• Tidak ada hasil yang ditemukan

POMPA AIR ENERGI TERMAL MENGGUNAKAN DUA EVAPORATOR PARALEL DENGAN VOLUME 70 CC TUGAS AKHIR - Pompa air energi termal menggunakan dua evaporator pararel dengan volume 70 cc - USD Repository

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2019

Membagikan "POMPA AIR ENERGI TERMAL MENGGUNAKAN DUA EVAPORATOR PARALEL DENGAN VOLUME 70 CC TUGAS AKHIR - Pompa air energi termal menggunakan dua evaporator pararel dengan volume 70 cc - USD Repository"

Copied!
77
0
0

Teks penuh

(1)

i

DENGAN VOLUME 70 CC

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Di Program Studi Teknik Mesin

Diajukan Oleh:

ARDI SUSATYA

NIM : 065214055

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

ii

THERMAL ENERGY WATER PUMP

USING TWO PARALLEL EVAPORATOR

WITH 70 CC VOLUME

Final Project

Presented as a partial fulfillment to obtain

the Sarjana Teknik degree

In Mechanical Engineering study program

by

ARDI SUSATYA

Student Number : 065214055

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

(3)
(4)
(5)
(6)
(7)

vii

Air sangat penting bagi kehidupan masyarakat pada umumnya, tetapi tempat

sumber air biasanya lebih rendah dari tempat pemakaiannya sehingga diperlukan

pompa untuk mengalirkannya. Pompa air yang kita kenal 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.

Alternatif lain yang dapat digunakan untuk penggerak pompa air adalah energi

termal.

(8)

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 Tekonogi Universitas Sanata Dharma.

2.

Bapak Budi Sugiharto, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Sains dan Tekonogi 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.

7.

Segenap staf karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata

Dharma.

(9)

ix

10.

Yang terkasih Fransisca Yeni Subagyo yang memberikan motivasi dalam

berbagai hal.

11.

Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin khususnya angkatan 2006 yang telah

berjuang bersama dan memberikan masukan-masukan serta dorongan dalam

penyelesaian Tugas Akhir ini.

12.

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-kekurangan yang perlu

diperbaiki dalam penulisan Tugas Akhir ini, untuk itu penulis mengharapkan

masukan dan kritik, serta saran dari berbagai pihak untuk menyempurnakannya.

Semoga penulisan Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis

maupun pembaca.

(10)

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

TITLE PAGE ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

DAFTAR DEWAN PENGUJI ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

PERNYATAAN PUBLIKASI ... vi

INTISARI ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL……… xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 2

1.3. Tujuan Penelitian ... 3

1.4. Manfaat Penelitian ... 3

1.5. Batasan Masalah ... 4

BAB II DASAR TEORI ... 5

2.1. Penelitian Yang Pernah Dilakukan ... 5

2.2. Dasar Teori ... 7

2.3. Penerapan Rumus ... 13

BAB III METODE PENELITIAN ... 15

3.1. Deskripsi Alat ... 15

3.2. Prinsip Kerja Alat ... 17

(11)

xi

3.6. Analisa Data ... 22

3.7. Peralatan Pendukung ... 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24

4.1. Data Penelitian Alat ... 24

4.2. Perhitungan Pompa ... 32

4.3. Grafik dan Pembahasan Pompa ... 35

BAB V PENUTUP ... 53

5.1. Kesimpulan ... 53

5.2. Saran ... 54

5.3. Penutup ... 54

DAFTAR PUSTAKA ... 55

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

2.1 Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis Pulsajet Air ... 8

2.2 Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump ... 9

2.3 Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump ... 9

2.4 Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump ... 10

2.5 Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump ... 10

2.6 Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump ... 11

2.7 Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump ... 11

2.8 Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis Water Pulsejet ... 12

2.9 Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis Water Pulsejet ... 12

3.1 Gambar Skema Alat Penelitian ... 15

3.2 Gambar Detil Evaporator ... 16

3.3 Gambar Variasi Head ... 18

3.4 Gambar Variasi Diameter Selang Osilasi ... 19

3.5 Gambar Posisi Evaporator ... 19

3.6 Gambar Posisi Termokopel Pada Evaporator ... 20

4.1 Gambar Grafik Hubungan Variasi Head Dengan Daya Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci ... 35

4.2 Gambar Grafik Hubungan Head Dengan Efisiensi Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci ... 36

4.3 Gambar Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi Dengan Daya Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Head 1,8 m ... 37

