• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pengaruh kecepatan putar kipas udara masuk pada mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "Pengaruh kecepatan putar kipas udara masuk pada mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap"

Copied!
112
0
0

Teks penuh

(1)PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. PENGARUH KECEPATAN PUTAR KIPAS UDARA MASUK PADA MESIN PENGHASIL AIR AKI DENGAN SIKLUS KOMPRESI UAP. SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin. Oleh :. Aji Sutomo NIM : 155214037. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019 i.

(2) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. THE EFFECT OF THE FAN SPEED TOWARD ACCU WATER PRODUCING MACHINE WITH A VAPOR COMPRESSION CYCLE. A SARJANA TEKNIK THESIS. Presented as Partial Fulfillment of the Requirements to Obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering. By. Aji Sutomo Student Number : 155214037. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGI FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2019. ii.

(3) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

(4) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

(5) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

(6) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

(7) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK Air aki berjenis aquades merupakan air murni hasil proses destilasi atau penyulingan, yang dapat dimanfaatkan untuk isi ulang air aki. Tujuan dari penelitian ini adalah : (a) Merancang dan merakit mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap. (b) Mengetahui banyaknya jumlah air yang dihasilkan oleh mesin penghasil air aki dengan variasi kecepatan putar kipas udara masuk. (c) Mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap pada mesin penghasil air aki yang menghasilkan volume air terbanyak, meliputi Qin, Qout, Win, COPactual, COPideal, efisiensi, dan laju aliran massa refrigeran. Penelitian ini di laksanakan di Laboratorium Energi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Mesin Penghasil Air Aki ini bekerja dengan siklus kompresi uap dengan penambahan sistem pencurah air. Komponen utamanya adalah Kompresor, Kondensor, Evaporator, Pipa Kapiler dan Kipas. Mesin ini bekerja dengan sistem terbuka dengan menggunakan fluida kerja refrigeran R410a dan kompresor berdaya 1 PK. Penelitian ini dilakukan dengan variasi kecepatan putar kipas udara masuk (1) 0 rpm, (2) 2000 rpm, (3) 3800 rpm, (4) 4900 rpm. Penelitian dilakukan selama 120 menit untuk setiap variasi dan akan akan dilakukan 2 kali pengambilan data pada setiap variasi yang dilakukan. Dari hasil penelitian diperoleh hasil (a) Mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap dan menggunakan tambahan pencurah air (humidifier) telah berhasil dirakit dan dapat bekerja sesuai dengan fungsinya (b) Volume air aki yang dihasilkan mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap rata – rata per jamnya, untuk variasi kecepatan putar kipas 0 rpm sebesar 2,29 liter/jam, untuk variasi kecepatan putar kipas 2000 rpm sebesar 2,385 liter/jam, untuk variasi kecepatan putar kipas 3800 rpm sebesar 2,36 liter/jam, dan untuk kecepatan putar kipas 4900 rpm sebesar 2,26 liter/jam. (c) Karakteristik mesin siklus kompresi uap pada mesin penghasil air aki yang memberikan volume air aki terbanyak per jamnya memiliki nilai kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (Qin) sebesar 151,7 kJ/kg, nilai kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout) sebesar 177,4 kJ/kg, nilai kerja kompresor per satuan massa refrigeran (Win) sebesar 25,7 kJ/kg, COPaktual sebesar 5,9, COPideal sebesar 7,84, efisiensi (η) sebesar 75,21 %, dan nilai laju aliran massa refrigeran (ṁref) sebesar 0,0171 kg/s.. Kata Kunci : Mesin penghasil air aki, Siklus kompresi uap, Psychrometric Chart, P-h diagram.. vii.

(8) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT Aquades water is pure water from distillation or distillation process, which can be used to refill the accu water. The aims of this research are: (a) Designing and assembling an accu water producing machine with a vapor compression cycle. (b) Knowing the amount of water produced by the accu water producing machine with fan rotation speed variation. (c) Knowing the characteristics of vapor compression cycle machine on the accu water producing machine which produced the most volume water, including Qin, Qout, Win, COPactual, COPideal, efficiency, and mass flow rate of refrigerants. This research was conducted in the Mechanical Engineering Laboratory, Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University, Yogyakarta. The accu water producing machine worked with vapor compression cycle using additional humidifier. The main components are compressors, condensers, evaporators, capillary pipes, and fan. This machine worked with an open system using R410a refrigerant working fluid and 1 PK compressor. This research was conducted with fan rotation speed variations at (1) 0 rpm, (2) 2000 rpm, (3) 3800 rpm, (4) 4900 rpm. In this research, each variation lasted for 120 minutes and the data collection was done two times in each variation. The results of this study showed that (a) The accu water producing machine with vapor compression cycle using additional humidifier has been successfully assembled and can work according to its function. (b) The volume of the accu water produced by accu water producing machine with an average vapor compression cycle per hour, for variations at 0 rpm was 2,29 liters/hour, for variations at 2000 rpm was 2,385 liters/hour, for variations at 3800 rpm was 2,36 liters/hour, and for variations at 4900 rpm was 2,26 liters/hour. (c) The characteristics of the vapor compression cycle machine in the accu water producing machine that generated the most accu water had a heating value absorbed by the evaporator per unit mass of refrigerant (Qin) of 151,7 kJ/kg, the calorific value released by the condenser per mass unit refrigerant (Qout) was 177,4 kJ/kg, the work value of the compressor per mass unit of refrigerant (Win) was 25,7 kJ/kg, COPactual was 5,9, COPideal was 7,84, efficiency (η) was 75,21%, and the value of the mass flow rate of the refrigerant (ṁref) was 0,0171 kg/s.. Keywords: Mesin penghasil air aki, Siklus kompresi uap, Psychrometric Chart, Ph diagram.. viii.

(9) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa atas berkat dan rahmat serta pelindungan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan baik dan lancar. Skripsi ini merupakan salah satu syarat bagi penulis untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yoyakarta. Untuk menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini penulis menyadari bahwa dalam prosesnya melibatkan banyak pihak. Maka pada 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 Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing skripsi. 3. Dr. Eng. I Made Wicaksana Ekaputra, sebagai Dosen Pembimbing Akademik. 4. (Alm) Prof. Dr. Drs. Vet. Asan Damanik, sebagai Dosen Pembimbing Akademik. 5. Seluruh Dosen Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang telah mendampingi dan mendidik sehingga penulis mendapatkan ilmu dan dapat menyelesaikan skripsi ini. 6. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 7. Fransiskus Xaverius Suwaji dan Hanna Tukirah, sebagai orang tua penulis, yang telah memberi doa dan dukungan baik secara moril maupun materi selama penulis menimba ilmu di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 8. Debora lasma Julita Larasati Simanjuntak, yang selalu menemani dan memberi semangat kepada penulis sampai terselesaikannya skripsi ini.. ix.

(10) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

(11) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL................................................................................................. i. TITLE PAGE ............................................................................................................. ii. LEMBAR PERSETUJUAN...................................................................................... iii. LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................................... iv. HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TULIS ................................. v. HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI………………….... vi. ABSTRAK ............................................................................................................... vii ABSTRACT ............................................................................................................... viii KATA PENGANTAR .............................................................................................. ix. DAFTAR ISI ............................................................................................................. xi. DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xiv DAFTAR TABEL .................................................................................................... xvii BAB I. PENDAHULUAN ........................................................................ 1. 1.1. Latar Belakang Masalah ............................................................... 1. 1.2. Rumusan Masalah......................................................................... 2. 1.3. Tujuan Penelitian .......................................................................... 3. 1.4. Batasan Penelitian......................................................................... 4. 1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................ 4. DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA .......................... 6. 2.1. Dasar Teori ................................................................................... 6. 2.1.1. Air Aki .......................................................................................... 6. 2.1.2. Siklus Kompresi Uap .................................................................... 7. 2.1.2.1. Proses – proses pada P-h Diagram dan T-s Diagram ................... 8. 2.1.2.2. Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap ...................................... 11. BAB 11. xi.

(12) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.1.2.3. Komponen Utama Mesin Siklus Kompresi Uap ......................... 14. 2.1.3. Psychrometric Chart.................................................................... 15. 2.1.3.1. Parameter – parameter pada Psychrometric Chart ...................... 17. 2.1.3.2. Proses – proses yang terjadi pada Udara dalam Psychrometric Chart.................................................................... 18. 2.1.3.3. Proses – proses yang terjadi pada Mesin Penghasil Air Aki ....... 25. 2.1.3.4. Perhitungan pada Psychrometric Chart ....................................... 29. 2.2. Tinjauan Pustaka.......................................................................... 30. BAB III. METODOLOGI PENELITIAN .................................................. 34 3.1. Objek Penelitian .......................................................................... 34. 3.1.1. Metodologi Penelitian.................................................................. 35. 3.1.2. Alat dan Bahan Penelitian ........................................................... 35. 3.1.2.1. Alat .............................................................................................. 35. 3.1.2.2. Bahan ........................................................................................... 39. 3.1.2.3. Alat Bantu Perlengkapan ............................................................. 43. 3.1.2.4. Komponen Utama Mesin ............................................................. 47. 3.2. Proses Pembuatan Mesin Penghasil Air Aki ............................... 52. 3.3. Alur Penelitian ............................................................................. 54. 3.4. Variasi Penelitian ......................................................................... 55. 3.5. Cara Pengambilan Data ............................................................... 55. BAB IV. HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 58 4.1. Hasil Penelitian ............................................................................ 58. 4.2. Perhitungan Siklus Kompresi Uap .............................................. 63. xii.

