ISSN X PROSEDING KONFERENSI NASIONAL ENGINEERING PERHOTELAN IX. Proseding KKonferensi Nasionnal Engineering PePerhoelan IX

(1)

Pros

e

ding

KKonferensi

Nasionnal

Engineering

PePerhoelan

IX

- 201

8 ISSN 2338 – 414X

Nomor 1/Volume 5/Juli 2018

KONFERENSI NASIONAL

ENGINEERING PERHOTELAN IX

“

Teknologi Hijau Pendukung Industri Pariwisata

Berkelanjutan"

Program Studi Teknik Mesin

Fakultas Teknik, Universitas Udayana

Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362

Telp./Fax. : +62 361 703321

https://mesin.unud.ac.id

ISSN 2338 - 414X

Progrm Studi Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas

Udayana

PROSEDING

(2)

i

ISSN : 2338-414X

Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan IX

– 2018

07 Juli 2018

Ketua Editor

:

Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg

Editor Pelaksana

:

I Ketut Adi Atmika, S.T., M.T.

Dr. Wayan Nata Septiadi, ST, MT

Ir. Made Suarda,M. Eng

Penyunting Ahli

:

Prof. Ir. NPG Suardana,MT.PhD (Universitas Udayana)

Prof. Dr. Ir. I Wayan Surata M.Erg. (Universitas Udayana)

Prof. Dr. Tjok Gde Tirta Nindhia,ST,MT (Universitas Udayana)

Prof. I Nyoman Suprapta Winaya,ST,MASc.Ph.D (Universitas Udayana)

Prof. Dr. Ir. I Nyoman Gde Antara,M.Eng (Universitas Udayana)

Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma (Universitas Udayana)

Prof. Dr. Ir. Akhmad Herman Yuwono, M.Phil.Eng (Universitas Indonesia)

Prof. Dr. –Ing. Nandy Setiadi Djaya Putra (Universitas Indonesia)

Prof. Ir. I Nyoman Pujawan, M.Eng., Ph.D (Institut Teknologi Sepuluh November)

Prof. Ir. I. Nyoman Sutantra, MSc., PhD (Institut Teknologi Sepuluh Nopember)

Prof. Dr.-Ing. Ir. Mulyadi Bur (Universitas Andalas)

Prof. M. Noer Ilman,S.T., M.Sc, Ph.D (Universitas Gajah Mada)

Dr. Jamari,S.T, M.T. (Universitas Diponogoro)

Dr. Ir. I Wayan Suweca DEA (Institut Teknologi Bandung)

Dr. Mulya Juarsa, S.Si., M.Esc (PTRKN-BATAN)

Hak Cipta @ 2018 oleh KNEP IX

– 2018 Program Studi

Teknik Mesin

– Universitas Udayana. Dilarang

mereproduksi dan mendistribusi bagian dari publikasi ini

dalam bentuk maupun media apapun tanpa seijin

Program Studi Teknik Mesin

– Universitas Udayana.

Dipublikasikan dan didistribusikan oleh Program Studi Teknik Mesin

–

Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362, Indonesia.

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmatNya

acara Konferensi Nasional Engineering Perhotelan IX (KNEP-IX) bisa terselenggara pada

tanggal 07-08 Juli 2018, di Gedung Pasca Sarjana, Kampus Sudirman Denpasar.

KNEP-IX diselenggarakan sebagai suatu forum untuk membicarakan, mendiskusikan serta

mempresentasikan inovasi-inovasi, hasil riset yang dilakukan oleh berbagai kalangan baik

peneliti, mahasiswa maupun praktisi guna menunjang perkembangan industri pariwisata. Adapun

seminar atau konferensi ini juga terkait dengan perayaan kegiatan BKFT ke 53 dan Dies Natalis

Universitas Udayana ke-56. KNEP-IX mengambil suatu tema: “Teknologi Hijau Pendukung

Industri Pariwisata Berkelanjutan” yang dikelompokkan dalam Tiga topik yakni:

1. Teknik Industri dan Lain-Lain

2. Material dan Manufaktur

3. Konversi Energi

Adapun makalah yang dipresentasikan dalam konferensi ini merupakan makalah yang lolos

pada seleksi abstrak dan diterima sebagai makalah yang dipresentasikan secara oral. Adapun

jumlah makalah berjumlah 77 makalah dengan 14 makalah dari bidang Teknik Industri dan

Lain-Lain (TI), 35 makalah dari bidang Material dan Manufaktur (M) dan 28 makalah dari bidang

Konversi Energi (KE)

Kami mengucapkan terima kasih kepada para narasumber (Keynote speaker), para pemakalah,

peneliti, sciencetific committee serta praktisi yang telah berpartisipasi pada Konferensi Nasional

Engineering Perhotelan IX ini sehingga kegiatan ini dapat terselenggara dengan baik. Tidak lupa

juga kami ucapkan terima kasih kepada staf pimpinan di lingkungan Universitas Udayana baik

Rektor, Dekan serta Ketua Jurusan yang juga telah membantu terselenggaranya kegiatan ini

dengan sukses.