4.4 Gambar Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi Dengan Efisiensi Menggunakan Dua Evaporator dan Head 1,8 m. ... 38

4.5 Gambar Grafik Hubungan Posisi Evaporator (35 cc) Dengan Daya Pompa Menggunakan Selang Osilasi 3/8 dan Head 1,8 m... 39

(13)

xiii

Osilasi 3/8 inci ... 40 4.8 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/men)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ... 41 4.9 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8inci………. 41 4.10 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan η Pompa (%)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ... 42 4.11 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 42 4.12 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/men)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ... 43 4.13 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ... 43 4.14 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan η Pompa (%)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ... 44 4.15 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 44 4.16 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/men)

(14)

xiv

4.17 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt) Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 45 4.18 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan η Pompa (%)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 2,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ... 46 4.19 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci. ... 46 4.20 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/men)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci. ... 47 4.21 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (Watt)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci ... 47 4.22 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan η Pompa (%)

Menggunakan Dua Evaporator Pada Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci. ... 48 4.23 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Temperatur (ºC)

Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kiri, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 48 4.24 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/men)

Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kiri, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 49 4.25 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (watt)

Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kiri, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 49 4.26 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan η Pompa (%)

(15)

xv

dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ... 50 4.28 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Debit (ml/men)

Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kanan, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 51 4.29 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan Daya Pompa (Watt)

Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kanan, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 51 4.30 Gambar Grafik Hubungan Waktu (menit) Dengan η Pompa (%)

(16)

xvi

DAFTAR TABEL

4.1 Tabel 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. ... 24 4.2 Tabel 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. ... 24 4.3 Tabel Data III Temperatur dan Debit Penelitian Pompa Air Energi Termal

Dengan Menggunakan Dua Evaporator, Head 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 25 4.4 Tabel 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. ... 25 4.5 Tabel 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. ... 26 4.6 Tabel 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. ... 26 4.7 Tabel Data I Temperatur dan Debit Penelitian Pompa Air Energi Termal

Dengan Menggunakan Dua Evaporator, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci. ... 26 4.8 Tabel 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. ... 27 4.9 Tabel Data III Temperatur dan Debit Penelitian Pompa Air Energi Termal

(17)

xvii

Selang Osilasi 3/8 inci. ... 28 4.11 Tabel 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. ... 28 4.12 Tabel 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. ... 29 4.13 Tabel Data I Temperatur dan Debit Penelitian Pompa Air Energi Termal

Dengan Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kiri, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 29 4.14 Tabel Data II Temperatur dan Debit Penelitian Pompa Air Energi Termal

Dengan Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kiri, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 30 4.15 Tabel Data III Temperatur dan Debit Penelitian Pompa Air Energi

Termal Dengan Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kiri, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 30 4.16 Tabel Data I Temperatur dan Debit Penelitian Pompa Air Energi Termal

Dengan Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kanan, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 31 4.17 Tabel Data II Temperatur dan Debit Penelitian Pompa Air Energi Termal

Dengan Menggunakan Satu Evaporator (35 cc) Pada Posisi Kanan, Head 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci. ... 31 4.18 Tabel Data III Temperatur dan Debit Penelitian Pompa Air Energi

(18)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air adalah sumber kehidupan dan sumber daya alam yang tidak akan

pernah tergantikan untuk kebutuhan hidup manusia sehari-hari. Pada umumnya air

dipergunakan oleh masyarakat untuk minum, memasak, mencuci dan untuk

keperluan lainnya. Ketersediaan air di Indonesia sangat melimpah namun pada

umumnya sumber air terletak lebih rendah dari tempat air tersebut dipergunakan

sehingga diperlukan pompa air untuk mengalirkan air dari sumber ke tempat yang

memerlukan.

Pompa air yang kita kenal 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 selalu menimbulkan polusi udara dan

pencemaran lingkungan yang dapat menimbulkan

global warming

, oleh sebab itu

energi terbarukan yang ramah lingkungan menjadi alternatif lain yang sangat penting

dalam mengatasi masalah tersebut.

(19)

tenaga tetapi waktu untuk melakukan kegiatan lain yang lebih produktif akan

berkurang.