(13) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.2.1. P-h Diagram ................................................................................. 63. 4.2.2. Psychrometric Chart.................................................................... 69. 4.3. Pembahasan ................................................................................. 73. BAB V. PENUTUP ................................................................................... 83 5.1. Kesimpulan .................................................................................. 83. 5.2. Saran ............................................................................................ 84. DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 85 LAMPIRAN ............................................................................................................. 86. xiii.

(14) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Rangkaian komponen utama mesin siklus kompresi uap .............. 8. Gambar 2.2. Siklus kompresi uap pada diagram P-h .......................................... 8. Gambar 2.3. Siklus kompresi uap pada diagram T-s .......................................... 9. Gambar 2.4. Psychrometric Chart ..................................................................... 16. Gambar 2.5. Parameter-parameter pada Psychrometric Chart .......................... 18. Gambar 2.6. Proses – proses pada Psychrometric Chart ................................... 19. Gambar 2.7. Proses Cooling dan Dehumidifying ............................................... 20. Gambar 2.8. Proses Heating .............................................................................. 21. Gambar 2.9. Proses Cooling and Humidifying................................................... 21. Gambar 2.10. Proses Cooling .............................................................................. 22. Gambar 2.11. Proses Humidifying ....................................................................... 23. Gambar 2.12. Proses Dehumidifying ................................................................... 23. Gambar 2.13. Proses Heating and Dehumidifying............................................... 24. Gambar 2.14. Proses Heating and Humidifying .................................................. 25. Gambar 2.15. Titik – titik proses pada mesin penghasil air aki ........................... 25. Gambar 2.16. Proses – proses pada mesin penghasil air aki ............................... 26. Gambar 3.1. Skematik Mesin Penghasil Air Aki ............................................... 34. Gambar 3.2. Obeng ............................................................................................ 35. Gambar 3.3. Meteran ......................................................................................... 36. Gambar 3.4. Penggaris siku ............................................................................... 36. Gambar 3.5. Mistar baja ..................................................................................... 37. Gambar 3.6. Pisau cutter .................................................................................... 37. Gambar 3.7. Mesin las ....................................................................................... 37. Gambar 3.8. Mesin gerinda tangan .................................................................... 38. xiv.

(15) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.9. Sikat dan palu las .......................................................................... 38. Gambar 3.10. Triplek ........................................................................................... 39. Gambar 3.11. Plat aluminium .............................................................................. 39. Gambar 3.12. Container box ................................................................................ 40. Gambar 3.13. Besi persegi berongga ................................................................... 40. Gambar 3.14. Gas refrigeran R410a .................................................................... 41. Gambar 3.15. Pipa plastik .................................................................................... 41. Gambar 3.16. Resin dan Katalis........................................................................... 42. Gambar 3.17. Baut ulir ......................................................................................... 42. Gambar 3.18. Elbow dan T .................................................................................. 43. Gambar 3.19. Hygrometer ................................................................................... 44. Gambar 3.20. Thermocouple dan penampil suhu digital ..................................... 44. Gambar 3.21. Stopwatch ...................................................................................... 45. Gambar 3.22. Gelas ukur ..................................................................................... 45. Gambar 3.23. Tachometer .................................................................................... 46. Gambar 3.24. Anemometer................................................................................... 46. Gambar 3.25. Evaporator ..................................................................................... 47. Gambar 3.26. Kompresor ..................................................................................... 48. Gambar 3.27. Kondensor ..................................................................................... 49. Gambar 3.28. Pipa kapiler.................................................................................... 50. Gambar 3.29. Pompa air ...................................................................................... 51. Gambar 3.30. Kipas angin ................................................................................... 52. Gambar 3.31. Skema Alur Penelitian Mesin Penghasil Air Aki .......................... 54. Gambar 3.32. Skema penempatan alat ukur ........................................................ 56. xv.

(16) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 4.1. Diagram P-h salah satu variasi dengan kecepatan putar kipas udara masuk 2000 rpm .................................................................. 64. Gambar 4.2. Psychrometric chart salah satu variasi dengan kecepatan putar kipas udara masuk 2000 rpm......................................................... 70. Gambar 4.3. Volume air aki yang dihasilkan setiap 10 menit ........................... 76. Gambar 4.4. Perbandingan kecepatan putar kipas udara masuk dengan volume air aki yang dihasilkan per jam ........................................ 77. Gambar 4.5. Perbandingan jumlah pertambahan kandungan air dalam udara yang berhasil diembunkan evaporator .......................................... 77. Gambar 4.6. Perbandingan laju aliran massa udara ........................................... 79. Gambar 4.7. Perbandingan nilai debit aliran ..................................................... 81. Gambar A.1. Mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap .................... 86. Gambar B.1. Foto proses pemotongan besi persegi berongga............................ 87. Gambar B.2. Foto pembuatan lubang bak pencurah air ..................................... 87. Gambar C.1. Psychrometric chart pada variasi kecepatan putar kipas 0 rpm (kipas off) ...................................................................................... 88. Gambar C.2. Psychrometric chart pada variasi kecepatan putar kipas 2000 rpm ................................................................................................ 89. Gambar C.3. Psychrometric chart pada variasi kecepatan putar kipas 3800 rpm ................................................................................................ 90. Gambar C.4. Psychrometric chart pada variasi kecepatan putar kipas 4900 rpm ................................................................................................ 91. Gambar D.1. P-h diagram pada variasi kecepatan putar kipas 0 rpm (kipas off) ................................................................................................. 92. Gambar D.2. P-h diagram pada variasi kecepatan putar kipas 2000 rpm ........... 93. Gambar D.3. P-h diagram pada variasi kecepatan putar kipas 3800 rpm ........... 94. Gambar D.4. P-h diagram pada variasi kecepatan putar kipas 4900 rpm ........... 95. xvi.

(17) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Hasil penelitian dengan kecepatan putar kipas udara masuk 0 rpm ................................................................................................ 59. Tabel 4.2. Hasil penelitian dengan kecepatan putar kipas udara masuk 2000 rpm ....................................................................................... 60. Tabel 4.3. Hasil penelitian dengan kecepatan putar kipas udara masuk 3800 rpm ....................................................................................... 61. Tabel 4.4. Hasil penelitian dengan kecepatan putar kipas udara masuk 4900 rpm ....................................................................................... 62. Tabel 4.5. Data P-h diagram........................................................................... 68. Tabel 4.6. Data perhitungan P-h diagram ...................................................... 69. Tabel 4.7.. Data kelembaban spesifik ............................................................. 71. Tabel 4.8. Data hasil perhitungan psychrometric chart ................................. 73. xvii.

(18) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN 1.1.. Latar Belakang Aki atau accumulator merupakan sebuah alat yang dapat menyimpan. energi listrik dalam bentuk energi kimia. Aki masih menjadi salah satu komponen pokok dalam kendaraan bermotor dan sebagai sumber utama energi listrik. Aki memiliki dua jenis, yaitu aki kering dan aki basah. Aki basah memiliki keunggulan energi listrik yang lebih besar dari pada aki kering. Tetapi dalam proses bekerjanya aki basah memerlukan air aki (accu water). Air aki biasanya dibuat melalui proses penyulingan (destilasi) atau dengan proses demineralisasi. Proses penyulingan (destilasi) dilakukan dengan cara mendidihkan air sampai mencapai tidik didih air. Lalu air yang dididihkan akan menguap sedangkan kandungan zat lain dalam air tidak ikut menguap karena memiliki titik didih yang berbeda dengan air. Setelah air tadi menguap, uap air didinginkan dan terjadi proses pengembunan atau kondensasi. Proses peyulingan (destilasi) ini membutuhkan waktu yang lama, membutuhkan energi yang besar, dan biayanya yang besar juga. Sehingga dikatakan jika proses penyulingan (destilasi) kurang efisien. Sedangkan untuk proses demineralisasi dilakukan dengan cara mencampurkan zat kimia dengan air agar memisahkan unsur logam pada air. Proses ini bisa dikatakan efisien dan cepat, terbukti dengan produsen air aki yang banyak menggunakan cara demineralisasi untuk memproduksi air aki.. 1.

