PENGARUH JUMLAH KIPAS TERHADAP KARAKTERISTIK MESIN PENANGKAP AIR DARI UDARA

PENGARUH JUMLAH KIPAS TERHADAP KARAKTERISTIK

MESIN PENANGKAP AIR DARI UDARA

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin

Oleh :

WILLIAM ALEXANDER IRAWAN NIM : 175214127

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2019

THE EFFECT OF THE FAN NUMBER

AGAINST CHARACTERISTIC OF ATMOSPHERIC WATER

CAPTURER MACHINE

FINAL PROJECT

As partial fullfilment of the requirement

to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering

By :

WILLIAM ALEXANDER IRAWAN Student Number : 175214127

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2019

DI測Su皿Oleh・ 餌督輩餌もE良埠AWAN /￣      一「{   →

_∴二三二兎二∴遼

〆    ,「宣撫、、 -鳶鄭:高裁軒給料へ〇〇〇〇篇

Dosen Pe皿bimbing Skripsi

.●

MESIN PENANGKAP AIR DARI UDARA

NAMA NIM

Dipersiapkan d狐disusun oleh:

: WⅡ.LIAM ALEXANDER IRAWAN :175214127

Telah dipert血ankan di depan Dewan Peng叩 Pada tangga1 9 Desember 2019

〇、二や∴ Nama Le事喝 _    ′ Ketua S ekertaris Anggot a Su概も庇n轟直S.Sl , M M豹. ′ ●         ←-イ」 や0読轟sb狐d萌輔

Ir. P鏡関S‘ Kanisius Purwadi,

C., Ph.D.

M.T

Sl壷psl ini telah概t釦血a Sebagal Salah s細persy紺al狐 Unfuk memperoIch gelar Sa垂ma Tekn放

雪竜も__㌦ _

Yogyakarta, 9 Desember 2019

FakuItas Sains dan TcknoIogi

Universitas Sanata Dharma Dekan

図星堕

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak ada karya yang

Pemah digunakan untuk memperoleh gelar kesa互anaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepa叫ang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang Pemah ditulis atan diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara te巾山s diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 9 Desember 2019

三二

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini saya mahasiswa Universitas Sanata Dhama: Nama   : Wil]iam Alexander Irawan

MM     二175214127

De血pengembangan ilmu pengetahuan’Saya memberikan kepada Perpustckaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah ya埠g beg亘dul:

Pengaruh Jumlah Kipas te血adap Karakteristik Mesin Penangkap Air dari

○○丁 。

しIu鵜「塊

Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demjk王an saya memberikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menylmPan, mengalihkan ke

bentuk media yang lain, mengelolanya di intemet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu卓vn dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pemyataan ini saya buat dengan sebenar-benamya.

Yogyakarta, 9 Desember 2019 Yang menyatakan,

三二一

vii

ABSTRAK

Mesin penangkap air dari udara adalah alat yang bisa menangkap air dari udara karena udara mengandung uap air dan dapat diambil airnya melalui proses dehumidifikasi. Penelitian yang dilakukan di sini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh debit udara yang masuk ke mesin terhadap debit air yang dihasilkan. Tujuan dari penelitian ini adalah (a) merancang dan merakit mesin penangkap air dari udara dengan sumber daya dari energi listrik, (b) mengetahui jumlah air yang dihasilkan mesin penangkap air hasil rakitan perjamnya dengan melakukan variasi terhadap jumlah kipas yang menyala yang dipergunakan untuk memasukkan udara ke mesin penangkap air, (c) mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang dipergunakan dalam mesin penangkap air tesebut, meliputi: (1) nilai Qin, (2) nilai Qout, (3) nilai Win, (4) COPaktual, COPideal, dan efisiensi.

Penelitian dilakukan dengan melakukan eksperimen menggunakan mesin penangkap air dari udara yang dirakit dengan memanfaatkan mesin siklus kompresi uap yang terdiri dari kompresor berdaya 1 PK, refrigeran R410, pipa kapiler, evaporator, kondensor, kipas evaporator, dan kipas kondensor. Variasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah (a) kipas angin tidak menyala semua, (b) kipas angin yang menyala hanya satu, (c) kipas angin menyala keduanya. Eksperimen dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Sanata Dharma Yogyakarta.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (a) mesin penangkap air dari udara dapat dirancang dan dirakit serta dapat bekerja dengan baik seperti yang diharapkan, (b) banyaknya air yang dihasilkan mesin penangkap air dari udara yaitu sebesar 3,776 liter/2jam (tanpa ada kipas menyala), 4,015 liter/2jam (dengan satu kipas menyala), 4,218 liter/2jam (dengan dua kipas menyala), (c) mesin penangkap air dari udara yang menghasilkan volume air paling banyak memiliki: (1) nilai Qin sebesar 158,27 kJ_{/kg, (2) nilai Qout sebesar 186,217} kJ_{/kg, (3) nilai Win sebesar 27,947} kJ_{/kg, (4) nilai} COPaktual sebesar 5,6632, nilai COPideal sebesar 7,5305, nilai efisiensi sebesar 75,20%.

viii

ABSTRACT

Atmospheric water capturer machine is a device that can catch water from the air because air contains water vapor and water can be taken through the dehumidification process. The research conducted here is to find out how much influence the incoming wind flow to the engine on the discharge of water produced. The purpose of this study is (a) designing and assembling water catching machines from the air with a source of electrical energy, (b) determine the amount of water produced by the catching machine as a result of its hourly assembly by varying the number of lit fans that are used to enter the air to the water catching machine, (c) knowing the characteristics of the steam compression cycle machine used in the water catching machine, including: (1) Qin value, (2) Qout value, (3) Win value, (4) COPactual, COPideal, and efficiency.

The research was carried out by conducting experiments using air capture machines which were assembled using a steam compression cycle machine consisting of a 1 PK compressor, R410 refrigerant, capillary pipe, evaporator, condenser, evaporator fan, and condenser fan. Variations made in this study are (a) fan is not turned on both, (b) only one fan is turned on, (c) fan is turned on both. The experiment was conducted at the Sanata Dharma Mechanical Engineering Laboratory Yogyakarta.

The results showed that: (a) the water catching machine from the air can be designed and assembled and can work well as expected, (b) the amount of water produced by the catching machine from the air is 3,776 liters / 2 hours (without a fan running), 4,015 liters / 2 hours (with one fan running), 4,218 liters / 2 hours (with two fans running), (c) a water-catching machine that produces the most volume of water has: (1) a Qin value is 158.27 kJ_{/kg, (2) Qout value is 186,217} kJ_/kg, (3) Win value is 27,947 kJ/kg, (4) COPactual value is 5,6632, COPideal value is 7,5305, efficiency value is 75.20%.

Keywords: atmospheric water capturer machine, vapor compression cycle, refrigerant.

ix

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 Sarjana Teknik di bidang 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. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

3. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Dosen Pembimbing Skripsi. 4. Ir. Rines, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik.

5. Ir. Rines, M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

6. Ferry Irawan dan Silvia Tanuwijaya sebagai orang tua penulis yang selalu memberi semangat dan dorongan baik berupa materi maupun spiritual.

7. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas semua ilmu yang telah diberikan kepada penulis selama perkuliahan.

8. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, yang telah membantu penulis selama perkuliahan hingga selesainya penulisan skripsi ini.

9. Dicky dan Leonardi selaku teman sekelompok yang selalu memotivasi penulis untuk mengerjakan skripsi.

mengerjakan skripsi bersama.

11.Semua teman-teman Teknik Mesin dan pihak-Pihak yang tidak dapat saya

tuliskan namanya satu persatu.

Penulisan skripsl ini masih banyak kekurangan yang harus diperbaiki, untuk itu penulis berharap kritik dan saran dari berbagal Pihak demi PenyemPurnaan Skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagl Semua Pihak. Akhir kata, Pe肌Iis mengucapkan terima kasih.

