PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI - CORE · ABSTRAK Di negara berkembang ... Pendingin ini...

STUDI EKSPERIMENTAL PENDINGIN ABSORBSI

AMONIA–AIR ENERGI SURYA TANPA KATUP PEMISAH

GENERATOR DAN EVAPORATOR

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik Program

Studi Teknik Mesin

Diajukan Oleh:

PETRUS DAMIANUS BAYU DWI WICAKSONONIM: 085214050

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2012

i

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

EXPERIMENTAL STUDY OF SOLAR ENERGY

ABSORBTION AMMONIA-WATER REFRIGERATION

WITHOUT GENERATOR AND EVAPORATOR

SEPARATOR VALVE

FINAL PROJECT

Presented as a partitial fulfilment of the requirement

as to obtain the Bachelor of Engineering degree

in Mechanical Engineering Study Program

By:

PETRUS DAMIANUS BAYU DWI WICAKSONONIM: 085214050

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2012

ii


lr. FA. Rusdi Sambada, M.T.

iii


iv


ABSTRAK

Di negara berkembang seperti Indonesia kebutuhan akan sistem pendinginsemakin meningkat, pendingin tersebut banyak digunakan untuk pengawetanmakanan, hasil pertanian, obat-obatan, kini semakin meningkat. Sistem pendinginyang ada saat ini pada umumnya menggunakan sistem kompresi uap yangmembutuhkan energi listrik dan menggunakan refrijeran sintetik. Namun didaerah terpencil hal ini sering menjadi kendala dalam pengadaanya Makapendingin absorbsi amonia-air menjadi suatu gagasan yang dapat diterapkan,sistem pendingin ini terdiri dari dua bagian yaitu desorbsi (menguapnya amoniamurni saat proses pemanasan) dan absorbsi (kembalinya amonia ke absorbernyayaitu air). Tujuan penelitian ini adalah membuat model pendingin absorbsiamonia-air dengan energi surya, meneliti temperatur pendinginan yang dapatdicapai dan meneliti COP yang dapat dihasilkan.

Pendingin ini terdiri dari generator, kondensor, reflektor dan evaporator.Generator ini terbuat dari stainlees steel dengan diameter 10 cm dan penjang 200cm. Kondensor terbuat dari pipa stainlees steel yang berbentuk spiral dengandiameter 25 mm. Reflektor yang digunakan adalah reflektor parabola silinder.Evaporator disini terbuat dari pipa stainlees steel dengan diameter 10 cm denganpanjang 50 cm. Variabel yang diukur dalam penelitian ini adalah temperaturgenerator (T1), temperatur kondensor (T2), temperatur evaporator (T3),temperatur ruangan di dalam kotak pendingin (T4), tekanan generator (P1),tekanan evaporator (P2), intensitas radiasi surya (G) dan waktu (t), alat yangdigunakan untuk pengukuran suhu adalah Termokopel sedangkan untukmengukur tekanan disebut manometer dan untuk mengetahui intensitas radiasisurya adalah solar meter.

Hasil penelitian telah berhasil membuat sebuah sistem pendingin absorbsiamonia-air dengan energi surya. Temperatur terendah yang dicapai adalah 24oC.COP terbaik adalah 0.94.

Kata kunci: pendingin absorbsi, reflektor, ammonia, intensitas radiasi surya

vii


KATA PENGANTAR

Puji syukur bagi-Mu Tuhan Yang Maha Kasih atas segala berkah dan

rahmat, sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas

akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana

Teknik untuk program studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis merasakan bahwa penelitian tugas akhir ini merupakan penelitian

yang tidak mudah, dituntut keterlibatan langsung dalam pengambilan data,

pemahaman terhadap sistem alat dan persamaan yang digunakan, serta

penanggulangan yang tepat terhadap permasalahan yang dihadapi.

Penelitian Tugas Akhir dengan judul “Studi Eksperimental Pendingin

Absorbsi Amonia-Air Energi Surya Tanpa Katup Pemisah Generator Dan

Evaporator” ini dapat berjalan dengan baik karena adanya bantuan secara

langsung maupun tidak langsung dan kerjasama dari berbagai pihak. Menyadari

hal itu, maka pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa. S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Bapak Ir. P.K. Purwadi, M.T. selaku Ketua Program studi Teknik Mesin.

3. Bapak Ir. P.K. Purwadi, M.T. Selaku Dosen Pembimbing Akademik

viii


4. Bapak Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. selaku dosen pembimbing tugas akhir

yang telah mendampingi dan memberikan bimbingan dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

5. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan materi

selama penulis berkuliah di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

6. Laboran (Ag. Rony Windaryawan) yang telah membantu memberikan ijin

dalam penggunakan fasilitas yang diperlukan dalam penelitian ini.

7. Rekan kerja saya Agustinus Supriyono dan Ricardo Redy Hanawijaya

yang telah saling membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.

8. Orang tua dan orang-orang yang saya sayangi yang sudah mensuport saya

baik Doa maupun Tenaga dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Veronica Sulistyani yang sudah mensuport saya baik Doa maupun Tenaga

dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Menyadari keterbatasan Penulis dalam penyusunan laporan tugas akhir ini,

maka berbagai kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan laporan

tugas akhir ini akan diterima dengan senang hati.

Akhir kata semoga karya tulis ini berguna bagi mahasiswa Teknik Mesin

pada khususnya dan pembaca lain pada umumnya. Terima kasih.

Yogyakarta, 14 Agustus 2012

Penulis,

Petrus Damianus Bayu Dwi Wicaksono

ix


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................... i

TITLE PAGE ........................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................. iii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........................... iv

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................. v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................... vi

ABSTRAK ............................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ............................................................................. viii

DAFTAR ISI ............................................................................................ x

DAFTAR TABEL ................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................... xiii

BAB I. PENDAHULUAN ....................................................................... 1

1.l. Latar Belakang ........................................................................... 1

1.2. Batasan Masalah ........................................................................ 2

1.3. Tujuan Penelitian ........................................................................ 3

1.4. Manfaat Penelitian ...................................................................... 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. 4

2.1. Penelitian yang Pernah Dilakukan .............................................4

2.2. Dasar Teori ................................................................................ 9

2.3. Reflektor.................................................................................. ..14

2.3.1.Reflektor plat datar………………………………...14

x


2.3.2.Reflektor parabola……………………...………….16

2.4. Amonia........................................................................................16

BAB III. METODE PENELITIAN ........................................................ 19

3.1. Deskripsi Alat ............................................................................. 19

3.2. Variabel Yang Diukur .................................................................22

3.3. Langkah Penelitian ......................................................................23

3.4. Peralatan Pendukung ...................................................................24

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ………………………………. 27

4.1. Data Hasil Penelitian …………………………………………...27

4.2. Grafik dan Pembahasan .............................................................. 30

BAB V. PENUTUP .................................................................................... 43

5.1 Kesimpulan .................................................................................. 43

5.2 Saran ............................................................................................ 43

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 44

LAMPIRAN ............................................................................................... 45

xi


DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Data pertama pada tanggal 27 juli 2012 ............................. ........27

