RANCANG BANGUN MESIN PENDINGIN RUANGAN DENGAN MENGGUNAKAN ENERGI SURYA DAN CAMPURAN AIR, GARAM, DAN ES SEBAGAI MEDIA PENDINGIN SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
RANCANG BANGUN MESIN PENDINGIN RUANGAN DENGAN
MENGGUNAKAN ENERGI SURYA DAN CAMPURAN
AIR, GARAM, DAN ES SEBAGAI MEDIA PENDINGIN
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
STEFANUS WANGSA
NIM. 100401029
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas
rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul
“RANCANG BANGUN MESIN PENDINGIN RUANGAN DENGAN
MENGGUNAKAN ENERGI SURYA DAN CAMPURAN AIR, GARAM,
DAN ES SEBAGAI MEDIA PENDINGIN”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan
Strata-1 (S1) pada Departemen Teknik Mesin sub bidang Konversi Energi,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Dalam menyelesaikan skripsi ini tidak sedikit kesulitan yang dihadapi
penulis, namun berkat dorongan, semangat, doa, dan bantuan baik materiil, moril,
maupun spirituil dari berbagai pihak akhirnya kesulitan itu dapat teratasi. Untuk
itu sebagai manusia yang tahu terima kasih, dengan penuh ketulusan hati penulis
mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Bapak Tulus B. Sitorus, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing yang dengan
penuh kesabaran telah memberikan bimbingan dan motivasi kepada
penulis.
2. Bapak Ir. A. Halim Nasution, M.Sc. selaku Dosen Pembanding I dan
Bapak Dr. Eng. Himsar Ambarita, ST, MT. selaku Dosen Pembanding II
yang telah memberikan masukan dan saran dalam penyelesaian skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
5. Kedua orang tua penulis, Heny Wangsa dan Sufiana serta kakak penulis,
Emilia Wangsa yang tidak pernah putus – putusnya memberikan
dukungan, doa, dan kasih sayangnya yang tak terhingga kepada penulis.
6. Seluruh staf pengajar dan staf tata usaha Departemen Teknik Mesin, yang
telah membimbing serta membantu segala keperluan penulis selama
penulis kuliah.
ii
7. Rekan-rekan khususnya Wunardi Surya, Christianto, Dwyanto, Hendri,
Kenny Austin, Michael Tanjaya, Helbert, Wilsen Simon, Derrick, dan
seluruh rekan mahasiswa angkatan 2010 serta semua rekan mahasiswa
Teknik Mesin yang telah mendukung dan memberi semangat kepada
penulis.
8. Teman – teman yang selalu memotivasi khususnya Danny, Kevin, Cindy,
Jimmy, Ralf dan semua teman – teman yang berada di Keluarga
Mahasiswa Buddhis yang telah memberi semangat.
Penulis meyakini bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena
itu penulis akan sangat berterima kasih dan dengan senang hati menerima saran,
usul, dan kritik yang membangun demi tercapainya tulisan yang lebih baik. Akhir
kata penulis berharap semoga tulisan ini dapat memberi manfaat kepada pembaca,
Terima kasih.
Medan,
Februari 2015
STEFANUS WANGSA
iii
ABSTRAK
Penggunaan mesin pendingin bertujuan untuk mengkondisikan dan
menyegarkan udara ruangan (pengkondisian udara). Terdapat mesin pendingin
ruangan jenis lain yang menggunakan listrik dan refrigeran. Mesin pendingin
ruangan yang dibahas adalah mesin pendingin yang dapat menyejukkan ruangan
dengan menggunakan energi surya serta campuran air, garam, dan es sebagai
media pendingin yang ramah lingkungan. Campuran air, garam, dan es dapat
menurunkan titik beku cairan sehingga penyerapan kalor lebih efektif. Panas dari
udara lingkungan dan infiltrasi dalam mesin pendingin ruangan disebut sebagai
beban pendingin. Tujuan dari rancang bangun adalah mengetahui kelebihan
styrofoam sebagai material utama mesin pendingin ruangan, menentukan dimensi
mesin pendingin, mengetahui efek penurunan titik beku dengan menggunakan
garam, dan mengetahui ukuran ruangan yang dapat disejukkan oleh mesin
pendingin. Dalam melakukan rancang bangun sebuah mesin pendingin ruangan,
dilakukan
penentuan
dimensi
mesin
pendingin
ruangan
dengan
mempertimbangkan kapasitas media pendingin, pembuatan design dengan
AUTOCAD 2011, penyiapan alat bahan, dan perakitan mesin pendingin. Dari
proses rancang bangun diperoleh kesimpulan bahwa styrofoam sebagai bahan
dasar untuk merancang mesin pendingin mempunyai tingkat kekakuan yang tinggi
serta konduktivitas termal yang rendah, dan garam dapat berfungsi sebagai media
penurunan titik beku yang baik.