Yogyakarta, 9 Desember 2019

Penulis,

三/

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

TITLE PAGE ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

HALAMAN PERNYATAAN ... v

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi

ABSTRAK ... vii

ABSTRACT ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR TABEL ... xviii

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 ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

1.6 Luaran Penelitian ... 5

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1 Dasar Teori ... 6

xii

2.1.2 Psychrometric Chart... 9

2.1.2.1 Parameter-parameter dalam Psychrimetric Chart ... 10

2.1.2.2 Proses-proses Pada Psychrometric Chart ... 12

2.1.2.3 Proses-proses yang Dialami Udara pada Mesin Penangkap Air ... 18

2.1.2.4 Proses Kondisi Udara yang Terjadi pada Mesin Penangkap Air dari Udara ... 20

2.1.2.5 Perhitungan-perhitungan pada Psychrometric Chart ... 21

2.1.3 Siklus Kompresi Uap pada Mesin Penangkap Air dari Udara ... 23

2.1.3.1 Siklus Kompresi Uap ... 23

2.1.3.1.1 Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap ... 24

2.1.3.1.2 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h dan Diagram T-s ... 25

2.1.3.2 Komponen Siklus Kompresi Uap ... 29

2.1.3.2.1 Komponen Utama ... 29

2.1.3.2.2 Komponen Pendukung ... 36

2.1.3.3 Perhitungan-perhitungan pada Siklus Kompresi Uap... 39

2.2 Tinjauan Pustaka ... 41

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 46

3.1 Objek Penelitian ... 46

3.2 Alat dan Bahan Perakitan Mesin Penangkap Air dari Udara ... 47

3.2.1 Alat ... 47

xiii

3.2.3 Alat Ukur Penelitian ... 51

3.3 Tata Cara Penelitian ... 54

3.3.1 Alur Penelitian ... 54

3.3.2 Pembuatan Mesin Penangkap Air dari Udara ... 56

3.4 Metode Penelitian... 57

3.5 Variasi Penelitian ... 57

3.6 Skematik Pengambilan Data ... 57

3.7 Cara Pengambilan Data ... 59

3.8 Cara Mengolah Data ... 60

3.9 Cara Mendapatkan Kesimpulan dan Saran ... 61

BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN... 62

4.1 Hasil Penelitian ... 62

4.2 Perhitungan dan Pengolahan Data ... 66

4.2.1 Perhitungan pada Diagram P-h ... 67

4.3 Psychrometric Chart ... 71

4.3.1 Perhitungan pada Psychrometric Chart ... 73

4.4 Pembahasan ... 76

4.4.1 Pembahasan Hasil Data Penelitian Terhadap Siklus Kompresi Uap ... 76

4.4.2 Pembahasan Hasil Data Penelitian Terkait Psychrometric Chart ... 80

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 86

xiv

5.2 Saran ... 86 DAFTAR PUSTAKA ... 88 LAMPIRAN ... 90

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Soho air water dispenser ... 7

Gambar 2.2 Fontus ... 8

Gambar 2.3 Magic water harvester ... 8

Gambar 2.4 Psychrometric chart ... 9

Gambar 2.5 Proses cooling dan dehumidifying ... 13

Gambar 2.6 Proses heating ... 13

Gambar 2.7 Proses cooling and humidifying ... 14

Gambar 2.8 Proses cooling ... 15

Gambar 2.9 Proses humidifying ... 16

Gambar 2.10 Proses dehumidifying ... 16

Gambar 2.11 Proses heating and dehumidifying ... 17

Gambar 2.12 Proses heating and humidifying ... 18

Gambar 2.13 Siklus kerja mesin penangkap air dari udara ... 18

Gambar 2.14 Proses udara yang terjadi pada psychrometric chart ... 20

Gambar 2.15 Rangkaian komponen utama siklus kompresi uap ... 24

Gambar 2.16 Siklus kompresi uap pada diagram P-h dengan proses subcooling dan superheating ... 25

Gambar 2.17 Siklus kompresi uap pada diagram T-s dengan proses subcooling dan superheating ... 26

Gambar 2.18 Kompresor rotary ... 30

Gambar 2.19 Kondensor ... 33

xvi

Gambar 2.21 Evaporator ... 34

Gambar 2.22 Refrigeran ... 36

Gambar 2.23 Filter ... 37

Gambar 2.24 Low pressure gauge ... 37

Gambar 2.25 High pressure gauge ... 38

Gambar 2.26 Kipas ... 38

Gambar 3.1 Objek penelitian ... 46

Gambar 3.2 Termokopel dan penampil suhu digital ... 51

Gambar 3.3 Hygrometer analog ... 51

Gambar 3.4 Gelas ukur ... 52

Gambar 3.5 Timbangan digital ... 52

Gambar 3.6 Anemometer... 53

Gambar 3.7 Skematik alur penelitian ... 54

Gambar 3.8 Posisi alat ukur ... 57

Gambar 4.1 Diagram P-h pada variasi kedua kipas menyala ... 65

Gambar 4.2 Proses udara yang terjadi pada pyschrometric chart dengan variasi 2 kipas menyala ... 70

Gambar 4.3 Energi kalor yang diserap oleh evaporator (Qin) untuk semua variasi ... 75

Gambar 4.4 Besar kalor yang dilepas kondensor (Qout) untuk semua variasi ... 76

Gambar 4.5 Nilai kerja kompresor (Win) untuk semua variasi ... 76

Gambar 4.6 COPaktual untuk semua variasi ... 77

xvii

Gambar 4.8 Efisiensi untuk semua variasi ... 78

Gambar 4.9 Laju aliran massa yang diembunkan ... 80

Gambar 4.10 Besarnya perubahan kandungan uap air persatuan massa udara ... 80

Gambar 4.11 Laju aliran massa udara ... 81

Gambar 4.12 Debit aliran udara ... 82

xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data hasil penelitian dengan variasi tanpa kipas dinyalakan... 62

Tabel 4.2 Data hasil penelitian dengan variasi satu kipas dinyalakan ... 63

Tabel 4.3 Data hasil penelitian dengan variasi dua kipas dinyalakan ... 64

Tabel 4.4 Nilai entalpi (h) dalam satuan kJ/kg ... 65

Tabel 4.5 Data untuk hasil perhitungan Qin ... 67

Tabel 4.6 Data untuk hasil perhitungan Qout ... 67

Tabel 4.7 Data untuk hasil perhitungan Win ... 68

Tabel 4.8 Data untuk hasil perhitungan COPaktual ... 68

Tabel 4.9 Data untuk hasil perhitungan COPideal ... 69

Tabel 4.10 Data untuk hasil perhitungan efisiensi ... 70

Tabel 4.11 Data untuk nilai RH ... 71

Tabel 4.12 Data untuk perhitungan (ṁ air) ... 72

Tabel 4.13 Data untuk perhitungan (ΔW) ... 73

Tabel 4.14 Data untuk hasil perhitungan (𝑚̇ udara) ... 74

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kesulitan untuk mendapatkan air bersih dari dalam tanah merupakan masalah yang cukup serius dewasa ini. Berdasarkan penjelasan Ditjen Cipta Karya, Danny Sutjiono pada akhir 2013, baru sekitar separuh dari jumlah penduduk Indonesia, 57,35 persen atau sekitar 36,7 juta kepala keluarga yang mendapatkan akses layanan air minum. Data Badan Pusat Statistik (BPS) menyatakan capaian akses air bersih yang layak saat ini baru mencapai 72,55 persen. Para penduduk yang tidak terakses oleh pipanisasi, terpaksa mendapatkan air dari sungai. Sedangkan menurut mantan Wakil Menteri Pekerjaan Umum Hermanto Dardak (Juni 2014), 73 persen dari 53 sungai utama di Indonesia telah tercemar oleh bahan organik dan kimia baik dari limbah industri maupun limbah rumah tangga, pencemaran tertinggi terjadi di wilayah perkotaan.

Dalam dunia sains ada beberapa indikator air bersih yang harus di penuhi. Jika beberapa indikator tersebut tidak terpenuhi maka belum bisa disebut sebagai air bersih. Indikator dari air bersih adalah (1) pH-nya berada antara 6,5-8,5, (2) tidak berbau, (3) tidak mengandung padatan, (4) tidak mengandung bakteri pathogen, dan (5) jernih atau tidak keruh.

Mengambil air dari udara adalah cara yang memungkinkan untuk mendapat air bersih adalah karena udara mengandung uap air. Banyaknya kandungan massa uap air di dalam setiap 1 kg udara dinyatakan dengan kelembaban spesifik. Semakin besar nilai kelembaban spesifik, semakin banyak kandungan air di dalam udara.

Kelembaban spesifik berhubungan dengan kelembaban relatif. Kelembaban relatif adalah banyaknya kandungan air di dalam udara dibandingkan dengan banyaknya kandungan air maksimal yang dapat dikandung udara pada kondisi udara yang sama.