Alternatif lain adalah memanfaatkan sumber energi terbarukan untuk

memompa air, tergantung potensi yang ada di daerah tersebut. Maka sumber-sumber

energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan untuk memompa air adalah energi air,

angin atau energi surya. Pemanfaatan energi surya untuk memompa air dapat

dilakukan dengan dua cara yaitu menggunakan sel surya atau menggunakan kolektor

termal plat parabolik jenis tabung. Sel surya masih merupakan teknologi yang tinggi

dan mahal bagi masyarakat terutama masyarakat di negara berkembang seperti

Indonesia sehingga penerapannya sangat terbatas. Disisi lain kolektor termal 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 termal di Indonesia belum banyak dijumpai sehingga

perlu dilakukan banyak penelitian untuk menjajagi kemungkinannya. Sebagai

simulasi pompa air energi surya termal, panas yang digunakan adalah panas dari api.

1.2 Rumusan Masalah

(20)

3

awal fluida kerja dalam sistem. Pada penelitian ini model pompa air energi termal

yang digunakan yaitu menggunakan dua evaporator paralel dengan volume 70 cc,

ketinggian atau head (2,5 m; 1,8 m dan 1,5 m), diameter selang osilasi (3/8

inci) dan

(1/2 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).

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian pompa air energi termal yang telah dilakukan ini

antara lain :

1.

Membuat model pompa air energi termal jenis pulsejet air (

water pulse jet)

menggunakan dua evaporator paralel dengan volume 70 cc

2.

Mengetahui debit (Q), daya pompa (Wp) dan efisiensi (

η

pompa) maksimum

pompa air energi termal jenis pulsajet air (

Water Pulsejet

).

3.

Membandingkan kinerja selang osilasi 3/8 inci dengan selang osilasi 1/2 inci.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat perancangan karya Tugas Akhir yang telah dibuat adalah sebagai

berikut :

1.

Menambah kepustakaan teknologi pompa air energi termal.

(21)

3.

Mengurangi ketergantungan penggunaan minyak bumi dan listrik

1.5

Batasan Masalah

Agar permasalahan yang ada tidak berkembang menjadi luas, maka perlu

adanya batasan terhadap permasalahan yang akan dibuat yaitu:

1.

Perancangan pompa air energi termal menggunakan menggunakan dua

evaporator paralel dengan volume 70 cc yang terbuat dari tembaga.

2.

Variasi pengambilan data yang dilakukan mencangkup head selang air

keluaran 1,5 m ; 1,8 m dan 2,5 m serta diameter selang osilasi berukuran 1/2

inci dan 3/8 inci untuk head 1,8 m.

3.

Pengukuran suhu meliputi temperatur kedua pipa evaporator bagian atas,

temperatur pada sambungan pipa paralel dan temperatur udara ruang.

4.

Pengambilan semua data dan volume air keluaran diambil saat memulai

pembakaran dan setiap selang waktu 3 menit selanjutnya sampai api padam.

5.

Rugi-rugi gesekan, belokan dan kekentalan fluida dalam pipa diabaikan.

6.

Pompa air energi termal menggunakan sumber panas dengan bahan bakar

(22)

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Penelitian Yang Pernah Dilakukan

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 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).

(23)

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 % (Yoanita

Y.V., 2009).

Pemodelan pompa air energi surya dengan kolektor pelat datar, dari grafik

data diketahui suhu tertinggi mencapai 60

0

C dengan demikian diperlukan fluida

kerja yang memiliki titik didih dibawah 60

0

C, unjuk kerja

wash benzene

yang titik

didihnya 40

0

C bisa deterapkan sebagai fluida kerja (Nugroho S.T., dkk, 2009)

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 (

η

pompa) 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 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara (Widagdo,

2009).

(24)

7

kran 0 ºC dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,376 (liter/menit) pada variasi

ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0ºC dan pendingin udara (Nugroho S.T., 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 (

η

pompa) 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 m, bukaan kran terbuka penuh dan pendingin udara (Suhanto M.,

2009).

Pompa air energi termal dengan evaporator 64 cc dan pemanas 266 watt, dari

data yang diperoleh menunjukkan daya pompa (Wp) maksimum adalah 0.162

watt

pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0ºC dan pendingin udara, efisiensi

pompa (

η

pompa) maksimum 0,208 % pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan

kran 0 ºC dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,568 (liter/menit) pada variasi

ketinggian head 1,75 m bukaan kran 0ºC

dan pendingin udara (Widyarto V.E.,

2009).

2.2.

Dasar Teori

(25)

kerja spirtus karena merupakan jenis pompa air energi termal yang paling sederhana

dibandingkan yang lain.