Tabel 4.2. Data kedua pada tanggal 28 juli 2012.......................................... 28

Tabel 4.3. Data ketiga pada tanggal 27 juli 2012.................................. ....... 29

xii


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Skema alat pendingin absorbsi generator horizontal ( Probo,

2010)...........................................................................................5

Gambar 2.2. Skema alat pendingin absorbsi generator vertikal dan

evaporator tanpa receiver,

(Yudhokusumo, 2011)…………………………..……… ……..7

Gambar 2.3. Skema alat pendingin absorbsi generator vertikal

dan evaporator menggunakan receiver,

(Gunawan, 2011)………………………..………………………8

Gambar 2.4. Siklus pendinginan absorbsi ........................................................9

Gambar 2.5 Reflektor plat datar……………….…………………….............13

Gambar 2.6.a Reflektor piringan……………………… …………………………….14

Gambar 2.6.b Reflektor parabola………… ………………………………………….14

Gambar 2.7. Amonia+Air..…………………………………………………...15

Gambar 3.1. Skema alat pendingin absorbsi ...................................................19

Gambar 3.2. Skema generator .........................................................................20

Gambar 3.3. Dimensi pipa celup .....................................................................21

Gambar 3.4. Varibel yang diukur........................................................... .........22

Gambar 3.5. Stopwatch.....................................................................................24

Gambar 3.6. Reflektor .......................................................................... .........25

Gambar 3.7. Logger..........................................................................................25

Gambar 3.8. Termokopel......................................................................... .........26

xiii


Gambar 3.9. Solar meter.................................................................... ............26

Gambar 4.1. Grafik tekanan terhadap waktu dari ketiga data .........................31

Gambar 4.2. Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktu....................32

Gambar 4.3. Grafik temperatur kotak evaporator (T4) terhadap

Waktu...........................................................................................33

Gambar 4.4. Grafik hubungan antara intensitas radiasi surya

terhadap tekanan data 1.......................................................34


terhadap tekanan data 2......................................................35


terhadap tekanan data 3......................................................36

Gambar 4.7. Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktuAbsorbsi amonia-air energi surya menggunakankondensor dan evaporator berpendingin air(Supriono, 2012)..........................................................................37

Gambar 4.8. Grafik temperatur kotak evaporator (T4) terhadap waktuAbsorbsi amonia-air energi surya menggunakankondensor dan evaporator berpendingin air(Supriono, 2012).......................................................................... 38

Gambar 4.9. Hasil absorbsi yang mencapai suhu -5°C Absorbsiamonia-air energi surya menggunakan kondensordan evaporator berpendingin air(Supriono, 2012)...........................................................................38

Gambar 4.10. Grafik tekanan terhadap waktu dari ketiga data

Pendingin absorbsi amonia-air energi surya dengan

katup pemisah generator dan evaporator

(Hanawijaya, 2012).....................................................................39

xiv


Gambar 4.11. Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktuPendingin absorbsi amonia-air energi surya dengan katuppemisah generator dan evaporator

(Hanawijaya, 2012)................................................................... 40

Gambar 4.12. Grafik temperatur kotak evaporator (T3) terhadap waktu

Pendingin absorbsi amonia-air energi surya dengan katup

pemisah generator dan evaporator

(Hanawijaya, 2012)....................................................................40

Gambar 4.13. Hasil absorbsi yang mencapai suhu 3°C Pendingin absorbsi

amonia-air energi surya dengan katup pemisah

generator dan evaporator (Hanawijaya, 2012)....................... .....41

Gambar 4.14 .Grafik perbandingan COP rata-rata semua data..................... .....41

xv


BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Negara Indonesia merupakan negara tropis yang memiliki kebutuhan

besar akan sistem pendingin untuk pengawetan makanan, hasil pertanian,

sterilisasi obat-obatan, dsb. Namun sistem pendinginan yang ada saat ini

sebagian besar bekerja dengan sistem kompresi uap yang menggunakan

energi listrik dan refrijeran sintetik. Permasalah yang terjadi adalah belum

semua daerah terutama didaerah terpencil yang belum memiliki jaringan

listrik sehingga sistem pendingin yang menggunakan energi surya

diharapkan dapat menjadi pengganti dari sumber energi listrik tersebut.

Sistem pendinginan dengan energi surya ini dapat bekerja tanpa adanya

jaringan listrik, sehingga diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif

pemecahan permasalahan akan kebutuhan sistem pendingin di daerah yang

masih belum ada jaringan listrik.

Salah satu sistem pendingin yang tidak membutuhkan energi listrik

adalah sistem pendingin absorbsi amonia-air. Sistem pendingin ini hanya

memerlukan energi panas untuk dapat bekerja. Energi panas dapat diperoleh

dari pembakaran kayu, bahan bakar minyak, batubara, dan gas bumi. Selain

itu energi panas juga dapat berasal dari buangan proses industri, biomassa,

biogas atau energi alam seperti panas bumi dan energi surya. Amonia dan air

1


2

bukan merupakan refrijeran sintetik sehingga tidak memiliki dampak negatif

terhadap lingkungan. Siklus pada sistem pendingin ini hanya terdiri dari dua

proses yaitu proses desorbsi (Penguapan amonia murni terpisah dengan air )

dan absorbsi ( Penyerapan amonia oleh air ).

Desain pendingin dengan energi panas untuk negara-negara

berkembang haruslah sederhana dan mudah perawatannya dengan kata lain

harus dapat dibuat dan diperbaiki oleh industri lokal.

1.2. Batasan Masalah

Sumber energi panas yang biasa digunakan pada daerah terpencil atau

desa pada umumnya berasal dari kayu bakar, biomassa, biogas dan arang.

Penggunaan energi surya belum banyak digunakan, karena energi surya

dipengaruhi juga pada lokasi suatu wilayah, sehingga antara satu daerah

dengan daerah yang lain memiliki intensitas radiasi surya yang berbeda.

