Karakteristik mesin penangkap air dari udara yang menggunakan komponen mesin AC 1,5 PK

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KARAKTERISTIK MESIN PENANGKAP AIR DARI UDARA YANG MENGGUNAKAN KOMPONEN MESIN AC 1,5 PK SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin. Oleh :. AGUS PRASETYO NIM : 135214113. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2018. i.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. CHARACTERISTIC OF ATMOSPHERIC WATER GENERATOR USING COMPONENT OF AIR CONDITIONER MACHINE 1,5 PK FINAL PROJECT As partial fullfilment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. by :. AGUS PRASETYO Student Number : 135214113. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2018. ii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KARAKITERISTIK MESIN PENANGKIAP AIR DARI UDARA YANGI〔ENGGUNAKAN KOMPONEN MESIN AC l,5PK. や. m.i 鬱10tiat“. ΥnKI Dosen Pembimbing Skripsi. 」 ヽ/■ ヽと. =メ. Ir,PK Purwadi,ヽ4T. ０■つ嘲. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KARAKTERISTIK MESIN PENANGKAP AI:R DARIUDARA. YANG MENGGUNAKAN KOMPONEN MESIN AC l,5PK E)ipcrsiapkan dan disusun olch:. NAIV[A NI卜1. :AGUS PRASETY0 :135214113. Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal. I. Januari 2018. Dan teiah dinyatakan memenuhi syarat. Susunan Dewan Penguji. Nama Lengkap. Ketua Sckretaris. Tanda Tangan. : Wibowo Kusbandono,S.T.,卜. 1.T.. : Stefan Mardikus,S.T,,M.T,. Anggota :. Ir. Petrus Kanisius Purwadi. M.T.. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik YogyakaFta,8 Januari 2018 Fakultas Sains dan′. I｀. cknologi. lJniversitas Sanata l)harilla. Dekan. ん〆 `. ´ “. ,". S.Si.,lИ .ゝ′ 〔 誠h.Sc.,Ph.D.. :V.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. PERNYATAAN KEASLIAN KARYA Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya. yang pemah digunakan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang sepengetahuan sayajuga tidak terdapat karya atau pendapat yang pemah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.. Yogyakarta, 8 Januari 2018. Agus Prasetyo. V.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LEIMB‐ AR. PERNYIATAAN PERSETUJUAN. PUBLIKASI KARYA ILMLA:E UNT[:K KEPENTコ NGAN. AKADEIMES. Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:. Nama. : Agus Prasetyo. tlornor Mahasiswa : 135214113. Demi pengembangan ilmu pengetahuan. saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul. Karekteristik Mesin Penengkap. :. Air dari Udera Yang Mengunakan. Komponen Mesin AC frs PK. beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikan saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan. dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu. ijin dari. saya maupun memberikan royalti. kepada saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis.. Demikian pemyataan ini saya buat dengan sebenarnya.. Yogyakarta 8 Januari 2018 Yang menyatakan,. 1 /ノ 驀 / /′. ′/‐. Agus Prasetyo. V:.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK. Solusi dari permasalahan kesulitan sumber air bersih kini bisa diatasi dengan pembuatan suatu alat yang bisa menghasilkan sumber air bersih yang bukan berasal dari dalam tanah, yaitu dari udara. Alat tersebut adalah mesin penangkap air dari udara. Tujuan dari penelitian ini adalah : (a) merancang dan merakit mesin penangkap air dari udara yang praktis, aman, dan ramah lingkungan, (b) mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang dipergunakan di dalam mesin penangkap air : (1) nilai Win, (2) nilai Qout, (3) nilai Qin, (4) nilai COPaktual, COPideal, dan Efisiensi, (c) mengetahui banyaknya air yang dihasilkan oleh mesin penangkap air per jam-nya. Penelitian dilakukan secara eksperimen di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Mesin penangkap air dari udara ini berjenis sistem terbuka. Dengan menggunakan komponen dari mesin AC 1,5 PK, dan tambahan satu kipas yang digunakan untuk memadatkan udara dengan daya 72,6 watt. Refrigeran yang digunakan adalah R22. Variasi pada penelitian adalah kecepatan putaran kipas yang berada didepan evaporator yang digunakan untuk memadatkan udara. Dari hasil penelitian diperoleh : (a) mesin penangkap air dapat bekerja dengan baik. Mesin bekerja dengan daya sebasar 1,5 PK dan mampu mengasilkan air sekitar 4280 ml/jam, (b) mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang dipergunakan di dalam mesin penangkap air meliputi : (1) nilai Win tertinggi yang dapat dicapai oleh mesin siklus kompresi uap dari mesin penangkap air sebesar 40 kJ/kg yang didapat dari variasi Putaran kipas 0 rpm, (2) Nilai Qout tertinggi yang dapat dicapai oleh mesin siklus kompresi uap dari mesin penangkap air sebesar 214 kJ/kg yang didapat dari variasi putaran kipas 250 rpm, (3) Nilai Qin tertinggi yang dapat dicapai oleh mesin siklus kompresi uap dari mesin penangkap air sebesar 177 kJ/kg yang didapat dari variasi putaran kipas 250 rpm, (4) Nilai COPaktual tertinggi yang dapat dicapai oleh mesin siklus kompresi uap dari mesin penangkap air sebesar 4,77 yang didapat dari variasi putaran kipas 250 rpm. Nilai COPideal tertinggi yang dapat dicapai oleh mesin siklus kompresi uap dari mesin penangkap air sebesar 5,57 yang didapat dari variasi Putaran kipas 0 rpm. Nilai efisiensi tertinggi yang dapat dicapai oleh mesin siklus kompresi uap dari mesin penangkap air sebesar 85,63% yang didapat dari variasi putaran kipas 250 rpm, (c) jumlah air terbanyak yang mampu dihasilkan oleh mesin penangkap air adalah sebanyak 4280 ml/jam pada variasi putaran kipas 250 rpm atau kecepatan aliran udara sebesar 2,64 m/s.. Kata kunci : Mesin penangkap air, kelembaban udara, siklus kompresi uap. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT. Now, the solution of the problem of difficult to get source of water can overcome by the manufacture of a device that can produce a source of water that is not derived from the ground, but from the air. The device is Atmospheric Water Generator. The goals of this research are : (a) design and assemble practical atmospheric water generator, safe, and environmentally friendly, (b) discovering the characteristic of vapor compression cycle : (1) value of Win, (2) value of Qout, (3) value of Qin, (4) value of COPaktual, COPideal, and Efisiensi, (c) determine the amount of water produced by the device of water per hour catcher. The research was conducted experimentally in Mechanical Engineering Laboratory of Sanata Dharma University Yogyakarta. The device is an open system type. Using components from air conditioner machines 1,5 PK, and added one fan that used to condense the air with power 72,6 watt. The refrigerant used is R22. Variations in the research is the speed of the fan in front of the evaporator that used to compress air. The results of the research are : (a) the atmospheric water generator was successfully made and worked well. The machine work with 1,5 PK powered compressor and could produce 4280 ml/hour of water, (b) discovering the characteristic of vapor compression cycle : (1) the highest of Win that can be reached by vapor compression machine is 40 kJ/kg while the fan on with 0 rpm speed, (2) the highest of Qout that can be reached by vapor compression machine is 214 kJ/kg while the fan on with 250 rpm speed, (3) the highest of Qin that can be reached by vapor compression machine is 177 kJ/kg while the fan on with 250 rpm speed, (4) the highest of COPaktual that can be reached by vapor compression machine is 4,77 while the fan on with 250 rpm speed. The highest of COPideal that can be reached by vapor compression machine is 5,57 while the fan on with 0 rpm speed. The highest of efficiency that can be reached by vapor compression machine is 85,63% while the fan on with 250 rpm speed, (c) the volume of water that was produced by atmospheric water generator was 4280 ml/hour by turn on the fan with 250 rpm speed.. Keywords : Atmospheric water generator, air humidity, vapor compression cycle. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR. Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib bagi setiap mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, untuk mendapatkan gelar S1 Teknik Mesin. Berkat bimbingan, nasehat, dan doa yang diberikan oleh berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati dan ketulusan, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada : 1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi. 3. Wibowo Kusbandono, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. 5. Sukali dan Sumarni sebagai orang tua saya yang selalu memberi semangat dan dorongan baik berupa materi maupun spiritual. 6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas semua ilmu yang telah diberikan kepada penulis selama perkuliahan. 7. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, yang telah membantu penulis selama perkuliahan hingga selesainya penulisan skripsi ini.. