53
C. KAJIAN PINDAH PANAS DARI RUANG PENDINGIN
Kajian pindah panas dari ruang pendingin berdasarkan parameter yang diukur yaitu, suhu sirip pembuangan panas , suhu sirip pendingin, suhu
lingkungan, suhu ruangan, suhu air dalam bak sirip pembuangan panas, dan suhu air yang masuk pipa kuningan di dalam bak sirip pembuangan panas.
Dari parameter tersebut kita dapat menghitung beban pendinginan dan pembuangan panas dengan menggunakan persamaan 16 dan 27 Data hasil
pengujian dapat dilihat pada tabel 14. Tabel 14. Hasil perhitungan beban pendinginan dan pembuangan panas
Kondisi T
r
°C T
l
°C T
k
°C T
wk
°C Qc W Qp
W I
28.70
31.4 36.7 32.9 4.39
312.63 II 26.30
28.10 33.4 31
2.73 168.91 III 27.80
28.7 35.7 32.1 1.31 288.98
IV 25.90 28.40
33.8 32.3 4.06
92.03 V 27.4
29.90 34.3 32.7 4.03 100.11
Perhitungan beban pendinginan dan pembuangan panas diambil dari beberapa kondisi. Kondisi I, yaitu pada percobaan hari pertama, menit ke-
190. Pada kondisi ini suhu sirip pembuangan panas mengalami kenaikan yaitu 36.70°C, begitu pula dengan suhu sirip pendingin yaitu, 27.60 °C. Hal ini
disebabkan karena adanya kenaikan arus yang masuk ke modul termoelektrik yaitu, 8.54 A. Suhu air dalam bak sirip pembuangan panas dan suhu air yang
keluar dari menara pendingin masing-masing adalah 32.9 °C dan 30.1°C. Beban pendinginan pada kondisi I yaitu, 4.39 Watt sedangkan pembuangan
panasnya sebesar 312.63 Watt. Kondisi II, yaitu pada percobaan hari kedua, menit ke- 100. Pada
kondisi ini suhu sirip pembuangan panas mengalami penurunan yaitu 33.4°C, suhu sirip pendingin mengalami kenaikan yaitu, 27.60 °C. Hal ini
dikarenakan adanya panas yang masuk dari pintu ruang pendingin yang dibuka beberapa menit. Beban pendinginan pada kondisi III yaitu, 2.73 Watt
sedangkan pembuangan panasnya sebesar 168.91 Watt. Kondisi III, yaitu pada percobaan hari kedua, menit ke- 120. Pada
kondisi ini suhu sirip pembuangan panas mengalami kenaikan yaitu 35.70°C,
54 begitu pula dengan suhu sirip pendingin yaitu, 27.10 °C. Hal ini disebabkan
karena adanya kenaikan arus yang masuk ke modul termoelektrik yaitu, 8.66 A. Suhu air dalam bak sirip pembuangan panas dan suhu air yang keluar dari
menara pendingin masing-masing adalah 32.1 °C dan 30.8°C. Beban pendinginan pada kondisi III yaitu, 1.31 Watt sedangkan pembuangan
panasnya sebesar 288.98 Watt. Kondisi IV, yaitu pada percobaan hari ketiga, menit ke- 170. Pada
kondisi ini suhu sirip pembuangan panas mengalami kenaikan yaitu 33.80°C, begitu pula dengan suhu sirip pendingin yaitu, 26.2 °C. Hal ini disebabkan
karena adanya kenaikan arus yang masuk ke modul termoelektrik yaitu, 6.72 A serta disebabkan oleh kenaikan suhu lingkungan, yaitu 29.9°C. Beban
pendinginan pada kondisi IV yaitu, 4.06 Watt sedangkan pembuangan panasnya sebesar 92.03 Watt.
Kondisi V, yaitu pada percobaan hari ketiga, menit ke- 200. Pada kondisi ini suhu sirip pembuangan panas mengalami kenaikan yaitu 34.3°C,
begitu pula dengan suhu sirip pendingin yaitu, 26.4 °C. Kenaikan suhu sirip pembuangan panas disebabkan karena adanya kenaikan arus yang masuk ke
modul termoelektrik yaitu, 6.51 A serta panas yang dapat dibuang sebesar 100.11 W sedangkan beban pendinginan yang harus diatasi pada kondisi V
yaitu, 4.01 Watt. Perhitungan pindah panas diukur berdasarkan parameter suhu sirip
pembuangan panas, suhu lingkungan, suhu air dalam bak pembuangan panas, suhu air yang masuk dan keluar menara pendingin, suhu ruangan, dan suhu
sirip pendingin. Pindah panas dari sirip pembuangan panas dihitung menurut beberapa pendekatan yaitu, pendekatan efisiensi sirip dan pendekatan
berdasarkan resistansi panas dari sirip pembuangan panas ke air dalam bak, dari air dalam bak ke pipa kuningan, dan dari pipa kuningan ke air yang
mengalir menuju ke menara pendingin. Hasil perhitungan pindah panas oleh sirip pembuangan panas dapat dilihat pada tabel 15.
