TUGAS AKHIR Inovasi Teknologi Tungku Pembakaran Dengan Variasi Ketinggian Cerobong.
TUGAS AKHIR
INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN
DENGAN VARIASI KETINGGIAN CEROBONG
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan
Mencapai derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh
YUDA DARMAWAN
NIM : D 200 090 115
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
“INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN VARIASI
KETINGGIAN CEROBONG”
yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
suatu tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.
Surakarta,
Agustus 2013
Yang menyatakan,
YUDA DARMAWAN
ii
iii
iv
v
PERSEMBAHAN
Dengan
segala
kerendahan
dan
ketulusan
hati
penulis
mempersembahkan laporan Proyek Akhir ini kepada :
1. Allah SWT beserta Rosul – rosul-Nya.
2. Yang terhormat Bapak dan Ibu tercinta sebagai pelita hati,
penyemangat jiwa.
3. Saudaraku
yang
selalu
menggangu
saja,
tapi
aku
tetap
menyayangi kalian.
4. Seluruh
Dosen,
yang terhormat
yang telah mendidik dan
membimbing penulis dalam menuntut ilmu.
5. Teman – teman seangkatan semoga cepat wisuda.
6. Seseorang yang mengisi hati penulis yang memberi semangat dan
menemani saat sulit.
7. Almamaterku UMS Surakarta tercinta.
8. Republik Indonesia Raya.
9. Pembaca yang Budiman.
10. Seluruh dunia Industri.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan
laporan ini.
12. Para teman – temanku yang sulit diajak kerja sama, semoga
mendapat pencerahan, sadar dan cepat wisudha.
vi
MOTTO
1. Sesuatu yang tidak mungkin akan menjadi mungkin jika ada
kemauan dan usaha dan yang pasti Doa nya
2. Ketika semua orang bersuara, berteriak tidak ada seorangpun
dapat disebut pemberani, namun saat ada yang berbisik dan
semuanya menjadi diam dialah pemberani sejati
3. Better late than never
4. Tommorow never die
5. Be My self
6. Masalah adalah peluang
7. Jangan menyerah untuk mencapai keinginanmu, raihlah dengan
usahamu.
vii
INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN
VARIASI KETINGGIAN CEROBONG
Yuda Darmawan, Sartono Putro, Sarjito
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. Ahmad Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
ABSTRAKSI
Tujuan penelitian yang dijelaskan didalam paper ini adalah study
tentang penghematan energi pada tungku pembakaran yang difokuskan
untuk mengetahui pengaruh variasi ketinggian cerobong dari tungku
terhadap temperatur tungku, temperatur gas buang, temperatur air
pendidihan, laju kebutuhan bahan bakar, dan efisiensi thermal persatuan
waktu. Bahan bakar yang diguakan adalah sekam padi.
Metode penelitian yang digunakan berupa pengujian pengaruh
temperatur hasil pembakaran, temperatur gas yang melewati cerobong,
kalor hasil pembakaran, laju kebutuhan bahan bakar, serta efisiensi
thermal tungku persatuan waktu menggunakan bahan bakar sekam padi
dengan variasi ketinggian cerobong 100 cm, 200 cm, 300 cm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur hasil pembakaran
tertinggi diperlihatkan pada ketinggian cerobong 100 cm, dengan
temperatur 820 oC, pada waktu 160 menit, temperatur gas yang melewati
cerobong tertinggi ditunjukkan pada ketinggian cerobong 200 cm, dengan
temperatur 379 oC, pada waktu 130 menit, temperatur pendidihan air
tercepat diketahui ketinggian cerobong 300 cm dengan waktu 130 menit
yang mendidih pada suhu 98 oC, kebutuhan bahan bakar paling sedikit
didapatkan ketinggian cerobong 100 cm dengan kebutuhan 21,774 kg,
dengan waktu 226 menit, efisiensi thermal tungku tertinggi diperoleh pada
ketinggian cerobong 100 cm yaitu 68,48 %.
Kata Kunci: Tungku Pembakaran, Sekam Padi, Variasi Ketinggian
Cerobong, Efisiensi Thermal Tungku.
viii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Warrahmatullahiwabarakatuh.
Segala puji penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas
berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas akhir
dengan judul: ” INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN
DENGAN AIR HEATERS PIPA PARALLEL ”.
