31 Gambar 3.13 Sirip yang telah dipasang.
f. Membuat saluran udara
Dalam proses pembakaran kebutuhan oksigen akan sangat vital, suplai oksigen menentukan tinggi tidaknya kalor yang
dihasilkan. Maka dibuatlah lubang saluran udara agar kalor yang dihasilkan bisa lebih maksimal. Selain itu lubang ini
juga berfungsi sebagai saluran gas buang.
32 Gambar 3.14 lubang udara untuk tabung dalam.
Gambar 3.15 Lubang udara untuk tabung luar. g.
Membuat tabung Tabung dibuat dengan menggunakan mesin rol plat dan
kemudian dipatri, lalu permukaan tabung dilubangi secukupnya dengan menggunakan mesin bor sebagai saluran
gas buang. Dalam pembuatannya tabung terdiri dari dua lapisan, yaitu lapisan dalam dan lapisan luar. Lapisan dalam
33 berfungsi untuk mencegah udara panas dari proses
pemanasan terlalu banyak terbuang. Kemudian lapisan luar berfungsi sebagai penutup serta terdapat lubang masuk udara
lubang pada dinding luar sebagai penyuplai oksigen.
Gambar 3.16 Bahan dasar pembuatan tabung.
Gambar 3.17 Tabung bagian dalam dan luar water heater.
34 h.
Pemasangan pipa pada tabung Memasang pipa pada tabung yang sudah selesai dibentuk,
kemudian melakukan pematrian pada tabung untuk membuat solid dinding tabung.
Gambar 3.18 Pemasangan pipa tembaga pada rangka.
i. Pemasangan kompor Pemasangan kompor cukup sederhana, karena hanya proses
pemasangan kompor dan tungkunya saja disesuaikan.
35 Gambar 3.19 Penginstalan kompor dan tungku.
3.3 Kesulitan dalam Pengerjaan
a. Proses pengerolan pipa tembaga tidak dapat secara manual, karena pipa bisa patahpipih, maka prosesnya menggunakan mesin rol.
b. Pembuatan tabung seng yang mengharuskan untuk dipatri karena tidak memungkinkan melakukan pengelasan.
c. Pengelasanpenyambungan pipa jika tidak rapatrapi maka akan terjadi kebocoran.
36
3.4 Peralatan Uji Coba
1. Bahan rancangan :
a Pipa tembaga Ø 0,9525 cm, untuk mengalirkan air yang akan
dipanaskan. b
Plat seng, sebagai casing utama penutup pipa spiral c
Pipa tembaga yang diluruskan , sebagai sirip yang ditempelkan pada pipa tembaga.
2. Bahan yang dipanaskan dan sumber panas :
1 Air, sebagai fluida yang akan dipanaskan.
2 Komponen Gas LPG, sebagai bahan bakar yang digunakan.
3. Alat-alat yang dipergunakan : a
Kompor, sebagai pengatur banyak sedikitnya gas yang dikehendaki.
b Termokopel, sebagai alat pengukur suhu fluida air yang masuk dan
keluar water heater. c
Gelas ukur, sebagai penampung sekaligus mengukur debit air yang keluar.
d Kran, sebagai pengatur debit air.
e Selang air, sebagai penyambung dari kran ke pipa tembaga.
f Tungku sebagai tempat menyangga water heater.
g Kalkulator dan alat tulis untuk menghitung serta mencatat data
yang dibutuhkan. h
Klem selang, sebagai pengunci selang.
37 i
Stopwatch, sebagai penunjuk waktu.
Gambar 3.20 Gas LPG, Stopwatch, dan Thermokopel.
Gambar 3.21 Gelas ukur.
38
3.5 Prinsip Kerja Water Heater
Langkah 1 : Proses penambahan kalor Proses pemanasan diawali dengan pembakaran secara langsung dari
sumber bahan bakar pada komponen pipa. Proses ini membutuhkan waktu beberapa saat untuk menunggu proses perpindahan kalor secara konveksi yang
terjadi dari sumber panas api dan udara sekitar api yang telah panas menuju ke permukaan luar pipa spiral dan permukaan sirip dan mengalir menuju permukaan
dalam pipa.
Langkah 2 : Input Mengalirkan fluida ke dalam pipa pemanas. Pada saat air mengalir pada
saluran pipa, akan menerima aliran kalor dari sumber panas. Kalor yang mengalir dari sumber panas dan dari udara sekitar api yang telah panas kemudian ditangkap
oleh permukaan sirip konveksi dan dari permukaan sirip kemudian mengalir menuju permukaan luar pipa konduksi. Kalor terus mengalir dari permukaan
luar pipa menuju permukaan dalam pipa dan akhirnya mengalir ke fluida yang bergerak konveksi sehingga temperatur air meningkat akibat kalor yang diserap.
Langkah 3 : Output Setelah air menyerap kalor kemudian keluar melalui saluran output untuk
kemudian dimanfaatkan. Dalam hal ini, panas juga mengalir konveksi melalui seluruh permukaan luar casing yang panas menuju udara sekitar, melalui saluran
39 gas buang, melalui permukaan luar pipa output, melalui celah kompor menuju
udara sekitar dan panas menuju udara sekitar melalui air yang telah keluar.
3.6 Deskripsi Alat
Water heater ini memiliki desain yang cukup sederhana, dengan 5
komponen utama yaitu pipa spiral, casing, dudukanpondasi, kompor dan tabung gas. Pipa spiral dilengkapi dengan sirip tembaga, sehingga kalor yang ditransfer
dapat optimal. Casing dan dudukanpondasi disambung dengan cara dipatri. Saluran input menggunakan penghubung yaitu selang air sebagai saluran masuk
air dari kran menuju pipa input. Sumber bahan bakar menggunakan gas LPG 15,4 kg.
3.7 Langkah Pengambilan Data dan Pengolahan Data
Pengambilan data dilakukan 5 menit setelah proses penambahan kalor pada pipa spiral 5 menit setelah kompor menyala . Parameter yang
diukur adalah : Parameter yang diukur
1. Temperatur air masuk
2. Temperatur air keluar
3. Debit aliran yang mengalir dalam water heater
4. Suhu udara sekitar
40 1.
Debit air yang keluar dari pipa Parameter yang dihitung
2. Kecepatan aliran air
3. Laju aliran massa
4. Laju aliran kalor yang diterima oleh air
5. Laju aliran kalor yang diberikan gas LPG
6. Kalor yang dilepas LPG
7. Efisiensi water heater
3.8. Rumus - rumus yang Digunakan
1. Kecepatan aliran air dapat dihitung dengan mempergunakan persamaan
2.1. 2. Laju aliran massa dapat dihitung dengan memakai persamaan 2.2.
3. Laju aliran kalor yang diterima air dapat dihitung dengan
mempergunakan persamaan 2.3. 4. Laju aliran kalor yang diberikan oleh gas elpiji dapat dihitung dengan
persamaan 2.5. 5. Efisiensi water heater dapat dihitung dengan persamaan 2.6.