Kata kunci: mesin pendingin, air, garam, es, beban pendingin, media pendingin,
energi surya
iv
ABSTRACT
The usage of cooling machine is to condition and cools the air of the room
(air conditioning). There are other types of room cooling machine using electric
and refrigerant. The room cooling machine that will be discussed is the one which
can cool the room using solar energy as well as a mixture of water, salt, and ice
as an friendly coolant. The mixture of water, salt, and ice can lower the freezing
point of the liquid so that the absorption of heat will be more effective. The heat
from ambient air and infiltration in room cooling machine called a cooling load.
The purpose of design is to know the advantages of styrofoam as the main
material for this room cooling machine, determine the dimension of cooling
machine, find out the effect of freezing point depression by using salt and find out
the size of the room that can be cooled by this cooling machine. In designing this
room cooling machine, conducted by determination of room cooling machine
which has to consider the coolant capacity, designing by using AUTOCAD 2011,
preparation of the materials and assembling the cooling machine. From the
assembling process, there are some conclusions such as styrofoam being the basis
for designing the cooling machine has a high degree of stiffness and low thermal
conductivity, and salt can be serve as good freezing point depression medium.
Keywords: cooling machine, water, salt, ice, cooling load, coolant, solar energy
v
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................... i
ABSTRAK ..................................................................................................... iii
ABSTRACT ................................................................................................... iv
DAFTAR ISI ................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ......................................................................................... viii
DAFTAR SIMBOL ....................................................................................... ix
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1
1.1
Latar Belakang Masalah ............................................................... 1
1.2
Tujuan .......................................................................................... 2
1.3
Batasan Masalah ........................................................................... 2
1.4
Manfaat Penulisan ........................................................................ 2
1.5
Sistematika Penulisan ................................................................... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 4
2.1
Mesin Pendingin ........................................................................... 4
2.1.1 Pengertian Mesin Pendingin ................................................. 4
2.1.2 Sejarah Mesin Pendingin ...................................................... 4
2.2
Pemilihan Styrofoam sebagai Bahan Utama .................................. 7
2.2.1 Pengertian dan Karakteristik Styrofoam ................................ 7
2.2.2 Styrofoam sebagai Insulasi Termal ....................................... 8
2.3
Sifat dan Kekuatan Bahan ............................................................. 9
2.4
Media Pendingin ........................................................................... 10
2.5
Air, Garam, dan Es ....................................................................... 11
2.5.1 Air sebagai Media Pendingin ............................................... 11
2.5.2 Sifat Koligatif Larutan ......................................................... 12
2.5.3 Garam Dapur sebagai Media Penurunan Titik Beku ............. 14
2.5.4 Campuran Air, Garam, dan Es .............................................. 15
vi
2.7
Ukuran Ruangan ........................................................................... 15
2.7
Energi Surya ................................................................................. 17
2.7.1 Panel Surya .......................................................................... 17
2.7.2 Charge Controller ................................................................ 18
2.7.3 Akumulator .......................................................................... 19
2.8
Prinsip Kerja Mesin Pendingin Ruangan ....................................... 20
BAB III
METODOLOGI PERANCANGAN .......................................... 21
3.1
Diagram Alir Perancangan ............................................................ 21
3.2