Udara dapat diambil airnya dengan melalui proses dehumidifikasi. Udara akan mengalami proses penurunan kandungan air, bilamana suhu dari udara diturunkan sampai nilai kelembaban udara relatifnya mencapai 100%. Pada saat kondisi udara mencapai kelembaban relatif 100%, uap air di udara akan mulai mengembun. Jika suhu udara diturunkan lebih rendah lagi, maka banyaknya air yang dapat diambil dari udara semakin besar.

Menggunakan gambaran singkat di atas, maka kita akan bisa mendapatkan air yang bersih dengan menangkap air itu melalui udara. Karena dijaman sekarang menangkap air dari udara adalah salah satu cara yang mudah untuk mendapatkan air bersih, terutama di kota-kota besar yang kebanyakan sumber air sudah dibangun gedung-gedung yang tinggi atau sudah tercemar oleh sampah-sampah dari limbah pabrik maupun limbah rumah tangga.

Dengan latar belakang tersebut, penulis tertarik dengan penelitian mengenai penangkap air dari udara dengan mesin siklus kompresi uap, yang pada akhirnya diharapkan dapat meningkatkan presentase air bersih dan berguna bagi masyarakat luas yang kesusahan mendapatkan air bersih dari dalam tanah maupun dari sungai. Dengan memvariasikan jumlah kipas yang digunakan untuk memadatkan udara, output yang diharapkan juga dapat mengetahui debit air yang dihasilkan dengan variasi jumlah kipas yang berbeda-beda.

1.2 Rumusan masalah

Rumusan masalah adalah sebagai berikut:

a. Bagaimanakah merancang dan merakit mesin penangkap air dari udara? b. Berapakah jumlah air yang dihasilkan oleh mesin penangkap air dari udara

dalam satu jamnya?

c. Bagaimanakah karakteristik mesin penangkap air dari udara yang menggunakan mesin siklus kompresi uap?

1.3 Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian tentang mesin penangkap air ini adalah:

a. Merancang dan merakit mesin penangkap air dari udara dengan sumber daya dari energi listrik.

b. Mengetahui jumlah air yang dihasilkan mesin penangkap air hasil rakitan perjamnya dengan melakukan variasi terhadap jumlah kipas yang dipergunakan untuk memasukkan udara ke mesin penangkap air.

c. Mengetahui karakteristik mesin penangkap air dari udara yang mengggunakan mesin siklus kompresi uap, meliputi:

1. Besarnya energi yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (Qin). 2. Besarnya energi yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout) 3. Besarnya energi yang digunakan untuk menggerakkan kompresor (Win) 4. Nilai COPaktual, COPideal, dan efisiensi.

1.4 Batasan-batasan dalam pembuatan mesin

Batasan-batasan yang diambil dalam pembuatan mesin penangkap air ini adalah:

a. Mesin penangkap air dari udara ini bekerja dengan menggunakan mesin siklus kompresi uap dengan komponen utama diantaranya adalah kompresor, evaporator, kondensor, pipa kapiler, refrigeran, kipas evaporator, dan kipas kondensor.

b. Mesin penangkap air ini menggunakan 2 buah kipas angin dengan daya 35 Watt dan berdiameter 25 cm yang digunakan untuk memadatkan udara.

c. Mesin penangkap air ini menggunakan kompresor dengan daya 1 PK atau 745 Watt, komponen utama yang lain ukurannya menyesuaikan besarnya daya kompresor.

d. Mesin penangkap air ini menggunakan refrigeran R410a.

e. Mesin penangkap air dari udara ini menggunakan tegangan listrik satu fasa dengan tegangan 220 Volt.

f. Komponen utama dari mesin siklus kompresi uap menggunakan komponen umum yang dijual di pasaran.

g. Suhu kerja kondensor lebih tinggi dari suhu udara luar. h. Suhu kerja evaporator lebih rendah dari suhu udara luar.

i. Pada diagram P-h dan diagram T-s diasumsikan tanpa pemanasan lanjut. j. Dimensi dari mesin penangkap air dari udara adalah 170 cm x 100 cm x 80 cm. 1.5 Manfaat penelitian

Manfaat dari penelitian tentang mesin penangkap air ini adalah:

a. Berkontribusi dalam memberikan alternatif bagaimana mendapatkan air bersih dan sehat dengan sumber air alternatif yang bukan dari tanah yaitu dari udara. b. Berkontribusi dalam menambah kasanah ilmu pengetahuan terutama tentang

mesin penangkap air dari udara yang bekerja dengan sumber energi listrik yang dapat ditempatkan di perpustakaan atau dipublikasikan pada khalayak ramai. c. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi peneliti yang

melakukan penelitian terkait dengan mesin penangkap air dari udara. 1.6 Luaran Penelitian

Luaran penelitian dari penelitian mesin penangkap air dari udara adalah dihasikannya teknologi tepat guna berupa mesin penangkap air dari udara yang dapat digunakan oleh masyarakat luas.

6

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, jika diklasifikasikan jadi 2 kelompok besar, secara konvensional dan secara modern. Cara konvensional bisa menggunakan jaring-jaring untuk menangkap air. Cara modern ada beberapa, diantaranya adalah: (a) Soho Air Water Dispenser, (b) Fontus, (c) Magic Water Harvester.

a. Soho Air Water Dispenser

Soho air water dispenser adalah teknologi penghasil air dari udara yang berasal

dari Amerika. Cara kerja mesin ini cukup sederhana, mesin menghimpun partikel-partikel air dari atmosfer atau udara melalui filter udara elektrostatis dengan konsep teknologi perpindahan fasa yaitu kondensasi atau pengembunan. Untuk menghilangkan polutan-polutan dari udara (suspensi padat, bahan-bahan kimia, bakteri, virus) dengan teknologi pemurnian dan penyaringan yang dilengkapi dengan beberapa filter (bio ceramic filter, carbon active filter, mineral filter, dan

reverse osmosis filter) selanjutnya proses akhir air akan melalui proses disinfektasi

dengan menggunakan cahaya ultraviolet sehingga air yang dihasilkan layak untuk diminum dan baik untuk kesehatan.

Gambar 2.1 Soho air water dispenser (Sumber: graysonline.com) b. Fontus

Teknologi selanjutnya terbilang cukup menarik dan mudah penggunaannya. diciptakan oleh Kristof Retezar dan menyabet penghargaan James Dyson Award. Alat ini dipergunakan untuk para pengguna sepeda karena alat ini tinggal dipasang di sepeda. Prinsip kerjanya yakni pendinginan termoelektrik. Fontus dapat memanen 0,5 liter air selama satu jam bersepeda. Pada bagian tengah Fontus, terdapat pendingin kecil elemen Peltier yang terbagi menjadi dua bagian: sisi atas dingin dan sisi bawah panas. Sistem panas-dingin ini bekerja dari energi listrik yang dihasilkan panel surya pada bagian atas Fontus untuk menciptakan pengembunan dan pendinginan udara yang panas dan lembab. Saat sepeda dikendarai, udara akan masuk pada ruangan bawah dan menyejukkan bagian yang panas. Selanjutnya, udara masuk ke ruangan atas dan alirannya diperlambat dengan dinding-dinding kecil sehingga memberikan kesempatan bagi udara untuk melepaskan molekul-molekul airnya. Titik-titik air lalu mengalir ke dalam botol yang dipasang vertikal. Segala jenis botol plastik PET ukuran 0,5 liter bisa digunakan.

Gambar 2.2 Fontus (Sumber: fontus.at) c. Magic Water Harvester

Mesin ini merupakan alat hasil dari kreasi Mahasiswa UGM. Mesin ini memiliki 4 komponen utama yaitu peltier, heat sink, fan, dan power supply. Mesin ini bekerja dengan menggunakan prinsip titik embun. Untuk mengubah udara menjadi air dilakukan dengan mengkontakkan udara lingkungan dengan plat (heat sink) bersuhu di bawah titik embunnya. Dengan begitu, akan terjadi pengembunan dan embun-embun yang ada menggumpal menjadi tetes-tetesan air.

Gambar 2.3 Magic Water Harvester (Sumber: https://tpb.tp.ugm.ac.id)

2.1.2 Psychrometric Chart

Data-data sekunder juga di perlukan dalam penelitian ini. Salah satu mendapatkan data sekunder adalah dengan menggunakan psychrometric chart.

Psychrometric Chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan

parameter-parameter udara pada keadaan tertentu. Untuk mengetahui nilai parameter-parameter udara seperti entalpi (h), kelembapan 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 parameter 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 menunjukkan contoh diagram dari psychrometric chart.