Penggunaan sistem pendingin absorbsi ini juga terbentur oleh pengaruh dari

cuaca yang ada. Cuaca di Indonesia hanya memiliki dua musim, bila saat

musim hujan maka penggunaan pendingin absorbsi energi surya ini akan

menjadi sulit dan akan tidak bias berkerja dalam jangka waktu yang lama,

sehingga musim yang tepat adalah musim panas agar didapatkan intensitas

radasi matahari yang maksimal. Namun perlu disadari bahwa walaupun

berkendala terhadap cuaca dan lokasi yang menyebabkan intensitas radiasi


3

tidak besar, energi surya merupakan energi yang ramah lingkungan dan

tersedia di alam dengan jumlah yang tidak terbatas.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini:

1. Membuat model pendingin absorbsi amonia-air.

2. Meneliti temperatur pendinginan yang dapat dihasilkan oleh sistem

pendingin absorbsi amonia-air dengan energi surya.

3. Meneliti COP atau unjuk kerja yang dapat dihasilkan oleh sistem

pendingin absorbsi amonia-air dengan tenaga surya.

1.4. Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini:

1. Menambah kepustakaan teknologi tentang pendingin sistem absorbsi

energi surya.

2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat

prototipe dan produk teknologi pendingin absorbsi yang dapat diterima di

dunia industri pada khususnya dan mengurangi ketergantungan

penggunaan minyak bumi dan listrik.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Penelitian yang Pernah Dilakukan

Beberapa penelitian pendingin adsorbsi menggunakan zeolit-air

dengan energi surya mendapatkan harga COP sistem pendingin adsorbsi

surya menggunakan zeolit-air akan mendekati konstan pada temperatur

pemanasan 160℃ Hinotani, (1983). Eksperimen sistem pendingin adsorbsi

surya menggunakan zeolit-air dan mendapatkan harga COP sebesar 0,12

Grenier, (1983). Pendingin adsorbsi surya zeolit-air namun COP nya hanya

0,10 Pons, (1986). Pada penelitian sistem pendingin adsorbsi surya zeolit-air

dengan kolektor plat datar dan kondensor berpendingin udara mendapatkan

COP sebesar 0,054 Zhu Zepei, (1987). Pada penelitian dengan pemanasan

menggunakan kolektor parabola mendapatkan COP sebesar 0,25 Ramos,

(2003). Penelitian-penelitian tersebut menggunakan zeolit yang diproduksi

di Jerman, Slovnaft-Czech, dan Prancis. Penelitian sistem pendingin

absorbsi amonia air menggunakan generator horizontal dengan variasi kadar

amonia dan tekanan saat proses desorbsi mendapatkan COP sebesar 0,98

Probo, (2010) . Pada penelitian sistem pendingin absorbsi generator vertikal

dan evaporator tanpa receiver mendapatkan COP sebesar 0,91

Yudhokusumo, (2011). Penelitian sistem pendingin absorbsi generator

vertikal dan evaporator menggunakan receiver Gunawan, (2011).

4


5

Sedangkan penelitian untuk mengetahui efek massa air dalam evaporator

terhadap unjuk kerja pendingin absorbsi amonia-air Pratama, (2012)

Gambar 2.1. Skema alat pendingin absorbsi generator horizontal

( Probo, 2010)

Keterangan:

1. Generator yang juga berfungsi sebagai absorber

2. Saluran masuk amonia

3. Kondensor yang juga berfungsi sebagai evaporator

4. Manometer

5. Torong masuk amonia


6

Penelitian yang serupa pernah dilakukan adalah penelitian

menggunakan tabung generator vertikal dan evaporator tanpa reciver

(penampung) variabel yang divariasikan dalam penelitian tersebut adalah

variasi volume campuran amonia-air 900 cc dan 1300 cc. Variasi bukaan

keran saat proses absorbsi sebesar 30°, 60°, dan 90° dengan volume

campuran amonia-air 900 cc kemudian penelitian tersebut menyimpulkan

bahwa.Temperatur evaporator terendah yang dihasilkan adalah -5℃ yang

dapat bertahan selama 80 menit dan COP yang dihasilkan adalah 0.91.

Karena dalam penelitian tersebut dikatakan bahwa unjuk kerja dari alat

tersebut menurun setelah pengambilan data berulang dan penambahan

amonia dilakukan maka dilakukan indentifikasi alat dan menemukan bahwa

ada air yang tertinggal pada evaporator yang mempengaruhi kerja

pendinginan tersebut. Berikut adalah skema alat dari penelitian

Yudhokusumo, (2011).


7

11

27

3 8

4

5

6

Gambar 2.2. Skema alat pendingin absorbsi generator vertikal dan evaporator

tanpa receiver, (Yudhokusumo, 2011)

Keterangan :

1. Saluran untuk menampung amonia yang akan dimasukkan ke alat.

Bagian ini bisa diganti dengan pentil saat alat akan divakum.

2. Keran ball valve ¾ inci

3. Pipa ¾ inci

4. Penguat katup fluida satu arah

5. Generator yang juga sekaligus sebagai absorber

6. Penguat generator

7. Manometer

8. Kondensor sekaligus evaporator


8

Kemudian hal ini berkembang pada penelitian Gunawan (2012) yang

menembahkan receiver pada evaporator untuk menampung air agar tidak

masuk kedalam evaporator.

1

5

2

6

3 7

4

Gambar 2.3. Skema alat pendingin absorbsi generator vertikal dan evaporatormenggunakan receiver, (Gunawan, 2011).

Keterangan :

1. Torong pengisi

2. Kran

3. Tabung Generator atas

4. Tabung Generator bawah

5. Manometer

6. Evaporator

7. Reciever (penampung)


9

Banyak hal yang mempengaruhi dari unjuk kerja pendinginan ini

maka sangat penting penelitian-penelitian semacam ini dilakukan agar alat

yang dihasilkan nantinya akan menjadi lebih baik.

2.2. Dasar Teori

Pendingin absorbsi pada umumnya terdiri dari 4 (empat) komponen

utama yaitu : (1) absorber, (2) generator, (3) kondensor, (4) evaporator.

Namun pada penelitian ini model pendingin absorbsi yang dibuat hanya

terdiri dari tiga komponen utama yaitu, generator yang juga berfungsi

sebagai absorber, evaporator yang juga berfungsi sebagai kondensor.

Gambar 2.4 Siklus pendinginan absorbsi

Siklus pendinginan absorbsi terdiri dari proses absorbsi (penyerapan)

refrijeran (amonia) ke dalam absorber (air) dan proses pelepasan refrijeran


1010

dari absorber (proses desorbsi). Proses ini dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Proses desorbsi dan absorbsi terjadi pada absorber (pada generator). Pada

proses desorbsi generator memerlukan energi panas untuk dapat

menguapkan amonia. Energi panas dapat berasal dari pembakaran kayu,

batubara, minyak bumi, gas alam, panas bumi, biogas, dan sebagainya. Pada

penelitian digunakan reflektor parabola, hal ini karena dibutuhkan fokus

yang berupa garis pada generator. Hal tersebut tidak dapat dihasilkan jika

menggunakan reflektor piringan, karena fokus pada reflektor piringan

berupa titik.