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

(26)

9

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

(27)

Discharge

Suction

Gambar 2.4 Pompa Air Energi Termal Jenis

Fluidyn Pump

(Sumber : Reinhold, 1983)

Discharge Suction

Gambar 2.5 Pompa Air Energi Termal Jenis

Nifte Pump

(Sumber :

(28)

11

Gambar 2.6 Pompa Air Energi Termal Jenis

Nifte Pump

(Sumber : http://www.packratworkshop.com/pics/single-ani.gif)

(29)

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.

(30)

13

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:

(31)

Daya spritus yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan :

t

T

c

m

W

spirtus

=

.

p

.

(2.3)

dengan :

m

air

: massa air (kg)

C

p

: panas jenis air (J/K)

T

: kenaikan temperatur (

o

C)

t

: waktu yang diperlukan untuk pemanasan (detik)

Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antara daya pemompaan

yang dihasilkan selama waktu tertentu dengan besarnya daya fluida yang dihasilkan .

Efisiensi pompa dapat dihitung dengan persamaan :

(2.4)

dengan :

Wp

: daya pemompaan (watt)

Wspritus : daya spritus (watt)

Wspritus

W

P
(32)

15 BAB III

METODE PENELITIAN

3.1Deskripsi Alat

Keterangan pompa :

1. Evaporator

2. Kotak Pemanas (spritus)

3. Corong Air Keluaran

4. Gelas ukur

5. Selang air keluaran

6. Katup buang satu arah

7. Katup hisap satu arah

8 Tangki hisap

9. Selang Osilasi 1/2 inci

10. Selang Osilasi 3/8 inci

11. Kran Osilasi

12. Kerangka

(33)

Evaporator :

Bahan : pipa tembaga,

Gambar 3.2 Detil Evaporator

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 paralel 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. 30 cm

5 cm

1,3 cm

(34)

17

3.2Prinsip Kerja Alat

Pompa air yang digunakan adalah pompa air jenis pulsajet (water pulsejet

pump) dengan evaporator paralel. Evaporator mula-mula disisi dengan air sebagai

fluida kerja dan 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 didalam 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 hentakan (pulse). Pompa dilengkapi dengan dua katup satu arahmasing-masing 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

Variabel yang divariasikan dalam pengujian yaitu:

1. Variasi ketinggian atau head (1,5 m; 1,8 m dan 2,5 m) dengan selang osilasi (3/8 inci).

(35)

3. Variasi posisi 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

(36)

19

Gambar 3.4 Variasi Diameter Selang Osilasi

Gambar 3.5 Variasi Posisi Evaporator Selang Osilasi

1/2 inci

Selang Osilasi 3/8 inci

Kran Selang Osilasi

Evaporator kiri

(37)

3.4 Variabel yang Diukur

Variabel-variabel yang diukur antara lain : -Temperatur pipa sisi uap (T1 dan T2 ) -Temperatur pada sambungan T (T3) -Temperatur udara lingkungan (T4)

Untuk selanjutnya dari variabel-variabel tersebut dilakukan perhitungan untuk mendapatkan debit (Q), daya pompa (Wp) dan efisiensi pompa (η pompa) serta daya spirtus (Wspirtus).

Gambar 3.6 Posisi Termokopel Pada Evaporator T2

T1

T3

(38)

21

3.5 Metode dan Langkah Pengambilan Data

Metode pengumpulan data adalah cara-cara memperoleh data melalui percobaan alat. Metode yang dipakai untuk mengumpulkan data yaitu 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 m; 1,8 m dan 2,5 m.

2. Mengatur penggantian diameter selang osilasi yang akan dipakai. 3. Mengatur penggantian jumlah volume spirtus (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.

(39)

3.6 Analisa Data

Data yang diambil dan dihitung dalam penelitian pompa yaitu : temperatur sisi uap (T1) dan (T2), temperatur sambungan T (T3), temperatur 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.

3.7 Peralatan Pendukung

Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah :

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

(40)

23

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

(41)

24 4.1 Data Penelitian Alat

Dari penelitian ini diperoleh data pompa seperti pada tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.24

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.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 32 32 27 25 0

3 150 294 32 25 280

6 235 380 33 25 480

9 256 333 35 26 420

12 206 309 38 26 620

15 182 296 40 26 500

18 170 306 38 26 420

21 162 293 38 26 430

21:28 116 313 38 26 80

22:48 67 214 37 26 20

Tabel 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.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 48 64 35 26 0

3 276 355 34 26 220

6 322 355 38 26 780

9 294 309 41 26 640

12 267 316 40 26 500

15 241 321 41 26 500

18 288 312 40 26 460

(42)

25

Tabel 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. (Lanjutan).