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 8. Yulius Wahyu Tri Atmoko, Yakub Emanuel, dan Riswoko selaku teman satu tim dalam pembuatan alat.. 9. Semua teman-teman Teknik Mesin dan pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan moril maupun material sehingga proses penyelesaian skripsi. ini berjalan dengan benar.. Akhir kata, penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidaklah sempuma, karena tidak ada gading yang tak retak sehingga kritik dan saran yang. bersifat membangun dari pembaca sangat diharapkan demi penyempurffurr skripsi ini di kemudian hari. Akhirnya, besar harapan penulis agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.. Yogyakarta. I Januari 2018. Penulis. X.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL ....................................................................................................... i TITTLE PAGE ................................................................................................................ ii HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...................................................................... v LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ................................. vi ABSTRAK .................................................................................................................... vii ABSTRACT ................................................................................................................... viii KATA PENGANTAR .................................................................................................. ix DAFTAR ISI .................................................................................................................. xi DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xiii DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1 1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah ..................................................................................... 3 1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3 1.4. Batasan-Batasan dalam Pembuatan Mesin................................................ 4 1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................... 4 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA .......................................... 5 2.1. Dasar Teori................................................................................................ 5 2.1.1. Metode-metode Penangkapan Air dari Udara ...................................... 5 2.1.2. Psychrometric Chart .......................................................................... 10 2.1.2.1. Parameter-Parameter Pada Psychrometric Chart ..................... 11. xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.1.2.2. Proses-Proses Pada Psychrometric Chart ................................. 12 2.1.2.3. Proses-Proses Yang Terjadi Pada Mesin Penangkap Air dari .. 18 Udara 2.1.2.4. Proses Udara yang Terjadi Pada Mesin Penangkap Air dari .... 19 Udara Pada Psychrometric Chart 2.1.2.5. Perhitungan-Perhitungan Pada Psychrometric Chart ............... 21 2.1.3. Siklus Kompresi Uap Pada Mesin AC ............................................... 23 2.1.3.1. Siklus Kompresi Uap ................................................................ 23 2.1.3.1.1. Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap .................... 23 2.1.3.1.2. Siklus Kompresi Uap Pada Diagram P-h dan Diagram ..... 24 T-s 2.1.3.2. Komponen Siklus Kompresi Uap ............................................. 27 2.1.3.2.1. Komponen Utama .............................................................. 27 2.1.3.2.2. Komponen Pendukung....................................................... 34 2.1.3.3. Perhitungan-Perhitungan Pada Siklus Kompresi Uap .............. 38 2.1.3.3.1. Kerja Kompresor (Win) ..................................................... 38 2.1.3.3.2. Besarnya Energi yang Dilepas Oleh Kondensor (Qout) .... 38 2.1.3.3.3. Besarnya Energi yang Diserap Oleh Evaporator (Qin) ...... 39 2.1.3.3.4. COPaktual dan COPideal ........................................................ 39 2.1.3.3.5. Efisiensi Mesin Pendingin ................................................. 40 2.2. Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 41 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................. 46 3.1. Objek Penelitian ...................................................................................... 46 3.2. Variasi Penelitian .................................................................................... 47 3.3. Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Penangkap Air dari Udara ............... 47 3.3.1. Alat .................................................................................................... 47 3.3.2. Bahan ................................................................................................. 49 3.3.3. Alat Bantu Penelitian ........................................................................ 56 3.4. Tata Cara Penelitian ................................................................................ 58 3.4.1. Alur Pelaksanaan Penelitian .............................................................. 58. xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3.4.2. Pembuatan Mesin Penangkap Air dari Udara ...................................... 59 3.4.3. Proses Pengisian Refrigeran R-22 ......................................................... 60 3.4.4. Skematik Pengambilan Data .................................................................. 61 3.4.5. Cara Pengambilan Data........................................................................... 63 3.5. Cara Menganalisis dan Menampilkan Hasil Data ..................................... 65 3.6. Cara Mendapatkan Kesimpulan ................................................................... 66 BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN ...... 67 4.1. Hasil Penelitian ....................................................................................... 67 4.2. Perhitungan ............................................................................................. 70 4.2.1. Psychrometric Chart ......................................................................... 71 4.2.1.1. Perhitungan Pada Psychrometric Chart.................................... 72 4.2.2. Siklus Kompresi Uap......................................................................... 75 4.2.2.1. Diagram P-h .............................................................................. 75 4.2.2.2. Perhitungan Pada Diagram P-h ................................................. 76 4.3. Pembahasan............................................................................................. 80 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 89 5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 89 5.2. Saran ....................................................................................................... 90 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 91 LAMPIRAN .......................................................................................................... 95. xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR. Gambar 2.1. Prinsip kerja sistem AC menggunakan refrigerant tipe R-407C ... ..7. Gambar 2.2. Kincir angin penangkap air dari udara .......................................... ..8. Gambar 2.3. Jaring penangkap air dari kabut ..................................................... ..9. Gambar 2.4. WatAir ........................................................................................... ..9. Gambar 2.5. Psychrometric Chart ..................................................................... 10. Gambar 2.6. Parameter-parameter pada Psychrometric Chart .......................... 12. Gambar 2.7. Proses-proses pada Psychrometric Chart ...................................... 13. Gambar 2.8. Proses Cooling and Dehumidifying ............................................... 14. Gambar 2.9. Proses Heating ............................................................................... 14. Gambar 2.10 Proses Cooling and Humidifying ................................................... 15 Gambar 2.11 Proses Cooling ............................................................................... 16 Gambar 2.12 Proses Humidifying ........................................................................ 16 Gambar 2.13 Proses Dehumidifying .................................................................... 17 Gambar 2.14 Proses Heating and Dehumidifying ............................................... 17 Gambar 2.15 Proses Heating and Humidifying ................................................... 18 Gambar 2.16 Proses-proses yang terjadi pada mesin penangkap air dari ........... 19 udara Gambar 2.17 Proses udara yang terjadi di dalam mesin penangkap air .............. 