Rancang Bangun Mesin Pendingin Adsorpsi Tenaga Surya Dengan Adsorben Karbon Aktif Granular Dan Adsorbat Metanol
LAMPIRAN
GAMBAR 3D
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
[1]
L. Wang, R.Z. Wang, R.G. Oliveira. 2007. A Review on Adsorption
Working Pairs for Refrigerant, Renewable, and Sustainable
Energy Review. http://www.sciencedirect.com/science/
article/pii/S1364032108000038 (diakses 6 April 2016)
[2]
Duffie, J.A; dan W.A. Beckman. 1974. Thermal Processes. New York:
Wiley Inter-Science Publications.
[3]
Eugene, Graham, n.d. Go Green Heat Solutions. http://gogreenheat
solutions.co.za/?q=project-type/solar-water-heating/flat-platecollector (diakses 6 April 2016).
[4]
Seminarsonly. 2016. Concentrating Collectors. http://www.seminarsonly.com/
electronics/Concentrating-Collectors.php (diakses 6 April 2016).
[5]
Alpha, Ismanto. 2009. Mechanical Engineering Ismanto Alpha’s.
http://ismantoalpha.blogspot.co.id/2009/12/macam-macamkolektor-surya.html (diakses 6 April 2016).
[6]
Chatterjee, Randy. 2016. Village Vancouver Transition Society.
http://www.villagevancouver.ca/group/energy1 (6 April 2016)
[7]
Rian Arikundo, Fadly. 2013. Rancang Bangun Prototype Kolektor Surya
Tipe Plat Datar Untuk Penghasil Panas Pada Pengering Produk
Pertanian dan Perkebunan. Medan: USU.
[8]
Arismunandar, Wiranto. 1995. Teknologi Rekayasa Surya Ted. J. Jansen,
Jakarta: Pradnya Paramita
[9]
Incropera, Franc P. Dewitt, David P. 1990. Introduction to Heat Transfer.
Second Edition. John Wiley & Sons.
[10]
Treybal, Robert. E. 1980. Mass-transfer Operations. USA: McGraw-Hill
Book.
[11]
J. Dossat, Roy. 1961. Principles of Refrigeration. New York & London:
John Wiley & Sons, Inc.
[12]
Holman, J. P. 1986. Heat Transfer. Sixth Edition. USA: McGraw-Hill
Book.
94
Universitas Sumatera Utara
[13]
Harry Marsh; dan Francisco Rodriguez-Reinoso. 2006. Activated Carbon.
London: Elsevier
[14]
ThePubCHemProject. 2004. Methanol. USA: National Center for
Biotechnology Information.
[15]
Qiu, Jianhai. 2012. Stainless Steel and Alloys: Why They Resist Corrosion
and How They Fail. Singapore: Nanyang Technological
University.
[16]
Li, M dkk. 2003. Development of no valve solar ice maker. China:
Shanghai Jiao Tong University.
[17]
Incropera, F.P., DeWit, Bergan, Lavine. 2006. Fundamentals of Heat and
Mass Transfer, 6th Edition.
[18]
Nurhayati, Siti. 2014. Buku Cerdas Kurikulum 2013 Ringkasan Materi,
Pembahasan, dan Rumus Lengkap Fisika. Jakarta: Kunci Aksara.
[19]
Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. 1983. Spesifikasi
Bahan Bangunan Bagian A (Bahan Bangunan Bukan Logam) (SK
SNI S-04-1989-F), Bandung.
95
Universitas Sumatera Utara
BAB 3
METODOLOGI RANCANG BANGUN
3.1 Metode Pelaksanaan Perancangan
3.1.1. Diagram Alir Perancangan
Dalam pelaksaan perancangan ini dilakukan kegiatan - kegiatan yang
meliputi tahapan yaitu :
Mulai
Tahapan Persiapan
Survey
Lapangan
Rancang Bangun Mesin
Pendingin Adsorpsi
Assembling Mesin
Pendingin
Analisa Data
Selesai
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan
3.2 Tempat dan Waktu
3.2.1 Waktu Perancangan
Waktu yang dibutuhkan untuk merancang bangun ± 9 bulan
36
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Tempat Perancangan dan Pemasangan
Perancangan dan pemasangan dilakukan di Laboratorium Teknik Pendingin
Lantai IV Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara.