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

21 85 308 38 26 20

21:51 67 208 37 26 0

Tabel 4.3 Data III Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua Evaporator, head 1,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 42 54 35 26 0

3 267 339 34 26 200

6 361 323 37 26 660

9 236 325 40 26 540

12 276 326 40 26 440

15 243 315 40 26 460

18 246 315 40 26 400

19:07 139 323 40 26 140

21 80 344 38 26 20

22:18 51 213 37 26 0

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 inci.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 29 37 29 27 0

3 223 252 34 27 420

6 323 342 35 27 840

9 361 363 38 27 840

12 306 372 40 27 800

15 315 354 40 27 620

18 180 349 39 27 500

19:23 172 371 35 27 200

21 40 336 35 27 20

(43)

Tabel 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.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 35 50 32 27 0

3 299 347 35 27 380

6 361 349 38 27 840

9 383 358 40 27 860

12 345 360 41 27 730

15 314 346 40 27 720

18 229 347 39 27 530

19:58 178 334 38 27 340

21 51 243 38 27 20

22:52 47 227 35 27 0

Tabel 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.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 35 51 32 27 0

3 243 312 35 27 400

6 366 380 38 27 880

9 396 385 40 27 860

12 329 347 40 27 700

15 323 348 40 27 520

18 259 300 38 27 460

20:25 177 337 38 27 340

21 64 236 38 27 20

22:48 48 208 36 27 0

Tabel 4.7 Data I Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 1/2 inci.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 34 35 28 26 0

(44)

27

Tabel 4.7 Data I Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 1/2 inci. (Lanjutan).

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

6 302 353 35 26 700

9 268 334 37 26 720

12 233 321 37 26 680

15 243 298 37 26 640

18 185 286 37 26 600

21 235 285 37 26 560

22:35 132 274 37 26 320

24 47 261 36 27 20

24:21 67 200 36 27 0

Tabel 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.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4

Volume (ml)

0 45 59 35 27 0

3 204 305 35 27 260

6 321 345 36 27 600

9 275 341 36 27 500

12 246 298 37 27 660

15 224 300 37 26 580

18 225 291 37 27 520

21 242 282 36 26 500

22:21 138 281 37 26 240

23:34 75 202 36 27 20

Tabel 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.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 51 75 35 26 0

(45)

Tabel 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. (Lanjutan).

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

6 321 339 35 27 600

9 297 337 36 27 520

12 236 317 37 27 580

15 257 298 36 27 540

18 227 298 37 27 480

21 221 265 37 27 500

21:32 133 282 37 27 180

23:41 66 194 36 27 20

Tabel 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.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4

Volume (ml)

0 27 33 30 27 0

3 268 315 32 27 430

6 437 333 40 27 1000

9 389 344 41 27 1080

12 343 358 41 27 980

15 314 341 41 27 820

18 309 316 41 27 800

21 199 309 41 27 640

21:30 160 289 41 27 100

23:51 37 184 38 27 20

Tabel 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.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 30 43 30 27 0

3 211 277 36 27 420

(46)

29

Tabel 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. (Lanjutan).

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

9 368 383 40 27 1060

12 372 370 41 27 860

15 286 349 41 27 800

18 267 330 41 27 640

18:44 132 289 41 27 400

21 40 198 40 27 20

21:34 38 158 36 27 0

Tabel 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.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 29 36 28 27 0

3 216 273 37 27 400

6 400 326 40 27 980

9 365 363 40 27 820

12 333 344 40 27 820

15 306 339 40 27 700

18 214 313 40 27 680

19:20 146 377 40 27 380

21 38 225 40 27 20

23:19 35 173 36 27 0

Tabel 4.13 Data I Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 28 34 30 26 0

3 675 35 40 26 300

6 694 41 42 26 1020

(47)

Tabel 4.13 Data I Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci. (Lanjutan).

