POMPA AIR ENERGI TERMAL
MENGGUNAKAN DUA EVAPORATOR PARALEL DENGAN VOLUME 115 CC
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Di Program Studi Teknik Mesin
Diajukan Oleh:
AGUSTINUS BUDI SANTOSA NIM : 065214010
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
i
MENGGUNAKAN DUA EVAPORATOR PARALEL DENGAN VOLUME 115 CC
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Di Program Studi Teknik Mesin
Diajukan Oleh:
NIM : 065214010
AGUSTINUS BUDI SANTOSA
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
ii
THERMAL ENERGY WATER PUMP USING TWO PARALLEL EVAPORATOR
WITH 115 CC VOLUME
Final Project
Presented as a partial fulfillment to obtain the Sarjana Teknik degree
In Mechanical Engineering study program
by
Student Number : 065214010 AGUSTINUS BUDI SANTOSA
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY
vii
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugrah-Nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat tersusun dan dapat terselesaikan dengan lancar. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan yang berupa dorongan, motivasi, doa, sarana, materi sehingga dapat terselesaikannya Tugas Akhir ini. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya, antara lain
1. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
2. Bapak Budi Sugiharto, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
3. Bapak Ir. YB. Lukiyanto, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Bapak Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T., selaku dosen Pembimbing Utama
Tugas Akhir.
5. Seluruh Dosen Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
6. Segenap staf pengajar Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis sehingga sangat berguna dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
ix
seperjuangan dalam pembuatan Tugas Akhir ini.
9. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin khususnya angkatan 2006 yang telah berjuang bersama dan memberikan masukan-masukan serta dorongan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
10.Serta semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang telah ikut membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas akhir.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki dalam penulisan Tugas Akhir ini, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik, serta masukan dari berbagai pihak untuk menyempurnakannya. Semoga penulisan Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca.
Terima kasih.
Yogyakarta,10 Agustus2010
x
1.1 Latar Belakang ………
1.2 Rumusan Masalah ………...
1.3 Tujuan Penelitian ………....
1.4 Batasan Masalah ……….
1.5 Manfaat Penelitian ………..
BAB II DASAR TEORI ………
2.1 Penelitian Yang Pernah Dilakukan ……….
2.2 Dasar Teori ………..
2.3 Penerapan Rumus ………
BAB III METODE PENELITIAN ………
3.1 Deskripsi Alat ………
xi
3.4 Variabel Yang Diukur ……….. 3.5 Metode dan Langkah Pengambilan Data ………...
3.6 Analisa Data ………...
3.7 Peralatan Pendukung ……….
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN ……….
4.1 Data Penelitian ………...
4.2Perhitungan ………
4.3 Grafik dan Pembahasan Pompa ……….
xii
DAFTAR GAMBAR
2.1. Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis pulsajet air ………... 2.2 Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Fluidyn Pump ... 2.3 Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Nifte Pump ... 2.4 Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Fluidyn Pump ... 2.5 Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Nifte Pump ... 2.6 Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Nifte Pump ... 2.7 Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Nifte Pump ... 2.8 Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Water Pulse Jet ... 2.9 Evaporator Tegak Pompa Air Energi Termal Jenis water pulse jet ... 3.1 Gambar Skema Alat Penelitian ... 3.2 Gambar Detail Evaporator ……….. 3.3 Gambar Variasi Head ... 3.4 Gambar Variasi Diameter Selang Osilasi ... 3.5 Gambar Posisi Evaporator ... 3.6 Gambar Posisi Termokopel Pada Evaporator ... 4.1 Grafik Hubungan Variasi Head Dengan Daya Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci ………... 4.2 Grafik Hubungan Head Dengan Efisiensi Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci …... 4.3 Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi Dengan Daya Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Head 1.8 m ………... 4.4 Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi Dengan Efisiensi
Menggunakan Dua Evaporator dan Head 1.8 m..………... 4.5 Grafik Hubungan Posisi Evaporator (80cc) Dengan Daya Pompa Menggunakan Selang Osilasi 3/8 dan Head 1,8 m ……….………... 4.6 Grafik Hubungan Posisi Evaporator (80cc) Dengan Efisiensi Pompa
xiii
4.7 Grafik Hubungan Posisi Evaporator (35cc) Dengan Daya Pompa
Menggunakan Selang Osilasi 3/8 dan Head 1,8 m .……...