Penentuan Dimensi Mesin Pendingin Ruangan ............................. 22
3.3
Pembuatan Desain Mesin Pendingin Ruangan .............................. 22
3.4
Penyiapan Alat dan Bahan Perancangan ....................................... 23
3.4.1 Penyiapan Alat ..................................................................... 23
3.4.2 Penyiapan Bahan .................................................................. 25
3.5
Perakitan Mesin Pendingin Ruangan ............................................. 28
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 29
4.1
Efek Penurunan Titik Beku Garam ............................................... 29
4.2
Analisa Dimensi Mesin Pendingin ................................................ 32
4.3
Analisa Sifat dan Kekuatan Bahan Styrofoam ............................... 34
4.3.1 Densitas Styrofoam .............................................................. 34
4.3.2 Kekakuan Styrofoam ............................................................ 35
4.4
Analisa Ukuran Ruangan Terhadap Beban Pendingin ................... 36
4.5
Analisa Panel Surya dan Akumulator ............................................ 37
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 40
5.1
Kesimpulan .................................................................................. 40
5.2
Saran ............................................................................................ 40
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 41
LAMPIRAN
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Perbedaan Titik Beku Air dengan Tiga Jenis Larutan Lain ........ 13
Gambar 2.2 Panel Surya ............................................................................... 17
Gambar 2.3 Charge Controller ..................................................................... 19
Gambar 2.4 Akumulator ............................................................................... 19
Gambar 2.5 Prinsip Kerja Mesin Pendingin Ruangan ................................... 20
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Mesin Pendingin Ruangan .............. 21
Gambar 3.2 Dimensi Mesin Pendingin Ruangan ........................................... 22
Gambar 3.3 Desain Mesin Pendingin Ruangan ............................................. 23
Gambar 3.4 Cutter ........................................................................................ 23
Gambar 3.5 Jangka ....................................................................................... 24
Gambar 3.6 Gelas Ukur ................................................................................ 24
Gambar 3.7 Timbangan Dapur ..................................................................... 24
Gambar 3.8 Laptop ASUS A46CM .............................................................. 25
Gambar 3.9 Styrofoam .................................................................................. 25
Gambar 3.10 Kipas Angin DC ........................................................................ 26
Gambar 3.11 Pipa Elbow ................................................................................ 26
Gambar 3.12 Solar Panel ............................................................................... 26
Gambar 3.13 Charge Controller ..................................................................... 27
Gambar 3.14 Akumulator ............................................................................... 27
Gambar 3.15 Susunan Perakitan Mesin Pendingin Ruangan ........................... 28
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Karakteristik Styrofoam .............................................................. 8
Tabel 2.2
Konduktivitas Thermal Bahan .................................................... 9
Tabel 2.3
Nilai Insulasi Ruangan ................................................................ 16
Tabel 2.4
Konstanta Arah Ruangan ............................................................ 16
Tabel 3.1
Penentuan Dimensi Mesin Pendingin Ruangan ........................... 22
Tabel 4.1
Dimensi Styrofoam ..................................................................... 33
ix
DAFTAR SIMBOL
Huruf Latin
Simbol
Keterangan
Satuan
A
Luas penampang
m2
E
Konstanta arah ruangan
-
E
Modulus Young
Pa
E
Energi
Wh
F
Gaya
N
FF
Fill factor
-
G
Massa zat
g
Gt
Radiasi pasti
W/m2
H
Tinggi ruangan
m
i
Faktor Van’t Hoff
-
I
Nilai insulasi ruangan
-
Im
Kuat arus maksimum
A
Isc
Kuat arus rangkaian pendek
A
Kf
Tetapan penurunan titik beku molal
0
L
Bilangan Avogadro
-
L
Panjang ruangan
m
l
Panjang mula – mula
cm
m
Massa
kg
m
Molalitas
m
Mr
Massa atom relatif
g/mol