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

12 625 38 44 26 900

15 616 37 44 26 860

18 585 37 43 26 720

19:27 221 36 43 26 260

Tabel 4.14 Data II Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 25 28 27 25 0

3 299 30 38 25 300

6 694 32 40 25 800

9 706 35 44 25 1040

12 655 38 44 25 980

15 610 37 44 25 800

18 552 37 44 25 740

20:39 235 35 43 25 260

Tabel 4.15 Data III Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 112 30 40 25 0

3 736 34 42 25 460

6 672 37 43 25 840

9 683 37 43 25 900

12 638 37 43 25 800

15 609 36 43 25 700

18 632 35 43 25 540

(48)

31

Tabel 4.16 Data I Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 27 25 27 26 0

3 27 180 37 26 220

6 30 337 42 26 1040

9 32 326 44 26 1000

12 32 304 46 26 920

15 32 284 48 26 960

18 33 273 49 26 960

21 32 265 49 26 880

22:53 33 193 49 26 360

Tabel 4.17 Data II Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 29 66 42 26 0

3 33 603 43 26 420

6 35 450 43 26 800

9 35 516 44 26 820

12 35 459 45 26 840

15 35 394 46 26 820

18 34 386 46 26 700

21 35 350 46 26 640

22:30 34 194 46 26 180

Tabel 4.18 Data III Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

0 32 61 41 26 0

3 34 268 41 26 380

6 35 297 43 26 760

(49)

Tabel 4.18 Data III Temperatur dan debit penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci. (Lanjutan).

Waktu

(menit) T1 T2 T3 T4 Volume (ml)

12 35 273 45 26 760

15 34 267 45 26 700

18 34 267 45 26 560

21 34 243 45 26 500

22:03 34 181 44 26 140

4.2 Perhitungan Pompa

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 3/8 inci).

Perhitungan nilai Q ( debit )

Dimana besarnya volume keluaran adalah 3250 ml, dan waktu yang diperlukan selama 22,48 menit, sehingga debit yang dihasilkan :

menit 22,48 ml 3250 = Q ml/menit 144,57 =

Daya pemompaan yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan 2.2 : m s m s m m kg

Wp =1000 / 3 ⋅9,8 / 2 ⋅0,0000024 3 / ⋅1,5

watt 0,035

(50)

33

Daya spritus yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan 2.3.

detik 1020 38 J 4200 0,5kg C K Wspirtus o ⋅ ⋅ = watt 78,24 =

Efisiensi pompa dapat dihitung dengan persamaan 2.4 karena pada variasi ini menggunakan pemanas 156 watt atau yang berarti volume spritus yang digunakan adalah 200 cc. maka nilai daya spritus dikalikan dua.

η pompa =

2 Watt x 78

0,035Watt

x 100 %

= 0,00023 %

Untuk perhitungan selanjutnya terdapat dalam tabel 4.19 sampi dengan tabel 4.21.

Tabel 4.19 Perhitungan pompa variasi head dengan diameter selang osilasi 3/8 inci dengan dua evaporator.

Data

Head Debit Daya Pompa Efisiensi Pompa (m) (ml/men) Wp (watt) η (%)

I 1.5 144.57 0.035 0.023

II 1.5 151.56 0.037 0.024

III 1.5 128.94 0.032 0.020

I 1.8 191.94 0.056 0.036

II 1.8 196.27 0.058 0.037

III 1.8 185.94 0.055 0.035

I 2.5 249.68 0.102 0.065

II 2.5 247.42 0.101 0.065

(51)

Tabel 4.20 Perhitungan pompa variasi diameter selang osilasi, dengan head 1.8 m dengan dua evaporator.

Data

Diameter Selang

Osilasi Debit Daya Pompa Efisiensi Pompa (inci)

Q

(ml/men) Wp (watt) η (%)

I 3/8 inci 191.94 0.056 0.036

II 3/8 inci 196.27 0.058 0.037

III 3/8 inci 185.94 0.055 0.035

I 1/2 inci 184.22 0.054 0.035

II 1/2 inci 151.56 0.045 0.029

III 1/2 inci 156.34 0.046 0.029

Tabel 4.21 Perhitungan pompa variasi letak dengan satu evaporator. diameter selang osilasi 3/8 inci dan head 1,8 m.

Data

Q (ml/men) Q (ml/men) Di Kanan

Wp

(watt) (watt) Di Wp Kanan η Evaporator (35 cc) η Evaporator (35 cc)

Di Kiri Di Kiri Dikiri Dikanan

I 253.24 281.40 0.07445 0.08273 0.04773 0.05303

(52)

35

4.3Grafik 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 :

(53)

Gambar 4.2 Grafik hubungan head dengan efisiensi pompa menggunakan dua evaporator dan selang osilasi 3/8 inci.

