Proses-proses yang terjadi pada udara dalam diagram psikrometrik

commit to user 23 • Rasio Kelembaban Humidity Ratio Didefinisikan sebagai massa air yang terkandung dalam setiap kg udara kering, atau dapat juga disebut dengan specific humidity. • Entalpi Didefinisikan sebagai energi kalor yang dimiliki oleh suatu zat pada temperatur tertentu. • Volume Spesifik Volume campuran udara dan uap air, biasanya dalam satuan meter kubik udara kering atau campuran per kilogram udara kering.

2.2.5.1 Proses-proses yang terjadi pada udara dalam diagram psikrometrik

2.2.5.1.1 Pemanasan heating

Proses pemanasan udara terjadi apabila terjadi penambahan kalor sensibel yang akan mengakibatkan kenaikan temperatur bola kering udara tanpa perubahan rasio kelembaban. Gambar 2.18. Proses pemanasan udara dalam diagram psikrometrik

2.2.5.1.2 Pendinginan cooling

Proses pendinginan udara terjadi apabila terjadi pengurangan kalor sensibel yang akan mengakibatkan penurunan temperatur bola kering udara tanpa perubahan rasio kelembaban. commit to user 24 Gambar 2.19. Proses pendinginan udara dalam diagram psikrometrik

2.2.5.1.3 Humidifikasi

Humidifikasi adalah proses perpindahanpenguapan cairan ke dalam campuran gas dan uap cairan karena adanya kontak antara cairan yang temperaturnya lebih tinggi dengan campurannya. Proses humidifikasi terjadi apabila terjadi penambahan kadar uap air ke udara tanpa disertai perubahan temperatur bola kering. Gambar 2.20 Proses humidifikasi Gambar 2.21 Proses humidifikasi pada diagram psikrometrik commit to user 25 Pada kenyataannya proses humidifikasi selalu disertai dengan penambahan atau pengurangan temperatur bola kering. Proses humidifikasi dengan disertai penambahan temperatur bola kering udara dinamakan heating and humidification, dimana pada proses ini udara dengan temperatur yang lebih rendah mengalami kontak dengan cairan yang memiliki temperatur lebih tinggi. Gambar 2.22. Proses heating and humidification dalam diagram psikrometrik Proses humidifikasi dengan disertai pengurangan temperatur bola kering udara dinamakan cooling and humidification, dimana pada proses ini udara dengan temperatur yang lebih tinggi mengalami kontak dengan cairan yang memiliki temperatur lebih rendah. Pada proses ini temperatur bola kering air harus lebih rendah dari temperatur bola kering udara tetapi harus lebih tinggi dari temperatur titik embun udara dewpoint temperature untuk mencegah terjadinya pengembunan . Gambar 2.23 Proses cooling and humidification dalam diagram psikrometrik commit to user 26 Pada proses humidifikasi akan terjadi : • Kenaikan entalpi udara spesifik : ∆h = kJkg 2.6 • Kenaikan entalpi udara total : ∆H = kW 2.7 • Penambahan kadar uap air moisture content : ∆w = kg uap airkg udara kering 2.8 • Penambahan kadar uap total moisture content : ∆W = kgs 2.9 • Jumlah kalor yang dilepas selama proses : ∆ kW 2.10 = ∆W kgs 2.11 = kJkg 2.12 dimana: ∆h = kenaikan entalpi udara spesifik kJkg h 2 = entalpi udara keluar humidifier kJkg = entalpi udara masuk humidifier kJkg ∆H = kenaikan entalpi udara total kW = laju aliran massa udara kgs ∆w = penambahan kadar uap air kg uap airkg udara kering = rasio kelembaban udara keluar humidifier kgkg = rasio kelembaban udara masuk humidifier kgkg ∆W = penambahan kadar uap total kgs = jumlah kalor yang dilepas selama proses kW = laju aliran massa uap air kgs = entalpi spesifik dari uap air kJkg