n
Jumlah mol
mol
P
Daya
W
P
Massa zat pelarut
g
Pmax
Daya maksimum
W
Pin
Daya cahaya insiden
W
Q
Muatan listrik
Ah
C/mol
x
Q
Beban pendingin
W
Ql,tot
Beban laten total
W
Qpp,tot
Beban perpindahan panas total
W
Qs,tot
Beban sensibel total
W
Tf larutan
Titik beku larutan
0
C
Tf pelarut
Titik beku pelarut
0
C
tp
Waktu puncak
s
V
Volume
m3
V
Tegangan listrik
V
Vm
Tegangan maksimum
V
Voc
Tegangan rangkaian terbuka
V
W
Lebar ruangan
m
X
Jumlah
partikel
molekul
Huruf Yunani
Simbol
Keterangan
Satuan
ρ
Densitas
kg/m3
σ
Tegangan
Pa
𝜖
Regangan
-
∆𝑙
Pertambahan panjang
cm
ΔTf
Penurunan titik beku larutan
0
η
Efisiensi panel surya
-
C
MENGGUNAKAN ENERGI SURYA DAN CAMPURAN
AIR, GARAM, DAN ES SEBAGAI MEDIA PENDINGIN
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
STEFANUS WANGSA
NIM. 100401029
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas
rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul
“RANCANG BANGUN MESIN PENDINGIN RUANGAN DENGAN
MENGGUNAKAN ENERGI SURYA DAN CAMPURAN AIR, GARAM,
DAN ES SEBAGAI MEDIA PENDINGIN”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan
Strata-1 (S1) pada Departemen Teknik Mesin sub bidang Konversi Energi,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Dalam menyelesaikan skripsi ini tidak sedikit kesulitan yang dihadapi
penulis, namun berkat dorongan, semangat, doa, dan bantuan baik materiil, moril,
maupun spirituil dari berbagai pihak akhirnya kesulitan itu dapat teratasi. Untuk
itu sebagai manusia yang tahu terima kasih, dengan penuh ketulusan hati penulis
mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Bapak Tulus B. Sitorus, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing yang dengan
penuh kesabaran telah memberikan bimbingan dan motivasi kepada
penulis.
2. Bapak Ir. A. Halim Nasution, M.Sc. selaku Dosen Pembanding I dan
Bapak Dr. Eng. Himsar Ambarita, ST, MT. selaku Dosen Pembanding II
yang telah memberikan masukan dan saran dalam penyelesaian skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
5. Kedua orang tua penulis, Heny Wangsa dan Sufiana serta kakak penulis,
Emilia Wangsa yang tidak pernah putus – putusnya memberikan
dukungan, doa, dan kasih sayangnya yang tak terhingga kepada penulis.
6. Seluruh staf pengajar dan staf tata usaha Departemen Teknik Mesin, yang
telah membimbing serta membantu segala keperluan penulis selama
penulis kuliah.
ii
7. Rekan-rekan khususnya Wunardi Surya, Christianto, Dwyanto, Hendri,
Kenny Austin, Michael Tanjaya, Helbert, Wilsen Simon, Derrick, dan
seluruh rekan mahasiswa angkatan 2010 serta semua rekan mahasiswa
Teknik Mesin yang telah mendukung dan memberi semangat kepada
penulis.
8. Teman – teman yang selalu memotivasi khususnya Danny, Kevin, Cindy,
Jimmy, Ralf dan semua teman – teman yang berada di Keluarga
Mahasiswa Buddhis yang telah memberi semangat.
Penulis meyakini bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena
itu penulis akan sangat berterima kasih dan dengan senang hati menerima saran,
usul, dan kritik yang membangun demi tercapainya tulisan yang lebih baik. Akhir
kata penulis berharap semoga tulisan ini dapat memberi manfaat kepada pembaca,
Terima kasih.
Medan,
Februari 2015
STEFANUS WANGSA
iii
ABSTRAK
Penggunaan mesin pendingin bertujuan untuk mengkondisikan dan
menyegarkan udara ruangan (pengkondisian udara). Terdapat mesin pendingin
ruangan jenis lain yang menggunakan listrik dan refrigeran. Mesin pendingin
ruangan yang dibahas adalah mesin pendingin yang dapat menyejukkan ruangan
dengan menggunakan energi surya serta campuran air, garam, dan es sebagai
media pendingin yang ramah lingkungan. Campuran air, garam, dan es dapat
menurunkan titik beku cairan sehingga penyerapan kalor lebih efektif. Panas dari
udara lingkungan dan infiltrasi dalam mesin pendingin ruangan disebut sebagai
beban pendingin. Tujuan dari rancang bangun adalah mengetahui kelebihan
styrofoam sebagai material utama mesin pendingin ruangan, menentukan dimensi
mesin pendingin, mengetahui efek penurunan titik beku dengan menggunakan
garam, dan mengetahui ukuran ruangan yang dapat disejukkan oleh mesin
pendingin. Dalam melakukan rancang bangun sebuah mesin pendingin ruangan,
dilakukan
penentuan
dimensi
mesin
pendingin
ruangan
dengan
mempertimbangkan kapasitas media pendingin, pembuatan design dengan
AUTOCAD 2011, penyiapan alat bahan, dan perakitan mesin pendingin. Dari
proses rancang bangun diperoleh kesimpulan bahwa styrofoam sebagai bahan
dasar untuk merancang mesin pendingin mempunyai tingkat kekakuan yang tinggi
serta konduktivitas termal yang rendah, dan garam dapat berfungsi sebagai media
penurunan titik beku yang baik.
