Analisa Kerja Kondensor dengan Kesetimbangan Energi

4.3.2 Analisa Kerja Kondensor dengan Kesetimbangan Energi

Kerjabeban kondensor adalah kemampuan dari dari kondensor untuk membuang panas yang dihasilkan untuk menurunkan temperatur dengan keadaan tekanan tetap. Dengan menggunkan rumus Qk = m.Cp. ∆T. rumus ini dapat digunakan untuk perhitungan beban kondensor pada aliran luar atau panas yang diserap oleh udara yang dihasilkan kipas angin. Laju aliran massa udara pada perhitungan ini diperoleh dari kecepatan di kali dengan luas permukaan kondensor. Berikut data kerja kondensor setelah dilakukan analisa sesuai dengan perhitungan kesetimbangan energi dengan data yang dibutuhkan diperoleh dari hasil pengujian. Untuk menghitung laju perpindahan panas pada kondensor bagian luar dapat dihitung dengan persamaan 2.2 : � = � . � � . ∆� � = Kalor yang diserap udara kW � = Laju aliran massa udara Kgs � � = Kalor spesifik udara Jkg.K ∆� = Perubahan temperatur Dimana pada temperatur rata-rata didapatkan : C � = 0,812 kgs � � = 1,005978 kJkg.K - Hasil pengujian kerja kondensor Qk Tabel 4.4 Kerja kondensor pengujian hari pertama Waktu menit V ms Amonia Udara mkgs CpkJkg.K ∆T LMTD QkkW T in °C T out °C T in °C T out °C 1 4,45 63,6 46,1 31,2 31,21 0,623 1,00597753 0,01 22,52448 0,0062672 2 4,21 63,7 45,9 31,2 31,22 0,5894 1,00597786 0,02 22,427492 0,0118585 3 5,22 63,7 46,4 31,2 31,21 0,7308 1,00597753 0,01 22,760874 0,0073517 4 4,14 63,6 46,1 31,2 31,22 0,5796 1,00597786 0,02 22,520557 0,0116613 5 5,31 63,4 46,5 31,2 31,22 0,7434 1,00597786 0,02 22,703664 0,0149569 6 5,33 63,2 46,3 31,2 31,22 0,7462 1,00597786 0,02 22,494191 0,0150132 7 4,33 63,7 46,8 31,2 31,23 0,6062 1,00597819 0,03 23,013573 0,0182947 8 4,3 63,6 46,6 31,2 31,22 0,602 1,00597786 0,02 22,847964 0,012112 9 4 63,9 46,6 31,2 31,22 0,56 1,00597786 0,02 22,966637 0,011267 10 4,12 64,1 46,7 31,2 31,22 0,5768 1,00597786 0,02 23,110948 0,011605 Universitas Sumatera Utara 11 4,41 64,6 47,3 31,2 31,22 0,6174 1,00597786 0,02 23,699229 0,0124218 12 4,55 64,8 47,4 31,2 31,22 0,637 1,00597786 0,02 23,843514 0,0128162 13 5,2 65,1 47,3 31,2 31,22 0,728 1,00597786 0,02 23,89767 0,014647 14 5,43 65,4 48,1 31,2 31,22 0,7602 1,00597786 0,02 24,534057 0,0152949 15 5,21 65,8 47,5 31,2 31,23 0,7294 1,00597819 0,03 24,300992 0,0220128 16 4,34 66,1 47,4 31,2 31,22 0,6076 1,00597786 0,02 24,357729 0,0122246 17 4,54 66,3 47,6 31,2 31,22 0,6356 1,00597786 0,02 24,567639 0,012788 18 4,64 66,5 47,8 31,2 31,23 0,6496 1,00597819 0,03 24,773428 0,0196045 19 5,2 67,1 48,5 31,2 31,22 0,728 1,00597786 0,02 25,470424 0,014647 20 5,32 67,3 48,6 31,2 31,22 0,7448 1,00597786 0,02 25,614709 0,014985 21 5,26 66,9 48,1 31,2 31,22 0,7364 1,00597786 