Bukit Jimbaran, Bali 07 Juli 2018

Ketua Panitia KNEP IX

(4)

vii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

i

DAFTAR ISI

ii

NARASUMBER

iii

Implementasi Sistem Kontrol Fuzzy pada Robot Lengan Exoskeleton

1 - Wayan Reza Yuda Ade Prasetya, I Wayan Widhiada

Rancang Bangun Mesin Pengupas Kulit Ari Kelapa

6 - D N K Putra Negara, AAIA Sri Komaladewi, I P Hari Wangsa, A Sentana, R Akbar

Kajian Karakteristik Traksi Dan Kinerja Transmisi Standar Pada Kendaraan Roda

Tiga

11 - I Made Dwinda Suhartawan, I Ketut Adi Atmika, I Made Widiyarta

Analisis Kinerja Traksi Kendaraan Roda Tiga Dengan Modifikasi Progresi Geometri

Bebas

18 - Dewa Gede Eka Putra, I Ketut Adi Atmika, I Made Widiyarta

Analisis Karakteristik Traksi Dan Kinerja Transmisi Modifikasi Terbatas Pada

Kendaraan Roda Tiga

26 - Dewa Putu Adi Setiawan, I Ketut Adi Atmika, I Made Widiyarta

(5)

Penurunan Temperatur Operasional CPU dengan Penggunaan Cascade Heat Pipe

262 - Wayan Nata Septiadi, Imanuel Adam Tnunay, I Ketut Gede Wirawan

Hambatan Termal Heat Pipe Solar Kolektor pada Aplikasi Pemanas Air Rumah Tangga

dan Sistem Perhotelan

264 - Wayan Nata Septiadi, Agus Saskara Yoga, I Ketut Gede Wirawan

Beban Pendinginan Heat Pipe Air Conditioning (Hpac) dengan dan Tanpa Bagian

Adiabatik

270 - Wayan Nata Septiadii, Hendra Wijaksana, Made Ricki Murti

Analisa Sistem Heat Pipe Air Conditioning (HPAC) pada Sistem Air Conditioning

dengan Sirkulasi Udara Segar

275 - Wayan Nata Septiadi, Hendra Wijaksana, I Made Ricki Murti, I Ketut Astawa

Arak Bali Sebagai Bahan Bakar Mesin Empat dan Dua Langkah Terhadap Unjuk Kerja

261 - I Gusti Ketut Sukadana, I Ketut Gede Wirawan, I Made Astika

Analisis Performansi Pembangkit Listrik Tenaga Gas P.T. Indonesia Power Pemaron

265 - Hendra K. S, I K.G. Wirawan, I G.K. Sukadana

Analisa Kinerja Thermal Heat Pipe Air Conditioning (HPAC) Posisi Vertical Dan

Horizontal

270 - I Kadek Dwin Surya Aditama, Wayan Nata Septiadi, Hendra Wijaksana, Made Ricki

Murti

Analisa Kinerja Thermal Heat Pipe Air Conditioning (HPAC) dengan dan Tanpa

Bagian Adiabatik Yang Dipasang Pada Posisi Horizontal

277 - I Made Dwi Janu Wanantha, Wayan Nata Septiadi, Hendra Wijaksana

(6)

Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan IX - 2018 (270-276) ISSN 2338 – 414X

Korespondensi: Tel./Fax.: 081529514881

E-mail:Wayan Nata Septiadi@gmail.ocm

Teknik Mesin Universitas Udayana 2018

ANALISA KINERJA THERMAL HEAT PIPE AIR CONDITIONING (HPAC)

POSISI VERTICAL DAN HORIZONTAL

I Kadek Dwin Surya Aditama

2)

, Wayan Nata Septiadi

1)*

,Hendra Wijaksana

1)

, Made Ricki Murti

1)

Program Studi Teknik Mesin Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Bali

