnya temperatur udara kering (Tdb) dan temperatur udara basah (Twb) sudah diketahui, maka nilai property udara seperti h, RH, SpV, W, dan Tdp dapat diketahui dengan menggunakan psychrometric chart. Pada Gambar 2.4 menunjukkan contoh grafik psychrometric chart yang dipakai pada penelitian mesin penghasil air dari udara..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. Gambar 2.4 Psychrometric Chart (Sumber : https://fenix.tecnico.ulisboa.pt) 2.1.2.1 Parameter-Parameter pada Psychrometric Chart Parameter-parameter udara dalam psychrometric chart antara lain : (a) drybulb temperature (Tdb), (b) wet-bulb temperature (Twb), (c) dew-point temperature (Tdp), (d) spesific humidity (W), (e) specific volume (SpV), (f) relative humidity (RH), (g) entalpi (h). a. Dry-bulb temperature (Tdb) Dry-bulb temperature adalah suhu udara yang diperoleh melalui pengukuran dengan menggunakan termometer dengan kondisi bulb termometer dalam keadaan kering (bulb tidak dibasahi air) b. Wet-bulb temperature (Twb) Wet-bulb temperature adalah suhu udara yang diperoleh melalui pengukuran dengan menggunakan termometer dengan kondisi bulb termometer dalam keadaan basah (bulb dibasahi dengan air) c. Dew-point temperature (Tdp).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. Dew-point temperature adalah suhu dimana udara tidak dapat menerima uap air lagi karena sudah jenuh atau dengan kata lain batas suhu dimana uap air di dalam udara mengalami proses pengembunan ketika udara didinginkan (suhu titik embun dari uap air yang ada di udara). d. Spesific humidity (W) Spesific humidity adalah perbandingan massa kandungan uap air di dalam setiap satu kilogram udara kering yang ada di atmosfer (𝑘𝑔 𝑎𝑖𝑟 ⁄𝑘𝑔 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 𝑘𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔) e. Specific volume (SpV) Specific volume adalah volume udara campuran dengan satuan meter kubik perkilogram udara kering, dapat juga dikatakan sebagai meter kubik udara kering atau meter kubik campuran perkilogram udara kering. f. Relative Humidity (RH) Relative Humidity adalah persentase perbandingan jumlah air yang terkandung di dalam 1m3 dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1m3 tersebut. Semakin besar nilai RH, maka semakin kecil kemampuan udara tersebut menyerap uap air. g. Entalpi (h) Entalpi adalah banyaknya kalor (energi) yang ada dalam udara setiap satu satuan massa. Entalpi ini merupakan jumlah total energi yang ada dalam suatu sistem temodinmika. 2.1.2.2 Proses-Proses pada Psychrometric Chart Proses-proses yang terjadi pada Psychrometric Chart antara lain : (a) proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying), (b) proses.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. pemanasan (heating), (c) proses pendinginan dan penaikkan kelembapan (cooling and humidifying), (d) proses pendinginan (cooling), (e) proses penaikkan kelembapan (humidifying), (f) proses penurunan kelembapan (dehumidifying), (g) proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying), (h) proses pemanasan dan penaikkan kelembapan (heating and humidifying). a.. Proses Pendinginan dan Penurunan Kelembapan (cooling and dehumidifying) Proses pendinginan dan penurunan kelembapan adalah proses penurunan kalor. sensibel dan penurunan kalor laten udara (Gambar 2.5). Pada proses pendinginan dan penurunan kelembapan terjadi penurunan temperatur bola kering, terperatur bola basah, penurunan entalpi, penurunan volume spesifik, penurunan temperatur titik embun, dan penurunan kelembapan spesifik. Sementara itu kelembapan relatif dapat mengalami peningkatan dan dapat mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya. Gambar 2.5 Proses Cooling and Dehumidifying (Sumber : https://kiveand.com) b.. Proses Pemanasan (heating) Proses pemanasan adalah proses penambahan kalor sensible ke udara. (Gambar 2.6). Pada proses pemanasan, terjadi peningkatan : temperatur bola kering,.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. temperatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Temperatur titik embun dan kelembapan spesifik tetap konstan. Namun kelembapan relatif mengalami penurunan.. W1=W2. Gambar 2.6 Proses heating c.. Proses Pendinginan dan Penaikkan Kelembapan (cooling and humidifying) Proses pendinginan dan penaikkan kelembapan berfungsi untuk menurunkan. temperatur dan menaikkan kandungan uap air di udara (Gambar 2.7). Proses ini menyebabkan perubahan suhu temperatur bola kering, temperatur bola basah, dan kelembapan spesifik. Pada proses ini, terjadi penurunan temperatur bola kering dan volume spesifik. Selain itu, terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik embun, kelembapan relatif, dan kelembapan spesifik.. Gambar 2.7 Proses Cooling and Humidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. d.. Proses Pendinginan (cooling) Proses pendinginan adalah proses pengambilan kalor sensibel dari udara. sehingga udara mengalami penurunan (Gambar 2.8). Pada proses pendinginan, terjadi penurunan pada suhu bola kering, suhu bola basah, dan volume spesifik. Namun, terjadi peningkatan pada kelembapan relatif. Pada kelembapan spesifik dan suhu titik embun tidak terjadi perubahan atau konstan. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah garis horizontal ke arah kiri.. W1=W2. Gambar 2.8 Proses Cooling e.. Proses Penaikan Kelembapan (humidifying) Proses penaikkan kelembapan merupakan penambahan kandungan uap air ke. udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi kenaikan entalpi, suhu bola basah, titik embun, dan kelembapan spesifik. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah garis vertikal ke arah atas (Gambar 2.9).. Tdb1=Tdb2. Gambar 2.9 Proses Humidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. f.. Proses Penurunan Kelembapan (dehumidifying) Proses penurunan kelembapan merupakan proses pengurangan kandungan. uap air pada udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi penurunan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembapan spesifik. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah garis bertikal ke arah bawah (Gambar 2.10).. Tdb1=Tdb2. Gambar 2.10 Proses Dehumidifying g.. Proses Pemanasan dan Penurunan Kelembapan (heating and dehumidifying) Proses pemanasan dan penurunan kelembapan berfungsi untuk menaikkan. suhu bola kering dan menurunkana kandungan uap air pada udara. Pada proses ini terjadi penurunan kelembapan spesifik, entalpi, suhu bola basah, dan kelembapan relatif. Akan tetapi terjadi peningkatan suhu bola kering. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah ke arah kanan bawah (Gambar 2.11). Gambar 2.11 Proses Heating and Dehumidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. h.. Proses Pemanasan dan Penaikkan Kelembapan (heating and humidifying) Pada proses ini udara dipanaskan disertai dengan penambahan uap air. Pada. proses ini terjadi kenaikkan kelembapan spesifik, entalpi, suhu bola basah, dan suhu bola kering. Garis pada Psychrometric Chart adalah ke arah kanan atas (Gambar 2.12).. Gambar 2.12 Proses Heating and Humidifying 2.1.2.3 Proses-Proses yang Terjadi pada Mesin Penghasil Air dari Udara Gambar 2.13 menunjukan skema dari mesin penghasil air dari udara. Pada mesin tersebut terjadi beberapa proses yang menghasilkan air dari udara. Pertama adalah proses pemadatan udara yang terjadi pada ruangan sebelum udara masuk evaporator. Pemadatan ini berfungsi untuk menambah tingkat kelembapan udara dengan bantuan blower dan kipas sebagai pemadat udara. Kemudian proses selanjutnya adalah pendinginan yang dilakukan oleh evaporator. Proses ini membuat suhu udara turun dengan nilai kelembapan spesifik tetap. Selanjutnya adalah proses pendinginan dan dehumidifikasi, pada proses ini udara menjadi dingin dan kadar air dalam udara berkurang dari sebelumnya karena kadar air berubah menjadi embun yang kemudian menetes menjadi air di dalam evaporator. Proses terakhir yaitu proses pemanasan. Pada proses ini terjadi peningkatan suhu udara, hal ini dikarenakan udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. melewati kondensor dimana suhu pada kondensor sangat tinggi, sehingga udara yang melewati kondensor akan mengalami peningkatan suhu.. Gambar 2.13 Skema Mesin Penghasil Air dari Udara Keterangan Gambr 2.13 1.. Kipas. 2.. Blower. 3.. Evaporator. 4.. Kompresor. 5.. Kondensor. 6.. Filter. 7.. Pipa Kapiler. A : Udara sebelum masuk ruang pemadat udara B : Udara di dalam pemadat udara C : Udara di dalam evaporator dan mengalami proses pengembunan D : Udara keluar dari evaporator E : Udara keluar dari kondensor.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. 2.1.2.4 Proses-Proses yang Terjadi pada Mesin Penghasil Air dari Udara pada Psychrometric Chart Gambar 2.14 menyajikan proses kerja yang terjadi di dalam mesin penghasil air dari udara yang digambarkan pada psychrometric chart. Proses yang terjadi anatara lain : 1. Proses Heating and Humidifying (A-B) 2. Proses Cooling (B-C) 3. Proses Cooling and Dehumidifying (C-D) 4. Proses Heating (D-E). W. Tdb Gambar 2.14 Proses-proses yang terjadi pada Mesin Penghasil Air dari Udara pada Psychrometric Chart Keterangan pada Gambar 2.14 : a. Proses A-B : Proses Heating and Humidifying Proses dari A ke B adalah proses pemanasan dan penaikan kelembapan spesifik udara yang terjadi di ruang pemadat udara sebelum udara masuk ke evaporator. Proses ini dibantu dengan blower dan kipas yang berfungsi sebagai pemadat udara yang mengakibatkan kenaikan kelembapan spesifik dan suhu udara bola kering (Tdb)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. b. Proses B-C : Proses Cooling Proses dari B ke C adalah proses pendinginan udara setelah dipadatkan yang berlangsung di evaporator. Pada proses ini terjadi penurunan temperatur udara bola kering dan bola basah. Proses pendinginan berjalan pada nilai kelembapan spesifik yang tetap sampai mencapai suhu titik embun. c. Proses C ke D : Proses Cooling and Dehumidifying Proses dari C ke D adalah proses pendinginan dan pengembunan uap air dari udara yang terjadi di dalam evaporator. Pada proses ini terjadi penurunan nilai temperatur bola kering (Tdb), temperatur bola basah (Twb) dan penurunan entalpi serta nilai kelembapan spesifik dikarenakan uap air telah mengalami pengembunan ketika didinginkan di evaporator. Proses cooling and dehumidifying pada kompresor ini menghasilkan titik-titik air yang kemudian ditampung. d. Proses D –E : Proses Heating Proses dari D ke E adalah proses pemanasan yang dilakukan di dalam kondensor dan kompresor. Pada proses ini terjadi peningkatan suhu bola kering (Tdb) dan suhu bola basah (Twb) dimana udara melewati kondensor dan kompresor yang sedang bekerja pada suhu tinggi, sehingga udara meningkat suhunya. Setelah itu suhu udara dibuang ke luar ruangan. Proses ini bertujuan untuk menurunkan suhu kerja kondensor agar tidak terlalu tinggi. e. Tevap Titik Tevap adalah suhu kerja evaporator pada mesin penghasil air dari udara. Suhu kerja evaporator diperoleh dari hasil penggambaran siklus kompresi uap pada diagram p-h..