Mesin penghasil air Aki dengan mesin siklus kompresi uap menggunakan alat curah air dengan jarak antar lubang pada pipa 20 mm

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. MESIN PENGHASIL AIR AKI DENGAN MESIN SIKLUS KOMPRESI UAP MENGGUNAKAN ALAT CURAH AIR DENGAN JARAK ANTAR LUBANG PADA PIPA 20 MM SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin. Oleh ANDRE KRISTANTO NIM : 135214026. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2017 i.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ACCU WATER PRODUCING MACHINE WITH VAPOR COMPRESSION CYCLE USING WATER SHOWER COMPONENT THAT USE 20 MM PIPE HOLE DISTANCE FINAL PROJECT As partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By ANDRE KRISTANTO Student Number : 135214026. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGI FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2017. ii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK Air aki adalah air yang digunakan untuk mengisi aki yang digunakan sebagai sumber daya pada berbagai macam alat yang memanfaatkan tenaga listrik. Tujuan dari penelitian ini adalah : (a) Merancang dan merakit mesin penghasil air aki yang praktis dan hemat energi. (b) Mengetahui karakteristik mesin kompresi uap yang digunakan untuk mesin penghasil air aki yang meliputi COPaktual, COPideal, dan efisiensi. (c) Mengetahui jumlah air aki yang dihasilkan oleh mesin penghasil air aki setiap jamnya. Penelitian dilakukan di laboratorium perpindahan panas Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Mesin penghasil air aki bekerja dengan siklus kompresi uap dengan komponen utama : kompresor berdaya 1 PK, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator, dengan menggunakan fluida kerja refrigeran R-22. Penelitian dilakukan dengan variasi : (a) Pencurah air off, kipas evaporator off; (b) Pencurah air on, kipas evaporator off; (c) Pencurah air off, kipas evaporator on; (d) Pencurah air on, kipas evaporator on. (e) Pencurah air off, kipas evaporator on/off setiap 5 menit, (f) Pencurah air on, kipas evaporator on/off setiap 5 menit. Penelitian dilakukan selama 60 menit untuk setiap variasi dan dilakukan 3 kali pengulangan untuk setiap variasi. Dari hasil penelitian diperoleh : (a) Mesin penghasil air aki dapat bekerja dengan baik. Mesin mampu menghasilkan air aki, dengan daya 1 PK, mampu menghasilkan air aki sekitar 1953 mL/jam. (b) Nilai COP aktual tertinggi yang dapat dicapai mesin siklus kompresi uap dari mesin penghasil air aki sebesar 3,08. dicapai dengan menyalakan curahan air dan mematikan kipas evaporator. Nilai COP ideal yang dapat dicapai mesin siklus kompresi uap dari mesin penghasil air aki sebesar 4,18, diperoleh pada kondisi kipas evaporator menyala dan curahan air dimatikan. Nilai efisiensi tertinggi yang dapat dicapai adalah pada keadaan curahan air menyala dan kipas evaporator dimatikan, sebesar 77,49%.(c) Jumlah air aki yang mampu dihasilkan oleh mesin penghasil air aki adalah sebanyak 1953 mL per jam dengan keadaan curahan air dan kipas evaporator menyala. Kata kunci : Mesin Penghasil Air aki, Siklus Kompresi Uap, P-h diagram, Psychrometric Chart. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT Accu water is a water used for filling accu that is used for power resource of many electrical tools. The purpose of this research are : (a) to design and assemble an accu water producing machine that is simple and energy saving, (b) to know characteristic of vapor compression machine used for accu water producing machine that covers COPactual, COPideal, and efficiency, (c) to know how much water produced by accu water producing machine per hour. The research done in Heat Transfer Laboratorium, Mechanical Engineering Study Program, Science and Technology Faculty, Sanata Dharma University, Yogyakarta. The machine works using vapor compression cycle with main component : compressor, condenser, capillary pipe, and evaporator using R22 refrigerant as working fluid.The research was done with this following variation: (a) water shower off while the fan off, (b) water shower on while the fan off, (c) water shower off when the fan on, (d) water shower on while the fan on, (e) water shower off while the fan on/off every 5 minutes, (f) water shower on while the fan on/off every 5 minutes. The research done for 60 minutes for each variation. Te result of this research are (a) The accu water producing machine was successfully made and worked well. The machine could produce 1953 mL/hour of accu water, while using 1 PK powered compressor, (b) the highest COPactual that can be reached by vapor compresion machine is 3,08 while the water shower on and the fan off, the highest COPideal of vapor compression machine can reach 4,18 while the fan and the water shower turned off, and the highest efficiency of vapor compression machine reached by the water shower on and the fan off is 77,49%, and (c) the volume of accu water that was produced by accu water producing machine was 1953mL/hour by turning on the fan and the water shower. Keywords : Accu Water Producing Machine, Vapor Compression Cycle, P-h Diagram, Psychrometric Chart. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusunan Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar. Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib untuk setiap mahasiswa Program Studi Teknik Mesin mendapatkan gelar sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penelitian dan penyusunan Skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih 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 sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi. 3. Raden Benedictus Dwiseno Wihadi S.T., M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik 4. Seluruh staf pengajar Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan berbagai ilmu pengetahuan. 5. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 6. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Mesin dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini. 7. Kedua orang tua saya yang telah memberikan dukungan, baik secara materi maupun spiritual ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI hal HALAMAN JUDUL. ...... i. TITLE PAGE. ...... ii. HALAMAN PERSETUJUAN. ..... iii. HALAMAN PENGESAHAN. ..... iv. HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA. .......v. LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI UNTUK. ..... vi. KEPENTINGAN AKADEMIS ABSTRAK. .... vii. ABSTRACT. ... viii. KATA PENGANTAR. ..... ix. DAFTAR ISI. ..... xi. DAFTAR GAMBAR. ... xiii. DAFTAR TABEL. ... xvi. BAB 1 PENDAHULUAN. .......1. 1.1 Latar belakang. .......1. 1.2 Rumusan Masalah. .......2. 1.3 Tujuan Penelitian. .......2. 1.4 Batasan masalah. .......2. 1.5 Manfaat Penelitian. .......4. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA. .......5. 2.1 Dasar teori. .......5. 2.2 Tinjauan pustaka. .....35. BAB III METODOLOGI PENELITIAN. .....35. 3.1 Pembuatan Alat. .....35. 3.2 Tatacara Penelitian. .....48. BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN .....54 4.1 Hasil Penelitian. .....54. 4.2 Perhitungan Siklus Kompresi Uap. .....58. 4.3 Pembahasan. .....68 xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN. .....75. 5.1 Kesimpulan. .....75. 5.2 Saran. .....74. DAFTAR PUSTAKA. .....76. LAMPIRAN. .....77. a.. Diagram P-h variasi pancuran off dan kipas off. .....77. b.. Diagram P-h variasi pancuran on dan kipas off. .....78. c.. Diagram P-h variasi pancuran off dan kipas on. .....79. d.. Diagram P-h variasi pancuran on dan kipas on. .....80. e.. Diagram P-h variasi pancuran off dan kipas on/off setiap 5 menit.. .....81. f.. Diagram P-h variasi pancuran off dan kipas on/off setiap 5 menit.. .....82. g.. Psychrometric chart variasi pancuran off dan kipas off. .....83. h.. Psychrometric chart variasi pancuran on dan kipas off. .....84. i.. Psychrometric chart variasi pancuran off dan kipas on. .....85. j.. Psychrometric chart variasi pancuran on dan kipas on. .....86. k.. Psychrometric chart variasi pancuran on dan kipas on/off. .....87. setiap 5 menit. l.. Psychrometric chart variasi pancuran off dan kipas on/off setiap 5 menit.. xii. .....88.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1.. Proses Penyulingan Sederhana. .......7. Gambar 2.2.. Rangkaian komponen utama pada siklus kompresi uap. .......9. Gambar 2.3.. Proses siklus kompresi uap pada diagram P-h. .......9. Gambar 2.4.. Proses siklus kompresi uap pada diagram T-s. .....10. Gambar 2.5.. Kompresor Reciprocating. .....16. Gambar 2.6.. Kompresor Rotari. .....17. Gambar 2.7.. Kompresor Sentrifugal. .....18. Gambar 2.8.. Kompresor Scroll. .....18. Gambar 2.9.. Evaporator Kering. .....19. Gambar 2.10.. Evaporator Basah. .....20. Gambar 2.11.. Air Cooler. .....22. Gambar 2.12.. Water Cooler. .....23. Gambar 2.13.. Evaporative Cooler. .....24. Gambar 2.14.. Psychrometric Chart. .....25. Gambar 2.15.. Properti pada psychrometric chart. .... 