2)_{Mahasiswa Sarjana (S1)}

_{Program Studi Teknik Mesin Universitas Udayana}

Abstrak

Heat pipe atau pipa kalor adalah sebuah penghantar panas dengan menggunakan pipe yang berurukuran panjang 71 cm dengan diameter 1cm yang didalamnya berisikan fluida air sebagai penghantar panas dari sisi panas atau yang disebut dengan evaporator ke sisi pendingin yang disebut kondensor. Tujuan dari penelitian ini untuk memperkecil kinerja konpresor pada AC dan memberikan kinerja pada AC yang lebih baik. Penelitian ini menggunakan heat pipe posisi vertical dan posisi horizontal dengan pengujian memakai temperatur setting 20°C, 18°C, 16°C. Dengan kecepatan udara 1,3 m/s dan pemakaian heater dengan spesifikasi 1000 watt. Dari hasil pengujian di temperatur setting 16C tanpa heat pipe membutuhkan waktu 2418 detik, dengan konsumsi daya 0,103 kWh dan beban pendinginan evaporator 8,174 kJ/s. Heat pipe dengan posisi horizontal membutuhkan waktu 1782 detik, daya kompresor 0,079 kWh dan beban pendinginan 7,663 kJ/s, sedangkan heat pipe dengan posisi vertical hanya membutuhkan waktu 1487 detik, daya kompresor 0,073 kWh dan beban pendinginan 7,152 kJ/s. Hal ini dapat dilihat bahwa heat pipe dengan posisi vertical lebih efisien untuk digunakan. Karena posisi horizontal gaya grafitasi tidak berpengaruh kapilaritas, dimana kinerja heat pipe dapat berfungsi secara sempurna jika diposisikan vertical dengan evaporator berada di bawah karena efek kapilaritas dibantu oleh gaya gravitasi bumi.

Kata kunci : heat pipe vertical dan heat pipe horizontal

Abstract

Heat pipe or heat pipe is a heat conductor by using a pipe of a length of 71 cm with a diameter of 1cm in which contains water fluid as a heat conductor from the hot side or so-called evaporator to the cooling side called condenser. The purpose of this study is to minimize the performance of the conveyor on the air conditioner and to provide better AC performance. This research uses heat pipe vertical position and horizontal position with testing using setting temperature 20°C, 18°C, 16°C. With a speed of 1.3 m / s and the use of heater with a specification of 1000 watt. From the test results at setting temperature 16C without heat pipe takes 2418 seconds, with power consumption of 0.103 kWh and evaporator cooling load 8,174 kJ/s. Heat pipe with horizontal position takes 1782 seconds, compressor power 0,079 kWh and cooling load 7,663 kJ/s, whereas heat pipe with vertical position only takes 1487 seconds, compressor power 0,073 kWh and cooling load 7,152 kJ/s. It can be seen that heat pipe with vertical position is more efficient to use. Because the horizontal position of gravity style does not affect capillarity, where the heat pipe performance can function perfectly if it is positioned vertically with the evaporator below because the capillarity effect is aided by the force of gravity of the earth.

Keywords: heat pipe vertical and heat pipe horizontal

1. Pendahuluan

Di Negara Indonesia yang beriklim tropis pada dasarnya memiliki temperatur udara yang berkisar 28°C-35°C dengan kelembaban Relative humidity 70%-90%, sedangkan kondisi nyaman udara pada suatu bangunan bertemperatur 22°C-25°C dengan kelembaban Realtive humidity 40%-60%

Penggunaan AC yang sehat harus ada sirkulasi udara yang segar, memasok udara segar dari luar dan membuang udara kotor dari dalam ruangan atau “sistem ventilasi” adalah elemen yang penting dari sistem pendingin udara.

Adanya udara panas lingkungan yang masuk kedalam sistem pendinginan dapat menyebabkan kinerja dari sistem pendingin menjadi semakin tinggi. Hal tersebut masih menjadi kendala dari permasalahan suatu sistem pendingin ruangan karena dapat menyebabkan beban pendinginan semakin besar. Untuk itu diperlukan suatu sistem agar dapat dimanfaatkan sebagai penyerap panas udara masuk sebelum nantinya digunakan untuk mendinginkan ruangan, sehingga udara yang masuk sudah dalam temperatur yang lebih rendah sebelum nantinya akan didinginkan kembali oleh evaporator.

Heat pipe merupakan salah satu alat pemindah kalor positif (tidak membutuhkan konsumsi daya tambahan. Heat

pipe merupakan sebuah alat heat exhanger dengan kemampuan transfer panas yang sangat baik. Heat pipe adalah perangkat pasif yang beroperasi dengan memanfaatkan panas laten dari fluida kerja untuk mentransfer panas, Heat Pipe dibagi menjadi tiga yaitu: evaporator, adiabatik dan kondensor dilambangkan berdasarkan kondisi batas termal eksternal. Sebuah fungsi heat pipe ketika panas diterapkan ke bagian evaporator, menyebabkan penguapan fluida kerja. Uap mengalir melalui bagian adiabatik ke bagian kondensor yang lebih rendah, di mana fluida kerja heat pipe mengalami kondensasi.