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. f. Tkond Titik Tkond adalah suhu kerja kondensor pada mesin penghasil air dari udara. Tkond diperoleh dari hasil penggambaran siklus kompresi uap pada diagram p-h. 2.1.2.5 Perhitungan-Perhitungan pada Psychrometric Chart Dengan menggunakan psychrometric chart, dari data-data hasil penilitian dapat dihitung: (a) laju aliran massa air yang diembunkan (ṁair), (b) besarnya perubahan kandungan uap air (Δw), (c) laju aliran massa udara (ṁ udara), (d) debit aliran udara (ύ) : a. Laju aliran massa air yang diembunkan (ṁair) Laju aliran massa air yang diembunkan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.1) 𝑚𝑎𝑖𝑟. ṁair=. ∆𝑡. …(2.1). Pada Persamaan (2.1) :. ṁ. : Laju aliran massa air (kgair/jam). mair : Jumlah air yang dihasilkan (kg) Δt. : Selang waktu pengukuran (jam). b. Besarnya kandungan uap air per satuan massa udara (Δw) Besarnya perubahan kandungan uap air per satuan massa udara dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.2) Δw : WA - WB. …(2.2).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. Pada Persamaan (2.2) : ΔW : Perubahan kandungan uap air (kgair/kgudara) WA : Kelembapan spesifik udara saat masuk evaporator (kgair/kgudara) WB : Kelembapan spesifik udara setelah keluar kondensor (kgair/kgudara) c. Laju aliran massa udara (ṁ udara) Laju aliran massa udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.3) ṁ udara =. 𝑚𝑎𝑖𝑟. …(2.3). 𝑊𝐴 −𝑊𝐵. Pada Persamaan (2.3) : ṁ udara : Laju aliran massa udara (kgudara/jam) ṁ air : Laju aliran massa air (kgair/jam) WA. : Kelembapan. spesifik udara saat masuk evaporator (kgair/kgudara). WB : Kelembapan spesifik udara setelah keluar kondensor (kgair/kgudara) d. Debit aliran udara (ύ) Debit aliran udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.4). ύ=. ṁ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎. Pada Persamaan (2.4) ύ. : Debit aliran udara (m3/jam). ṁudara. : Laju aliran massa udara (kgudara/jam). 𝜌udara. : Massa jenis udara (1,2 kgudara/m3). 2.1.3 Siklus Kompresi Uap pada Mesin Penghasil Air dari Udara. …(2.4).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. 2.1.3.1 Siklus Kompresi Uap Siklus kompresi uap adalah siklus yang terjadi pada mesin pendingin yang menggunakan proses penguapan dalam menyerap panas dengan menggunakan media pendingin berupa refrigeran atau freon. Siklus ini menggunakan kompresor sebagai alat kompresi refrigeran yang dalam keadaan bertekanan rendah akan menyerap kalor dari tempat yang didinginkan kemudian masuk ke sisi penghisap dimana uap refrigeran tersebut ditekan di dalam kompresor sehingga berubah menjadi uap bertekanan tinggi yang dikeluarkan pada sisi keluaran. 2.1.3.1.1 Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap Rangkaian komponen pada siklus kompresi uap yang digunakan pada mesin penghasil air dari udara dapat dilihat pada Gambar 2.15. Gambar 2.15 Rangkaian Komponen Utama Siklus Kompresi Uap Pada Gambar 2.15 Win menunjukkan kerja yang dilakukan oleh kompresor persatuan massa refrigeran sedangkan Qin merupakan besarnya kalor yang dihisap oleh evaporator persatuan massa refrigeran dan Qout adalah besarnya energi kalor yang.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. dilepas oleh kondensor persatuan massa refrigeran. Pada penelitian ini Qin diserap dari udara yang dialirkan ke evaporator dan Qout dilepaskan oleh kondensor secara alami. 2.1.3.1.2 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h dan Diagram T-s Siklus kompresi uap bila digambarkan dalam diagram P-h dan diagram T-s akan terlihat seperti pada Gambar 2.16 dan Gambar 2.17. Gambar 2.16 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h. Gambar 2.17 Siklus Kompresi Uap pada Diagram T-s.