Proses kerja yang terjadi di dalam sistem pendingin absorbsi adalah

sebagai berikut: energi panas dari radiasi surya yang dipantulkan oleh

reflektor menaikkan temperatur campuran ammonia-air yang ada dalam

tabung generator. Karena amonia mempunyai titik didih yang lebih rendah

dibanding air maka amonia akan menguap terlebih dahulu. Uap amonia ini

akan mengalir dari generator menuju ke evaporator. Di dalam evaporator

uap amonia akan mengalami pendinginan dan mengembun sehingga

berubah fase menjadi cair. Selanjutnya cairan amonia di dalam evaporator

akan mengalami ekspansi sehingga tekanannya turun. Karena tekanan

amonia di dalam evaporator turun maka temperaturnya pun turun hingga di

bawah 0o C. Karena mampu mencapai suhu di bawah 0o C, maka evaporator

umumnya diletakkan di dalam kotak pendingin bersama bahan-bahan yang

ingin didinginkan. Karena mendinginkan bahan-bahan tersebut maka cairan

amonia di dalam evaporator akan menyerap kalor dari bahan-bahan tersebut


1111

dan menguap, lalu mengalir kembali ke dalam generator. Di dalam

generator uap amonia tersebut diserap oleh air, proses ini disebut absorbsi.

Siklus tersebut akan berlangsung terus-menerus jika ada sumber panas.

Selama proses desorbsi pendinginan di dalam evaporator tidak dapat terjadi

karena amonia masih bercampur dengan air di dalam generator.

Unjuk kerja pendingin absorbsi umumnya dinyatakan dengan

koefisien prestasi absorbsi (COPAbsorbsi) dan dapat dihitung dengan

persamaan :

COPabsorbsi = (1)

Kerja pendinginan dapat dihitung dengan persamaan :

Kerja pendinginan = (m. Cp )tabung + ∆(m.h)evaporator (2)

Kerja pemanasan pada generator dapat dihitung dengan persamaan :

Kerja pemanasan = (m. Cp )tabung + (m. Cp )amonia + m.hfg amonia (3)

Energi surya yang digunakan untuk menaikan temperatur sejumlah

massa pada generator adalah sebesar intensitas energi surya yang diterima

oleh reflektor berbanding dengan luasan permukaan reflektornya:

Energi surya = G . A (4)


1212

Sehingga untuk mengetahui efisiensi reflektor (reflektor) dapat

diketahui dengan membandingkan kerja pemanasan untuk menaikkan

temperatur sejumlah massa pada generator berbanding terbalik dengan

energi radiasi surya yang diterima oleh generator melalui kolektor:

ηreflektor = (5)

dengan :

m : massa (amonia dan tabung) yang dipanasi reflektor (kg)

CP : panas jenis (amonia dan tabung) (J/(kg.K))

Tawal : temperatur amonia sebelum dipanasi (oC)

Takhir : temperatur amonia setelah dipanasi (oC)

∆T : Tawal- Takhir

∆t : lama waktu pemanasan (menit)

G : intensitas energi surya (Watt/m2)

A : luas aperture (m2)

Pada penelitian ini, digunakan analisa pendekatan siklus pendingin carnot.

Refrigerator (pendingin) carnot

Karena proses melingkar carnot adalah reversible, maka proses dapat

dibalik. Proses yang dibalik disebut Refrigerator Carnot. Jadi refrigerator

carnot bekerja dengan kebalikan dari mesin carnot. Mesin carnot disebut

direct cycle, sedangkan refrigerator carnot disebut reversed cycle.


1313

Refrigerator carnot menerima kerja luar (W) dan menyerap panas Q1

dari reservoir dengan (hent sink) temperature T1 serta member panas Q2 ke

reservoir panas temperature T2.

Skema diagram alir refrigerator carnot:

Gambar 2.5. Skema diagram alir refrigerator carnot

Jadi dapat dibuat hubungan,

W = Q1 – Q2 (6)

Koefisien performance,

COP =

= (7)

= (8)

Dari persamaan 7 dan 8 diatas didapat,

=


1414

2.3. Reflektor

Dalam proses desorbsi atau pemanasan pada tabung generator

dibutuhkan reflektor yang befungsi untuk memantulkan radiasi surya

matahari ke generator. Reflektor surya dapat didefinisikan sebagai sistem

perpindahan panas yang menghasilkan energi panas dengan memanfaatkan

radiasi sinar matahari sebagai sumber energi utama, ketika sinar matahari

menimpa allumunium foil pada reflektor surya, cahaya akan di fokuskan ke

sesuatu titik, dalam hal ini adalah tabung generator.

Alat pendingin surya yang dapat diproleh dipasaran dalam bentuk

pendingin air (water chilers), ada beberapa reflektor yang sering kita temui,

antara lain:

1. Reflektor plat datar

2. Reflektor parabola

2.3.1. Reflektor plat datar

Reflektor surya plat datar bisa memanfaatkan paparan radiasi matahari

melalui sorotan langsung dan juga sebaran, tidak memerlukan tracking

matahari atau perubahan posisi mengikuti matahari dan juga karena

desainnya yang sederhana, hanya sedikit memerlukan perawatan dan biaya

pembuatan yang tidak susah. Reflektor plat datar (Gambar 2.5) dapat

menghasilkan suhu antara 70-90oC.


1515

Gambar 2.6 Reflektor plat datar

Reflektor plat datar (Gambar 2.6) digunakan untuk menguapkan air

dari larutan litium bromida dan air yang berada di dalam generator. Uap air

diembunkan dan secepatnya diuapkan pada evaporator kemudian

melepaskan panas dari air didalam pipa, sehingga mendinginkannya untuk

beban penyegaran udara.


1616

2.3.2. Reflektor parabola

Gambar 2.7.a Reflektor piringan Gambar 2.7.b Reflektor parabola

Reflektor yang dipilih untuk penelitian ini adalah reflektor parabola,

karena reflektor surya jenis ini yang paling cocok diaplikasikan pada

generator yang berbentuk horizontal dan reflektor ini mampu memfokuskan

energi radiasi surya yang besar pada generator dibandingkan dengan jenis

reflektor plat datar yang lain, sehingga dengan itu diharapkan bisa

menghasilkan temperatur yang tinggi. Dengan menggunakan sistem

pemanasan yang terfokus maka akan dapat meningkatkan kuantitas energi

panas yang diserap oleh absorber.


1717

2.4. Amonia

Gambar 2.8. Amonia + Air

Amonia adalah bahan kimia dengan nama kimia NH3. Titik bekunya

adalah -75 °C dan titik didihnya adalah -33.7 °C. Pada suhu dan tekanan

yang tinggi, amonia adalah gas yang tidak mempunyai warna dan lebih

ringan daripada udara.. Amonia cair terkenal dengan sifat mudah larut.

