TUGAS AKHIR PERENCANAAN THERMOSIPHON PASSIVE SOLAR WATER HEATER SEBAGAI PEMANAS AIR PADA SISTEM DOMESTIK MT. VANDA 6300 DWT

TUGAS AKHIR

PERENCANAAN

THERMOSIPHON PASSIVE SOLAR WATER HEATER SEBAGAI PEMANAS AIR

PADA SISTEM DOMESTIK MT. VANDA 6300 DWT

SKRIPSI (ME – 091329) NRP. 4212 105 004

Bahasan Materi

1. Tujuan

2. Metodologi

3.Analisa Teknis

5.Kesimpulan

4.Analisa Ekonomis

Tujuan Pengerjaan



Melakukan kajian kelayakan teknis terhadap sistem domestik dan aplikasi sistem solar water heater pada sistem domestik di kapal.



Membuat desain keyplan sistem domestik dengan aplikasi solar water heater dan technical specification nya.



Membuat lay out/ arrangement perlatan sistem tersebut pada aplikasinya onboard



Melakukan kajian kelayakan ekonomis terhadap pemakaian solar

water heater

Metodologi Pengerjaan

ANALISA TEKNIS

ANALISA TEKNIS APLIKASI SOLAR WATER HEATER PADA SISTEM DOMESTIK MT VANDA 6300 DWT

1. Perhitungan Kebutuhan Solar Water Heater 2. Kapasitas air diperlukan sistem

3. Diameter pipa utama dan pipa cabang

5. Design Kebutuhan Head

4. Perhitungan Volume hydrophore

6. Perhitungan heat loss hot water storage tank

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

Referensi :Pompa dan Kompressore Soelarso Referensi :Machinery Outfitting design manual Mar Eng Japan Society

Referensi :Predict Storage – Tank heat transfer Precisely Jimmy D. Kumana and Samir P. Khotari

Katalog dan Panduan perhitungan solar water heater web SWH Wika

PERHITUNGAN KEBUTUHAN SOLAR WATER HEATER

1. Mandi

2. Washbashin 3. Washdishes Total 2500 Liter

Total Air Panas Diperlukan

mHot=500 kg

Q = m. C .∆T 63000 KJ/day 17,64 KW/day

Kebutuhan air hangat

Referensi : Katalog dan web Solar water heater Wika mHot = Twarm – Tcold x mCold

Thot - Tcold mHot=600 kg

KLIK KE WORD

Progres Tugas Akhir SPEC SOLAR WATER HEATER Progres Tugas Akhir

SWH WIKA T 150 LXC Thermosiphon passive system

Dimensi

Panjang 2510 mm

Lebar 1230 mm

Tinggi 525 mm

Spec utama

Kapasitas 146 Liter

Luasan Panel 2 m

²

Serapan kalor / day 5,81 Kw / day

Back up Heater 1000 W

PERHITUNGAN KAPASITAS AIR DALAM SISTEM DOMESTIK

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

LOADING UNIT

Faktor atau nomor yang diberikan untuk sebuah

peralatan yang berhubungan dengan debit pada

system yang berhubungan dengan lama waktu dan

frekuensi penggunaan untuk jenis peralatan tertentu

(probability usage)

PERHITUNGAN KAPASITAS AIR DALAM SISTEM DOMESTIK

TOTAL LOADING UNIT AIR TAWAR = 89

AIR LAUT = 32

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

LOADING UNIT

1. Q air tawar = 5 m3/h

2. Q air panas = 1,25 m3/h 3. Q air laut = 2,5 m3/h

KLIK KE EXCEL

PERHITUNGAN DIAMETER PIPA PADA SISTEM

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

KLIK KE EXCEL

FRESH WATER PIPE LINE

PIPE 1 LOADING UNIT = 89

PIPE 2 LOADING UNIT = 30 PIPE 4 LOADING UNIT = 19 PIPE 3 LOADING UNIT = 59

PIPE 5 LOADING UNIT = 40

PERHITUNGAN DIAMETER PIPA PADA SISTEM

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

KLIK KE EXCEL

KALKULASI PROBABLE DEMAND

Pipa Loading Q Nominal ø Pipe ø Pipe Luas Kec.

cabang Unit m3/h size (m) (inch) area(m) (m/s)

1 89 4,32 40A 0,04 1 1/2 0,00126 0,96

2 30 1,98 25A 0,025 1 0,00049 1,12

3 59 3,06 32A 0,032 1 1/4 0,00080 1,06

4 19 1,62 25A 0,025 1 0,00049 0,92

5 40 2,34 25A 0,025 1 0,00049 1,32

V =Q/A

PERHITUNGAN VOLUME HYDROPHORE

V = q ( P1 + a) ^[1]

P1+P2

Dimana : V = Tank Capacity/Volume ( m³)

Q = Water Quantity yang disuplai pompa per 2 menit ( m³)