Gambar 3.2 Tempat Perancangan dan Pemasangan
3.3 Alat dan Bahan
3.3.1 Alat
Alat-alat yang digunakan selama proses perancangan dan penelitian adalah
sebagai berikut:
1. Pace XR Data Logger
Pace XR5 data logger digunakan sebagai alat pencatat dan storage data
temperatur selama pengujian.
37
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3 Pace XR Data Logger
Spesifikasi :
Buatan
: Amerika Serikat
Tipe
: XR5-SE-M-20mV
Jumlah terminal sensor : 8 channel
Tipe
: Lithium, AA size, 3.6 volt, memerlukan 2 baterai.
Resolusi
: 12 bits (1 part in 4095, 0.024% F.S.)
Akurasi Suhu
: ± 0.15oC from 10°C to 40oC
± 0.3°C from (-25°C) to 85°C
Resolusi Suhu
: 0.02°C at 25 °C (12 bits)
: 0.06°or better from -25°C to75°C
Rentang Pengukuran : -40°C to 150 °C
2. Sensor Tekanan
Sensor tekanan (pressure sensor) ini digunakan untuk mengukur tekanan di
dalam mesin penguji. Alat ini juga dapat dipakai untuk melihat / mengecek
apakah alat penguji mengalami bocor atau tidak.
38
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4 Sensor Tekanan
Spesifikasi:
Buatan
: Amerika Serikat
Tipe
: P1600 – vac – 150
Range Pressure
: 0 - 30 psig to 0-20,000 psig
Range of Vacuum : -150 psig dan 300 psig
Slope
: 41,18
Offset
: -35,29
3. HOBO Micro Station
HOBO Micro Station adalah sebuah alat pencatat microclimates multi channel
(intensitas radiasi surya, temperatur lingkungan, kecepatan angin, dan
kelembaban relatif). Micro station ini menggunakan sebuah jaringan yang
terhubung dengan beberapa sensor pintar yang berfungsi untuk melakukan
pengukuran. Terdiri dari sebuah data logger yang terhubung dengan perangkat
komputer dan beberapa sensor yang dipasang pada sebuah penyangga.
39
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 HOBO Micro Station
Spesifikasi:
Skala Pengoperasian : -20o – 50oC dengan baterai alkalin
-40o – 70oC 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
Akurasi waktu
: 0 sampai 2 detik untuk titik data pertama dan ±5 detik
untuk setiap minggu pada suhu 25oC
Keterangan:
1. Ambient Measurement Apparatus
Alat ini digunakan untuk mengukur temperatur lingkungan sekitar (oC).
40
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.1 Spesifikasi Measurement Apparatus
Rentang Pengukuran
-40℃ to 125℃ (-40℉ to 257℉)
Akurasi
±22℃ at 25℃ (±0.4℉ at 77℉)
Resolusi
Penyimpangan
Waktu Respon
Akurasi Waktu
Sampling Rate
Kapasitas Penyimpanan
Data
Konstruksi Bearing
Tekanan / kedalaman
kerja
Lingkungan Kerja
0.02℃ at 25℃ (0.04℉ at 77℉)
0.05℃/yr + 0.1℃/1000 hrs above 100℃
Water: 3.5 minutes to 90%
Air: 10 minutes to 90% (moving at 1 m/sec)
±2 minutes per month at 25℃ (77℉)
1 second to 18 hours
43.000 12-bit Samples/ Readings
316L Stainless Steel with O-ring seal
2200 psi (1500m / 4900 ft) maximum
Air, Water, Steam (0 to 100% RH)
Berat
72 gram
Dimensi
10.1 cm long x 1.75 cm diameter
Sumber: HOBO Micro Station User’s Guide
2. Pyranometer
Alat ini digunakan untuk mengukur intensitas radiasi surya pada suatu lokasi
(W/m2).