Amonia tidak menyebabkan kebakaran, dan tidak akan terbakar kecuali

dicampur dengan oksigen. Nyala amonia apabila terbakar adalah hijau

kekuningan. amonia murni tidak korosif terhadap logam yang

banyak dipakai pada sistem refrijerasi. Namun amonia yang


1818

bercampur dengan air akan menjadi k o ro s i f t e rh ad ap l o gam ,

t e ru t am a t e m b a ga , k u n i n ga n , s en g d a n t i m a h . Manfaat dan

kegunaan amonia, amonia umum digunakan sebagai bahan pembuat obat-obatan,

amonia yang dilarutkan dalam air dapat digunakan untuk membersihkan berbagai

perkakas rumah tangga, zat ini juga digunakan sebagai campuran pembuat pupuk

untuk menyediakan unsur nitrogen bagi tanaman, Amonia juga dapat digunakan

sebagai refrijeran dalam sistem pendingin. Namun dalam penggunannya,

diperlukan kehati-hatian karena konsentrasi tinggi amonia bisa sangat berbahaya

bila terhirup, tertelan, atau tersentuh. Beberapa pasangan absorbsi yang banyak

digunakan adalah:

1. Amonia-Air

Sistem amonia-air digunakan secara luas untuk mesin pendingin

berskala kecil (perumahan) maupun industri, yang mana suhu evaporasi

yang dibutuhkan mendekati atau di bawah 0ºC. Sistem amonia-air

mempunyai hampir seluruh kriteria yang diperlukan di atas, kecuali bahwa

zat-zat tersebut dapat bersifat korosif terhadap tembaga, kuningan, seng dan

timah. Serta sifat amonia yang sedikit beracun sehingga membatasi

penggunaannya untuk pengkondisian udara. Kelemahan sistem amonia-air

yang paling utama adalah air yang juga mudah menguap sehingga amonia

yang berfungsi sebagai refrijeran masih mengandung uap air pada saat

keluar dari generator dan masuk keevaporator melalui kondensor. Keadaan

ini dapat menyebabkan uap air meninggalkan panas di evaporator dan

meningkatkan suhunya sehingga dapat menurunkan efek pendinginan.


1919

2. Litium bromida- Air

Sistem litium bromida-air banyak digunakan untuk pengkondisian

udara dimana suhu evaporasi berada di atas 0 ºC. Litium Bromida (LiBr)

adalah suatu kristal garam padat, yang dapat menyerap uap air. Larutan cair

yang terjadi memberi tekanan uap yang merupakan fungsi suhu dan konsentrasi

larutan. Hubungan antara entalpi dengan persentase litium-bromida dalam

larutan LiBr pada berbagai suhu larutan. Proses terjadi kristalisasi larutan

LiBr-H2O, yaitu pada keadaan yang mana larutan mengalami pemadatan.

Proses yang terjadi pada wilayah melewati batas kristalisasi akan

mengakibatkan pembentukan lumpur padat dan penyumbatan sehingga mengganggu

aliran di dalam pipa.


BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Deskripsi Alat

Gambar 3.1. Skema alat pendingin absorbsi

Keterangan :

1. Generator yang juga berfungsi sebagai absorber

2. Pipa celup yang berfungsi sebagai jalan uap amonia

3. Torong masuk amonia

4. Manometer untuk mengetahui tekanan generator

5. Keran ¾ inchi utama untuk memasukkan amonia-air

6. Water mur berfungsi untuk memudahkan pemasangan kondensor

7. Kondensor yang berbentuk pipa spiral berfungsi untukmengembunkan uap amonia

8. Kotak kondensor berfungsi untuk merendam pipa spiral

9. Manometer untuk mengetahui tekanan evaporator

10. Evaporator berfungsi untuk menampung uap amonia.

20


2121

11. Kotak pendingin untuk meletakkan benda-benda yang ingindidinginkan. Evaporator diletakkan di dalam kotak ini saat prosesabsorbsi.

12. Rangka pendukung evaporator

13. Rangka pendukung generator

14. Reflektor yang berfugsi untuk memantulkan cahaya matahari yang

digunakan untuk memanaskan generator.

Pada Gambar 3.2. dapat dilihat ukuran generator dan ukuran katup

fluida satu arah. Generator ini mempunyai panjang 200 cm dan berdiameter

10 cm sedangkan katup fluida satu arah mempunyai tinggi 30 cm dan

berdiameter 10 cm. Di dalam generator ini terdapat pipa celup dan pipa uap.

Pipa celup berfungsi sebagai tempat masuknya campuran amonia-air ke

dalam generator sekaligus sebagai jalan masuknya uap amonia saat proses

absorbsi agar uap amonia dapat bercampur dan terserap langsung oleh air

sedangkan pipa uap berfungsi sebagai jalan masuknya uap amonia yang

kemudian menuju ke evaporator saat proses desorbsi.

Pipa celup

Gambar 3.2. Dimensi generator

Dimensi pipa celup ditunjukkan pada Gambar 3.4. Pipa celup

sepanjang 33 cm terletak di antara generator dan katup fluida satu arah.


2222

Pipa celup ini menggantung sepanjang 8 cm dalam generator dan 5 cm

menonjol dalam katup fluida satu arah.

Gambar 3.3. Dimensi pipa celup

Bagian dalam generator dan katup fluida satu arah pada penelitian ini

terdiri dari 3 komponen yaitu:

1. Pipa diameter 1 inci panjang 33 cm sebagai tempat masuknya campuran

amonia-air.

2. Pipa diameter ¼ inci panjang 24 cm untuk jalan uap amonia.

3. Pipa diameter 1 inci panjang 23 cm yang bagian atasnya tertutup.


2323

3.2. Variabel yang Diukur

GT2

P1T1

P2T3

T4

Gambar 3.4 . Variabel yang diukur

Keterangan :

1. Temperatur generator (T1)

2. Temperatur kondensor (T2)

3. Temperatur evaporator (T3)

4. Temperatur kotak Pendingin (T4)

5. Tekanan generator (P1)

6. Tekanan evaporator (P2)

7. Waktu pencatatan data (t)

8. Intensitas radiasi surya (G)


2424

3.3. Langkah Penelitian

1. Penelitian diawali dengan penyiapan alat seperti pada Gambar 3.1.

2. Setelah itu termokopel dipasang pada bagian yang akan diukur

temperaturnya.

3. Tekanan sistem divakumkan dengan menggunakan pompa vakum.

4. Alat diisi dengan campuran amonia-air dengan konsentrasi 30%.

5. Kemudian generator dipanasi dengan menggunakan panas matahari

yang dipantulkan oleh reflektor hingga tekanan konstan atau mulai

terlihat turun secara perlahan. Proses ini adalah proses desorbsi.