0,02 25,131254 0,014816 22 4,21 68,1 48,4 31,2 31,22 0,5894 1,00597786 0,02 25,801038 0,0118585 23 4,56 68,4 48,7 31,2 31,23 0,6384 1,00597819 0,03 26,111737 0,0192665 24 4,78 69,3 49,1 31,2 31,23 0,6692 1,00597819 0,03 26,728477 0,020196 25 5,13 69,7 48,8 31,2 31,23 0,7182 1,00597819 0,03 26,688668 0,0216748 26 4,13 69,5 48,6 31,2 31,23 0,5782 1,00597819 0,03 26,478182 0,0174497 27 4,67 70,1 49,2 31,2 31,23 0,6538 1,00597819 0,03 27,109142 0,0197313 28 4,54 70,5 49,6 31,2 31,23 0,6356 1,00597819 0,03 27,528979 0,019182 29 4,34 71,5 50,4 31,2 31,23 0,6076 1,00597819 0,03 28,446199 0,018337 30 4,34 72,4 51,6 31,2 31,25 0,6076 1,00597885 0,05 29,571504 0,0305616 31 5,21 72,8 51,9 31,2 31,23 0,7294 1,00597819 0,03 29,932088 0,0220128 32 5,33 72,7 52,1 31,2 31,23 0,7462 1,00597819 0,03 30,019507 0,0225198 33 4,13 72,8 52,2 31,2 31,25 0,5782 1,00597885 0,05 30,115402 0,0290828 34 4,33 72,8 52,1 31,2 31,24 0,6062 1,00597852 0,04 30,055761 0,024393 35 4,53 71,7 50,8 31,2 31,25 0,6342 1,00597885 0,05 28,776995 0,0318996 36 5,21 71,9 51,5 31,2 31,24 0,7294 1,00597852 0,04 29,310825 0,0293504 37 4,87 72,3 52,2 31,2 31,24 0,6818 1,00597852 0,04 29,917437 0,027435 38 5,32 72,7 52,5 31,2 31,24 0,7448 1,00597852 0,04 30,269269 0,0299701 39 4,88 72,7 52,4 31,2 31,25 0,6832 1,00597885 0,05 30,201941 0,0343642 40 4,59 72,9 52,2 31,2 31,26 0,6426 1,00597918 0,06 30,151687 0,0387865 Rata - Rata 0,660135 1,00597814 0,0285 0,0189263 Kerja kondensor dari tabel diperoleh dari perhitungan kesetimbangan energi dengan data yang di dapatkan dari pengujian. Dari perancangan kerja kondensor sebesar 56,9 W, setalah dilakukan pengujian terhadap alat yang dirancang, kerja kondensor hanya bisa mencapai 38,878 W. Hasil ini sangat di pengaruhi dari temperatur masuk kondensor dan juga laju aliran udara yang dihasilkan. Sehingga didapatkan laju perpindahan panas rata-rata pada pengujian hari pertama adalah : Universitas Sumatera Utara �� = 0,66013 ��� � 1,005978����. � � 0,0285� �� = 0,0189 �� Gambar 4.8 Grafik antara beban kondensor dengan LMTD pada pengujian hari pertama Gambar 4.8 menunjukan bahwa besar beban kondensor terhadap beda temperatur LMTD semakin meningkat. Dimana bila beban meningkat berarti nilai perbedaan temperatur rata- rata LMTD juga meningkat. Tabel 4.5 Kerja kondensor pengujian hari kedua Waktu menit V ms Amonia Udara mkgs Cp kJkg.K ∆T LMTD QkkW T in °C T out °C T in °C T out °C 1 4,22 64,2 45,7 31,2 31,22 0,5908 1,005978 0,02 22,488518 0,011887 2 5,13 63,4 45,2 31,2 31,21 0,7182 1,005978 0,01 21,847265 0,007225 3 5,21 63,7 45,3 31,2 31,21 0,7294 1,005978 0,01 22,030349 0,007338 4 4,87 63,6 46,1 31,2 31,22 0,6818 1,005978 0,02 22,520557 0,013718 5 4,93 63,5 46,1 31,2 31,22 0,6902 