26. Gambar 2.16.. Proses-proses yang Terjadi pada Psychrometric Chart. .....27. Gambar 2.17.. Proses Pendinginan dan Penurunan Kelembaban. .....28. Gambar 2.18.. Proses Pendinginan. .....29. Gambar 2.19.. Proses Pendinginan dan Menaikkan Kelembaban. .....29. Gambar 2.20. Proses humidifyng. .....30. Gambar 2.21.. .....31. Proses pemanasan dan Menaikkan kelembaban. xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 2.22.. Proses Pemanasan. .....31. Gambar 2.23.. Proses Pemanasan dan Penurunan Kelembaban. .....32. Gambar 2.24.. Proses dehumidifying. .....33. Gambar 2.25.. Proses pada mesin penghasil air aki. .....33. Gambar 3.1.. Skematik Mesin Penghasil Air Aki dari Udara. .....38. Gambar 3.2.. Kompresor. .....39. Gambar 3.3.. Kondensor. .....40. Gambar 3.4.. Pipa Kapiler. .....40. Gambar 3.5.. Evaporator. .....41. Gambar 3.6.. Refrigeran R-22. .....42. Gambar 3.7.. Pipa paralon. .....42. Gambar 3.8.. Rangkaian Pipa Pencurah Air. .....43. Gambar 3.9.. Sambungan T dan elbow. .....43. Gambar 3.10.. Pompa Air. .....44. Gambar 3.11.. Papan Kayu. .....45. Gambar 3.12.. Alat Pemotong Pipa tembaga. .....45. Gambar 3.13.. Gergaji kayu. .....46. Gambar 3.14.. Gergaji Besi. .....46. Gambar 3.15.. Bor dan Mata bor. .....47. Gambar 3.16.. Diagram Alur Penelitian. .....48. Gambar 3.17.. Skematik Pengambilan Data. .....49. Gambar 4.1.. P-h Diagram dengan variasi pencurah air on dan. .....60. kipas evaporator off. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 4.2.. Proses Penghasilan Air pada Mesin Penghasil Air Aki. .....67. Gambar 4.3.. Jumlah air yang dihasilkan dari waktu-waktu untuk. .....70. berbagai variasi penelitian Gambar 4.4.. Nilai Qin untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....71. Gambar 4.5. Nilai Qout untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....72. Gambar 4.6. Nilai Win untuk Berbagai variasi penelitian. .....73. Gambar 4.7. COPaktual untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....74. Gambar 4.8. COPideal untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....74. Gambar 4.9. Efisiensi untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....75. xv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL Hal Tabel 3.1.. Tabel yang digunakan untuk mencatat data penelitian. .....51. Tabel 4.1.. Rata- rata data penelitian untuk tanpa pencurah air dan. .....55. tanpa kipas evaporator Tabel 4.2.. Rata-rata Data Penelitian Menggunakan Pencurah Air. .....55. Tanpa Kipas Evaporator Tabel 4.3.. Rata-rata Data Penelitian Tanpa Pencurah Air Menggunakan. .....56. Kipas Evaporator Tabel 4.4.. Rata-rata Data Penelitian menggunakan Pencurah Air. .....57. dan Kipas Evaporator Tabel 4.5.. Rata-rata Data Penelitian Tanpa pencurah Air, Kipas. .....57. Evaporator On/Off Setiap 5 Menit Tabel 4.6.. Rata-rata Data Penelitian Menggunakan Pencurah Air,. .....58. Kipas Evaporator On/Off Setiap 5 Menit Tabel 4.7.. Nilai Tekanan Refrigeran dalam Satuan Bar. .....59. Tabel 4.8.. Temperatur Kerja Kondensor dan Evaporator. .....61. Tabel 4.9.. Nilai Entalpi Mesin Pembuat Air Aki. .....61. Tabel 4.10. Nilai Win untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....62. Tabel 4.11. Nilai Qout untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....63. Tabel 4.12. Nilai Qin untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....63. Tabel 4.13. Nilai Copaktual untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....64. Tabel 4.14. Nilai Copideal untuk Berbagai Variasi Penelitian. .....65. xvi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Tabel 4.15. Nilai Efisiensi untuk Berbagai Variasi Penelitian. xvii. .....66.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1. Latar Belakang Masalah Pada masa ini banyak peralatan yang membutuhkan listrik sebagai sumber energinya, contohnya starter pada kendaraan bermotor dan UPS pada perangkat komputer. Peralatan tersebut menggunakan aki sebagai sumber energi listrik. Aki dipilih karena dimensi yang kecil dan dapat menyimpan daya yang cukup besar. Selain itu pemasangan aki cukup mudah dan perawatannya juga mudah, serta dapat digunakan untuk jangka waktu yang lama, yaitu sekitar satu sampai satu setengah tahun. Di pasaran ada dua jenis aki yang dikenal, yakni aki kering dan aki basah. aki kering menggunakan gel untuk larutan elektrolit, sedangkan aki basah menggunakan air yang dicampur dengan asam sulfat untuk elektrolit. Akan tetapi pada aki basah harus ditambahkan dengan air murni bila air aki sudah mencapai batas minimum. Air yang ditambahkan berfungsi untuk menghilangkan kerak pada sel anoda dan katoda. Air aki yang digunakan untuk mengisi aki basah dibuat dengan cara destilasi atau penyulingan. Destilasi dilakukan dengan memanaskan air sampai mencapai titik didih dan menguap lalu uap air didinginkan sehingga air mengalami. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. pengembunan atau kondensasi. Hal ini dilakukan karena zat yang tercampur dalam air memiliki titik didih yang berbeda, sehingga ketika air menguap, zat yang tercampur tidak ikut menguap. Proses pembuatan air aki dengan cara penyulingan memerlukan waktu yang lama, biaya yang cukup besar, dan energi yang banyak, sehingga proses ini dapat dikatakan boros energi dan tidak efisien. Cara lain yang biasa digunakan adalah proses demineralisasi. Pada proses ini air diberi zat kimia tambahan untuk memisahkan unsur logam yang terkandung pada air. Dengan adanya kenyataan bahwa mesin pengkondisian udara atau Air Conditioner (AC) dapat menghasilkan air embun, maka penulis tertarik untuk merancang dan merakit mesin yang dapat menghasilkan air yang dapat digunakan sebagai air aki. Mesin yang digunakan juga sama dengan mesin pengkondisian udara. Tetapi jika mesin pengkondisian udara difungsikan untuk membuat kondisi udara yang nyaman, maka mesin pada penelitian ini dipergunakan untuk menghasilkan air sebanyak-banyaknya untuk mengisi air aki.. 1.2. Rumusan Masalah Untuk mendapatkan air aki dengan cara penyulingan membutuhkan waktu yang lama, biaya yang cukup besar dan banyak energi. Diperlukan suatu inovasi untuk membuat air aki agar diperoleh cara yang praktis dan hemat energi..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. Bagaimana cara membuat air aki dengan cara yang lebih praktis dan hemat energi? 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: a.. Merancang dan merakit mesin penghasil air aki yang praktis dan hemat energi.. b.. Mengetahui karakteristik mesin kompresi uap yang digunakan untuk mesin penghasil air aki yang meliputi COPaktual, COPideal, dan efisiensi.. c.. Mengetahui jumlah air aki yang dihasilkan setiap jamnya.. 1.4. Batasan Masalah Batasan-batasan yang diambil pada penelitian ini adalah : a.. Mesin bekerja dengan siklus kompresi uap dengan komponen utama : 1) kompresor berjenis rotari dengan daya 1 PK, 2) kondensor berjenis pipa bersirip dengan bahan pipa dari tembaga dan sirip dari alumunium, 3) pipa kapiler dengan panjang 110 cm dan diameter 0,032 inch berbahan tembaga, 4) evaporator berjenis pipa bersirip dengan bahan pipa dari tembaga dan sirip dari alumunium..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4. b.. Mesin menggunakan komponen yang ada di pasaran yang biasa digunakan untuk mesin pendingin dengan ukuran kondensor, evaporator, dan pipa kapiler menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor.. c.. Pipa dibuat dari paralon dengan diameter ¾ inch dengan jarak antar lubang 20 mm.. d.. Kipas kondensor dengan daya 30 W, diameter 36 cm. e.. Kipas evaporator dengan daya 30 W, diameter 36 cm. f.. Pompa air dengan daya 125 W, suction head 9 m, dan discharge head 27 m. 1.1. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : a.. Bagi penulis dapat menambah wawasan ilmu pengetahuan tentang mesin penghasil air aki yang bekerja dengan siklus kompresi uap.. b.. Menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin penghasil air aki dari udara yang dapat diletakkan di perpustakaan.. c.. Dapat digunakan sebagai referensi bagi peneliti lain yang melakukan penelitian sejenis.. d.. Diperolehnya teknologi tepat guna berupa mesin penghasil air aki..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA. 2.1.. Dasar Teori. 2.1.1. Air Aki Air aki yang dijual di pasaran ada dua macam, yaitu air aki zuur dan akuades. Aki zuur dengan akuades yang dijual di pasaran ditandai dengan perbedaan warna label pada kemasan atau tutupnya, warna merah untuk aki zuur dan warna biru untuk akuades. Aki zuur adalah larutan elektrolit yang terdiri atas sulfat pekat (H2SO4) yang dicampur dengan air. Aki zuur digunakan saat pertama mengisi air aki. Pada pengisian pertama air aki, terjadi reaksi yang menghasilkan listrik antara larutan elektrolit dengan sel elektroda PbO2 dan Pb seperti di bawah ini : Pb ( s )  PbO 2 ( s )  2 H 2 SO 4 ( aq )  2 PbSO 4 ( aq )  2 H 2 O. Pada asam sulfat, terjadi pemecahan ion menjadi 2H+ dan SO42-. Ion H+ bereaksi dengan Pb menjadi 2H2O dan SO42- bereaksi dengan Pb menjadi 2PbSO4. Pada poses terjadi permindahan ion H+ dan SO42- sehingga terjadi beda potensial dan timbul listrik pada aki. Akuades adalah air murni yang didalamnya tidak terkandung mineral. Akuades berfungsi sebagai media pendukung untuk penyimpanan energi listrik yang berada di sel elektroda PbO2. 5.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. 