Pengaruh kecepatan aliran udara terhadap karakteristik mesin penghasil air dari udara

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. PENGARUH KECEPATAN ALIRAN UDARA TERHADAP KARAKTERISTIK MESIN PENGHASIL AIR DARI UDARA. SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin. Oleh :. NATANAEL SIMAMORA NIM : 155214077. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2018.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. THE INFLUENCE OF AIR FLOW VELOCITY TO THE CHARACTERISTICS OF WATER-GENERATING MACHINE FROM THE AIR. FINAL PROJECT As partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. by :. NATANAEL SIMAMORA Student Number : 155214077. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2018 ii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. v.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP. MOTTO Sukses tak mengenal latar belakang dan usia, tetapi sukses terjadi ketika kemauan, persiapan dan kesempatan bertemu pada waktu yang tepat.. vi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK. Berkurangnya air bersih dibeberapa kota di Indonesia kini dapat diatasi dengan mesin penghasil air dari udara. Mesin ini bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap. Tujuan dari penelitian ini adalah: (a) merancang dan merakit mesin penghasil air dari udara, (b) mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang menghasilkan volume air terbanyak, yang meliputi: (1) besarnya nilai Win, (2) besarnya nilai Qout, (3) besarnya nilai Qin, (4) besarnya nilai COPaktual, COPideal dan Efisiensi, (c) mengetahui banyaknya air yang dihasilkan oleh mesin penghasil air dari udara. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dhama. Mesin ini bekerja dengan menggunakan refrigeran R410 dan menggunakan siklus kompresi uap pada sistem terbuka. Komponen utama dari mesin ini adalah kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler, evaporator dan satu kipas tambahan yang digunakan untuk memadatkan udara. Kompresor yang digunakan adalah kompresor jenis rotari dengan daya sebesar ¾ PK. Variasi pada penelitian ini adalah kecepatan aliran udara sebelum memasuki evaporator. Dari hasil penelitian diperoleh : (a) mesin penghasil air dari udara dapat bekerja dengan baik, (b) nilai karakteristik mesin siklus kompresi uap adalah sebagai berikut: (1) besarnya nilai Win adalah 45,9 kJ/kg, (2) besarnya nilai Qout adalah 146,7 kJ/kg, (3) besarnya nilai Qin adalah 100,8 kJ/kg, (4) besarnya nilai COPaktual adalah 2,196, besarnya nilai COPideal adalah 4,946, besarnya nilai Efisiensi adalah 44,41%, (c) banyaknya air yang dihasilkan adalah 1,948 L/jam. Kata kunci: Mesin penghasil air dari udara, siklus kompresi uap, kelembapan udara,p-h diagram, psychrometric chart, air-flow.. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT. The reduction of clean water in several cities in Indonesia now can be handled used water generating machine from the air. This machine works by using a vapor compression cycle. The purpose of this research are: (a) to design and assemble water generating machine from the air, (b) to know the characteristics of the vapor compression cycle machine that produces the most volume of water, which includes: (1) the value of Win, (2) the value of Qout, (3) the value of Qin, (4) the value of COPactual, COPideal and efficiency, (c) knowing the amount of water produced used water generated machine from the air. This research was carried out experimentally at the Mechanical Engineering Laboratory of Sanata Dharma University. This machine works by using R-410 refrigerant and uses a vapor compression cycle in an open system. The main components of this machine are compressor, condenser, filter, capillary pipe, evaporator. This machine uses an additional fan that is used to compress the air before across the evaporator. This compressor uses a rotary type compressor with a power of ¾ PK. The variation in this research is the compressed air flow velocity before across evaporator. The results of this research are: (a) water generated machine from the air can work well, (b) the characteristic of the vapor compression cycle are : (1) the value of Win is 45,9 kJ/kg, (2) the value of Qout is 146,7 kJ/kg, (3) the value of Qin is 100,8 kJ/kg, (4) the value of COPaktual is 2,196, the value of COPideal is 4,946, the efficiency value is 44,41%, (c) the amount of water produced is 1,948 L / hour.. Keywords: Water generated machine from the air, vapor compression cycle, relative humidity, p-h diagram, psychrometric chart, air-flow.. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR. Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas kasih karunia dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan lancar dan tepat waktu. Skripsi adalah salah satu syarat bagi mahasiswa untuk meraih gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Skripsi ini membahas tentang pengaruh kecepatan aliran udara terhadap karakteristik mesin penghasil air dari udara. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini melibatkan banyak pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi. 3. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi, Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Akademik. 4. Kedua orang tua, Robet Simamora dan Yohana Sumini yang selalu memberi semangat, motivasi, doa dan dukungan baik berupa materi dan spiritual. 5. Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas semua ilmu yang telah diberikan kepada penulis selama perkuliahan. 6. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, yang telah membantu penulis selama perkuliahan hingga selesainya penulisan skripsi ini. 7. Clinton Lumban Gaol sebagai teman seperjuangan dalam membuat skripsi. 8. Seluruh teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Angkatan x.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL ..............................................................................................i TITLE PAGE ........................................................................................................ ii HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ iii HALAMAN PENGESAHAN ..............................................................................iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................ v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ................................... vi ABSTRAK .......................................................................................................... viii ABSTRACT ............................................................................................................ix KATA PENGANTAR ............................................................................................ x DAFTAR ISI ....................................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xvii DAFTAR TABEL ............................................................................................ xxii BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1.Latar Belakang ............................................................................................. 1 1.2. Rumusan Masalah ....................................................................................... 2 1.3. Tujuan Penelitian ......................................................................................... 3 1.4. Batasan-Batasan dalam Pembuatan Mesin .................................................. 3 xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 1.5. Manfaat Penelitian ....................................................................................... 4 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA .................................... 6 2.1. Dasar Teori ................................................................................................. 6 2.1.1. Metode-Metode Menghasilkan Air dari Udara ..................................... 6 2.1.2. Psychrometric Chart ........................................................................... 10 2.1.2.1. Parameter-Parameter pada Psychrometric Chart ........................ 11 2.1.2.2. Proses-Proses pada Psychrometric Chart ................................... 12 2.1.2.3. Proses-Proses yang Terjadi pada Mesin Penghasil Air dari Udara ..................................................................................... 18 2.1.2.4. Proses Kerja Mesin Penghasil Air dari Udara pada Psychrometric Chart .................................................................... 20 2.1.2.5. Proses-Proses Perhitungan pada Psychrometric Chart ............... 21 2.1.3. Siklus Kompresi Uap pada Mesin Penghasil Air dari Udara .............. 23 2.1.3.1. Siklus Kompresi Uap .................................................................. 23 2.1.3.1.1. Skematik Rangkaian Komponen Mesin Siklus Kompresi Uap ....................................................................................... 