20 dari udara pada Psychrometric Chart Gambar 2.18 Rangkaian komponen siklus kompresi uap ................................... 23 Gambar 2.19 Siklus kompresi uap pada diagram P-h ......................................... 24 Gambar 2.20 Siklus kompresi uap pada diagram T-s ......................................... 25 Gambar 2.21 Kompresor jenis rotary .................................................................. 28 Gambar 2.22 Kondensor...................................................................................... 30 Gambar 2.23 Pipa kapiler .................................................................................... 31 Gambar 2.24 Evaporator ..................................................................................... 32 Gambar 2.25 Refrigeran ...................................................................................... 33 Gambar 2.26 Filter .............................................................................................. 34. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 2.27 Thermostat ..................................................................................... 35 Gambar 2.28 Accumulator .................................................................................. 36 Gambar 2.29 Low Pressure Gauge ..................................................................... 36 Gambar 2.30 High Pressure Gauge .................................................................... 37 Gambar 2.31 Kipas .............................................................................................. 37 Gambar 3.1. Objek penelitian............................................................................. 46. Gambar 3.2. Papan kayu..................................................................................... 50. Gambar 3.3. Triplek ........................................................................................... 50. Gambar 3.4. Kompresor jenis rotary .................................................................. 52. Gambar 3.5. Kondensor...................................................................................... 52. Gambar 3.6. Pipa kapiler .................................................................................... 53. Gambar 3.7. Evaporator ..................................................................................... 53. Gambar 3.8. Filter .............................................................................................. 54. Gambar 3.9. Refrigeran ...................................................................................... 54. Gambar 3.10 Kipas .............................................................................................. 56 Gambar 3.11 Penampil suhu digital dan termokopel .......................................... 56 Gambar 3.12 Hygrometer .................................................................................... 57 Gambar 3.13 Stopwatch ...................................................................................... 57 Gambar 3.14 Gelas ukur ...................................................................................... 58 Gambar 3.15 Diagram alir penelitian .................................................................. 59 Gambar 3.16 Skematik pengambilan data ........................................................... 62 Gambar 4.1. Proses penangkapan air pada Psychrometric Chart pada.............. 71 variasi putaran kipas 250 rpm. Gambar 4.2. Proses penangkapan air pada Diagram P-h pada variasi ............... 75 putaran kipas 250 rpm. Gambar 4.3. Perbandingan nilai Win (kJ/kg) untuk tiga variasi ........................ 81. Gambar 4.4. Perbandingan nilai Qout (kJ/kg) untuk tiga variasi ....................... 82. Gambar 4.5. Perbandingan nilai Qin (kJ/kg) untuk tiga variasi ......................... 82. Gambar 4.6. Perbandingan nilai COPaktual untuk tiga variasi ............................. 83. Gambar 4.7. Perbandingan nilai COPideal untuk tiga variasi .............................. 84. Gambar 4.8. Perbandingan nilai efisiensi untuk tiga variasi .............................. 84. xv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 4.9. Perbandingan jumlah Δw untuk tiga variasi .................................. 85. Gambar 4.10 Perbandingan Volume air (ml/jam) untuk tiga variasi .................. 86 Gambar 4.11 Jumlah air yang dihasilkan dari waktu-waktu untuk tiga .............. 87 variasi penelitian Gambar L.1. Mesin penangkap air dari udara tampak depan ............................. 95. Gambar L.2. Mesin penangkap air dari udara tampak belakang ........................ 95. Gambar L.3. Proses penangkapan air pada Psychrometric Chart pada.............. 96 variasi Putaran kipas 0 rpm. Gambar L.4. Proses penangkapan air pada Psychrometric Chart pada.............. 97 variasi putaran kipas 200 rpm. Gambar L.5. Proses penangkapan air pada Psychrometric Chart pada.............. 98 variasi putaran kipas 250 rpm. Gambar L.6. Proses penangkapan air pada Diagram P-h pada variasi ............... 99 Putaran kipas 0 rpm. Gambar L.7. Proses penangkapan air pada Diagram P-h pada variasi .............100 putaran kipas 200 rpm. Gambar L.8. Proses penangkapan air pada Diagram P-h pada variasi .............101 putaran kipas 250 rpm. xvi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL. Tabel 3.1 Tabel yang digunakan untuk mengambil data.................................... 64 Tabel 3.2 Lanjutan tabel yang digunakan untuk mengambil data ...................... 65 Tabel 4.1 Data untuk hasil rata-rata variasi putaran kipas 0 rpm ....................... 68 Tabel 4.2 Data untuk hasil rata-rata variasi putaran kipas 200 rpm ................... 69 Tabel 4.3 Data untuk hasil rata-rata variasi putaran kipas 250 rpm ................... 70 Tabel 4.4 Data untuk nilai dari RH .................................................................... 72 Tabel 4.5 Data untuk hasil perhitungan laju aliran masa air yang ..................... 73 diembunkan Tabel 4.6 Data untuk hasil perhitungan besarnya kandungan uap air yang ....... 73 berhasil ditambahkan persatuan massa refigeran Tabel 4.7 Data untuk hasil perhitungan laju aliran massa udara ........................ 74 Tabel 4.8 Data untuk hasil perhitungan debit aliran udara................................. 74 Tabel 4.9 Data untuk nilai-nilai entalpi .............................................................. 76 Tabel 4.10 Data untuk hasil perhitungan kerja kompresor .................................. 77 Tabel 4.11 Data untuk hasil perhitungan besarnya energi kalor yang dilepas ..... 78 oleh kondensor Tabel 4.12 Data untuk hasil perhitungan besarnya energi kalor yang diserap ..... 78 oleh evaporator Tabel 4.13 Data untuk hasil perhitungan COPaktual .............................................. 79 Tabel 4.14 Data untuk hasil perhitungan COPideal................................................ 79 Tabel 4.15 Data untuk hasil perhitungan efisiensi mesin siklus kompresi uap .... 80. xvii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN. 1.1. Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang terletak di bagian Asia Tenggara yang sedang giat-giatnya dalam proses pembangunan. Pembangunan di Indonesia dilakukan di segala bidang, ada yang berbentuk fisik seperti infrastruktur dan manufaktur, maupun non-fisik seperti pendidikan, perkembangan budaya, dan lain-lain. Semua proses pembangunan ini dilakukan untuk membentuk negara yang aman dan maju, meningkatkan kesejahteraan rakyat, dan meningkatkan kualitas manusia Indonesia yang dilengkapi dengan semua syarat yang diperlukan untuk menjalankan pembangunan di Indonesia sehingga dapat bersaing dengan negara lain. Sumber air bersih pada umumnya didapat dari dalam tanah melalui proses penggalian untuk mencapai sungai bawah tanah yang kemudian akan diperoleh air yang layak untuk minum, masak, mandi, mencuci, dan lain-lain. Namun, di beberapa daerah tertentu, sulitnya untuk mendapatkan air bersih masih menjadi kendala bagi masyarakat. Sebagian masyarakat ada yang memilih untuk menggunakan sumber air bersih dari PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum) ataupun dengan membuat sumur bor sendiri di rumah mereka yang kemudian digunakan untuk mendapatkan sumber air bersih. Namun, belakangan ini ada beberapa persoalan yang terjadi mengenai permasalahan sumber air bersih, selain pembuatan sumur bor yang akan memakan biaya yang mahal, sumber air dari. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. dalam tanah semakin berkurang karena banyaknya penggunaan di berbagai daerah terutama di daerah perkotaan yang tentunya dengan tingkat kepadatan penduduk yang sangat tinggi. Dengan mengacu pada persoalan-persoalan diatas, penulis tertarik untuk melakukan sebuah penelitian dengan merancang dan merakit suatu Mesin yang dapat menghasilkan sumber air bersih dari udara yang ada di lingkungan sekitar. Karena pada dasarnya didalam udara terkandung uap air, jadi penelitian ini memanfaatkan udara yang ada di sekitar Mesin yang selanjutnya di proses menjadi uap air yang menetes.. 