(19) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. Namun, penulis tertarik untuk menghasilkan air aki dengan cara yang lain yaitu dengan membuat mesin penghasil air aki yang bekerja menggunakan siklus kompresi uap. Kelebihan dari proses ini yaitu, a.. Ramah lingkungan (tidak menimbulkan pemanasan lingkungan dan tidak menggunakan zat – zat kimia).. b.. Saat mesin bekerja tidak membutuhkan pengawasan berlebih.. c.. Penempatan mesin lebih fleksibel.. d.. Praktis, tidak repot, dan lebih bersih. Selain memiliki kelebihan – kelebihan tadi, proses siklus kompresi uap. juga memiliki kelemahan yaitu : membutuhkan daya listrik yang cukup besar dan membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan proses demineralisasi. Namun dengan kelebihan – kelebihan yang dimiliki pada proses siklus kompresi uap, kekurangan pada proses ini tidak akan terasa. Dengan latar belakang seperti itu, penulis ingin mendalami pembuatan mesin penghasil air aki dengan proses siklus kompresi uap dengan menggunakan komponen mesin pengkondisian udara atau AC (air conditioner). Karena seperti diketahui mesin AC bekerja dengan siklus kompresi uap. Jika pada mesin AC penggunaan ditujukan untuk menciptakan kondisi udara yang nyaman, maka pada penelitian ini mesin AC difokuskan untuk menghasilkan air sebanyak – banyaknya yang bisa digunakan sebagai air aki. 1.2.. Rumusan Masalah Rumusan masalah dinyatakan sebagai berikut :.

(20) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. a.. Bagaimanakah merancang dan merakit mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap ?. b.. Berapakah volume yang dihasilkan mesin penghasil air aki yang telah dirakit untuk berbagai macam variasi kecepatan putar kipas udara masuk antara lain : 0 rpm, 2000 rpm, 3800 rpm, dan 4900 rpm ?. c.. Bagaimanakah karakteristik mesin siklus kompresi uap pada mesin penghasil air aki yang telah dibuat dan memberikan volume air aki terbanyak?. 1.3.. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian mesin penghasil air aki ini yaitu :. a.. Merancang dan merakit mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap.. b.. Mengetahui banyaknya jumlah air yang dihasilkan oleh mesin penghasil air aki dengan variasi kecepatan putar kipas udara masuk antara lain : 0 rpm, 2000 rpm, 3800 rpm, dan 4900 rpm.. c.. Mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap pada mesin penghasil air aki yang memberikan volume air aki terbanyak : 1. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin). 2. Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout). 3. Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran (Win). 4. COPactual. 5. COPideal 6. Efisiensi. 7. Laju aliran massa refrigeran..

(21) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4. 1.4.. Batasan Masalah Batasan – batasan yang dipergunakan dalam pembuatan mesin penghasil. air aki ini yaitu : a.. Mesin penghasil air aki bekerja dengan siklus kompresi uap.. b.. Mesin penghasil air aki bekerja dengan sumber energi listrik.. c.. Komponen utama dalam mesin penghasil air aki ini adalah kondensor, evaporator, kompresor, pipa kapiler dan fan.. d.. Kompresor yang digunakan memiliki daya 1 PK, untuk komponen utama yang lain ukurannya menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor.. e.. Komponen utama yang digunakan mesin siklus kompresi uap merupakan komponen standar yang berada di pasaran.. f.. Refrigeran yang digunakan R410a.. g.. Tidak menggunakan sistem pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut.. h.. Menggunakan tambahan pencurah air :. 1.5.. 1.. 4 box container berukuran 40 x 60 cm.. 2.. Pipa PVC 1/2” .. 3.. Pompa air berdaya 100 Watt.. 4.. Lubang - lubang pencurah air berdiameter 4 mm.. 5.. Jarak antar lubang pencurah air 25 mm. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian mesin penghasil air aki ini yaitu :. a.. Bagi penulis dapat menambah wawasan ilmu pengetahuan tentang mesin penghasil air aki dengan menggunakan siklus kompresi uap..

(22) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5. b.. Menambah khasanah ilmu pengetahuan tentang mesin penghasil air aki dari udara yang dapat ditempatkan di perpustakaan maupun dipublikasikan untuk umum.. c.. Dapat dijadikan referensi bagi para peneliti yang melakukan penelitian sejenis agar dapat membuat mesin penghasil air aki yang sederhana, ramah lingkungan dan lebih baik.. d.. Diperolehnya teknologi tepat guna berupa mesin penghasil air aki dari udara yang bekerja dengan siklus kompresi uap..

(23) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1.. Dasar Teori. 2.1.1. Air Aki Air aki yang ada di pasaran ada dua jenis, yaitu air aki zuur dan aquades. Untuk membedakan kedua jenis air aki tersebut biasanya ditandai dengan perbedaan warna label pada kemasan atau tutupnya. Dimana air aki zuur ditandai dengan warna merah sedangkan air aki aquades dengan warna biru. Air aki zuur adalah larutan elektrolit yang terdiri dari sulfat pekat (H2SO4) yang dicampur dengan air. Air aki zuur digunakan pada saat pertama kali pengisian air aki. Pada pertama kali pengisian air aki, terjadi reaksi yang menghasilkan listrik antara larutan elektrolit dengan sel elektroda PbO2 dan Pb. Air aki akuades adalah air murni yang tidak mengandung mineral. Air aki akuades sendiri berfungsi sebagai media pendukung untuk penyimpanan energi listrik yang berada pada sel elektroda PbO2. Air aki akuades dapat dihasilkan melalui beberapa proses berikut ini : a.. Destilasi / penyulingan Pada proses peyulingan ini, langkah pertama yang dilakukan yaitu. memanaskan air yang akan disuling, lalu air yang menguap dialirkan melalui pipa yang diberi pendingin. Sehingga uap air akan mengalami proses kondensasi atau. 6.

(24) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. pengembunan, kemudian air yang mengembun tadi dialirkan menuju wadah penampung. Air yang ditambung di wadah penampung inilah yang dinamakan air aki akuades. Akuades tidak mengandung zat kontaminen, terutama kontaminan yang memiliki titik didih dan titik uap yang lebih tinggi dari air. b.. Demineralisasi Demineralisasi merupakan proses menghilangkan material yang ada pada. air. Pada proses demineralisasi dihasilkan ultrapure water (air yang memiliki kadar kemurnian yang sangat tinggi). Proses demineralisai menggunakan resin anion dan kation dalam proses kerjanya. Resin yang digunakan ini digunakan untuk mengikat mengikat material – material yang terlarut dalam air, sehingga material – material yang terlarut dalam air akan terpisah dengan molekul air. Lebih spesifiknya lagi, resin anion yang akan berikatan dengan senyawa ion yang bermuatan negatif (Cl, SO4, SiO2 dengan ion H-) sedangkan resin kation akan berikatan dengan senyawa ion bermuatan positif (Mg, Ca, Na dengan ion H+). 2.1.2. Siklus Kompresi Uap Siklus. kompresi. uap. merupakan. sistem. mesin. pendingin. yang. menggunakan penguapan dalam penyerapan kalor dengan menggunakan media pendingin refrigeran atau freon. Dalam siklus kompresi uap terjadi proses kompresi, kondensasi, ekspansi dan evaporasi. Komponen utama mesin siklus kompresi uap yaitu kompresor, kondensor, pipa kapiler dan evaporator. Berikut ini pada Gambar 2.1. menyajikan skematik rangkaian komponen utama dari mesin siklus kompresi uap dan proses aliran energi yang terjadi pada mesin siklus kompresi uap..

(25) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. Gambar 2.1. Rangkaian komponen utama mesin siklus kompresi uap. 2.1.2.1. Proses – proses pada P-h Diagram dan T-s Diagram Siklus kompresi uap yang dipergunakan pada mesin penghasil air aki, bila digambarkan pada diagram P-h dan diagram T-s secara berturut – turut disajikan pada Gambar 2.2 dan Gambar 2.3.. Gambar 2.2. Siklus kompresi uap pada diagram P-h..

(26) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. Gambar 2.3. Siklus kompresi uap pada diagram T-s. Pada proses siklus kompresi uap seperti yang tersaji di atas, Gambar 2.2. dan Gambar 2.3., terjadi beberapa proses seperti berikut : a.. Proses kompresi (1 – 2) Proses kompresi terjadi di titik 1 – 2 pada Gambar 2.2. dan Gambar 2.3.. Proses ini dilakukan oleh kompresor, dimana refrigeran yang berupa gas panas lanjut bertekanan rendah dikompresikan menjadi gas panas lanjut bertekanan tinggi. Proses ini berlangsung secara isentropik (entropi (s) yang konstan). Temperatur keluar kompresor akan meningkat. b.. Proses penurunan suhu (desuperheating) (2 – 2a) Proses penurunan suhu atau biasa disebut desuperheating ini terjadi di. pipa penghubung antara kompresor dan kondensor. Pada Gambar 2.2. dan Gambar.

(27) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. 2.3. ditunjukkan pada titik 2 – 2a. Refrigeran mengalami penurunan temperatur karena temperatur refrigeran lebih tinggi dari temperatur lingkungan sekitar sehingga terjadi pelepasan kalor oleh refrigeran. Penurunan temperatur terjadi pada tekanan tetap atau konstan. c.. Proses kondensasi (2a – 3a) Proses kondensasi ini terjadi pada kondensor dan pada Gambar 2.2.,. Gambar 2.3. ditunjukkan pada titik 2a – 3a. Pada proses ini refrigeran mengalami perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh. Karena temperatur refrigeran lebih tinggi dari temperatur udara lingkungan, maka terjadi pelepasan kalor ke lingkungan sekitar kondensor. Proses ini terjadi pada tekanan dan temperatur yang konstan. d.. Proses pendinginan lanjut (3a – 3) Proses pendinginan lanjut terjadi pada titik 3a – 3 pada Gambar 2.2. dan. Gambar 2.3. Pada proses ini terjadi penurunan temperatur refrigeran sehingga lebih rendah dari temperatur kondensor. Pada proses ini refrigeran mengalami perubahan fase dari cair jenuh menjadi cair lanjut. Proses ini diperlukan untuk memastikan refrigeran pada kondisi cair saat masuk pipa kapiler. Proses ini berlangsung pada tekanan yang konstan. e.. Proses penurunan tekanan (3 – 4) Proses penurunan tekanan ditunjukkan pada titik 3 – 4 pada Gambar 2.2.. dan Gambar 2.3. Proses ini terjadi saat refrigeran berada di pipa kapiler. Refrigeran mengalami perubahan fase dari cair lanjut menjadi cair – gas dan juga mengalami penurunan tekanan. Proses terjadi pada entalpi yang konstan..