Pembahasan Gambar 4.2 :

(54)

37

Gambar 4.3 Grafik hubungan variasi diameter selang osilasi dengan daya pompa menggunakan dua evaporator dan head 1,8 m.

Pembahasan Gambar 4.3 :

(55)

Gambar 4.4 Grafik hubungan variasi diameter selang osilasi dengan efisiensi menggunakan dua evaporator dan head 1,8 m.

Pembahasan Gambar 4.4 :

(56)

39

Gambar 4.5 Grafik hubungan posisi evaporator (35 cc) dengan daya pompa menggunakan selang osilasi 3/8 inci dan head 1,8 m.

(57)

Pembahasan Gambar 4.5 dan Gambar 4.6 :

Dari grafik dapat dilihat bahwa posisi evaporator sangat berpengaruh terhadap daya pompa dan efisiensi pompa walaupun kecil. Diposisi kiri menghasilkan daya 0,07055 watt dan diposisi kanan menghasilkan daya 0,07098 watt. Sehingga efisiensi pompa yang dihasilkan diposisi kiri sebesar 0,04522 % dan diposisi kanan efisiensi pompa yang dihasilkan sebesar 0,04550 %. Hal ini disebabkan karena faktor pemanasan dan juga faktor pada sambungan pada tee.

(58)

41

Gambar 4.8 Grafik hubungan waktu (menit) dengan Debit (ml/menit) menggunakan dua evaporator pada head 1,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

(59)

Gambar 4.10 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan dua evaporator pada head 1,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

(60)

43

Gambar 4.12 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan dua evaporator pada head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

(61)

Gambar 4.14 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan dua evaporator pada head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

(62)

45

Gambar 4.16 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan dua evaporator pada head 2,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

(63)

Gambar 4.18 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan dua evaporator pada head 2,5 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci

(64)

47

Gambar 4.20 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan dua evaporator pada head 1,8 m dan diameter selang osilasi 1/2 inci.

(65)

Gambar 4.22 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan dua evaporator pada head 1,8 m dan diameter selang osilasi 1/2 inci.

(66)

49

Gambar 4.24 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

(67)

Gambar 4.26 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

(68)

51

Gambar 4.28 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kanan, Head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

(69)

Gambar 4.30 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan satu evaporator (35 cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

Pembahasan Gambar 4.7 – 4.30 :

(70)

53

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1.

Telah berhasil dibuat model

pompa air energi termal jenis pulsejet air

(

water pulsejet)

menggunakan dua evaporator paralel dengan volume

70 cc

2.

Debit (Q) maksimum 281,4 ml/menit terdapat pada variasi head 1,8

m; diameter selang osilasi 3/8 inci dengan menggunakan satu

evaporator yaitu evaporator sebelah kanan.

3.

Daya pompa (Wp) maksimum adalah 0,102 watt terdapat pada variasi

head 2,5 m; diameter selang osilasi 3/8 inci dengan menggunakan dua

evaporator.

4.

Efisiensi pompa (

η

) maksimum 0,065 % terdapat pada variasi head

2,5 m; diameter selang osilasi 3/8 inci dengan menggunakan dua

evaporator.

(71)

5.2 Saran

1.

Periksa dan pastikan tidak ada kebocoran pada pompa maupun

sambungan pada selang agar tidak mempengaruhi kerja sistem.

2.

Kurangi belokan atau pengecilan penampang pada sistem pompa, agar

pompa memiliki kinerja yang baik.

3.

Pastikan posisi katup hisap dan katup buang vertikal searah keatas dan

pastikan posisi katup tidak miring karena akan memungkinkan

terjadinya kebocoran pada katup tersebut.

4.

Dalam pengisian sistem pompa dengan fluida kerja khususnya pada

bagian evaporator harus terisi sempurna tanpa ada udara yang terjebak

di dalamnya, agar pompa memiliki kinerja yang baik.

5.

Usahakan selang osilasi dibuat tinggi agar pada saat pompa mulai

bekerja fluida dalam selang tidak keluar karena akan mempengaruhi

kerja sistem.

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 dan demi

perkembangan teknologi pompa air tenaga termal.