Laporan ini disusun sebagai pertanggung jawaban penulis atas
pelaksanaan Tugas Akhir dan juga sebagai persyaratan guna memenuhi
sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S1.
Dan dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih
kepada
semua
pihak
yang
telah
memberikan
dukungan
hingga
terselesaikannya laporan ini, dengan segala kerendahan hati penulis ingin
mengucapkan terima kasih yang tulus dan mendalam kepada;
1. Bapak Ir.
Agus
Riyanto,
MT, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin,
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Sartono Putro, MT, selaku Dosen pembimbing Utama
yang telah
banyak
memberikan
ilmu
dan
bimbingannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
ix
arahan
serta
4. Bapak Nur Aklis, ST, selaku Dosen pembimbing pendamping
terima kasih atas waktu, pengarahan, saran, dan dorongan
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Segenap
Dosen
Program
Studi
Teknik
Mesin
Universitas
Muhammadiyah Surakarta yang telah memberikan bekal ilmu
pengetahuan dalam setiap perkuliahan.
6. Rekan – rekan mahasiswa seperjuangan yang telah banyak
membantu sehingga tersusunlah laporan ini.
7. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah
membantu penulis dalam penyusunan laporan ini.
Penulis menyadari dalam penyusunan laporan ini masih terdapat
banyak kekurangannya, oleh karenanya penulis mengharap kritik dan
saran
dari
pembaca
sekalian
yang
bersifat
membangun
demi
kesempurnaan laporan ini.
Wassalualaikum Warrahmatuullahi Wabarakatuh.
Surakarta,
Agustus 2013
Penyusun
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ............................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................ iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .................................................... v
PERSEMBAHAN ............................................................................ vi
MOTTO ........................................................................................... vii
ABSTRAKSI .................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ....................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................. xvi
DAFTAR SIMBOL ........................................................................... xvii
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………. xviii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................ 1
1.1. Latar Belakang ............................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ...................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ........................................................ 2
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................ 3
1.5. Manfaat Penelitian ...................................................... 5
1.6. Sistematika Penilisan .................................................. 5
xi
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................ 7
2.1. Tinjauan Pustaka ......................................................... 7
2.2. Dasar Teori .................................................................. 10
2.2.1. Komposisi Bahan Bakar…………………………. 10
2.2.2 Tungku Pembakaran …………………………….. 11
2.2.3. Prinsip Pembakaran ……………………………... 15
2.2.4. Proses Pembakaran …………………………….. 17
2.2.5. Tarikan Cerobong ………………………………… 18
2.2.6. Kalor ………………………………………………. 19
BAB III METODE PENELITIAN …………………………………….. 21
3.1. Rancangan Penelitian ................................................ 21
3.2. Tahap Pengujian ……................................................. 22
3.3. Instalasi Penelitian ..................................................... 23
3.4. Lokasi Penelitian ....................................................... 25
3.5. Alat dan Bahan Penelitian ......................................... 25
3.5.1. Peralatan Penelitian …….………………………. 24
3.5.2. Bahan Penelitian ………………………….…….. 30
3.6. Kesulitan .................................................................... 30
BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………….. 31
4.1. Hasil dan Pembahasan ............................................... 31
4.1.1. Temperatur Hasil Pembakaran………………….. 31
4.1.2. Temperatur Gas Asap................................……. 32
4.1.3. Temperatur Pendidihan Air……………………... 33
xii