55 Tabel 15. Hasil perhitungan pindah panas oleh sirip pembuangan panas
Kondisi T
k
°C T
wk
°C Sirip
pembuang panas W
pipa W
η Pembua-
ngan panas
rata-rata W
I 36.7 32.9 312.63 43.5 79.67 178.07
II 33.4 31.0 168.91 44.5 82.11 106.71 III 35.7 32.1 288.98 19.77 80.07 154.37
IV 33.8 32.3 92.03 55.95 84.06 147.98
V 34.3 32.7 100.11 36.43 83.79 68.27
Sama halnya dengan beban pendinginan, pengukuran pindah panas dari sirip pembuangan panas diambil dari beberapa kondisi. Kondisi I, yaitu
pada percobaan hari pertama, menit ke- 190. Pada kondisi ini sirip pembuangan panas dapat membuang panas dari modul temoelektrik terminal
panas sebesar 312.63 W, sedangkan dari air ke pipa kuningan, dan dari pipa kuningan ke air yang mengalir menuju menara pendingin sebesar 43.5 W.
Panas yang lepas ke lingkungan sebesar 269.08 W. Sirip pembuangan panas pada kondisi I memiliki efisiensi sebesar 79.67
Kondisi II, yaitu pada percobaan hari kedua, menit ke- 100. Pada kondisi ini sirip pembuangan panas dapat membuang panas dari modul
temoelektrik terminal panas sebesar 168.91 W, sedangkan dari air ke pipa kuningan, dan dari pipa kuningan ke air yang mengalir menuju menara
pendingin sebesar 44.5 W. Panas yang lepas ke lingkungan sebesar 124.41 W. Sirip pembuangan panas pada kondisi II memiliki efisiensi sebesar 82.11
Kondisi III, yaitu pada percobaan hari kedua, menit ke- 120. Pada kondisi ini sirip pembuangan panas dapat membuang panas dari modul
temoelektrik terminal panas sebesar 288.98 W, sedangkan dari air ke pipa kuningan, dan dari pipa kuningan ke air yang mengalir menuju menara
pendingin sebesar 19.77 W. Panas yang lepas ke lingkungan sebesar 269.21 W. Sirip pembuangan panas pada kondisi IV memiliki efisiensi
sebesar 80.07
56 Kondisi IV, yaitu pada percobaan hari ketiga, menit ke- 170. Pada
kondisi ini sirip pembuangan panas dapat membuang panas dari modul temoelektrik terminal panas sebesar 92.03 W, sedangkan dari air ke pipa
kuningan, dan dari pipa kuningan ke air yang mengalir ke menara pendingin sebesar 55.95 W. Panas yang lepas ke lingkungan sebesar 36.08 W. Sirip
pembuangan panas pada kondisi IV memiliki efisiensi sebesar 84.06 Kondisi V, yaitu pada pengujian hari ketiga, menit ke- 200. Pada
kondisi ini sirip pembuang panas dapat membuang panas dari modul temoelektrik terminal panas sebesar 100.11 W, sedangkan dari air ke pipa
kuningan, dan dari pipa kuningan ke air yang mengalir ke menara pendingin sebesar 36.43 W. Panas yang lepas ke lingkungan sebesar 63.68 W. Sirip
pembuangan panas pada kondisi V memiliki efisiensi sebesar 83.79 . Sistem pembuangan panas dapat dilihat pada skema di bawah ini.
Gambar 21. Skema sistem pembuangan panas pada sirip pembuangan panas Berdasarkan perhitungan dan pengamatan pada kondisi I sampai
dengan kondisi V. Pembuangan panas memiliki nilai yang berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh panas yang masuk dari modul termoelektrik yang
berubah-ubah tergantung kepada arus yang masuk ke modul termoelektrik. Sedangkan panas dari sistem pembuangan banyak yang lepas ke lingkungan,
karena bak air yang merendam sirip pembuangan panas memiliki sistem yang terbuka bebas dengan lingkungan. Sehingga panas dari sirip pembuangan
panas tidak sama dengan panas yang diterima oleh pipa kuningan. Air dari menara
pendingin menuju bak Pipa Kuningan
57
D. PINDAH PANAS PADA MENARA PENDINGIN