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. Dalam siklus kompresi uap, refrigeran mengalami gas lanjut beberapa proses yaitu : a. Proses 1-2 : Proses Kompresi Proses 1-2 adalah proses kompresi, yang merupakan proses untuk menaikkan tekanan refrigeran. Proses ini terjadi di kompresor. Proses ini berlangsung secara isoentropi (proses berlangsung pada entropi (s) yang konstan). Kenaikan tekanan yang dialami refrigeran yang berada dalam fase gas bertekanan rendah menyebabkan suhu refrigeran pun ikut mengalami kenaikan, dengan nilai suhu yang lebih tinggi dari suhu ruangan. Hal ini dimaksudkan agar suhu kerja kondensor lebih tinggi dari suhu yang ada di sekitar kondensor, sehingga akan terjadi proses perpindahan kalor dari kondensor ke udara sekitar. Pada proses ini entalpi refrigeran mengalami peningkatan dari h1 ke h2. b. Proses 2-2a : Proses Desuperheating Proses 2-2a adalah proses desuperheating, pada proses ini terjadi penurunan suhu pada tekanan yang tetap. Proses ini terjadi ketika refrigeran melewati kondensor. Pada saat proses desuperheating berlangsung, kalor dari refrigeran dibuang keluar, sehingga suhunya turun. Perpindahan kalor dapat terjadi karena suhu refrigeran lebih tinggi dibandingkan dengan suhu udara disekitar kondensor. c. Proses 2a-3a : Proses Kondensasi Proses 2a-3a merupakan proses kondensasi atau proses pengembunan refrigeran, atau pelepasan kalor dari refrigeran ke lingkungan di sekitar kondensor yang berlangsung pada suhu dan tekanan yang konstan atau tetap. Proses pengembunan adalah proses perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh. Pada.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. proses kondensasi ini entalpi dan entropi refrigeran mengalami penurunan. d. Proses 3a-3 : Proses Subcooling Proses 3a-3 adalah proses subcooling atau biasa disebut proses pendinginan lanjut. Pada proses ini terjadi penurunan suhu. Proses subcooling membuat refrigeran yang keluar dari kondensor benar-benar dalam keadaan cair. Hal ini membuat refrigeran lebih mudah mengalir melalui katup ekspansi dalam sebuah sistem pendingin. Pada proses ini juga terjadi penurunan entalpi dan dalam keadaan tekanan yang tetap. e. Prose 3-4 : Proses Throttling Proses 3-4 merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang konstan. Proses ini berlangsung selama refrigeran mengalir di dalam pipa kapiler. Pada proses ini refrigeran mengalami perubahan fase dari cair lanjut menuju ke fase campuran (campuran fase cair dan fase gas). Akibat dari penurunan tekanan tersebut, suhu refrigeran mengalami penurunan juga. Suhu keluar pipa kapiler diasumsikan sama dengan suhu kerja evaporator. Entropi refrigeran mengalami kenaikan pada proses ini. f. Proses 4-1a : Proses Evaporasi Proses 4-1a merupakan proses evaporasi atau penguapan. Proses ini berlangsung di dalam evaporator. Ketika proses ini berlangsung, akan terjadi perubahan fase, dari fase campuran (gas dan cair) menuju ke fase gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena suhu refrigeran lebih rendah dari pada suhu lingkungan disekitar evaporator, sehingga terjadi proses penyerapan kalor dari lingkungan di sekitar evaporator ke dalam evaporator. Proses ini terjadi pada.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. tekanan dan suhu yang konstan. Nilai entalpi dan entropi refrigeran mengalami proses peningkatan. g. Proses 1a-1 : Superheating Proses 1a-1 merupakan proses superheating atau pemanasan lanjut. Proses ini terjadi karena masih terjadi adanya aliran kalor dari lingkungan ke refrigeran meskipun refrigeran sudah mencapai suhu gas jenuh. Akibatnya refrigeran yang akan masuk ke kompresor berada pada fase gas panas lanjut (temperatur refrigeran lebih tinggi dari temperatur gas jenuh). Pada proses ini akan mengakibatkan kenaikan temperatur refrigeran. Nilai entalpi juga akan mengalami kenaikan. Proses ini berlangsung pada tekanan yang tetap. 2.1.3.2 Komponen-Komponen pada Siklus Kompresi Uap Pada dasarnya komponen penyusun mesin penghasil air dari udara terbagi menjadi dua bagian yaitu komponen utama dan komponen pendukung. Pembagian komponen ini berdasarkan tingkat keutamaan dari alat atau komponen tersebut dalam sistem kompresi udara. 2.1.3.2.1. Komponen Utama. Komponen utama adalah komponen yang keberadaanya mutlak dan harus ada dalam mesin siklus kompresi uap. Karena jika salah satu dari komponen utama tidak ada di dalam sistem, maka sistem tersebut tidak akan bisa bekerja. Pada siklus kompresi uap terdapat 5 komponen utama yang membuat mesin siklus kompresi uap dapat bekerja. Komponen utama mesin siklus kompresi uap terdiri dari (a).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. kompresor, (b) kondensor, (c) pipa kapiler, (d) evaporator, (e) refrigeran, berikut penjelasan singkat tiap komponen : a.. Kompresor Kompresor pada mesin siklus kompresi uap berfungsi selayaknya jantung pada. manusia, karena kompresor bertugas untuk memompa refrigeran ke seluruh sistem. Kompresor berfungsi untuk menghisap refrigeran yang berada pada fase gas jenuh tekanan rendah dan suhu terendah dari evaporator dan kemudian memampatkan refrigeran tersebut, sehingga menjadi refrigeran dengan fase gas yang memiliki tekanan dan suhu tinggi, lalu dialirkan ke kondensor. Proses ini bertujuan untuk membuat suhu kerja kondensor lebih tinggi dibanding suhu sekitar kondensor sehingga terjadi perpindahan kalor dari kondensor ke suhu sekitar. Pada Gambar 2.18 disajikan gambar kompresor rotari.. Gambar 2.18 Kompresor Rotari b.. Kondensor Pada mesin siklus kompresi uap, kondensor berfungsi untuk merubah fase. refrigeran dari gas bertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi atau biasa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. disebut dengan proses kondensasi. Refrigeran hasil kondensasi tersebut