(28) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. f.. Proses evaporasi atau penguapan (4 – 1a) Proses evaporasi atau penguapan ditunjukkan di titik 4 – 1a pada Gambar. 2.2. dan Gambar 2.3. Pada proses ini refrigeran mengalami perubahan fase dari fase campuran cair – gas menjadi gas jenuh. Perubahan fase terjadi karena temperatur refrigeran lebih rendah dari temperatur lingkungan, maka terjadi penyerapan kalor dari lingkungan. Proses ini terjadi pada temperatur dan tekanan yang tetap. g.. Proses pemanansan lajut (1a – 1) Proses ini ditunjukkan di titik 1a – 1 pada Gambar 2.2. dan Gambar 2.3.. dan terjadi pada pipa penghubung evaporator dan kondensor. Dengan adanya proses pemanasan lanjut refrigeran mengalami perubahan dari gas jenuh menjadi gas panas lanjut. Proses ini bertujuan untuk meningkatkan nilai COP. Proses ini berlangsung dengan tekanan tetap. 2.1.2.2. Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap Berdasarkan pada Gambar 2.2., diagram P-h dapat dihitung kalor yang diserap evaporator (Qin), kalor yang dilepas kondensor (Qout), besar kerja kompresor (Win), COPaktual, COPideal dan efisiensi (η). a.. Energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (Qin) Besarnya energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran. dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) : Qin = h1 – h4 Pada Persamaan (2.1) :. …(2.1).

(29) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. Qin. : energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (kJ/kg). h1. : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator (kJ/kg). h4. : nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator (kJ/kg). b.. Energi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout) Besarnya enekrgi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa. refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan (2.2): Qout = h2 – h3. …(2.2). Pada Persamaan (2.2) : Qout. : energi 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.. Kerja kompresor (Win) Kerja kompresor per satuan massa refrigeran dapat dihitung dengan. Persamaan (2.3) : Win = h2 – h1 Pada Persamaan (2.3) : Win. : kerja kompresor per satuan massa refrigeran (kJ/kg). h1. : nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg). h2. : nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kJ/kg). …(2.3).

(30) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. d.. Coefficient of Performance aktual (COPaktual) COPaktual merupakan perbandingan antara kalor yang diserap evaporator. dengan energi listrik yang digunakan untuk menggerakkan kompresor. Nilai COPaktual dapat dihitung dengan Persamaan (2.4) : COPaktual = Qin / Win = (h1 – h4) / (h2 – h1). …(2.4). Pada Persamaan (2.4) : Qin. : energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (kJ/kg). Win. : kerja kompresor per satuan massa refrigeran (kJ/kg). e.. Coefficient of performance ideal (COPideal) COPideal merupakan COP maksimum yang dapat dicapai mesin. COPideal. dapat dihitung dengan Persamaan (2.5) : COPideal = Te / (Tc – Te). …(2.5). Pada Persamaan (2.5) : Te. : temperatur kerja mutlak evaporator (K). Tc. : temperatur kerja mutlak kondensor (K). f.. Efisiensi mesin siklus kompresi uap (η) Efisiensi mesin siklus kompresi uap dapat dihitung dengan menggunakan. Persamaan (2.6) : η = (COPaktual / COPideal) x 100% Pada Persamaan (2.6) :. …(2.6).

(31) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. η. : efisiensi mesin siklus kompresi uap.. COPaktual. : Coefficient of Performance aktual mesin siklus kompresi uap.. COPideal. : Coefficient of Performance ideal mesin siklus kompresi uap.. g.. Laju aliran massa refrigeran (ṁref) Laju aliran massa refrigeran dapat dihitung dengan menggunakan. Persamaan (2.7) : ṁref = Daya / Win = ( I x V ) / ( h2 – h1 ). …(2.7). Pada Persamaan (2.7) : ṁref. : laju aliran massa refrigeran (kg/s). I. : arus listrik (Ampere). V. : tegangan listrik (Volt). h1. : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator (kJ/kg). h2. : nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor (kJ/kg). 2.1.2.3. Komponen Utama Mesin Siklus Kompresi Uap a.. Kompresor Kompresor merupakan alat yang menjadi unit tenaga pada siklus kompresi. uap, yang berfungsi untuk menaikkan tekanan refrigeran atau untuk memompa refrigeran ke seluruh bagian mesin siklus kompresi uap. Dimana di sisi intake kompresor terjadi proses penghisapan refrigeran bertekanan rendah dan di sisi output terjadi proses pemompaan refrigeran dengan tekanan dan temperatur yang tinggi. Pada mesin pendingin kapasitas rendah, umumnya kompresor yang.

(32) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. digunakan merupakan kompresor berjenis Hermetik (Hermetic Compressor). Kompresor ini digerakkan langsung oleh motor listrik dengan komponen mekanik yang berada dalam satu wadah tertutup. b.. Kondensor Kondensor merupakan alat yang berfungsi unruk melepas kalor ke. lingkungan, menurunkan temperatur refrigeran dan mengubah fase refrigeran dari gas menjadi cair. Untuk mempercepat proses pelepasan kalor, pipa refrigeran yang ada di kondensor diberi sirip. c.. Pipa kapiler Pipa kapiler merupakan bagian siklus kompresi uap yang berfungsi untuk. menurunkan tekanan refrigeran. Pada proses isentalpi, penurunan tekanan pada refrigeran menyebabkan penurunan temperatur refrigeran. Temperatur refrigeran yang rendah kemudian dimanfaatkan evaporator untuk menurunkan temperatur udara yang melewati evaporator. d.. Evaporator Evaporator merupakan alat yang berfungsi untuk menangkap kalor dari. lingkungan sekitar. Pada evaporator terjadi perubahan fase refrigeran dari bentuk cair ke gas jenuh atau dapat pula menjadi gas panas lanjut. 2.1.3. Psychrometric Chart Psychrometric Chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan properti – properti udara pada keadaan tertentu. Psychrometric Chart dapat dilihat pada Gambar 2.4 dengan masing – masing kurva / garis menunjukan nilai properti yang konstan. Untuk mengetahui nilai properti udara seperti entalpi (h),.

(33) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. kelembaban relatif (RH), spesifik volume (SpV), kelembaban spesifik (W), suhu udara basah (Twb), suhu udara kering (Tdb), dan suhu titik embun (Tdp) pada keadaan tertentu dapat diperoleh apabila minimal dua properti sudah diketahui. Misalnya untuk keadaan udara pada suhu kering (Tdb) dan suhu basah (Twb) tertentu, maka nilai h, RH, SpV, W dan Tdp dapat ditentukan, dengan mempergunakan Psychrometric Chart.. Gambar 2.4. Psychrometric Chart (Sumber : http://boulangeriedagobert.com/shopping/psychrometric-chartmetric.php).

(34) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. 2.1.3.1. Parameter – parameter pada Psychometric Chart Parameter – parameter udara dalam Psychrometric Chart antara lain : (a) Dry–Bulb Temperature (Tdb), (b) Wet–Bulb Temperature (Twb), (c) Dew–Point Temperature (Tdp), (d) Specific Humidity (W), (e) Volume Specific (SpV), (f) Relative Humadity (RH). Berikut ini penjelasannya : a.. Dry-Bulb Temperature (Tdb) Dry-Bulb temperature adalah suhu udara bola kering yang diperoleh. melalui pengukuran menggunakan termometer dengan kondisi bulb dalam keadaan kering (bulb dari termometer tidak dibasahi dengan air). b.. Wet-Bulb Temperature (Twb) Wet-Bulb temperature adalah suhu udara bola basah yang diperoleh. melalui pengukuran menggunakan termometer dengan kondisi bulb dalam keadaan basah (bulb dari termometer diselimuti kain basah). c.. Dew-Point Temperature (Tdp) Dew-Point Temperature adalah nilai suhu dimana uap air di dalam udara. mengalami proses pengembunan ketika udara didinginkan (suhu titik embun dari uap air yang ada di udara). d.. Specific Humidity (W) Specific Hunidity adalah massa kandungan uap air yang terkandung di. dalam udara setiap satu kilogram udara kering (kg air/kg udara kering)..