Gambar 2.4 Psychrometric Chart (Sumber: fenix.tecnico.ulisboa.pt)

2.1.2.1 Parameter-parameter dalam 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) Specific Volume (SpV), (f)

Relative Humidity (RH). Gambar 2.4 menunjukkan parameter-parameter pada

psychrometric chart. Berikut adalah penjelasan lebih detail tentang

parameter-parameter dalam psychrometric chart:

a. Dry-bulb Temperature (Tdb)

Dry-bulb Temperature merupakan temperatur yang diukur dan dibaca

melalui skala termometer sensor kering dan terbuka. Temperatur DB dibaca dalam o_{F, atau} o_{C, (}o_{R atau K), namun temperatur yang dibaca ini tidak tepat karena} pengaruh radiasi panas. Suhu DB ini merupakan ukuran panas sensibel. Perubahan suhu DB menunjukkan adanya perubahan panas sensibel.

b. Wet-bulb Temperature (Twb)

Wet-bulb Temperature adalah kondisi temperatur saat terjadi kesetimbangan

antara campuran udara dan uap air. Temperatur bola basah diukur menggunakan termometer yang ditempatkan pada aliran udara minimal 5 m/s. Sensor termometer WB dibalut kain kassa basah untuk menghindari radiasi panas. Suhu WB merupakan ukuran panas total (entalpi). Perubahan suhu WB menunjukkan adanya perubahan panas total.

Dew-point Temperature adalah suhu di mana udara mulai menunjukkan aksi

pengembunan ketika didinginkan. Temperatur DP ditandai sebagai titik sepanjang garis saturasi. Pada saat udara ruang mengalami saturasi (jenuh) maka besarnya suhu DB sama dengan suhu WB dan DP (Parish dan Putman, 1977). Temperatur DP merupakan ukuran panas laten pada sistem. Perubahan temperatur DP menunjukkan adanya perubahan panas laten atau adanya perubahan kandungan uap air di udara.

d. Specific Humidity (W)

Spesific Humidity adalah massa kandungan uap air di dalam setiap satu

kilogram udara kering (kgair_{/kg udara kering).}

e. Specific Volume (SpV)

Specific Volume 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 persentase perbandingan jumlah air yang

terkandung dalam 1 m3 dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 m3 _tersebut.

g. Entalpi

Entalpi merupakan energi kalor yang dimiliki oleh suatu zat pada temperatur tertentu, atau jumlah energi kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 kg udara

kering dan sekian kg air (dalam fasa cair) dari 0o_{C sampai mencapai t}o_{C dan} menguapkannya menjadi uap air (fase gas). Entalpi dinyatakan dalam satuan kJ/kg. Harga entalpi dapat diperoleh sepanjang skala di atas garis saturasi.

2.1.2.2 Proses-proses pada Psychrometric Chart

Proses-proses yang terjadi pada psychrometric chart antara lain : (a) proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying), (b) proses pemanasan (heating), (c) proses pendinginan dan penaikkan kelembapan (cooling

and humidifying), (d) proses pendinginan (cooling), (e) proses penaikkan

kelembapan (humidifying), (f) proses penurunan kelembapan (dehumidifying), (g) proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying), (h) proses pemanasan dan penaikkan kelembapan (heating and humidifying). Berikut adalah penjelasan yang lebih rinci tentang proses-proses yang terjadi pada

pyschrometric chart:

a. Proses Pendinginan dan Penurunan Kelembapan (cooling and dehumidifying) Proses pendinginan dan penurunan kelembaban adalah proses penurunan kalor sensibel dan kalor laten udara dengan cara melewatkan udara pada koil pendingin dimana temperaturnya lebih rendah dari temperatur udara. Pada proses pendinginan dan penurunan kelembaban terjadi penurunan pada temperatur bola kering (Tdb), temperatur bola basah (Twb), entalpi, volume spesifik (SpV), temperatur titik embun (Tdp), dan kelembaban spesifik (W). Gambar 2.5 menyajikan proses cooling and dehumidifying pada psychrometric chart.

Gambar 2.5 Proses Cooling and Dehumidifying b. Proses Pemanasan (heating)

Proses pemanasan adalah proses penambahan kalor sensibel ke udara sehingga temperatur udara tersebut naik. Proses ini disebabkan oleh perubahan temperatur bola kering (DB) udara tanpa perubahan rasio kelembapan. Pada proses ini terjadi peningkatan pada temperatur bola kering (Tdb), temperatur bola basah (Twb), entalpi, volume spesifik (SpV). Sedangkan temperatur titik embun (Tdp), dan kelembapan spesifik (W) tetap konstan. Gambar 2.6 menyajikan proses heating pada psychrometric chart.

Gambar 2.6 Proses Heating

1 2

W1=W2

1 2

c. Proses Pendinginan dan Penaikkan Kelembapan

Proses pendinginan dan penaikkan kelembapan bertujuan untuk menurunkan temperatur dan menaikkan kandungan air dalam udara dengan cara melewatkan udara pada ruangan semburan air yang temperaturnya lebih rendah dari temperatur udara, tetapi lebih tinggi dari titik embun udara sehingga temperatur akan mengalami penurunan dan rasio kelembapan akan mengalami peningkatan. Proses ini menyebabkan perubahan pada temperatur bola kering (Tdb), temperatur bola basah (Twb), dan kelembapan spesifik (W). Pada proses ini terjadi penurunan pada temperatur bola kering (Tdb) dan volume spesifik (SpV), sedangkan pada temperatur bola basah (Twb), temperatur titik embun (Tdp), kelembapan spesifik (W), dan kelembapan relatif (RH) mengalami peningkatan. Gambar 2.7 menyajikan proses cooling and humidifying pada psychrometric chart.

Gambar 2.7 Proses Cooling and Humidifying

d. Proses Pendinginan (cooling)

Proses pendinginan adalah proses pengambilan kalor sensibel dari udara sehingga temperatur udara tersebut mengalami penurunan. Proses ini disebabkan

1 2

oleh perubahan temperatur bola kering udara tanpa perubahan rasio kelembapan. Pada proses pendinginan terjadi penurunan pada temperatur bola kering (Tdb), temperatur bola basah (Twb), dan volume spesifik (SpV). Sedangkan terjadi peningkatan pada kelembapan relatif (RH). Pada kelembapan spesifik (W) dan temperatur titik embun (Tdp) tidak terjadi perubahan atau konstan. Gambar 2.8 menyajikan proses cooling pada psychrometric chart.

Gambar 2.8 Proses Cooling e. Proses Penaikkan Kelembaban (humidifying)

Proses pelembapan adalah proses penambahan kandungan uap air ke udara sehingga terjadi kenaikan entalpi dan rasio kelembapan. Pada proses ini terjadi perubahan kalor laten tanpa disertai perubahan kalor sensibel. Pada proses penaikkan kelembaban terjadi peningkatan pada entalpi, temperatur bola basah (Twb), kelembapan spesifik (W) dan temperatur titik embun (Tdp). Gambar 2.9 menyajikan proses humidifying pada psychrometric chart.

1 2

Gambar 2.9 Proses Humidifying f. Proses Penurunan Kelembapan (dehumidifying)

Proses penurunan kelembapan adalah proses pengurangan kandungan uap air ke udara sehingga terjadi penurunan entalpi, temperatur bola basah (Twb), temperatur titik embun (Tdp), kelembapan spesifik (W) dan rasio kelembapan serta terjadi perubahan kalor laten tanpa disertai perubahan kalor sensibel. Gambar 2.10 menyajikan proses dehumidifying pada psychrometric chart.

Gambar 2.10 Proses Dehumidifying

g. Proses Pemanasan dan Penurunan Kelembapan (heating and dehumidifying)

1 2 2 1 Tdb1=Tdb2 Tdb1=Tdb2

Pada proses pemanasan dan penurunan kelembapan udara mengalami pendinginan dahulu sampai temperaturnya dibawah titik embun udara, pada temperatur ini udara mengalami pengembunan sehingga kandungan uap air akan berkurang. Pada proses ini terjadi penurunan kelembapan spesifik (W), entalpi, temperatur bola basah (Twb), kelembapan relatif (RH). Tetapi pada temperatur bola kering (Tdb) mengalami peningkatan. Gambar 2.11 menyajikan proses

heating and dehumdifying pada psychrometric chart.