4.8 Grafik Hubungan Posisi Evaporator 35cc vs Daya Pompa
Menggunakan Selang Osilasi 3/8 dan head 1,8 m ..…... 4.9 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ... 4.10 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/menit) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………... 4.11 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi
3/8 inci .………..……...…… 4.12 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………... 4.13 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………..………...…… 4.14 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/menit Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ……….…….………...…… 4.15 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi
3/8 inci ………...……. 4.16 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ……….………..………...…….. 4.17 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC) Menggunakan Dua
xiv
Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunaka Diameter Selang Osilasi 1/2 inci ……….……...
4.18 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/menit) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci ………..…... 4.19 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt) MenggunakanDua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi
1/2 inci ...……..……….. 4.20 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci ……..……… 4.21 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci .……….……… 4.22 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/menit) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ……..……….…………. 4.23 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi
xv
Osilasi 3/8 inci ..……… 4.27 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt) Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ……….
4.28 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%) Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………. 4.29 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC) Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………. 4.30 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/menit) Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………. 4.31 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt) Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………. 4.32 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%) Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci……….. 4.33 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC) Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………... 4.34 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/menit) Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………. 4.35 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt) Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………. 4.36 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%) Menggunakan
xvi
Satu Evaporator(35cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………. 4.37 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC) Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci …….………
4.38 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/menit) Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ……….. 4.39 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt) Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………. 4.40 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%) Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………...
.
59
59
60
60
xvii
DAFTAR TABEL
4.1 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.2 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan
menggunakan dua evaporator, head 1,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.3 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan dengan menggunakan dua evaporator, head 1,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.4 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan
menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.5 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan
menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.6 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan
menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.7 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi
24
24
25
25
26
xviii
1/2 inci... 4.8 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 1/2 inci...
4.9 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 1/2 inci... 4.10 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 2,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.11 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 2,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.12 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 2,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.13 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.14 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.15 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.16 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan
xix
menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.17 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci...
4.18 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.19 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.20 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.21 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci. ... 4.22 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.23 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.24 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci... 4.25 Perhitungan Pompa Variasi Head Dengan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci
xx
Dengan Dua Evaporator………..………. 4.26 Perhitungan Pompa Variasi Diameter Selang Osilasi,Dengan Head 1.8 m Dengan Dua Evaporator……… 4.27 Perhitungan Pompa Variasi Letak Dengan Satu Evaporator Diameter elang
Osilasi ⅜ inci……….
4.28 Perhitungan Pompa Variasi Letak Dengan Satu Evaporator Diameter Selang Osilasi ⅜ inci………...
36
37
37
1
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Air adalah sumber kehidupan yang melimpah dan tidak akan pernah habis atau tergantikan.Banyak sekali kegunaan air,misalnya untuk minum,memasak,mencuci dan masih banyak lagi, tetapi tidaksemua tempat di Indonesia dapat langsung menikmati air tersebut, kebanyakan masih diperlukan bantuan alat agar air tersebut dapat dinikmati. Alat yang paling umum digunakan adalah pompa air.
Pompa air pada umumnya digerakkan dengan energi minyak bumi (dengan motor bakar) atau energi listrik (motor listrik). Tetapi belum semua daerah di Indonesia terdapat jaringan listrik atau belum memiliki sarana transportasi yang baik sehingga bahan bakar minyak tidak mudah didapat, disamping itu efek dari hasil pembakaran bahan bakar minyak banyak menimbulkan polusi udara dan merusak lingkungan hidup, oleh sebab itu diperlukan energi alternatif untuk mengatasi masalah tersebut.
2
masih merupakan teknologi yang tinggi dan mahal bagi masyarakat terutama masyarakat di negara berkembang seperti Indonesia sehingga penerapannya sangat terbatas. Disisi lain kolektor thermal plat parabolik jenis tabung merupakan teknologi yang sederhana dan murah sehingga mempunyai peluang dimanfaatkan masyarakat untuk memompa air. Informasi tentang unjuk kerja kolektor termal untuk memompa air atau yang lebih sering disebut pompa air energi surya di Indonesia belum banyak dijumpai sehingga perlu dilakukan banyak penelitian untuk menjajagi kemungkinannya. Sebagai simulasi pompa air energi surya, panas yang digunakan adalah panas dari api.
I.2 Rumusan Masalah
Unjuk kerja pompa air energi termal tergantung pada lama waktu penguapan fluida kerja dan lama waktu pengembunan uap. Waktu yang diperlukan untuk penguapan tergantung pada efisiensi pompa dalam mengumpulkan energi termal dan mengkonversikannya ke fluida kerja, juga tergantung pada sifat-sifat dan jumlah awal fluida kerja dalam sistem. Pada penelitian ini model pompa air energi termal yang digunakan yaitu dengan evaporator paralel volume fluida kerja115cc, ketinggian head (2,5 m,1,8 m dan 1,5m), diameter selang osilasi (3/8 inci) dan ( 5/8 inci ) untuk head 1.8 m. Diameter selang osilasi bertujuan untuk mengetahui debit (Q), daya pompa (Wp) dan efisiensi pompa (η pompa), waktu pemompaan (t out) dan besarnya volume keluaran yang dihasilkan (V).