Pada penelitian sistem ini pengkondisian udara dioperasikan pada dua kondisi yaitu dengan heat pipe, dan tanpa heat pipe, dengan hasil penelitian bahwa penggunaan heat pipe pada pengkondisian udara dapat meningkatkan kapasitas penurunan humidity hingga 32% dan menurunkan jumblah energi yang dibutuhkan untuk reheating sebesar 20%.

Oleh sebab itu dilakukan penelitian mengenai Heat pipe Air Conditioning dengan meletakkan atau memasukkan sistem pendingin udara masuk menggunakan Straight heat pipe. Dari latar belakang ini penulis mengajukan penelitian mengenai analisa kinerja thermal heat pipe air conditioning (HPAC) posisi vertical dan horizontal

(7)

I Kadek Dwin Surya Aditama et al.  Prosiding KNEP IX – 2018  ISSN 2338 – 414X

2

71 2. Metode Penelitian

2.1 Bahan dan alat

Dalam proses penelitian ini bahan yang digunakan yaitu : Heat pipe, aluminium ducting, kipas (fan), pemanas (heater), pipa PVC, sambungan pipa L, isolasi ducting, lem, silicon, kabel dan sekrup

Alat yang digunakan yaitu AC, modul NI 9213, thermocouple tipe K, air flow meter, tang ampere

2.2 Tahap Design dan Perancangan Alat 2.2.1 Perancangan Sistem HPAC

Gambar ini merupakan rancangan dari sistem Heat Pipe Air Conditioning dengan variasi posisi Heat Pipe vertical dan horizontal seperti gambar dibawah ini :

2.3 Skematik Pengujian

Dalam persiapan pengujian pertama harus memperhatikan performa mesin AC pastikan keadaan mesin AC sangat baik. Untuk menjaga udara awal agar tetap konstan maka dipasang heater untung memanaskan udara masuk, dalam penelitian ini menggunakan 8 thermocoupel di masing-masing bagian yang akan diukur temperatur dan posisi heat pipe yang dipasang adalah posisi vertical dan horizontal seperti gambar 2.3

Keterangan :

T1 = Temperatur kabin T2 = Temperatur heater

T3 = Temperatur heat pipe evaporator T4 = Temperatur evaporator

T5 = Temperatur udara keluar T6 = Temperatur ducting outlet T7 = Temperatur heat pipe kondensor T8 = Temperatur lingkungan

W1= Beban pendingin Heat Pipe Evaporator W2 = Beban pendinginan Heat Pipe Kondensor

Pengujian sistem Heat Pipe Air Conditioning ini dilakukan dengan memvariasikan posisi Heat Pipe dan temperatur pada kabin. Adapun langkah-langkah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Persiapkan peralatan dan perlengkapan yang akan digunakan, pasang thermocouple di tempat yang sudah ditentukan.

b. Catat temperatur awal pada kabin sampai mencapai 30°C dan temperatur lingkungan sebelum proses sistem dimulai.

c. Hidupkan alat dan catat temperatur pada thermocouple yang sudah terpasang

d. Perhatikan temperatur hingga mencapai 20°C e. Hitung beban pendinginan Heat Pipe Evaporator

dan Heat Pipe Kondensor,

f. Hitung juga konsumsi daya dengan tang ampere dan tunggu hingga 5 menit sebelum alat dimatikan.

g. Matikan alat dan tunggu temperatur kabin mencapai 30°C

h. Lakukan pengulangan c-d untuk temperatur 18°C i. Lakukan pengulangan e-g

j. Lakukan pengulangan c-d untuk temperature 16°C k. Lakukan pengulangan e-f.

l. Matikan alat. 2.4 Cara Kerja Alat Pengujian

a. Cara kerja AC tanpa menggunakan heat pipe.

Udara masuk dari luar menuju reheater, fungsi reheater tersebut bertujuan untuk memanaskan udara masuk, kemudian udara yang sudah dipanaskan dari reheater akan masuk ke evaporator AC yang bertujuan untuk mendinginkan udara yang tadinya di panaskan dari reheater. Setelah udara dingin kemudian udara tersebut akan masuk ke ruangan. Udara yang yang terdapat dari ruangan akan keluar ke saluran outlet ducting, udara tersebut akan keluar karna diserap oleh fan outdoor.

b. Cara kerja AC dengan menggunakan heat pipe pada posisi vertical dan horizontal

Udara masuk dari luar menuju reheater, fungsi reheater tersebut bertujuan untuk memanaskan udara masuk, kemudian udara yang sudah dipanaskan dari reheater akan masuk ke heat pipe evaporator yang bertujuan untuk mendinginkan udara yang tadinya di panaskan dari reheater. Setelah udara dingin kemudian udara tersebut akan masuk ke evaporator AC, yang kemudian udara tersebut akan masuk ke ruangan. Udara yang terdapat dari ruangan akan keluar ke saluran outlet, dimana udara tersebut akan keluar menuju heat pipe kondensor, kondensor tersebut didinginkan oleh udara yang keluar dari outlet ducting, heat pipe kondensor juga melepas udara panas yang akan diserap oleh fan outdoor dan dikeluarkan ke luar.