Kata kunci: mesin pendingin, air, garam, es, beban pendingin, media pendingin,
energi surya
iv
ABSTRACT
The usage of cooling machine is to condition and cools the air of the room
(air conditioning). There are other types of room cooling machine using electric
and refrigerant. The room cooling machine that will be discussed is the one which
can cool the room using solar energy as well as a mixture of water, salt, and ice
as an friendly coolant. The mixture of water, salt, and ice can lower the freezing
point of the liquid so that the absorption of heat will be more effective. The heat
from ambient air and infiltration in room cooling machine called a cooling load.
The purpose of design is to know the advantages of styrofoam as the main
material for this room cooling machine, determine the dimension of cooling
machine, find out the effect of freezing point depression by using salt and find out
the size of the room that can be cooled by this cooling machine. In designing this
room cooling machine, conducted by determination of room cooling machine
which has to consider the coolant capacity, designing by using AUTOCAD 2011,
preparation of the materials and assembling the cooling machine. From the
assembling process, there are some conclusions such as styrofoam being the basis
for designing the cooling machine has a high degree of stiffness and low thermal
conductivity, and salt can be serve as good freezing point depression medium.
Keywords: cooling machine, water, salt, ice, cooling load, coolant, solar energy
v
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................... i
ABSTRAK ..................................................................................................... iii
ABSTRACT ................................................................................................... iv
DAFTAR ISI ................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ......................................................................................... viii
DAFTAR SIMBOL ....................................................................................... ix
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1
1.1
Latar Belakang Masalah ............................................................... 1
1.2
Tujuan .......................................................................................... 2
1.3
Batasan Masalah ........................................................................... 2
1.4
Manfaat Penulisan ........................................................................ 2
1.5
Sistematika Penulisan ................................................................... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 4
2.1
Mesin Pendingin ........................................................................... 4
2.1.1 Pengertian Mesin Pendingin ................................................. 4
2.1.2 Sejarah Mesin Pendingin ...................................................... 4
2.2
Pemilihan Styrofoam sebagai Bahan Utama .................................. 7
2.2.1 Pengertian dan Karakteristik Styrofoam ................................ 7
2.2.2 Styrofoam sebagai Insulasi Termal ....................................... 8
2.3
Sifat dan Kekuatan Bahan ............................................................. 9
2.4
Media Pendingin ........................................................................... 10
2.5
Air, Garam, dan Es ....................................................................... 11
2.5.1 Air sebagai Media Pendingin ............................................... 11
2.5.2 Sifat Koligatif Larutan ......................................................... 12
2.5.3 Garam Dapur sebagai Media Penurunan Titik Beku ............. 14
2.5.4 Campuran Air, Garam, dan Es .............................................. 15
vi
2.7
Ukuran Ruangan ........................................................................... 15
2.7
Energi Surya ................................................................................. 17
2.7.1 Panel Surya .......................................................................... 17
2.7.2 Charge Controller ................................................................ 18
2.7.3 Akumulator .......................................................................... 19
2.8
Prinsip Kerja Mesin Pendingin Ruangan ....................................... 20
BAB III
METODOLOGI PERANCANGAN .......................................... 21
3.1
Diagram Alir Perancangan ............................................................ 21
3.2
Penentuan Dimensi Mesin Pendingin Ruangan ............................. 22
3.3
Pembuatan Desain Mesin Pendingin Ruangan .............................. 22
3.4
Penyiapan Alat dan Bahan Perancangan ....................................... 23
3.4.1 Penyiapan Alat ..................................................................... 23