(35) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. e.. Volume Specific (SpV) Volume Specific adalah volume udara campuran dengan satuan meter. kubik per kilogram udara kering, dapat juga dikatakan sebagai meter kubik udara kering atau meter kubik campuran per kilogram udara kering. f.. Relative Humidity (RH) Relative Humidity adalah presentase perbandingan jumlah air yang. terkandung dalam 1 m3 dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 m3 tersebut, pada tekanan dan suhu yang sama (kondisi yang sama).. Gambar 2.5. Parameter-parameter pada Psychrometric Chart 2.1.3.2. Proses – proses yang terjadi pada udara dalam Psychometric Chart Proses – proses yang terjadi pada Psychrometric Chart antara lain : (a) proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidifying), (b).

(36) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. proses pemanasan (heating), (c) proses pendinginan dan penaikkan kelembaban (cooling and humidifying), (d) proses pendinginan (cooling), (e) proses penaikkan kelembaban (humidifying), (f) proses penurunan kelembaban (dehumidifying), (g) proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying), (h) proses pemanasan dan penaikkan kelembaban (heating and humidifying).. Gambar 2.6. Proses – proses pada Psychrometric Chart a.. Proses. pendinginan. dan. penurunan. kelembaban. (cooling. and. dehumidifying) Proses pendinginan dan penurunan kelembaban adalah proses penurunan kalor sensibel dan penurunan kalor laten udara. Pada proses pendinginan dan.

(37) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. penurunan kelembaban terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola basah, penurunan entalpi, penurunan volume spesifik, penurunan temperatur titik embun, dan penurunan kelembaban spesifik. Sedangkam kelembaban relatif dapat mengalami peningkatan dan dapat mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya. Gambar 2.7 menyajikan proses pendinginan dan penurunan kelembaban pada diagram psychrometric chart.. Gambar 2.7. Proses Cooling dan Dehumidifying b.. Proses pemanasan (heating) Proses pemanasan adalah proses penambahan kalor sensibel ke udara.. Pada proses pemanasan, terjadi peningkatan : temperatur bola kering, temperatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembaban spesifik tetap konstan. Namun kelembaban relatif mengalami penurunan.. Gambar. psychrometric chart.. 2.8. menyajikan. proses. pemanasan. pada. diagram.

(38) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. Gambar 2.8. Proses Heating c.. Proses pendinginan dan penaikkan kelembaban (cooling and humidifying) Proses. pendinginan. dan. penaikkan. kelembaban. berfungsi. untuk. menurunkan temperatur dan menaikkan kandungan uap air di udara. Proses ini menyebabkan perubahan suhu temperatur bola kering, temperaturr bola basah, dan kelembaban spesifik. Pada proses ini, terjadi penurunan temperatur bola kering dan volume spesifik. Selain itu, terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik embun, kelembaban relatif, dan kelembaban spesifik. Gambar 2.7 menyajikan proses pendinginan dan penaikan kelembaban pada diagram psychrometric chart.. Gambar 2.9. Proses Cooling and Humidifying.

(39) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. d.. Proses pendinginan (cooling) Proses pendinginan adalah proses pengambilan kalor sensibel dari udara. sehingga temperatur udara mengalami penurunan. Pada proses pendinginan, terjadi penurunan pada suhu bola kering, suhu bola basah, dan volume spesifik. Namun, terjadi peningkatan pada kelembaban relatif. Pada kelembaban spesifik dan suhu titik embun tidak terjadi perubahan atau konstan. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah garis horizontal ke arah kiri. Gambar 2.10 menyajikan proses pendinginan pada diagram psychrometric chart.. Gambar 2.10. Proses Cooling e.. Proses penaikkan kelembaban (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 2.11 menyajikan proses penaikan kelembaban pada diagram psychrometric chart..

(40) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. Gambar 2.11. Proses Humidifying f.. Proses penurunan kelembaban (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 proses pada Psychrometric Chart adalah garis vertikal ke arah bawah. Gambar 2.12 menyajikan proses penurunan kelembaban pada diagram psychrometric chart.. Gambar 2.12. Proses Dehumidifying.

(41) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. g.. Proses. pemanasan. dan. penurunan. kelembaban. (heating. and. dehumidifying) Proses ini berfungsi untuk menaikkan suhu bola kering dan menurunkan kandungan uap air pada udara. Pada proses ini terjadi penurunan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah, dan kelembaban relatif. Akan tetapi terjadi peningkatan suhu bola kering. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah ke arah kanan bawah. Gambar 2.13 menyajikan proses pemanasan dan penurunan kelembaban pada diagram psychrometric chart.. Gambar 2.13. Proses Heating and Dehumidifying h.. Proses pemanasan dan penaikkan kelembaban (heating and humidifying) Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. Pada proses. ini terjadi kenaikan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah dan suhu bola kering. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah garis ke arah kanan atas. Gambar 2.14 menyajikan proses pemanasan dan penaikan kelembaban pada diagram psychrometric chart..

(42) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. Gambar 2.14 Proses Heating and Humidifying 2.1.3.3. Proses – proses yang terjadi pada Mesin Penghasil Air Aki Proses – proses yang terjadi pada mesin penghasil air aki disajikan dalam Gambar 2.16 dan Gambar 2.15 menunjukan titik – titik proses pada mesin penghasil air aki.. Gambar 2.15. Titik – titik proses pada mesin penghasil air aki..

(43) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. Gamba 2.16. Proses – proses pada mesin penghasil air aki Keterangan pada Gambar 2.15. : A – B: Proses pemanasan dan penaikan kelembaban ( heating and humidifying) Proses pemanasan dan penaikan kelembaban ditunjukkan Gambar 2.16 pada titik A sampai titik B dan pada mesin penghasil air aki ditunjukan pada Gambar 2.15. Proses ini terjadi ketika udara lingkungan masuk melalui kipas udara masuk, sehingga udara terjadi pemadatan karena tekanan dari kipas udara masuk dan meyebabkan kenaikan temperatur pada udara. Udara pada proses ini mengalami kenaikan entalpi, kelembaban spesifik, suhu udara basah, suhu udara kering, suhu titik embun dan kelembaban relatif. Seperti yang terlihat pada Gambar 2.12..

(44) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. B – C: Proses pendinginan dan penaikkan kelembaban (cooling and humidifying) Proses pendinginan dan penaikan kelembaban ditunjukan Gambar 2.15 pada titik B sampai titik C dan pada mesin penghasil air aki ditunjukan pada Gambar 2.15. Proses ini terjadi ketika udara yang telah masuk melalui kipas udara masuk menuju ke ruang pencurah air. Di situ udara bersinggungan dengan pencurah air dan menyebabkan udara mengalami peningkatan titik embun, temperatur bola basah, kelembaban relatif, dan kelembaban spesifik. Udara juga mengalami penurunan temperatur bola kering dan volume spesifik. Seperti yang terlihat pada Gambar 2.9. C – D: Proses pendinginan (cooling) Proses pendinginan ditunjukkan Gambar 2.15 pada titik C sampai titik D dan pada mesin penghasil air aki ditunjukan pada Gambar 2.15. Proses ini berlangsung ketika udara melalui pencurah air dan menuju ke evaporator. Udara yang telah melewati pencurah air tersebut mengalami peningkatan kandungan uap air. Itu ditunjukan dengan adanya peningkatan kelembaban relatif, dan terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola basah, dan volume spesifik. Sedangkan untuk kelembaban spesifik dan temperatur titik embun tetap. Seperti yang terlihat pada Gambar 2.10. D – E: Proses. pendinginan. dan. penurunan. kelembaban. (cooling. and. dehumidifying) yang berlangsung pada kelembaban relatif 100%. Proses pendinginan dan penurunan kelembaban ditunjukkan Gambar 2.15 pada titik D sampai titik C dan pada mesin penghasil air aki ditunjukan pada Gambar 2.15. Proses ini terjadi di dalam evaporator, ketika kelembaban relatif.

(45) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. sudah 100% maka uap air yang berada di udara akan mengembun dan berubah menjadi titik – titik air yang kemudian dikumpulkan untuk dijadikan air aki. Pada proses ini terjadi penurunan bola kering, temperatur bola basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelembaban spesifik. E – F: Proses pemanasan (heating) Proses pemanasan ditunjukkan Gambar 2.15 pada titik E sampai titik F dan pada mesin penghasil air aki ditunjukan pada Gambar 2.15. Proses pemanasan ini berlangsung ketika udara keluar dari evaporator, keluar melalui kompresor dan kondensor. Pada proses ini udara mengalami peningkatan temperatur bola kering, temperatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembaban spesifik tetap konstan. Namun kelembaban relatif mengalami penurunan. Seperti yang terlihat pada Gambar 2.8. F – A: Proses pendinginan dan penaikkan kelembaban (cooling and humidifying) Proses pendinginan dan penaikan kelembaban ditunjukkan Gambar 2.15 pada titik F sampai titik A dan pada mesin penghasil air aki ditunjukan pada Gambar 2.15. Proses ini merupakan proses yang terjadi di luar mesin penghasil air aki, yaitu ketika udara keluar melalui kondensor dan dilepaskan di udara lingkungan yang sebagian dari udara tersebut dapat terserap kembali ke kipas udara masuk bercampur dengan udara segar. Pada proses ini, terjadi penurunan temperatur bola kering dan volume spesifik. Selain itu, terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik embun, kelembaban relatif, dan kelembaban spesifik. Seperti yang terlihat pada Gambar 2.9..