4.1.4. Laju Kebutuhan Bahan Bakar ………………….. 35
4.2. Efisiensi Tungku ...……............................................... 36
4.2.1. Pengujian Untuk Mendidihkan Air .…………...... 36
4.2.2. Pengujian Untuk Merubah Air Menjadi Uap …... 37
4.3. Tarikan Cerobong ...……............................................. 38
4.4. Efisiensi Thermal Tungku ........................................... 42
4.4.1. Kalor Untuk Mendidihkan Air .……….………..... 42
4.4.2. Kalor Untuk Merubah Air Menjadi Uap ……..…. 43
4.4.3. Kalor Dari Hasil Proses Pembakaran …………. 45
4.3.4. Perbandingan Nilai Daya Pengujian ………….. 46
4.3.5. Efisiensi Thermal Tungku ………………………. 47
BAB V PENUTUP..............………………………………………...... 49
5.1. Kesimpulan ................................................................. 49
5.2. Saran .......................................................................... 50
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Tungku Tanah Liat ……………………………...……... 12
Gambar 2.2. Tungku Batu Bata ……………………………………… 13
Gambar 3.1. Diagram Alur Penelitian …………………………...….. 21
Gambar 3.2. Instalasi Tungku Pembakaran ……………………….. 23
Gambar 3.3. Sekam Padi ……………………………………………. 25
Gambar 3.4. Thermokopel ………………….…….…….…….…….. 25
Gambar 3.5. Stopwatch ……………………………………………… 26
Gambar 3.6. Timbangan Miyako Kapasitas 10 Kg ………………… 26
Gambar 3.7. Tungku Pembakaran ………………………………….. 27
Gambar 3.8. Detail Tungku Pembakaran …………………………... 27
Gambar 3.9. Drum Air ……………………………………………….. 28
Gambar 3.10. Detail Drum Air ………………………………………. 29
Gambar 4.1. Hubungan antara temperatur hasil pembakaran
dengan waktu selama proses pengujian …………… 31
Gambar 4.2. Hubungan antara temperatur gas buang dengan
waktu selama proses pengujian ……………………. 32
Gambar 4.3. Hubungan antara temperatur pendidihan air
dengan waktu selama proses pengujian …………… 33
Gambar 4.4. Hubungan
antara laju kebutuhan
bahan bakar
dengan waktu selama proses pengujian …………… 35
xiv
Gambar 4.5. Perbandingan nilai efesiensi thermal tungku …........ 48
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Sekam Menurut DTC-IPB …………… 10
Tabel 2.2. Berat atom dan berat molekul dari unsur kimia ……….. 11
Tabel 4.1. Tabel pengujian pendidihan air …………………………. 36
Tabel 4.2. Tabel pengujian merubah air menjadi uap …………….. 37
xvi
DAFTAR SIMBOL
Q
= Kalor
(kJ)
m
= Massa benda
(kg)
muap
= Massa uap yang dihasilkan drum
(kg)
cp
= Kalor Jenis
t
= Suhu
hfg
= Panas penguapan laten
HHV
= Nilai kalor tertinggi
( kJ )
vair menjadi uap = volume air berubah manjadi uap
(m3)
va
= volume air awal
(m3)
vb
= volume air akhir
(m3)
ρ
= massa jenis uap air
Qf
= Kalor yang dihasilkan
(kJ)
Wf
= Pemakaian bahan bakar
(kg)
LHV
= Nilai kalor terendah
ηf
= Efisiensi dapur
W
= Usaha
(Joule)
t
= Waktu
(detik)
P
= Daya
(J/s)
ηth
= Efisiensi Thermal Tungku
(%)
(kJ/kg oC)
(oC)
(kJ/kg)
(kg/m3)
(kJ/kg)
(0,90 s/d 0,97)
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hubungan antara temperatur
hasil pembakaran dengan
waktu selama proses pengujian.
Lampiran 2. Hubungan
antara
temperature
gas yang melewati
cerobong dengan waktu selama proses pengujian.
Lampiran 3. Hubungan
waktu
antara
temperatur
pendidihan air dengan
selama proses pengujian.
Lampiran 4. Hubungan antara laju kebutuhan bahan bakar dengan
waktu selama proses pengujian.
Lampiran 5. Perbandingan Nilai Ekonomis Tungku.
Lampiran 6. Sifat-sifat air (zat cair jenuh).
Lampiran 7. Kalor jenis benda setiap temperatur.
Lampiran 8. Tabel temperatur air jenuh.
Lampiran 9. Daftar beserta lambang dan massa atom.
xviii
INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN
DENGAN VARIASI KETINGGIAN CEROBONG
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan
Mencapai derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh
YUDA DARMAWAN
NIM : D 200 090 115
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
“INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN VARIASI
KETINGGIAN CEROBONG”
yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
suatu tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.
Surakarta,
Agustus 2013
Yang menyatakan,
YUDA DARMAWAN
ii
iii
iv
v
PERSEMBAHAN
Dengan
segala
kerendahan
dan
ketulusan
hati
penulis
mempersembahkan laporan Proyek Akhir ini kepada :
1. Allah SWT beserta Rosul – rosul-Nya.
2. Yang terhormat Bapak dan Ibu tercinta sebagai pelita hati,
penyemangat jiwa.