2.1.2. Pembuatan Air Aki Berjenis Akuades Air murni atau akuades ini dapat diperoleh dari proses penyulingan (destilasi) atau dengan proses demineralisasi. Akan tetapi di pasaran, air aki yang lebih banyak dijual dihasilkan dari proses demineralisasi. a.. Penyulingan atau Destilasi Proses penyulingan air dilakukan dengan cara menanaskan air yang akan. disuling hingga menguap kemudian uap air yang keluar setelah dipanaskan dilewatkan pada suatu saluran yang pada dindingnya diberi air dingin sehingga uap air akan mengalami kondensasi atau pengembunan. Uap air yang sudah mengembun itu dialirkan kemudian ditampung pada suatu wadah. Hasil penyulingan ini adalah air murni yang tidak tercampur zat lain. Hasil penyulingan ini dinamakan akuades. Akuades ini tidak tercampur zat kontaminan, terutama kontaminan yang memiliki titik didih dan titik uap lebih tinggi dari pada air, misalnya zat logam. Proses penyulingan atau destilasi disajikan pada Gambar 2.1. Pertama, air dimasukkan ke dalam wadah 15 (Gambar 2.1). Lalu wadah 15 dipanaskan hingga air mendidih. Karena ada perbedaan titik didih dan titik uap antara air dan zat yang tercampur, maka yang menguap hanya air saja sedangkan zat-zat yang tercampur dalam air tidak ikut menguap. Kemudian uap air dari wadah A dialirkan menuju pipa pendingin (pipa 5). Pipa pendingin ini tersusun atas dua lapisan, di dalam pipa bagian dalam digunakan untuk mengalirkan uap air. Di antara kedua lapisan pipa dialiri air dingin yang berfungsi untuk.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. menghasilkan kondisi dingin pada pipa sehingga dapat mengembunkan uap air yang melewati pipa 5. Uap air hasil kondensasi ditampung pada wadah 8. Air yang dikumpulkan di wadah 8 inilah yang disebut dengan akuades.. Gambar 2.1. Proses Penyulingan Sederhana Sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Distilasi. b.. Demineralisasi Demineralisasi adalah proses untuk menghilangkan material terlarut dalam. air. Hasil dari proses demineralisasi adalah ultrapure water (air dengan tingkat kemurnian sangat tinggi). Air yang dihasilkan dari proses demineralisasi hampir tidak. mengandung. mineral.. Proses. demineralisasi. dilakukan. dengan. menggunakan resin anion dan kation. Resin yang ditambahkan ini berfungsi untuk.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. mengikat mineral-mineral yang terlarut dalam air sehingga mineral-mineral yang terlarut akan terpisah dengan molekul air. Pada proses ini, resin kation akan berikatan dengan senyawa berion positif seperti magnesium (Mg), kalsium (Ca), dan natrium (Na) dengan ion H+. Sedangkan resin anion akan terikat dengan senyawa berion negatif seperti Cl, SO4, SiO2 dengan ion OH-.. 2.1.3. Siklus Kompresi Uap Pada mesin penghasil air aki yang digunakan dalam penelitian ini, diergunakan mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap. Siklus pendingin kompresi uap adalah sistem yang banyak digunakan dalam mesin pendingin, pada sistem ini terjadi proses kompresi, kondensasi, ekspansi dan evaporasi. Komponen utama dalam siklus kompresi uap meliputi : kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator. Proses dalam siklus kompresi uap disajikan pada Gambar 2.2, Gambar 2.3, dan Gambar 2.4. Pada gambar 2.2, gambar 2.3, gambar 2.4, Qin adalah besarnya kalor per satuan massa refrigeran yang diserap evaporator, Qout adalah besarya kalor per satuan massa refrigeran yang dilepas kondensor, Win adalah kerja yang dilakukan oleh kompresor per satuan masa refrigeran..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. Gambar 2.2. Rangkaian komponen utama pada siklus kompresi uap. Tekanan. 3. Pipa Kapiler. P2. pendinginan lanjut. P1 garis cair jenuh. Qout. 2b. 2a Kondensor. 2 Kompresor Win. Evaporator 4a. 4 Qin efek pendinginan. 1. pemanasan lanjut Entalpi (kJ/kg). Gambar 2.3. Proses siklus kompresi uap pada diagram P-h.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. garis cair jenuh T2. 2. Qout. gas panas lanjut. 2b. T2a = T2b T3. gas jenuh. W in. 2a 3. T1 T4 = T4a. gas panas lanjut 1 4a. 4 Qin. campuran cair dan gas. Entropi. Gambar 2.4. Proses siklus kompresi uap pada diagram T-s. Siklus kompresi uap pada Gambar 2.2, Gambar 2.3 dan Gambar 2.4 tersusun dari beberapa tahapan sebagai berikut : proses kompresi, proses pendinginan dengan penurunan suhu, proses kondensasi, proses pendinginan lanjut, proses ekspansi (proses penurunan tekanan), evaporasi, dan proses pemanasan lanjut. a.. Proses Kompresi 1 – 2 Proses kompresi terjadi dari titik 1 sampai titik 2 pada Gambar 2.3 dan. Gambar 2.4. Refrigeran dalam bentuk uap panas masuk ke kompresor, kerja atau usaha yang diberikan pada refrigeran akan menyebabkan kenaikan tekanan sehingga temperatur refrigeran akan naik dan lebih tinggi dari temperatur lingkungan (refrigeran mengalami fasa superheated atau gas panas lanjut). b.. Proses pendinginan suhu gas panas lanjut (2-2a) Proses pendinginan dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh terjadi pada. tahap 2-2a pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4. Proses ini disebut juga dengan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. proses desuperheating. Refrigeran mengalami penurunan suhu pada tekanan tetap. Hal ini disebabkan adanya kalor yang keluar dari sistem ke lingkungan, karena suhu refigeran lebih tinggi dari suhu lingkungan. c.. Proses Kondensasi (2a-2b) Proses kondensasi terjadi pada tahap 2a-2b dari Gambar 2.3 dan Gambar. 2.4. Pada proses ini gas jenuh mengalami perubahan fase menjadi cair jenuh. proses berlangsung pada suhu dan tekanan tetap. Pada proses ini terjadi aliran kalor dari kondensor ke lingkungan karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu udara lingkungan. d.. Proses Pendinginan Lanjut (2b-3) Proses pendinginan lanjut terjadi pada tahap 2b-3 dari Gambar 2.3 dan. Gambar 2.4. Pada proses pendinginan lanjut terjadi proses penurunan suhu refrigeran dari keadaan cair jenuh ke refrigeran cair. Proses ini berlangsung pada tekanan konstan. Proses ini diperlukan untuk memastikan refrigeran yang keluar dari kondensor benar-benar berada pada fase cair. e.. Proses Penurunan Tekanan (3-4) Proses penurunan tekanan terjadi pada tahap 3-4 dari Gambar 2.3 dan. Gambar 2.4. Pada tahap ini refrigeran mengalir menuju ke pipa kapiler dan mengalami proses penurunan tekanan dan penurunan suhu. Sehingga suhu refrigeran lebih rendah dari temperatur lingkungan. Pada tahap ini fase refrigeran berubah dari fase cair menjadi fase campuran cair dan gas..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. f.. Proses Evaporasi (4-4a) Proses evaporasi terjadi pada tahap 4-4a dari Gambar 2.3 dan Gambar 2.4.. Refrigeran dalam fasa campuran cair dan gas mengalir ke evaporator dan kemudian menerima kalor dari lingkungan yang akan didinginkan sehingga refrigeran berubah seluruhnya menjadi gas jenuh. Proses berlangsung pada tekanan yang tetap dan suhu yang tetap. g.. Proses Pemanasan Lanjut (4a-1) Proses pemanasan lanjut terjadi pada tahap 4a-1 dari Gambar 2.3 dan. Gambar 2.4. Pada saat refrigeran keluar dari evaporator, refrigeran mengalami proses pemanasan lanjut. Dengan adanya proses pemanasan lanjut fase refrigeran berubah dari fase gas jenuh menjadi gas panas lanjut. Dengan demikian refrigeran sebelum masuk kompresor benar-benar dalam fase gas. Proses berlangsung pada tekanan tetap.. 2.1.4. Perhitungan-perhitungan pada Siklus Kompresi Uap Berdasarkan Gambar 2.3 diagram P-h dapat dihitung besarnya kerja kompresor (Win), kalor yang dilepas kondensor (Qout), kalor yang diserap evaporator (Qin), COP, dan efisiensi. Satuan yang dipergunakan pada perhitungan ini mempergunakan satuan yang biasa dipergunakan pada perhitungan siklus kompresi uap. Dapat dipergunakan satuan yang lain sesuai dengan propertinya..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. a.. Kerja Kompresor (Win) Kerja kompresor per satuan massa refrigeran, dapat dihitung dengan. Persamaan (2.1) : Win = h2 – h1. ...(2.1). Pada Persamaan (2.1) : Win : kerja kompresor per satuan massa refrigeran, kJ/kg h2. : nilai entalpi refrigeran saat keluar dari kompresor, kJ/kg. h1. : nilai entalpi refrigeran saat masuk ke kompresor, kJ/kg. b.. Energi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout) Besarnya kalor per satuan massa refrigeran yang dilepas kondensor dapat. dihitung dengan Persamaan (2.2) : Qout = h2 – h3. ...(2.2). Pada Persamaan (2.2) : Qout : jumlah kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran, kJ/kg h2. : nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor, kJ/kg. h3. : nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor, kJ/kg. c.. Energi kalor yang diterima evaporator per satuan massa refrigeran (Qin) Besarnya kalor per satuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator. dapat dihitung dengan Persamaan (2.3) : Qin = h1 – h4. ...(2.3).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. Pada Persamaan (2.3) : Qin. : besarnya. kalor yang diterima evaporator per satuan masa refrigeran, kJ/kg. h1. : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator, kJ/kg. h4. : nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator, kJ/kg. d.. COP aktual mesin siklus kompresi uap (COPaktual) COP aktual (Coefficient Of Performance) mesin siklus kompresi uap adalah. perbandingan antara kalor yang diserap evaporator dengan energi listrik yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor. Nilai COP aktual mesin kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan (2.4) : COPaktual = Qin / Win = (h1 – h4) / (h2 – h1). ...(2.4). Pada Persamaan (2.4) : Qin. : kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran, kJ/kg. Win : kerja yang dilakukan kompresor per satuan massa refrigeran, kJ/kg. e.. COP ideal mesin siklus kompresi uap (COPideal) COP ideal merupakan COP maksimal yang dapat dicapai mesin pendingin,. dapat dihitung dengan Persamaan (2.5) : COPideal = Te / ( Tc – Te ) Pada Persamaan (2.5) : Te. : suhu. mutlak evaporator, K. Tc. : suhu. mutlak kondensor, K. ...