I.3 Tujuan Penelitian
a. Membuat model pompa air energi termal jenis pulsejet air (water pulse
jet) menggunakan dua evaporator paralel dengan volume 115cc.
b. Mengetahui debit, daya, dan efisiensi pompa yang dapat dihasilkan.
c. Membandingkan kinerja selang osilasi 3/8 inci dengan selang osilasi 1/2 inci.
I.4 Batasan Masalah
a. Pompa air energi termal menggunakan sumber panas dengan bahan bakar spirtus.
I.5 Manfaat
a. Menambah kepustakaan teknologi pompa air energi termal.
b. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat prototipe dan produk teknologi pompa air dengan energi termal yang dapat diterima masyarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan.
4
BAB II
DASAR TEORI
2.1.
Penelitian pompa energi panas berbasis motor stirling dapat secara efektif memompa air dengan variasi head antara 2 – 5 m (Mahkamov, 2003), Penelitian pompa air energi panas oleh Smith menunjukkan bahwa ukuran kondenser yang sesuai dapat meningkatkan daya output sampai 56% (Smith, 2005).
Penelitian yang pernah dilakukan
Penelitian pompa air energi panas surya memperlihatkan bahwa waktu pengembunan uap dipengaruhi oleh temperatur dan debit air pendingin masuk kondensor (Sumathy et. al., 1995).
Penelitian secara teoritis pompa air energi panas surya dengan dua macam fluida kerja, yaitu n-pentane dan ethyl ether memperlihatkan bahwa efisiensi pompa dengan ethyl ether 17% lebih tinggi dibanding n-pentane untuk tinggi head 6 m (Wong, 2000).
Penelitian lain yang pernah dilakukan seperti dalam Tugas Akhir “Karakteristik Kolektor Surya CPC Untuk Pompa Air Energi Termal Menggunakan Pompa Rendam” mampu menghasilkan Efisiensi sensibel kolektor maksimum adalah 12,68 %, daya pemompaan maksimum adalah 0,0893 Watt, Efisiensi sistem maksimum sebesar 0,132 %, faktor efisiensi maksimum adalah 57,218 % ( Yulia Venti Yoanita, 2009 ).
Pemodelan pompa air energi surya dengan kolektor pelat datar, dari grafik data diketahui suhu tertinggi mencapai 60 0C dengan demikian diperlukan fluida kerja yang memiliki titik didih dibawah 60 0C, unjuk kerja wash benzene yang titik didihnya 40 0
Pompa air energi termal dengan evaporator 26 cc dan pemanas 78 watt, dari data yang diperoleh menunjukkan daya pompa (Wp) maksimum adalah 0,119 watt pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara, efisiensi pompa (ηpompa) maksimum 0,152 % pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,417 (liter/menit) pada variasi ketinggian head 1,75, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara (Widagdo, 2009).
C bisa deterapkan sebagai fluida kerja ( Triyono setiyo nugroho, V. Erwan widyarto. W, Bima tambara putra, 2009 )
6
variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,376 (liter/menit) pada variasi ketinggian head 1,75, bukaan kran 0ºC dan pendingin udara (Triyono Setiyo Nugroho, 2009).
Pompa air energi termal dengan evaporator 39 cc dan pemanas 266 watt, dari data yang diperoleh menunjukkan daya pompa (Wp) maksimum adalah 0,139 watt pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 30ºC dan pendingin udara, efisiensi pompa (ηpompa) maksimum 0.060 % pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 30 ºC dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,697 (liter/menit) pada variasi ketinggian head 1,75, bukaan kran terbuka penuh dan pendingin udara (Mohammad Suhanto, 2009).
2.2.
Pompa air energi termal umumnya adalah pompa air energi termal dengan jenis pulsajet air (water pulse jet), pompa air energi termal dengan jenis fluidyn pump dan pompa air energi termal dengan jenis nifte pump. Pada penelitian ini dibuat pompa energi termal jenis pulsa jet air (water
pulse jet) dengan menggunakan fluida kerja spirtus karena merupakan
jenis pompa air energi termal yang paling sederhana dibandingkan yang lain.