3. Saudaraku
yang
selalu
menggangu
saja,
tapi
aku
tetap
menyayangi kalian.
4. Seluruh
Dosen,
yang terhormat
yang telah mendidik dan
membimbing penulis dalam menuntut ilmu.
5. Teman – teman seangkatan semoga cepat wisuda.
6. Seseorang yang mengisi hati penulis yang memberi semangat dan
menemani saat sulit.
7. Almamaterku UMS Surakarta tercinta.
8. Republik Indonesia Raya.
9. Pembaca yang Budiman.
10. Seluruh dunia Industri.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan
laporan ini.
12. Para teman – temanku yang sulit diajak kerja sama, semoga
mendapat pencerahan, sadar dan cepat wisudha.
vi
MOTTO
1. Sesuatu yang tidak mungkin akan menjadi mungkin jika ada
kemauan dan usaha dan yang pasti Doa nya
2. Ketika semua orang bersuara, berteriak tidak ada seorangpun
dapat disebut pemberani, namun saat ada yang berbisik dan
semuanya menjadi diam dialah pemberani sejati
3. Better late than never
4. Tommorow never die
5. Be My self
6. Masalah adalah peluang
7. Jangan menyerah untuk mencapai keinginanmu, raihlah dengan
usahamu.
vii
INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN
VARIASI KETINGGIAN CEROBONG
Yuda Darmawan, Sartono Putro, Sarjito
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. Ahmad Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
ABSTRAKSI
Tujuan penelitian yang dijelaskan didalam paper ini adalah study
tentang penghematan energi pada tungku pembakaran yang difokuskan
untuk mengetahui pengaruh variasi ketinggian cerobong dari tungku
terhadap temperatur tungku, temperatur gas buang, temperatur air
pendidihan, laju kebutuhan bahan bakar, dan efisiensi thermal persatuan
waktu. Bahan bakar yang diguakan adalah sekam padi.
Metode penelitian yang digunakan berupa pengujian pengaruh
temperatur hasil pembakaran, temperatur gas yang melewati cerobong,
kalor hasil pembakaran, laju kebutuhan bahan bakar, serta efisiensi
thermal tungku persatuan waktu menggunakan bahan bakar sekam padi
dengan variasi ketinggian cerobong 100 cm, 200 cm, 300 cm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur hasil pembakaran
tertinggi diperlihatkan pada ketinggian cerobong 100 cm, dengan
temperatur 820 oC, pada waktu 160 menit, temperatur gas yang melewati
cerobong tertinggi ditunjukkan pada ketinggian cerobong 200 cm, dengan
temperatur 379 oC, pada waktu 130 menit, temperatur pendidihan air
tercepat diketahui ketinggian cerobong 300 cm dengan waktu 130 menit
yang mendidih pada suhu 98 oC, kebutuhan bahan bakar paling sedikit
didapatkan ketinggian cerobong 100 cm dengan kebutuhan 21,774 kg,
dengan waktu 226 menit, efisiensi thermal tungku tertinggi diperoleh pada
ketinggian cerobong 100 cm yaitu 68,48 %.
Kata Kunci: Tungku Pembakaran, Sekam Padi, Variasi Ketinggian
Cerobong, Efisiensi Thermal Tungku.
viii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Warrahmatullahiwabarakatuh.
Segala puji penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas
berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas akhir
dengan judul: ” INOVASI TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN
DENGAN AIR HEATERS PIPA PARALLEL ”.
Laporan ini disusun sebagai pertanggung jawaban penulis atas
pelaksanaan Tugas Akhir dan juga sebagai persyaratan guna memenuhi
sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S1.
Dan dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih
kepada
semua
pihak
yang
telah
memberikan
dukungan
hingga
terselesaikannya laporan ini, dengan segala kerendahan hati penulis ingin
mengucapkan terima kasih yang tulus dan mendalam kepada;
1. Bapak Ir.
Agus
Riyanto,
MT, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin,
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Sartono Putro, MT, selaku Dosen pembimbing Utama
yang telah
banyak
memberikan
ilmu
dan
bimbingannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
ix
arahan
serta
4. Bapak Nur Aklis, ST, selaku Dosen pembimbing pendamping
terima kasih atas waktu, pengarahan, saran, dan dorongan
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Segenap
Dosen
Program
Studi
Teknik
Mesin
Universitas
Muhammadiyah Surakarta yang telah memberikan bekal ilmu
pengetahuan dalam setiap perkuliahan.