24 2.1.3.1.2. Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h dan Diagram T-s ....................................................................................... 25 xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.1.3.2. Komponen Siklus Kompresi Uap ................................................ 28 2.1.3.2.1. Komponen Utama ................................................................ 29 2.1.3.2.2. Komponen Pendukung ........................................................ 32 2.1.3.3. Perhitungan-Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap ................. 34 2.1.3.3.1. Kerja Kompresor (Win) ........................................................ 34 2.1.3.3.2. Besarnya Energi Kalor yang Dilepas Kondensor (Qout) ...... 34 2.1.3.3.3. Besarnya Energi Kalor yang Diserap Evaporator (Qin) ....... 35 2.1.3.3.4. COPaktual dan COPideal .......................................................... 35 2.1.3.3.5. Efisiensi Mesin Siklus Kompresi Uap ................................. 36 2.2 Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 37 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 40 3.1. Objek Penelitian ....................................................................................... 40 3.2. Variasi Penelitian ..................................................................................... 41 3.3. Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Penghasil Air dari Udara .................. 41 3.3.1. Alat ...................................................................................................... 41 3.3.2. Bahan .................................................................................................. 45 3.3.3. Alat Bantu Penelitian .......................................................................... 51 3.4. Tata Cara Penelitian ................................................................................. 54 xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3.4.1. Alur Pelaksanaan Penelitian ............................................................... 54 3.4.2. Pembuatan Mesin Penghasil Air dari Udara ....................................... 55 3.4.3. Proses Pengisian Refrigeran ............................................................... 56 3.4.4. Skematik Pengambilan Data ............................................................... 57 3.4.5. Cara Pengambilan Data ....................................................................... 59 3.5. Cara Menganalisi dan Menampilkan Hasil Data Penelitian ..................... 61 3.6. Cara Mendapatkan Kesimpulan ............................................................... 62 BAB IV HASIL, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................ 63 4.1. Hasil Penelitian ......................................................................................... 63 4.2. Perhitungan ............................................................................................... 65 4.2.1. Analisis Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h .............................. 65 4.2.1.1. Perhitungan pada Diagram P-h ................................................... 67 4.2.2. Data pada Psychrometric Chart .......................................................... 72 4.2.2.1. Perhitungan pada Psychrometric Chart ...................................... 74 4.3. Pembahasan .............................................................................................. 77 4.3.1. Pengaruh Kecepatan Aliran Udara terhadap Kinerja Mesin Siklus Kompresi Uap .................................................................................... 78 4.3.2. Pengaruh Kecepatan Aliran Udara yang Dipadatkan terhadap xv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Kondisi Udara dan Jumlah Air yang Dihasilkan ............................... 83 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 88 5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 88 5.2. Saran ......................................................................................................... 88 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 90 LAMPIRAN ......................................................................................................... 94. xvi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR. Gambar 2.1. Jaring penangkap air dari kabut ....................................................... 7. Gambar 2.2. AWG ................................................................................................. 8. Gambar 2.3. Psychrometic Chart ........................................................................ 10. Gambar 2.4. Proses cooling and dehumidifying ................................................. 13. Gambar 2.5. Proses heating ................................................................................ 14. Gambar 2.6. Proses cooling and humidifying .................................................... 14. Gambar 2.7. Proses cooling ................................................................................ 15. Gambar 2.8. Proses humidifying ......................................................................... 16. Gambar 2.9. Proses dehumidifying ..................................................................... 16. Gambar 2.10 Proses heating and dehumidifying .......................................................... 17 Gambar 2.11 Proses heating and humidifying .............................................................. 18 Gambar 2.12 Siklus udara pada mesin penghasil air dari udara ............................ 19. Gambar 2.13 Proses udara yang terjadi di dalam mesin penghasil air dari udara pada psychrometric chart ...................................................... 20 Gambar 2.14 Prinsip kerja mesin siklus kompresi uap ........................................ 24 Gambar 2.15 Skematik rangkaian komponen mesin siklus kompresi uap ........... 24 Gambar 2.16 Siklus kompresi uap pada diagram p-h .......................................... 25. xvii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 2.17 Siklus kompresi uap pada diagram t-s ............................................ 26 Gambar 2.18 Kompresor rotari ............................................................................ 30 Gambar 2.19 Kondensor ...................................................................................... 31 Gambar 2.20 Pipa kapiler ..................................................................................... 31 Gambar 2.21 Evaporator ...................................................................................... 32 Gambar 2.22 Filter ............................................................................................... 33 Gambar 2.23 Kipas inlet ...................................................................................... 33 Gambar 2.24 Kipas outlet .................................................................................... 34 Gambar 3.1. Objek penelitian berupa mesin penghasil air dari udara ................ 40. Gambar 3.2. Gergaji kayu ................................................................................... 42. Gambar 3.3. Palu ................................................................................................. 42. Gambar 3.4. Meteran ........................................................................................... 43. Gambar 3.5. Obeng ............................................................................................. 43. Gambar 3.6. Pisau cutter ..................................................................................... 43. Gambar 3.7. Tube cutter ...................................................................................... 44. Gambar 3.8. Gas hi-cook .................................................................................... 44. Gambar 3.9. Triplek ............................................................................................ 45. Gambar 3.10 Styrofoam ....................................................................................... 45 xviii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.11. Paku .............................................................................................. 46. Gambar 3.12 Engsel ............................................................................................. 46 Gambar 3.13 Baut ................................................................................................ 46 Gambar 3.14 Lakban ............................................................................................ 47 Gambar 3.15 Kompresor rotari ............................................................................ 