kemudian dialirkan ke evaporator melalui pipa kapiler. Agar proses perubahan fasa yang diinginkan ini dapat terjadi, maka kalor yang ada di dalam refrigeran bertekanan tinggi harus dibuang keluar dari sistem yaitu dibuang ke lingkungan sekitar. Adapun kalor ini berasal dari 2 sumber, yaitu kalor yang diserap refrigeran ketika mengalami proses evaporasi dan kalor dari hasil kerja yang dilakukan di kompresor selama terjadinya proses kompresi Pada kondensor gas refrigeran bertekanan rendah dikompresi sehingga menjadi gas refrigeran bertekanan dan bersuhu tinggi dimana temperatur kondensasinya lebih tinggi dari temperatur lingkungan sekitar kondensor. Dengan temperatur kondensasi yang lebih tinggi dari temperatur sekitar kondensor maka akan dengan mudah terjadinya proses perpindahan kalor dari refrigeran ke lingkungan sekitar kondensor. Seperti kita ketahui secara umum “kalor akan mengalir dari substansi yang bertemperatur lebih tinggi ke subsatansi yang bertemperratur lebih rendah”. Pada Gambar 2.19 disajikan gambar kondensor jenis pipa bersirip. Kondensor terletak diantara kompresor dan pipa kapiler.. Gambar 2.19 Kondensor pipa bersirip.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. c.. Pipa Kapiler Pipa kapiler pada mesin siklus kompresi uap berfungsi untuk menurunkan. tekanan refrigeran (Gambar 2.20). Fungsi utama pipa kapiler ini adalah menghubungkan dua bagian tekanan berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan rendah. Refrigeran bertekanan tinggi setelah melewati pipa kapiler akan menurun tekanannya. Refrigeran yang melewati pipa kapiler akan mengalami perubahan fase dari fase cair lanjut menuju ke fase campuran. Akibat dari penurunan tekanan refrigeran menyebabkan penurunan suhu. Pada bagian inilah (pipa kapiler) refrigeran mencapai suhu terendah (terdingin). Pipa kapiler terletak antara kondensor dan evaporator.. Gambar 2.20 Pipa kapiler d.. Evaporator Evaporator pada mesin siklus kompresi uap berfungsi untuk menyerap dan. mengalirkan kalor dari udara ke refrigerant (Gambar 2.21). Didalam evaporator terjadi proses perubahan fase refrigeran dari fase campuran ke fase gas jenuh, perubahan ini terjadi karena suhu refrigeran lebih rendah dibandingkan suhu lingkungan sekitar evaporator. Secara sederhana, evaporator bisa dikatakan sebagai alat penukar kalor. Kalor disekitar mesin pendingin diserap oleh evaporator dan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. masuk melewati sirip-sirip pipa sehingga suhu udara yang keluar dari sirip-sirip menjadi lebih dingin dari kondisi semula.. Gambar 2.21 Evaporator e.. Refrigeran Refrigeran merupakan bahan pendingin atau fluida yang digunakan oleh mesin. siklus kompresi uap untuk menyerap kalor melalui perubahan fase dari cair ke gas (evaporasi) dan membuang kalor melalui perubahan fase dari gas ke cair (kondensasi). Sehingga refrigeran dapat dikatakan sebagai pemindah kalor dalam sistem pendingin. Gambar 2.22 menunjukkan refrigeran yang dipergunakan. Syarat-syarat untuk kriteria bahan pendingin yang digunakan dalam mesin siklus kompresi uap adalah : 1. Tidak beracun. 2. Tidak dapat terbakar atau meledak sendiri bila bercampur dengan udara, pelumas dan sebagainya. 3. Tidak menyebabkan korosi terhadap logam yang dipakai pada sistem pendingin. 4. Mempunyai titik didih rendah.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. Gambar 2.22 Refrigeran R410a 2.1.3.2.2 Komponen Pendukung Komponen pendukung adalah komponen yang tidak mutlak harus ada di dalam sistem kompresi uap. Mesin siklus kompresi uap masih bisa berfungsi walaupun komponen pendukung tidak terpasang karena komponen pendukung ini hanyalah sebagai pelengkap agar system bekerja lebih optimal. Komponen pendukung berfungsi sebagai kontrol ataupun alat pengukur. Sehingga untuk menghasilkan kerja sistem yang seimbang dengan efisiensi yang tinggi diperlukan adanya komponen ini. Komponen pendukung dalam mesin siklus kompresi uap terdiri dari : (a) Filter, (b) High Pressure Gauge, (c) Low Pressure Gauge (d) Kipas, (e) Blower. a.. Filter Filter atau biasa disebut strainer adalah komponen dari mesin siklus kompresi. uap yang berfungsi untuk menyaring kotoran yang terbawa oleh refrigeran di dalam sistem mesin kompresi uap (Gambar 2.23). Jika filter ini sampai mengalami kerusakan, maka kotoran yang lolos dari filter dapat menyebabkan penyumbatan pada pipa kapiler, hal ini membuat sirkulasi refrigeran menjadi terganggu. Filter pada mesin penghasil air dari udara ini ditempatkan diantara kondensor dan pipa kapiler..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. Gambar 2.23 Filter b.. High Pressure Gauge High Pressure Gauge adalah alat pada mesin siklus kompresi uap yang. berfungsi sebagai pengukur tekanan refrigeran saat keluar dari kompresor pada waktu sistem sedang bekerja (Gambar 2.24). alat ini terletak diantara kompresor dan kondensor. Tekanan yang terukur adalah tekanan kerja kondensor atau tekanan tinggi dari mesin siklus kompresi uap.. Gambar 2.24 High Pressure Gauge c.. Low Presssure Gauge Low Pressure Gauge berfungsi adalah alat pada mesin siklus kompresi uap. yang berfungsi sebagai pengukur tekanan refrigeran saat sebelum masuk ke kompresor pada waktu sistem sedang bekerja (Gambar 2.25). Alat ini terletak diantara evaporator dan kompresor. Tekanan yang terukur adalah tekanan kerja evaporator atau tekanan rendah dari mesin siklus kompresi uap..