(2.5).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. f.. Efisiensi mesin siklus kompresi uap (ƞ) Efisiensi mesin siklus kompresi uap dapat dihitung dengan menggunakan. Persamaan (2.6) : Ƞ = COPAktual / COPIdeal x 100%. ...(2.6). Pada Persamaan (2.6) : Ƞ. : efisiensi mesin siklus kompresi uap.. COPaktual : koefisien prestasi mesin siklus kompresi uap. COPIdeal : koefisien prestasi maksimum mesin siklus kompresi uap.. 2.1.5. Komponen-komponen Siklus Kompresi Uap Pada siklus kompresi uap, komponen utama yang digunakan adalah : kompresor, evaporator, kondensor, pipa kapiler atau katup ekspansi a.. Kompresor Kompresor merupakan unit tenaga dalam sistem mesin siklus kompresi. yang berfungsi untuk memompa refrigeran ke seluruh bagian mesin siklus kompresi uap. Kompresor akan memompa gas refrigeran pada tekanan dan panas yang tinggi pada sisi output (tekanan tinggi) dari sistem dan menghisap gas bertekanan rendah pada sisi intake (sisi tekanan rendah). Kompresor yang sering digunakan pada mesin pendingin berdaya listrik rendah adalah jenis kompresor Hermetik (Hermetic Compressor). Kompresor ini digerakkan langsung oleh motor listrik dengan komponen mekanik yang berada dalam satu wadah tertutup. Posisi porosnya bisa vertikal maupun horizontal..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. Berikut ini akan dijelaskan berbagai macam kompresor yang ada di pasaran. 1). Kompresor Reciprocating Kompresor. reciprocating. bekerja. dengan. mempergunakan. piston.. Refrigeran dipompa dari suatu piston yang digerakkan oleh listrik. Prinsip kerja kompresor reciprocating adalah dengan prinsip perbandingan tekanan dan volume. Ketika piston ditarik, maka volume ruang piston membesar dan tekanan mengecil. Hal ini menyebabkan refrigeran mengalir masuk ke dalam ruangan melalui katup isap. Ketika piston bergerak menekan, maka volume akan mengecil dan tekanan membesar. Hal ini menyebabkan refrigeran terdorong keluar dari ruangan piston. Hal ini berlangsung secara terus menerus dengan siklus tetap.. Gambar 2.5. Kompresor Reciprocating. 2). Kompresor Rotari Kompresor rotari dapat menghasilkan tekanan yang tinggi dan getaran yang. dihasilkan relatif lebih kecil. Kompresor rotari menghasilkan getaran yang kecil.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. karena sudu yang digunakan pada kompresor ini lebih ringan dibandingkan kompresor lain. Selain itu kompresor ini memiliki dimensi yang lebih kecil daripada kompresor lain sehingga lebih efektif dalam penggunaan tempat pada mesin pendingin. Tetapi pada siklus kompresi uap yang besar kompresor ini tidak dapat digunakan karena pada siklus kompresi uap yang besar dibutuhkan rotor yang besar dan dimensi luar yang lebih besar pula, serta rotor pada kompresor ini tidak cukup kuat dalam menahan gaya gesek.. Gambar 2.6. Kompresor Rotari. 3). Kompresor Sentrifugal Kompresor sentrifugal memanfaatkan energi mekanik yang dimiliki oleh. kompresor untuk memompa gas. Energi mekanik yang dimiliki kompresor didapat dengan memanfaatkan impeller yang terdapat dalam kompresor. Kompresor ini dapat menghasilkan tekanan yang tinggi. Akan tetapi kompresor ini memiliki kerugian gesek yang cukup besar..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. Gambar 2.7. Kompresor sentrifugal. 4). Kompresor Scroll Kompresor ini bekerja dengan interaksi antara fixed scroll (tidak bergerak). dengan orbiting scroll (bergerak). Orbiting scroll akan bergerak mengikuti jalur yang dibentuk oleh fixed scroll yang pada bagian ujungnya semakin mengecil sehingga dapat menghasilkan tekanan pada fluida gas.. Gambar 2.8. Kompresor scroll.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. b.. Evaporator Evaporator adalah komponen untuk menangkap kalor dari lingkungan. sekitar. Pada evaporator terjadi perubahan fas refrigeran dari bentuk cair menjadi gas. 1). Evaporator kering (Dry expantion evaporator) Pada evaporator kering, refrigeran yang masuk ke dalam evaporator berada. pada fase cair dan gas, sehingga seluruh refrigeran yang melewati evaporator menjadi gas seluruhnya. Keuntungan dari evaporator kering: a). Tidak memerlukan refrigeran dalam jumlah besar.. b). Meminimalisir jumlah minyak pelumas yang tertinggal di dalam evaporator.. Kerugian dari evaporator kering: a). Perpindahan kalor yang terjadi tidak begitu besar dibandingkan dengan evaporator basah dan evaporator setengah basah.. Gambar 2.9. Evaporator kering (http://linasundaritermodinamika.blogspot.co.id/2015/04/evaporator.html).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. 2). Evaporator setengah basah Pada evaporator setengah basah, refrigeran yang masuk ke dalam evaporator. berada pada fase cair dan gas, tetapi masih sisa refrigeran basah pada pipa evaporatornya. Pada evaporator jenis ini, perpindahan kalor yang dilakukan oleh evaporator lebih cepat dari pada evaporator kering tetapi lebih lambat dari evaporator basah. 3). Evaporator basah (Flooded evaporator) Dalam evaporator jenis basah sebagian jenis evaporator terisi oleh cairan. refrigeran dan proses penguapannya terjadi seperti pada ketel uap. Pada evaporator basah terdapat sebuah akumulator untuk menampung refrigeran cair dan gas, dari akumulator tersebut bahan pendingin cair mengalir ke evaporator dan menguap didalamnya. Sisa refrigeran yang tidak sempat menguap di evaporator kembali kedalam akumulator, didalam akumulator refrigeran cair berada dibawah tabung sedangkan yang berupa gas berada diatas tabung. Keuntungan dari evaporator basah adalah laju perpindahan kalor jenis basah lebih tinggi dari pada evaporator kering dan evaporator jenis setengah basah.. Gambar 2.10. Evaporator basah (http://www.bppp-tegal.com/web/index.php/artikel/97-artikel/artikel-permesinankapal-perikanan/166-dasar-dasar-refrigerasi).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. c.. Kondensor Kondensor adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai alat pembuangan. kalor,. menurunkan temperatur refrigeran dan mengubah fase refrigeran dari. bentuk gas menjadi cair. Untuk mempercepat proses pembuangan kalor, pipa kondensor. dibuat. berliku.. Berdasarkan. media. yang. digunakan. untuk. mendinginkan kondensor, kondensor dibagi menjadi tiga, yaitu: 1) Kondensor dengan pendingin udara (Air cooler) Air cooler merupakan kondensor yang menggunakan udara sebagai media pelepasan kalor. Kondensor ini terbuat dari koil berdiameter luar 6 mm – 18 mm, dilengkapi dengan sirip-sirip untuk memperluas area perpindahan kalor. Keuntungan dari kondensor dengan pendingin udara: a). Tidak memerlukan biaya tambahan karena tersedianya udara yang cukup sebagai media pendingin. b) Pipa pendingin mudah dibersihkan Kerugian dari kondensor dengan pendingin udara: a). Kondensor hanya bisa digunakan untuk sistem refrigerasi kecil misalnya kulkas dan freezer untuk aplikasi rumah tangga.. b) Tekanan kerja yang tinggi dibandingkan deangan kondensor pendingin air mengakibatkan kompresor memerlukan daya yang lebih besar akibat dari kenaikan tekanan dan temperatur kerjanya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. Gambar 2.11. Air cooler. (http://linasundaritermodinamika.blogspot.co.id/2015/04/kondensor-berpendinginudara.html). 2) Kondensor dengan pendingin air (Water cooler) Water cooler adalah kondensor yang menggunakan air sebagai media pelepasan kalor. Kondensor ini menggunakan air karena air memiliki kemanpuan memindahkan kalor lebih baik dari pada udara. Kondensor dengan water cooler ini terbuat dari tembaga. Keuntungan dari Kondensor dengan pendingin air: a). Bentuk sederhana.. b) Mudah dalam pemasangan. c). Pipa pendingin dapat dibuat dengan mudah. Kerugian dari kondensor dengan pendingin air:. a). Pemeriksaan terhadap korosi dan kerusakan pipa sulit diketahui.. b) Harus menggunakan detergen untuk membersihkan pipa. c). Pergantian pipa yang sulit dilakukan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. Gambar 2.12. Water cooler. (http://www.ref-wiki.com/img_article/coil-water-cooled.JPG). 3). Kondensor dengan pendingin campuran udara dan air (evaporative) Evaporative merupakan kombinasi dari kondensor pendingin udara dan. kondensor pendingin air. Kondensor ini menggunakan air dan udara sebagai mediamedia pelepasan kalor. Keuntungan dari kondensor dengan pendingin campuran udara dan air: a). Kerja kompresor lebih ringan. b). Mempertahankan agar tekanan kondensasi tidak terlalu tinggi Kerugian dari kondensor dengan pendingin campuran udara dan air:. a). Memerlukan tempat yang luas. b). Biaya pembuatan mahal Kondensor dengan pendingin campuran udara dan air disajikan pada. Gambar 2.13..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. Gambar 2.13. Evaporative cooler (http://frandhoni.blogspot.co.id/2015/06/macam-macam-kondensor.html) d.. Pipa Kapiler Pipa kapiler adalah suatu bagian pada siklus kompresi uap yang berfungsi. untuk menurunkan tekanan refrigeran. Penurunan tekanan menyebabkan turunnya temperatur refrigeran. Suhu refrigeran yang rendah kemudian dimanfaatkan oleh evaporator untuk menurunkan suhu udara yang melewati evaporator. 2.1.6. Psychrometric Chart Psychrometric chart adalah grafik yang menggambarkan properti udara seperti : entalpi (h), kelembaban relatif (RH), kelembaban spesifik (W), volume spesifik (SpV), temperatur bola basah (Twb), temperatur bola kering (Tdb) , dan dew point temperature (Tdp). Untuk mengetahui properti properti tersebut, dibutuhkan minimal dua properti yang diketahui..