Adapun temperatur yang di setting dengan temperature 20C, 18C dan 16C, menghitung beban pendingin dan konsumsi daya dengan menggunakan heat pipe dan tanpa menggunakan heat pipe.

Daya kompresor dapat dihitungn dengan persamaan : P = V . I . t (1)

Gambar 2.1 Racangan sistem Heat pipe Air Conditioning

Gambar 2.2 Racangan Heat pipe vertical dan horizontal

Gambar 2.3 Skematik Pengujian HPAC dengan

(8)

2

72

Untuk menghitung debit udara yang masuk ke dalam ducting

menggunakan rumus :

Q = ν. A (2)

Menghitung laju aliran massa udara dengan menggunakan persamaan

ṁ = Q .  (3)

Perhitungan beban pendinginan didapatkan dengan menggunakan rumus :

qs = ṁ .Cp.(T) (4)

3. Hasil dan Pembahasan

3.1 Data Penelitian

Dari pengujian yang dilakukan didapat hasil seperti pada tabel 3.1, tabel 3.2 dan tabel 3.3. Tabel 3.1 merupakan tabel pengujian tanpa menggunakan heat pipe dengan distribusi temperatur, beban pendinginan heat pipe evaporator dan heat pipe kondensor serta konsumsi daya pada kompresor terhadap temperatur kabin 20C, 18C dan 16C. Tabel 3.2 adalah tabel dengan pengaplikasian heat pipe dengan posisi vertical. Sedangkan tabel 3.3 adalah tabel dengan menggunakan heat pipe dengan posisi horizontal

Tabel 3.1 Data temperatur dan beban pendingin pada

temperatur setting 20C, 18C dan 16C tanpa menggunakan heat pipe

Tabel 3.2 Data temperatur dan beban pendingin pada temperatur setting 20C, 18C dan 16C dengan menggunakan heat pipe posisi vertical

Tabel 3.3 Data temperatur dan beban pendingin pada temperatur setting 20C, 18C dan 16C dengan menggunakan heat pipe posisi horizontal

Dari data tabel yang sudah di catat menunjukkan temperature pada heat pipe, konsumsi daya kompresor dan beban pendinginan heat pipe evaporator dan heat pipe kondensor seperti yang terlihat pada tabel 3.1, 3.2 dan 3.3, tersebut bahwa temperatur di sepanjang heat pipe menurun dari evaporator sampai kondensor. Temperatur heat pipe yang terdapat di bagian evaporator dengan posisi vertical memiliki temperatur lebih rendah dibandingkan heat pipe dengan posisi horizontal. Dalam hal ini pengunaan heat pipe untuk pengkondisian udara memiliki pengaruh yang cukup bagus dalam mengurangi kinerja kompresor AC.

3.2 Data Kecepatan Aliran Udara

3.2.1 Kecepatan aliran udara pada ducting heat pipe Kecepatan udara dapat ukur dengan menggunakan air flow

meter dengan kecepatan 1,3 m/s

3.2.2 Menghitung Debit dan Laju aliran Massa Jenis Udara Dari tabel psychometric chart pada udara didapat :  = 1,2 kg/m3

Cp = 1,03 kJ/kg.K .

Pada gambar 4.1 grafik diagram batang menjelaskan bahwa konsumsi daya kompresor dengan temperatur kabin 16°C dengan menggunakan heat pipe vertical kinerja dari sistem AC lebih rendah 7,6% dibandingkan daya kompresor dengan menggunakan heat pipe pada posisi horizontal. Pada temperatur kabin 16°C konsumsi daya yang dibutuhkan tanpa menggunakan heat pipe sebesar 0.103 kWh, sedangkan dengan menggunakan heat pipe dengan posisi vertical membutuhkan konsumsi daya 0,073 kWh dan penggunaan heat pipe dengan posisi horizontal dengan konsumsi daya 0,079 kWh. Untuk temperatur kabin 18°C dan 20°C tanpa menggunakan heat pipe dengan konsumsi daya 0,064 kWh dan 0,046 kWh. Untuk pemakaian heat pipe dengan posisi vertical dengan konsumsi daya 0,035 kWh dan 0,031 kWh. Sedangkan untuk penggunaan heat pipe horizontal membutuhkan daya lebih besar dibandingkan heat pipe dengan posisi vertikal 0,045 kWh dan 0,034 kWh. Jadi penggunaan heat pipe dengan posisi vertical lebih efektif untuk mengurangi kerja evaporator AC dibandingkan penggunaan heat pipe dengan posisi horizontal dan tanpa menggunakan heat pipe.