Dasar Teori
Untuk jenis-jenis pompa air dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Keterangan : 1. Fluida air
2. Sisi uap
3. Sisi panas
4. Sisi dingin
5. Tuning pipe
6. Katup hisap 7. Katup buang
8
Keterangan :
1. Displacer
2. Penukar panas
3. Pemicu regenerasi
4. Penukar panas
5. Tuning pipe 6. Katup hisap 7. Katup buang
8. Sisi volume mati 9. Pengapung Gambar 2.2 Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump
Keterangan :
1. Kekuatan piston
2. Beban
3. Silinder displacer
4. Evaporator
5. Kondenser
6. Katup 7. Saturator
Discharge Suction
Gambar 2.4 Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump
Discharge Suction
10
Gambar 2.6 Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump
Keterangan :
1. Tuning pipe 2. Kran osilasi 3. Gelas ukur 4. Tangki hisap
5. Katup hisap satu arah
6. Katup buang satu arah 7. Selang keluaran
8. Evaporator 9. Pendingin
10. Kran pengisi fluida 11. Rangka
Gambar 2.8 Pompa Air Energi Termal Jenis water pulse jet.
12
2.3 Penerapan Rumus
Debit pemompaan yaitu jumlah volume yang dihasilkan tiap satuan waktu (detik) dapat dihitung dengan persamaan:
t V
Q= (2.1)
dengan:
V : volume air tiap satuan waktu (ml) t : waktu yang diperlukan (detik)
Daya pemompaan yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan:
H Q g P
W =
ρ
. . . (2.2)dengan:
ρ : massa jenis air (kg/m3 g : percepatan gravitasi (m/s
) 2
Q : debit pemompaan (m ) 3
Daya spritus yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan :
t : waktu yang diperlukan untuk pemanasan (detik) C)
14
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1Deskripsi Alat
Gambar 3.1 Skema Alat Penelitian
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Keterangan pompa :
1. Evaporator 7. Katup hisap satu arah
2. Kotak Pemanas (spirtus) 8 Tangki hisap
3. Corong Air Keluaran 9. Selang Osilasi 1/2 inci
4. Gelas ukur 10. Selang Osilasi 3/8 inci
5. Selang air keluaran 11. Kran Osilasi
6. Katup buang satu arah 12. Kerangka
Evaporator :
Bahan : pipa tembaga,
Gambar 3.2 Detail Evaporator
30 cm
5cm
30 cm
5cm 1,3cm 1,6cm
16
Pompa air energi termal pada penelitian ini terdiri dari 4 komponen utama:
1. Dua buah evaporator dengan panjang masing-masing 30 cm.
2. Kotak pemanas/pembakar dengan bahan spirtus.
3. Pompa termal evaporator parallel dilengkapi 2 katup satu arah pada sisi
masuk dan sisi keluar.
4. Dua buah selang osilasi dengan diameter 3/8 inci dan 1/2 inci.
3.2
Prisip kerja pompa dapat dijelaskan sebagai berikut :
Prinsip Kerja Alat
Pompa air yang digunakan adalah pompa air jenis pulsa jet (water pulse
jet pump) dengan evaporator paralel. Evaporator mula-mula disisi dengan air
sebagai fluida kerja ,kemudian evaporator dipanaskan dengan pemanas bahan
bakar spritus. Evaporator berfungsi untuk penguapan dan pengembunan fluida
kerja air sehingga terjadi osilasi. Pada saat menerima uap bertekanan yang cukup,
air dalam sistem terdorong keluar melalui saluran buang, kemudian uap
mengalami pengembunan dikarenakan adanya penurunan tekanan di dalam pompa
(dibawah tekanan atmosfir atau vakum), sehingga air dari sumber masuk / terhisap
mengisi sistem, dan proses langkah tekan hisap pompa akan terjadi kembali,
karena uap yang baru dalam evaporator mendorong air masuk ke dalam pompa.
Setiap satu langkah tekan pompa (karena uap bertekanan mendorong air masuk
pompa) dan satu langkah hisap (karena uap mengembun yang disebabkan oleh
pendinginan) disebut satu siklus namun siklus ini berlangsung cepat dengan
pada sisi hisap dan sisi tekan. Fungsi katup adalah agar pada langkah tekan air
mengalir ke tujuan dan tidak kembali ke sumber.
3.3
Variabel yang divariasikan dalam pengujian yaitu:
Variabel Yang Divariasikan
1. Variasi ketinggian head ( 1,5 , 1,8 dan 2,5 m ) dengan selang osilasi
(3/8 inci).
