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