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. Gambar 2.14. Psychrometric Chart (https://novakurniawan.files.wordpress.com/2011/05/psychrometric1.jpg) a.. Properti- properti pada psychrometric chart Dalam psychrometric chart, terdapat beberapa properti, yaitu :. 1) Entalpi/ enthalpy (h) Entalpi adalah besarya kalor yang disimpan oleh suatu zat (udara dan uap air) per satuan massa udara. 2) Kelembaban relatif/ relative humidity (RH) Kelembaban relatif adalah persentase perbandingan jumlah air per satuan volume udara dengan jumlah maksimal yang dapat dikandung dalam per satuan volume udara pada suhu yang sama..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. 3) kelembaban spesifik/ specific humidty (W) kelembaban spesifik adalah jumlah uap air yang terkandung dalam satu satuan massa udara. 4) Volume spesifik/ specific volume (SpV) Volume spesifik adalah volume campuran udara dan air per satuan massa udara. Volume spesifik dinyatakan dalam satuan m3/kg udara kering. 5) Temperatur bola basah/ wet bulb temperature (Twb) Temperatur bola basah adalah temperatur udara yang diukur dengan termometer yang bola pengukurnya dibungkus dengan kain yang dibasahi. 6) Temperatur bola kering/ dry bulb temperature (Tdb) Temperatur bola kering adalah temperatur udara aktual yang diukur dengan termometer dengan bola pengukur mengalami kontak langsung dengan udara. 7) Dew point temperature (Tdp) Dew point temperature adalah temperatur di mana udara akan mengalami pengembunan.. Gambar 2.15. Properti pada psychrometric chart. (http://web.uconn.edu/poultry/NE-127/Images/psc_02.gif).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. b.. Proses- proses pada psychrometric chart Proses- proses yang terjadi dalam psychrometric chart antara lain : (1) proses. pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidifying), (2) proses pemanasan (heating), (3) proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and humidifying), (4) proses pendinginan (cooling), (5) proses humidifying, (6) proses dehumidifying, (7) proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying), (8) proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidifying). Gambar 2.16 menyajikan proses-proses pada udara yang digambarkan pada psychrometric chart.. Gambar 2.16. Proses proses yang terjadi pada Psychrometric Chart.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. 1) Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidifying) Pada proses ini terjadi pelepasan kalor sensibel dan kalor laten ke udara. Pada proses ini terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola basah, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelembaban spesifik. Sedangkan kelembaban relatif dapat menurun atau meningkat. Gambar 2.17 menunjukkan. proses. pendinginan. dan. penurunan. kelembaban. pada. psychrometric chart.. Gambar 2.17. Proses Pendinginan dan Penurunan Kelembaban 2) Proses pendinginan (cooling) pada proses pendinginan terjadi pelepasan kalor sensibel ke udara sehingga terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola basah dan volume spesifik; peningkatan kelembaban relatif; namun kelembaban spesifik dan temperatur titik embun tidak terjadi perubahan/ konstan. Gambar 2.18 menunjukkan proses pendinginan pada psychrometric chart..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. Gambar 2.18. Proses Pendinginan 3) Proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and humidifying) Proses cooling and humidifying berfungsi menurunkan temperatur dan menaikkan kandungan uap air di udara. Proses ini menyebabkan perubahan temperatur bola kering, temperatur bola basah dan kelembaban spesifik. Pada proses ini, terjadi penurunan temperatur kering dan volume spesifik. Selain itu, terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik embun, kelembaban relatif. dan kelembaban spesifik. Gambar 2.19 menunjukkan proses. pendinginan dan menaikkan kelembaban pada psychrometric chart.. Gambar 2.19. Proses Pendinginan dan Menaikkan Kelembaban.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. 4) Proses humidifying Proses humidifying merupakan penambahan kandungan uap air ke udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi kenaikan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis vertikal ke arah atas. Gambar 2.20 menunjukkan proses humidifying pada psychrometric chart.. Gambar 2.20. Proses humidifyng 5) Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidifying). Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. Pada proses ini terjadi kenaikan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah, suhu bola kering. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis ke arah kanan atas. Gambar 2.21 menunjukkan proses pemanasan dan menaikkan kelembaban pada psychrometric chart..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. Gambar 2.21. Proses pemanasan dan Menaikkan kelembaban 6) Proses pemanasan (heating) Proses pemanasan (heating) adalah proses penambahan kalor sensibel ke udara. Pada proses pemanasan, terjadi peningkatan temperatur bola kering, temparatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembaban spesifik tetap konstan. Namun kelembaban relatif mengalami penurunan. Gambar 2.22 menunjukkan proses pada psychrometric chart.. Gambar 2.22. Proses Pemanasan 7) Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying) Pada proses ini berfungsi untuk menaikkan suhu bola kering dan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. menurunkan kandungan uap air pada udara. Pada proses ini terjadi penurunan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah dan kelembaban relatif tetapi terjadi peningkatan suhu bola kering. Garis proses ini pada psychrometric chart adalah ke arah kanan bawah. Gambar 2.23 menunjukkan proses pemanasan dan penurunan kelembaban pada psychrometric chart.. Gambar 2.23. Proses Pemanasan dan Penurunan Kelembaban 8) proses dehumidifying Proses dehumidifying merupakan proses pengurangan kandungan uap air pada udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi penurunan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik. Garis dalam psychrometric chart adalah garis vertikal ke arah bawah. Gambar 2.24 menunjukkan proses dehumidifying pada psychrometric chart..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. Gambar 2.24. Proses dehumidifying c.. Proses pembuatan air aki pada psychrometric chart Pada proses pembuatan air aki yang dilakukan oleh penulis, terjadi beberapa. proses yaitu : pemanasan (heating), evaporative cooling, pendinginan (cooling), dan pendinginan yang disertai proses pengembunan. Proses yang terjadi pada mesin penghasil air aki yang diteliti digambarkan pada Gambar 2.25. Proses cc’adalah proses pendinginan, proses c’-d adalah proses pendinginan yang disertai pengembunan, proses a-b adalah proses pemanasan, proses b-c adalah proses cooling and humidifying atau proses evaporative cooling.. Gambar 2.25. Proses pada mesin penghasil air aki.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. Gambar 2.25 merupakan proses yang terjadi pada saat mesin penghasil air aki bekerja. Pada proses a-b, udara melewati kondensor dan mengalami pemanasan. Pada Gambar 2.25, titik C merupakan temperatur kerja kondensor. Pada proses b-c, udara melewati curahan air dan mengalami proses pendinginan dan humidifying. Pada proses c-c’, udara melewati evaporator dan mengalami proses pendinginan. Ketika udara yang melewati evaporator mencapai kelembaban relatif 100%, maka terjadi proses pendinginan dan dehumidifying (c’d). Pada proses ini, udara mengembun dan berubah menjadi titik- titik air yang kemudian dikumpulkan sebagai air aki. Titik E pada gambar merupakan temperatur kerja evaporator.. d.. Perhitungan-perhitungan pada psychrometric Chart Dengan menggunakan psychrometric Chart dapat diperoleh data sebagai. berikut : 1.. . Laju pengembunan ( m air ) Laju Pengembunan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.7) : . m air  mair /( t ). Pada Persamaan (2.7) : . m air. : Laju pengembunan, kgair/jam. mair. : Massa air, kgair. … (2.7).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. t. : Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan air, jam Pertambahan kandungan air dalam udara (ΔW). 2.. Pertambahan kandungan air dalam udara (ΔW) dapat dihitung dengan Persamaan (2.8) :. .... (2.8). ΔW = Wc-Wd Pada Persamaan (2.8) : Δw. : Pertambahan kandungan air dalam udara, kgair/kgudara. Wc. : Kelembaban spesifik udara sebelum masuk evaporator, kgair/kgudara. Wd. : Kelembaban spesifik udara setelah keluar evaporator, kgair/kgudara . 3. Laju aliran massa udara ( mudara ) Laju aliran massa udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.9) : . . mudara = m air / (ΔW). .... (2.9). Pada Persamaan 2.9 : . mudara : Laju aliran massa udara, kgudara/menit . m air. : Laju pengembunan, kgudara/menit (diperoleh dari pengukuran di laboratorium). ΔW. : Pertambahan kandungan udara di dalam air, kgair/kgudara. 2.2.. Tinjauan Pustaka Edi Sofyan, Bambang Yunianto (2015), melakukan penelitian yang. bertujuan untuk mengetahui pengaruh debit air dan kecepatan udara terhadap.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. efektivitas direct-indirect evaporative cooling. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Variabel penelitian adalah debit air pada 0,125 L/detik dan 0,09 L/detik. Debit aliran udara pada heat exchanger dengan variasi kecepatan 2,2 m/s; 2,5 m/s dan 2,8 m/s. data yang diambil meliputi data temperatur input, RH input, temperatur output, dan RH output. Hasil penelitian menunjukan bahwa debit air dan kecepatan udara fan berpengaruh terhadap penurunan temperatur dan tidak meningkatkan kelembaban udara keluaran indirect evaporative cooler yang mempengaruhi efektivitasnya. Pada debit 0,125 L/detik mempunyai efektivitas sebesar 32%, lebih tinggi dibandingkan pada debit 0,09 L/detik yang efektivitasnya 30%. Marwan Effendy (2005), melakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh kecepatan udara pada kondensor dengan laju aliran massa refrigeran dan koefisien prestasi mesin AC. Metode penelitian yang digunakan adalah dengan metode eksperimen. Peneliti merancang mesin AC dengan komponen kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator dan menggunakan refrigeran freon-12 serta menambahkan kipas angin yang dapat diatur kecepatan putarannya pada bagan kondensor. Variasi kecepatan kipas pada kondensor diatur pada kecepatan 0,2-2,98 m/s. Data yang diperoleh berupa tekanan, temperatur dan laju aliran massa refrigeran. Hasil penelitian yang dilakukan adalah semakin besar laju aliran udara yang melewati kondensor, maka.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. besarnya koefisien prestasi semakin meningkat sedangkan pada kecepatan udara di atas 2,98 m/s, peningkatan koefisien prestasi mesin AC relatif kecil. Marwan Effendy (2005), melakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh kecepatan putaran poros kompresor dengan koefisien prestasi mesin pendingin. Pada penelitian ini digunakan mesin pendingin AC sederhana dengan komponen kompresor, kondensor, katup ekspansi, evaporator dengan menggunakan refrigeran R-134a. Penulis menggunakan motor listrk yang digunakan untuk menggerakan kompresor, dan melakukan variasi diameter puli yang digunakan pada motor listrik untuk mengatur kecepatan putaran poros kompresor. Diameter puli yang digunakan dalam penelitian ini adalah 62 mm, 77 mm, 91 mm dan 103 mm yang akan menghasilkan putaran poros kompresor 727,3 rpm, 871,8 rpm, 1058 rpm, dan 1184 rpm. Proses pengujian dilakukan di ruangan dengan beban pendinginan 1249,55 BTU/hr. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah semakin kecil kecepatan putaran poros kompresor, maka usaha yang dilakukan akan semakin kecil, dan koefisien prestasi mesin pendingin meningkat. Tetapi waktu yang dibutuhkan untuk mencapai temperatur tertentu semakin lama..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODOLOGI PENELITIAN. 3.1. Pembuatan Alat 3.1.1. Skematik Alat Penelitian Mesin penghasil air aki dari udara yang dibuat oleh penulis dibuat dengan memanfaatkan siklus kompresi uap dan alat pencurah air dengan skematik yang tersaji pada Gambar 3.1.. Gambar 3.1. Skematik Mesin Penghasil Air Aki dari Udara 3.1.2. Komponen Utama Mesin Siklus Kompresi Uap Komponen utama mesin siklus kompresi uap yang digunakan dalam penelitian ini adalah kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator dengan fluida kerja refrigeran R22.. 38.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. a.. Kompresor Spesifikasi Kompresor yang dipergunakan dalam penelitian ini berjenis. kompresor rotari dengan daya 1PK.. Gambar 3.2. Kompresor b.. Kondensor Spesifikasi kondensor yang digunakan dalam penelitian ini berjenis pipa. bersirip 12U. Spesifikasi kondensor yang digunakan adalah : Bahan Pipa. : Tembaga. Bahan sirip. : alumunium. Diameter pipa. : ¾ inch. Jarak antar sirip. : 1 mm, tebal sirip : 0,5 mm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. Panjang kondensor : 55 cm Lebar kondensor. : 52 cm. Tebal kondensor. : 3 cm. Gambar 3.3. Kondensor. c.. Pipa kapiler Spesifikasi pipa kapiler yang digunakan dalam penelitian ini berdiameter 0,032 inch dengan panjang 110 cm dengan bahan tembaga.. Gambar 3.4. Pipa Kapiler.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. d.. Evaporator Spesifikasi Evaporator yang digunakan dalam penelitian ini berjenis pipa. bersirip dengan bahan pipa dari tembaga dan bahan sirip dari alumunium. Ukuran evaporator yang digunakan disesuaikan dengan daya kompresor. Spesifikasi evaporator yang digunakan adalah : Bahan Pipa Evaporator. : Tembaga. Diameter pipa. : ¾ inch. Banyaknya lintasan. : 22. Bahan sirip. : alumunium. Jarak antar sirip. : 1 mm. Jumlah sirip. : 670 sirip. Panjang Evaporator. : 67 cm. Lebar Evaporator. : 23 cm. Gambar 3.5. Evaporator.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. e.. Refrigeran Refrigeran yang digunakan dalam mesin siklus kompresi uap yang. digunakan dalam penelitian ini adalah R22.. Gambar 3.6. Refrigeran R22 3.1.3. Komponen Pendukung Mesin Penghasil Air Aki dari Udara a.. Pipa paralon dan sambungan T, Elbow Pipa paralon digunakan untuk menghasilkan curahan air pada mesin. penghasil air aki dari udara yang digunakan dalam penelitian ini. Pada penelitian ini pipa paralon dibuat rangkaian paralel (Gambar 3.8) dan dilubangi dengan diameter 1,5 mm dengan jarak antara lubang 20 mm.. Gambar 3.7. Pipa paralon.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43. Gambar 3.8. Rangkaian Pipa Pencurah Air. Gambar 3.9. Sambungan T dan elbow. b.. Pompa air Pompa air digunakan untuk mengalirkan air dari bak penampungan menuju. rangkaian pipa paralon yang sudah dilubangi untuk menghasilkan curahan air pada mesin penghasil air aki dari udara yang digunakan dalam penelitian ini..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44. Spesifikasi pompa yang digunakan pada mesin penghasil air aki dari udara adalah : Daya pompa. : 125 W. Head hisap. :9m. Head tekan. : 27 m. Jenis pompa. : pompa air. Gambar 3.10. Pompa Air c.. Papan kayu Pada penelitian ini papan kayu digunakan untuk membuat kotak/cover. mesin penghasil air aki dari udara. Papan kayu yang digunakan memiliki ketebalan 10 mm..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45. Gambar 3.11. Papan Kayu 3.1.4. Peralatan yang digunakan. Peralatan yang digunakan oleh penulis dalam penelitian ini adalah : a.. Alat pemotong pipa tembaga. Alat pemotong pipa tembaga adalah alat yang digunakan untuk memotong. pipa tembaga agar hasil pemotongan rapi.. Gambar 3.12. Alat Pemotong Pipa tembaga b.. Gergaji Gergaji yang digunakan pada pembuatan mesin ini ada dua macam, gergaji. kayu dan gergaji besi. Gergaji kayu digunakan untuk memotong papan kayu dan triplek, sedangkan gergaji besi digunakan untuk memotong besi yang digunakan untuk rangka dan memotong pipa paralon yang digunakan pada mesin ini..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46. Gambar 3.13. Gergaji kayu. Gambar 3.14. Gergaji Besi. c.. Bor dan mata bor 1,5 mm Bor digunakan untuk melubangi rangkaian pipa paralon yang digunakan. untuk alat curah air pada mesin penghasil air aki yang diteliti. Mata bor yang digunakan memiliki diameter 1,5 mm..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47. Gambar 3.15. Bor dan Mata bor 3.1.5. Proses pembuatan alat Langkah-langkah yang dilakukan penulis saat pembuatan mesin pengasil air aki dari udara adalah sebagai berikut : a.. Merancang mesin penghasil air aki dari udara.. b.. Mempersiapkan bahan-bahan yang diperlukan untuk membuat mesin penghasil air aki dari udara.. c.. Membuat kotak untuk komponen pencurah air.. d.. Memasang komponen mesin siklus kompresi uap seperti kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator. Penyambungan komponenkomponen mesin siklus kompresi uap dengan cara pengelasan.. e.. Pemasangan gabus/stirofoam untuk mencegah udara melewati bagian samping, atas, bawah kondensor dan evaporator.. f.. Pemasangan kipas kondensor dan evaporator.. g.. Pemasangan pompa air dan pipa untuk komponen pencurah air..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48. 3.2. Tatacara Penelitian 3.2.1. Alur penelitian Alur pelaksanaan penelitian mesin penghasil air aki dari udara tersaji pada gambar 3.16.. Gambar 3.16. Diagram Alur Penelitian.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49. 3.2.2. Variasi penelitian Penelitian dilakukan dengan melakukan variasi pada curahan air dan kipas tambahan pada evaporator, yaitu : pencurah air off, kipas evaporator off; pencurah air on, kipas evaporator off; pencurah air off, kipas evaporator on; pencurah air on, kipas evaporator on; Pencurah air off, kipas evaporator on/off setiap 5 menit, pencurah air on, kipas evaporator on/off setiap 5 menit. 3.2.3. Skematik Pengambilan Data Pada proses pengambilan data, beberapa alat ukur akan ditempatkan pada mesin penghasil air aki yang dibuat oleh penulis yang akan disajikan pada Gambar 3.17.. Gambar 3.17. Skematik Pengambilan Data a.. Twb dan Tdb Termometer bola basah dan bola kering untuk mengukur kondisi udara sebelum masuk kondensor. b.. Tb Termokopel untuk mengukur temperatur setelah melewati kondensor.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50. c.. Tc Termokopel untuk mengukur temperatur udara sebelum melewati evaporator. d.. Td Termokopel untuk mengukur temperatur udara setelah melewati evaporator. e.. Te Termokopel untuk mengukur temperatur udara setelah melewati kipas evaporator. f.. Pin Pressure gauge untuk mengukur tekanan refrigeran sebelum masuk kompresor. g.. Pout Pressure gauge untuk mengukur tekanan refrigeran setelah keluar dari kompresor. 