1.2. Rumusan Masalah Pada saat musim kemarau di beberapa daerah tertentu, sulit untuk mendapatkan pasokan air bersih, padahal air bersih merupakan kebutuhan pokok manusia. Diperlukan solusi yang cerdas untuk menyelesaikan persoalan tersebut. Mengandalkan sumber air bersih dari dalam tanah tidak selalu dapat diharapkan. Bagaimanakah cara mendapatkan air bersih dari sumber lain selain dari dalam tanah, misalnya dari udara.. 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : a. Merancang dan merakit mesin penangkap air dari udara yang praktis, aman, dan ramah lingkungan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. b. Mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang dipergunakan di dalam mesin penangkap air meliputi : 1. Besarnya energi yang dipergunakan untuk menggerakkan kompresor per satuan massa refrigeran (Win). 2. Besarnya energi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout). 3. Besarnya energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (Qin). 4. Nilai COPaktual, COPideal, dan Efisiensi. c. Mengetahui banyaknya air yang dihasilkan oleh mesin penangkap air per jamnya.. 1.4. Batasan-Batasan dalam Pembuatan Mesin Batasan-batasan yang diambil dalam pembuatan mesin penangkap air dari udara adalah : a. Mesin penangkap air dari udara menggunakan mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap. b. Mesin siklus kompresi uap memiliki komponen utama : 1. Kompresor dengan daya 1,5 PK dalam kondisi bekas. 2. Kondensor dengan jenis pipa bersirip dalam kondisi bekas. 3. Pipa kapiler yang berdiameter 0,028 inci dan panjang 40 cm. 4. Evaporator dengan jenis pipa bersirip dalam kondisi bekas. c. Refrigeran yang digunakan pada siklus kompresi uap adalah R22..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4. d. Menggunakan 3 buah kipas yang berfungsi : 1. Untuk memadatkan udara dengan daya sebesar 72,6 watt. 2. Sebagai pendingin kondensor dengan daya sebesar 35,2 watt. 3. Untuk membuang panas kondensor ke lingkungan dengan daya sebesar 66 watt.. 1.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : a. Dapat menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin penangkap air dari udara, yang dapat ditempatkan di perpustakaan. b. Dapat digunakan untuk referensi/acuan bagi peneliti lain yang melakukan penelitian sejenis. c. Diperolehnya teknologi tepat guna berupa mesin penangkap air dari udara..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA. 2.1. Dasar Teori 2.1.1. Metode-Metode Penangkapan Air dari Udara Metode dalam penangkapan air dari udara pada saat ini ada beberapa macam, diantaranya : (a) Mesin penangkap air dari udara menggunakan komponen AC (Air Conditioner), (b) Kincir angin penangkap air dari udara, (c) Jaring penangkap air dari udara, (d) WatAir (penangkap air yang bisa dilipat). Berikut mengenai penjelasannya : a. Mesin Penangkap Air Dari Udara Menggunakan Komponen AC (Air Conditioner) Air Conditioner secara umum merupakan mesin yang dipakai untuk mengkondisikan udara di dalam sebuah ruangan sehingga suhu dalam ruangan dapat diatur sesuai dengan keinginan. Selain menghasilkan udara dingin, sistem kerja AC juga menghasilkan air melalui proses kondensasi. Untuk menghasilkan air, diperlukan komponen-komponen AC, antara lain : (a) Kompresor (Compressor) yang berfungsi untuk memompakan refrigeran yang berbentuk gas agar tekanan dan temperaturnya meningkat, (b) Kondensor (Condenser) yang berfungsi untuk menyerap panas pada refrigeran yang telah dikompresikan oleh kompresor dan mengubah refrigeran yang berbentuk gas menjadi cair (dingin), (c). 5.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. Katup Ekspansi (Expansion Valve) yang berfungsi mengabutkan refrigeran ke dalam evaporator agar refrigeran cair dapat segera berubah menjadi gas, (d) Evaporator yang merupakan kebalikan dari kondenser. Berfungsi untuk menyerap panas dari udara yang melalui sirip-sirip pendingin evaporator sehingga udara tersebut menjadi dingin. Prinsip kerja mesin penangkap air dari udara menggunakan komponen AC tersebut secara garis besar tidak jauh berbeda dari prinsip kerja AC itu sendiri yang meliputi, (1) penghisapan udara, yang berawal dari terhisapnya udara dari luar ruangan (pada AC menghisap udara dari dalam ruangan) oleh kipas sentrifugal pada evaporator, kemudian udara tersebut akan bersentuhan dengan pipa coil yang di dalamnya terdapat cairan refrigeran (freon). Cairan refrigeran tersebutlah yang berperan menyerap panas udara sehingga udara menjadi dingin. Selanjutnya terjadilah penguapan refrigeran, uap tersebut berkumpul di dalam penampung uap, (2) Sirkulasi uap, dimana uap dari refrigran tersebut akan disirkulasikan dari evaporator menuju ke kondensor yang pada saat itu proses kompresi sedang berlangsung yang mengakibatkan uap refrigeran tertekan naik dan masuk ke kondensor, (3) Penurunan tekanan cairan, dimana cairan refrigeran pada saat itu tekanannya cukup tinggi sehingga untuk menurunkannya digunakanlah katup ekspansi yang berfungsi juga untuk mengatur laju cairan refrigeran pada evaporator, (4) Udara keluar dari kondenser, yang dalam fase ini temperatur udara akan menjadi panas di dalam kondenser dan dikeluarkan melalui bantua kipas propeller sehingga menghasilkan embun yang.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. akhirnya keluar menjadi cairan melalui pipa evaporator, (5) Proses akhir, yaitu adanya proses pengeluaran cairan dari hasil penguapan refrigeran. Cairan tersebut dialirkan ke pipa evaporator melalui katup ekspansi. Hal ini akan berlangung terus menerus dan berulang dari langkah awal.. Gambar 2.1 Prinsip kerja sistem AC menggunakan R-407C (Sumber : https://teachintegration.wordpress.com/?s=siklus+refrigerasi) b. Kincir Angin Penangkap Air dari Udara Merupakan penangkap air yang berada di daerah Suriname, Belanda. Oleh perusahaan Dutch Rainmaker. Kincir angin ini dirakit untuk menghasilkan air bukan listrik. Cara kerjanya, saat angin memutar baling-baling kincir angin, cairan pendingin akan dikirim naik menuju poros turbin angin, dimana nantinya akan dipanaskan oleh kompresor. Setelah dipanaskan oleh kompresor, cairan tersebut diturunkan menuju ke Water Production Unit, dimana cairan akan didinginkan oleh udara yang bersirkulasi di antara bagian paling atas Heat Exchanger dan bagian paling bawah Heat Exchanger. Udara dari luar masuk melalui ventilasi udara dan didinginkan hingga mencapai suhu 4o C di bagian paling bawah Heat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. Exchanger. Ketika udara didinginkan dan proses kondensasi terjadi, udara dingin tersebut kehilangan kapasitasnya dalam menahan uap air sehingga tetesan air mulai terbentuk. Tetesan air tersebut ditampung pada tangki penyimpanan air yang berada di bagian paling bawah unit. Kincir angin model ini mampu menghasilkan 5000 sampai 7000 liter air per hari, yang sangat bermanfaat pada tempat yang memiliki sedikit sumber air tanah.. Gambar 2.2 Kincir Angin Penangkap Air dari Udara (Sumber : https://sobatsepeda.wordpress.com/2011/09/26/10-gadget-ramahlingkungan-sebagai-penangkap-air-dari-udara) c. Jaring Penangkap Air dari Udara Merupakan alat yang digunakan untuk menangkap air dari kabut menggunakan jaring besar. Dengan tiang setinggi 4 meter dan lebar 8 meter. Jaring terbuat dari anyaman plastik yang kemudian disambungkan ke pipa-pipa kecil. Prinsip kerjanya adalah alat ini menyerap butiran-butiran air yang terkandung dalam kabut dan mengalirkan air tersebut ke tabung penyimpanan yang telah dipersiapkan. Dalam satu hari alat ini mampu mengumpulkan 588 liter.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. air. Namun, tentu saja yang patut diingat adalah air dapat dihasilkan dari kabut alami bukan kabut karena asap.. Gambar 2.3 Jaring Penangkap Air dari Kabut (Sumber : https://sobatsepeda.wordpress.com/2011/09/26/10-gadget-ramahlingkungan-sebagai-penangkap-air-dari-udara). d. WatAir (penangkap air yang bisa dilipat) Alat ini berbentuk sepeti piramida terbalik yang mempunyai panel dengan lebar 96 m2 yang berfungsi sebagai pengumpul titik-titik embun di udara yang kemudian dikondensasi menjadi air, lalu dikumpulkan pada sebuah tangki. Alat ini mampu menghasilkan air sebanyak 48 liter air perharinya.. Gambar 2.4 WatAir (Sumber : https://sobatsepeda.wordpress.com/2011/09/26/10-gadget-ramahlingkungan-sebagai-penangkap-air-dari-udara).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. 2.1.2. Psychrometric Chart Psychrometric Chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan properti-properti udara pada keadaan tertentu. Psychrometric Chart dapat dilihat pada Gambar 2.5 dengan masing-masing kurva/garis menunjukkan nilai properti yang konstan. Untuk mengetahui nilai properti udara seperti entalpi (h), 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 2.5 Psychrometric Chart (Sumber : https://id.scribd.com/document/361360413/Psychrometric-Chart-pdf).