COP
ideal
Te Tc
Te
K K
K 15
, 297
15 ,
325 15
, 297
= 10,61
6. Efisiensi mesin siklus kompresi uap
Efisiensi mesin siklus kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan 2.6.
Efisiensi mesin siklus kompresi uap adalah
Coefficient Of Performance
aktual mesin kompresi uap
COP
aktual
dibagi
Coefficient Of Performance
ideal mesin kompresi uap
COP
ideal
dikali 100. Perhitungan efisiensi sebagai berikut:
100
idea l a ktua l
COP COP
100 61
, 10
61 ,
7
= 71,72
b. Kelembaban relatif udara setelah melewati
humidifier
RH
A
dan kelembaban relatif udara sebelum melewati
humidifier
RH
D
. Kelembaban relatif udara setelah melewati
humidifier
RH
A
dapat diketahui dari garis kelembaban relatif di titik A dan kelembaban relatif udara sebelum
melewati
humidifier
RH
D
dapat diketahui dari garis kelembaban relatif di titik D.
c. Kelembaban spesifik udara setelah melewati
humidifier
W
a
dan kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator W
b
. Kelembaban spesifik udara setelah melewati
humidifier
W
a
dan kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator W
b
bisa diperoleh dengan
psychrometric chart
. Kelembaban spesifik udara setelah melewati
humidifier
W
a
dapat diketahui melalui garis kelembaban spesifik di titik A. Kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator W
b
dapat diketahui melalui garis kembaban
spesifik di titik C. Sebagai contoh menentukan kelembaban spesifik udara setelah melewati
humidifier
W
a
dan kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator W
b
untuk kipas pada
humidifier
kecepatan maksimal adalah sebagai berikut:
Ga mbar
4.2
P sy
ch ro
m et
ri c
c h
a rt
va ria
si ki pa
s ke ce
pa tan ma
ksim al
d. Menghitung kandungan uap air yang berhasil ditambahkan ΔW.
Kandungan uap air yang berhasil ditambahkan ΔW dapat dihitung
menggunakan Persamaan 2.10. Kandungan uap air yang berhasil ditambahkan ΔW adalah kelembaban spesifik udara setelah melewati
humidifier
W
a
dikurangi kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator W
b
. Sebagai contoh perhitungan massa air yang berhasil diembunkan oleh evaporator
ΔW untuk kipas pada
humidifier
kecepatan maksimal adalah sebagai berikut: Δ
W
=
W
a
-
W
b
= 0,0223
kg
air
kg
udara
– 0,0201
kg
air
kg
udara
= 0,0022
kg
air
kg
udara
e. Menghitung laju aliran volume air yang berhasil diembunkan
a ir
V
. Laju aliran volume air yang berhasil diembunkan
a ir
V
dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.9. Laju aliran volume air yang berhasil
diembunkan
a ir
V
adalah jumlah air yang dihasilkan
a ir
V
dibagi selang waktu yang dibutuhkan
t
. Sebagai contoh perhitungan laju aliran volume air yang behasil diembunkan oleh evaporator
a ir
V
untuk kipas pada
humidifier
kecepatan maksimal adalah sebagai berikut:
a ir
V
=
t V
a ir
=
jam liter
2 83
, 2
= 1,414
literjam
f. Menghitung laju aliran massa udara saat proses pengembunan terjadi
uda r a
m
.
Laju aliran massa udara saat proses pengembunan terjadi
uda r a
m
dapat
dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.11. Laju aliran massa udara saat proses pengembunan
uda r a
m
adalah laju aliran massa air
a ir
m
dibagi
kandungan uap air yang berhasil ditambahkan ΔW. Sebagai contoh perhitungan
laju aliran massa udara saat proses pengembunan terjadi
uda r a
m
untuk kipas pada
humidifier
kecepatan maksimal adalah sebagai berikut:
uda r a
m
=
W t
m W
m
a ir a ir
=
s kg
kg jam
kg
uda r a a ir
a ir
3600 0022
, 41
, 1
=
0,179
kg
udara
s
g. Menghitung debit aliran udara
Q
udara
. Debit aliran udara
Q
udara
dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.12. Debit aliran udara
Q
udara
adalah laju aliran massa udara saat proses pengembunan
uda r a
m
dibagi massa jenis udara
uda r a
sebesar 1,2
kgm
3
. Sebagai contoh perhitungan debit aliran udara
Q
udara
untuk kipas pada
humidifier
kecepatan maksimal adalah sebagai berikut:
Q
udara
=
uda r a uda r a
m
=
3
2 ,
1 179
,
m kg
s kg
uda r a uda r a
= 0,149
m
3
s
Tabel 4.5 Data hasil perhitungan Variasi
W
a
W
b
RH
A
RH
D
ΔW kg
air
kg
udara
kg
air
kg
udara
kg
air
kg
udara
kipas maksimal 1,62 ms
0,0223 0,0201
52 27
0,0022 kipas kecepatan
1 1,28 ms 0,0246
0,0226 51
29 0,0020
kipas off 0,0254
0,0240 52
28 0,0014
Tabel 4.6 Lanjutan data hasil perhitungan Variasi
a ir
V
uda r a
m
Q
udara
literjam kg
udara
s m
3
s kipas maksimal
1,62 ms 1,41
0,179 0,149
kipas kecepatan 1 1,28 ms
1,35 0,187
0,156 kipas off
1,28 0,254
0,212
4.3 Pembahasan
Mesin penghasil air aki dengan mempergunakan siklus kompresi uap yang dilengkapi dengan
humidifier
berhasil dirakit dan mesin dapat bekerja sesuai fungsinya. Kondisi udara memiliki kelembaban relatif sekitar 27 sebelum
melewati pencurah air kemudian meningkat menjadi sekitar 52 setelah melewati pencurah air untuk kipas pada
humidifier
kecepatan maksimal. Kelembaban relatif sekitar 29 sebelum melewati pencurah air kemudian meningkat menjadi sekitar
51 setelah melewati pencurah air untuk kipas pada
humidifier
kecepatan satu. Kelembaban relatif sekitar 28
sebelum melewati pencurah air kemudian meningkat menjadi sekitar 52 setelah melewati pencurah air untuk kipas pada
humidifier
off. Rata-rata kondisi udara yang dihasilkan memiliki kelembaban relatif sekitar 28 sebelum melewati pencurah air dan meningkat hingga menjadi
sekitar 50,67 setelah melewati pencurah air. Berdasarkan perhitungan siklus kompresi uap yang telah dilakukan dan
mengacu pada data yang tertera di
name plate
mesin siklus kompresi uap, mesin
siklus kompresi uap yang digunakan pada mesin penghasil air aki ini memiliki nilai COP
ideal
sebesar 10,6; nilai COP
aktual
sebesar 7,61 dan nilai efisiensi sebesar 71,72.