47 Gambar 3.16 Kondensor ...................................................................................... 48 Gambar 3.17 Pipa Kapiler .................................................................................... 49 Gambar 3.18 Evaporator ...................................................................................... 49 Gambar 3.19 Filter ............................................................................................... 50 Gambar 3.20 Refrigeran R-410A ......................................................................... 50 Gambar 3.21 Kipas inlet ...................................................................................... 51 Gambar 3.22 Kipas outlet .................................................................................... 51 Gambar 3.23 Hygrometer ..................................................................................... 52 Gambar 3.24 Anemometer ................................................................................... 52 Gambar 3.25 Termokopel .................................................................................... 53 Gambar 3.26 Gelas ukur ...................................................................................... 53 Gambar 3.27 Stopwatch ....................................................................................... 53 Gambar 3.28 Clamp meter ................................................................................... 54 xix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.29 Diagram alir penelitian ................................................................... 55 Gambar 3.30 Skematik pengambilan data ........................................................... 58 Gambar 4.1. Diagram p-h berdasarkan data kecepatan aliran udara 4,7 m/s ...... 66. Gambar 4.2. Siklus udara pada psychrometric chart .......................................... 73. Gambar 4.3 Energi kalor yang diserap evaporator (Qin) pada semua variasi penelitian ............................................................................ 79 Gambar 4.4. Energi kalor yang dilepaskan kondensor (Qout) pada semua variasi penelitian ............................................................................ 79. Gambar 4.5. Kerja kompresor (Win) pada semua variasi penelitian ................... 80. Gambar 4.6. COPideal pada semua variasi penelitian ............................................ 81. Gambar 4.7. COPaktual pada semua variasi penelitian .......................................... 81. Gambar 4.8. Efisiensi (η) kerja mesin siklus kompresi uap ................................ 82. Gambar 4.9. Laju aliran massa air ( 𝑚̇𝑎𝑖𝑟 ) pada semua variasi penelitian ........ 83. Gambar 4.10 Pertambahan kelembaban spesifik pada semua variasi Penelitian ....................................................................................... 84 Gambar 4.11 Laju aliran massa udara (𝑚̇𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 ) pada semua variasi Penelitian ....................................................................................... 85 Gambar 4.12 Debit aliran udara 𝑣̇ pada semua variasi penelitian ....................... 86 xx.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 4.13 Jumlah air yang dihasilkan pada ketiga variasi penelitian ............. 87. xxi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL. Tabel 3.1. Tabel pengambilan data ..................................................................... 61. Tabel 4.1. Data hasil penelitian dengan kecepatan aliran udara 4,7 m/s ............. 64. Tabel 4.2. Data hasil penelitian dengan kecepatan aliran udara 5,8 m/s ............ 64. Tabel 4.3. Data hasil penelitian dengan kecepatan aliran udara 6,7 m/s ............ 65. Tabel 4.4. Nilai tekanan dan entalpi untuk semua variasi ................................... 67. Tabel 4.5. Hasil perhitungan nilai Qin untuk semua variasi ................................ 68. Tabel 4.6. Hasil perhitungan nilai Qout untuk semua variasi ................................ 68. Tabel 4.7. Hasil perhitungan nilai Win untuk semua variasi ................................ 69. Tabel 4.8. Hasil perhitungan nilai COPaktual ........................................................ 70. Tabel 4.9. Hasil perhitungan nilai COPideal .............................................................. 71. Tabel 4.10 Hasil perhitungan nilai (η) .......................................................................... 72 Tabel 4.11 Data psychrometric chart pada variasi kecepatan aliran udara 4,7 m/s ........................................................................................................ 74. Tabel 4.12 Data psychrometric chart pada variasi kecepatan aliran udara 5,8 m/s ................................................................................................. 74. Tabel 4.13 Data psychrometric chart pada variasi kecepatan aliran udara 6,7 m/s .................................................................................................. 74 xxii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Tabel 4.14 Hasil perhitungan ( ṁair ) ................................................................... 75 Tabel 4.15 Hasil perhitungan (∆w) ....................................................................... 76 Tabel 4.16 Hasil perhitungan( ṁudara ) ............................................................... 77 Tabel 4.17 Hasil perhitungan (v̇ ) ......................................................................... 77. xxiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN. 1.1. Latar Belakang Salah satu negara dengan jumlah penduduk terbanyak di dunia adalah Indonesia. Indonesia menempati posisi ke empat di bawah Tiongkok, India dan Amerika Serikat. Indonesia juga merupakan salah satu negara berkembang yang terletak di bagian Asia Tenggara dan sedang gencar-gencarnya melakukan pembangunan, baik itu di bidang pendidikan, infrastruktur, manufaktur dan lainlain. Pembangunan ini dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan kesejahteraan rakyat Indonesia dan membangun Indonesia menjadi sebuah negara yang berkualitas baik dari segi sumber daya alam (SDA) maupun dari segi sumber daya manusia (SDM). Pembangunan yang terus dilakukan terutama di kota-kota besar di Indonesia tentu memberikan dampak positif dan negatif. Semakin banyaknya pendirian bangunan, berdampak pada berkurangnya jumlah air yang mengalir melalui bawah tanah. Kondisi ini diperburuk oleh pengambilan air melalui sumur-sumur yang lebih dalam karena persaingan untuk mendapatkan sumber air (Whitten, Soeriaatmadja, & Afiff, 1999). Persaingan ini terjadi karena air bersih adalah salah satu sumber daya alam yang sangat penting bagi makhluk hidup, dan manusia termasuk di dalamnya. Manusia tidak dapat bertahan hidup tanpa adanya air. Ini yang menyebabkan air menjadi salah satu hal yang harus diperhatikan. Air bersih pada umumnya kita dapatkan dari sungai dan dari dalam tanah melalui sumur.. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. Namun permasalahan yang timbul adalah semakin berkurangnya air tanah sebagai akibat dari meningkatnya pembangunan di daerah perkotaan dan tercemarnya air sungai. Banyak faktor yang menjadi penyebab pencemaran air, namun limbah domestik atau rumah tangga seperti kotoran manusia, limbah cucian piring dan baju, kotoran hewan, dan pupuk dari perkebunan dan peternakan terindikasi sebagai sumber utama pencemaran (Whitten, Soeriaatmadja, & Afiff, 1999). Berdasarkan kenyataan bahwa ketersediaan sumber air bersih di Indonesia tidak berbanding lurus dengan perkembangan jumlah penduduk di Indonesia, penulis tertarik untuk melakukan sebuah penelitian dengan merakit dan merancang sebuah mesin yang dapat menghasilkan air dari udara. Mesin ini berkerja dengan menggunakan siklus kompresi uap dan dapat bekerja sepanjang hari. Penelitian ini dilakukan karena pada dasarnya udara di lingkungan sekitar mengandung uap air yang dapat digunakan untuk kebutuhan sehari-hari. Uap air inilah yang nantinya akan diambil dengan menggunakan mesin penghasil air dari udara. Penelitian ini dilakukan dengan harapan dapat membantu masyarakat untuk menghasilkan air bersih. 1.2. Rumusan Masalah Rumusan masalah adalah sebagai berikut : a. Bagaimana cara merancang sebuah mesin yang dapat menghasilkan air dari udara? b. Bagaimanakah karakteristik mesin penghasil air dari udara tersebut? c. Berapa banyak air yang dihasilkan oleh mesin penghasil air dari udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. tersebut? 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: a. Merancang dan merakit mesin penghasil air dari udara b. Mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang menghasilkan vulume air terbanyak, yaitu meliputi : 1. Besarnya energi yang digunakan untuk menggerakkan kompresor per satuan massa refrigeran (Win) 2. Besarnya energi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout) 3. Besarnya energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (Qin) 4. Nilai COPaktual, COPideal, dan Efisiensi c. Mengetahui volume air yang dihasilkan oleh mesin penghasil air per jamnya. 