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. 2.1.2.1. Parameter-Parameter Pada Psychrometric Chart Parameter-parameter udara dalam Psychrometric Chart antara lain : (a) Dry-Bulb Temperature (Tdb), (b) Wet-Bulb Temperature (Twb), (c) Dew-Point Temperature (Tdp), (d) Specific Humidity (W), (e) Volume Specific (SpV), (f) Relative Humidity (RH). Berikut ini penjelasannya : a. Dry-Bulb Temperature (Tdb) Dry-Bulb Temperature adalah suhu udara bola kering yang diperoleh melalui pengukuran dengan mempergunakan 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 dengan mempergunakan 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 Humidity adalah massa kandungan uap air di udara dalam setiap satu kilogram udara kering (kg air/kg udara kering)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. 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.. Gambar 2.6 Parameter-Parameter Pada Psychrometric Chart (Sumber : https://climatechamber.wordpress.com/category/psychrometric/). 2.1.2.2. Proses-Proses Pada Psychrometric Chart Proses-proses yang terjadi pada Psychrometric Chart antara lain : (a) proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidifying), (b) proses.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. pemanasan (heating), (c) proses pendinginan dan penaikkan kelembaban (cooling and humidifying), (d) proses pendinginan (coling), (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 2.7 Proses-Proses Pada Psychrometric Chart (Sumber : https://climatechamber.wordpress.com/category/psychrometric/) 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 penurunan kelembaban terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola basah, penurunan entalpi, penurunan volume spesifik, penurunan temperatur titik embun, dan penurunan kelembaban spesifik. Sedangkan kelembaban relatif dapat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. mengalami peningkatan dan dapat mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya.. Gambar 2.8 Proses Cooling and Dehumidifying b.. Proses pemanasan (heating) Proses pemanasan (heating) 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 2.9 Proses Heating.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. c.. Proses pendinginan dan penaikkan kelembaban (cooling and humidifying) Proses cooling and humidifying berfungsi menurunkan temperatur dan. menaikkan kandungan uap air di udara. Proses ini menyebabkan perubahan suhu temperatur bola kering, temperatur 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 2.10 Proses Cooling and Humidifying 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..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. Gambar 2.11 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 2.12 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.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah garis vertikal ke arah bawah.. Gambar 2.13 Proses Dehumidifying 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 kelembabann relatif. Akan tetapi terjadi peningkatan suhu bola kering. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah ke arah kanan bawah.. Gambar 2.14 Proses Heating and Dehumidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. h.. Proses pemanasan dan penaikkan kelembaban (heating and humidifying) Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. Pada proses. ini terjadi kenaikkan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah, dan suhu bola kering. Garis proses pada Psychrometric Chart adalah garis ke arah kanan atas.. Gambar 2.15 Proses Heating and Humidifying. 2.1.2.3. Proses-Proses yang Terjadi pada Mesin Penangkap Air dari Udara Gambar 2.16 menunjukkan proses-proses yang terjadi di dalam mesin penangkap air dari udara. Pertama adalah proses pemadatan udara yang berfungsi untuk menambah tingkat kelembaban spesifik udara pada ruangan sehingga kadar air di dalam udara menjadi bertambah. Kemudian dilanjutkan dengan proses pendinginan dan pendinginan yang disertai dengan dehumidifikasi, pada proses ini suhu udara menjadi dingin dan kadar air di dalam udara menjadi berkurang dari sebelumnya. Kadar air pada udara menjadi berkurang karena kadar air tersebut telah diproses menjadi uap air yang menetes di dalam evaporator. Proses yang terakhir adalah proses pemanasan (heating). Pada proses ini terjadi peningkatan suhu udara, hal ini terjadi karena udara melewati kondensor dimana.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. suhu pada kondensor sangat tinggi. Sehingga udara yang melewati kondensor akan meningkat suhunya, setelah udara melewati kondensor, udara dibuang ke udara luar. Tujuan udara dilewatkan kondensor adalah untuk mendinginkan kondensor.. Gambar 2.16 Proses-Proses yang terjadi di dalam Mesin Penangkap Air dari Udara. 2.1.2.4. Proses Udara yang Terjadi pada Mesin Penangkap Air dari Udara Pada Psychrometric Chart Proses perlakuan udara yang terjadi di dalam mesin penangkap air dari udara pada Psychrometric Chart disajikan dalam Gambar 2.17. proses perlakuan udara meliputi : (a) proses humidifying, (b) proses pendinginan udara (cooling), (c) proses pendinginan dan pengembunan uap air dari udara (cooling and dehumidifying), (d) proses pemanasan udara (heating)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. Gambar 2.17 Proses Udara yang Terjadi di dalam Mesin Penangkap Air dari Udara pada Psychrometric Chart Keterangan Gambar 2.17 : a. A – B Proses dari A ke B adalah proses heating and humidifying, yaitu pemanasan dan peningkatan kelembaban spesifik udara. Pada proses ini dibantu oleh kipas yang berfungsi untuk memadatkan udara. Proses pemadatan udara ini menyebabkan kenaikkan kelembaban spesifik dan suhu udara kering. b. B – C Proses dari B ke C adalah proses pendinginan udara yang dilakukan oleh evaporator. Suhu udara menurun dengan nilai kelembaban spesifik tetap. Suhu udara bergerak ke arah suhu titik embun udara (Tdp). c. C – D Proses dari C ke D adalah proses pendinginan dan pengembunan udara yang dilakukan oleh evaporator. Proses berlangsung pada kelembaban udara 100%. Nilai kelembaban spesifik menjadi menurun..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. d. D – E Proses dari D ke E adalah proses pemanasan (heating) yang dilakukan oleh kondensor. Pada proses ini, tujuannya agar suhu kerja kondensor tidak terlalu tinggi.. 2.1.2.5. Perhitungan-Perhitungan Pada Psychrometric Chart Dari. data-data. yang. diperoleh. di. dalam. penelitian. dan. dengan. mempergunakan Psychrometric Chart dapat dihitung : (a) Laju aliran massa air yang diembunkan, (b) Besarnya perubahan kandungan uap air persatuan massa udara, (c) Laju aliran massa udara, (d) Debit aliran udara. . a.. Laju aliran massa air yang diembunkan ( m air ) Laju aliran massa air yang diembunkan dapat dihitung menggunakan. Persamaan (2.1). . m air . mair t. . . . (2.1). Pada Persamaan (2.1) : . m air. : Laju aliran massa air (kg/jam). mair. : Jumlah air yang dihasilkan (kg). Δt. : Selang waktu yang digunakan (jam). b.. Besarnya Perubahan kandungan uap air persatuan massa udara (Δw) Besarnya kandungan uap air persatuan massa udara dapat dihitung dengan. Persamaan (2.2). Δw = wA – wB. . . . (2.2).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. Pada Persamaan (2.2) : Δw. : Pertambahan kandungan uap air (kgair / kgudara). wA. : Kelembaban spesifik udara setelah masuk evaporator (kgair / kgudara). wB. : Kelembaban spesifik udara setelah keluar evaporator (kgair / kgudara) . c.. Laju aliran massa udara ( m udara ) Laju aliran massa udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.3). . . m udara. m air  w A  wB. . . . (2.3). Pada Persamaan (2.3) : wA. : Kelembaban spesifik udara setelah masuk evaporator (kgair / kgudara). wB. : Kelembaban spesifik udara setelah keluar evaporator (kgair / kgudara). . m udara : Laju aliran massa udara (kgudara / jam) . m air. : Laju aliran massa air (kgair / jam) . d.. Debit aliran udara ( v ) Debit aliran udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.4). . . v. m udara.  udara. Pada Persamaan (2.4) : . v. : Debit aliran udara (m3/jam). . m udara : Laju aliran massa udara (kgudara / jam).  udara : Massa jenis udara (1,2 kgudara/m3). . . . (2.4).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. 2.1.3. Siklus Kompresi Uap Pada Mesin AC 2.1.3.1. Siklus Kompresi Uap Siklus kompresi uap merupakan siklus yang digunakan pada mesin AC. Siklus ini mempergunakan kompresor sebagai alat pemompa refrigeran, yang mana uap refrigeran bertekanan rendah yang masuk pada sisi penghisap ditekan di dalam kompresor sehingga berubah menjadi uap bertekanan tinggi yang kemudian dikeluarkan pada sisi keluaran. Suhu kerja evaporator lebih rendah dari suhu udara yang melewati evaporator. Sedangkan suhu kerja kondensor lebih tinggi dari suhu udara yang melewati kondensor. Kompresor dapat bekerja karena adanya aliran listrik yang diberikan pada kompresor.. 