3.4.2 Penyiapan Bahan .................................................................. 25
3.5
Perakitan Mesin Pendingin Ruangan ............................................. 28
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 29
4.1
Efek Penurunan Titik Beku Garam ............................................... 29
4.2
Analisa Dimensi Mesin Pendingin ................................................ 32
4.3
Analisa Sifat dan Kekuatan Bahan Styrofoam ............................... 34
4.3.1 Densitas Styrofoam .............................................................. 34
4.3.2 Kekakuan Styrofoam ............................................................ 35
4.4
Analisa Ukuran Ruangan Terhadap Beban Pendingin ................... 36
4.5
Analisa Panel Surya dan Akumulator ............................................ 37
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 40
5.1
Kesimpulan .................................................................................. 40
5.2
Saran ............................................................................................ 40
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 41
LAMPIRAN
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Perbedaan Titik Beku Air dengan Tiga Jenis Larutan Lain ........ 13
Gambar 2.2 Panel Surya ............................................................................... 17
Gambar 2.3 Charge Controller ..................................................................... 19
Gambar 2.4 Akumulator ............................................................................... 19
Gambar 2.5 Prinsip Kerja Mesin Pendingin Ruangan ................................... 20
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Mesin Pendingin Ruangan .............. 21
Gambar 3.2 Dimensi Mesin Pendingin Ruangan ........................................... 22
Gambar 3.3 Desain Mesin Pendingin Ruangan ............................................. 23
Gambar 3.4 Cutter ........................................................................................ 23
Gambar 3.5 Jangka ....................................................................................... 24
Gambar 3.6 Gelas Ukur ................................................................................ 24
Gambar 3.7 Timbangan Dapur ..................................................................... 24
Gambar 3.8 Laptop ASUS A46CM .............................................................. 25
Gambar 3.9 Styrofoam .................................................................................. 25
Gambar 3.10 Kipas Angin DC ........................................................................ 26
Gambar 3.11 Pipa Elbow ................................................................................ 26
Gambar 3.12 Solar Panel ............................................................................... 26
Gambar 3.13 Charge Controller ..................................................................... 27
Gambar 3.14 Akumulator ............................................................................... 27
Gambar 3.15 Susunan Perakitan Mesin Pendingin Ruangan ........................... 28
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Karakteristik Styrofoam .............................................................. 8
Tabel 2.2
Konduktivitas Thermal Bahan .................................................... 9
Tabel 2.3
Nilai Insulasi Ruangan ................................................................ 16
Tabel 2.4
Konstanta Arah Ruangan ............................................................ 16
Tabel 3.1
Penentuan Dimensi Mesin Pendingin Ruangan ........................... 22
Tabel 4.1
Dimensi Styrofoam ..................................................................... 33
ix
DAFTAR SIMBOL
Huruf Latin
Simbol
Keterangan
Satuan
A
Luas penampang
m2
E
Konstanta arah ruangan
-
E
Modulus Young
Pa
E
Energi
Wh
F
Gaya
N
FF
Fill factor
-
G
Massa zat
g
Gt
Radiasi pasti
W/m2
H
Tinggi ruangan
m
i
Faktor Van’t Hoff
-
I
Nilai insulasi ruangan
-
Im
Kuat arus maksimum
A
Isc
Kuat arus rangkaian pendek
A
Kf
Tetapan penurunan titik beku molal
0
L
Bilangan Avogadro
-
L
Panjang ruangan
m
l
Panjang mula – mula
cm
m
Massa
kg
m
Molalitas
m
Mr
Massa atom relatif
g/mol
n
Jumlah mol
mol
P
Daya
W
P
Massa zat pelarut
g
Pmax
Daya maksimum
W
Pin
Daya cahaya insiden
W
Q
Muatan listrik
Ah
C/mol
x
Q
Beban pendingin
W
Ql,tot
Beban laten total
W
Qpp,tot
Beban perpindahan panas total
W
Qs,tot
Beban sensibel total
W
Tf larutan
Titik beku larutan
0
C
Tf pelarut
Titik beku pelarut
0
C
tp
Waktu puncak
s
V
Volume
m3
V
Tegangan listrik
V
Vm
Tegangan maksimum
V
Voc
Tegangan rangkaian terbuka
V
W
Lebar ruangan
m
X
Jumlah
partikel
molekul
Huruf Yunani
Simbol
Keterangan
Satuan
ρ
Densitas
kg/m3
σ
Tegangan
Pa
𝜖
Regangan
-
∆𝑙
Pertambahan panjang
cm
ΔTf
Penurunan titik beku larutan
0
η
Efisiensi panel surya
-
C