Tabel 3.2 Spesifikasi Pyranometer
Parameter Pengukuran
Rentang Pengukuran
Intensitas radiasi dengan interval 1 detik
0 sampai 1280
⁄
Temperatur Kerja
Temperatur: -40℃ to 75℃ (-40℉ to 167℉)
Akurasi
±10.0 W/m2 or ±5%. Tambahan temperatur
Resolusi
Penyimpangan
Panjang Tabel
Berat
Dimensi
error 0.38 W/m2/℃ from 25℃
1.5 W/m2
< ± 2% per year
3 meter (9.8 ft)
120 gram
41 mm height x 32 mm diameter (1 5/8” x 1
1/4”)
41
Universitas Sumatera Utara
Sumber: HOBO Micro Station User’s Guide
3. Wind Velocity Sensor
Alat ini digunakan untuk mengukur kecepatan angin (m/s).
Tabel 3.3 Spesifikasi Wind Velocity Sensor
Kecepatan angin rata – rata
Kecepatan angin tertinggi
Data Channels
2 Channel, 1 Port
Rentang Pengukuran
0 to 45 m/s (0 to 100 mph)
Operasi Kerja
Temperatur: -40℃ to 75℃ (-40℉ to 167℉)
Akurasi
±1.1 m/s (2.4 mph) atau 4%
Resolusi
0.38 m/s (0.85 mph)
Ambang Batas Awal
1 m/s (2.2 mph)
Kecepatan Angin Maksimum
54 m/s (120 mph)
Radius Pengukuran
3 meter
3 buah anemometer dengan bantalah teflon
Housing
Bearings dan poros Hardened Berryllium
Panjang Kabel
3.0 meters (10 ft)
Dimensi
190 cm x 51 cm (7.5” x 3.2”)
Berat
300 gram (10oz)
Sumber: HOBO Micro Station User’s Guide
Parameter Pengukuran
4. T dan RH Smart Sensor
Alat ini digunakan untuk mengukur kelembaban (%)
Tabel 3.4 Spesifikasi T dan RH Smart Sensor
Channel
Rentang Pengukuran
Akurasi
Resolusi
Penyimpangan
Waktu Respon
Housing
Pilihan operasi
Pengukuran
Kondisi Lingkungan
1 Channel kelembaban
-40℃ - 100℃ (-40℉ - 212℉)
GAMBAR 3D
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
[1]
L. Wang, R.Z. Wang, R.G. Oliveira. 2007. A Review on Adsorption
Working Pairs for Refrigerant, Renewable, and Sustainable
Energy Review. http://www.sciencedirect.com/science/
article/pii/S1364032108000038 (diakses 6 April 2016)
[2]
Duffie, J.A; dan W.A. Beckman. 1974. Thermal Processes. New York:
Wiley Inter-Science Publications.
[3]
Eugene, Graham, n.d. Go Green Heat Solutions. http://gogreenheat
solutions.co.za/?q=project-type/solar-water-heating/flat-platecollector (diakses 6 April 2016).
[4]
Seminarsonly. 2016. Concentrating Collectors. http://www.seminarsonly.com/
electronics/Concentrating-Collectors.php (diakses 6 April 2016).
[5]
Alpha, Ismanto. 2009. Mechanical Engineering Ismanto Alpha’s.
http://ismantoalpha.blogspot.co.id/2009/12/macam-macamkolektor-surya.html (diakses 6 April 2016).
[6]
Chatterjee, Randy. 2016. Village Vancouver Transition Society.
http://www.villagevancouver.ca/group/energy1 (6 April 2016)
[7]
Rian Arikundo, Fadly. 2013. Rancang Bangun Prototype Kolektor Surya
Tipe Plat Datar Untuk Penghasil Panas Pada Pengering Produk
Pertanian dan Perkebunan. Medan: USU.
[8]
Arismunandar, Wiranto. 1995. Teknologi Rekayasa Surya Ted. J. Jansen,
Jakarta: Pradnya Paramita
[9]
Incropera, Franc P. Dewitt, David P. 1990. Introduction to Heat Transfer.
Second Edition. John Wiley & Sons.
[10]
Treybal, Robert. E. 1980. Mass-transfer Operations. USA: McGraw-Hill
Book.
[11]
J. Dossat, Roy. 1961. Principles of Refrigeration. New York & London:
John Wiley & Sons, Inc.