2.1.3.1.1. Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap Rangkaian komponen pada siklus kompresi yang dipergunakan pada mesin AC dapat dilihat pada Gambar 2.18.. Gambar 2.18 Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. Qin adalah besarnya energi kalor yang dihisap oleh evaporator persatuan massa refrigeran, Qout adalah besarnya energi kalor yang dikeluarkan/dilepas oleh kondensor persatuan massa refrigeran, dan Win adalah kerja yang dilakukan oleh kompresor persatuan massa refrigeran. Pada penelitian ini Qin dihisap dari udara yang dialirkan ke evaporator oleh kipas evaporator dan Qout adalah kalor yang dilepas dari kondensor ke udara yang melewati kondensor.. 2.1.3.1.2. Siklus Kompresi Uap Pada Diagram P-h dan Diagram T-s Siklus kompresi bila digambarkan pada diagram P-h dan diagram T-s seperti tersaji pada Gambar 2.19 dan Gambar 2.20.. Gambar 2.19 Siklus Kompresi Uap Pada Diagram P-h.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. Gambar 2.20 Siklus Kompresi Uap Pada Diagram T-s. Dalam siklus kompresi uap, refrigeran mengalami beberapa proses yaitu : a. Proses 1-2 merupakan proses kompresi isentropik (proses berlangsung pada entropi (s) konstan). Proses ini dilakukan oleh kompresor, refrigeran yang berupa gas bertekanan rendah mengalami kompresi yang mengakibatkan refrigeran menjadi gas panas lanjut bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi b. Proses 2-2a merupakan proses penurunan suhu. Proses ini berlangsung ketika refrigeran. memasuki. kondensor.. Refrigeran. gas. panas. lanjut. yang. bertemperatur tinggi diturunkan suhunya sampai memasuki titik gas jenuh dan berlangsung pada tekanan yang konstan. Proses ini disebut dengan proses desuperheating. c. Proses 2a-3a merupakan proses kondensasi atau pelepasan kalor ke udara lingkungan sekitar kondensor pada suhu yang konstan. Pada saat yang sama terjadi perubahan fase gas jenuh menjadi cair jenuh. Perubahan fase ini dikarenakan temperatur refrigeran yang lebih tinggi daripada suhu udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. lingkungan disekitar kondensor. Berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. d. Proses 3a-3 merupakan proses pendinginan lanjut, pada proses ini terjadi pelepasan kalor sehingga suhu refrigeran yang keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Hal ini agar refrigeran dapat lebih mudah mengalir dalam pipa kapiler. e. Proses 3-4 merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang konstan, proses ini berlangsung selama di dalam pipa kapiler. Pada proses ini refrigeran mengalami perubahan fase dari cair menuju ke fase campuran (cair-gas). Akibat dari penurunan tekanan tersebut, suhu refrigeran mengalami penurunan juga. f. Proses 4-1a merupakan proses evaporasi atau penguapan. Ketika proses ini berlangsung, maka akan terjadi perubahan fase dari fase campuran (gas-cair) menuju ke fase gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena suhu refrigeran lebih rendah daripada suhu udara yang ada dilingkungan sekitar evaporator sehingga akan terjadi penyerapan kalor dari udara luar sekitar evaporator ke dalam evaporator. Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. g. Proses 1a-1 merupakan proses pemanasan lanjut. Proses ini terjadi karena penyerapan kalor terus menerus yang dilakukan pada proses 4-1a, refrigeran yang akan masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh menjadi gas panas lanjut. Pada proses ini akan mengakibatkan kenaikan tekanan dan suhu refrigeran..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. 2.1.3.2. Komponen Siklus Kompresi Uap Komponen penyusun siklus kompresi uap pada dasarnya terbagi menjadi dua kelompok. Pembagian ini berdasarkan keutamaan dari alat atau komponen tersebut. Komponen dari siklus kompresi uap adalah : 2.1.3.2.1. Komponen Utama Komponen yang keberadaannya mutlak harus berada di dalam sistem refrigerasi tersebut dikelompokkan menjadi komponen utama. Dinamakan demikian karena jika salah satu komponen tersebut tidak ada di dalam sistem, maka sistem tersebut tidak akan dapat bekerja sama sekali. Komponen utama yang digunakan pada siklus kompresi uap terdapat empat komponen. Dengan hanya menggunakan keempat komponen tersebut mesin siklus kompresi uap dapat bekerja. Komponen utama mesin siklus kompresi uap terdiri dari : (a) Kompresor, (b) Kondensor, (c) Pipa Kapiler, (d) Evaporator, (e) Refrigeran, dan berikut penjelasannya : a.. Kompresor Kompesor adalah jantung dari mesin siklus kompresi uap, dengan kata lain. kompresor merupakan komponen yang berfungsi untuk menaikkan tekanan dan mensirkulasikan refrigeran ke semua komponen mesin siklus kompresi uap. Kompresor didesain dan dirancang agar dapat bekerja dalam jangka waktu yang panjang walaupun digunakan secara terus-menerus dalam mesin siklus kompresi uap. Untuk mendapatkan performa seperti yang diharapkan, maka kompresor.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. harus bekerja sesuai dengan kondisi yang diharapkan, terutama kondisi temperatur dan tekanan refrigeran pada saat masuk dan meninggalkan katup kompresor. Kompresor juga berfungsi untuk memastikan bahwa temperatur gas refrigeran yang disalurkan ke kondensor harus lebih tinggi dari temperatur lingkungan sekitar. Hal ini dimaksudkan untuk membuang panas gas refrigeran yang berada di kondensor ke lingkungan sekitar. Akibatnya temperatur refrigeran dapat diturunkan walaupun tekanannya tetap. Oleh karena itu kompresor harus dapat mengubah kondisi gas refrigeran yang bertemperatur rendah dari evaporator menjadi gas yang bertemperatur tinggi pada saat meninggalkan saluran discharge kompresor. Tingkat temperatur yang harus dicapai tergantung pada jenis refrigeran dan temperatur lingkungan sekitarnya. Pada mesin siklus kompresi uap terdapat beberapa macam kompresor yang biasanya digunakan. Semua jenis kompresor memiliki keunggulan masingmasing. Dari kesemua jenis kompresor, pemilihan kompresor bergantung pada kapasitas penggunaan mesin siklus kompresi uap dan penggunaan refrigeran pada mesin siklus kompresi uap tersebut.. Gambar 2.21 Kompresor Jenis Rotary.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. b.. Kondensor Didalam mesin siklus kompresi uap, kondensor adalah suatu komponen. yang berfungsi untuk merubah fasa refrigeran dari gas bertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi atau dengan kata lain pada kondensor ini terjadi proses kondensasi. Refrigeran yang telah berubah menjadi cair tersebut kemudian dialirkan ke evaporator melalui pipa kapiler. Agar proses perubahan fasa yang diinginkan ini dapat terjadi, maka kalor/panas yang ada di dalam refrigeran bertekanan tinggi harus dibuang keluar dari sistem yaitu dibuang ke lingkungan sekitar. Adapun kalor ini berasal dari 2 sumber, yaitu : 1. Kalor yang diserap refrigeran ketika mengalami proses evaporasi. 2. Kerja yang dilakukan di kompresor selama terjadinya proses kompresi. Gas refrigeran bertekanan rendah dikompresi sehingga menjadi gas refrigeran bertekanan tinggi dimana temperatur kondensasinya lebih tinggi dari temperatur media pendingin kondensor. Media pendingin yang umum digunakan biasanya air, udara, atau kombinasi keduanya. Dengan temperatur kondensasi yang lebih tinggi dari media pendingin maka akan dengan mudah terjadinya proses perpindahan kalor dari refrigeran ke media pendingin. Seperti kita ketahui secara umum “kalor akan mengalir dari substansi yang bertemperatur lebih tinggi ke substansi yang bertemperatur lebih rendah”. Proses perpindahan kalor di kondensor terjadi dalam tiga tahapan, yaitu : 1. Penurunan suhu refrigran pada proses desuperheating sampai mencapai temperatur kondensasi. Pada proses ini terjadi perpindahan kalor sensible..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. 2. Perubahan fasa refrigeran dari fasa gas menjadi fasa cair. Pada proses ini terjadi perpindahan kalor latent, dinamakan dengan proses kondensasi. 3. Pelepasan kalor dari refrigeran cair (sub-cooling) ke media pendingin. Pada proses ini terjadi perpindahan kalor sensible. Proses ini dinamakan dengan proses pendinginan lanjut. Kapasitas kondensor adalah kemampuan kondensor untuk melepas kalor dari refrigeran (sistem) ke media pendingin. Ada empat hal yang mempengaruhi kapasitas kondensor, yaitu : 1. Material (bahan pembuat kondensor). 2. Luas area kondensor. 3. Perbedaan temperatur. 4. Kebersihan kondensor. Gambar 2.22 Kondensor c.. Pipa Kapiler Pipa kapiler merupakan salah satu komponen utama yang berfungsi untuk. menurunkan tekanan dan suhu refrigeran. Fungsi utama dari pipa kapiler ini sangat vital karena menghubungkan dua bagian tekanan yang berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan rendah. Refrigeran bertekanan tinggi sebelum.