1.4. Batasan-Batasan dalam Pembuatan Mesin Batasan-batasan yang diambil dalam pembuatan mesin penghasil air dari udara adalah : a. Mesin penghasil air dari udara menggunakan mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4. b. Mesin siklus kompresi uap memiliki komponen utama : 1. Kompresor dengan daya ¾ PK kondisi baru 2. Kondensor dengan jenis pipa bersirip kondisi baru 3. Pipa kapiler berdiameter 0,028 inci atau 0,71 mm. 4. Evaporator pipa bersirip kondisi baru c. Ukuran komponen utama yang lain, ukurannya menyesuaikan besarnya daya kompresor. d. Refrigeran yang digunakan pada siklus kompresi uap adalah R-410A. e. Menggunakan satu buah kipas tambahan yang berfungsi untuk memadatkan udara lingkungan. f. Menggunakan tiga variasi kecepatan aliran udara sebelum memasuki evaporator, yaitu : 1. Kecepatan aliran udara 4,7 m/s 2. Kecepatan aliran udara 5,8 m/s 3. Kecepatan aliran udara 6,7 m/s 1.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: a. Menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin penghasil air dari udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5. dengan menggunakan siklus kompresi uap. b. Dihasilkannya teknologi tepat guna berupa mesin penghasil air dari udara. c. Hasil penelitian dapat ditempatkan di Perpustakaan atau dipublikasikan pada khalayak ramai. d. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi para peneliti lain yang sejenis..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Dasar Teori 2.1.1. Metode-Metode Menghasilkan Air dari Udara Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, peralatan untuk menghasilkan air dari udara pun berkembang dengan pesat, diantaranya adalah dengan cara : (a) mempergunakan jaring pengubah kabut menjadi air minum (Cloudfisher), (b) mempergunakan atmospheric water generator (AWG), (c) mempergunakan mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap. a.. Jaring penangkap air dari kabut (Cloudfisher) Merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menangkap air dari kabut. dengan mempergunakan bantuan jaring besar. Jaring yang digunakan terbuat dari plastik dan dianyam sehingga memiliki lubang yang kecil. Alat ini dikembangkan oleh Ir. Peter Trautwein dari German Water Foundation. Alat ini meniru jaring laba-laba untuk mengumpulkan tetesan air dari kabut pada malam hari sampai sebelum matahari terbit. Hal ini terjadi karena pada malam hari benda-benda di permukaan bumi termasuk jaring-jaring ini melepaskan kalor (panas) dan lama kelamaan udara di sekitar benda-benda ini akan menjadi dingin. Udara yang lebih dingin tidak dapat menahan uap air sebanyak udara yang lebih hangat. Oleh karena itu, ketika kondisi udara di sekitar jaring-jaring menjadi dingin (berada di bawah titik embun) dan jaring-jaring juga dalam kondisi dingin maka kabut tersebut akan menempel pada jaring-jaring dan akan terjadi proses kondensasi. Butiran-butiran air yang dihasilkan dari proses kondensasi ini akan dialirkan ke tempat yang telah. 6.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. disediakan. Alat ini akan menghasilkan jumlah air yang banyak pada malam hari yang cerah dan tenang. Apabila angin bertiup dengan kencang, maka udara tidak cukup waktu untuk bersentuhan dengan jaring-jaring tersebut, sehingga memerlukan waktu yang lebih lama untuk dapat mencapai titik embun. Alat ini diuji selama dua tahun di Gunung Boutmezguida, Maroko yang merupakan salah satu daerah yang paling kering di Maroko. Alat ini dapat menghasilkan air sebanyak 4 liter hingga 14 liter air per meter persegi jaring.. Gambar 2.1 Jaring penangkap air dari kabut (Sumber:https://properti.kompas.com/read/2017/02/10/085453521/jaring.ini.mam pu.ubah.kabut.jadi.air.minum) b.. Atmospheric Water Generator (AWG) AWG adalah alat yang dapat menghasilkan air yang berasal dari udara sekitar.. Alat ini dapat mengasilkan air yang cukup walaupun dengan kondisi kelembapan udara yang rendah. Prinsip kerja dari alat ini adalah : (1) udara lembap masuk ke sistem AWG, (2) udara lembab tersabut melewati food grade coil dan terjadilah proses kondensasi atau pengembunan menurut titik embun udara tersebut yang akan menghasilkan air dari udara. Suhu titik embun harus selalu dipertahankan agar alat ini dapat terus menghasilkan air, (3) air yang dikumpulkan dimurnikan melalui berbagai proses pemurnian, (4) air memasuki tangki penampungan untuk tahap.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. pemurnian berikutnya untuk memastikan tidak adanya bakteri dan partikel-partikel yang terbawa oleh udara, (5) air siap untuk disalurkan atau dikonsumsi. Gambar 2.2 menyajikan gambar AWG.. Gambar 2.2 AWG (Sumber : http://www.airowater.com/technology) c.. Mesin penghasil air dari udara dengan mengunakan siklus kompresi uap. Mesin penghasil air dari udara ini berkerja dengan menggunakan siklus. kompresi uap. Komponen-komponen yang digunakan meliputi : (a) kompresor (compressor), berfungsi untuk menaikkan tekanan refrigeran, sehingga refrigeran dapat bersirkulasi pada sistem siklus kompresi uap, (b) kondensor (condenser), berfungsi untuk membuang kalor dari refrigeran ke fluida sekitar kondensor dan mengubah refrigeran dari gas menjadi cair, atau melakukan proses kondensasi, (c) filter, berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran yang terbawa oleh aliran refrigeran, (d) pipa kapiler, berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran sehingga refrigeran berubah dari bentuk cair menjadi campuran cair dan gas, (e) evaporator berfungsi untuk menyerap kalor dari udara melalui sirip-sirip pendingin evaporator sehingga udara tersebut menjadi dingin dan uap air yang ada di udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. menjadi mengembun. Prinsip kerja mesin penghasil air dari udara adalah sebagai berikut : (1) penghisapan udara, udara dari luar ruangan dihisap oleh kipas menuju evaporator, kemudian udara tersebut bersentuhan dengan permukaan-permukaan luar pipa evaporator yang di dalamnya terdapat cairan refrigeran (R-410A). Refrigeran inilah yang berfungsi untuk menyerap kalor yang ada di dalam udara sehingga udara menjadi dingin dan uap air yang ada di dalam udara menjadi mengembun, (2) terjadi proses kompresi yang dilakukan kompresor. Proses ini merupakan proses menaikkan tekanan refrigeran dan berlangsung secara isoentropi (proses berlangsung pada entropi (s) yang konstan), kemudian proses desuperheating, yaitu proses penurunan suhu pada tekanan yang tetap. Proses ini terjadi ketika refrigeran mulai keluar dari kompresor, kemudian proses kondensasi, yaitu proses pengembunan refrigeran atau pelepasan kalor dari refrigeran ke lingkungan di sekitar kondensor. Proses ini berlangsung pada suhu dan tekanan yang konstan, selanjutnya proses subcooling atau pendinginan lanjut, yaitu pelepasan kalor dari refrigeran ke lingkungan sekitar agar suhu refrigeran keluar dari kondensor menjadi lebih rendah, selanjutnya proses throttling, yaitu proses penurunan tekanan secara drastis yang terjadi pada pipa kapiler dan berlangsung pada entalpi yang kontan, selanjutnya proses evaporasi atau penguapan, yaitu perubahan fase refrigeran dari campuran (gas dan cari) menuju fas gas jenuh. Pada proses ini terjadi penyerapan kalor dari lingkungan ke dalam evaporator, selanjutnya. proses. superheating,. yaitu. proses. pemanasan. lanjut. dan. mengakibatkan kenaikan pada suhu refrigeran. Semua proses ini terjadi secara terus menerus..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. 2.1.2. Psychrometric Chart Psychrometric chart adalah grafik yang dapat memberikan informasi sifatsifat campuran udara dengan uap air, dan ini mempunyai arti yang sangat penting dalam menentukan properti-properti udara pada keadaan tertentu. Untuk mengetahui nilai properti udara seperti entalpi (h), kelembapan relatif (RH), spesifik volume (SpV), kelembapan spesifik (W), suhu udara basah (Twb), suhu udara kering (Tdb), dan suhu titik embun (Tdp) pada keadaan tertentu dapat diperoleh apabila minimal dua properti sudah diketahui. Misalnya untuk keadaan udara pada suhu kering (Tdb) dan suhu basah (Twb) tertentu, maka nilai h, RH, SpV, W, dan Tdp dapat ditentukan, dengan mempergunakan psychrometric chart. Gambar 2.3 menyajikan salah satu contoh gambar dari psychrometric chart.. Gambar 2.3 Psychrometric chart (sumber : http://www.handsdownsofware.com/zamil-chart.pdf).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. 