(46) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. 2.1.3.4. Perhitungan pada Psychrometric Chart Dengan menggunakan psychrometric chart dapat diketahui data sebagai berikut : a.. Laju aliran volume air yang diembunkan (Vair) Laju aliran massa air yang diembunkan dapat dihitung dengan Persamaan. (2.7) : Vair = Vair / Δt. …(2.7). Pada Persamaan (2.7) : Vair. = laju aliran volume air yang diembunkan (liter/jam). Vair. = volume air yang diembunkan (liter). Δt. = waktu yang diperlukan untuk menghasilkan air aki (jam). b.. Pertambahan kandungan air dalam udara (ΔW) Pertambahan kanduangan air dalam udara dapat dihitug dengan Persamaan. (2.8) : ΔW = WB - WA Pada Persamaan (2.8) : ΔW. : pertambahan kandungan air dalam udara (kgair/kgudara). WB. : kelembaban spesifik udara saat masuk evaporator (kgair/kgudara). WA. : kelembaban spesifik udara saat keluar evaporator (kgair/kgudara). …(2.8).

(47) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. c.. Laju aliran massa udara (ṁudara) Laju aliran massa udara dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan. (2.9) : ṁudara = Vair / ΔW. …(2.9). Pada Persamaan (2.9) : ṁudara : laju aliran massa udara (kgudara / menit) Vair. : laju aliran volume air yang diembunkan (liter / menit). ΔW. : pertambahan kandungan air dalam udara (kgair/kgudara). d.. Debit aliran udara (Qudara) Debit aliran udara dapat diketahui dengan menggunakan Persamaaan. (2.10) : Qudara. = ṁudara / ρudara. ..(2.10). Pada Persamaan (2.10) : Qudara : debit aliran udara (m3/menit) ṁudara : laju aliran massa udara (kgudara / menit) ρudara. : massa jenis udara (1,2 kg/m3). 2.2.. Tinjauan Pustaka Yaningsih, I. dan Istanto, T. (2014), melakukan penelitian tentang. desalinasi dengan proses humidifikasi dan dehumidifikasi yang dianggap sebagai.

(48) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. cara yang efisien dan menjanjikan dimana memanfaatkan kondenser dan evaporator dari pompa kalor untuk menghasilkan air tawar dari air laut. Penelitian ini menguji pengaruh laju aliran massa udara terhadap produktivitas air tawar unit desalinasi berbasis pompa kalor dengan menggunakan proses humidifikasi dan dehumidifikasi. Pada penelitian ini laju aliran massa udara divariasi sebesar 0,0103 kg/s, 0,0153 kg/s, 0,0202 kg/s, 0,0254 kg/s dan 0,0306 kg/s dengan cara mengatur kecepatan udara sebesar 2 m/s, 3 m/s, 4 m/s, 5 m/s dan 6 m/s. Untuk setiap pengujian, laju aliran massa air laut masuk humidifier dijaga konstan sebesar 0,0858 kg/s, temperatur air laut masuk humidifier dijaga konstan sebesar 45oC, salinitas air laut umpan sebesar 31.342 ppm dan air laut dalam sistem ini disirkulasi ulang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produktivitas air tawar unit desalinasi meningkat dengan kenaikan laju aliran massa udara hingga ke sebuah nilai optimum dan menurun setelah nilai optimum tersebut. Produksi air tawar optimum diperoleh pada laju aliran massa udara 0,0202 kg/s yaitu sebesar 24,48 liter/hari. Produksi air tawar unit desalinasi ini pada laju aliran massa air laut 0,0858 kg/s untuk laju aliran massa udara 0,0103 kg/s, 0,0153 kg/s, 0,0202 kg/s, 0,0254 kg/s dan 0,0306 kg/s berturut-turut rata-rata sebesar 11,28 liter/hari, 18,72 liter/hari, 24,48 liter/hari, 23,04 liter/hari dan 21,60 liter/hari. Air tawar hasil unit desalinasi memiliki nilai salinitas 620 ppm. Yaningsih, I. dan Istanto, I. (2015), melakukan penelitian untuk menguji pengaruh penggunaan spray humidifier dan pad humidifier terhadap produktivitas pompa kalor berdasarkan unit desalinasi dengan menggunakan proses humidifikasi dan dehumidifikasi. Dalam spray humidifier ada 5 buah alat.

(49) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. penyiram untuk menyemprotkan air laut. Pada pad humidifier, air laut didistribusikan secara merata dari atas mengalir melalui pipa berlubang yang telah ditempatkan pada pad humidifier. Menguji pengaruh debit air laut, kecepatan udara dan suhu air laut yang diumpankan ke spray humidifier dan pad humidifier pada produksi air tawar yang dihasilkan dari unit desalinasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produksi air tawar meningkat dengan meningkatnya debit air laut, kecepatan udara, dan suhu air laut, ini berlaku untuk penggunaan spray humidifier atau pad humidifier di unit desalinasi. Pada pengujian pengaruh debit air laut, kecepatan udara, dan suhu air laut , kinerja spray humidifier dan pad humidifier adalah sama dalam produksi air tawar, ketika rasio laju aliran massa air laut terhadap laju aliran massa udara masing-masing sebesar 1,34, 1,3 dan 1,3. Romadhoni, E. (2017), melakukan sebuah penelitian untuk merancang dan membuat mesin penghasil air aki menggunakan mesin siklus kompresi uap dengan tambahan humidifier. Tujuan dari penelitian tersebut. untuk : (a). merancang dan merakit mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap dan dilengkapi dengan humidifier. (b) mengetahui karakteristik mesin penghasil air aki yang telah dibuat, meliputi ; COPaktual, COPideal, efisiensi dari mesin siklus kompresi uap dan mengetahui jumlah air aki per jamnya. Penelitian dilakukan di laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma. Dalam penelitian ini variasi yang digunakan yaitu (1) kipas dengan kecepatan satu, (2) kipas dengan kecepatan maksimal, dan (3) kipas humidifier pada posisi OFF. Mesin penghasil air aki berhasil dibuat bekerja dengan baik. Mesin siklus kompresi uap yang digunakan memiliki nilai COPaktual sebesar 7.61, COPideal sebesar 10.6, dan.

(50) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. memiliki nilai efisiensi sebesar 71.72 %. Mesin mampu menghasilkan air aki dengan dengan volume air aki sebesar 1.41 liter/jam ketika kipas humidifier bekerja pada kecepatan maksimal, 1.35 liter/jam ketika kipas humidifier bekerja pada kecepatan satu, 1.28 liter/jam ketika kipas humidifier dalam kondisi off..

(51) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1.. Objek Penelitian Objek yang diteliti adalah mesin penghasil air aki dari udara. Seperti yang. tersaji pada Gambar 3.1. Mesin penghasil air aki ini mempergunakan mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap dan memiliki tambahan rangkaian sistem pencurah air. Ukuran mesin yang dibuat memiliki panjang 2 m, lebar 1 m dan tinggi 1,6 m.. Gambar 3.1. Skematik Mesin Penghasil Air Aki Keterangan pada Gambar 3.1 : 1. Kipas udara masuk. 5. Pompa air. 2. Bak pencurah air. 6. Bak penampung air 10. Gelas penampung air aki. 3. Pipa aliran air. 7. Evaporator. 4. Ruang pencurah air. 8. Kompresor 34. 9. Kondensor.

(52) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. 3.1.1. Metodologi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Energi, Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Metode yang digunakan adalah eksperimen. 3.1.2. Alat dan Bahan Penelitian Dalam pembuatan mesin penghasil air aki ini diperlukan beberapa alat dan bahan, yaitu meliputi : 3.1.2.1. Alat Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan mesin penghasil air aki meliputi : a.. Obeng Obeng digunakan untuk mengencangkan maupun melepas baut pada saat. pengerjaan pembuatan mesin. Dapat dilihat pada Gambar 3.2.. Gambar 3.2. Obeng.

(53) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. b.. Meteran Meteran yang digunakan memiliki penjang maksimal 5 meter, dan. digunakan untuk mengukur panjang besi pada pembuatan rangka alat. Dapat dilihat pada Gambar 3.3.. Gambar 3.3. Meteran c.. Penggaris siku Penggaris siku digunakan untuk membuat garis sudut agar hasil sketsa. yang dibuat pada besi persegi berongga, tripleks maupun plat aluminium presisi. Dapat dilihat pada Gambar 3.4.. Gambar 3.4. Penggaris siku d.. Mistar baja Mistar baja digunakan secara bersamaan dengan pengaris siku untuk. mendapatkan sketsa yang presisi. Selain itu digunakan juga untuk menjadi.

(54) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. landasan saat memotong triplek menggunakan cutter, agar lurus. Dapat dilihat pada Gambar 3.5.. Gambar 3.5. Mistar baja e.. Pisau cutter Pisau cutter digunakan untuk memotong selotip, triplek dan plat. aluminium. Dapat dilihat pada Gambar 3.6.. Gambar 3.6. Pisau cutter f.. Mesin las Mesin las yang digunakan adalah mesin las listrik, yang digunakan untuk. menyambungkan rangka alat. Dapat dilihat pada Gambar 3.7.. Gambar 3.7. Mesin las.