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. Gambar 2.25 Low Pressure Gauge d.. Kipas dan Blower Kipas dan Blower (Gambar 2.26) pada mesin siklus kompresi uap digunakan. sebagai alat yang berfungsi untuk memadatkan udara yang masuk dari luar ruang sebelum masuk ke dalam evaporator. Pemadatan udara ini bertujuan untuk menambah jumlah uap air yang berada pada ruangan pemadat sebelum masuk kedalam evaporator.. Gambar 2.26 Kipas dan Blower 2.1.3.3 Perhitungan-Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap Berdasarkan diagram P-h, nilai entalpi pada siklus kompresi uap dapat diketahui. Dengan diketahui nilai entalpi maka nilai kerja kompresor (Win), nilai.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. kalor yang dilepas kondensor (Qout), nilai kalor yang diserap evaporator (Qin), Coefficient of Performance (COP), dan efisiensi dapat diketahui. a.. Kerja Kompresor (Win) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran adalah perubahan entalpi yang. terjadi dari titik 1-2 (Gambar 2.16). Perubahan entalpi yang terjadi dapat dihitung dengan Persamaan (2.5) : Win = h2-h1. …(2.5). Pada Persamaan (2.5) : Win : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔) h1. : Nilai entalpi refrigeran saat masuk ke kompresor (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔). h2. : Nilai entalpi refrigeran saat keluar dari kompresor (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔). b. Besarnya Energi Kalor yang Dilepas oleh Kondensor (Qout) Besarnya kalor yang dilepas oleh kondensor adalah perubahan entalpi yang terjadi di dalam mesin siklus kompresi uap dari titik 2-3 (Gambar 2.16). Perubahan entalpi yang terjadi dapat dihitung dengan Persamaan (2.6) : Qout = h2-h3. …(2.6). Pada Persamaan (2.6): Qout : Jumlah kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔) h2. : Nilai entalpi refrigeran saat masuk ke kondensor (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔). h3. : Nilai entalpi refrigeran saat keluar dari kondensor (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. c.. Besarnya Energi Kalor yang Diserap oleh Evaporator (Qin) Besarnya kalor yang diserap oleh evaporator adalah perubahan entalpi yang. terjadi di dalam mesin siklus kompresi uap dari titik 4-1 (Gambar 2.16). Perubahan entalpi yang terjadi dapat dihitung dengan Persamaan (2.7): …(2.7). Qin : h1-h4 Pada Persamaan (2.7): Qin. : Jumlah kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔). h1. : Nilai entalpi refrigeran saat keluar dari evaporator (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔). h4. : Nilai entalpi refrigeran saat masuk ke evaporator (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔). d.. COPaktual dan COPideal COP adalah besaran yang menyatakan kemampuan sistem untuk menarik kalor. dari udara yang didinginkan oleh evaporator per satuan daya kompresor. COP tidak mempunyai satuan. COP yang akan dibahas dalam penelitian adalah COPaktual dan COPideal. COPaktual COPaktual yaitu COP yang sebenarnya dimiliki oleh mesin siklus kompresi uap. COPaktual diketahui dengan menggunakan Persamaan (2.8): 𝑄𝑖𝑛. COPaktual =𝑊𝑖𝑛 Pada Persamaan (2.8):. …(2.8).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. COPaktual. : COP mesin siklus kompresi uap secara aktual. Qin. : Jumlah kalor yang diserap persatuan massa refrigeran (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔). Win. : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (𝑘𝐽⁄𝑘𝑔). COPideal COPideal yaitu COP maksimal yang dapat dimiliki oleh mesin siklus kompresi uap. COPideal diketahui dengan menggunakan Persamaan (2.9): 𝑇𝑒. COPideal = 𝑇𝑐−𝑇𝑒. …(2.9). Pada Persamaan (2.9): COPideal. : COP mesin siklus kompresi uap secara ideal. Te. : Suhu mutlak evaporator (K). Tc. : Suhu mutlak kondensor (K). e.. Efisiensi Mesin Siklus Kompresi Uap Hasil dari perbandingan nilai COPaktual dan COPideal menghasilkan nilai. efisiensi dari mesin siklus kompresi uap. Nilai efisiensi mesin siklus kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan (2.10) : 𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙. Ƞ=. 𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙. 𝑥100%. Pada Persamaan (2.10) : Ƞ : Efisiensi mesin siklus kompresi uap.. …(2.10).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. 2.2 Tinjauan Pustaka Pada 2017 Hyunho Kim, Sungwoo Yang, Sameer R.Ra, Evelyn Wang dkk melakukan penelitian “Water harvesting from air with metal organic framework powered by natural sunlight”. Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat penghasil air dari udara yang memiliki kelembapan udara rendah (dibawah 20%) sehingga dapat diaplikasikan pada daerah-daerah kering. Penelitian ini menggunakan bahan berupa metal organic framework (MOF-801) [Zr6O4(OH)4] yang merupakan bahan yang dapat menangkap air dari udara dengan cara mengadsorpsi udara dengan keadaan RH yang rendah. Alat ini dapat bekerja hanya dengan menggunakan energi dari cahaya matahari tanpa memerlukan listrik. Hasil penelitian menunujukkan bahwa alat ini mampu menghasilkan air sebanyak 2,8 liter air setiap harinya pada kelembapan relatif udara sebesar 20%. Darwin Setiyawan pada 2017 membuat penelitian tentang eksperimen penghasil air tawar dari udara menggunakan thermoelectric cooler untuk kebutuhan air minum di lifeboat. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan sumber air tawar yang bisa digunakan ketika berada di lifeboat karena udara disekitar permukaan air laut memiliki kelembapan sekitar 70%-85% yang mana mengandung banyak uap air didalam udara. Alat ini menggunakan prinsip kondensasi, yaitu didinginkannya udara mencapai titik pengembunan menggunakan thermoelectric cooler. Hasil penelitian ini menunjukan 6 thermoelectric cooler dapat menghasilkan 7,6 l air ketika beroprasi selama 24 jam. Dibutuhkan 4 buah solar panel dengan masing-masing daya sebesar 295 WP hour untuk menyuplai kebutuhan listrik thermoelectric cooler. Beban total perangkat ini adalah sebesar 330 kg..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. Trinanda Monica (2018), melakukan penelitian tentang pengaruh adanya blower dan kipas terhadap karakteristik mesin pemanen air dari udara. Pada penelitian ini mesin yang digunakan adalah komponen AC yang ada dipasaran dengan daya kompresor sebesar 1 pk, refrigeran yang digunakan adalah R22 dengan tambahan 2 kipas dan 1 blower yang ditempatkan didepan evaporator yang berfungsi untuk memadatkan udara sebelum masuk ke evaporator. Variasi dilakukan terhadap peralatan yang digunakan untuk memasukkan udara, yaitu: (a) 2 kipas dengan 1 blower, (b) 1 kipas dengan 1 blower, (3) 1 blower. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa mesin menghasilkan volume air terbanyak pada variasi 2 kipas 1 blower (2,692 liter/jam) dan memiliki nilai Win sebesar 45,1 kJ/kg, nilai Qin sebesar 103,8 kJ/kg, nilai Qout sebesar 148,9 kJ/kg, nilai COPaktual sebesar 2,302, nilai COPideal sebesar 4,296, nilai efisiensi sebesar 53,57 %. Kiara Pontious, Brad Weidner, Nima Guerin, Andrew Dates, Olga Pierrakos, dan Karim Altaii (2016) melakukan pembuatan mesin penghasil air dari uap air di udara atau yang disebut dengan AWG (Atmospheric Water Generator). Metode yang dilakukan adalah metode eksperimen. Penelitian ini bertujuan untuk mengatasi kelangkaan air pada daerah dataran tinggi namun memiliki kelembapan yang tinggi. Pada dasarnya ada dua konsep yang diterapkan pada perangkat AWG yaitu dengan mengaplikasikan peltier sebagai komponen untuk mengkondensasikan uap air dan yang kedua adalah dengan melakukan konsep heat exchanger dengan pendinginan di bawah tanah. Hasil pada peneltian tersebut menunjukkan dengan menggunakan peltier, pada temperatur udara rata-rata 79,6 F, kelembapan udara rata-rata 69,6% dan flow rate0,0088 m3/s dapat menghasilkan volume air sebanyak sebanyak 10,2.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. ml/2 jam sedangkan dengan metode heat exchager, pada temperatur udara rata-rata 73,5 F, kelembapan udara rata-rata 89,4% dan flow rate 0,0088 m3/s dapat menghasilkan volume air sebanyak 82,4 ml/2 jam Pada 2019, Eduardus Doni Setiawan melakukan penelitian dengan judul Pengaruh putaran kipas outlet terhadap karakteristik mesin penghasil aquades dengan siklus kompresi uap. Penelitian ini menggunakan mesin dari komponen AC yang ada dipasaran dengan daya kompresor sebesar 1 PK, refrigeran yang digunakan adalah R32 dengan tambahan 1 kipas outlet yang ditempatkan didepan evaporator yang berfungsi untuk mengeluarkan udara setelah keluar dari evaporator selain itu mesin ini juga diberi tambahan berupa 2 bak pencurah air yang ditempatkan pada ruangan sebelum udara masuk ke evaporator dengan volume bak 0,034 m3, lubang pencurah berdiameter 2 mm dan jarak antar lubang 2 cm. Variasi dilakukan terhadap putaran kipas outlet, yaitu: (a) 0 rpm, (b) 981 rpm, (3) 1226 rpm, (4) 1664 rpm. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa mesin menghasilkan volume aquades terbanyak pada variasi 1664 rpm (2,017 liter/jam) dan memiliki nilai Win sebesar 42,31 kJ/kg, nilai Qin sebesar 226,22 kJ/kg, nilai Qout sebesar 268,53 kJ/kg, nilai COPaktual sebesar 5,35, nilai COPideal sebesar 7,26, nilai efisiensi sebesar 73,69 %..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Objek Penelitian Objek penelitian ini adalah mesin penghasil air dari udara. Mesin ini bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap dengan dimensi panjang x lebar x tinggi : 100 cm x 170 cm x 80 cm. 2 1. 7. 6 1 3. 5 3. 4. Gambar 3.1 Objek Penelitian Keterangan pada Gambar 3.1 : 1. Evaporator 2. Blower 3. Kipas 4. Kompresor 5. Kondensor. 40.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. 