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) specific humidity (W), (e) volume spesific (SpV), (f) relative humidity (RH). a.. Dry-bulb temperature (Tdb) Dry-bulb temperature adalah suhu udara yang diperoleh melalui pengukuran. dengan mempergunakan termometer dengan kondisi bulb termometer dalam keadaan kering (bulb termometer tidak dibasahi dengan 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 termometer dibasahi dengan air). c.. Dew-point temperature (Tdp) Dew-point temperature adalah suhu dimana udara tidak dapat menerima uap. air lagi karena sudah jenuh atau dapat diartikan 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 massa udara kering yang ada di atmosfer (kg air/kg udara kering). e.. Volume specific (SpV) Volume specific adalah volume udara campuran dengan satuan meter kubik.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. per kilogram udara kering, dapat juga dikatakan sebagai meter kubik udara kering atau meter kubik campuran per kilogram udara kering. f.. Relative humidity (RH) Relative humidity adalah persentase perbandingan jumlah air yang terkandung. dalam 1 m3 dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 m3 tersebut. Semakin besar nilai RH, maka semakin kecil kemampuan udara tersebut untuk menyerap uap air. g.. Entalpi (h) Merupakan istilah dalam termodinamika yang menyatakan besarnya energi. yang dimiliki benda atau material yang nilainya tergantung dari suhu dan tekanannya.. 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 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. Pada proses pendinginan dan penurunan kelembapan terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola basah,.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. penurunan entalpi, penurunan volume spesifik, penurunan temperatur titik embun, dan penurunan kelembapan spesifik. Sedangkan kelembapan relatif dapat mengalami peningkatan dan dapat mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya. Gambar 2.4 menyajikan proses pendinginan dan penurunan kelembapan pada psychrometric chart.. Twb1 w1. Twb2. w2. Tdb2. Tdb1. Gambar 2.4 Proses cooling and dehumidifying b.. Proses pemanasan (heating) Proses pemanasan adalah proses penambahan kalor sensibel ke udara. Pada. proses pemanasan, terjadi peningkatan: temperatur bola kering, temperatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembapan spesifik tetap konstan. Namun kelembapan relatif mengalami penurunan. Gambar 2.5 menyajikan proses heating pada psychrometric chart..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. Twb2 Twb w. Tdb1. Tdb2. Gambar 2.5 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. Proses ini menyebabkan perubahan suhu temperatur bola kering, kelembapan udara, temperatur bola basah, dan kelembapan spesifik. Pada proses ini, terjadi penurunan temperatur bola kering dan volume spesifik. Temperatur bola basah bisa naik, turun atau tetap tergantung prosesnya. Titik embun, kelembapan relatif, dan kelembapan spesifik mengalami peningkatan. Gambar 2.6 menyajikan proses pendinginan dan penaikkan kelembapan.. Twb1 Twb2. w1 w2. Tdb2 Tdb1. Gambar 2.6 Proses cooling and humidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. d.. Proses pendinginan (cooling) Proses pendinginan adalah proses pengambilan kalor sensibel dari udara. sehingga udara mengalami penurunan. 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, prosesnya disajikan pada Gambar 2.7.. Twb1 Twb2 w. Tdb2. Tdb1. Gambar 2.7 Proses cooling e.. Proses penaikkan kelembapan (humidifying) Proses penaikkan kelembapan merupakan penambahan kandungan uap air ke. udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi kenaikkan entalpi, suhu bola basah, titik embun, dan kelembapan spesifik. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis vertikal ke arah atas. Prosesnya digambarkan pada Gambar 2.8..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. Twb2 w2. Twb1. w1 Tdb. Gambar 2.8 Proses humidifying. 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 vertikal ke arah bawah yang prosesnya digambarkan pada Gambar 2.9.. Twb1 w1. Twb2. w2 Tdb. Gambar 2.9 Proses dehumidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. g.. Proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying) Proses pemanasan dan penurunan kelembapan berfungsi untuk menaikkan. suhu bola kering dan menurunkan 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 yang prosesnya digambarkan pada Gambar 2.10.. Twb1. Twb2. w1. w2. Tdb2 Tdb1. Gambar 2.10 Proses heating and dehumidifying 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, yang prosesnya digambarkan pada Gambar 2.11..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. Twb2 Twb1. w2. w1. Tdb1. Tdb2. Gambar 2.11 Proses heating and humidifying. 2.1.2.3. Proses-Proses yang Terjadi pada Mesin Penghasil Air dari Udara Pada Gambar 2.12 memperlihatkan aliran udara yang terjadi di dalam mesin penghasil air dari udara. Proses pertama yang dialami oleh udara adalah proses pemadatan udara, pemadatan udara berfungsi untuk menambah tingkat kelembapan spesifik sehingga kadar air di dalam udara menjadi bertambah. Proses pemadatan udara ini dilakukan oleh kipas agar udara dapat memasuki lorong udara yang menyempit. Kemudian proses dilanjutkan dengan melewatkan udara melalui evaporator sehingga udara mengalami proses pendinginan dan pendinginan yang disertai dengan dehumidifikasi. Pada proses ini suhu udara menjadi dingin dan kadar air di dalam udara menjadi berkurang dari sebelumnya. Kadar air pada udara menjadi berkurang karena kadar air tersebut diembunkan menjadi air yang menetes dan ditampung pada tempat penampungan air. Proses yang terakhir adalah proses pemanasan. Pada proses ini terjadi peningkatan suhu udara, hal ini terjadi karena udara dilewatkan kondensor dimana suhu pada kondensor sangat tinggi. Sehingga.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. udara yang melewati kondensor akan meningkat suhunya, setelah udara melewati kompresor dan kondensor, udara dibuang ke lingkungan. Tujuan udara dilewatkan kondensor adalah untuk mendinginkan kondensor. Pada Gambar 2.12 : A adalah udara masuk ke dalam mesin penghasil air, B adalah udara yang telah mengalami proses pemadatan, sebelum memasuki evaporator, C adalah udara saat melawati evaporator, D adalah udara saat keluar dari evaporator, dan E adalah udara keluar dari mesin penghasil air, setelah melakukan proses pendinginan kondensor dan kompresor.. (A). (7). (B). (1). (C). (D) (5) (2) (6) (E). (4). (3). Gambar 2.12 Siklus udara pada mesin penghasil air dari udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. Keterangan Gambar 2.12 1.. Evaporator. 2.. Kompresor. 3.. Kondensor. 4.. Filter. 5.. Pipa kapiler. 6.. Kipas outlet. 7.. Kipas inlet. 2.1.2.4. Proses Kerja Mesin Penghasil Air dari Udara pada Psychrometric Chart Kerja mesin penghasil air dari udara pada psychrometric chart disajikan dalam Gambar 2.13. Berikut adalah kerja mesin penghasil air dari udara pada psychrometric chart : (a) proses heating and humidifying, (b) proses pendinginan udara (cooling), (c) proses pendinginan dan pengembunan uap air dari udara (cooling and dehumidifying), (d) proses pemanasan udara (heating).. Tadp B. C. wA. A D. wB. Tevap. E. Tkond. Tdb. Gambar 2.13 Proses udara yang terjadi di dalam mesin penghasil air dari udara pada psychrometric chart.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. Keterangan Gambar 2.13 : a.. A-B Proses dari A ke B adalah proses pemanasan dan peningkatan kelembapan. spesifik udara. Pada proses ini dibantu oleh kipas yang berfungsi untuk memadatkan udara. Proses pemadatan udara ini menyebabkan kenaikkan kelembapan spesifik dan suhu udara kering. Dengan meningkatnya nilai kelembapan spesifik diharapkan dapat menambah jumlah air yang akan dihasilkan. b.. B-C Proses B ke C adalah proses pendinginan udara yang dilakukan oleh. evaporator. Suhu udara menurun dengan nilai kelembapan spesifik tetap. Suhu udara bergerak ke arah suhu titik embun udara (Tadp). c.. C-D Proses dari C ke D adalah proses pendinginan dan pengembunan uap air yang. ada di udara yang dilakukan oleh evaporator. Proses berlangsung pada kelembapan udara 100%. Nilai kelembapan spesifik menjadi menurun. Hal ini dikarenakan sebagian uap air telah mengalami proses pengembunan, ketika udara didinginkan. d.. D-E Proses dari D ke E adalah proses pemanasan yang dilakukan oleh kompresor. dan kondensor. Pada proses ini udara dilewatkan melalui kompresor dan kondensor. Tujuanya adalah untuk mempercepat terjadinya proses perpindahan kalor dari kondensor ke lingkungan agar suhu kerja kondensor tidak terlalu tinggi (proses untuk mendinginkan kondensor). 2.1.2.5. Proses-Proses Perhitungan pada Psychrometric Chart.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. Dari data yang diperoleh di dalam penelitian dan dengan mempergunakan psychrometric chart dapat dihitung : (a) Laju aliran massa air yang diembunkan, (b) Besarnya perubahan kandungan uap air persatuan massa udara, (c) Laju aliran massa udara, (d) Debit aliran udara. a.. Laju aliran massa air yang diembunkan (ṁ air) Laju aliran massa air yang diembunkan dapat dihitung menggunakan. Persamaan (2.1). 