Hasil Pengujian Modifikasi Dan Pengujian Evaporator Mesin Pendingin Siklus Adsorpsi Digerakkan Energi Surya

BAB IV ANALISA DATA

4.1. Hasil Pengujian

Pengujian dilakukan selama tiga kali yaitu dimulai pada tanggal 02, 04 dan 05 April 2012. Mesin pendingin dipasang 14 titik yaitu, 6 titik pada generator, 3 titik pada kondensor dan 5 titik pada evaporator. Letak sensor thermocouple dapat dilihat pada gambar 4.1. Gambar. 4.1 Mesin Pendingin beserta titik thermocouple Generator Konensor Evaporator Universitas Sumatera Utara Keterangan: Generator: T5, T6, T7, T8, T9 dan T10 Kondensor: T11, T12 dan T13 Evoparator: T16, T17, T18, T19 dan T20 Dalam penelitian ini, peneleti mengambil data pada evaporator. Sensor thermocuple pada evaporator dipasang 5 titik , yaitu T 16, T 17, T 18, T 19, dan T 20 dan data yang diperoleh dari hasil pengujian dapat dilihat pada lampiran A. Gambar 4.2. Letak sensor thermocouple pada evaporator

4.1.1. Pengujian Hari Pertama

Rekaman data intensitas Cahaya pada hari pertama pengujian dimulai pada pukul 06.00 – 18.00 WIB dengan radiasi rata sekitar 438,0991 Wm 2 . Hubungan temperatur dengan waktu pada gambar 4.1 menunjukkan bahwa temperatur di dalam evaporator pada hari pertama pengujian awalnya sekitar 27,9 C atau sedikit dibawah suhu maksimum udara lingkungan sekitar 29,9 C lampiran B pada pukul 17.00 WIB. Setelah pukul 17.00 WIB temperatur di : selang : katup :kaca evaporator Universitas Sumatera Utara dalam evaporator turun. Hal ini disebabkan dimulainya proses adsorpsi di generator, adsorpsi akan menyebabkan metanol menguap dari evaporator dan diserap oleh karbon aktif yang ada pada generator. Temperatur evaporator ini turun sampai mencapai suhu sekitar 9,4 o C pada pukul 24.00 WIB. Temperatur ini kurang dapat dipertahankan selama 6 jam sampai pukul 06.00 WIB pagi hari tetapi hanya sedikit perbedaan temperatur pada ke lima titik termokopel yang dipasang pada evaporator yaitu sekitar 9,96 o C. Ini dikarenakan pendinginan pada dinding evaporator kurang merata dan juga pengaruh kotak insulasi yang terisolasi kurang baik. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.3. Grafik temperatur vs waktu pada evaporator pada pengujian hari pertama Universitas Sumatera Utara • Menghitung Performansi Mesin Pendingin COP dengan persamaan: Dimana: m w : massa air kg C Pw : kalor spesifi fluida kJkgK Tw awal : suhu awal air K Tw akhir : suhu akhir air K Gi : radiasi matahari kJm 2 A kolektor : luas kolektor m 2 Q c = m w . C Pw . Tw awal – Tw akhir Q solar = Gi . A kolektor Q c = 1 kg . 4,181 kJkgK . 305,73– 282,21K = 98,33 kJ Q solar = 14.194,41 kJm 2 . 0,25m 2 = 3.548,60 kJ Maka performansi mesin pendingin pada pengujian hari I adalah 0,027. Universitas Sumatera Utara

4.1.2. Pengujian Hari Kedua

Rekaman data intensitas Cahaya pada hari kedua pengujian kembali dimulai pada pukul 06.00 – 18.00 WIB dengan radiasi rata - rata 564,8615Wm 2 . Pada awal proses desorpsi pada pukul 10.30 WIB temperatur awal evaporator 18,5 C pada T 20 , temperatur mencapai puncaknya pada pukul 13.10 WIB pada T 16 sebesar 22,7 C dimana ada perbedaan antara T 16 dan T 20 sekitar 4,2 C. Hubungan temperatur dengan waktu pada gambar 4.2 menunjukkan bahwa temperatur di dalam evaporator pada hari pertama pengujian awalnya sekitar 23,4 C atau jauh dibawah suhu maksimum udara lingkungan sekitar 30,6 C lampiran B pada pukul 17.00 WIB. Setelah pukul 17.00 WIB temperatur di dalam evaporator turun. Hal ini disebabkan dimulainya proses adsorpsi di generator, adsorpsi akan menyebabkan metanol menguap dari evaporator dan diserap oleh karbon aktif yang ada pada generator. Temperatur awal evaporator saat proses adsorpsi berlangsung 23,4 C pada pukul 17.00 WIB dan turun perlahan - lahan hingga mencapai 11,2 C pada pukul 23.15 WIB, ada perbedaan sekitar 12,2 C dari temperatur awal. Temperatur ini dapat dipertahankan hingga pukul 00.39 WIB. Temperatur minumum evaporator dicapai pada pukul 00.39 WIB sekitar 11,2 C , dimana penurunan temperatur konstan atau teratur. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.4. Grafik Temperatur vs waktu evaporator pada hari kedua Universitas Sumatera Utara Menghitung Performansi Mesin Pendingin COP dengan persamaan: Q c = 1 kg . 4,183 kJkgK. 298,11 – 284,13K = 58,47 kJ Q solar = 18.301,51 kJm 2 . 0,25m 2 = 4.575,37 kJ Maka,performansi mesin pendingin pada pengujian hari II adalah 0,013 Universitas Sumatera Utara