1,005978 0,02 22,48131 0,013887 6 5,25 63,7 45,4 31,2 31,21 0,735 1,005978 0,01 22,097635 0,007394 7 4,98 63,9 46,3 31,2 31,21 0,6972 1,005978 0,01 22,773927 0,007014 8 5,12 64,2 45,5 31,2 31,21 0,7168 1,005978 0,01 22,357932 0,007211 9 5 64,1 46,4 31,2 31,21 0,7 1,005978 0,01 22,918271 0,007042 10 4,3 64,3 47,2 31,2 31,23 0,602 1,005978 0,03 23,511172 0,018168 11 4,55 64,7 47,1 31,2 31,22 0,637 1,005978 0,02 23,609068 0,012816 12 4,35 64,9 47,3 31,2 31,22 0,609 1,005978 0,02 23,818398 0,012253 13 4,62 65,3 46,3 31,2 31,22 0,6468 1,005978 0,02 23,316496 0,013013 14 4,76 65,2 46,5 31,2 31,22 0,6664 1,005978 0,02 23,410889 0,013408 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Q k kW LMTD C Qk VS LMTD Qk VS … Universitas Sumatera Utara 15 5,32 65,2 46,2 31,2 31,22 0,7448 1,005978 0,02 23,210825 0,014985 16 4,86 65,7 46,7 31,2 31,23 0,6804 1,005978 0,03 23,73477 0,020534 17 5,31 65,8 47,2 31,2 31,22 0,7434 1,005978 0,02 24,108368 0,014957 18 4,35 66,6 48,3 31,2 31,23 0,609 1,005978 0,03 25,13809 0,018379 19 4,53 67,4 48,1 31,2 31,24 0,6342 1,005979 0,04 25,320785 0,02552 20 4,65 68,4 48,4 31,2 31,24 0,651 1,005979 0,04 25,911191 0,026196 21 4,91 68,7 48,2 31,2 31,24 0,6874 1,005979 0,04 25,896756 0,02766 22 4,32 68,4 48,7 31,2 31,24 0,6048 1,005979 0,04 26,107787 0,024337 23 5,43 69,5 48,2 31,2 31,23 0,7602 1,005978 0,03 26,21224 0,022942 24 4,66 69,6 48,8 31,2 31,23 0,6524 1,005978 0,03 26,64949 0,019689 25 4,54 69,9 48,9 31,2 31,24 0,6356 1,005979 0,04 26,829115 0,025576 26 4,65 70,3 49,4 31,2 31,23 0,651 1,005978 0,03 27,319138 0,019647 27 4,56 70,7 49,6 31,2 31,24 0,6384 1,005979 0,04 27,603858 0,025689 28 5,31 71,4 49,8 31,2 31,23 0,7434 1,005978 0,03 28,014484 0,022435 29 4,54 72,1 51,3 31,2 31,24 0,6356 1,005979 0,04 29,262856 0,025576 30 4,65 70,6 50,2 31,2 31,25 0,651 1,005979 0,05 27,951108 0,032745 31 4,87 71,8 50,4 31,2 31,24 0,6818 1,005979 0,04 28,561034 0,027435 32 4,69 72,4 50,6 31,2 31,25 0,6566 1,005979 0,05 28,924762 0,033026 33 5,32 72,8 49,7 31,2 31,24 0,7448 1,005979 0,04 28,491386 0,02997 34 4,55 72,7 50,7 31,2 31,25 0,637 1,005979 0,05 29,108572 0,03204 35 4,66 72,3 51,8 31,2 31,25 0,6524 1,005979 0,05 29,659184 0,032815 36 4,57 71,7 51,9 31,2 31,25 0,6398 1,005979 0,05 29,480562 0,032181 37 4,98 72,3 51,7 31,2 31,24 0,6972 1,005979 0,04 29,599364 0,028055 38 5,24 72,5 52,4 31,2 31,24 0,7336 1,005979 0,04 30,124991 0,029519 39 4,54 72,8 53,5 31,2 31,25 0,6356 1,005979 0,05 30,933094 0,03197 40 4,77 72,7 53,6 31,2 31,25 0,6678 1,005979 0,05 30,954122 0,03359 Rata - Rata 0,6722 1,005978 0,031 0,020964 Dari tabel didapatkan laju perpindahan panas rata-rata pada pengujian hari kedua yaitu sebesar : � = 0,66013 ��� � 1,005978����. � � 