3.2.4. Langkah Langkah Pengambilan Data Langkah-langkah yang dilakukan oleh penulis pada saat pengambilan data adalah sebagai berikut : a.. Penelitian dilakukan di luar lab. Perpindahan kalor agar terjadi variasi kondisi udara sekitar sebelum melalui proses pada mesin.. b.. Mengkalibrasi alat ukur yang terdiri dari termokopel, APPA, termometer bola basah dan kering.. c.. Memasang alat ukur pada tempat yang dipilih sesuai dengan skema yang telah disajikan pada Gambar 3.17..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51. d.. Menyalakan mesin penghasil air aki dari udara dan menunggu ±30 menit sampai mesin mencapai kondisi steady (tunak).. e.. Mengatur stopwatch dari 0. f.. Mencatat data penelitian yang diperlukan sampai 60 menit setiap 5 menit. Data penelitian yang dicatat adalah : Pin. : tekanan refrigeran masuk kompresor. Pout. : tekanan refrigeran keluar kompresor. Twba. : Temperatur bola basah udara luar sebelum masuk mesin. Tdba. : Temperatur bola kering udara luar sebelum masuk mesin. Tb. : Temperatur udara (kering) setelah melewati kondensor. Tc. : Temperatur udara (kering) sebelum melewati evaporator. Td. : Temperatur udara (kering) setelah melewati evaporator. Te. : Temperatur udara (kering) setelah melewati kipas evaporator. V. : Volume air aki yang dihasilkan. Tabel 3.1. Tabel yang digunakan untuk mencatat data penelitian Variasi : …………………………. Percobaan :………………………….. No 1 2 3. Waktu (Menit) 5 10 15. Ta Twba. Tdba. (°C). (°C). Tb. Tc. Td. Te. (°C). (°C). (°C). (°C). PIN. POUT Jumlah. Low. High. Air. (psi). (psi). mL.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52. Lanjutan Tabel 3.1. Tabel yang digunakan untuk mencatat data penelitian. No 4 5 6 7 8 9 10 11 12 g.. Waktu (Menit) 20 25 30 35 40 45 50 55 60. Ta Twba. Tdba. (°C). (°C). Tb. Tc. Td. Te. (°C). (°C). (°C). (°C). PIN. POUT Jumlah. Low. High. Air. (psi). (psi). mL. Penelitian dilakukan selama 4 hari untuk mendapatkan variasi kondisi udara lingkungan penelitian.. 3.2.5. Cara menganalisis dan menampilkan hasil data. Cara yang digunakan untuk menganalisis dan menampilkan data adalah sebagai berikut : a.. Data penelitian yang diperoleh dimasukkan dalam Tabel 3.1. dan menghitung rata-rata dari 3 kali percobaan.. b.. Rata-rata dari hasil penelitian akan digunakan untuk mencari temperatur refrigeran ketika melewati kondensor dan evaporator, serta digunakan untuk melihat prestasi kerja mesin kompresi uap.. c.. Mengolah data yang dihasilkan oleh mesin dengan menggunakan psychrometric chart dengan memasukkan data Twba, Tdba, Tb, Tc, Td, dan Te..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53. d.. Untuk memudahkan pembahasan, dari hasil perhitungan akan digambarkan dalam grafik.. 3.2.6. Cara mendapatkan kesimpulan Dari hasil analisis yang dilakukan akan mendapat kesimpulan. Kesimpulan adalah hasil analisis penelitian dan kesimpulan harus menjawab tujuan dari penelitian. Saran diberikan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik pada penelitian lanjut di masa mendatang..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN. 4.1. Hasil Penelitian Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh penulis mengenai mesin penghasil air aki, penulis memperoleh beberapa data yang meliputi temperatur bola kering udara sebelum masuk mesin atau udara lingkungan (Tdba), temperatur bola basah udara sebelum masuk mesin atau udara lingkungan (Twba), temperatur udara setelah melewati kondensor (Tb), temperatur udara sebelum melewati evaporator (Tc), temperatur udara setelah melewati evaporator (Td), temperatur udara setelah melewati kipas evaporator atau udara keluaran mesin (Te), tekanan refrigeran sebelum masuk kompresor (Pin) atau tekanan kerja evaporator, tekanan refrigeran setelah keluar dari kompresor (Pout) atau tekanan kerja kondensor, dan volume air yang dihasilkan oleh mesin penghasil air aki. Penelitian dilakukan sebanyak tiga kali untuk masing-masing variasi pencurah air dan variasi kipas evaporator. Data yang diperoleh dari tiga kali penelitian tersebut kemudian diambil rata-ratanya untuk kemudian diolah. Rata-rata data yang diperoleh ditampilkan dalam Tabel 4.1 sampai dengan Tabel 4.6.. 54.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55. Tabel 4.1. Rata- rata data penelitian untuk tanpa pencurah air dan tanpa kipas evaporator. No. Waktu. Twba (menit) (ᴼC) 1 5 25.7 2 10 25.7 3 15 25.8 4 20 25,7 5 25 25,7 6 30 25,7 7 35 25,8 8 40 25,7 9 45 25,7 10 50 25,8 11 55 26,0 12 60 25,8 rata-rata 25,8. Ta Tdba (ᴼC) 28.3 28.2 28.6 28,8 28,7 28,8 29,0 28,8 29,0 29,2 29,2 29,0 28,8. Tb. Tc. (ᴼC) 56.0 55.6 54.9 56,4 55,0 56,4 55,5 56,0 55,7 56,0 55,9 54,8 55,7. (ᴼC) 36.8 36.5 36.7 36,0 36,0 36,9 36,7 36,0 36,4 36,4 36,4 36,7 36,5. Td. Te. (ᴼC) (ᴼC) 18.8 25.7 19.1 25.7 18.5 25.0 19,5 25,4 19,0 25,0 19,3 25,5 19,7 25,3 19,5 25,2 19,3 25,7 19,0 25,6 19,7 25,9 19,5 24,6 19,2 25,4. Pout High (psi) 458.3 465.0 465.0 466,7 468,0 465,0 466,7 485,0 488,3 486,7 486,7 490,0 474,3. Pin Jumlah Air Low (psi) (mL) 123 73.3 247 74.3 347 74.7 75,3 447 76,0 553 76,7 647 76,3 747 76,3 833 76,7 933 77,0 1033 76,3 1120 77,0 1227 75,8. Tabel 4.2. Rata-rata Data Penelitian Menggunakan Pencurah Air Tanpa Kipas Evaporator. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9. Waktu. Twba (menit) (ᴼC) 5 25,7 10 25,7 15 25,7 20 25,5 25 25,7 30 25,7 35 25,7 40 25,5 45 25,3. Ta Tdba (ᴼC) 27,5 27,7 27,7 27,8 28,2 28,2 28,2 28,2 28,2. Tb. Tc. Td. Te. (ᴼC) 55,5 55,4 55,7 55,3 54,9 55,7 55,0 55,5 55,5. (ᴼC) 40,6 40,5 41,1 40,3 40,7 40,8 40,7 41,0 40,2. (ᴼC) 18,2 19,5 19,1 19,3 19,5 19,4 19,7 20,9 20,4. (ᴼC) 24,3 24,5 24,3 24,1 24,8 23,6 24,2 24,4 24,7. Pout High (psi) 466,7 466,7 471,7 469,7 468,3 469,0 465,7 463,3 465,0. Pin Low (psi) 76,7 76,7 77,0 77,3 77,0 77,0 76,3 76,0 75,3. Jumlah Air (mL) 173,3 353,3 513,3 633,3 806,7 973,3 1146,7 1306,7 1453,3.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56. Lanjutan Tabel 4.2. Rata-rata Data Penelitian Menggunakan Pencurah Air Tanpa Kipas Evaporator. No. Ta. Waktu. Twba (menit) (ᴼC) 10 50 25,5 11 55 25,3 12 60 25,3 rata-rata 25,5. Tdba (ᴼC) 28,2 28,3 28,0 28,0. Tb. Tc. Td. Te. (ᴼC) 55,4 55,4 55,6 55,4. (ᴼC) 40,1 40,5 40,8 40,6. (ᴼC) 20,6 19,6 20,8 19,8. (ᴼC) 24,4 24,5 24,1 24,3. Pout High (psi) 463,3 465,0 466,7 466,8. Pin Low (psi) 75,3 75,3 75,3 76,3. Jumlah Air (mL) 1606,7 1780,0 1953,3. Tabel 4.3. Rata-rata Data Penelitian Tanpa Pencurah Air Menggunakan Kipas Evaporator. No. Waktu. (menit) 1 5 2 10 3 15 4 20 5 25 6 30 7 35 8 40 9 45 10 50 11 55 12 60 rata-rata. Ta Twba (ᴼC) 25,3 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 25,5 25,3 25,3 25,3 25,3 25,4. Tdba (ᴼC) 28,0 28,2 28,2 28,0 28,3 28,0 27,8 28,0 27,8 27,8 27,8 28,5 28,0. Tb. Tc. Td. Te. (ᴼC) 55,6 55,9 55,9 56,1 55,8 55,7 54,9 55,4 55,1 55,3 55,1 56,1 55,6. (ᴼC) 34,9 35,2 34,7 35,0 34,7 34,8 34,9 35,0 35,1 34,8 35,3 34,7 34,9. (ᴼC) 22,0 22,1 21,8 21,6 21,5 21,4 21,2 21,3 21,7 21,2 21,4 21,0 21,5. (ᴼC) 23,0 23,5 22,6 23,5 23,1 24,5 24,0 23,9 23,5 30,5 24,2 24,6 24,2. Pout High (psi) 368,3 365,0 362,0 365,0 365,0 361,7 365,0 361,3 363,3 361,7 361,7 363,3 363,6. Pin Low (psi) 66,3 66,0 65,3 65,3 65,3 65,3 65,3 65,0 65,0 64,7 64,7 65,0 65,3. Jumlah Air (mL) 92 280 387 493 600 713 827 927 1047 1160 1253 1393.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57. Tabel 4.4. Rata-rata Data Penelitian menggunakan Pencurah Air dan Kipas Evaporator. No. Waktu. Ta. Twba (menit) (ᴼC) 1 5 25,7 2 10 25,7 3 15 25,5 4 20 25,5 5 25 25,5 6 30 25,5 7 35 25,5 8 40 25,7 9 45 25,7 10 50 25,7 11 55 25,7 12 60 25,7 rata-rata 25,6. Tdba (ᴼC) 28,3 28,5 28,5 28,8 28,8 28,8 28,7 29,0 29,0 29,0 29,0 28,8 28,8. Tb. Tc. Td. Te. (ᴼC) 55,4 55,2 56,7 55,9 55,5 56,5 56,0 55,5 56,0 56,7 55,7 55,8 55,9. (ᴼC) 36,5 36,6 36,4 36,3 36,4 35,8 36,4 35,8 35,8 36,6 36,0 35,8 36,2. (ᴼC) 20,1 20,4 21,0 21,0 21,5 21,5 21,4 21,4 21,3 21,2 21,0 21,1 21,1. (ᴼC) 24,3 23,9 23,7 24,3 24,4 24,3 24,4 24,4 24,3 24,1 24,0 24,8 24,2. Pout Pin Jumlah Air High Low (psi) (psi) (mL) 373,3 66,0 180 377,3 66,0 360 379,0 66,0 520 380,0 66,3 660 378,3 66,3 813 378,3 66,7 980 378,3 67,0 1133 380,0 67,3 1307 380,0 67,3 1460 380,0 67,3 1627 380,0 67,3 1787 380,0 67,3 1953 378,7 66,8. Tabel 4.5. Rata-rata Data Penelitian Tanpa pencurah Air, Kipas Evaporator On/Off Setiap 5 Menit. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. Waktu. Twba (menit) (ᴼC) 5 25,8 10 25,8 15 25,8 20 25,7 25 25,5 30 25,7 35 25,5 40 25,5 45 25,5 50 25,5. Ta Tdba (ᴼC) 29,3 29,3 29,2 29,3 29,3 28,8 28,8 28,8 29,0 28,8. Tb. Tc. Td. Te. (ᴼC) 56,5 56,4 55,6 55,7 55,3 54,9 54,6 54,3 55,6 56,7. (ᴼC) 37,5 36,6 37,3 37,5 36,9 37,8 36,3 36,8 36,4 37,0. (ᴼC) 18,2 18,8 19,9 19,2 20,1 19,4 19,0 19,0 20,2 18,9. (ᴼC) 25,2 25,2 25,1 25,1 24,7 25,6 24,9 24,6 24,7 25,1. Pout High (psi) 433,3 431,7 405,0 430,0 405,0 430,0 406,7 426,7 401,7 433,3. Pin Jumlah Air Low (psi) (mL) 71,3 140 71,7 233 70,0 353 71,0 440 69,3 533 71,3 633 70,0 740 70,7 833 69,3 947 70,0 1053.