(9)

2

73

Pada gambar 3.2 merupakan grafik diagram batang

beban pendinginan evaporator heat pipe menjelaskan bahwa beban pendinginan evaporator heat pipe dengan temperatur kabin 16°C dengan menggunakan heat pipe vertical beban pendinginan lebih rendah 6,7% dibandingkan beban pendinginan dengan menggunakan heat pipe dengan posisi horizontal. Pada temperatur kabin 16°C beban pendinginan tanpa menggunakan heat pipe sebesar 8,174 kJ/s, sedangkan dengan menggunakan heat pipe dengan posisi vertical sebesar 6,641kJ/s dan penggunaan heat pipe dengan posisi horizontal dengan beban pendinginan 7,152 kJ/s. Untuk temperatur kabin 18°C dan 20°C tanpa menggunakan heat pipe dengan beban pendinginan sebesar 7,663 kJ/s dan 7,663 kJ/s. Untuk pemakaian heat pipe dengan posisi vertical beban pendinginan 6,641kJ/s dan 6,130 kJ/s. Sedangkan untuk penggunaan heat pipe horizontal beban pendinginan lebih besar dibandingkan heat pipe dengan posisi vertikal 7,152 kJ/s dan 6,561 kJ/s. Jadi penggunaan heat pipe dengan posisi vertical lebih efektif untuk mengurangi beban pendinginan evaporator AC sehingga kerja kompresor lebih berkurang dibandingkan penggunaan heat pipe dengan posisi horizontal dan tanpa menggunakan heat pipe.

3.3 Data Grafik Garis Tanpa Menggunakan Heat Pipe, Pada Temperatur 20°C, 18°C dan 16°C

Gambar 3.3, 3.4 dan 3.5 merupakan distribusi temperatur sistem air conditioning tanpa menggunakna heat pipe pada temperatur kabin 20°C, 18°C dan 16°C. dari gambar 3.3, 3.4 dan 3.5 dapat dilihat bahwa waktu untuk mencapai temperatur kabin 20°C, 18°C dan 16°C dari temperatur 30°C diperoleh waktu masing-masing 643 detik,886 detik dan 1542 detik.

3.4 Data Grafik Garis Menggunakan Heat Pipe Dengan Posisi Vertical Pada Temperatur 20°C, 18°C dan 16°C

Gambar 3.4 grafik tanpa heat pipe dengan temperatur kabin 18°C

Gambar 3.5 grafik tanpa heat pipe dengan temperatur

kabin 16°C

Gambar 3.6 grafik heat pipe dengan posisi

vertical pada temperatur kabin 20°C

Gambar 3.2 Grafik Batang Daya Kompresor

Gambar 3.3 grafik tanpa heat pipe dengan temperatur kabin 20°C

(10)

2

74

Gambar 3.6, 3.7, dan 3.8 merupakan distribusi

temperatur sistem heat pipe air conditioning dengan posisi vertical pada pencapaian temperatur kabin 20°C, 18°C dan 16°. Dari gambar 3.6 dapat dilihat bahwa untuk pencapaian temperatur 20°C dari temperatur awal 30°C diperlukan waktu 535 detik. Hal ini lebih cepat 108 detik dibandingkan tanpa penggunaan heat pipe. Temperatur udara setelah melewati heat pipe (temperatur masuk evaporator AC) selisih 26°C dimana terjadi penurunan temperatur oleh heat pipe sebesar 4°C. Adanya penurunan temperatur mengakibatkan kerja evaporator AC lebih ringan sehingga pecapaian temperatur kabin lebih cepat dibandingkan sistem air conditioning tanpa menggunakan heat pipe. Pencapaian temperatur kabin 18°C dan 16°C masing-masing memerlukan waktu 578 detik dan 1097 detik. Hal ini terlihat pada gambar 3.7 dan 3.8. Seperti halnya pada pencapaian temperatur kabin 20°C sistem heat pipe air conditioning mencapai temperatur kabin 18°C dan 16°C lebih cepat dibandingkan tanpa menggunakan heat pipe. Adanya waktu yang dibutuhkan masing-masing 308 detik dan 445 detik lebih cepat dibandingkan tanpa menggunakan heat pipe. Adanya heat pipe sebelum

evaporator AC mempu menurunkan temperatur sebesar 5°C dan 6°C

3.5 Data Grafik Garis Menggunakan Heat Pipe Dengan Posisi Horizontal Pada Temperatur 20°C, 18°C dan 16°C

Gambar 3.9, 3.10, dan 3.11 merupakan distribusi temperatur sistem heat pipe air conditioning dengan posisi horizontal pada pencapaian temperatur kabin 20°C, 18°C dan 16°. Dari gambar 3.9 dapat dilihat bahwa untuk pencapaian temperatur 20°C dari temperatur awal 30°C