2. Variasi diameter selang osilasi (1/2 inci untuk Head 1,8 m).
3. Variasi letak evaporator volume fluida kerja yang berbeda dengan
selang osilasi 3/8 inci dan hanya dinyalakan satu evaporator untuk
mengetahui kerja masing-masing pompa..
Berikut ini adalah skema gambar variabel yang divariasikan ;
Gambar 3.3 Variasi Head 2,5 m
1,8 m
18
Gambar 3.4 Variasi Diameter Selang Osilasi
Gambar 3.5 Variasi Letak Evaporator Selang Osilasi
1/2 inci
Selang Osilasi 3/8 inci
Variabel-variabel yang diukur antara lain :
Variabel yang Diukur
- Temperatur pipa sisi uap (T1 dan T2 )
- Temperatur pada sambungan tee (T3)
- Temperatur udara lingkungan (T4)
Untuk selanjutnya dari variabel-variabel tersebut dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan debit (Q), daya pompa (Wp) dan efisiensi
20
Gambar 3.6 Posisi Termokopel Pada Pompa
3.4
Metode pengumpulan data adalah cara-cara memperoleh data melalui
percobaan alat. Metode yang dipakai untuk mengumpulkan data yaitu
Metode dan Langkah Pengambilan Data
T2 T1
T3
menggunakan metode langsung. Penulis mengumpulkan data dengan menguji
langsung alat yang telah dibuat.
Langkah – langkah pengambilan data pompa :
1. Alat diatur pada ketinggian head 1,5 , 1,8 dan 2,5 m.
2. Mengatur penggantian diameter selang osilasi yang akan dipakai.
3. Mengatur penggantian jumlah volume spritus ( volume spirtus,
masing-masing 100 cc ).
4. Mengisi fluida kerja evaporator dan sistem.
5. Memasang termokopel dan alat ukur yang digunakan.
6. Mengisi bahan bakar spirtus.
7. Mulai penyalaan pemanas evaporator.
8. Mencatat suhu T1, T2, T3,T4, waktu, serta volume air yang dihasilkan
pompa.
9. Pengambilan data dilakukan sebanyak 3 data tiap 3 menit.
22
3.5Analisa Data
Data yang diambil dan dihitung dalam penelitian pompa yaitu : temperatur sisi
uap (T1) dan (T2), temperatur sambungan tee (T3), temperature udara lingkungan
sekitar (T4),volume output air (V) dan waktu pemompaan (t) untuk menghitung
debit aliran air (Q) pada variasi tertentu. Tinggi head (H) dan hasil perhitungan
debit aliran (Q) untuk menghitung daya pompa (Wp) dan efisiensi pompa (η
pompa
Analisa akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik hubungan : waktu vs
daya pemompaan dan efisiensi pompa. ).
3.6
Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah :
Peralatan Pendukung
a. Stopwatch
Alat ini digunakan untuk mengukur waktu air mengalir.
b. Gelas Ukur
Gelas ukur dipakai untuk mengukur banyaknya air yang keluar dari
pompa air setelah jangka waktu tertentu.
c. Ember
Ember digunakan untuk menampung air yang akan dihisap. Air
didalam ember ini juga dijaga ketinggiannya agar sama dari waktu ke
d. Thermo Logger
Alat ini digunakan untuk mengukur suhu pada kolektor, dan suhu air
kondensor per menit.
e. Adaptor
Alat ini digunakan untuk merubah arus AC menjadi arus DC. Adaptor
yang digunakan memiliki tegangan 12 Volt
f. Termokopel
Digunakan untuk mendeteksi suhu dan menghubungkan ke display
g. Kerangka
Kerangka digunakan sebagai tempat dimana pompa dipasang dan juga
24
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Dari penelitian ini diperoleh data pompa seperti pada tabel 4.1 sampai
dengan tabel 4.24
Data Penelitian
Tabel 4.1 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,5 m dan diameter
Tabel 4.3 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan dengan menggunakan dua evaporator, head 1,5 m dan diameter selang osilasi 3/8
Waktu (menit)
inci.
T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Volume(ml)
3 170 425 56 26 180 6 237 476 51 27 920 9 265 445 51 26 900 12 249 480 51 27 1060 15 243 414 52 27 1100 18 245 409 52 27 1200 20,11 154 428 54 27 780
Tabel 4.4 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8
Waktu (menit)
inci.