𝑚̇𝑎𝑖𝑟 =. 𝑚𝑎𝑖𝑟 𝛥𝑡. …(2.1). Pada Persamaan (2.1) : ṁ air. : Laju aliran massa air (kgair/jam). m air : Jumlah air yang dihasilkan (kg) ∆t b.. : Selang waktu yang digunakan (jam) Besarnya perubahan kandungan uap air persatuan massa udara (∆w) Besarnya kandungan uap air persatuan massa udara dapat dihitung dengan. Persamaan (2.2). ∆𝑤 = 𝑤𝐴 − 𝑤𝐵 Pada Persamaan (2.2) : ∆w. : Pertambahan kandungan uap air (kgair/kgudara). wA. : Kelembapan spesifik udara setelah masuk evaporator (kgair/kgudara). wB. : Kelembapan spesifik udara setelah keluar evaporator (kgair/kgudara). c.. Laju aliran massa udara (𝑚̇ udara). …(2.2).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. Laju aliran massa udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.3). 𝑚̇𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 =. 𝑚̇ 𝑎𝑖𝑟 𝑊𝐴 −𝑊𝐵. …(2.3). Pada Persamaan (2.3) : wA. : Kelembapan spesifik udara setelah masuk evaporator (kgair/kgudara). wB. : Kelembapan spesifik udara setelah keluar evaporator (kgair/kgudara). ṁ udara : Laju aliran massa udara (kgudara/jam) ṁ air d.. : Laju aliran massa air (kgair/jam) Debit aliran udara (𝑣̇ ). Debit aliran udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.4) 𝑣̇ =. 𝑚̇𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎. …(2.4). Pada Persamaan (2.4) :. 𝑣̇. : 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 2.1.3.1. Siklus Kompresi Uap Mesin siklus kompresi uap terdiri dari 4 komponen utama, yaitu : kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator. Fluida kerja dari siklus kompresi uap adalah refrigeran. Fungsi dari mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap adalah mengambil kalor dari lingkungan yang bersuhu rendah (Qin) dan membuangnya ke.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. lingkungan yang bersuhu tinggi (Qout). Untuk melakukan proses tersebut diperlukan kerja (Win). Gambar 2.14 menyajikan prinsip kerja dari mesin siklus kompresi uap. Lingkungan Bersuhu tinggi Qout. Win. Qin Lingkungan Bersuhu rendah Gambar 2.14 Prinsip kerja mesin siklus kompresi uap 2.1.3.1.1. Skematik Rangkaian Komponen Mesin Siklus Kompresi Uap Rangkaian komponen pada siklus kompresi yang digunakan pada mesin penghasil air dari udara dapat dilihat pada Gambar 2.15. Qout. Kondensor Tkond, P2. 3. 2. Pipa Kapiler. Win 4. 1 Tevap, P1. Qin. Kompresor. Evaporator. Gambar 2.15 Skematik rangkaian komponen utama mesin siklus kompresi uap.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. Pada Gambar 2.15, Gambar 2.16 dan Gambar 2.17 Qin adalah besarnya energi kalor yang dihisap oleh evaporator persatuan massa refrigeran, Q out adalah besarnya energi kalor yang dikeluarkan atau dilepaskan oleh kondensor persatuan massa refrigeran dan Win adalah kerja yang dilakukan oleh kompresor persatauan massa refrigeran. Pada penelitian ini Qin dihisap dari udara yang dialirkan ke evaporator oleh kipas evaporator dan Qout adalah kalor yang dilepaskan dari kondensor ke udara yang melewati kondensor. Besarnya Qout adalah besarnya Qin ditambah dengan besarnya Win. Tevap dan Tkond berturut-turut adalah suhu kerja evaporator dan suhu kerja kondensor. P1 dan P2 berturut-turut adalah tekanan kerja evaporator dan tekanan kerja kondensor. 2.1.3.1.2. Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h dan Diagram T-s Siklus kompresi uap bila digambarkan pada diagram P-h dan diagram T-s seperti tersaji pada Gambar 2.16 dan Gambar 2.17.. Pressure(P). P2. Tkond. Qout 3. 2a. 3a. 2 win. P1 4. Qin. Tevap. h3=h4. 1a. 1 h1. h2. Enthalpy. Gambar 2.16 Siklus kompresi uap pada diagram P-h.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. Temperature(oC). 2 Qout. Tkond. Tkond. Win. 2a. 3a 3. 1. Tevap 4. Qin. Tevap. 1a. Enthropy (s). Gambar 2.17 Siklus kompresi uap pada diagram T-s Dalam siklus kompresi uap, refrigeran mengalami 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 iso-entropi (proses berlangsung pada entropi (s) yang konstan). Kenaikan tekanan yang dialami refrigeran yang berupa gas lanjut bertekanan rendah menyebabkan suhu refrigeran ikut mengalami kenaikkan, dengan nilai suhu yang lebih tinggi dari suhu ruangan. Hal ini dimaksudkan agar suhu kerja kondensor lebih tinggi dari suhu udara 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 merupakan proses desuperheating, pada proses ini terjadi proses. penurunan suhu pada tekanan yang tetap. Proses ini terjadi ketika refrigeran mulai.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. kelaur dari kompresor. Refrigeran gas panas lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan suhunya sampai mencapai titik gas jenuh. Proses ini dapat berlangsung karena suhu refrigeran yang ada di dalam saluran pipa lebih tinggi dibandingkan dengan suhu lingkungan di sekitar. 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 proses kondensasi ini entalpi refrigeran mengalami penurunan. d.. Proses 3a-3 : Proses subcooling Proses 3a-3 adalah proses subcooling atau juga disebut dengan proses. pendinginan lanjut. Pada proses ini terjadi pelepasan kalor dari refrigeran ke lingkungan di sekitarnya, sehingga suhu refrigeran keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dari suhu cair jenuh (atau menjadi kondisi cair lanjut). Hal ini agar refrigeran dapat lebih mudah mengalir dalam pipa kapiler. Pada proses subcooling, entalpi dan entropi dari refrigeran mengalami penurunan. Proses subcooling terjadi pada tekanan yang tetap. e.. Proses 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)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. 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. Proses ini berlangsung dengan nilai entalpi yang tetap (isentalpi=isoentalpi). f.. Proses 4-1a : Proses evaporasi Proses 4-1a merupakan proses evaporasi atau penguapan refrigeran. 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 daripada suhu lingkungan di sekitar evaporator, sehingga terjadi proses penyerapan kalor dari lingkungan di sekitar evaporator ke dalam evaporator. Proses ini terjadi pada tekanan dan suhu yang konstan. Nilai entalpi refrigeran mengalami proses peningkatan. g.. Proses 1a-1 : Superheating Prose 1a-1 merupakan proses superheating atau pemanasan lanjut. Proses in. 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 (gas suhu refrigeran lebih tinggi dari suhu gas jenuh). Pada proses ini akan mengakibatkan kenaikan suhu refrigeran, entropi dan entalpi. 2.1.3.2. Komponen Siklus Kompresi Uap Siklus kompresi uap memiliki beberapa komponen penyusun. Komponen penyusun siklus kompresi uap ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu komponen.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. utama dan komponen pendukung. Pembagian ini berdasarkan fungsi dari komponen tersebut. 2.1.3.2.1. Komponen Utama Komponen yang keberadaannya mutlak harus berada di dalam sistem refrigerasi tersebut dikelompokkan menjadi komponen utama. Dinamakan demikian karena jika salah satu komponen tersebut tidak ada di dalam sistem, maka sistem tersebut tidak akan dapat bekerja sama sekali. Komponen utama yang digunakan pada siklus kompresi uap terdapat empat komponen. Dengan hanya menggunakan keempat komponen tersebut mesin siklus kompresi uap dapat bekerja. Komponen utama mesin siklus kompresi uap terdiri dari (a) Kompresor, (b) Kondensor, (c) Pipa kapiler, (d) Evaporator, (e) Refrigeran. a.. Kompresor Kompresor berfungsi untuk mensirkulasikan refrigeran pada siklus kompresi. uap, dengan cara menaikkan tekanan dari tekanan kerja evaporator (tekanan rendah) ke tekanan kerja kondensor (tekanan tinggi). Kompresor yang digunakan harus dapat mengubah kondisi gas refrigeran yang bertemperatur rendah dari evaporator menjadi gas yang bertemperatur tinggi (lebih tinggi dari temperatur di lingkungan sekitar) pada saat meninggalkan kompresor. Hal ini dilakukan agar kalor yang dihasilkan oleh refrigeran dapat dibuang ke lingkungan ketika refrigeran melewati kondensor. Contoh kompresor yang dapat digunakan pada siklus kompresi uap adalah kompresor rotari. Gambar 2.18.