[12]
Holman, J. P. 1986. Heat Transfer. Sixth Edition. USA: McGraw-Hill
Book.
94
Universitas Sumatera Utara
[13]
Harry Marsh; dan Francisco Rodriguez-Reinoso. 2006. Activated Carbon.
London: Elsevier
[14]
ThePubCHemProject. 2004. Methanol. USA: National Center for
Biotechnology Information.
[15]
Qiu, Jianhai. 2012. Stainless Steel and Alloys: Why They Resist Corrosion
and How They Fail. Singapore: Nanyang Technological
University.
[16]
Li, M dkk. 2003. Development of no valve solar ice maker. China:
Shanghai Jiao Tong University.
[17]
Incropera, F.P., DeWit, Bergan, Lavine. 2006. Fundamentals of Heat and
Mass Transfer, 6th Edition.
[18]
Nurhayati, Siti. 2014. Buku Cerdas Kurikulum 2013 Ringkasan Materi,
Pembahasan, dan Rumus Lengkap Fisika. Jakarta: Kunci Aksara.
[19]
Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan. 1983. Spesifikasi
Bahan Bangunan Bagian A (Bahan Bangunan Bukan Logam) (SK
SNI S-04-1989-F), Bandung.
95
Universitas Sumatera Utara
BAB 3
METODOLOGI RANCANG BANGUN
3.1 Metode Pelaksanaan Perancangan
3.1.1. Diagram Alir Perancangan
Dalam pelaksaan perancangan ini dilakukan kegiatan - kegiatan yang
meliputi tahapan yaitu :
Mulai
Tahapan Persiapan
Survey
Lapangan
Rancang Bangun Mesin
Pendingin Adsorpsi
Assembling Mesin
Pendingin
Analisa Data
Selesai
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan
3.2 Tempat dan Waktu
3.2.1 Waktu Perancangan
Waktu yang dibutuhkan untuk merancang bangun ± 9 bulan
36
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Tempat Perancangan dan Pemasangan
Perancangan dan pemasangan dilakukan di Laboratorium Teknik Pendingin
Lantai IV Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara.
Gambar 3.2 Tempat Perancangan dan Pemasangan
3.3 Alat dan Bahan
3.3.1 Alat
Alat-alat yang digunakan selama proses perancangan dan penelitian adalah
sebagai berikut:
1. Pace XR Data Logger
Pace XR5 data logger digunakan sebagai alat pencatat dan storage data
temperatur selama pengujian.
37
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3 Pace XR Data Logger
Spesifikasi :
Buatan
: Amerika Serikat
Tipe
: XR5-SE-M-20mV
Jumlah terminal sensor : 8 channel
Tipe
: Lithium, AA size, 3.6 volt, memerlukan 2 baterai.
Resolusi
: 12 bits (1 part in 4095, 0.024% F.S.)
Akurasi Suhu
: ± 0.15oC from 10°C to 40oC
± 0.3°C from (-25°C) to 85°C
Resolusi Suhu
: 0.02°C at 25 °C (12 bits)
: 0.06°or better from -25°C to75°C
Rentang Pengukuran : -40°C to 150 °C
2. Sensor Tekanan
Sensor tekanan (pressure sensor) ini digunakan untuk mengukur tekanan di
dalam mesin penguji. Alat ini juga dapat dipakai untuk melihat / mengecek
apakah alat penguji mengalami bocor atau tidak.
38
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4 Sensor Tekanan
Spesifikasi:
Buatan
: Amerika Serikat
Tipe
: P1600 – vac – 150
Range Pressure
: 0 - 30 psig to 0-20,000 psig
Range of Vacuum : -150 psig dan 300 psig
Slope
: 41,18
Offset
: -35,29
3. HOBO Micro Station
HOBO Micro Station adalah sebuah alat pencatat microclimates multi channel
(intensitas radiasi surya, temperatur lingkungan, kecepatan angin, dan
kelembaban relatif). Micro station ini menggunakan sebuah jaringan yang
terhubung dengan beberapa sensor pintar yang berfungsi untuk melakukan
pengukuran. Terdiri dari sebuah data logger yang terhubung dengan perangkat
komputer dan beberapa sensor yang dipasang pada sebuah penyangga.