Gambar 2.11 Proses Heating and Dehumidifying

h. Proses Pemanasan dan Penaikkan Kelembapan (heating and humidifying) Pada proses pemanasan dan penaikkan kelembapan udara dipanaskan disertai dengan penambahan uap air, sehingga didapatkan peningkatan kalor sensibel dan kalor laten secara bersamaan. Pada proses ini terjadi peningkatan kelembapan spesifik (W), entalpi, temperatur bola kering (Tdb), dan temperatur bola basah (Twb). Gambar 2.12 menyajikan proses heating and humidifying pada

psychrometric chart.

1

Gambar 2.12 Proses Heating and Humidifying

2.1.2.3 Proses-proses yang Dialami Udara pada Mesin Penangkap Air

Proses-proses yang dialami udara pada mesin penangkap air yang dibuat untuk penelitian disajikan pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Siklus kerja mesin penangkap air dari udara

1 2

Keterangan Gambar 2.13: 1 : Kompresor 2 : Kondensor 3 : Filter 4 : Pipa kapiler 5 : Evaporator 6 : Kipas 7 : Kipas kondensor

A : Udara luar yang akan masuk ke dalam mesin. B : Udara sebelum masuk evaporator.

C : Tempat terjadinya proses pengembunan udara. D : Udara yang keluar dari evaporator.

E : Udara yang keluar dari kondensor.

P1 : Pressure gauge untuk mengukur tekanan kerja evaporator. P2 : Pressure gauge untuk mengukur tekanan kerja kondensor.

Dari Gambar 2.13 dapat dilihat bahwa mesin siklus kompresi uap memiliki empat komponen utama yaitu (a) kompresor, yang berfungsi untuk mengubah fluida kerja/refrigeran yang berupa gas bertekanan rendah menjadi gas yang bertekanan tinggi. Gas bertekanan tinggi kemudian dialirkan menuju kondensor. (b) kondensor, yang berfungsi mengubah gas bertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi yang kemudian ditampung sementara di akumulator sebelum dialirkan ke pipa kapiler. (c) pipa kapiler, yang berfungsi untuk menurunkan suhu dan tekanan cairan refrigeran secara drastis. Tetapi

sebelum masuk ke pipa kapiler akan dilewatkan filter terlebih dahulu untuk menghindari kotoran yang ikut masuk ke dalam pipa kapiler, kemudian dari pipa kapiler akan dialirkan ke evaporator. (d) evaporator, yang berfungsi untuk menyerap kalor dari udara melalu sirip yang ada pada evaporator sehingga udara di ruangan menjadi dingin, karena udara luar yang sudah dilewatkan melalui sirip evaporator pasti suhunya akan menurun.

2.1.2.4 Proses Kondisi Udara yang Terjadi pada Mesin Penangkap Air dari Udara

Proses perlakuan udara yang terjadi di dalam mesin penangkap air dari udara pada Psychrometric Chart disajikan dalam Gambar 2.14 proses perlakuan udara meliputi : (a) proses heating and humidifying, (b) proses pendinginan udara (cooling), (c) proses pendinginan dan pengembunan uap air dari udara (cooling

and dehumidifying), (d) proses pemanasan udara (heating).

Gambar 2.14 Proses udara yang terjadi pada psychrometric chart a. A-B

Proses dari A ke B adalah proses pemanasan dan penaikkan kelembaban spesifik udara. Pada proses ini pemadatan dibantu oleh dua buah kipas angin yang berfungsi untuk memadatkan udara. Pada proses ini terjadi kenaikkan pada kelembaban spesifik dan suhu udara kering.

b. B-C

Proses dari B ke C adalah proses pendinginan yang dilakukan oleh evaporator. Suhu udara bergerak menuju suhu titik embun udara. Kondisi di titik C, udara memiliki kelembapan sebesar 100%.

c. C-D

Proses dari C ke D adalah proses pendinginan dan pengembunan udara yang dilakukan oleh evaporator. Proses berlangsung pada kelembapan udara 100%. Nilai kelembapan spesifik menjadi menurun. Hal ini dikarenakan sebagian uap air telah mengalami pengembunan ketika udara didinginkan di evaporator. d. D-E

Proses dari D ke E adalah proses pemanasan yang dilakukan oleh kondensor dan kompresor. Pada proses ini terjadi peningkatan suhu udara, hal ini terjadi karena udara melewati kondensor dimana 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.

Δt

Dari data yang diperoleh melalui penelitian dan menggunakan

psychrometric chart dapat dihitung: (a) Laju aliran massa air yang diembunkan,

(b) Besarnya perubahan kandungan uap air persatuan massa udara, (c) Laju aliran massa udara, (d) Debit aliran udara.

a. Laju aliran massa air yang diembunkan (ṁ air)

Laju aliran massa air yang diembunkan dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.1):

ṁ air

=

m air …(2.1)

Pada Persamaan (2.1):

ṁ air : Laju aliran massa air (kg_/jam)

m air : Jumlah air yang dihasilkan (kg)

∆t : Selang waktu yang digunakan (jam)

b. Besarnya perubahan kandungan uap air persatuan massa udara (∆w)

Besarnya perubahan kandungan uap air persatuan massa udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.2).

∆W = WA-WB …(2.2)

Pada Persamaan (2.2) :

∆W : Pertambahan kandungan uap air (kgair/kgudara)

WA : Kelembapan spesifik udara setelah masuk evaporator (kgair/kgudara) WB : Kelembapan spesifik udara setelah keluar evaporator (kgair/kgudara)

WA-WB

ρ udara

c. Laju aliran massa udara (𝑚̇ udara)

Laju aliran massa udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.3).

ṁ

udara

=

ṁair …(2.3)

Pada Persamaan (2.3) :

WA : Kelembapan spesifik udara setelah masuk evaporator (kgair/kgudara) WB : Kelembapan spesifik udara setelah keluar evaporator (kgair/kgudara) ṁudara : Laju aliran massa udara (kgudara/jam)

ṁair : Laju aliran massa air (kgudara/jam)

d. Debit aliran udara (𝑣̇)

Debit aliran udara dapat dihitung dengan Persamaan (2.4).

𝑣̇

=

ṁudara …(2.4)

Pada Persamaan (2.4) :

𝑣̇ : Debit aliran udara (m3 / jam)

𝑚̇ udara : Laju aliran massa udara(kgudara/ jam)

𝜌udara : Massa jenis udara (1,2 kgudara / m3)

2.1.3 Siklus Kompresi Uap pada Mesin Penangkap Air dari Udara

Siklus kompresi uap merupakan siklus yang menggunakan kompresor sebagai alat kompresi refrigeran, yang dalam tekanan rendah akan menyerap kalor dari tempat yang didinginkan, kemudian masuk pada sisi penghisap dimana refrigeran tersebut ditekan di dalam kompresor sehingga berubah menjadi uap bertekanan tinggi yang dikeluarkan pada sisi keluaran. Suhu kerja evaporator lebih rendah dibandingkan dengan suhu udara yang melewati evaporator, begitu juga dengan suhu kerja kondensor yang lebih tinggi dari suhu udara yang melewati kondensor.

2.1.3.1.1 Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap

Rangkaian komponen utama pada siklus kompresi uap yang digunakan pada mesin penangkap air dari udara dapat dilihat pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Rangkaian komponen utama Siklus Kompresi Uap

Qin adalah besarnya energi kalor yang dihisap oleh evaporator persatuan massa refrigeran, Qout adalah besarnya energi kalor yang dikeluarkan atau dilepaskan oleh kondensor persatuan massa refrigeran sedangkan Win adalah

Qin Win Qout Pipa kapiler Kondensor Evaporator Kompresor

kerja yang dilakukan oleh kompresor persatuan massa refrigeran. Dalam penelitian ini Qin dihisap dari udara yang dialirkan ke evaporator oleh kipas evaporator dan Qout adalah kalor yang dilepaskan dari kondensor ke udara yang melewati kondensor.

2.1.3.1.2 Siklus Kompresi Uap pada Diagaram P-h dan Diagram T-s

Siklus kompresi uap jika digambarkan pada diagram P-h dan diagaram T-s dapat dilihat di Gambar 2.16 dan Gambar 2.17.