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 58. Lanjutan Tabel 4.5. Rata-rata Data Penelitian Tanpa pencurah Air, Kipas Evaporator On/Off Setiap 5 Menit. No. Waktu. Ta. Twba (menit) (ᴼC) 11 55 25,8 12 60 25,8 Rata-Rata 25,7. Tdba (ᴼC) 29,0 29,0 29,1. Tb. Tc. Td. Te. (ᴼC) 54,6 55,9 55,5. (ᴼC) 36,5 36,2 36,9. (ᴼC) 19,9 19,4 19,3. (ᴼC) 24,3 24,4 24,9. Pout High (psi) 400,0 403,0 417,2. Pin Jumlah Air Low (psi) (mL) 68,7 1147 68,7 1260 70,2. Tabel 4.6. Rata-rata Data Penelitian Menggunakan Pencurah Air, Kipas Evaporator On/Off Setiap 5 Menit. No. Waktu. Twba (menit) (ᴼC) 1 5 26,2 2 10 26,2 3 15 26,2 4 20 26,0 5 25 26,2 6 30 26,2 7 35 26,0 8 40 26,0 9 45 25,8 10 50 25,8 11 55 25,8 12 60 25,8 rata-rata 26,0. Ta Tdba (ᴼC) 28,5 28,8 28,7 29,0 28,8 29,3 30,0 29,8 29,2 29,3 29,2 29,2 29,2. Tb. Tc. Td. (ᴼC) 55,3 54,7 54,8 55,1 54,1 55,4 56,0 54,9 55,0 54,9 55,3 55,2 55,1. (ᴼC) 37,7 37,7 38,0 37,6 37,4 37,9 37,7 38,0 37,7 37,9 37,7 37,9 37,8. (ᴼC) 20,0 19,9 20,3 19,8 20,6 20,0 20,7 19,1 20,8 18,0 21,7 17,8 19,9. Pout High (ᴼC) (psi) 25,4 381,3 24,3 456,7 24,3 381,7 24,9 458,3 24,1 385,0 25,1 458,3 25,8 388,3 24,1 465,3 24,8 388,3 25,2 466,7 24,6 395,0 24,1 450,0 24,7 422,9 Te. Pin Jumlah Air Low (psi) (mL) 67,3 183 72,3 327 68,3 470 72,7 607 68,3 780 72,7 927 68,7 1073 73,3 1213 68,3 1360 75,0 1520 70,0 1693 75,0 1860 71,0. 4.2. Perhitungan Siklus Kompresi Uap 4.2.1. P-h Diagram Dalam melakukan perhitungan menggunakan P-h diagram, data yang digunakan adalah tekanan refrigeran saat masuk ke kondensor (Pin), dan tekanan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 59. refrigeran saat keluar kompresor (Pout). Dengan memasukkan data Pin dan Pout, maka akan diperoleh temperatur kerja kondensor (TC), temperatur kerja evaporator (TE), nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator (h1), nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor (h2), nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor (h3), dan nilai entalpi refrigeran saat keluar dari pipa kapiler (h4). Pada penelitian ini, pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut diabaikan sehingga proses yang digambarkan pada diagram P-h adalah proses siklus kompresi uap ideal. Karena nilai tekanan refrigeran yang diperoleh menggunakan satuan psi, maka perlu dilakukan konversi satuan menjadi bar agar bisa digunakan dalam P-h diagram. Nilai tekanan refrigeran dalam satuan bar masing-masing variasi penelitian ditampilkan dalam Tabel 4.7. Tabel 4.7. Nilai Tekanan Refrigeran dalam Satuan psi dan Bar Variasi Penelitian Pencurah air Kipas evaporator Off Off On Off Off On On On Off On/Off 5 menit On On/Off 5 menit. Pout. Pin. Pout. (psi) 474 466 363 378 417 422. Pin (Bar). 76 76 65 67 71 71. 32,7 32,18 25,07 26,11 28,76 29,16. 5,32 5,26 4,50 4,60 4,91 4,90. Dari konversi pada Tabel 4.7, maka dapat dibuat siklus kompresi uap pada Diagram P-h yang ditunjukkan oleh Gambar 4.1. Gambar 4.1 menunjukkan diagram P-h siklus kompresi uap dengan variasi pencurah air on dan kipas evaporator pada keadaan on..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 60. Gambar 4.1. Diagram P-h dengan variasi pencurah air on dan kipas evaporator off Dari Gambar 4.1 dapat diketahui besarnya temperatur kerja evaporator, temperatur kerja kondensor dan nilai entalpi dari masing-masing titik. Pada Gambar 4.1, titik 1 sebelum masuk kompresor, titik 2 sebelum masuk kondensor, titik 3 setelah melewati kondensor, titik 4 sebelum masuk evaporator. Untuk variasi yang ditunjukkan oleh Gambar 4.1, dapat diketahui bahwa TC adalah 73ᴼC dan TE adalah 4ᴼC. Pada tabel 4.8, dan Tabel 4.9 ditunjukkan besarnya temperatur kerja kondensor, dan evaporator; nilai entalpi untuk masing- masing variasi.. Tabel 4.8. Temperatur Kerja Kondensor dan Evaporator Variasi Penelitian Pencurah Air Kipas Evaporator. TC (ᴼC). TC (Kelvin). TE (ᴼC). TE (Kelvin). Off. Off. 72. 345,15. 2. 275,15. On. Off. 73. 346,15. 4. 277,15. Off. On. 62,31. 335,46. -2,5. 270,65.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 61. Lanjutan Tabel 4.8. Temperatur Kerja Kondensor dan Evaporator Variasi Penelitian Pencurah Air Kipas Evaporator. TC (ᴼC). TC (Kelvin). TE (ᴼC). TE (Kelvin). On. On. 65. 338,15. -8,5. 264,65. Off. Off/on 5 menit. 68,8. 341,95. -1,75. 271,4. On. Off On 5 menit. 69. 342,15. -2. 271,15. Tabel 4.9. Nilai Entalpi Mesin Pembuat Air Aki Variasi Penelitian Pencurah Air. Kipas Evaporator. h1 (kJ/kg). h2 (kJ/kg). h3 (kJ/kg). h4 (kJ/kg). Off. Off. 407. 455. 299. 299. On. Off. 417. 455. 300. 300. Off. On. 402. 449. 283. 283. On. On. 406. 451. 286. 286. Off. Off/off 5 menit. 408. 455. 292. 292. On. Off On 5 menit. 407. 453. 295. 295. 4.2.2. Perhitungan pada P-h Diagram Dari data yang sudah diperoleh pada P-h diagram (Gambar 4.1) dan data perhitungan entalpi (Tabel 4.8), dapat ditentukan besarnya kalor yang diserap evaporator (Qin), kalor yang dilepas kondensor (Qout), kerja yang dilakukan oleh kompresor (Win), COPaktual, COPideal, dan efisiensi..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 62. a.. Menghitung besarnya kerja yang dilakukan oleh kompresor (Win) Besarnya kerja yang dilakukan oleh kompresor per satuan massa refrigeran. dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.1). Berdasarkan data pada Tabel 4.8, maka besarnya kerja yang dilakukan oleh kompresor adalah : Win. = h2 – h1 = 455– 417 = 38 kJ/kg. Nilai Win untuk berbagai variasi penelitian disajikan pada Tabel 4.10. Tabel 4.10. Nilai Win untuk Berbagai Variasi Penelitian Pencurah Air Off On Off On Off On b.. Variasi Penelitian Kipas Evaporator Off Off On On Off/off 5 menit Off On 5 menit. Win (kJ/kg) 48 38 47 45 47 47. Menghitung besarnya kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout) Besarnya kalor yang dilepas oleh kondensor per satuan massa refrigeran. dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2). Berdasarkan data pada Tabel 4.8, maka besarnya kerja yang dilakukan oleh kompresor adalah : Qout. = h2 – h3 = 455– 300 = 155 kJ/kg.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 63. Nilai Qout untuk berbagai variasi penelitian disajikan pada Tabel 4.11. Tabel 4.11. Nilai Qout untuk Berbagai Variasi Penelitian Pencurah Air Off On Off On Off On c.. Variasi Penelitian Kipas Evaporator Off Off On On Off/off 5 menit Off On 5 menit. Qout (kJ/kg) 155 155 166 164 163 158. Menghitung besarnya kalor yang diterima evaporator per satuan massa refrigeran (Qin) Besarnya kalor yang diterima evaporator per satuan massa refrigeran dapat. dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3). Berdasarkan data pada Tabel 4.8, maka besarnya kerja yang dilakukan oleh kompresor adalah : Qin. = h1 – h4 = 417– 300 = 117 kJ/kg. Nilai Qin untuk berbagai variasi penelitian disajikan pada Tabel 4.12. Tabel 4.12. Nilai Qin untuk Berbagai Variasi Penelitian Pencurah Air Off On Off On Off On. Variasi Penelitian Kipas Evaporator Off Off On On Off/off 5 menit Off On 5 menit. Qin (kJ/kg) 108 117 119 119 116 112.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 64. d.. Menghitung besarnya COPaktual (COPaktual) Nilai COP aktual mesin penghasil air aki dapat dihitung dengan menggunakan. Persamaan (2.4). Berdasarkan data pada Tabel 4.8, maka nilai COPaktual mesin penghasil air aki adalah : COPaktual. =. Qin Win. =. 117 38. = 3,08 Nilai COPaktual untuk berbagai variasi penelitian disajikan pada Tabel 4.13. Tabel 4.13. Nilai Copaktual untuk Berbagai Variasi Penelitian Variasi Penelitian Pencurah Air Kipas Evaporator Off Off On Off Off On On On Off Off/off 5 menit On Off On 5 menit e.. COPaktual 2,26 3,11 2,50 2,64 2,47 2,39. Menghitung besarnya COPideal (COPideal) Nilai COP ideal dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.5).. Berdasarkan data pada Tabel 4.8, maka nilai COPideal mesin penghasil air aki adalah : COPideal =. TE TC  TE.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 65. =. 277,15 346,15 - 277,15. = 4,02 Nilai COPideal untuk berbagai variasi penelitian disajikan pada Tabel 4.14. Tabel 4.14. Nilai Copideal untuk Berbagai Variasi Penelitian Variasi Penelitian Pencurah Air Kipas Evaporator Off Off On Off Off On On On Off Off/off 5 menit On Off On 5 menit f.. COPideal 3,93 4,02 4,18 3,60 3,85 3,82. Menghitung efisiensi mesin siklus kompresi uap yang dipergunakan untuk mesin penghasil air aki (Ƞ) Efisiensi mesin siklus kompresi uap pada penghasil air aki dapat dihitung. dengan menggunakan Persamaan (2.6). Berdasarkan data pada Tabel 4.8, maka nilai efisiensi mesin penghasil air aki adalah : Ƞ. =. COPaktual  100% COPideal. =. 3,08  100% 4,02. =76,65% Nilai efisiensi untuk berbagai variasi penelitian disajikan pada Tabel 4.15..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 66. Tabel 4.15. Nilai Efisiensi untuk Berbagai Variasi Penelitian Variasi Penelitian Pencurah Air Kipas Evaporator Off Off On Off Off On On On Off Off/off 5 menit On Off On 5 menit. efisiensi (%) 57,45 77,49 59,95 73,26 64,24 62,61. 4.2.3. Analisis pada Psychrometric Chart Dari data penelitian yang diperoleh berupa temperatur bola kering udara sebelum masuk mesin atau udara lingkungan (Tdba), temperatur bola basah udara sebelum masuk mesin atau udara lingkungan (Twba), temperatur udara setelah melewati kondensor (Tb), temperatur udara sebelum melewati evaporator (Tc), temperatur udara setelah melewati evaporator (Td), temperatur udara setelah melewati kipas evaporator atau udara keluaran mesin (Te) penulis dapat menentukan penurunan kelembaban yang terjadi pada udara yang telah melewati mesin penghasil air aki. Nilai penurunan kelembaban ini dapat digunakan untuk menghitung laju pembentukan air pada mesin penghasil air aki secara teoritis. Pada Gambar 4.2 disajikan proses penghasilan air yang terjadi pada mesin penghasil air aki yang telah diteliti..