Gambar 3.7 grafik heat pipe dengan posisi vertical pada temperatur kabin 18°C

Gambar 3.8 grafik heat pipe dengan posisi vertical pada temperatur kabin 16°C

Gambar 3.9 grafik heat pipe dengan posisi horizontal pada temperatur kabin 20°C

Gambar 3.10 grafik heat pipe dengan posisi horizontal pada temperatur kabin 18°C

Gambar 3.11 grafik heat pipe dengan posisi

(11)

2

75

diperlukan waktu 535 detik. Hal ini lebih cepat 108 detik

dibandingkan tanpa penggunaan heat pipe.

Temperatur udara setelah melewati heat pipe (temperatur masuk evaporator AC) selisih 26°C dimana terjadi penurunan temperatur oleh heat pipe sebesar 4°C. Pencapaian temperatur kabin 18°C dan 16°C masing-masing memerlukan waktu 670 detik dan 1189 detik. Hal ini terlihat pada gambar 3.10 dan 3.11. Seperti pada pencapaian temperatur kabin 20°C sistem heat pipe air conditioning mencapai temperatur kabin 18°C dan 16°C lebih cepat dibandingkan tanpa menggunakan heat pipe. Adanya waktu yang dibutuhkan masing-masing 216 detik dan 353 detik lebih cepat dibandingkan tanpa menggunakan heat pipe. Adanya heat pipe sebelum evaporator AC hanya mampu menurunkan temperatur sebesar 4°C

3.6 Perbandingan Temperatur pada temperatur setting 20°C, 18°C dan 16°C tanpa menggunakan heat pipe, heat pipe vertical dan heat pipe horizontal

Pada gambar 3.12, 3.13 dan 3.14 merupakan distribusi temperatur kabin pada sistem air conditioning tanpa menggunakan heat pipe dan sistem air conditioning deangan heat pipe pada posisi vertical dan horizontal. Pada gambar 3.12 terlihat untuk pencapaian temperatur kabin 20°C masing-masing membutuhkan waktu 643 detik, 473 detik dan 535 detik. Untuk mencapai temperatur kabin 18°C tanpa menggunakan heat pipe mebutuhkan waktu 886, sedangkan dengan menggunakan heat pipe pada posisi vertical membutuhkan waktu 578 detik dan pemakaian heat pipe dengan posisi horizontal membutuhkan waktu 670 detik.

Untuk sistem air conditioning tanpa menggunakan heat pipe, HPAC dengan posisi heat pipe vertical dan HPAC dengan posisi heat pipe horizontal seperti terlihat pada gambar 3.12, 3.13 dan 3.14 merupakan penurunun distribusi temperatur pada sistem air conditioning tanpa heat pipe, HPAC dengan posisi vertical dan HPAC dengan posisi horizontal. Dari gambar tersebut tanpa menggunakan heat pipe membutuhkan waktu 1542 detik sedangkan menggunakan heat pipe pada posisi vertical membutuhkan waktu 1097 detik dan posisi horizontal membutuhkan waktu 1189 detik untuk mencapai temperatur kabin 16°C. Dari semua kondisi terlihat bahwa pemakaian heat pipe pada sistem air conditioning (HPAC), heat pipe dengan posisi vertical lebih efektif untuk digunakan dibandingkan dengan pemakaian heat pipe horizontal dan tanpa menggunakan heat pipe. Dimana waktu yang dibutuhkan heat pipe vertical untuk mencapai temperatur kabin 20°C 63 detik dibandingkan dengan heat pipe horizontal dan 170 detik lebih cepat dibandingkan tanpa menggunakan heat pipe. Untuk mencapai temperatur kabin 18°C dengan heat pipe vertikal membutuhkan waktu 92 detik lebih cepat dibandingkan menggunakan heat pipe horizontal dan 308 detik lebih cepat dibandingkan tanpa menggunakan heat pipe. Untuk mencapai temperatur kabin 16°C dengan heat pipe horizontal membutuhkan waktu 92 detik lebih cepat dibandingkan menggunakan heat pipe horizontal dan 445 detik lebih cepat dibandingkan tanpa menggunakan heat pipe.

4. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan sebagi berikut :

Kinerja thermal heat pipe air conditioning dengan penggunaan heat pipe dengan temperatur 16°C pada posisi vertical lebih efektif dibandingkan dengan penggunaan heat pipe pada posisi horizontal, dimana beban pendinginan dan konsumsi daya kompresor pada penggunaan heat pipe vertical dan horizontal masing-masing : beban pendinginan pada penggunaan heat pipe vertical 7,152 kW dan daya kompresor 0,073 kWh, sedangkan penggunaan heat pipe horizontal dengan beban pendinginan 7,663 kW dan daya kompresor 0,074 kWh.