Pengambilan data dilakukan setiap 15 menit.

6. Setelah tekanan konstan maka reflektor digeser, kemudian dilanjutkan

dengan proses absorbsi. Pada variasi ini generator tidak didinginkan

terlebih dahulu. Pengambilan data dilakukan setiap 15 menit hingga

tekanan kembali ke angka 0.

7. Data yang dicatat kemudian dimasukkan kedalam tabel. Data tersebut

mencakup: waktu (t), tekanan manometer atas (P1), tekanan manometer

bawah (P2), temperatur generator (T1), temperatur pipa spiral (T2),

temperatur evaporator (T3), temperatur kotak pendingin (T4), dan

intensitas energi surya (G).

Pengolahan dan analisa data diawali dengan melakukan perhitungan

dengan menggunakan persamaan (1). Analisa akan lebih mudah dilakukan

dengan membuat grafik:

1. Hubungan tekanan (P) terhadap waktu

2. Hubungan temperatur evaporator (T3) terhadap waktu


2525

3. Hubungan temperatur terendah dalam kotak evaporator (T4)

terhadap waktu.

4. Hubungan intensitas energi surya terhadap tekanan

5. COP rata-rata setiap data

3.5. Peralatan Pendukung

Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah :

a. Penghitung Waktu (Stopwatch)

Digunakan untuk mengukur waktu pencatatan tekanan, temperatur dan

intensitas radiasi surya.

Gambar 3.5. Stopwatch

b. Reflektor

Digunakan untuk memantulkan radiasi surya agar panas dapat terfokus

tepat pada generator saat proses desorbsi.


2626

Gambar 3.6. Reflektor

c. Penampil Termokopel (Logger)

Digunakan untuk menampilkan nilai temperatur di setiap titik yang

terukur oleh termokopel.

Gambar 3.7. Logger


2727

d. Termokopel

Digunakan untuk pengukuran temperatur pada titik yang diinginkan.

Gambar 3.8. Termokopel

e. Solar meter

Digunakan untuk mengukur intensitas energi radiasi surya.

Gambar 3.9. Solar meter


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Hasil Penelitian

Pengambilan data pada penelitian pendingin absorbsi amonia-air

dengan tiga kali pengambilan data untuk mengetahui unjuk kerja alat

absorbsi energi surya.

Tabel 4.1. Data pertama pada tanggal 27 juli 2012

NoWaktu(menit)

Tekanan (Bar) Suhu (˚C) Radiasisurya

(Watt/m²)

keterangan

P1 P2 T1 T2 T3 T4 COP1 0 0,0 0,0 29 29 19 24 926 desorbsi2 15 1,0 1,0 40 22 22 22 10733 30 1,5 1,5 43 24 25 26 10534 45 2,5 2,5 53 27 27 27 1865 60 2,5 2,5 59 27 23 27 1636 75 2,5 2,5 57 28 28 26 2747 90 3,5 3,5 64 27 29 27 9188 105 4,5 4,5 69 27 30 28 8449 120 5,5 5,5 67 29 32 29 959

10 135 5,5 5,5 75 33 33 30 60511 150 5,0 5,0 69 34 33 29 55712 165 4,5 4,5 67 33 32 28 80313 180 4,5 4,5 67 33 30 29 70014 0 3,5 3,5 67 34 28 28 0,89 absorbsi15 15 2,5 2,5 60 34 27 27 0,9016 30 2,0 2,0 53 32 26 26 0,9217 45 1,5 1,5 50 30 25 26 0,9218 60 1,2 1,2 46 30 25 26 0,93

19 75 1,0 1,0 44 29 24 26 0,9420 90 1,0 1,0 43 29 24 26 0,9421 105 0,7 0,7 42 29 24 26 0,9422 120 0,5 0,5 40 29 24 26 0,9523 135 0,2 0,2 39 28 24 26 0,9524 150 0,0 0,0 37 28 24 26 0,9625 165 0,0 0,0 36 27 24 26 0,96COP rata-rata 0,93

28


2929

Tabel 4.2. Data kedua tanggal 28 juli 2012

NoWaktu(menit)

Tekanan (Bar) Suhu (˚C) Radiasienergisurya

(Watt/m²)

Keterangan

P1 P2 T1 T2 T3 T4 COP1 0 0,0 0,0 29 19 25 24 935 Desorbsi2 15 1.5 1.5 42 24 28 27 4583 30 2,5 2,5 51 28 32 27 8194 45 3,5 3,5 66 27 30 27 1645 60 3,7 3,7 53 27 32 27 10096 75 4,2 4,2 64 28 32 27 10077 90 4,5 4,5 66 29 32 28 10378 105 5,5 5,5 69 27 34 30 9459 120 6,5 6,5 76 27 35 29 600

10 135 6,8 6,8 82 28 35 30 101411 0 6,2 6,2 85 33 34 28 0,86 Absorbsi12 15 5,5 5,5 77 32 32 24 0,8713 30 4,0 4,0 72 34 29 28 0,8814 45 3,5 3,5 67 34 29 27 0,8915 60 2,5 2,5 60 32 28 28 0,9016 75 2,0 2,0 53 30 29 27 0,9317 90 1,7 1,7 50 30 28 27 0,9318 105 1,5 1,5 48 28 27 28 0,93

19 120 1,3 1,3 44 28 28 27 0,9520 135 1,1 1,1 40 29 24 26 0,9521 150 0,7 0,7 38 30 24 27 0,9522 165 0,5 0,5 36 28 24 26 0,9623 180 0,0 0,0 35 27 24 26 0,9624 195 0,0 0,0 32 27 24 26 0,9725 rata-rata COP 0,92


3030

Tabel 4.3. Data ketiga pada tanggal 27 juli 2012

NoWaktu(menit)

Tekanan (Bar) Suhu (˚C) Radiasienergisurya

(Watt/m²)

Keterangan

P1 P2 T1 T2 T3 T4 COP1 0 0,0 0,0 32 25 26 25 450 Desorbsi2 15 0,2 0,2 38 25 26 27 5213 30 0,2 0,2 42 25 26 27 2714 45 1,4 1,4 48 26 27 28 2445 60 1,5 1,5 44 27 27 27 2056 75 1,2 1,2 52 26 27 28 1747 90 1,4 1,4 48 26 27 27 1628 105 2,0 2,0 55 27 26 28 3169 120 2,5 2,5 53 27 26 27 1019