4.1.3 Pengujian Hari Ketiga

Rekaman data intensitas Cahaya pada hari pertama pengujian juga dimulai pada pukul 06.00 – 18.00 WIB dengan radiasi rata - rata 447,6978 Wm 2 lampiran B. Hubungan temperatur dengan waktu pada gambar 4.4 menunjukkan bahwa temperatur di dalam evaporator pada hari pertama pengujian awalnya sekitar 22,2 C dengan suhu maksimum udara lingkungan sekitar 30,2 C lampiran B pada pukul 17.00 WIB. Setelah pukul 17.00 WIB temperatur di dalam evaporator turun. Hal ini disebabkan dimulainya proses adsorpsi di generator, adsorpsi akan menyebabkan metanol menguap dari evaporator dan diserap oleh karbon aktif yang ada pada generator. Temperatur awal evaporator saat proses adsorpsi berlangsung 22,2 C pada pukul 17.00 WIB dan turun perlahan-lahan hingga mencapai suhu minimum 9,1 C pada tanggal 06 April 2012 pukul 00.34 WIB. Ada perbedaan sekitar 13,1 C dari temperatur awal. Dari hasil percobaan, pada saat siklus desorpsi membutuhkan sinar radiasi yang tinggi agar mendapatkan suhu di kolektor sekurang-kurangnya 120 C dan harus dijaga konstan hingga sore hari. Salah satu cara agar kolektor mempunyai suhu konstan dan tidak kehilangan panas yaitu pada saat penjemuran mesin pendingin, kaca harus menutup ruang kolektor dan harus dengan isolasi yang baik. Begitu juga pada saat siklus adsorpsi, kotak insulasi pada evaporator harus diisolasi dengan baik agar suhu air yang didinginkan tidak terpengaruh dengan suhu lingkungan atau sekeliling. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.5. Grafik temperatur vs waktu evaporator pada hari ketiga Universitas Sumatera Utara • Menghitung Performansi Mesin Pendingin COP dengan persamaan: Q c = 1 kg . 4,184 kJkgK. 296,59 – 282,04K = 60,87 kJ Q solar = 14.505,40 kJm 2 . 0,25m 2 = 3.626,35 kJ Maka performansi mesin pendingin pada pengujian hari III adalah 0,017. Universitas Sumatera Utara Tabel 4.1 Tabel Data Mesin Pendingin Tgl. Luas Kolektor m 2 Jumlah Karbon Aktif kg Massa Air kg Jumlah Metanol Liter Temp. Lingk. Rata-rata C Intensitas Radiasi Rata-rata Wm 2 Chan Temperatur COP Tahun Penelitian Absorber Kondensor Evaporator Max C Min C Max C Min C Max C Min C 02 April 2012 0,25 8 1 2 33,541 438,0991 T5 105,77 21,44 2012 T6 105,07 21,61 T7 93,74 21,07 T8 27,85 21,95 T9 96,42 21,32 T10 117,91 23,67 T11 42,57 21,36 T12 36,44 21,52 T13 36,76 21,60 T16 29,24 9,87 0,023 T17 28,22 9,21 0,022 T18 28,66 9,27 0,023 T19 32,02 9,34 0,026 T20 32,73 9,22 0,027 04 April 2012 0,25 8 1 2 35,049 564,8618 T5 85,75 22,83 2012 T6 84,87 23,14 T7 95,13 22,95 T8 33,70 23,49 T9 86,48 22,76 T10 118,86 25,12 T11 47,06 23,88 T12 36,13 23,28 T13 36,56 23,23 T16 25,11 11,21 0,013 T17 24,13 11,16 0,012 T18 24,66 11,13 0,012 T19 23,87 11,28 0,011 Universitas Sumatera Utara T20 23,88 11,17 0,011 05 April 2012 0,25 8 1 2 32,691 447,6978 T5 87,76 22,35 2012 T6 103,46 22,31 T7 111,82 21,54 T8 34,21 23,12 T9 104,72 21,43 T10 118,59 23,97 T11 46,57 22,27 T12 37,67 21,89 T13 39,47 22,39 T16 23,59 9,16 0,016 T17

22.80 9,04