Beban pendinginan pada penggunaan heat pipe vertical lebih rendah 6,7% dibandingkan dengan penggunaan heat pipe pada posisi horizontal

Gambar 3.11 perbandingan grafik tanpa menggunakan heat pipe dan menggunakan heat pipe posisi vertical

dan horizontal pada temperatur kabin 20°C

Gambar 3.12 perbandingan grafik tanpa menggunakan heat pipe dan menggunakan heat pipe posisi vertical dan

horizontal pada temperatur kabin 18°C

Gambar 3.13 perbandingan grafik tanpa menggunakan heat pipe dan menggunakan heat pipe posisi vertical

(12)

2

76

Konsumsi daya kompresor pada penggunaan heat pipe

pada posisi vertical lebih rendah 7,6% dibandingkan penggunaan heat pipe pada posisi horizontal.

Beban pendinginan dan konsumsi daya pada penggunaan heat pipe pada posisi vertical lebih rendah 12,5% dibandingkan penggunaan sistem air conditioning tanpa menggunakan heat pipe.

Adapun saran yang perlu disampaikan untuk penelitian selanjutnya sebagai berikut :

1. Untuk dapat memberikan kinerja heat pipe yang lebih akurat, agar tidak ada kebocoran yang terdapat di dalam ducting maupun di dalam kabin harus bener-benar terisolasi secara sempurna. 2. Perlu adanya rancangan alat yang lebih baik,

sehingga pada ducting tidak berpengaruh terhadap udara dari luar.

5. Daftar Pustaka

[1] ASHRAE, ASHRAE standart 62 1989. ASHRAE. Washington DC (1989)

[2] Y. H. Yau, M. Ahmadzadehtalatapeh, A review on the application of horizontal heat pipe teat exchanger in airconditioning systems in the tropics. Apllied Thermal Engginering 3 (2910) 77-84

[3] J.K. McFarland, S.M Jeter, S.I. Abdel-khalik, Effect of heat pipe on dehumidification of a controlled air space, ASHRAE Transaction 102 (part1) (1996) 132-139 [4] Prasasti, Corie Indria, J.Mukono, dan Sudarmaji. 2005.

Pengaruh Kualitas Udara dalam ruangan ber-AC terhadap gangguan kesehatan. Jurnal Kesehatan Lingkungan Vol. 1, No.2.

(13)

ANALISA KINERJA THERMAL

HEAT PIPE AIR CONDITIONING

(HPAC) POSISI VERTICAL DAN

HORIZONTAL

by Wayan Nata Septiadi

Submission date: 31-Jul-2018 09:41PM (UTC+0700)

Submission ID: 986568840

File name: KE-009830.pdf (1.56M)

Word count: 3569

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

4

%

SIMILARIT Y INDEX

4 %

INT ERNET SOURCES

2 %

PUBLICAT IONS

2 %

ST UDENT PAPERS

1

1 _%

2

1 _%

3

1 _%

4 <

1 _%

5 <

1 _%

6 <

1 _%

7 <

1 _%

ANALISA KINERJA THERMAL HEAT PIPE AIR CONDITIONING

(HPAC) POSISI VERTICAL DAN HORIZONTAL

ORIGINALITY REPORT

PRIMARY SOURCES

X.J. Zhang, F. Xiao, S. Li. "Performance study

of a constant temperature and humidity

air-conditioning system with temperature and

humidity independent control device", Energy

and Buildings, 2012

Publicat ion

ejournal-s1.undip.ac.id

Int ernet Source

repository.um.edu.my

Int ernet Source

repository.upi.edu

Int ernet Source

mentari-niezt.blogspot.com

Int ernet Source

publication.petra.ac.id

Int ernet Source

www.hargacrusher.com

(22)

8 _<

1 _%

9 <

1 _%

10 <

1 _%

Exclude quotes

Of f

Exclude bibliography

Of f

Exclude matches

Of f

text-id.123dok.com

Int ernet Source

Submitted to University of Nottingham

St udent Paper

pdpt.unesa.ac.id

Int ernet Source

(23)

FINAL GRADE

/0

ANALISA KINERJA THERMAL HEAT PIPE AIR CONDITIONING

(HPAC) POSISI VERTICAL DAN HORIZONTAL

GRADEMARK REPORT GENERAL COMMENTS

Instructor

PAGE 1 PAGE 2 PAGE 3 PAGE 4 PAGE 5 PAGE 6 PAGE 7