T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Volume(ml)
3 60 245 40 27 100
6 173 310 48 27 620
26
Tabel 4.5 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan
Tabel 4.7 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan
Tabel 4.8 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan
28
Tabel 4.10 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan
Tabel 4.12 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal
30
Tabel 4.14 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8
Tabel 4.15 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8
Tabel 4.17 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8
Tabel 4.18 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8
32
Tabel 4.20 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8
Tabel 4.21 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8
Tabel 4.23 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8
Waktu (menit)
inci.
T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Volume(ml)
3 33 454 41 27 40
6 34 611 42 27 140
9 34 477 42 27 180
12 34 443 43 27 180
15 33 412 43 27 180
18 33 424 43 27 120
21 33 396 43 27 140
Tabel 4.24 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8
Waktu (menit)
inci.
T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Volume(ml)
3 33 454 41 27 40
6 34 611 42 27 140
9 34 477 42 27 180
12 34 443 43 27 180
15 33 412 43 27 160
18 33 424 43 27 120
34
4.2
4.2.1
Perhitungan
Berikut ini adalah contoh perhitungan pada pengambilan data Tabel 4.1
(Data I Temperatur dan Debit Pompa Pada Variasi Pemanas: 156 watt,
Head: 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi
Perhitungan Pompa
3
/8
Perhitungan nilai Q ( debit )
inci.
Dimana besarnya volume keluaran adalah 7.440 ml, dan waktu yang diperlukan selama 23 menit, sehingga debit yang dihasilkan :
ml/menit
Daya pemompaan yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan 2.2 :
𝑊𝑊𝑊𝑊 = 1000𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚3. 9,8𝑚𝑚/𝑠𝑠2. 0,0000054 𝑚𝑚3⁄𝑠𝑠. 1,5 𝑚𝑚
= 0,068 watt
Daya spritus yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan 2.3.
𝑊𝑊𝑠𝑠𝑊𝑊𝑚𝑚𝑊𝑊𝑚𝑚𝑊𝑊𝑠𝑠 =0,5𝑘𝑘𝑘𝑘. 4200𝐽𝐽/𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘. 38 1020𝑑𝑑𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑘𝑘
= 78,24𝑤𝑤𝑤𝑤𝑚𝑚𝑚𝑚
Efisiensi pompa dapat dihitung dengan persamaan 2.4. Karena pada variasi ini
menggunakan pemanas 156 watt atau yang berarti volume spritus yang
Untuk perhitungan selanjutnya terdapat dalam tabel 4.25 sampai dengan tabel
4.28
Tabel 4.25 Perhitungan Pompa Variasi Head Dengan Diameter Selang Osilasi
⅜ inci Dengan Dua Evaporator.
36
Tabel 4.26 Perhitungan Pompa Variasi Diameter Selang Osilasi,Dengan Head 1.8 m Dengan Dua Evaporator.
Data
III 3/8 inci 410,48 0,1207 0,0774
I 1/2 inci 208,43 0,0613 0,0393
II 1/2 inci 127,33 0,0374 0,0240
III 1/2 inci 127,42 0,0375 0,0240
Tabel 4.27 Perhitungan Pompa Variasi Letak Dengan Satu Evaporator Diameter Selang Osilasi ⅜ inci
360,00 255,56 0,106 0,075 0,135 0,096
II
371,43 180,00 0,109 0,053 0,140 0,068
III
314,29 163,33 0,092 0,048 0,118 0,061
Tabel 4.28 Perhitungan Pompa Variasi Letak Dengan Satu Evaporator Diameter Selang Osilasi ⅜ inci
41,90 305,71 0,012 0,090 0,016 0,115
II
46,67 259,05 0,014 0,076 0,018 0,097
III
4.3. Grafik dan Pembahasan Pompa
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Variasi Head Dengan Daya Pompa
Menggunakan Dua Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci.
Pembahasan Gambar 4.1 :
Daya pompa yang dihasilkan dengan menggunakan selang osilasi 3/8 inci
memiliki perbedaan yang cukup besar seperti terlihat ada grafik di atas, pompa
dengan head 1,5 m daya yang dihasilkan 0,069 watt, dengan head 1,8 m daya
yang dihasilkan 0,133 watt,dan dengan head 2,5 m daya yang dihasilkan 0,082
watt,hal ini menunjukkan bahwa head yang rendah belum tentu menghasilkan
daya yang terbaik karena tekanan dididalam evaporator belum tentu sesuai untuk
38
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Head Dengan Efisiensi Pompa Menggunakan
Dua Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci
Pembahasan Gambar 4.2 :
Dari grafik dapat dilihat bahwa efisiensi pompa yang dihasilkan antara
head 1,5 m,1,8 m dan 2,5 m memiliki perbedaan yang cukup besar, pompa
dengan head 1,5 m memiliki efisiensi 0,044%,pada pompa dengan head 1,8 m
memiliki efisiensi 0,085% dan pada pempa dengan head 2,5 m memiliki efisiensi
0,052%, hal ini menunjukkan bahwa head yang rendah belum tentu memiliki
efisiensi yang terbaik, karena tekanan dididalam evaporator belum tentu sesuai
untuk selang osilasi 3/8 inci sehingga mengakibatkan penurunan efisiensi
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi Dengan Daya
Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Head 1,8 m .