0,031K � = 0,02096 �� Universitas Sumatera Utara Gambar 4.9 Grafik antara beban kondensor dan LMTD pada pengujian hari kedua Grafik diatas menunjukan bahwa besar beban kondensor terhadap beda temperatur LMTD meningkat. Dimana bila beban meningkat berarti nilai perbedaan temperatur rata- rata LMTD juga meningkat. Tabel 4.6 Kerja kondensor pengujian hari ketiga Waktu menit V ms Amonia Udara m kgs Cp kJkg.K ∆T LMTD Qk kW T in o C T out o C T in o C T out o C 1 5,15 60,43 40,23 31,2 31,22 0,721 1,0059779 0,02 17,189701 0,0145062 2 5,23 60,76 40,12 31,2 31,22 0,7322 1,0059779 0,02 17,219935 0,0147315 3 4,43 60,57 41,32 31,2 31,23 0,6202 1,0059782 0,03 18,056475 0,0187172 4 4,61 61,31 42,14 31,2 31,23 0,6454 1,0059782 0,03 18,923614 0,0194777 5 5,42 62,32 41,55 31,2 31,22 0,7588 1,0059779 0,02 18,859842 0,0152667 6 5,21 62,46 41,34 31,2 31,22 0,7294 1,0059779 0,02 18,752033 0,0146752 7 4,23 62,75 43,53 31,2 31,24 0,5922 1,0059785 0,04 20,441885 0,0238296 8 4,57 64,1 44,34 31,2 31,24 0,6398 1,0059785 0,04 21,514407 0,025745 9 4,86 63,56 45,77 31,2 31,24 0,6804 1,0059785 0,04 22,278798 0,0273787 10 4,75 63,89 45,89 31,2 31,24 0,665 1,0059785 0,04 22,487164 0,026759 11 4,55 64,36 46,42 31,2 31,24 0,637 1,0059785 0,04 23,021709 0,0256323 12 4,34 64,81 47,12 31,2 31,24 0,6076 1,0059785 0,04 23,657722 0,0244493 13 4,56 64,78 47,34 31,2 31,25 0,6384 1,0059789 0,05 23,784778 0,0321108 14 4,13 65,41 48,35 31,2 31,25 0,5782 1,0059789 0,05 24,685904 0,0290828 15 4,87 65,98 48,32 31,2 31,25 0,6818 1,0059789 0,05 24,895509 0,0342938 16 5,21 66,32 47,32 31,2 31,24 0,7294 1,0059785 0,04 24,383643 0,0293504 17 5,32 66,78 47,34 31,2 31,24 0,7448 1,0059785 0,04 24,57693 0,0299701 18 4,17 67,35 48,76 31,2 31,26 0,5838 1,0059792 0,06 25,722099 0,0352374 19 4,62 67,31 49,23 31,2 31,26 0,6468 1,0059792 0,06 26,007771 0,03904 0,01 0,02 0,03 0,04 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Q k kW LMTD o C Qk vs LMTD Qk vs LMTD Universitas Sumatera Utara 20 4,67 67,58 49,35 31,2 31,26 0,6538 1,0059792 0,06 26,192955 0,0394626 21 4,43 69,23 49,42 31,2 31,26 0,6202 1,0059792 0,06 26,897225 0,0374345 22 4,76 68,57 49,87 31,2 31,26 0,6664 1,0059792 0,06 26,923055 0,0402231 23 4,86 69,3 49,21 31,2 31,26 0,6804 1,0059792 0,06 26,788422 0,0410681 24 4,56 69,79 49,68 31,2 31,25 0,6384 1,0059789 0,05 27,292235 0,0321108 25 4,78 70,36 50,21 31,2 31,26 0,6692 1,0059792 0,06 27,858 0,0403921 26 4,52 70,34 50,13 31,2 31,26 0,6328 1,0059792 0,06 27,798362 0,038195 27 4,33 70,58 50,56 31,2 31,27 0,6062 1,0059795 0,07 28,16723 0,0426877 28 4,57 70,87 50,86 31,2 31,27 0,6398 1,0059795 0,07 28,475829 0,0450538 29 4,65 71,56 51,43 31,2 31,27 0,651 1,0059795 0,07 29,117336 0,0458425 30 5,34 72,54 52,42 