Dari Tabel 5.4. Hubungan debit air dengan suhu air yang keluar dapat di buat dan hasilnya disajikandalam bentuk grafik pada Gambar 5.1. Hubungan
antara debit air dengan laju aliran kalor water heater dapat dibuat dan hasilnya disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5.2. Gambar 5.3 memberikan
informasi tentang hubungan efisiensi water heater dengan debit air.
Gambar 5.1 Hubungan Antara Debit Air Dengan Suhu Air Keluar
Gambar 5.2 Hubungan Antara Debit Air Dengan Laju Aliran Kalor Yang Diterima Air
T
out
= 94,641.X
0,337
.litermenit
-0,337o
C R² = 0,9211
dengan X adalah debit air
10 20
30 40
50 60
70 80
90
10 20
30 40
50
T
o u
t o
C
Debit Air litermenit
q
air
= -0,0007X
2
.litermenit
-2
+ 0,0374X
1
.litermenit
-1
+ 9,4346 dengan X adalah debit air
2 4
6 8
10 12
10 20
30 40
50
q
a ir
kW
Debit Air litermenit
Gambar 5.3 Hubungan Antara Debit Air Dengan Efisiensi Tabel 5.5 Hasil Perhitungan Data Dengan Kondisi Tutup Terbuka 10 Putaran
No Debit air
litermenit T
in
°C T
out
°C ∆T
°C m
air
kgs U
m
ms q
air
kW Efisiensi
Debit air m³s
q
gas
kW
1 52,8
26 28,9
2,9 0,880
1,74 10,665
29,19 0,000880
36,535 2
37,4 26
29,9 3,9
0,623 1,23
10,159 27,81
0,000623 36,535
3 25,4
26 31,2
5,2 0,423
0,84 9,199
25,18 0,000423
36,535 4
16,8 26
34,2 8,2
0,280 0,55
9,595 26,26
0,000280 36,535
5 14,4
26 37
11 0,240
0,47 11,033
30,20 0,000240
36,535 6
10,8 26
39,8 13,8
0,180 0,36
10,381 28,41
0,000180 36,535
7 8,4
26 42,8
16,8 0,140
0,28 9,829
26,90 0,000140
36,535 8
7,2 26
46,2 20,2
0,120 0,24
10,130 27,73
0,000120 36,535
9 6
26 48,4
22,4 0,100
0,20 9,361
25,62 0,000100
36,535 10
1,6 26
91,2 65,2
0,027 0,05
7,266 19,89
0,000027 36,535
Dari Tabel 5.5. Hubungan debit air dengan suhu air yang keluar dapat di buat dan hasilnya disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5.4. Hubungan
antara debit air dengan laju aliran kalor water heater dapat dibuat dan hasilnya
η = -0,002X
2
.Litermenit
-2
+ 0,1024xX
1
.litermenit
-1
+ 25,824 dengan X adalah debit air
5 10
15 20
25 30
35
10 20
30 40
50
E fisi
en si
Debit Air litermenit
disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5.5. Gambar 5.6 memberikan informasi tentang hubungan efisiensi water heater dengan debit air.
Gambar 5.4 Hubungan Antara Debit Air Dengan Suhu Air Keluar
Gambar 5.5 Hubungan Antara Debit Air Dengan Laju Aliran Kalor Yang Diterima Air
T
out
= 91,175.X
0,337
.litermenit
-0,324 o
C R² = 0,9375
dengan X adalah debit air
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
10 20
30 40
50 60
T
o u
t o
C
Debit Air litermenit
q
air
= -0,0013X
2
.litermenit
-2
+ 0,098X
1
.litermenit
-1
+ 8,7125 dengan X adalah debit air
2 4
6 8
10 12
10 20
30 40
50 60
q
a ir
kW
Debit Air litermenit
Gambar 5.6 Hubungan Antara Debit Air Dengan Efisiensi Tabel 5.6 Hasil Perhitungan Data Dengan Kondisi Tutup Terbuka 20 Putaran
No Debit air
litermenit T
in
°C T
out
°C ∆T
°C m
air
kgs U
m
ms q
air
kW Efisiensi
Debit air m³s
q
gas
kWs
1 48
26 28,6
2,6 0,800
1,58 8,692
23,79 0,00080
36,535 2
40,2 26
29,5 3,5
0,670 1,32
9,800 26,82
0,00067 36,535
3 37,2
26 30,7
4,7 0,620
1,22 12,178
33,33 0,00062
36,535 4
22,8 26
32,6 6,6
0,380 0,75
10,481 28,69
0,00038 36,535
5 15,6
26 34,2
8,2 0,260
0,51 8,910
24,39 0,00026
36,535 6
12 26
37,3 11,3
0,200 0,39
9,445 25,85
0,00020 36,535
7 10,2
26 38,3
12,3 0,170
0,34 8,738
23,92 0,00017
36,535 8
7,2 26
43,4 17,4
0,120 0,24
8,726 23,88
0,00012 36,535
9 5,4
26 53,3
27,3 0,090
0,18 10,268
28,10 0,00009
36,535 10
1,4 26
98,3 72,3
0,023 0,05
7,050 19,30
0,00002 36,535
Dari Tabel 5.6. Hubungan debit air dengan suhu air yang keluar dapat di Sbuat dan hasilnya disajikandalam bentuk grafik pada Gambar 5.7. Hubungan
antara debit air dengan laju aliran kalor water heater dapat dibuat dan hasilnya disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5.8. Gambar 5.9 memberikan
informasi tentang hubungan efisiensi water heater dengan debit air.