39
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 HOBO Micro Station
Spesifikasi:
Skala Pengoperasian : -20o – 50oC dengan baterai alkalin
-40o – 70oC 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
Akurasi waktu
: 0 sampai 2 detik untuk titik data pertama dan ±5 detik
untuk setiap minggu pada suhu 25oC
Keterangan:
1. Ambient Measurement Apparatus
Alat ini digunakan untuk mengukur temperatur lingkungan sekitar (oC).
40
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.1 Spesifikasi Measurement Apparatus
Rentang Pengukuran
-40℃ to 125℃ (-40℉ to 257℉)
Akurasi
±22℃ at 25℃ (±0.4℉ at 77℉)
Resolusi
Penyimpangan
Waktu Respon
Akurasi Waktu
Sampling Rate
Kapasitas Penyimpanan
Data
Konstruksi Bearing
Tekanan / kedalaman
kerja
Lingkungan Kerja
0.02℃ at 25℃ (0.04℉ at 77℉)
0.05℃/yr + 0.1℃/1000 hrs above 100℃
Water: 3.5 minutes to 90%
Air: 10 minutes to 90% (moving at 1 m/sec)
±2 minutes per month at 25℃ (77℉)
1 second to 18 hours
43.000 12-bit Samples/ Readings
316L Stainless Steel with O-ring seal
2200 psi (1500m / 4900 ft) maximum
Air, Water, Steam (0 to 100% RH)
Berat
72 gram
Dimensi
10.1 cm long x 1.75 cm diameter
Sumber: HOBO Micro Station User’s Guide
2. Pyranometer
Alat ini digunakan untuk mengukur intensitas radiasi surya pada suatu lokasi
(W/m2).
Tabel 3.2 Spesifikasi Pyranometer
Parameter Pengukuran
Rentang Pengukuran
Intensitas radiasi dengan interval 1 detik
0 sampai 1280
⁄
Temperatur Kerja
Temperatur: -40℃ to 75℃ (-40℉ to 167℉)
Akurasi
±10.0 W/m2 or ±5%. Tambahan temperatur
Resolusi
Penyimpangan
Panjang Tabel
Berat
Dimensi
error 0.38 W/m2/℃ from 25℃
1.5 W/m2
< ± 2% per year
3 meter (9.8 ft)
120 gram
41 mm height x 32 mm diameter (1 5/8” x 1
1/4”)
41
Universitas Sumatera Utara
Sumber: HOBO Micro Station User’s Guide
3. Wind Velocity Sensor
Alat ini digunakan untuk mengukur kecepatan angin (m/s).
Tabel 3.3 Spesifikasi Wind Velocity Sensor
Kecepatan angin rata – rata
Kecepatan angin tertinggi
Data Channels
2 Channel, 1 Port
Rentang Pengukuran
0 to 45 m/s (0 to 100 mph)
Operasi Kerja
Temperatur: -40℃ to 75℃ (-40℉ to 167℉)
Akurasi
±1.1 m/s (2.4 mph) atau 4%
Resolusi
0.38 m/s (0.85 mph)
Ambang Batas Awal
1 m/s (2.2 mph)
Kecepatan Angin Maksimum
54 m/s (120 mph)
Radius Pengukuran
3 meter
3 buah anemometer dengan bantalah teflon
Housing
Bearings dan poros Hardened Berryllium
Panjang Kabel
3.0 meters (10 ft)
Dimensi
190 cm x 51 cm (7.5” x 3.2”)
Berat
300 gram (10oz)
Sumber: HOBO Micro Station User’s Guide
Parameter Pengukuran
4. T dan RH Smart Sensor
Alat ini digunakan untuk mengukur kelembaban (%)
Tabel 3.4 Spesifikasi T dan RH Smart Sensor
Channel
Rentang Pengukuran
Akurasi
Resolusi
Penyimpangan
Waktu Respon
Housing
Pilihan operasi
Pengukuran
Kondisi Lingkungan
1 Channel kelembaban
-40℃ - 100℃ (-40℉ - 212℉)