31,2 31,25 0,7476 1,0059789 0,05 30,149793 0,0376035 31 5,41 72,81 52,56 31,2 31,25 0,7574 1,0059789 0,05 30,34773 0,0380964 32 5,31 73,41 51,89 31,2 31,25 0,7434 1,0059789 0,05 30,16206 0,0373922 33 4,56 73,25 53,32 31,2 31,27 0,6384 1,0059795 0,07 30,996808 0,0449552 34 4,31 73,89 53,67 31,2 31,28 0,6034 1,0059798 0,08 31,47328 0,0485607 35 4,67 73,45 53,89 31,2 31,27 0,6538 1,0059795 0,07 31,434375 0,0460397 36 4,15 73,56 54,32 31,2 31,28 0,581 1,0059798 0,08 31,742029 0,0467579 37 5,43 73,47 53,78 31,2 31,26 0,7602 1,0059792 0,06 31,378248 0,0458847 38 5,32 72,78 53,34 31,2 31,26 0,7448 1,0059792 0,06 30,821135 0,0449552 39 5,16 72,89 53,75 31,2 31,26 0,7224 1,0059792 0,06 31,121246 0,0436032 40 5,21 73,31 54,21 31,2 31,27 0,7294 1,0059795 0,07 31,574967 0,0513633 Rata - Rata 0,66931 1,0059789 0,051 0,034198 Laju perpindahan panas rata-rata pada pengujian hari ketiga � = 0,699 ��� � 1,00598 ����. � � 0,051K � = 0,03419 �� Gambar 4.10 Grafik antara beban kondensor dan LMTD pada pengujian hari ketiga 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Q k kW LMTD o C Qk vs LMTD Qk vs LMTD Universitas Sumatera Utara Dari grafik terlihat hubungan dari besar beban kondensor berpengaruh pada selisih perbedaan temperatur rata – rata dimana makin besar selisih perbedaan temperatur maka beban dari kondensor juga makin meningkat. Dari pengujian ketiga ini diperoleh beban maksimum yang dihasilakan sebesar 0,0513633 kW . Universitas Sumatera Utara

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Telah dirancang bangun sebuah kondensor sebagai bagian dari mesin pendingin siklus absorpsi dengan dimensi : • Panjang tube,� = 1,452 m • Diameter dalam tube,� � = 0,0068 m • Diameter luar tube,� � = 0,01028 m • Material tube = stainless steel 304 • Jarak antara tube = 0,05 m • Panjang tiap lintasan tube = 0,242 m • Kecepatan udara = 5 ms • Ukuran kotak = 350 x 400 x 300 mm • Material kotak = Triplek 2. Dari hasil pengujian diperoleh laju perpindahan panas rata – rata pada kondensor pada pengujian hari pertama didapatkan sebesar 0,0189 kW, pada pengujian hari kedua didapatkan sebesar 0,02096 kW dan pada pengujian hari ketiga sebesar 0,03419 kW. 3. Dari hasil perancangan dan pengujian kerja kondensor memiliki perbedaan dimana pada hasil perancangan beban kondensor sebesar 0,05699 kW, dalam pengujian beban kondensor maksimum yang diperoleh yaitu sebesar 0,05136 kW pada pengujian hari ketiga.

5.2 Saran

Adapun saran untuk penelitian selanjutnya adalah : 1. Untuk mendapatkan laju perpindahan panas konstan lakukan pengujian dengan panas yang masuk secara konstan dari mesin penghasil panas dengan mengontrol rpm mesin diesel. Terhadap pembuangan panas Universitas Sumatera Utara