2.2.5.1.4 Dehumidifikasi

Dehumidifikasi adalah proses perpindahan pengembunan uap cairan dari campuran uap air dan gas karena proses pendinginan maupun kontak antara cairan yang temperaturnya lebih rendah dengan campurannya. Proses commit to user 27 dehumidifikasi terjadi apabila terjadi pengurangan kadar uap air dalam udara tanpa disertai perubahan temperatur bola kering. Gambar 2.24 Proses dehumidifikasi Gambar 2.25 Proses dehumidifikasi pada digram psikrometrik Pada kenyataannya proses dehumidifikasi selalu disertai dengan penambahan atau pengurangan temperatur bola kering. Proses humidifikasi dengan disertai penambahan temperatur bola kering udara dinamakan heating and dehumidification. Proses ini menggunakan suatu bahan higroskopik yang menyerap uap air dari udara. Apabila proses tersebut diberi penyekat kalor maka entalpinya akan konstan dan sebagai akibat dari penurunan kelembaban maka temperatur bola kering dari udara akan naik. commit to user 28 Gambar 2.26 Proses heating and dehumidification dalam diagram psikrometrik Proses dehumidifikasi dengan disertai pengurangan temperatur bola kering udara dinamakan cooling and dehumidification. Proses ini terjadi apabila udara lembab didinginkan dibawah temperatur titik embunnya ketika udara lembab tersebut mengalami kontak dengan suatu permukaan dingin yang memiliki temperatur dibawah temperatur titik embun udara. Pada proses ini sebagian dari uap air dalam udara mengembun, akibatnya baik temperatur udara maupun rasio kelembabannya menurun. Gambar 2.27 Proses cooling and dehumidification dalam diagram psikrometrik Pada proses dehumidifikasi akan terjadi beberapa proses sebagai berikut : • Penurunan entalpi udara : ∆h = kJkg 2.13 • Penurunan kadar uap air moisture content : ∆w = kg uap airkg udara kering 2.14 • Jumlah kalor yang dilepas udara selama proses : commit to user 29 ∆ W 2.15 Dengan . pada temperatur yang bersangkutan, sedangkan laju aliran massa udara dapat dihitung dengan persamaan : kgs 2.16 dimana : = entalpi udara keluar dehumidifier kJkg = entalpi udara masuk dehumidifier kJkg = rasio kelembaban udara keluar dehumidifier kgkg = rasio kelembaban udara masuk dehumidifier kgkg = jumlah kalor yang dilepas udara selama proses W = massa jenis udara kgm 3 V = kecepatan udara ms A = luas penampang saluran m 2 • Perhitungan massa air tawar yang dihasilkan selama proses desalinasi - dt 2.17 dimana: = massa air tawar yang dihasilkan selama proses kg = laju aliran massa udara kgs = kelembaban udara relatif setelah melewati evaporator kgkg = kelembaban udara relatif sebelum melewati evaporator kgkg τ = periode jamhari commit to user 30

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Perpindahan Panas dan Termodinamika, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

3.2. Bahan Penelitian

a. Refrigeran yang digunakan dalam penelitian ini adalah refrigeran HFC 134-a Klea. Gambar 3.1 Refrigeran HFC 134-a b. Air laut Tabel 3.1 Hasil pengujian kadar garam air laut No Parameter Satuan Hasil Analisis Ketidakpastian Metode 1 Kadar NaCl ppm 31.342 0,0007 SNI 06-6989. 19-2004

3.3. Alat Penelitian

Sistem desalinasi air laut berbasis pompa kalor terdiri atas: ƒ Kompresor torak reciprocating compressor ƒ Evaporator ƒ Kondensor ƒ Katup ekspansi Thermal Expansion Valve ƒ Receiver dryer ƒ Pressure gauge suction maupun discharge ƒ Motor listrik 3 phase, 3 HP ƒ Tangki penampungan air laut