Gambar 2.16 Siklus kompresi uap pada diagram P-h dengan proses

subcooling dan superheating 2a

T

eka

n

Gambar 2.17 Siklus kompresi uap pada diagram T-s dengan proses

subcooling dan superheating

Dalam siklus kompresi uap terdapat beberapa proses yaitu:

a. Proses 1-2: Proses Kompresi

Proses kompresi dimulai ketika refrigeran meninggalkan evaporator. Masuknya refrigeran ke dalam kompresor melalui pipa masukan kompresor (intake). Ditinjau dari wujud, suhu, dan tekanan, ketika akan masuk ke dalam kompresor, refrigeran berwujud gas atau uap, bertemperatur rendah dan bertekanan rendah. Selanjutnya, melalui kompresor, refrigeran dikondisikan tetap berwujud gas, tetapi memiliki tekanan dan suhu tinggi. Hal tersebut bisa dilakukan karena kompresor dapat menghisap gas dan mengompresikan refrigeran hingga mencapai tekanan kondensasi. Setelah tekanan dan suhu

T em pe ra tu r

refrigeran diubah, selanjutnya refrigeran dialirkan menuju kondensor. Selanjutnya adalah proses kondensasi.

b. Proses 2-2a: Proses Desuperheating

Pada proses desuperheating ini terjadi proses penurunan suhu pada tekanan yang tetap. Proses ini terjadi ketika refrigeran mulai memasuki kondensor. Refrigeran gas panas lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan suhunya sampai memasuki titik gas jenuh dan dapat berlangsung karena suhu refrigeran yang ada di dalam pipa kondensor lebih tinggi dibandingkan dengan suhu lingkungan di sekitar kondensor.

c. Proses 2a-3a: Proses Kondensasi

Proses kondensasi sudah dimulai ketika refrigeran meninggalkan kondensor. Refrigeran berwujud gas yang bertekanan dan bertemperatur tinggi dialirkan menuju kondensor. Di dalam kondensor wujud gas refrigeran berubah menjadi wujud cair. Panas yang dihasilkan refrigeran dipindahkan ke udara di luar pipa kondensor. Agar proses kondensasi lebih efektif digunakan fan yang dapat menghembuskan udara luar tepat di permukaan pipa kondensor. Setelah melewati proses kondensasi, refrigeran berwujud cair yang bertemperatur lebih rendah tetapi tekanan refrigeran masih tinggi. Selanjutnya refrigeran dialirkan menuju pipa kapiler.

d. Proses 3a-3: Proses Subcooling

Proses subcooling disebut juga dengan proses pendinginan lanjut. Pada proses ini terjadi pelepasan kalor dari refrigeran ke lingkungan di sekitarnya,

sehingga suhu refrigeran keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dari suhu cair jenuh (atau menjadi kondisi cair lanjut). Hal ini agar refrigeran dapat lebih mudah mengalir dalam pipa kapiler. Pada proses subcooling, entalpi dan entropi dari refrigeran mengalami penurunan. Proses subcooling terjadi pada tekanan yang tetap

e. Proses 3-4: Proses Throttling

Proses throttling merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang konstan. Proses ini berlangsung selama refrigeran mengalir di dalam pipa kapiler. Pada proses ini refrigeran mengalami perubahan fase dari cair lanjut menuju ke fase campuran (campuran fase cair dan fase gas). Akibat dari penurunan tekanan tersebut, suhu refrigeran mengalami penurunan juga. Suhu keluar pipa kapiler diasumsikan sama dengan suhu kerja evaporator. Entropi refrigeran mengalami kenaikan pada proses ini.

f. Proses 4-1a: Proses Evaporasi

Proses evaporasi dimulai ketika refrigeran akan masuk ke dalam evaporator. Dalam keadaan ini refrigeran berwujud cair bertemperatur rendah, dan bertekanan rendah. Kondisi refrigeran semacam ini dimanfaatkan untuk mendinginkan udara luar yang melewati permukaan evaporator. Proses yang terjadi di balik proses udara ruangan yang mempunyai temperatur lebih tinggi dibandingkan dengan refrigeran yang mengalir di evpaporator. Karena juga bekerja menyerap panas udara di dalam ruangan, wujud refrigeran cair akan berubah menjadi wujud gas. g. Proses 1a-1: Proses Superheating

masih terjadi adanya aliran kalor dari lingkungan ke refrigeran meskipun refrigeran sudah mencapai suhu gas jenuh. Akibatnya refrigeran yang akan masuk ke kompresor berada pada fase gas panas lanjut (gas suhu refrigeran lebih tinggi dari suhu gas jenuh). Pada proses ini akan mengakibatkan kenaikan suhu refrigeran. Nilai entalpi juga akan mengalami kenaikan.

2.1.3.2 Komponen Siklus Kompresi Uap

Komponen yang digunakan untuk menyusun mesin siklus kompresi uap pada dasarnya dibagi menjadi dua yaitu komponen utama dan komponen pendukung. Berikut adalah penjabaran lengkapnya:

2.1.3.2.1 Komponen Utama

Komponen utama adalah komponen yang harus ada dalam sistem yang akan bekerja. Disebut sebagai komponen utama karena jika salah satu dari komponen tersebut hilang atau tidak ada maka sistem tidak akan bisa bekerja dengan senagaimana mestinya. Komponen utama dalam mesin siklus kompresi uap terdiri dari empat komponen. Komponen tersebut adalah (a) Kompresor, (b) Kondensor, (c) Pipa kapiler, (d) Evaporator, dan (e) Refrigeran. Berikut adalah penjelasannya:

a. Kompresor

Fungsi kompresor layaknya fungsi jantung pada tubuh manusia dan refrigeran sebagai darahnya. Kompresor memiliki dua saluran, yaitu saluran hisap atau yang disebut suction dan saluran buang atau yang disebut discharge. Saluran hisap dihubungkan dengan evaporator dan merupakan sisi bertekanan rendah,

sedangkan pada saluran buang dihubungkan dengan kondensor dan merupakan sisi bertekanan dan bersuhu tinggi.

Refrigeran dalam fase gas pada tekanan dan temperature rendah dihisap oleh kompresor menggunakan saluran hisap kemudian dimampatkan yang menjadikan tekanan dan temperaturnya semakin naik. Selanjutnya dialirkan ke kondensor melalui saluran buang.

Pada mesin siklus kompresi uap terdapat beberapa macam kompresor yang biasanya digunakan. Semua jenis kompresor memiliki keunggulan masing- masing. Dari semua jenis kompresor, pemilihan kompresor bergantung pada kapasitas penggunaan mesin siklus kompresi uap dan penggunaan refrigeran pada mesin siklus kompresi uap tersebut. Gambar 2.18 menyajikan gambar dari kompresor rotary.

Gambar 2.18 Kompresor rotary (Sumber: indonesian.alibaba.com)

b. Kondensor

Kondensor adalah sebuah alat yang memiliki fungsi sebagai penukar kalor, mengubah bentuk refrigeran dari bentuk gas hingga menjadi cair, dan menurunkan suhu temperatur refrigeran. Pada bagian ini normalnya menggunakan udara untuk sebagai media pendinginnya. Jumlah-jumlah kalor yang ada pada refrigeran dilepaskan ke udara lepas dengan bantuan kipas. Agar pelepasan kalor lebih cepat, pipa pada kondensor di desain berliku-liku dan dilengkapi dengan sirip. Oleh sebab itu pembersihan sirip pipa pada bagian kondensor sangatlah penting supaya perpindahan kalor dari refrigeran tidak terganggu. Dan apabila sirip pada kondensor dibiarkan dalam keadaan kotor, bisa menyebabkan turunnya performa kinerja sistem kompresi uap yang dapat membuat udara yang dihasilkan menjadi kurang dingin.

Agar proses perubahan fase yang diinginkan ini dapat terjadi, maka kalor 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 oleh refrigeran ketika mengalami proses evaporasi. 2. Kalor yang dihasilkan oleh kerja yang dilakukan oleh kompresor selama

terjadinya proses kompresi.

Gas refrigeran bertekanan rendah dikompresi sehingga menjadi gas refrigeran bertekanan tinggi dimana temperaturnya lebih tinggi dari

temperatur media pendingin kondensor. Media pendingin yang digunakan biasanya air, udara, atau bisa juga kombinasi keduanya.

Dengan temperatur kondensasi yang lebih tinggi dari media pendingin maka akan dengan mudah terjadi proses perpindahan kalor dari refrigeran ke media pendingin. Seperti diketahui 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 temperatur refrigeran pada proses desuperheating sampai mencapai temperatur kondensasi. Pada proses ini terjadi perpindahan kalor

sensible.