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. melewati pipa kapiler akan diturunkan tekanannya. Akibat dari penurunan tekanan ini akan menyebabkan penurunan suhu. Pada bagian inilah (pipa kapiler) refrigeran mencapai suhu terendah. Pipa kapiler terletak antara saringan (filter) dan evaporator. Penurunan tekanan dapat terjadi, karena ukuran pipa yang berdiameter kecil. Ketika refrigeran mengalir, gesekan antara fluida dengan permukaan pipa sangat besar, sehingga tekanan menjadi turun.. Gambar 2.23 Pipa Kapiler (Sumber : https://www.tokopedia.com/sudirgateknik/pipa-tembaga-pipa-kapileruntuk-ac-ukuran-054mm-ss-113). d.. Evaporator Evaporator merupakan sebuah media penguapan cairan refrigeran yang. berasal dari pipa kapiler atau dari katup ekspansi. Penguapan ini bertujuan untuk menyerap panas dari lingkungan di sekitar evaporator. Evaporator sering juga disebut cooling coil, boiler, dan lain-lain tergantung dari bentuknya. Karena kegunaan dari evaporator berbeda-beda, maka evaporator dibuat dalam berbagai macam bentuk, ukuran, dan perencanaan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. Gambar 2.24 Evaporator e.. Refrigeran Refrigeran merupakan bahan pendingin atau fluida yang digunakan oleh. mesin siklus kompresi uap untuk menyerap panas melalui perubahan fase dari cair ke gas (evaporasi) dan membuang panas melalui perubahan fase dari gas ke cair (kondensasi). Sehingga refrigeran dapat dikatakan sebagai pemindah panas dalam sistem pendingin. Syarat-syarat untuk kriteria bahan pendingin yang digunakan dalam mesin siklus kompresi uap adalah : 1. Tidak beracun. 2. Tidak dapat terbakar atau meledak sendiri bila bercampur dengan udara, pelumas dan sebagainya. 3. Tidak menyebabkan korosi terhadap logam yang dipakai pada sistem pendingin. 4. Mempunyai titik didih rendah..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. Gambar 2.25 Refrigeran (Sumber : https://www.tokopedia.com/jcsc/freon-r22-refrigerant). Tanda-tanda jika mesin siklus kompresi uap kekurangan refrigeran (under charged) : 1. Tekanan pada sisi tekanan tinggi (kondensor) lebih rendah. 2. Tekanan pada sisi tekanan rendah (evaporator) lebih rendah. 3. Pada pipa masuk menuju ke evaporator terjadi bunga es. 4. Pendinginan kurang baik. Tanda-tanda jika mesin siklus kompresi uap kelebihan refrigeran (over charged) : 1. Tekanan pada sisi tekanan tinggi (kondensor) lebih tinggi. 2. Tekanan pada sisi tekanan rendah (evaporator) lebih tinggi. 3. Kompresor bersuara lebih keras. 4. Pendinginan kurang baik..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. 2.1.3.2.2. Komponen Pendukung Komponen pendukung adalah komponen yang apabila tidak terpenuhi maka sistem masih dapat bekerja, karena fungsi dari komponen ini hanyalah sebagai pelengkap agar sistem dapat bekerja dengan baik. Alat pendukung ini dapat berfungsi sebagai alat kontrol ataupun alat pengukur. Jadi untuk dapat menghasilkan kerja sistem yang seimbang dengan efisiensi yang tinggi diperlukan adanya komponen pendukung ini. Komponen pendukung mesin siklus kompresi uap terdiri dari : (a) Filter, (b) Thermostat, (c) Accumulator, (d) Low Pressure Gauge, (e) High Pressure Gauge, (f) kipas, dan berikut penjelasannya : a.. Filter Filter merupakan alat yang digunakan untuk menyaring kotoran-kotoran. yang terbawa oleh refrigeran cair ke dalam sistem. Kotoran tersebut dapat berupa debu kotoran korosi/karat, perak dari pengelasan ataupun uap air. Jika filter ini sampai mengalami kerusakan, maka kotoran yang lolos dari filter akan menyebabkan penyumbatan pada pipa kapiler, hal ini akan menyebabkan sirkulasi refrigeran menjadi terganggu.. Gambar 2.26 Filter (Sumber : http://egsean.com/fungsi-masing-masing-komponen-pada-ac-split).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. b.. Thermostat Thermostat merupakan alat yang berfungsi sebagai pengatur suhu, sehingga. temperatur dalam sebuah ruangan selalu stabil sesuai kebutuhan. Thermostat bekerja dengan cara memutuskan arus listrik yang masuk ke kompresor apabila temperatur yang diinginkan pada ruangan telah tercapai, sehingga kompresor akan off untuk sementara, lalu setelah temperatur didalam ruangan kembali naik maka thermostat akan mengalirkan kembali arus listrik yang masuk ke kompresor.. Gambar 2.27 Thermostat (Sumber : http://egsean.com/fungsi-masing-masing-komponen-pada-ac-split). c.. Accumulator Accumulator berfungsi sebagai penampung sementara refrigeran cair. bertemperatur rendah dan campuran minyak pelumas evaporator. Selain itu, accumulator berfungsi untuk mengatur sirkulasi aliran bahan refrigeran agar bisa keluar-masuk melalui saluran hisap kompresor. Untuk mencegah agar refrigeran cair tidak mengalir ke kompresor, accumulator mengkondisikan wujud refrigeran agar tetap dalam wujud gas. Sebab, ketika wujud refrigeran berbentuk gas maka akan lebih mudah untuk masuk ke dalam kompresor dan tidak merusak bagian dari dalam kompresor..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. Gambar 2.28 Accumulator (Sumber : http://boomentteknik.blogspot.co.id/2013/09). d.. Low Pressure Gauge Low Pressure Gauge berfungsi sebagai pengukur tekanan refrigeran saat. refrigeran masuk ke kompresor pada saat sistem sedang bekerja. pada umumnya memiliki warna biru. Tekanan yang terukur adalah tekanan kerja evaporator atau tekanan rendah dari mesin siklus kompresi uap.. Gambar 2.29 Low Pressure Gauge (Sumber : https://hvactutorial.wordpress.com/basic-hvacr/refrigerant-pressuregauges). e.. High Pressure Gauge High Pressure Gauge berfungsi sebagai pengukur tekanan refrigeran saat. refrigeran keluar dari kompresor pada saat sistem sedang bekerja. pada umumnya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. memiliki warna merah. Tekanan yang terukur adalah tekanan kerja kondensor atau tekanan tinggi dari mesin siklus kompresi uap.. Gambar 2.30 High Pressure Gauge (Sumber : https://hvactutorial.wordpress.com/basic-hvacr/refrigerant-pressuregauges). f.. Kipas Kipas berfungsi untuk mengalirkan udara dari luar ruangan ke dalam. ruangan. Jika kondisi aliran udara terjadi hambatan, dapat terjadi proses pemadatan udara. Pemadatan udara ini berfungsi untuk menambah jumlah uap air yang ada di dalam ruang pemadatan, per kg udara keringnya.. Gambar 2.31 Kipas.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. 2.1.3.3. Perhitungan-Perhitungan Pada Siklus Kompresi Uap Dengan melihat diagram p-h, nilai entalphi yang berada di dalam siklus kompresi uap dapat diketahui. Dengan diketahuinya nilai entalpi maka nilai kerja kompresi (Win), nilai kalor yang keluar (Qout), nilai kalor yang masuk (Qin), koefisien prestasi (COP), dan efisiensi dapat diketahui. 2.1.3.3.1. Kerja Kompresor (Win) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran adalah perubahan entalpi yang terjadi dari titik 1-2. Perubahan entalphi yang terjadi dapat dihitung dengan Persamaan (2.5) : Win = h2 – h1. . . . (2.5). Pada Persamaan (2.5) : Win. : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h1. : Nilai entalphi refrigeran saat masuk ke kompresor (kJ/kg). h2. : Nilai entalphi refrigeran saat keluar dari kompresor (kJ/kg). 2.1.3.3.2. Besarnya Energi Kalor Yang Dilepas Oleh Kondensor (Qout) Besarnya kalor yang dilepas oleh kondensor adalah perubahan entalphi yang terjadi didalam mesin dari titik 2-3. Perubahan entalphi yang terjadi dapat dihitung dengan Persamaan (2.6) : Qout = h2 – h3. . . . (2.6). Pada Persamaan (2.6) : Qout. : Jumlah kalor yang dilepas oleh kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. h2. : Nilai entalphi refrigeran saat masuk ke kondensor (kJ/kg). h3. : Nilai entalphi refrigeran saat keluar dari kondensor (kJ/kg). 2.1.3.3.3. Besarnya Energi Kalor Yang Diserap Oleh Evaporator (Qin) Besarnya kalor yang diserap oleh evaporator adalah perubahan entalphi yang terjadi didalam mesin dari titik 4-1. Perubahan entalphi yang terjadi dapat dihitung dengan Persamaan (2.7) : Qin = h1 – h4. . . . (2.7). Pada Persamaan (2.7) : Qin. : Jumlah kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h1. : Nilai entalphi refrigeran saat keluar dari evaporator (kJ/kg). h4. : Nilai entalphi refrigeran saat masuk ke evaporator (kJ/kg). 2.1.3.3.4. COPaktual dan COP ideal COP (Coefficient Of Performance) merupakan besaran yang menyatakan kemampuan sistem untuk menarik kalor dari ruangan (di evaporator) per satuan daya kompresor. COPaktual COPaktual. yaitu COP yang sebenarnya yang dimiliki oleh mesin siklus. kompresi uap. COPaktual dapat diketahui dengan menggunakan Persamaan (2.8) :. COPaktual . Qin Win. . . . (2.8).