Pembahasan Gambar 4.3 :
Dari grafik dapat dilihat bahwa pompa dengan head 1,8 m yang dihasilkan
antara selang osilasi 3/8 dan 1/2 inci memiliki perbedaan daya pompa yang cukup
besar seperti terlihat ada grafik di atas, pompa dengan selang osilasi 3/8 inci
menghasilkan daya 0,133 watt sedangkan pada pompa dengan selang osilasi 1/2
inci memiliki daya 0,045 watt, hal ini menunjukkan bahwa semakin besar
diameter selang osilasi maka semakin besar gesekan yang terjadi dan
40
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi Dengan Efisiensi
menggunakan Dua Evaporator dan Head 1,8 m .
Pembahasan Gambar 4.4 :
Dari grafik dapat dilihat bahwa pompa dengan head 1,8 m yang dihasilkan
antara selang osilasi 3/8 dan 1/2 inci memiliki perbedaan efisiensi pompa yang
cukup besar seperti terlihat ada grafik di atas, pompa dengan selang osilasi 3/8
inci menghasilkan efisiensi 0,085% sedangkan pada pompa dengan selang
osilasi 1/2 inci memiliki efisiensi 0,029%, hal ini menunjukkan bahwa semakin
besar diameter selang osilasi maka semakin besar gesekan yang terjadi dan
.
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Posisi Evaporator (80cc) Dengan Daya Pompa
Menggunakan Selang Osilasi 3/8 dan Head 1,8 m.
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Posisi Evaporator (80cc) Dengan Efisiensi
42
Pembahasan Gambar 4.5 dan Gambar 4.6:
Dari grafik dapat dilihat bahwa posisi evaporator sangat berpengaruh
terhadap daya pompa dan efisiensi pompa, Diposisi kiri menghasilakan daya
0,102 watt dan diposisi kanan menghasilkan daya 0,059 watt.Sehingga efisiensi
pompa yang dihasilkan diposisi kiri sebesar 0,131% dan diposisi kanan efisiensi
pompa yang dihasilkan sebesar 0,075%. Hal ini disebabkan karena faktor
pemanasan dan juga faktor pada sambungan pada tee.
Gambar 4.7 Grafik Hubungan Posisi Evaporator (35cc) Dengan Daya Pompa
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Posisi Evaporator 35cc vs Daya Pompa
Menggunakan Selang Osilasi 3/8 dan head 1,8 m.
Pembahasan Gambar 4.7 dan Gambar 4.8:
Dari grafik dapat dilihat bahwa posisi evaporator sangat berpengaruh
terhadap daya pompa dan efisiensi pompa, Diposisi kiri menghasilakan daya
0,013 watt dan diposisi kanan menghasilkan daya 0,081 watt.Sehingga efisiensi
pompa yang dihasilkan diposisi kiri sebesar 0,017% dan diposisi kanan efisiensi
pompa yang dihasilkan sebesar 0,103%. Hal ini disebabkan karena faktor
44
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.10 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/menit)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. 0
Gambar 4.11 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.12 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
46
Gambar 4.13 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.14 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Volume (ml)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan
Gambar 4.15 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.16 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan
48
Gambar 4.17 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 1/2 inci.
Gambar 4.18 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Volume (ml)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan
Gambar 4.19 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 1/2 inci.
Gambar 4.20 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 1/2 inci.
50
Gambar 4.21 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.22 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Volume (ml)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5m dan Menggunakan
Gambar 4.23 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5m dan Menggunakan
Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.24 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%)
Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5m dan Menggunakan
52
Gambar 4.25 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)
Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan
Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.26 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Volume(ml)
Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan
Gambar 4.27 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)
Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan
Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.28 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%)
54
Gambar 4.29 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)
Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan
Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.30 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Volume (ml)
Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan
Gambar 4.31 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)
Menggunakan Satu Evaporator(80cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan
Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.32 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%)
56
Gambar 4.33 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)
Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan
Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.34 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Volume (ml)
Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan
Gambar 4.35 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)
Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikiri Pada Head 1,8m dan
Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.36 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%)
58
.