2. Perubahan fase refrigeran dari fase gas jenuh menjadi fase cair jenuh. Pada proses ini terjadi perpindahan kalor latent yang 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.

4. Kebersihan kondensor.

Gambar 2.19 Kondensor c. Pipa Kapiler

Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran. Fungsi utama pipa kapiler ini sangat vital karena pipa kapiler menghubungkan dua bagian tekanan yang berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan rendah. Refrigeran bertekanan tinggi sebelum melewati pipa kapiler akan diubah atau diturunkan tekanannya. Penurunan tekanan refrigeran menyebabkan terjadinya penurunan suhu. Pada bagian inilah refrigeran mencapai suhu terendah.

d. Evaporator

Evaporator berfungsi menyerap dan mengalirkan kalor dari udara dari dalam ruangan ke refrigeran. Dan wujud cair refrigeran akan berubah wujud menjadi gas setelah melewati pipa kapiler. Bisa dikatakan bahwa evaporator adalah komponen yang berfungsi untuk menukar kalor. Pada prinsipnya udara yang berada pada ruangan yang memiliki mesin siklus kompresi uap diserap oleh evaporator dan masuk melewati sirip-sirip menjadi lebih rendah dari kondisi semula.

Gambar 2.21 Evaporator e. Refrigeran

Bahan pendingin atau refrigeran pada mesin siklus kompresi uap merupakan suatu jenis zat yang mudah diubah wujudnya dari gas menjadi cair, ataupun sebaliknya. Dalam sistem siklus kompresi uap, refrigeran bekerja untuk menyerap panas dari ruangan sehingga udara yang berada pada ruangan tersebut menjadi dingin. Refrigeran bersirkulasi secara terus-menerus melewati komponen utama mesin siklus kompresi uap. Selama tidak ada kebocoran pada sistem, jumlah

refrigeran yang bersirkulasi tidak akan berkurang. Refrigeran yang digunakan dalam pengambilan data adalah refrigeran dengan tipe R410A.

Syarat-syarat untuk kriteria refrigeran yang digunakan pada mesin siklus kompresi uap adalah :

1. Tidak beracun.

2. Tidak dapat terbakar atau meledak sendiri bila bercampur dengan udara. 3. Bisa menjadi pelumas.

4. Tidak menyebabkan korosi terhadap logam yang dipakai pada sistem pendingin.

5. Mempunyai titik didih yang rendah.

Tanda-tanda jika sebuah mesin siklus kompresi uap kekurangan refrigeran (under charged) adalah sebagai berikut:

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 yang kurang baik.

Tanda-tanda jika mesin siklus kompresi uap kelebihan refrigeran (over

charged) yaitu :

1. Tekanan pada sisi tekanan tinggi (kondensor) lebih tinggi 2. Tekanan pada sisi tekanan rendah (evaporator) lebih tinggi. 3. Kompresor bersuara lebih keras.

Gambar 2.22 Refrigeran 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 lebih optimal. Alat pendukung 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 dari mesin siklus kompresi uap adalah sebagai berikut: (a) Filter, (b) Low Pressure Gauge, (c) High Pressure Gauge, (d) Kipas. Berikut adalah penjelasannya:

a. Filter

Filter atau bisa juga disebut strainer adalah komponen yang berguna untuk menyaring kotoran yang ikut terbawa oleh refrigeran di dalam sistem siklus kompresi uap. Jika filter sampai rusak maka kotoran yang masuk dan lolos dari

filter akan menyumbat pipa kapiler, dengan tersumbatnya pipa kapiler maka dapat

Gambar 2.23 Filter b. Low Pressure Gauge

Low Pressure Gauge berfungsi sebagai pengukur tekanan refrigeran saat

refrigeran masuk ke kompresor pada saat sistem sedang bekerja. Pada umumnya

low pressure gauge memiliki warna biru tetapi pada mesin kami menggunakan

warna merah. Tekanan yang terukur adalah tekanan kerja evaporator atau tekanan rendah dari mesin siklus kompresi uap.

Gambar 2.24 Low pressure gauge c. High Pressure Gauge

High Pressure Gauge berfungsi sebagai pengukur tekanan refrigeran saat

refrigeran keluar dari kompresor pada saat sistem sedang bekerja. Pada umumnya

tekanan kerja kondensor atau tekanan tinggi dari mesin siklus kompresi uap.

Gambar 2.25 High pressure gauge d. Kipas

Kipas digunakan untuk mengalirkan udara dari luar ruangan ke dalam ruangan dan berfungsi untuk memadatkan udara. Pemadatan udara dapat terjadi jika terjadi hambatan pada aliran udara. Pemadatan udara ini bertujuan untuk menambah kandungan uap air dalam udara. Untuk proses pemadatan udara ini digunakan dua buah kipas angin. Kipas angin diposisikan pada kecepatan yang paling tinggi.

2.1.3.3 Perhitungan-perhitungan pada Siklus Kompresi Uap

Dengan melihat diagram P-h, nilai entalpi yang berada di dalam siklus kompresi uap dapat diketahui. Dengan diketahuinya nilai entalpi maka nilai kerja kompresi (Win), nilai kalor yang keluar (Qout), nilai kalor yang masuk (Qin),

Coefficient of Performance, dan nilai efisiensi dapat dihitung.

a. Nilai Kerja Kompresor

Kerja kompresor persatuan massa refrigeran adalah perubahan entalpi yang terjadi dari titik 1-2 (Gambar2.16). Perubahan entalpi 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 entalpi refrigeran saat masuk ke kompresor (kJ_/kg) h2 : Nilai entalpi refrigeran saat keluar dari kompresor (kJ/kg)

b. Besarnya Energi Kalor yang Dilepas Oleh Kondensor (Qout)

Besarnya kalor yang dilepas oleh kondensor adalah perubahan entalpi yang terjadi di dalam mesin dari titik 2-3 (Gambar 2.16). Perubahan entalpi 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)

Win

h2 : Nilai entalpi refrigeran saat keluar dari kondensor (kJ_/kg) c. Besarnya Energi Kalor yang Diserap Evaporator (Qin)

Besarnya kalor yang diserap oleh evaporator adalah perubahan entalpi yang terjadi di dalam mesin dari titik 4-1 (Gambar 2.16). Perubahan entalpi yang terjadi dapat dihitung dengan Persamaan (2.7) :

Qin=h1–h4 …(2.7) Pada Persamaan (2.7) :

Qin : Jumlah kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

h1 : Nilai entalpi refrigeran saat keluar dari evaporator (kJ/kg) h4 : Nilai entalpi refrigeran saat masuk ke evaporator (kJ_/kg) d. COPAktual dan COPIdeal

COP merupakan besaran yang menyatakan kemampuan sistem untuk menarik kalor dari udara lingkungan (di evaporator) per satuan daya kompresor. COP yang akan dibahas di sini ada dua yaitu COPaktual dan COPideal.

COP_aktual

COPaktual yaitu COP yang sebenarnya dimiliki oleh mesin siklus kompresi uap. COPaktual dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.8) :

COPAktual = Qin ...(2.8)

Pada Persamaan (2.8):

COPAktual : Koefisien prestasi kerja mesin siklus kompresi uap secara aktual Qin : Jumlah kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran

Tkond - Tevap

COPideal (kJ_/kg)

Win : Kerja kompresor per satuan massa refrigeran (kJ/kg) COPideal

COPideal adalah COP maksimal yang dimiliki oleh suatu mesin siklus kompresi uap. COPideal dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.9):

COPideal = ____Tevap_______ ...(2.9)

Pada Persamaan (2.9):

COPideal : Koefisien prestasi kerja mesin siklus kompresi uap secara ideal Tkond : Suhu mutlak kondensor (K)

Tevap : Suhu mutlak evaporator (K) e. Efisiensi Mesin Siklus Kompresi Uap

Hasil dari perbandingan nilai COPaktual dan COPideal menghasilkan nilai efisiensi siklus kompresi uap yang dapat dihitung dengan Persamaan (2.10):

η=COPaktual x 100% ...(2.10) Pada Persamaan (2.10):

η : Efisiensi mesin siklus kompresi uap 2.2. Tinjauan Pustaka

Yulius (2018) melakukan penelitian tentang mesin penghasil air aki yang juga menggunakan mesin siklus kompresi uap dengan variasi yang dilakukan adalah dengan kain basah dan tanpa kain basah. Mesin penghasil air aki ini bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap dan 1 kipas. Komponen utamanya adalah kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, dan kipas.