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. Pada Persamaan (2.8) : COPaktual. : Koefisien prestasi kerja mesin siklus kompresi uap secara aktual. Qin. : Jumlah kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg). Win. : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h1. : Nilai entalphi refrigeran saat keluar dari evaporator (kJ/kg). h2. : Nilai entalphi refrigeran saat masuk ke kondensor (kJ/kg). h4. : Nilai entalphi refrigeran saat masuk ke evaporator (kJ/kg). COPideal COPideal yaitu COP maksimal yang dapat dimiliki oleh suatu mesin siklus kompresi ua. COPideal dapat diketahui dengan menggunakan Persamaan (2.9) :. COPideal . Te Tc  Te. . . . (2.9). Pada Persamaan (2.9) : COPideal. : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara ideal. Te. : Suhu mutlak evaporator (K). Tc. : Suhu mutlak kondensor (K). 2.1.3.3.5. Efisiensi Mesin Pendingin Hasil dari perbandingan nilai COPaktual dan COPideal menghasilkan nilai efisiensi sistem refrigerasi dengan Persamaan (2.10) :. . COPaktual x100% COPideal. . . . (2.10).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. Pada Persamaan (2.10) :. ɳ. : Efisiensi mesin pendingin. COPaktual. : Koefisien prestasi kerja aktual dari mesin siklus kompresi uap. COPideal. : Koefisien prestasi kerja ideal dari mesin siklus kompresi uap. 2.2. Tinjauan Pustaka Reinhard K. Radermacher dan Hisham Fawzi (2006), melakukan penelitian tentang perangkat pembuatan air yang mengumpulkan uap air yang terkandung dalam atmosfer dan mengembunkan menjadi air dengan kemurnian tinggi. Refrigeran beredar melalui siklus sirkuit kondensasi dan penguapan tertutup untuk menghasilkan efek pendinginan. Pendinginan dilakukan dengan penguapan refrigeran cair pada tekanan rendah. Awalnya refrigeran memasuki kompresor, dimana suhu refrigeran ditinggikan oleh kompresor, mengubah refrigeran menjadi uap tekanan tinggi . Uap tekanan tinggi memasuki kondensor, dimana uap mengembun menjadi cair dan panas yang dihasilkan memenuhi ruangan sekitar. Cairan tekanan tinggi yang dihasilkan kemudian melewati katup ekspansi dimana tekanan cairan dan suhu diturunkan. Akhirnya, cairan bertekanan rendah memasuki evaporator yang kemudian menguap dengan menyerap panas dari ruangan sekitar. Uap yang dihasilkan kemudian masuk kembali kompresor dan siklus diulang. Ketika udara mengalir melintasi evaporator, udara didinginkan di bawah titik embun. Dengan begitu, air dalam bentuk kondensasi akan diperoleh sebagai hasil tambahan dari siklus refrigerasi kompresi uap. Air yang dihasilkan perangkat tersebut disalurkan ke bawah evaporator untuk dikumpulkan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. Marwan Effendy (2005), melakukan penelitian yang mengungkap pengaruh peningkatan laju aliran massa udara di kodensor terhadap koefisien prestasi sistem pendingin AC. Koefisien yang tinggi sangat diharapkan dalam daur refrigerasi. Dalam melakukan penelitian dirakit sistem pendingin AC yang terdiri dari kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator. Refrigeran yang dipergunakan adalah freon-12. Bagian kondensor dipasang kipas angin yang bisa diatur putarannya. Untuk keperluan pengambilan data ditambahkan alat ukur seperti orifice, manometer, dan termometer yang menyatu dengan sistem, sedangkan kecepatan udara dihisap dan diukur dengan anemometer. Dalam penelitian ini berhasil mengukur data tekanan, temperatur, dan laju aliran massa refrigeran dengan variasi kecepatan udara pendingin di kondensor. Kecepatan udara pendingin di kondensor diatur dengan menambahkan putaran motor listrik penggerak kipas. Variasi kecepatan udara pendingin antara 0,2 – 2,98 m/s yang dihasilkan dari putaran kipas 60-309 rpm. Hasil penelitian menunjukkan semakin besar laju aliran udara untuk mendinginkan kondensor maka besarnya koefisien prestasi semakin meningkat. Pada kecepatan udara pendingin diatas 2,98 m/s pengaruh perubahan terhadap koefisien prestasi relatif kecil.. Eko Widodo (2014), melakukan penelitian dengan metode eksperimnetal dengan rangkaian mesin pendingin sederhana. Rangkaian alat uji berupa refrigerator yang terdiri atas kompresor, evaporator, pipa kapiler, kondensor, filter, dryer, dan komponen pendukung lainnya dengan refrigeran R22 dan LPG..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43. Selain itu pada kondensor ditambahkan fan pembuang udara dengan daya yang berbeda-beda yaitu 0 Watt; 4,8 Watt; 9,6 Watt; 14,4 Watt. Dengan penambahan alat ukur tekanan pada dua titik yaitu pada discharge dan suction line pada kompresor digunakan untuk mengetahui tekanan dan penambahan alat ukur temperatur pada lima titik yaitu pada discharge line, suction line, output kondensor, input evaporator, dan evaporator. Penelitian dilakukan dalam waktu 60 menit dengan pengambilan data pada menit ke 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, dan 60. Dari hasil penelitian didapatkan refrigeran LPG dapat meningkatkan prestasi kerja 36,2% lebih tinggi dibandingkan dengan refrigeran R22. Tetapi refrigeran LPG juga meningkatkan kerja kompresi 25,9% lebih tinggi dibandingkan dengan refrigeran R22 sehingga kompresor dengan refrigeran LPG lebih cepat panas. Penambahan fan dengan daya 14,4 Watt memiliki prestasi kerja yang paling baik karena dapat meningkatkan prestasi kerja atau COP sebesar 24,5% dan dapat menghasilkan keuntungan daya sebesar 183,509 Watt bila dibandingkan dengan tanpa penambahan fan.. Heroe. Poernomo. (2015),. melakukan. penelitian. dengan. cara. mengkondisikan udara pada ruangan yang berfungsi untuk mengatur kelembaban, pemanasan, dan pendinginan udara didalam ruangan tersebut. Pengkondisian ini bertujuan untuk memberikan kenyamanan, sehingga mampu mengurangi keletihan. Untuk mendapatkan suhu udara yang sesuai dengan yang diinginkan banyak alternatif yang dapat diterapkan, diantaranya adalah dengan menaikkan koefisien perpindahan kalor kondensasi dan dengan menambahkan kecepatan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44. udara pendingin pada kondensor sehingga akan diperoleh harga koefisien prestasi yang lebih besar. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah percobaan dengan menggunakan peralatan dari mesin refrigerasi sistem pendingin udara di laboratorium fluida, data-data yang dicatat yaitu suhu, tekanan, dan perbedaan tekanan di kompresor. Untuk membuat variasi putaran poros fan kondensor dilakukan dengan melakukan beberapa perubahan frekuensi motor listrik yang menggerakkannya. Variasi putaran motor listrik fan kondensor yang digunakan adalah 50 rpm sampai dengan 150 rpm. Data hasil pencatatan berupa tekanan dan temperatur selanjutnya diploy pada p-h diagram untuk refrigeran R22. Berdasarkan pembahasan dan perhitungan data yang diperoleh, dapat ditarik beberapa kesimpulan karakteristik dan unjuk kerja mesin pendingin, semakin besar laju aliran udara untuk mendinginkan kondensor maka besarnya koefisien prestasi semakin meningkat. Karena laju pelepasan kalor yang besar akan berimbas pada temperatur kondensor yang semakin rendah, sehingga dapat mencapai temperatur yang lebih rendah lagi pada keluaran evaporator. Jadi kerja kompresor lebih ringan pada variasi laju pelepasan kalor yang paling besar.. Boby Himawan Putra Prasetya dan Ary Bachtiar Krishna Putra (2013), melakukan penelitian tentang mesin pendingin Difusi Absorbsi COP dari mesin pendingin difusi absorbsi dengan desain generator yang berbeda. Pada penelitian ini eksperimen dilakukan dengan mendesain ulang generator pada mesin pendingin difusi absorbsi yang menggunakan pasangan refrigeran R22-DMF serta penambahan fan di kondensor. Hasil yang diperoleh dari pengujian untuk variasi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45. laju pendinginan dari 0,711 m/s hingga 2,291 m/s yaitu semakin tinggi laju pendinginan maka semakin baik performa pada sistem. Kapasitas pendinginan optimal adalah 142 Watt, COP tertinggi 0,96, laju aliran massa refrigeran terbesar ialah 0,72 gram/s, dan circulation ratio terendah yaitu 2,11..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODOLOGI PENELITIAN. 3.1. Objek Penelitian Objek penelitian adalah mesin penangkap air dari udara hasil buatan sendiri. Gambar dari skematik alat yang dipergunakan di dalam penelitian disajikan pada Gambar 3.1.. Gambar 3.1 Objek Penelitian. Keterangan pada Gambar 3.1 : a. Kipas b. Evaporator c. Pipa kapiler. 46.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47. d. Kompresor e. Kondensor f. Gelas ukur. 3.2. Variasi Penelitian Variasi penelitian dilakukan terhadap kondisi kipas yang digunakan untuk memadatkan udara yang masuk ke dalam evaporator, yaitu : putaran kipas 0 rpm, dengan putaran kipas 200 rpm atau laju aliran udara sebesar 1,94 m/s, dan dengan putaran kipas 250 rpm atau laju aliran udara sebesar 2,64 m/s.. 3.3. Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Penangkap Air dari Udara Dalam proses pembuatan mesin penangkap air dari udara ini, diperlukan alat dan bahan sebagai berikut : 3.3.1. Alat Peralatan yang digunakan dalam pembuatan mesin penangkap air dari udara, antara lain adalah : a. Gergaji kayu Gergaji kayu digunakan untuk memotong kayu yang akan dijadikan alas dan rangka samping mesin penangkap air dari udara. b. Palu Palu digunakan untuk memukul paku dalam pemasangan rangka dari mesin penangkap air dari udara..