(55) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. g.. Mesin gerinda tangan Mesin gerinda tangan digunakan untuk memotong triplek dan besi stall. polos unruk pembuatan rangka alat dan meratakan bekas las - lasan. Dapat dilihat pada Gambar 3.8.. Gambar 3.8. Mesin gerinda tangan h.. Sikat dan palu las Sikat las dan palu las digunakan secara bergantian. Setelah selesai. pengelasan, bagian yang dilas di pukul dengan palu las agar kerak pada besi dapat terlepas dan kemudian menggunakan sikat las untuk membersihkan bagian yang dilas. Dapat dilihat pada Gambar 3.9.. Gambar 3.9. Sikat dan palu las.

(56) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. 3.1.2.2. Bahan Bahan yang digunakan dalam proses pembuatan mesin penghasil air aki meliputi : a.. Triplek Triplek yang tebal digunakan untuk membuat bak penampung air bawah. dan triplek yang tipis digunakan untuk membuat beberapa casing pada alat. Dapat dilihat pada Gambar 3.10.. Gambar 3.10. Triplek b.. Plat aluminium Plat aluminium digunakan untuk membuat sebagian besar casing pada alat. yang dibuat. Dapat dilihat pada Gambar 3.11.. Gambar 3.11. Plat aluminium.

(57) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. c.. Container box 52 liter Container box digunakan sebagai penampung air atas pada sistem. pencurah air dengan membuat lubang – lubang kecil pada dasaran container box maka akan terjadi curahan hujan saat dialiri air. Dapat dilihat pada Gambar 3.12.. Gambar 3.12. Container box d.. Besi persegi berongga Besi persegi berongga digunakan sebagai bahan utama pembuatan rangka. alat. Dapat dilihat pada Gamabar 3.13.. Gambar 3.13. Besi persegi berongga.

(58) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. e.. Gas refrigeran R410a Gas refrigeran R410a menjadi fluida kerja pada mesin siklus kompresi. uap. Dapat dilihat pada Gambar 3.14.. Gambar 3.14. Gas refrigeran R410a f.. Pipa PVC Pipa PVC digunakan untuk membuat saluran aliran air pada sistem. pencurah air. Dapat dilihat pada Gambar 3.15.. Gambar 3.15. Pipa plastik.

(59) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. g.. Resin dan Katalis Resin dan katalis cara penggunaannya dengan dicampurkan pada takaran. tertentu. Digunakan untuk melapisi triplek yang digunakan untuk bak penampungan bawah pada sistem pencurah air. Dapat dilihat pada Gambar 3.16.. Gambar 3.16. Resin dan Katalis h.. Baut ulir Baut ulir digunakan untuk membaut casing pada alat pemhasil air aki dan. juga untuk membaut dudukan pada pompa air. Dapat dilihat pada Gambar 3.17.. Gambar 3.17. Baut ulir.

(60) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43. i.. Elbow dan T Elbow digunakan untuk membelokan aliran air secara siku atau 90O. Dan. T digunakan untuk membagi aliran air menjadi 2 arah. Dapat dilihat pada Gambar 2.18.. Gambar 3.18. Elbow dan T 3.1.2.3. Alat Bantu Pengukuran a.. Hygrometer Hygrometer (termometer udara basah dan udara kering) seperti pada. Gambar 3.19 digunakan untuk mengetahui kelembaban udara, selain itu juga untuk mengukur suhu udara basah dan suhu udara kering pada ruang atau tempat yang diambil datanya..

(61) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44. Gambar 3.19. Hygrometer b.. Thermocouple dan penampil suhu digital Thermocouple seperti pada Gambar 3.20 digunakan untuk mengukur suhu. pada saat pengambilan data. Cara pemakaiannya dengan meletakkan atau menempelkan ujung thermocouple pada bagian yang akan diukur suhunya. Lalu penampil suhu digital dinyalakan untuk menampilkan suhu yang ingin diketahui. Bagian yang diambil besar suhunya yaitu suhu evaporator dan kondensor.. Gambar 3.20. Thermocouple dan penampil suhu digital. c.. Stopwatch Stopwatch seperti pada Gambar 3.21 digunakan untuk mengukur selang. waktu dalam pengambilan data yang dibutuhkan..

(62) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45. Gambar 3.21. Stopwatch d.. Gelas ukur Gelas ukur seperti pada Gambar 3.22 digunakan untuk menampung dan. mengetahui volume air yang dihasilkan mesin penghasil air aki.. Gambar 3.22. Gelas ukur. e.. Tachometer Tachometer seperti pada Gambar 3.23 digunakan untuk mengukur. kecepatan putar pada suatu objek yang berputar. Dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui kecepatan putar per menit (RPM) pada poros kipas udara masuk..

(63) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46. Gambar 3.23. Tachometer. f.. Anemometer Anemometer seperti pada Gambar 3.24 digunakan untuk mengukur. kecepatan angin. Pada penelitian ini digunakan untuk mengukur kecepatan angin dari kipas udara masuk.. Gambar 3.24. Anemometer..

(64) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47. 3.1.2.4. Komponen Utama Mesin a.. Evaporator Evaporator yang digunakan merupakan evaporator standar pada AC. berdaya 1 PK. Evaporator yang peneliti gunakan seluruh bagian pada evaporator sudah dilapisi dengan Blue Fin yang dapat mencegah karat, korosi, serta penumpukan kotoran. Sehingga proses pendingin menjadi lebih optimal. Gambar evaporator dapat dilihat pada Gambar 3.25. Spesifikasi : Bahan pipa evaporator. : Tembaga. Bahan sirip evaporator. : Aluminium. Dimensi evaporator. : 71 x 27 x 19 cm (P x L x T). Jenis evaporator. : Pipa bersirip. Gambar 3.25. Evaporator Sumber : http://www.serabutan.com/2017/07/ac-gree-ac-canggih-denganteknologi-cerdas-yang-ramah-lingkungan-dan-hemat-energi.html.

(65) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48. b.. Kompresor Kompresor yang digunakan mesin ini merupakan kompresor berjenis. rotari dengan daya 1 PK. Gambar kompresor dapat dilihat pada Gambar 3.26. Spesifikasi : Tinggi. : 28 cm. Diameter tabung besar. : 12 cm. Diameter tabung kecil. : 4 cm. Kapasitas pendinginan. : 9000 Btu/h. Daya listrik. : 780 Watt. Tegangan listrik. : 220 – 240 V. Frekuensi. : 50 Hz. Refrigerant. : R410A. Tingkat kebisingan. : 50 dB. Gambar 3.26. Kompresor Sumber : http://www.serabutan.com/2017/07/ac-gree-ac-canggih-denganteknologi-cerdas-yang-ramah-lingkungan-dan-hemat-energi.html.

(66) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49. c.. Kondensor Kondensor yang digunakan pada mesin peneliti merupakan kondensor. standar dari AC berdaya 1 PK. Kondensor ini menggunakan gold fin, hampir sama dengan blue fin berguna mencegah dari karat, korosi dan penumpukan kotoran. Gambar kondensor dilihat pada Gambar 3.27. Spesifikasi kondensor : Jenis. : Pipa bersirip. Bahan pipa. : Tembaga. Bahan sirip. : Tembaga. Diameter pipa cair. : ¼ inch. Diameter pipa gas. : 3/8 inch. Dimensi kondensor. : 72 x 31 x 42,8 cm (P x L x T). Gambar 3.27. Kondensor Sumber : http://www.serabutan.com/2017/07/ac-gree-ac-canggih-denganteknologi-cerdas-yang-ramah-lingkungan-dan-hemat-energi.html.

(67) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50. d.. Pipa kapiler Pipa kapiler yang digunakan pada mesin ini merupakan pipa kapiler. standar dari AC berdaya 1 PK. Gambar pipa kapiler dapat dilihat pada Gambar 3.28. Spesifikasi : Bahan. : Tembaga. Diameter dalam pipa : ± 0,6” ID (ukuran standar AC 1 PK) Panjang pipa. : ± 1,5 meter. Gambar 3.28. Pipa kapiler Sumber : https://tiriztea.wordpress.com/2011/05/12/pipa-kapiler/ e.. Pompa air Pompa air digunakan dalam siklus pencurah air untuk mensirkulasikan air. atau sebagai penghisap air ke dalam pompa dan pendorong air menuju bak pencurah air. Gambar pompa air dapat dilihat pada Gambar 3.29..

(68) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51. Spesifikasi : Jenis pompa. : Pompa hisap. Tipe. : WD – 101 EA. Diameter pompa. : 12 cm. Tinggi pompa. : 27 cm. Daya listrik. : 100 Watt. Tegangan listrik. : 220 V / 50 Hz. Kapasitas mak.. : 70 liter / menit. Ketinggian mak.. : 6 meter. Gambar 3.29. Pompa air.

(69) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52. f.. Kipas angin Kipas angin digunakan untuk mensirkulasikan udara atau sebagai. pendorong udara lingkungan untuk masuk ke dalam ruang curahan air yang akan mempertemukan udara luar dengan air curahan. Kelembaban udara akan meningkat sebelum melewati evaporator. Gambar kipas angin dapat dilihat pada Gambar 3.30. Spesifikasi : Diameter kipas. : 22,8 cm / 9 inchi. Daya listrik. : 35 Watt. Voltase. : 220 Vac – 50 Hz. Gambar 3.30. Kipas angin. 3.2.. Proses Pembuatan Mesin Penghasil Air Aki Langkah – langkah yang dilakukan untuk membuat mesin penghasil air aki. ini, sebagai berikut :.