(72)

55

DAFTAR PUSTAKA

Mahkamov, K.; Djumanov, D., Thermal Water Pumps On The Basis Of Fluid Piston

Solar Stirling Engine. 1st International Energy Conversion Engineering

Conference, 17-21 August 2003, Portsmouth, Virginia

Smith, Thomas. C. B, (2005), Asymmetric Heat Transfer In Vapour Cycle

Liquid-Piston Engines . Pages 1-3

Sumathy, K.; Venkatesh, A.; Sriramulu, V., (1995). The importance of the condenser

in a solar water pump, Energy Conversion and Management, Volume 36, Issue

12, December 1995, Pages 1167-1173

Wong, Y.W.; Sumathy, K., (2000). Performance of a solar water pump with

n-pentane and ethyl ether as working fluids, Energy Conversion and Management,

Volume 41, Issue 9, 1 June 2000, Pages 915-927.

Wong, Y.W.; Sumathy, K., (2001). Thermodynamic analysis and optimization of a

solar thermal water pump, Applied Thermal Engineering, Volume 21, Issue 5,

April 2001, Pages 613-627.

Yoanita, V, Y., (2009). Karakteristik Kolektor Surya CPC Untuk Pompa Air Energi

Termal Menggunakan Pompa Rendam, Tugas Akhir, hal 44 .

Nugroho, T, S.; Widyarto V, E., Bima. T. P., (2009 ). Pemodelan Pompa Air Energi

Surya Dengan Kolektor Pelat Datar. Halaman 60.

Widagdo, (2009). Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 26 cc Dan Pemanas

78 Watt. Halaman 59.

Nugroho, T. S., (2009). Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 44 cc dan

Pemanas 78 Watt. Halaman 50.

Suhanto, M., (2009). Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 39 cc dan Pemanas

266 Watt. Halaman 53.

Widyarto, V. E., (2009). Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 64 cc dan

Pemanas 266 Watt.Halaman 53.

, (2009).

Nifte Pump picture

, http://www.engineerlive.com/media/images/

large/large-nifte-pump-fig2.gif., Diakses tanggal 16 juli 2010.

, (2009).

Nifte Pump picture

http://www.packratworkshop.com/pics/single-ani.gif., Diakses tanggal 16 juli 2010.

(73)

LAMPIRAN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(74)

57

 

 

 

 

 

Gambar 1. Pompa Air Energi Termal

 

 

(75)

     

Gambar 2. Jenis Variasi

Gambar 3. Kran Pengatur Selang Osilasi

Gambar 4. Katup Hisap

Gambar 5. Katup Tekan

2,5 m 

1,8 m 

(76)

59

 

Gambar 10. Gelas Ukur

Gambar 11. Bak Penampung

Gambar 6. Evaporator Kiri

Gambar 7. Evaporator Kanan

(77)

Gambar

Gambar 2.1 Pompa Air Energi Termal Jenis pulsajet Air (Water Pulsejet)
Gambar 2.3 Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump
Gambar 2.4 Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump
Gambar 3.3 Variasi Head
+7

Referensi

Dokumen terkait

Simon Kuznets menyatakan bahwa pertumbuhan ekonomi suatu negara dipengaruhi oleh akumulasi modal (investasi pada tanah, peralatan, prasarana dan sarana), sumber

Setelah itu, apabila pengguna memilih fungsi pencarian sesuai dengan nama perguruan tinggi yang dimasukkan maka akan masuk ke form detail profil perguruan tingginya..

(6) Atas pelimpahan dari rekening Bank Persepsi PBB ke rekening BO III PBB sebagaimana dimaksud pada ayat (2), KPPN melakukan rekonsiliasi rekening koran dan

Perbedaan hasil penelitian dan fluktuasi return saham yang cukup tinggi yang terjadi terhadap saham- saham liquid dalam indeks LQ-45 di dalam menghadapi

Bagi Mahasiswa yang mengambil Mata Kuliah Penulisan Hukum/Skripsi dan hendak melaksanakan seminar tetapi masih ada nilai E, diberi kesempatan untuk melakukan ujian perbaikan dengan

Sesungguhnya tidak berkurang sedikit pun segala yang ada dalam genggamannya, arsy-Nya (singgasana-Nya) di atas air, dan di tangannya neraca, Dia merendahkan dan

Melalui pengakuan aktifitas anak tersebut, mendampinginya dan menfasilitasi kebutuhan atas proses tersebut, kita sebagai orang tua sedang menumbuhkan sebuah proses

Pernyataan yang setara dengan pernyataaan “Jika kendaraan bermotor menggunakan bahan bakar gas maka tingat populasi udara dapat diturunkan.” adalah..... Kendaraan bermotor