10 135 2,5 2,5 56 29 27 29 24311 150 2,2 2,2 51 28 27 28 28212 165 2,5 2,5 51 27 27 27 35513 180 2,7 2,7 58 29 28 28 63014 195 2,5 2,5 58 28 27 28 74616 0 2,5 2,5 59 30 27 28 0,90 Absorbsi17 15 1,7 1,7 52 27 27 27 0,9218 30 1,0 1,0 51 27 28 27 0,9319 45 0,8 0,8 50 27 27 27 0,93

20 60 0,5 0,5 46 27 27 27 0,9421 75 0,4 0,4 44 27 27 27 0,9522 90 0,2 0,2 40 27 27 27 0,9623 105 0,1 0,1 40 27 27 27 0,9624 120 0,0 0,0 39 27 27 27 0,9625 Rata-rata COP 0,94

Keterangan:

t : Waktu (Menit)

P1 : Tekanan generator (Bar)

P2 : Tekanan evaporator (Bar)

T1 : Temperatur generator (℃)

T2 : Temperatur kondensor (℃)

T3 : Temperatur Evaporator (℃)


3131

T4 : Temperatur kotak pendingin (℃)

G : Radiasi energi surya (W/m²)

4.2. Grafik dan Pembahasan

Berdasarkan data penelitian, dapat dilihat bahwa proses pendinginan

telah mulai berlangsung ditandai dengan turunnya temperatur evaporator

saat proses absorbsi. Pendinginan dengan menggunakan siklus absorbsi

berlangsung dalam beberapa proses yaitu:

4.2.1. Proses desorbsi, yaitu proses pelepasan amonia dari absorber (air)

melalui proses penguapan saat tabung generator dipanaskan.

4.2.2. Proses kondensasi, yaitu proses pendinginan dan pengembunan uap

amonia di dalam kondenser yang terdesorbsi menjadi amonia

cair di dalam evaporator.

4.2.3. Proses absorbsi, yaitu proses penyerapan amonia oleh absorber

(air). Saat proses absorbsi berlangsung, amonia yang berada di

dalam evaporator akan terhisap kedalam generator karena adanya

perbedaan tekanan. Saat terhisap amonia cair akan menguap

menjadi uap amonia. Proses penguapan amonia ini akan menyerap

kalor di sekitar evaporator sehingga menyebabkan temperatur

evaporator turun dan menjadi dingin.

Dan Tabel data di atas merupakan proses perubahan suhu dan tekanan

dari waktu kewaktu, dari hasil tabel diatas dapat dilihat pada grafik – grafik

perbandingan dari ke 3 (tiga) data dibawah ini:


3232

absorbsi desorbsi


Dapat dilihat pada Gambar 4.1. Tekanan dari ketiga data sangat

bervariasi, pada data pertama (garis warna hitam) dapat dilihat waktu yang

dibutuhkan untuk menempuh keseluruhan dari proses desorbsi sampai

proses absorbsi kurang lebih 360 menit dengan tekanan tertinggi saat proses

desorbsi 5,1 bar dapat dilihat pada Gambar 4.1. diatas, kemudian data kedua

(garis warna kuning) untuk melewati kedua proses tersebut menempuh

waktu kurang lebih 345 menit dengan tekanan tertinggi saat proses desorbsi

6,8 bar, data ketiga(garis warna hijau) menempuh waktu 330 menit dengan

tekanan tertinggi saat proses desorbsi sebesar 2,75 bar.


3333

Gambar 4.2. Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktu

Pada Gambar 4.2. dapat dilihat bahwa pendinginan yang terjadi pada

Evaporator saat terjadi proses absorbsi pada setiap data hanya sebesar 24oC

kerena intensitas energi surya tidak mencukupi dan dikarenakan tekanan

pada generator dan tekanan pada evaporator cenderung sama sehingga pada

saat proses absorbsi ammonia murni kurang maksimal dalam menyerap

kalor disekitar evaporator. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu

24oC adalah 195 menit (garis warna kuning) sedangkan data pertama (garis

warna hitam) membutuhkan waktu selama 165 menit Gambar 4.2. data

ketiga (garis warna hijau) selama 120 menit untuk mencapai suhu 27oC .

Dan karena evaporator ini saat melakukan pendinginan di dalam kotak


3434

secara langsung mempengaruhi suhu pada udara (T4) dan berapa pengaruh

suhu didalam kotak dapat kita lihat pada grafik dbawah ini.

Gambar 4.3. Grafik temperatur kotak evaporator (T4) terhadap waktu.

Pada Gambar 4.3. dapat dilihat bahwa Data kedua (garis warna

kuning) temperatur pendinginan pada dinding mencapai 26oC. dan waktu

yang ditempuh cukup lama kurang lebih 195 menit sedangkan data pertama

(garis warna hitam) temperatur terendah dinding adalah 26oC dan

membutuhkan waktu 165 menit, data ketiga (garis warna hijau) temperatur

terendah dinding adalah 27oC membutuhkan waktu selama 120 menit.

Karena pengaruh intensitas radiasi surya terhadap tekanan maka pada grafik

selanjutnya menampilkan bagaimana hubungan intensitas radiasi surya

terhadap takanan dari setiap data.


3535


terhadap tekanan data 1

Pada Gambar 4.4. dapat dilihat bahwa intensitas radiasi surya

mencapai 1020 W/m² pada menit-menit awal, ini dikarenakan oleh matahari

yang cerah sehingga tekanan cenderung naik secara perlahan. Tekanan

tertinggi yang dicapai adalah 5,5 bar pada menit ke 120, namun pada saat

memasuki menit ke 150 intensitas radiasi surya menurun, ini dikarenakan

matahari tertutup oleh awan, hal ini yang menyebabkan tekanan turun

menjadi 4,5 bar.


3636



Pada Gambar 4.5. Pada menit-menit awal dapat dilihat bahwa

intensitas radiasi surya cenderung menurun hingga menit ke 50, dengan

intensitas radiasi surya hanya 164 W/m², ini dikarenakan oleh matahari yang

tertutup awan. Namun pada saat memasuki menit 90 intensitas radiasi surya

naik hingga 1037 W/m², ini dikarenakan matahari yang cerah, sehingga

tekanan mampu naik menjadi 6,8 bar.


3737



Dari Gambar 4.6 dapat dilihat bahwa intensitas radiasi surya pada

saat pengambilan data kurang maksimal, dapat dilihat dengan intensitas

radiasi surya yang rendah yaitu 164 W/m² pada menit ke 90. Hal tersebut

yang mengakibatkan tekanan hanya mencapai 2,7 bar.