6. Pipa Kapiler 7. Filter Alat, Bahan, dan Alat Ukur Penelitian Dalam proses pembuatan dan penelitian mesin penghasil air dari udara digunakan alat, bahan dan alat ukur penelitian sebagai berikut : 3.2.1 Alat Alat yang digunakan dalam penelitian mesin penghasil air dari udara adalah a. Gergaji kayu Gergaji kayu digunakan sebagai alat pemotong kayu yang gunakan untuk alas komponen mesin pemanen air dari udara. b. Bor Bor digunakan untuk membuat lubang agar pemasangan baut dapat dimasukkan komponen yang dilubangi. c. Meteran dan Mistar Meteran digunakan untuk mengukur panjang ukuran rangka, kayu yang digunakan dalam proses pembuatan mesin pengahsil air dari udara. Mistar digunakan untuk mengukur suatu benda yang ukurannya kurang dari 30 cm. d. Palu Palu digunakan untuk membenamkan paku pada saat pemasangan kerangka dan komponen mesin penghasil air dari udara. e. Obeng.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. Obeng diguanakan untuk mengencangkan mur dan baut. f. Gunting dan Cutter Gunting dan cutter digunakan untuk membantu memotong styrofoam, lakban dan lem isolasi dalam proses pembuatan mesin penghasil air dari udara. g. Gerinda tangan Gerinda digunakan untuk mempermudah dan mempercepat pemotongan komponen atau bahan yang sulit dipotong dengan gergaji biasa dalam pembuatan kerangka mesin penghasil air dari udara h. Tang Kombinasi Digunakan untuk melakukan pemotongan, penarikan, dan pengikatan kawat pengencang komponen dilakukan dengan menggunakan tang kombinasi. i. Tube cutter Digunakan untuk melakukan mempermudah proses pengelasan pipa tembaga. j. Tube Expander Digunakan untuk memperlebar ujung pipa tembaga agar pipa yang tersambung nantinya dapat tersambung dengan baik. k. Las Gas dan Material Gas Digunakan untuk melakukan pengelasan pipa tembaga komponen dari mesin pemanen air dari udara. 3.2.2 Bahan Bahan yang digunakan dalam proses pembuatan mesin penghasil air dari.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43. udara antara lain sebagai berikut : a. Kayu Kayu digunakan sebagai alas rangka dan dinding mesin penghasil air dari udara. Jenis dan ukuran kayu yang digunakan dalam pembuatan mesin penghasil air dari udara ini adalah kayu nangka dengan ukuran tebal 3 cm, lebar 4 cm, dan panjang 4 m. b. Tripleks Tripleks digunakan sebagai dinding atau kerangka mesin penghasil air dari udara tripleks yang digunakan dalam pembuatan mesin ini memiliki ukuran tebal 12 mm panjang 210 cm, dan tinggi 90 cm. c. Selotip dan lem kayu Digunakan untuk merekatkan bahan dalam proses pembuatan mesin penghasil air dari udara. d. Paku, mur, dan baut Digunakan untuk menyatukan rangka dan tripleks agar tersambung kuat dengan komponennya. e. Kompresor Spesifikasi kompresor yang dipakai dalam penelitian ini adalah kompresor dengan tipe Hermetik jenis rotari, dengan daya kompresor 1 PK, tegangan sebesar 220 volt, dan dengan arus sebesar 3,4 Ampere. Diameter kompresor 13 cm, tinggi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44. kompresor 29,5 cm. f. Kondensor Spesifikasi dari kondensor yang digunakan dalam penelitian adalah jenis kondensor berpendingin udara, jenis pipa bersirip, bahan pipa tembaga, bahan sirip aluminium, dengan jumlah sirip adalah 135 sirip. Diameter kondensor yang digunakan adalah 0,4 in (1,016 cm). Ukuran dari kondensor yang digunakan adalah p x l x t = 68 cm x 25 cm x 42 cm g. Pipa Kapiler Spesifikasi pipa kapiler yang dipergunakan dalam mesin penghasil air dari udara adalah pipa kapiler dengan diameter 6,35 mm(1/4inch) dan bahan pipa dari tembaga. h. Evaporator Spesifikasi evaporator yang digunakan dalam penelitian adalah evaporator jenis pipa bersirip, dengan diameter pipa 0,4 inci dan bahan pipa evaporator yaitu tembaga. Bahan sirip evaporator adalah aluminium. Ukuran evaporator yang digunakan adalah p x l x t = 66 cm x 20 cm x 16 cm i. Filter Filter pada mesin pengahsil air dari udara memiliki fungsi untuk menyaring kotoran sebelum refrigeran memasuki pipa kapiler sehingga pada pipa kapiler tidak terjadi penyumbatan dari kotoran lainnya. Filter yang digunakan memiliki ukuran panjang 8 cm dan diameter 12 mm dengan bahan yang digunakan adalah.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45. tembaga. j. Refrigeran Refrigeran yang digunakan dalam penelitian ini adalah refrigeran dengan jenis R410a. k. Kipas dan Blower Pemadat Udara Kipas yang dipergunakan dalam mesin pemanen air dari udara ini berjumlah 2 buah yang diletakkan di ruangan sebelum evaporator untuk proses pemadatan udara saat akan masuk kedalam evaporator. Mesin ini juga menggunakan 2 buah blower yang udaranya diarahkan langsung masuk ke evaporator. Spesifikasi kipas yang digunakan adalah: Kipas Jumlah sudu. : 3 buah. Diameter kipas. : 25 cm. Daya. : 35 watt. Voltase. : 220 volt. Blower Jenis. : Blower angin keong speed. Diameter. : 2”. Jumlah rpm. : 3000 rpm. Voltase. : 220 volt. Daya. : 150 watt.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46. Gambar 3.2 Blower dan Kipas l. Kipas Kondensor Adalah kipas yang dipasang di sebelah kondensor (Gambar 3.3). Kipas ini berfungsi untuk membantu mengeluarkan kalor dari dalam kondensor sehingga proses pertukaran kalor dari kondensor ke lingkungan sekitar menjadi lebih cepat. Spesifikasi kipas yang digunakan : Jumlah sudu. : 3 buah. Diameter. : 30cm. Voltase. : 220 volt. Daya. : 17 watt. Gambar 3.3 Kipas Kondensor m. Blower Evaporator Blower evaporator adalah blower yang berada di dalam evaporator (Gambar 3.4). Kipas ini berfungsi untuk mengalirkan kalor dari luar evaporator menuju sirip-.