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. memperlihatkan gamabr kompresor rotari. Kompresor rotari pada umumnya dapat menghasilkan getaran yang lebih rendah dibadingkan dengan kompresor torak.. Gambar 2.18 Kompresor rotari b.. Kondensor Kondensor berfungsi untuk mengembunkan refrigeran yang mengalir di dalam. siklus kompresi uap. Prosesnya disebut dengan proses kondensasi. Pada saat proses pengembunan, fase refrigeran berubah dari fase gas bertekanan tinggi menjadi cair bertekanan tinggi. Pada saat perubahan fase akan terjadi pelepasan kalor. Pelepasan kalor ini terjadi dari kondensor ke udara yang mengalir melewati kondensor. Rerigeran yang telah berubah menjadi cair tersebut kemudian dialirkan ke evaporator melalui pipa kapiler. Proses perpindahan kalor ini terjadi ketika gas refrigeran bertekanan rendah dikompresi sehingga menjadi gas refrigeran bertekanan tinggi dimana temperatur kondensasinya lebih tinggi dari temperatur media pendingin kondensor (udara). Perbedaan temperatur inilah yang akhirnya menyebabkan terjadinya proses perpindahan kalor. Kemampuan kondensor melepaskan kalor dipengaruhi oleh beberapa hal, diantaranya adalah sebagai berikut : (1) Material (bahan pembuat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. kondensor), (2) Luas area kondensor, (3) perbedaan temperatur. Gambar 2.19 menunjukkan gambar kondensor.. Gambar 2.19 Kondensor c.. Pipa kapiler. Pipa kapiler merupakan salah satu komponen utama yang berfungsi untuk menurunkan tekanan. Ketika tekanan refrigeran turun maka suhu refrigeran juga mengalami proses penurunan. Penurunan tekanan ini berlangsung dengan nilai entalpi yang tetap, oleh karena itu proses ini dinamakan dengan isoentalpi/isentalpi. Pipa kapiler terletak antara saringan (filter) dan evaporator. Pipa kapiler memiliki ukuran diameter yang cukup kecil yaitu 0,028 inci atau 0,71 mm, sehingga ketika refrigeran mengalir di dalam pipa kapiler, gesekan yang terjadi sengat besar dan mengakibatkan refrigeran akan mengalami penurunan tekanan. Gambar 2.20 menyajikan salah satu contoh pipa kapiler.. Gambar 2.20 Pipa Kapiler.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. d.. Evaporator Evaporator adalah salah satu komponen utama dalam sistem siklus kompresi. uap, di dalamnya mengalir cairan refrigeran yang berfungsi sebagai penyerap kalor dari lingkungan sekitar evaporator. Pada proses ini refrigeran berubah fase dari fase campuran (gas dan cair) menjadi gas. Contoh evaporator dapat dilihat pada Gambar 2.21.. Gambar 2.21 Evaporator e.. Refrigeran Refrigeran merupakan fluida pendingin atau fluida kerja 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). Refrigeran dapat dikatakan sebagai pemindah kalor dalam sistem siklus kompresi uap.. 2.1.3.2.2. Komponen Pendukung Alat pendukung ini berfungsi untuk mendukung kerja mesin siklus kompresi uap agar dapat bekerja dengan baik. Komponen pendukung mesin siklus kompresi uap terdiri dari : (a) Filter, (b) Kipas inlet, (c) Kipas outlet, dan berikut penjelasannya :.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. a.. Filter Filter adalah alat yang digunakan untuk menyaring kotoran pada fluida kerja. mesin siklus kompresi uap. Kotoran tersebut dapat berupa hasil dari proses korosi/karat, perak dari pengelasan ataupun uap air. Jika filter ini sampai mengalami kerusakan, maka kotoran yang lolos dari filter akan menyebabkan penyumbatan pada pipa kapiler, hal ini akan menyebabkan sirkulasi refrigeran menjadi terganggu. Gambar 2.22 menyajikan salah satu contoh filter.. Gambar 2.22 Filter b.. Kipas inlet Kipas berfungsi untuk mengalirkan udara atau memasukkan udara ke dalam. mesin, agar proses pemadatan udara dapat terjadi. Kipas yang digunakan memiliki memiliki 3 buah sudu dengan diameter sudu 23 cm. Daya kipas yang digunakan adalah 35 Watt.. Gambar 2.23 Kipas inlet c.. Kipas outlet.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. Kipas ini berfungsi untuk mempercepat proses perpindahan kalor dari kondensor ke udara lingkungan sekitar. Kipas yang digunakan memiliki 3 buah sudu dan memiliki diameter sebesar 31 cm. Daya listrik yang digunakan untuk menggerakkan kipas adalah 17 Watt.. Gambar 2.24 Kipas outlet. 2.1.3.3. Perhitungan-Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap Dengan melihat diagram p-h, nilai entalpi yang berada di dalam siklus kompresi uap dapat diketahui. Dengan diketahuinya nilai entalpi maka nilai kerja kompresi (Win), nilai kalor yang keluar (Qout), nilai kalor yang masuk (Qin), koefisien prestasi (COP), dan efisiensi dapat diketahui.. 2.1.3.3.1. Kerja Kompresor (Win) Kerja kompresor persatuan masa refrigeran adalah perubahan entalphi yang terjadi dari titik 1-2. Perubahan entalphi dapat dihitung dengan Persamaan (2.5) : 𝑊𝑖𝑛 = ℎ2 − ℎ1 Pada Persamaan (2.5) : Win. : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h1. : Nilai entalphi refrigeran saat masuk kekompresor (kJ/kg). h2. : Nilai. entalphi refrigeran saat keuar dari kompresor (kJ/kg). ...(2.5).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. 2.1.3.3.2. Besarnya Energi Kalor yang Dilepas Kondensor (Qout) Besarnya kalor yang dilepas oleh kondensor adalah perubahan entalphi yang terjadi di dalam mesin dari titik 2-3. Perubahan entalphi 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 entalphi refrigeran saat masuk ke kondensor (kJ/kg). h3. : Nilai entalphi refrigeran saat keluar dari kondensor (kJ/kg). 2.1.3.3.3. Besarnya Energi Kalor yang Diserap Evaporator (Qin) Besarnya kalor yang diserap oleh evaporaotor adalah perubahan entalphi yang terjadi di dalam mesin dari titik 4-1. Perubahan entalphi yang terjadi dapat dihitung dengan Persamaan (2.7) : 𝑄𝑖𝑛 = ℎ1 − ℎ4. …(2.7). Pada Persamaan (2.7) : kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg). Qin. : jumlah. h1. : Nilai entalpi refrigeran saat keluar dari evaporator (kJ/kg). h4. : Nilai entalpi refrigeran saat masuk ke evaporator (kJ/kg). 2.1.3.3.4. COP aktual dan COP ideal COP (Coefficient Of Performance) merupakan besaran yang menyatakan kemampuan evaporator untuk menyerap kalor dari udara ruangan (di evaporator) dibandingkan dengan kerja kompresor..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. COP. aktual. COP. aktual. yaitu COP yang sebenarnya yang dimiliki oleh mesin siklus. kompresi uap. COP aktual dapat diketahui dengan menggunakan Persamaan (2.8) : 𝑄. 𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = 𝑊𝑖𝑛. 𝑖𝑛. …2.8). Pada Persamaan (2.8) : COP aktual. : Koefisien prestasi kerja mesin siklus kompresi uap secara aktual. Qin. : Jumlah kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg) : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). Win COP ideal COP. ideal. yaitu COP maksimal yang dapat dimiliki oleh suatu mesin siklus. kompresi uap. COP ideal dapat diketahui dengan menggunakan Persamaan (2.9) : 𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝. 𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 = 𝑇 𝑘𝑜𝑛𝑑 −𝑇𝑒𝑣𝑎𝑝 Pada Persamaan (2.9) : COP ideal. : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara ideal. Tevap. : Suhu mutlak evaporator (K). Tkond. : Suhu mutlak kondensor (K). 2.1.3.3.5. Efisiensi Mesin Siklus Kompresi Uap. …(2.9).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. Hasil dari perbandingan nilai COPaktual dan COPideal menghasilkan nilai efisiensi mesin siklus kompresi uap dengan Persamaan (2.10) :. η=. 𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙. x 100%. …(2.10). Pada Persamaan (2.10) :. η. : Efisiensi mesin siklus kompresi uap. COPaktual. : Koefisien prestasi kerja aktual dari mesin siklus kompresi uap. COPideal. : Koefisien prestasi kerja ideal dari mesin siklus kompresi uap. 2.2. Tinjauan Pustaka Reinhard K. Radermacher dan Hisham Fawzi (2001), melakukan penelitian tentang alat untuk menghasilkan air dari udara. Tujuan dari alat ini adalah untuk mengembunkan uap air yang ada di udara menjadi air dengan kemurnian yang tinggi. Dalam penelitian ini alat penghasil air dari udara terdiri dari kompresor, kondensor, katub ekspansi, dan evaporator. Alat bantu yang digunakan adalah dua buah kipas yang digunakan untuk mempercepat laju perpindahan kalor di kondensor dan di evaporator. Proses pengembunan uap air yang ada di udara terjadi di evaporator yang memiliki temperatur yang rendah. Hal ini terjadi karena refrigeran mengalami penguapan sebagai akibat dari penambahan kalor dari lingkungan sekitar. Udara yang melewati evaporator akan mecapai titik dew point dan akan terbentuk butiran air yang akan dialirkan ke tempat yang telah disediakan.. Haroe Poernomo (2015), melakukan penelitian tentang karakteristik unjuk kerja sistem pendingin (Air Conditioning) berdasarkan pada variasi putaran kipas.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. pendingin kondensor. Sistem pendingin ini terdiri dari kompresor, kondensor, katub ekspansi, evaporator dan menggunakan refrigeran R22. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan. Variasi putaran kipas yang digunakan adalah 50 rpm sampai dengan 150 rpm. Hasil penelitian menunjukkan semakin banyaknya udara yang dialirkan melewati kondensor, maka temperatur kondensor cenderung menurun dan kalor yang dilepas oleh kondensor cenderung meningkat. Hal ini menyebabkan koefisien prestasi mesin pendingin semakin meningkat. Percobaan terakhik menunjukkan temperatur kondensor adalah sekitar 41°C dan kalor yang dilepas kondensor adalah 203,0 kJ/s. Wibowo Kusbandono dan PK Purwadi, melakukan penelitian pengaruh adanya kipas yang dapat mengalirkan udara melintasi kondensor terhadap COP dan Efisiensi mesin pendingin showcase. Mesin showcase yang digunakan terdiri dari kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator, sedangkan komponen tambahannya adalah filter, kipas dan thermostate. Refrigeran yang digunakan adalah refrigeran R-134a. Variasi penilitian ini adalah tanya kipas, menggunakan 1 kipas dan menggunakan 2 kipas. Variasi ini menyebabkan meningkatnya laju aliran kalor yang dibuang oleh kondensor nilainya berturut-turut untuk: tanpa kipas, dengan 1 kipas, dengan 2 kipas sebesar: 180 kJ/kg, 181 kJ/kg, dan 184 kJ/kg, menurunnya jumlah kalor yang diserap evaporator nilainya berturut-turut untuk: tanpa kipas, dengan 1 kipas, dan dengan 2 kipas sebesar: 54 kJ/kg, 48 kJ/kg dan 45 kJ/kg, semakin ringannya kerja kompresor, semakin meningkatnya COPaktual nilainya berturut-turut untuk: tanpa kipas, dengan 1 kipas, dan dengan 2 kipas sebasar: 3,23 ; 3,56 dan 3,8 dan semakin meningkatkan efisiensi mesin siklus.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. kompresi uap nilainya berturut-turut untuk: tanpa kipas, dengan 1 kipas dan dengan 2 kipas sebesar: 0,76 ; 0,77 dan 0,81. Marwan Effendy (2005), melakukan penelitian tentang pengaruh kecepatan udara pendingin kondensor terhadap koefisien prestasi Air Conditioning. Penelitian ini menggunakan sistem refrigerasi yang terdiri dari kompresor, kondensor, katub ekspansi, evaporator, filter dryer, dan kipas (berpenggerak motor listrik 3 fase). Alat bantu yang digunakan adalah termokopel, pressure gauge, RH-meter, anemometer, rotameter dan manometer air raksa. Kipas tambahan akan dipasang pada bagian kondensor. Variasi kecepatan udara yang digunakan adalah 60-309 rpm atau setara dengan 0,2-2,98 m/s. Dari penelitian ini kita dapat mengambil kesimpulan yaitu semakin besar kecepatan udara yang melewati kondensor maka akan terjadi penurunan temperatur kondensor, kenaikan efek refrigerasi, penurunan kerja kompresor dan akan meningkatkan unjuk kerja atau koefisien prestasi dari mesin refrigerasi.. Saut Siagian (2015), melakukan penelitian tentang karakteristik unjuk kerja kondensor pada sistem pendingin (Air Conditioning) yang menggunakan Freon R134 a berdasarkan pada variasi putaran kipas pendingin. Sistem pendingin yang digunakan terdiri dari evaporator, kondensor, receiver dan elemen pemanas yang tergabung menjadi satu dalam evaporator housing. Kipas tambahan dipasang pada kondensor. Variasi putaran kipas kondensor yang digunakan adalah 50 rpm sampai dengan 120 rpm dengan interval 25 dalam pengambilan data. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan dengan menggunakan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. peralatan dari mesin refrigerasi sistem sistem pendingin udara. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa semakin besar laju aliran udara untuk mendinginkan kondensor maka besarnya koefisien nilai unjuk kerja atau koefisien prestasi semakin meningkat. Karena laju pelapasan kalor yang besar akan berdampak pada temperatur kondensor yang semakin rendah, sehinggga dapat mencapai temperatur yang lebih rendah lagi pada keluaran evaporator..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Objek Penelitian Objek pada penelitian ini adalah mesin penghasil air dari udara yang bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap. Gambar dari skematik alat yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.. (6). (7). (5). (4). (1) (8) (3) (9). (2). Gambar 3.1 Objek penelitian berupa mesin penghasil air dari udara. 41.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. Keterangan pada Gambar 3.1 : 1.. Kompresor. 2.. Kondensor. 3.. Filter. 4.. Pipa kapiler. 5.. Evaporator. 6.. Kipas untuk memadatkan udara. 7.. Ruangan untuk memadatkan udara. 8.. Kipas kondensor. 9.. Gelas ukur. 3.2. Variasi Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan kecepatan aliran udara saat dipadatkan yang dihasilkan oleh putaran kipas pemadat udara, yaitu : a.. Kecepatan aliran udara 4,7 m/s. b.. Kecepatan aliran udara 5,8 m/s. c.. Kecepatan aliran udara 6,7 m/s. 3.3. Alat, Bahan dan Perakitan Mesin Penghasil Air dari Udara 3.3.1. Alat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43. Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan mesin penghasil air dari udara, antara lain : a.. Gergaji kayu Gergaji kayu digunakan untuk memotong kayu yang akan digunakan untuk. membuat kotak untuk mesin penghasil dari udara.. Gambar 3.2 Gergaji kayu b.. Palu Palu digunakan untuk memukul paku dalam pemasangan rangka dari mesin. penghasil air dari udara.. Gambar 3.3 Palu c.. Meteran Meteran digunakan untuk mengukur bahan yang akan digunakan untuk. membuat kotak mesin penghasil air dari udara..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44. Gambar 3.4 Meteran d.. Obeng Obeng digunakan untuk mengencangkan baut yang akan digunakan dalam. pembutan kotak mesin penghasil air dari udara.. Gambar 3.5 Obeng e.. Pisau cutter Pisau cutter digunakan untuk memotong triplek dan lakban.. Gambar 3.6 Pisau cutter.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45. f.. Tube cutter Tube cutter digunakan untuk memotong pipa tembaga agar hasil potongan. pada pipa baik serta dapat mempermudah proses pengelasan.. Gambar 3.7 Tube cutter g.. Tube expender Tube expender digunakan untuk mengembangkan ujung dari pipa tembaga. agar antar pipa tembaga dapat disambungkan dengan baik. h.. Gas las Hi-Cook Peralatan las digunakan untuk menyambung antar pipa tembaga pada. komponen dari mesin penghasil air dari udara.. 3.8 Gas hi-cook i.. Pompa vakum Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan gas-gas yang terjebak di dalam. pipa tembaga maupun komponen dari mesin penghasil dari udara, seperti udara dan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46. uap air. Tujuannya adalah agar tidak menyumbat aliran refrigeran di dalam pipa tembaga, karena uap air yang berlebihan di dalam pipa tembaga dapat membeku dan menyumbat filter dan pipa kapiler. 3.3.2. Bahan Bahan yang digunakan untuk membuat alat penghasil air dari udara adalah sebagai berikut : a.. Triplek Triplek digunakan sebagai dinging dari kotak mesin penghasil air dari udara.. Triplek yang digunakan memiliki ketebalan 4 mm.. Gambar 3.9 Triplek b.. Styrofoam Styrofoam adalah bahan yang digunakan untuk membuat ruang pemadatan. udara dan menutup bagian mesin yang terbuka.. Gambar 3.10 Styrofoam.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47. c.. Paku Paku digunakan untuk menyatukan rangka dan triplek agara dapat menyatu. dan menjadi kuat.. Gambar 3.11 Paku d.. Engsel Engsel digunakan untuk menghubungkan pintu dengan kotak mesin penghasil. air dari udara. Engsel yang digunakan berjumlah dua.. Gambar 3.12 Engsel e.. Baut Baut digunakan untuk mengencangkan antara dudukan evaporator dengan. dinding triplek dan mengencangkan engsel pintu dengan triplek.. Gambar 3.13 Baut.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48. f.. Lakban Lakban digunakan untuk menutupi celah-celah dari sambungan antara kayu. dan triplek. Selain itu lakban juga digunakan untuk menutupi sambungansambungan pada kabel.. Gambar 3.14 Lakban g.. Kompresor Kompresor merupakan alat yang berfungsi untuk menciptakan perbedaan. tekanan pada pipa tembaga, sehingga refrigeran dapat mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Pada penelitian ini jenis kompresor yang digunakan adalah kompresor rotari dengan daya ¾ PK, tegangan yang digunakan 220 V, dan arus yang bekerja pada kompresor adalah 3,1 Ampere.. Gambar 3.15 Kompresor rotari h.. Kondensor Kondensor berfungsi untuk mengembunkan refrigeran yang mengalir di dalam.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49. siklus kompresi uap. Prosesnya disebut dengan proses kondensasi. Pada saat proses pengembunan (kondensasi), fase refrigeran berubah dari fase gas menjadi cair. Pada saat perubahan fase, terjadi pelepasan kalor. Pelepasan kalor ini terjadi dari kondensor ke udara yang melintasi kondensor. Jenis kondensor yang digunakan merupakan jenis kondensor bersirip dengan panjang 50 cm, tinggi 40 cm dan lebar 1,6 cm. Kondensor ini memiliki 139 lekukan sirip yang akan mempercepat terjadinya pelepasan kalor ke udara sekitar. Pipa kondensor yang digunakan berukuran 0,5 inci, terbuat dari tembaga dan sirip kondensor terbuat dari aluminium. Kondensor yang dipilih cocok untuk bekerja sama dengan kompresor rotari dengan daya ¾ PK.. Gambar 3.16 Kondensor i.. Pipa kapiler Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran sebelum masuk. ke evaporator. Proses penurunan tekanan berlangsung dengan nilai entalpi yang tetap. Ketika refirgeran mengalami penurunan tekanan, temperatur refrigeran juga mengalami penurunan. Pipa kapiler yang digunakan terbuat dari tembaga dengan diameter 0,028 inci atau 0,71 mm. Pipa kapiler yang dipilih cocok bekerja sama dengan kompresor dengan daya ¾ PK..