Uji Performansi Mesin Pendingin Siklus Adsorpsi Bertenaga Surya dengan Luas Kolektor 1 m2 Kemiringan 30o Menggunakan Karbon Aktif -Metanol Sebagai Pasangan Adsorben-Adsorbat
ABSTRAK
Negara Indonesia diberkati dengan energi surya yang melimpah sepanjang
tahunnya. Menurut data buku putih energi Indonesia, rata—rata intensitas radiasi
matahari yang jatuh ke permukaan wilayah Indonesia sekitar 4,8 kWh/m 2/hari.
Energi surya tersebut dimanfaatkan sebagai sumber energi utama pada mesin
pendingin siklus adsorpsi untuk menghasilkan efek pendinginan. Pada penelitian
ini, komponen utama mesin terdiri dari kolektor/absorber, kondensor, dan
evaporator. Luas permukaan kolektor/absorber 1 m2 dan diatur pada kemiringan
30o. Kolektor diisi dengan 25 kg karbon aktif sedangkan evaporator diisi dengan 5
liter metanol. Media yang didinginkan adalah air sebanyak 4 liter. Pengujian
berlangsung selama tiga hari yang dibagi dalam dua periode yaitu proses desorpsi
(pukul 07.00 WIB – 17.00 WIB) dan proses adsorpsi (pukul 17.00 WIB – 07.00
WIB). Hasil pengujian menunjukkan proses belum dapat berlangsung sempurna.
Proses adsorpsi hanya dapat berlangsung pada hari pertama dimana temperatur
pendinginan air minimum diperoleh 9,9oC. Volume metanol teradsorpsi sebanyak
0,8095 liter (16,2 %). COP siklus aktual (COPuc) sebesar 0,1753 dengan COP
sistem keseluruhan (COPuo) sebesar 0,034. Disamping itu diperoleh koefisien
determinasi (R2) sebesar 98,5056%. Hal ini menunjukkan bahwa kontribusi semua
variabel bebas terhadap variabel terikat secara simultan adalah sebesar 98,5056%.
Kata kunci: energi surya, kolektor/absorber, kondensor, evaporator, karbon aktif,
metanol, adsorpsi, desorpsi, COP, koefisien determinasi
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Indonesia is blessed with abundant solar energy in whole year. According to
white book energy of Indonesia, the average irradiance which incidents in
Indonesia about 4.8 kWh/m2/day. That solar energy using as a main energy
source at adsorption cycle refrigeration machine to produce cooling effect. In this
research, the main components of machine consists of collector/absorber,
condenser and evaporator. The collector/absorber has a surface area of 1 m 2 and
set-up with an inclination of 30o. Collector is loaded with 25 kg of activated
carbon while evaporator is filled with 5 liters of methanol. Medium to be cooled is
4 liters water. Testing lasted for three days which divided into two periods,
desorption process (07.00 am – 17.00 pm) and adsorption process (17.00 pm –
07.00 am). The test results showed process couldn’t take place perfectly. The
adsorption process lasted only at first day where the minimum cooling temperatur
of water obtained 9.9oC. The volume adsorb of methanol as much as 0.8095 liter
(16.2 %). The actual or useful cycle COP (COP uc) 0.1753 with the actual or
useful overall COP (COPuo) 0.034. Beside that, also obtained the coefficient of
determination (R2) about 98.5056%. This result showed the contribution of all
independent variables on dependent variable simultaneously is 98.5056%.
Keywords: solar energy, collector/absorber, condenser, evaporator, activated
carbon, methanol, adsorption, desorption, COP, coefficient of
determination
ii
Universitas Sumatera Utara
Negara Indonesia diberkati dengan energi surya yang melimpah sepanjang
tahunnya. Menurut data buku putih energi Indonesia, rata—rata intensitas radiasi
matahari yang jatuh ke permukaan wilayah Indonesia sekitar 4,8 kWh/m 2/hari.
Energi surya tersebut dimanfaatkan sebagai sumber energi utama pada mesin
pendingin siklus adsorpsi untuk menghasilkan efek pendinginan. Pada penelitian
ini, komponen utama mesin terdiri dari kolektor/absorber, kondensor, dan
evaporator. Luas permukaan kolektor/absorber 1 m2 dan diatur pada kemiringan
30o. Kolektor diisi dengan 25 kg karbon aktif sedangkan evaporator diisi dengan 5
liter metanol. Media yang didinginkan adalah air sebanyak 4 liter. Pengujian
berlangsung selama tiga hari yang dibagi dalam dua periode yaitu proses desorpsi
(pukul 07.00 WIB – 17.00 WIB) dan proses adsorpsi (pukul 17.00 WIB – 07.00
WIB). Hasil pengujian menunjukkan proses belum dapat berlangsung sempurna.
Proses adsorpsi hanya dapat berlangsung pada hari pertama dimana temperatur
pendinginan air minimum diperoleh 9,9oC. Volume metanol teradsorpsi sebanyak
0,8095 liter (16,2 %). COP siklus aktual (COPuc) sebesar 0,1753 dengan COP
sistem keseluruhan (COPuo) sebesar 0,034. Disamping itu diperoleh koefisien
determinasi (R2) sebesar 98,5056%. Hal ini menunjukkan bahwa kontribusi semua
variabel bebas terhadap variabel terikat secara simultan adalah sebesar 98,5056%.
Kata kunci: energi surya, kolektor/absorber, kondensor, evaporator, karbon aktif,
metanol, adsorpsi, desorpsi, COP, koefisien determinasi
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Indonesia is blessed with abundant solar energy in whole year. According to
white book energy of Indonesia, the average irradiance which incidents in
Indonesia about 4.8 kWh/m2/day. That solar energy using as a main energy
source at adsorption cycle refrigeration machine to produce cooling effect. In this
research, the main components of machine consists of collector/absorber,
condenser and evaporator. The collector/absorber has a surface area of 1 m 2 and
set-up with an inclination of 30o. Collector is loaded with 25 kg of activated
carbon while evaporator is filled with 5 liters of methanol. Medium to be cooled is
4 liters water. Testing lasted for three days which divided into two periods,
desorption process (07.00 am – 17.00 pm) and adsorption process (17.00 pm –
07.00 am). The test results showed process couldn’t take place perfectly. The
adsorption process lasted only at first day where the minimum cooling temperatur
of water obtained 9.9oC. The volume adsorb of methanol as much as 0.8095 liter
(16.2 %). The actual or useful cycle COP (COP uc) 0.1753 with the actual or
useful overall COP (COPuo) 0.034. Beside that, also obtained the coefficient of
determination (R2) about 98.5056%. This result showed the contribution of all
independent variables on dependent variable simultaneously is 98.5056%.
Keywords: solar energy, collector/absorber, condenser, evaporator, activated
carbon, methanol, adsorption, desorption, COP, coefficient of
determination
ii
Universitas Sumatera Utara