Gambar 4.37 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)
Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan
Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.38 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Volume (ml)
Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan
Gambar 4.39 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)
Menggunakan Satu Evaporator(35cc) Dikanan Pada Head 1,8m dan
Menggunakan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.
Gambar 4.40 Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Efisiensi Pompa (%)
60
Pembahasan Gambar 4.9 – 4.40 :
Dari grafik dapat dilihat bahwa kenaikan temperatur T1, T2,T3 dan T4 pada saat
pengambilan data mengalami kenaikan suhu yang stabil dari waktu ke
waktu,begitu juga dengan debit,daya pompa, dan efisiensi pompa juga mengalami
kenaikan seiring dengan kenaikan temperatur.Dikarenakan evaporator semakin
panas seiring dengan waktu pemanasanya,begitu juga dengan penurunan suhunya
dari waktu ke waktu, penurunan suhu terjadi karena mengecilnya nyala api seiring
61
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Telah berhasil dibuat model pompa air energi termal jenis pulse
jet air (water pulse jet) menggunakan dua evaporator paralel
dengan volume 115cc
2. Debit (Q) maksimum 478 𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚⁄ terdapat pada variasi head:
1,8 m, diameter selang osilasi 3/8 inci.
3. Daya pompa (Wp) maksimum adalah 0,1405 watt terdapat pada
variasi head: 1,8 m, diameter selang osilasi 3/8 inci.
4. Efisiensi pompa (η pompa) maksimum 0,0901% terdapat pada
variasi head: 1,8 m, diameter selang osilasi 3/8 inci.
5. Ukuran diameter selang osilasi sangat berpengaruh terhadap
kinerja pompa, dalam penelitian ini ukuran diameter selang osilasi
62
5.2 Saran
1. Pastikan evaporator terisi penuh saat melakukan pengisian air, agar
kinerja pompa tidak terganggu.
2. Periksa dan pastikan tidak ada kebocoran pada pompa maupun
sambungan pada selang agar tidak mempengaruhi kerja sistem.
3. Kurangi belokan atau pengecilan penampang pada sistem pompa,
agar pompa memiliki kinerja yang baik.
4. Pastikan posisi katup hisap dan katup buang tegak lurus, agar
katup dapat bekerja maksimal.
5. Usahakan selang osilasi dibuat tinggi dan tidak ada gulungan atau
lekukan yang dapat mengganggu jalanya osilasi.
5.3 Penutup
Demikian penulis menyusun Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa
banyak kekurangan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu penulis
akan sangat terbuka menerima kritik dan saran yang membangun penulis.
Semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi pembaca .
DAFTAR PUSTAKA
Mahkamov, K.; Djumanov, D., Thermal Water Pumps On The Basis Of Fluid
Piston Solar Stirling Engine. 1st International Energy Conversion
Engineering Conference
Smith, Thomas. C. B, (2005), Asymmetric Heat Transfer In Vapour Cycle
Liquid-Piston Engines . Pages 1-3
, 17-21 August 2003, Portsmouth, Virginia
Sumathy, K.; Venkatesh, A.; Sriramulu, V., (1995). The importance of the
condenser in a solar water pump, Energy Conversion and Management
Wong, Y.W.; Sumathy, K., (2000). Performance of a solar water pump with
n-pentane and ethyl ether as working fluids,
,
Volume 36, Issue 12, December 1995, Pages 1167-1173
Energy Conversion and
Management
Wong, Y.W.; Sumathy, K., (2001). Thermodynamic analysis and optimization of
a solar thermal water pump,
, Volume 41, Issue 9, 1 June 2000, Pages 915-927.
Applied Thermal Engineering
Yoanita, Venti, Y., (2009). Karakteristik Kolektor Surya CPC Untuk
, Volume 21,
Issue 5, April 2001, Pages 613-627.
Pompa Air
64
Nugroho Triyono Setiyo, V. Widyarto Erwan. W, Putra Bima. T, (2009 ).
Pemodelan Pompa Air Energi Surya Dengan Kolektor Pelat Datar
Widagdo, (2009).
. Halaman
60.
Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 26 cc Dan
Pemanas 78 Watt
Nugroho Triyono Setiyo, (2009). . Halaman 59.
Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 44 cc
dan Pemanas 78 Watt
Mohammad Suhanto, (2009).
. Halaman 50.
Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 39 cc
dan Pemanas 266 Watt
V. Erwan widyarto, (2009).
. Halaman 53.
Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 64 cc
dan Pemanas 266 Watt.Halaman 53.