Pada percobaan kedua dengan tekanan 6,8 bar jika dibandingkan

dengan hasil Percobaan absorbsi amonia-air energi surya menggunakan

kondensor dan evaporator berpendingin air (Supriono, 2012) yang

mendapatkan tekanan 6,5 bar pada percobaan ketiga yang menggunakan

variasi katup pemisah antara generator dan evaporator. Hasil absorbsi yang

didapatkan sangatlah berbeda, ini dikarenakan pada saat amonia kembali ke

absorber/generator amonia tersebut menyerap kalor disekitar evaporator,

sehingga temperatur turun menjadi 3°C pada evaporator dan 17 °C pada


3838

kotak evaporator. Berbeda dengan hasil dari percobaan saya yang hanya

mencapai suhu 24°C pada evaporator dan 24 °C pada kotak evaporator, ini

dikarenakan pada saat proses absorbsi berlangsung amonia hanya secara

perlahan dalam menyerap kalor disekitar evaporator, hal ini dipengaruhi

juga dengan temperatur generator yang masih panas. Berikut adalah grafik

hubungan antara waktu dengan temperatur evaporator (T3) Absorbsi

amonia-air energi surya menggunakan kondensor dan evaporator

berpendingin air (Supriono, 2012).

Gambar 4.7. Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktuabsorbsi amonia-air energi surya menggunakankondensor dan evaporator berpendingin air (Supriono,2012).


3939

Sedangakan untuk mengetahui hasil temperatur kotak evaporator

(T4), berikut adalah grafik hubungan antara temperatur kotak evaporator

(T4) terhadap waktu Absorbsi amonia-air energi surya menggunakan

kondensor dan evaporator berpendingin air (Supriono, 2012).

Gambar 4.8. Grafik temperatur kotak evaporator (T4) terhadap waktuAbsorbsi amonia-air energi surya menggunakan kondensordan evaporator berpendingin air (Supriono, 2012).

Gambar 4.9. Hasil absorbsi yang mencapai suhu -5°C Absorbsiamonia-air energi surya menggunakan kondensor danevaporator berpendingin air (Supriono, 2012).


4040

Sedangkan jika metode penelitian ini dibandingkan dengan hasil dari

percobaan Pendingin absorbsi amonia-air energi surya dengan katup

pemisah generator dan evaporator (Hanawijaya, 2012) adalah sebagai

berikut:


Pendingin absorbsi amonia-air energi surya dengan katuppemisah generator dan evaporator (Hanawijaya, 2012)


4141

Gambar 4.11. Grafik temperatur evaporator (T3) terhadap waktuPendingin absorbsi amonia-air energi surya dengan katuppemisah generator dan evaporator (Hanawijaya, 2012)

Gambar 4.12. Grafik temperatur kotak evaporator (T3) terhadap waktu

Pendingin absorbsi amonia-air energi surya dengan katup

pemisah generator dan evaporator (Hanawijaya, 2012)


4242

Gambar 4.13. Hasil absorbsi yang mencapai suhu 3°C Pendinginabsorbsi amonia-air energi surya dengan katup pemisahgenerator dan evaporator (Hanawijaya, 2012)

Gambar 4.14. Grafik Perbandingan COP rata-rata semua Data

COP atau unjuk kerja pada penelitian ini dihitung menggunakan

persamaan (1). Dari ketiga data yang diambil, COP tertinggi yang diperoleh

adalah 0,94 yaitu pada data ketiga. COP yang dihasilkan pada penelitian ini


4343

lebih rendah dibandingkan dengan penelitian yang pernah dilakukan

(Prastowo Antiochus Songko Probo, 2010) yang mampu mencapai COP

tertinggi 0,97. Kuat dugaan hal ini dipengaruhi oleh kurang besarnya

intensitas energi surya pada saat desorbsi. Hal ini dapat dilihat dari

temperatur tertinggi yang dapat dicapai yang mencapai 160o C. Dugaan ini

semakin kuat jika melihat persamaan (1), dimana tertulis bahwa COP adalah

hasil kerja pendinginan dibagi kerja pemanasan, yang berarti semakin besar

kerja pemanasan maka COP akan semakin kecil, walaupun kerja

pendinginannya cukup besar.


BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang dilakukan, dapat ditarik beberapa

kesimpulan, antara lain:

1. Telah berhasil dibuat sistem pendingin absorbsi amonia-air dengan

bahan yang ada di pasar lokal dan didukung kemampuan industri lokal.

2. Temperatur pendinginan terendah yang bisa tercatat adalah 24o C.

3. COP atau unjuk kerja terbaik yang dihasilkan pada penelitian ini adalah

0,94, yaitu COP pada data ketiga.

5.2 Saran

1. Perancangan pipa celup dan pipa uap dapat dioptimalkan untuk volume

campuran amonia-air yang lebih banyak sehingga dapat menyerap kalor

lebih banyak.

2. Bagi peneliti lain yang akan meneliti siklus pendingin absorbsi energi

surya tanpa katup pemisah, dapat menggunakan katup searah yang

diletakkan pada pipa kondensor, kemudian dibuat saluran untuk proses

absorbsi.

44


4545

DAFTAR PUSTAKA

Grenier, Ph. 1983. Experimental Result on a 12 m3 Solar Powered Cold Store

Using the Intermittent Zeolite 13x-Water Cycle. Solar World Congress,

Pergamon Press, pp. 353-358

Gunawan, A.P, 2011. Pendingin Absorbsi Amonia-air dengan kapasitas 1300 cc

menggunakan pipa celup 85 mm. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma

Hari, P.H.P. 2012. Pendingin Absorbsi Amonia-air dengan kapasitas 1300 cc

menggunakan pipa celup 85 cm. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma

Hinotani, K. 1983. Development of Solar Actuated Zeolite Refrigeration System.

Solar World Congress, Pergamon Press, pp. 527-531

Pons, M. 1986. Design of solar powered solid adsorption ice-maker. ASME J. of

Solar Engineering, 108, 327-337

Probo, S. 2010. Pendingin Absorbsi Amonia-Air Generator Horisontal Tercelup,

Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma

Ramos, M. 2003. Evaluation Of A Zeolite-Water Solar Adsorption Refrigerator.

Sweden, Goteborg: ISES Solar World Congress

Yudhokusumo, A.S, 2011. Pendingin Absorbsi Amonia-air kapasitas 900cc

Menggunakan pipa celup 17 cm. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma

Zepei, Z. 1987. Testing of a Solar Powered Zeolite-Water Refrigeration,

Bangkok: M. Eng. Thesis. AIT

Nainggolan, W. S 1976. Teori Soal Penyelesaian Termodinamika, Bandung


4646

LAMPIRAN

Proses desorbsi


4747

Kerangka Reflektor

Reflektor


4848

Manometer saat proses desorbsi

Logger saat proses desorbsi


4949

Alat untuk mengukur intensitas radiasi surya


PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI - CORE · ABSTRAK Di negara berkembang ... Pendingin ini...

Documents

Transcript of PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI - CORE · ABSTRAK Di negara berkembang ... Pendingin ini...