secara konveksi telah diajukan oleh Newton pada tahun 1701 yang berasal dari pengamatan fisika. [4]
……….6[4] dengan : h
c
= koefisien konveksi Wm
2
K t
s
= suhu permukaan C
t
f
= suhu fluida C
Beberapa parameter yang telah diuji dan mengenal bentuk korelasi yang banyak digunakan untuk menentukan koefisien konveksi h
c z
yaitu :
a. Bilangan Reynold R
e
Bilangan Reynold digunakan sebagai kriteria untuk menunjukkan aliran fluida itu laminer dan turbulen. Untuk bilangan Re2300
dikatakan aliran laminar; Re2300 dikatakan aliran turbulen. [4]
……….7[4]
dengan : = rapat massa
kgm
3
v = kecepatan aliran fluida ms
D = diameter aliran fluida m
µ = viskositas fluida Pa.det
b. Bilangan Prandtl Pr
Universitas Sumatera Utara
Bilangan Prandtl adalah bilangan tanpa dimensi yang merupakan fungsi dari sifat-sifat fluida. Bilangan Prandtl didefinisikan sebagai
perbandingan viskositas kinematik terhadap difusitas thermal fluida yaitu :
……….8[4] dengan : Cp = panas spesifik fluida
Jkg.K µ = viskositas fluida
Pa.det k = konduktivitas thermal
Wm
2
K
c. Bilangan Nusselt Nu
……….9[4] dengan : h
c
= koefisien konveksi Wm
2
K D = diameter efektif aliran fluida m
k = konduktifitas thermal fluida WmK Banyak rumusan yang telah dikembangkan untuk susunan aliran tertentu
sehingga hubungan antara bilangan Nusselt, Reynolds dan Prandtl dapat dirumuskan : Nu = C Re
n
Pr
m
……….10[4] 2.6.3 Radiasi
Perpindahan energi secara radiasi berlangsung akibat foton-foton dipancarkan dengan arah, fase dan frekuensi yang serampangan dari suatu permukaan ke permukaan
Universitas Sumatera Utara
lain. Pada saat mencapai permukaan lain, foton yang diradiasikan juga diserap, dipantulkan atau diteruskan ditransmisikan melalui permukaan tersebut. [4]
Energi yang diradiasikan dari suatu permukaan ditentukan dalam bentuk daya pancar emissive power yang secara termodinamika dapat dibuktikan bahwa daya
pancar tersebut sebanding dengan pangkat empat dari temperatur absolutnya. Untuk radiator ideal, biasanya berupa benda hitam black body.
Daya pancar : Eb = σ. T
4
……….11 [4] dimana : Eb = daya pancar benda hitam
Wm
2
σ = tetapan Stefan-Boltzmann = 5.669 x 10
-8
Wm
2
K
4
T = suhu absolute K
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Metode Pelaksanaan Penelitian
Dalam pelaksaan penelitian ini dilakukan kegiatan-kegiatan yang meliputi tahapan yaitu:
Mulai Tahapan persiapan
Survei lapangan Perancangan alat adsorpsi karbon aktif metanol
Pengujian alat adsorpsi karbon aktif metanol Perancangan adsorber kolektor
Pengujian mesin pendingin siklus adsorpsi Analisa data
Selesai Assembling mesin pedingin
Perancangan kondensor Perancangan evaporator
Universitas Sumatera Utara
3.2 Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Pendingin Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.3 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan adalah sebagai berikut : 1.
Pelat Stainless Steel 2 lembar 2.
KatupValve 5 buah 3.
Manometer Vakum 3 buah 4.
Elbow pvc ½” sebanyak 5 buah 5.
Karbon aktif 13 kg 6.
Methanol 3,5 liter 7.
Pipa PVC ½” 50 cm 8.
Selang Karet 1 meter 9.
Busa 1 lembar 1x1 meter 10.
Lem Araldite untuk menyambung dan menghindari kebocoran 11.
Papan 1 lembar 12.
Paku 2” 100 gram 13.
Pelat Kaca ukuran tebal 3 mm 14.
Pelat Besi Siku 15.
Cat Warna Hitam 16.
Gelas Ukur 1 buah 17.
Tabung Besi 1 buah 18.
Isolasi
Universitas Sumatera Utara
19. Tong tempat pemanasan air
20. Kawat nyamuk
21. Balok kayu
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah: 1.
Pompa vakum, untuk memvakumkan dan mengeluarkan partikel- partikelkotoran dan mengeluarkan air dari generator, kondensor dan
evaporator.
Gambar 3.1 PompaVakum
Spesifikasi: •
Merk : Robinair
• Model No.
: 15601 •
Capacity : 142 lm
• Motor h.p.
: ½ •
Volts : 110-115 V 220-250 V [5]
Universitas Sumatera Utara
2. Thermometer
Gambar 3.2 Termometer Spesifikasi :
• Titik beku air raksa
: -38.83 °C •
Max. temperature : 100 °C
• Min. temperature
: 0 °C Akurasi
: 1 °C Ukuran
: Panjang 300 mm, Tebal 7 mm [5]
3. Agilent
Agilent adalah suatu alat yang mencatat data akuistik secara komputerisasi. Dimana data yang dihasilkan oleh alat ini akan tersimpan otomatis ke dalam
bentuk Microsoft Office.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3 Agilent Spesifikasi :
• Mempunyai 3 saluran utama
• Dapat memindai data hingga 250 saluran per detik
• Mempunyai 8 tombol panel dan sistem kontrol
• Fungsional antara lain pembacaan suhu termokopel, RTD dan
termistor, arus listrik ACDC, resistensi, frekuensi dan periode •
Dapat menyimpan data hingga 50 k •
Mempunyai alarm [6]
4. Station data log Hobo Micro Station
HOBO Micro Station adalah sebuah alat pencatat data dari 3 sensor pencatat microclimates multi channel Intensitas radiasi matahari, kecepatan,
angin, dan kelembaban relatif. Mikro station ini menggunakan sebuah jaringan yang terhubung dengan beberapa sensor pintar yang berfungsi untuk melakukan
Universitas Sumatera Utara
pengukuran. Terdiri dari Sebuah data logger yang terhubung dengan perangkat komputer dan beberapa sensor yang dipasang pada sebuah penyangga.
Gambar 3.4 Hobo Micro ger.
Gambar 3.5 Hobo Micro Station smart sensor
Universitas Sumatera Utara
Dengan spesifikasi : -
Skala Pengoperasian :
-20 – 50
C dengan baterai alkalin -40
– 70 C dengan baterai litium
- Input Sensor
: 3 buah sensor pintar multi channel
monitoring -
Ukuran :
8,9 cm x 11,4 cm x 5,4 cm -
Berat :
0,36 kg -
Memori :
512K Penyimpanan data nonvolatile flash. -
Interval Pengukuran :
1 detik – 18 jam tergantung pengguna -
Akurasi waktu :
0 sampai 2 detik untuk titik data pertama dan ±5 detik untuk setiap minggu pada
suhu 25
o
C [5]
3.4 Perancangan Alat Penelitian