P1= Tekanan Pompa Stop (kg/cm²) P2= Tekanan Pompa Start (kg/cm²)

a = Jumlah air yang tertinggal di Hydrophore / Jumlah air di suplai, a biasa diambil 1,5

Kebutuhan Hydrophore air tawar

Volume 1 m3

Kebutuhan Hydrophore air panas

Volume 0,5 m3

Kebutuhan Hydrophore air laut

Volume 0,5 m3

Hasil

Hasil

Referensi :Machinery Outfitting design manual Mar Eng Japan Society

PERHITUNGAN KEBUTUHAN HEAD

KLIK KE EXCEL Referensi :Pompa dan Kompressore Soelarso

H TOTAL = HP + HV + HS + HL HP = P/ ρXg

HV = (v2-v1)² 2g

HS = h2-h1

HL mayor =

^ƒ

x L x v² D 2g HL minor = ε v²

2g

Hydrophore P min=3 BAR Setara head +20m

Re = V.D μ

Rr= k D

Rr ƒ

Head sisa Re

Hfresh water 3,66m Hhot water 0,55m Hsea water 1,29m

PERHITUNGAN KEBUTUHAN HEAT LOSS TANKI

KLIK KE EXCEL

Q = U x A x (∆T)

DATA MASUKAN PERHITUNGAN

Data Ukuran Tanki

Surface emmisivity

Phisical Properties Fluida Thermal Conductivity Temperature

Coeficient Fouling

Referensi :Predict Storage – Tank heat transfer Precisely Jimmy D. Kumana and Samir P. Khotari

PERHITUNGAN KEBUTUHAN HEAT LOSS TANKI

KLIK KE EXCEL

PERHITUNGAN KOEFISIEN HEAT TRANSFER WALL PERHITUNGAN LUASAN DAERAH WALL

PERHITUNGAN TOTAL KOEFISIEN HEAT TRANSFER

Konveksi Konduksi Radiasi

KOREKSI TEMPERATUR WALL

PERULANGAN PERHITUNGAN KOEFISIEN HEAT TRANSFER PERHITUNGAN TOTAL KOEFISIEN HEAT TRANSFER

HEAT LOSS/HOUR

Heat loss/24 jam 8224 KJ dalam 24 jam hilang 3,916 ˚C

Suhu awal 60 ˚C

Suhu setelah 24 jam 56,08 ˚C

keyplan solar water heater pada sistem domestik MT Vanda 6300 DWT

KLIK KE VERSI PDF

Lay out solar water heater pada sistem domestik MT Vanda 6300 DWT

PAGE 1 PDF

PAGE 2 PDF RENCANA UMUM PDF

ANALISA EKONOMI

TAHAPAN ANALISA PERBANDINGAN NILAI EKONOMIS

1 Alternatif Penggunaan Heater

2 Menentukan horizon perencanaan.

3 Penetapan Tingkat bunga / MARR 4 Estimasi aliran kas

5 Perbandingan hasil analisa ekonomi metode Nilai

sekarang

Alternatif Penggunaan Heater

vs

? ?

? ?

Horizon Perencanaan

ALTERNATIF A = SOLAR WATER HEATER

ALTERNATIF B = ELECTRIC HEATER

Perencanaan MARR

DIAMBIL TINGKAT BUNGA = INFLASI

Perencanaan Aliran Kas

KLIK TO EXCEL

Analisa Metode Present Worth Value

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 TAHUN

1

- (PENGELUARAN) + (PEMASUKAN)

EKIVALENSIKAN KE TAHUN 0

KLIK KE EXCEL

Perbandingan Ekonomis SWH vs EH dengan Metode Present Worth Value

0 50 100 150 200 250 300 350

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Pengeluaran SWH Manfaat SWH Pengeluaran EH Manfaat EH

(Dalam Rp Juta)

(Tahun)

Kesimpulan

Secara teknis solar water heater pada sistem domestik dapat diaplikasikan, dengan menambahkan by pass pipe yang menyambungkan unit solar water heater dan sistem domestik dan unit solar water dapat ditempatkan pada daerah top deck kapal.

Keyplan untuk aplikasi solar water heater pada domestik sistem MT Vanda 6300 DWT beserta spec teknisnya dapat dilihat pada bagian lampiran .

Arrangement layout pada domestik sistem MT Vanda 6300 DWT On board dapat dilihat pada bagian lampiran

Secara ekonomis pemasangan solar water heater akan memberikan keuntungan dari pada electric heater setelah 5 tahun

Saran

Dalam pengaplikasian solar water heater diperlukan space yang luas, oleh karena itu untuk perencanaan dengan kebutuhan air panas yang besar maka perlu dipertimbangkan penempatan dari solar water heater di kapal.

Untuk perbandingan analisa ekonomis keuntungan solar water heater terhadap elektrik heater sangat rentan terhadap perubahan nilai uang sehingga dapat dikembangkan dengan metode analisa perbandingan lain yang tidak bergantung pada nilai uang

TERIMA KASIH