η = -0,0035X
2
.litermenit
-2
+ 0,2682X
1
.litermenit
-1
+ 23,847 dengan X adalah debit air
5 10
15 20
25 30
35
10 20
30 40
50 60
E fisi
en si
Debit Air litermenit
Gambar 5.7 Hubungan Antara Debit Air Dengan Suhu Air Keluar
Gambar 5.8 Hubungan Antara Debit Air Dengan Laju Aliran Kalor Yang Diterima Air
T
out
= 92,793.X
0,33
.litermenit
-0,33 o
C R² = 0,9243
dengan X adalah debit air
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
10 20
30 40
50
T
o u
t o
C
Debit Air litermenit
q
air
= -0,00429X
2
.litermenit
-2
+ 0,2433X
1
.litermenit
-1
+ 7,2533 dengan X adalah debit air
2 4
6 8
10 12
14
10 20
30 40
50
q
a ir
kW
Debit Air litermenit
Gambar 5.9 Hubungan Antara Debit Air Dengan Efisiensi
η = -0,0115X
2
.litermenit
-2
+ 0,666X
1
.litermenit
-1
+ 19,853 dengan X adalah debit air
5 10
15 20
25 30
35
10 20
30 40
50
E fisi
en si
Debit Air litermenit
Gambar 5.10 Hubungan Antara Debit Dengan Suhu Air Keluar Dengan Variasi Tutup Water Heater
Keterangan : Titik biru adalah kondisi tutup rapat.
Titik merah dengan kondisi tutup water heater terbuka 10 putaran. Titik hijau dengan kodisi tutup water heater terbuka 10 putaran.
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
10 20
30 40
50 60
S u
h u
K elu
ar Wate
r Heat
er ,
T
o u
t o
c
Debit Air litermenit
5.3 Pembahasan
Dari hasil penelitian water heater yang dibuat mampu menghasilkan air panas dengan kisaran temperatur air 28,7
o
C - 84,6
o
C pada kisaran debit 2,4 litermenit - 48 litermenit, dengan kondisi tutup tertutup rapat. Pada kondisi tutup
terbuka 10 putaran water heater mampu menghasilkan air panas dengan kisaran temperatur air 28,9
o
C - 91,2
o
C pada kisaran debit 1,6 litermenit - 52,8 litermenit. Pada kondisi tutup terbuka 20 putaran water heater mampu
menghasilkan air panas dengan kisaran temperatur air 28,6
o
C - 98,3
o
C pada kisaran debit 1,4 litermenit - 48 liter menit.
Water heater yang dibuat terbukti mampu bersaing dengan water heater
yang ada dipasaran. Terbukti dengan water heater mampu menghasilkan debit air 9 litermenit dengan suhu 43,1
o
C pada kondisi tutup tertutup rapat. Pada kondisi tutup terbuka 10 putaran, water heater mampu menghasilkan debit 8,4 litermenit
dengan suhu 42,8
o
C. Pada kondisi tutup terbuka 20 putaran, water heater mampu menghasilkan debit 7,2 litermenit dengan suhu 43,4
o
C. Dari Gambar 5.1, Gambar 5.4 dan Gambar 5.7 menunjukkan bahwa besar
debit air yang keluar dari water heater berpengaruh pada temperatur air yang keluar dari water heater. Semakin besar debit air yang masuk kedalam water
heater maka temperatur air yang keluar dari water heater semakin kecil. Jika
debit air yang masuk ke water heater semakin kecil, maka temperatur air yang keluar semakin tinggi.
