24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
Berikut adalah data dan hasil penelitian yang didapat dengan memvariasikan volume udara tekan, head pemompaan, dan volume udara pada
pemanas dan kondensor saat pemanasan. Adapun penjelasan mengenai penamaan kolom dan baris pada data yang
tersaji dalam bentuk tabel yaitu pada Tabel 4.1A – 4.1C dengan keterangan pada
kolom T
1
yaitu temperatur fluida pemanas bagian dasar, T
2
yaitu temperatur fluida pemanas bagian permukaan, T
3
yaitu temperatur fluida kerja yang masuk pada pipa pemanas, T
4
yaitu temperatur fluida kerja yang menguap pada pipa pemanas, V
udara
yaitu volume udara pada tabung udara tekan, P
1
yaitu tekanan fluida kerja dalam evaporator yang terbaca manometer, P
2
yaitu tekanan air pada tabung air tekan yang terbaca manometer, P
3
yaitu tekanan udara pada tabung udara tekan yang terbaca manometer, t
panas
yaitu lama waktu pemnasan fluida cair. Dimulai dari awal siklus tekan hingga akhir siklus tekan, t
pompa
yaitu lama waktu pemompaan. Diukur ketika air mulai mengalir dari ujung tertinggi pipa buang
hingga air berhenti mengalir, t
dingin
yaitu lama waktu pendinginan. Dimulai dari awal siklus tekan hingga volume fluida cair kembali ke posisi awal dan V
sumur
yaitu volume air yang akan dipompa. Sedangkan keterangan pada baris awal yaitu kondisi dimana awal siklus tekan dan akhir siklus hisap, akhir yaitu kondisi ketika
siklus tekan berakhir, dan merupakan awalan ketika siklus hisap, dan ΔV
sumur
yaitu volume air yang dipompa dari sumur dan keluar pada pipa buang selama satu siklus pemompaan.
Penjelasan mengenai penamaan kolom dan baris pada data yang tersaji dalam bentuk tabel yaitu pada Tabel 4.1E
– 4.1F dengan keterangan pada kolom t
panas
yaitu lama waktu pemnasan fluida cair. Dimulai dari awal siklus tekan hingga akhir siklus tekan, t
pompa
yaitu lama waktu pemompaan. Diukur ketika air mulai mengalir dari ujung tertinggi pipa buang hingga air berhenti mengalir, V
air
yaitu volume air hasil pemompaan dalam satu siklus, Q
air
yaitu debit air hasil pemompaan dalam satu siklus, P
pompa
yaitu daya pemompaan dalam satu siklus pemompaan dan P
pemanas
yaitu daya pemanas dalam proses pemanasan. Sedangkan keterangan pada baris variasi yaitu variasi yang dilakukan dalam penelitian.
Tabel 4.1A Data penelitian pada variasi volume udara tekan dengan melihat jumlah tabung udara tekan yang digunakan, yaitu 2 tabung dan 1 tabung.
Kondisi T
1
O
C T
2
O
C T
3
O
C T
4
O
C V
udara
liter P
1
bar P
2
bar P
3
bar t
panas
det t
pompa
det t
dingin
det V
sumur
liter Awal
26 27
26 26
11,81 0,12
0,08 7200
667 5400
16,2 Akhir
114 115 59
77 6,72
0,58 0,5
0,4 14,82
ΔV
sumur
1,37 Kondisi
T
1
O
C T
2
O
C T
3
O
C T
4
O
C V
udara
liter P
1
bar P
2
bar P
3
bar t
panas
det t
pompa
det t
dingin
det V
sumur
liter Awal
25 25
25 25
5,9 0,1
0,08 7200
715 5400
16,2 Akhir
120 114 115 60
2,18 0,58
0,5 0,4
14,34 ΔV
sumur
1,85
Tabel 4.1B Data penelitian pada variasi head pemompaan 2,35 meter dan 1,35 meter.
Kondisi T
1
O
C T
2
O
C T
3
O
C T
4
O
C V
udara
liter P
1
bar P
2
bar P
3
bar t
panas
det t
pompa
det t
dingin
det V
sumur
liter Awal
44 46
27 29
5,9 0,01
0,08 7200
968 5400
16,2 Akhir
113 115 60
78 1,9
0,59 0,5
0,4 14,4
ΔV
sumur
1,79 Kondisi
T
1
O
C T
2
O
C T
3
O
C T
4
O
C V
udara
liter P
1
bar P
2
bar P
3
bar t
panas
det t
pompa
det t
dingin
det V
sumur
liter Awal
36 36
27 34
5,9 0,1
0,08 0,02
7200 615
5400 16,2
Akhir 108 109
62 83
1,77 0,5
0,4 0,3
13,61 ΔV
sumur
2,58
Tabel 4.1C Data penelitian pada variasi volume udara ketika kondensor dan pemanas tidak berisi udara, dan hanya pemanas yang berisi udara.
Kondisi T
1
O
C T
2
O
C T
3
O
C T
4
O
C V
udara
liter P
1
bar P
2
bar P
3
bar t
panas
det t
pompa
det t
dingin
det V
sumur
liter Awal
25 25
25 25
5,9 0,1
0,08 7200
715 5400
16,2 Akhir
120 114 60
75 2,18
0,58 0,5
0,4 14,34
ΔV
sumur
1,85 Kondisi
T
1
O
C T
2
O
C T
3
O
C T
4
O
C V
udara
liter P
1
bar P
2
bar P
3
bar t
panas
det t
pompa
det t
dingin
det V
sumur
liter Awal
44 46
27 29
5,9 0,01
0,08 7200
968 5400
16,2 Akhir
113 115 60
78 1,97
0,59 0,5
0,4 14,4
ΔV
sumur
1,79
Dari data yang didapat, maka dapat dilakukan perhitungan untuk mengetahui unjuk kerja pompa termal dengan debit aliran fluida kerja yang
mengalir pada pemanas 3 litermenit. Berikut adalah perhitungan dengan menggunakan data pertama pada variasi jumlah tabung udara tekan yang
digunakan Tabel 4.1A.
Perhitungan petama kali dilakukan dengan menghitung daya pompa. Persamaan yang digunakan adalah Persamaan 1, dengan variabel yang diketahui
adalah : Data 2 tabung udara tekan
Head = 2,35 m g
= 9,81 m
2
det t
pompa
= 667 detik ρ
air
= 1000 kgm
3
V
air
= ΔV
sumur
= 1,37 liter Perhitungan daya pemompaan adalah :
P
pompa
= ρ
air
g Q H P
pompa
= 1000 kgm
3
× 9,81 m
2
det × 1,37 × 10
-3
m
3
667 detik × 2,35 m P
pompa
= 0,047 watt Perhitungan daya pemanas dilakukan setelah menentukan sifat-sifat fluida
dengan melihat Tabel L.1 Sifat-sifat Fluida yang digunakan dalam pehitungan mencari nilai bilangan Rayleigh, Nusselt dan koefisien perpindahan kalor.
Persamaan yang digunakan adalah Persamaan 6 untuk mencari nilai Ra, Persamaan 5 untuk mencari nilai Nu pada konveksi dalam pipa pemanas,
Persamaan 4 untuk mencari nilai Nu pada konveksi luar pipa pemanas, Persamaan 3 untuk mencari nilai h, dan Persamaan 2 untuk mendapatkan daya
pemanas. Dengan variabel yang diketahui adalah : T1
= 114
o
C T2
= 115
o
C
Kategori