(70) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53. a. Merancang skema msein penghasil air aki. b. Membeli dan mempersiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan mesin penghasil air aki. c. Mempotong – potong besi persegi berongga sesuai ukuran pada rancangan rangka. d. Menyusun dan mengelas susunan besi persegi berongga sesuai rancangan. e. Memasang roda pada rangka mesin. f. Memasang dinding luar mesin dengan bahan triplek, akrilik dan plat alumunium. g. Memasang dasaran ruang mesin dengan bahan triplek. h. Membuat bak penampung air bawah dengan triplek tebal dan dilapisi dengan menggunakan resin dan katalis. i. Melubangi bak pencurah air dengan diameter 4 mm dan jarak antar lubang 15 mm. j. Memasang komponen – komponen mesin siklus kompresi uap : kondensor, evaporator, kompresor dan pipa kapiler. k. Memasang kipas udara masuk. l. Memasang komponen pencurah air : bak pencurah air, bak penampung air bawah, pompa air dan pipa saluran air ¼”. m. Memasang sistem kelistrikan mesin penghasil air aki dengan siklus kompresi uap..

(71) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54. 3.3.. Alur Penelitian Alur pelaksanaan penelitian mesin penghasil air aki seperti disajikan pada. Gambar 3.31.. Gambar 3.31. Skema Alur Penelitian Mesin Penghasil Air Aki.

(72) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55. 3.4.. Variasi Penelitian Penelitian dilakukan dengan memvariasikan kecepatan putaran kipas udara. masuk. Macam – macam variasi yang digunakan seperti berikut ini : a.. Kecepatan putar kipas 0 rpm. b.. Kecepatan putar kipas 2000 rpm. c.. Kecepatan putar kipas 3800 rpm. d.. Kecepatan putar kipas 4900 rpm. 3.5.. Cara Pengambilan Data Pengambilan data terdiri dari dua bagian, data primer dan data sekunder.. Data primer merupakan data yang diperoleh dari apa yang ditampilkan oleh alat ukur yang dipasangkan pada mesin penghasil air aki. Sedangkan data sekunder merupakan data yang diperoleh dari pengolahan data primer, melalui perhitungan diagram P-h dan psychometric chart. Berikut ini merupakan cara untuk mendapatkan data primer : a. Menempatkan mesin penghasil air diruang terbuka (diluar laboratorium) agar mendapatkan udara dan suhu lingkungan. b. Mengkalibrasi thermometer yang digunakan untuk mengukur suhu. c. Mempersiapkan alat ukur, gelas ukur, stopwatch, alat tulis. d. Memasang thermocouple dan hygrometer pada setiap titik yang akan diambil datanya. e. Mengecek semua komponen alat. f. Mencatat tekanan dan suhu pada setiap titik uji pada menit ke – 0..

(73) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56. g. Menghidupkan mesin penghasil air aki dan stopwatch pada waktu yang bersamaan. h. Mencatat data yang ditunjukan thermocouple APPA dan hygrometer serta mencatat banyak air aki yang di hasilkan setiap 10 menit dalam waktu 2 jam (120 menit). i. Data yang perlu dicatat meliputi :. Gambar 3.32. Skema penempatan alat ukur Keterangan Gambar 3.32 : TA. : Suhu udara pada kondisi udara luar.. TB. : Suhu udara pada kondisi setelah melewati kipas udara masuk. TC. : Suhu udara pada kondisi sebelum masuk evaporator. TE. : Suhu udara pada kondisi setelah melewati evaporator. TF. : Suhu udara pada kondisi setelah melewati kondensor. Pevap. : Tekanan kerja evaporator.

(74) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57. Pcond. : Tekanan kerja kondensor. Vair aki : Volume air aki yang dihasilkan mesin.

(75) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian Hasil penelitian pengaruh kecepatan kipas udara masuk pada mesin. penghasil air aki dengan siklus kompresi uap meliputi : suhu kerja evaporator (Tevap), suhu kerja kondensor (Tkond), suhu udara kering (Tdb) dan basah (Twb) di lingkungan (TA), suhu udara kering (Tdb) dan basah (Twb) setelah melewati kipas udara masuk (TB), suhu udara kering (Tdb) dan kelembaban relatif (RH) sebelum melewati evaporator (TC), suhu udara kering (Tdb) setelah melewati evaporator (TE), suhu udara kering (Tdb) setelah melewati kondensor (TF), dan volume air yang dihasilkan mesin penghasil air aki. Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali untuk setiap variasi, lalu ambil rata – ratanya. Variasi yang digunakan dalam pengambilan data yaitu (1) kipas udara masuk dengan kecepatan 0 rpm (kipas mati) (2) kipas udara masuk dengan kecepatan 2000 rpm atau memiliki kecepatan aliran udara 3,4 m/s (3) kipas udara masuk dengan kecapatan 3800 rpm atau memiliki kecepatan aliran udara 4,8 m/s (4) kipas udara masuk dengan kecepatan 4900 rpm atau memiliki kecepatan aliran udara 5,3 m/s. Setelah pengsmbilsn data selesai, akan dianalisa dengan menggunakan diagram p-h dan psychrometric chart. Untuk hasil penelitian dapat dilihat pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.4.. 58.

(76) Tabel 4.1. Hasil penelitian dengan kecepatan putar kipas udara masuk 0 rpm. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 59.

(77) Tabel 4.2. 4.1. Hasil penelitian dengan kecepatan putar kipas udara masuk 2000 rpm. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 60.

(78) Tabel 4.3. Hasil penelitian dengan kecepatan putar kipas udara masuk 3800 rpm. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 61.

(79) Tabel 4.4. Hasil penelitian dengan kecepatan putar kipas udara masuk 4900 rpm. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 62.

(80) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 63. 4.2. Perhitungan Siklus Kompresi Uap. 4.2.1. P-h diagram Diagram P-h digunakan untuk mengetahui unjuk kerja mesin siklus. kompresi uap pada mesin penghasil air aki. Untuk mengetahui nilai – nilai pada siklus kompresi uap, maka harus membuat skema siklus kompresi uap pada diagram P-h. Untuk menggambar diagram P-h bisa menggunakan nilai tekanan refrigeran masuk kompresor (low presssure) dan keluar kompresor (high presure), atau menggunakan nilai suhu kerja evaporator (Tevap) dan suhu kerja kompresor (Tkond). Pada penelitian ini akan dilakukan dengan menggunakan nilai tekanan refrigeran masuk kompresor (low presssure) dan keluar kompresor (high presure), Nilai – nilai yang akan didapatkan dari diagram P-h yaitu : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator (h1), nilai entalpi refreigeran saat masuk kondensor (h2), nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor (h3), dan nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator (h4). Siklus kompresi uap dianggap ideal, maka tidak ada proses pemanasan lanjut dan proses pendinginan lanjut. Nilai – nilai yang diperoleh pada diagram P-h dapat dilihat pada Gambar 4.1. Gambar 4.1. merupakan perhitungan data salah satu variasi penelitian yang akan dijadikan contoh untuk proses perhitungan siklus kompresi uap pada diagram P-h. Penggambaran diagram P-h yang ditunjukan Gambar 4.1. menggunakan data pada variasi kecepatan kipas udara masuk 2000 rpm yang menghasilkan air aki terbanyak yaitu sebesar 4770 ml (4,77 liter). Pada variasi.

(81) Gambar 4.1. Diagram P-h salah satu variasi dengan kecepatan putar kipas udara masuk 2000 rpm.. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 64.

Gambar

Gambar 2.3. Siklus kompresi uap pada diagram T-s.
Gambar 2.4. Psychrometric Chart
Gambar 2.5. Parameter-parameter pada Psychrometric Chart
Gambar 2.6. Proses – proses pada Psychrometric Chart
+7

Referensi

Garis besar

Dokumen terkait

dirandatdsei oleh calon debitu reB€but sena nelcngkapi lesydatan. ydg t€latr

Berdasarkan data penelitian dan analisis data, penelitian ini dapat mengambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1)Keterlaksanaan model pembelajaran kooperatif

Hasil ini berhasil menolak dari hasil penelitian sebelumnya yang menyatakan pengetahuan nasabah berpengaruh terhadap keputusan nasabah memilih produk bank syariah. Hasil

Hasil percobaan menunjukkan bahwa perubahan konsntrasi uranium dan PV A pada proses gelasi internal berpengaruh terhadap densitas, luas muka spesifik, volume total

Ritmik banyak kesulitan atau permasalahan yang dihadapi peserta didik. Dimana pembelajaran materi gerak ritmik selama ini masih berpusat pada guru pendidikan jasmani

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui letak kesalahan mahasiswa Pendidikan Informatika dalam menyelesaikan soal fungsi. Jenis penelitian yang digunakan adalah

Etanol merupakan salah satu senyawa yang memiliki aktivitas antibakteri, tetapi etanol dapat melarutkan senyawa kurkuminoid dan komponen minyak atsiri yang terkandung di