Gambar 5.10 menunjukkan perbandingan antara debit air dalam litermenit dengan suhu air keluar dalam
o
C dengan variasi putaran tutup water heater
. Hasil terbaik didapatkan pada kondisi tutup water heater tertutup rapat. Persamaan pendekatan antara debit air dengan suhu air keluar water heater
pada kondisi tutup tertutup rapat dapat dinyatakan : T
out
= 94,641.X
0,337
.litermenit
-0,337o
C Berlaku untuk debit air X antara 2,1 litermenit sampai dengan 48 litermenit pada tekanan udara luar 1 atm dan suhu
air masuk water heater 26
o
C Persamaan pendekatan antara debit air dengan suhu air keluar water heater
dengan kondisi tutup terbuka 10 putaran dapat dinyatakan : T
out
= 91,175.X
0,324
.litermenit
-0,324 o
C Berlaku untuk debit air X antara 1,6 litermenit sampai dengan 52,8 litermenit pada tekanan udara luar 1 atm dan suhu
air masuk water heater 26
o
C Persamaan pendekatan antara debit air dan suhu air keluar water heater
dengan kondisi tutup terbuka 20 putaran dapat dinyatakan : T
out
= 92,793.X
0,33
.litermenit
-0,33 o
C Berlaku untuk debit air X antara 1,4 litermenit sampai dengan 48 litermenit pada tekanan udara luar saat itu sekitar 1
atm dan suhu air masuk water heater 26
o
C. Gambar 5.2, Gambar 5.5, Gambar 5.8 memberikan informasi besar debit
air dalam litermenit berpengaruh pada besar laju ailran kalor q dalam Kw yang diterima air.
Persamaan pendekatan antara debit air yang dihasilkan water heater dengan laju aliran kalor yang diterima air pada kondisi tutup tertutup rapat dapat
dinyatakan : Q
air
= -0,0007X
2
.litermenit
-2
+ 0,0374X
1
.litermenit
-1
+ 9,4346 Berlaku untuk debit air X antara 2,1 litermenit sampai dengan 48 litermenit pada
tekanan udara luar 1 atm dan suhu air masuk water heater 26
o
C. Persamaan hubungan antara debit air yang dihasilkan water heater dengan
laju aliran kalor yang diterima air dengan kondisi tutup terbuka 10 putaran dapat dinyatakan :
Q
air
= -0,0013X
2
.litermenit
-2
+ 0,098X
1
.litermenit
-1
+ 8,7125 Berlaku untuk debit air X antara 1,6 litermenit sampai dengan 52,8 litermenit pada
tekanan udara luar 1 atm dan suhu air masuk water heater 26
o
C. Persamaan pendekatan antara debit air yang dihasilkan water heater
dengan laju aliran kalor yang diterima air dengan kondisi tutup terbuka 20 putaran dapat dinyatakan :
Q
air
= 0,00429X
2
.litermenit
-2
+ 0,2433X
1
.litermenit
-1
+ 7,2533 berlaku untuk debit air X antara 1,4 litermenit sampai dengan 48 litermenit pada
tekanan udara luar 1 atm dan suhu air masuk water heater 26
o
C. Gambar 5.3, Gambar 5.6, Gambar 5.9 memberikan informasi bahwa debit
air dalam litermenit yang mengalir berpengaruh pada nilai efisiensi dalam yang dihasilkan water heater. Persamaan pendekatan antara debit air dengan
efisiensi pada kondisi tutup tertutup rapat :
η = -0,002X
2
.litermenit
-2
+ 0,1024 X
1
.litermenit
-1
+ 25,824 berlaku untuk debit air deb antara 2,4 litermenit sampai dengan 48 litermenit pada
tekanan udara luar 1 atm dan suhu air masuk water heater 26
o
C. Nilai efisiensi water heater
berkisar antara 24,71 - 29,44. Persamaan pendekatan debit air dengan efisiensi dengan kondisi tutup
terbuka 10 putaran dapat dinyatakan : η = -0,0035X
2
.litermenit
-2
+ 0,2682 X
1
.litermenit
-1
+ 23,847 berlaku untuk debit air deb antara 1,6 litermenit sampai dengan 52,8 litermenit pada
tekanan udara luar 1 atm dan suhu air masuk water heater 26
o
C.Nilai efisiensi water heater
berkisar antara 19,89 - 30,20. Persamaan hubungan debit air dengan efisiensi dengan kondisi tutup
terbuka 20 putaran dapat dinyatakan : η = -0,0115X
2
.litermenit
-2
+ 0,666 X
1
.litermenit
-1
+ 19,853 berlaku untuk debit air deb antara 1,4 litermenit sampai dengan 48 litermenit pada tekanan
udara luar 1 atm dan suhu air masuk water heater 26
o
C Nilai efisiensi water heater
berkisar antara 19,30 - 33,33. Efisiensi water heater tidak dapat mencapai 100 karena adanya kalor
hilang melalui radiasi. Selain itu banyak kalor yang terbawa gas buang yang keluar dari water heater. Gas buang yang suhunya lebih tinggi dari pada suhu
udara luar ketika masuk ke dalam water heater dan juga adanya kalor yang terhisap oleh tabung sehingga suhu tabung lebih tinggi dari keadaan awal.