Kompresor yang digunakan berdaya 1 PK dengan refrigeran R-22. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat dan merakit mesin penghasil air aki menggunakan siklus kompresi uap dan 1 kipas dengan variasi ada kain basah dan tanpa kain basah, mengetahui karakteristik dari mesin penghasil air aki menggunakan siklus kompresi uap dan 1 kipas dengan variasi ada kain basah dan tanpa kain basah yang telah dibuat: Qin, Qout, Win, COPaktual, COPideal, efisiensi, juga mengetahui jumlah air yang dihasilkan mesin perjam-nya. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen di Laboratorium. Variasi yang dilakukan pada penelitian adalah menggunakan mesin siklus kompresi uap dan 1 kipas dengan kain basah dan tidak basah. Kompresor yang digunakan berdaya 1 PK dengan refrigeran R-22. Mesin ini bekerja dengan sistem terbuka. Dari hasil penelitian didapatkan hasil tetesan paling banyak adalah dengan variasi menggunakan kain basah yaitu sebanyak 2190 ml/jam atau 4380 ml/2jam. Efisiensi paling besar juga didapatkan oleh variasi dengan kain basah yaitu 80% dalam dua jam sedangkan tanpa kain basah efisiensi diapatkan 73% selama dua jam juga.

Clinton (2018) melakukan penelitian tentang mesin penghasil air dari udara menggunakan mesin siklus kompresi uap berdaya ¾ PK. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang mesin penghasil udara, mengetahui karakteristik mesin penghasil air dari udara yang meliputi Win, Qin, Qout, COPaktual, COPideal, serta efisiensi, juga mengetahui berapa liter air yang dapat dihasilkan perjamnya. Penelitian ini secara melakukan eksperimen di Laboratorium. Refrigeran yang digunakan adalah refrigeran jenis R410a. Variasi dalam penelitian ini adalah kecepatan aliran udara yang dialirkan ke evaporator. Dari hasil penelitian yang

dilakukan dihasilkan : Mesin penghasil air dari udara yang bekerja dengan baik, serta didapatkan beberapa karakteristik mesin penghasil air dari udara seperti nilai Win tertinggi adalah 34,8 kJ/kg (4,7 m/s dan 3,2 m/s), nilai Qin tertinggi adalah 106 kJ/kg (4,7 m/s dan 3,2 m/s), nilai Qout tertinggi adalah 141 kJ/kg (4,7 m/s dan 3,2 m/s), nilai COPaktual tertinggi adalah 3,06 (4,7 m/s dan 3,2 m/s) dan besarnya nilai COPideal tertinggi adalah 5,36 (4,7 m/s dan 3,2 m/s) dengan persentase efisiensi terbesar sebesar 57 % (4,7 m/s dan 5,2 m/s), volume air terbanyak yang dihasilkan adalah sebanyak 2,01 liter/jam (6,7 m/s dan 5,5 m/s).

Trinanda (2018) melakukan penelitian tentang pengaruh adanya blower dan kipas terhadap karakteristik mesin pemanen air dari udara. Tujuan penelitian ini adalah melakukan perancangan dan perakitan mesin pemanen air yang dapat menghasilkan air dari udara, mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang dipergunakan dalam mesin pemanen air dari udara yang menghasilkan volume air terbanyak meliputi: nilai Win, nilai Qin, nilai Qout, nilai COPaktual, COPideal, efisiensi, nilai laju aliran massa refrigeran, dan mengetahui volume air yang dihasilkan mesin pemanen air dari udara per jam dalam satuan liter untuk berbagai variasi penelitian. Kompresor yang digunakan berdaya 1 PK dengan menggunakan refrigeran dengan jenis R22. Variasi dilakukan terhadap peralatan yang digunakan untuk memasukkan udara, yaitu: (a) 2 kipas dengan 1 blower, (b) 1 kipas dengan 1 blower, (3) 1 blower. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: mesin pemanen air dari udara berhasil dirancang dan dirakit serta dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan, mesin pemanen air dari udara yang menghasilkan volume air terbanyak memiliki: nilai Win sebesar 45,1 kJ/kg,

nilai Qin sebesar 103,8 kJ/kg, nilai Qout sebesar 148,9 kJ/kg, nilai COPaktual sebesar 2,302, nilai COPideal sebesar 4,296, nilai efisiensi sebesar 53,57 %, banyaknya air yang dihasilkan mesin pemanen air dari udara yaitu sebesar 2,692 liter/jam (dengan 2 kipas dan 1 blower), 2,284 liter/jam (dengan 1 kipas dan 1 blower), 1,867 liter/jam (dengan 1 blower).

Ariestina (2018) melakukan penelitian tentang kondensat yang dihasilkan oleh AC yang digunakan untuk air minum. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui kuantitas, kualitas, hubungan kondensat dengan merek dan umur AC serta nilai ekonomis kondensat. Penentuan status kualitas awal air dilakukan dengan menggunakan metode WQIDOE Malaysia dengan enam parameter (DO,BOD, COD, TSS, NH3-N, dan PH). Selain metode WQIDOE tersebut, dilakukan juga pengujian kandungan logam berat yang mungkin terdapat dalan kondensat AC. Parameter logam itu antara lain: Pb, Cd, Mn, Cu, Ni, Co, B, Fe, Cr, dan Zn. Dari hasil uji kualitas dari seluruh sampel kondensat, didapatkan nilai WQI sebesar 57,67 (<2 tahun), 74,76 (2-4 tahun), dan 75,82 (>4 tahun). Dari nilai WQI diketahui bahwa kondensat AC termasuk ke dalam kategori kelas III (sedikit tercemar). Selain itu ditemukan jumlah kadar NH3-N pada sampel 1 dan 3 yang melebihi batas baku. Berdasarkan hasil laboratorium kondensat AC yang telah dipurifikasi dinyatakan sebagai air yang siap minum. Hal itu dilihat dari nilai parameter fisika, kimia dan mikrobiologi kondensat yang berada di bawah baku mutu yang ditetapkan. Pada analisa kelayakan ekonomi, didapatkan nilai NPV >0 dan nilai PP sebesar 2,97 (<1 tahun). Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa kondensat AC harus melalui proses pemurnian terlebih dahulu jika akan

dijadikan bahan baku air minum, besarnya biaya konsumsi air minum bisa dihemat hingga ±73% bila menggunakan kondensat AC, volume kondensat semakin menurun namun kualitas kondesat semakin meningkat dengan bertambahnya umur mesin AC.

46

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Objek Penelitian

Objek penelitian ini adalah mesin penangkap air dari udara yang dirancang dan dirakit sendiri menggunakan komponen yang umum dijual di pasaran. Mesin penangkap air ini menggunakan mesin siklus kompresi uap berdaya 1 PK dan menggunakan refrigeran R410a. Dimensi dari mesin penangkap air ini adalah panjang x lebar x tinggi = 170 cm x 100 cm x 80 cm. Mesin penangkap air dari udara ini juga menggunakan 2 buah kipas yang digunakan untuk pemadatan udara.

Gambar 3.1 Objek Penelitian Keterangan pada Gambar 3.1:

a. Kompresor b. Kondensor c. Pipa kapiler d. Evaporator e. Filter

f. Kipas g. Gelas ukur h. Kipas kondensor

3.2 Alat dan Bahan Perakitan Mesin Penangkap Air dari Udara

Dalam penelitian ini dibutuhkan alat yang menunjang terwujudnya mesin penangkap air dari udara.

3.2.1 Alat

a. Gergaji Kayu

Dalam proses gergaji kayu digunakan untuk memotong kayu atau triplek yang digunakan untuk membuat kotak. Dapat juga digunakan juga untuk melubangi kayu bagian dalam kotak.

b. Meteran

Meteran digunakan untuk mengukur dimensi bahan material agar sesuai dengan ukuran yang telah didesain seperti ukuran panjang balok kayu untuk rangka, luas tripleks untuk menutupi bodi mesin dan lain-lain.

c. Palu

Palu digunakan untuk membenamkan paku ke dalam kayu untuk menyatukan komponen-komponen yang diperlukan.

d. Obeng

Obeng digunakan untuk mengencangkan atau mengendorkan sekrup. e. Bor

Bor digunakan untuk melubangi triplek atau kayu yang akan dipasang sekrup atau mur dan baut. Bisa juga digunakan untuk membuat awalan lubang