Gambar 4.3 Laju aliran volume air yang dihasilkan perjam
Dilihat dari Gambar 4.3, laju aliran volume air yang dihasilkan memiliki nilai yang berbeda-beda untuk setiap variasi nya. Laju aliran volume air yang
dihasilkan
a ir
V
rata-rata, untuk kipas pada
humidifier
kecepatan maksimal 1,62 ms sebesar 1,41 literjam, untuk kipas pada
humidifier
kecepatan 1 1,28 ms sebesar 1,35 literjam dan untuk kipas pada
humidifier
off sebesar 1,28 literjam. Maka, laju aliran volume air yang dihasilkan rata-rata adalah 1,35 literjam.
1.41 1.35
1.28
0.00 0.20
0.40 0.60
0.80 1.00
1.20 1.40
1.60
L aj
u ali
ran volu
m e
air yan
g d
ih asil
k an
lite rjam
Kipas kec. Maks 1,62 ms Kipas kec. 1 1,28 ms
Kipas off
70
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Hasil penelitian yang telah dilakukan memberikan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
a. Mesin penghasil air aki dengan menggunakan siklus kompresi uap yang
dilengkapi dengan
humidifier
berhasil dirakit dan mesin dapat bekerja sesuai fungsinya. Rata-rata kondisi udara yang dihasilkan memiliki kelembaban
relatif sekitar 28 sebelum melalui proses humidifikasi dan meningkat hingga menjadi sekitar 50,67 setelah melalui proses humidifikasi.
b. Mesin pendingin yang digunakan pada mesin penghasil air aki ini memiliki
nilai COP
ideal
sebesar 10,6, nilai COP
aktual
sebesar 7,61. c.
Nilai efisiensi dari mesin pendingin yang digunakan sebesar 71,72. d.
Mesin penghasil air aki dengan sistem kompresi uap yang dilengkapi dengan
humidifier
memiliki laju aliran volume air yang dihasilkan rata-rata, untuk kipas pada
humidifier
kecepatan maksimal 1,62 ms sebesar 1,41 literjam, untuk kipas pada
humidifier
kecepatan satu 1,28 ms sebesar 1,35 literjam dan untuk kipas pada
humidifier
off sebesar 1,28 literjam.
5.2 Saran
Beberapa saran yang dapat dikemukakan, terkait dengan penelitian ini adalah:
a. Pada penelitian selanjutnya, disarankan untuk menurunkan suhu kerja
evaporator agar laju aliran air aki yang dihasilkan bertambah.
b. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai disain mesin penghasil air aki
agar sirkulasi udara pada kondensor lebih baik dan menghindari resiko
over heat
.
c. Pada penelitian selanjutnya, disarankan menambahkan jumlah lubang pada
rangkaian
humidifier
agar kadar uap air yang ada di dalam udara semakin
banyak. Pada akhirnya laju aliran air aki yang dihasilkan juga meningkat.
DAFTAR PUSTAKA
Habeebullah, B.A., 2010,
Performance Analysis Of A Combined Heat P ump- Dehumidifying System
,
Journal of Mechanical Engineering Department, Faculty of Engineering King Abdulaziz University.
Hermawan, D. Khudhori, M., 2015,
Pemanfaatan Kolektor Surya Sebagai Energi Alternatif Desalinasi Air Laut Untuk Mengatasi Krisis Air Bersih,
Jurnal Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto. Istanto, T., 2012,
Pengaruh Temperatur Udara Terhadap Unjuk Kerja Unit Desalinasi Surya Berbasis Pompa Kalor Dengan Menggunakan Proses
Humidifikasi-Dehumidifikasi,
Jurnal Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Istanto, T., Juwana, W.E., Yaningsih, I., 2015,
Pengaruh Penggunaan Refrigeran HCR-12, HFC-134a, dan HCR-134a Terhadap Unjuk Kerja
Unit Desalinasi Bebasis Pompa Kalor Dengan Menggunakan Proses Humidifikasi Dan Dehumidifikasi,
Jurnal Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Prabowo, A., 2017,
Mesin Pengering Pakaian Sistem Tertutup Dengan Menggunakan Daya Listrik 1122 Watt
, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, 11-14, 16-19.
Renaldi, E., 2015,
Mesin Pengering Pakaian Sistem Terbuka Dengan Debit Aliran Udara 0,032 m
3
s
, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, 14-21.
Yaningsih, I. Istanto, T., 2014,
Studi Eksperimental Pengaruh Laju Aliran Massa Udara Terhadap Produktivitas Air Tawar Unit Desalinasi Berbasis
Pompa Kalor Dengan Menggunakan Proses Humidifikasi Dan Dehumidifikasi
, Jurnal Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