6. Rekan – rekan mahasiswa seperjuangan yang telah banyak
membantu sehingga tersusunlah laporan ini.
7. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah
membantu penulis dalam penyusunan laporan ini.
Penulis menyadari dalam penyusunan laporan ini masih terdapat
banyak kekurangannya, oleh karenanya penulis mengharap kritik dan
saran
dari
pembaca
sekalian
yang
bersifat
membangun
demi
kesempurnaan laporan ini.
Wassalualaikum Warrahmatuullahi Wabarakatuh.
Surakarta,
Agustus 2013
Penyusun
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ............................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................ iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .................................................... v
PERSEMBAHAN ............................................................................ vi
MOTTO ........................................................................................... vii
ABSTRAKSI .................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ....................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................. xvi
DAFTAR SIMBOL ........................................................................... xvii
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………. xviii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................ 1
1.1. Latar Belakang ............................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ...................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ........................................................ 2
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................ 3
1.5. Manfaat Penelitian ...................................................... 5
1.6. Sistematika Penilisan .................................................. 5
xi
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................ 7
2.1. Tinjauan Pustaka ......................................................... 7
2.2. Dasar Teori .................................................................. 10
2.2.1. Komposisi Bahan Bakar…………………………. 10
2.2.2 Tungku Pembakaran …………………………….. 11
2.2.3. Prinsip Pembakaran ……………………………... 15
2.2.4. Proses Pembakaran …………………………….. 17
2.2.5. Tarikan Cerobong ………………………………… 18
2.2.6. Kalor ………………………………………………. 19
BAB III METODE PENELITIAN …………………………………….. 21
3.1. Rancangan Penelitian ................................................ 21
3.2. Tahap Pengujian ……................................................. 22
3.3. Instalasi Penelitian ..................................................... 23
3.4. Lokasi Penelitian ....................................................... 25
3.5. Alat dan Bahan Penelitian ......................................... 25
3.5.1. Peralatan Penelitian …….………………………. 24
3.5.2. Bahan Penelitian ………………………….…….. 30
3.6. Kesulitan .................................................................... 30
BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………….. 31
4.1. Hasil dan Pembahasan ............................................... 31
4.1.1. Temperatur Hasil Pembakaran………………….. 31
4.1.2. Temperatur Gas Asap................................……. 32
4.1.3. Temperatur Pendidihan Air……………………... 33
xii
4.1.4. Laju Kebutuhan Bahan Bakar ………………….. 35
4.2. Efisiensi Tungku ...……............................................... 36
4.2.1. Pengujian Untuk Mendidihkan Air .…………...... 36
4.2.2. Pengujian Untuk Merubah Air Menjadi Uap …... 37
4.3. Tarikan Cerobong ...……............................................. 38
4.4. Efisiensi Thermal Tungku ........................................... 42
4.4.1. Kalor Untuk Mendidihkan Air .……….………..... 42
4.4.2. Kalor Untuk Merubah Air Menjadi Uap ……..…. 43
4.4.3. Kalor Dari Hasil Proses Pembakaran …………. 45
4.3.4. Perbandingan Nilai Daya Pengujian ………….. 46
4.3.5. Efisiensi Thermal Tungku ………………………. 47
BAB V PENUTUP..............………………………………………...... 49
5.1. Kesimpulan ................................................................. 49
5.2. Saran .......................................................................... 50
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Tungku Tanah Liat ……………………………...……... 12
Gambar 2.2. Tungku Batu Bata ……………………………………… 13
Gambar 3.1. Diagram Alur Penelitian …………………………...….. 21
Gambar 3.2. Instalasi Tungku Pembakaran ……………………….. 23
Gambar 3.3. Sekam Padi ……………………………………………. 25
Gambar 3.4. Thermokopel ………………….…….…….…….…….. 25
Gambar 3.5. Stopwatch ……………………………………………… 26
Gambar 3.6. Timbangan Miyako Kapasitas 10 Kg ………………… 26
Gambar 3.7. Tungku Pembakaran ………………………………….. 27
Gambar 3.8. Detail Tungku Pembakaran …………………………... 27
Gambar 3.9. Drum Air ……………………………………………….. 28
Gambar 3.10. Detail Drum Air ………………………………………. 29
Gambar 4.1. Hubungan antara temperatur hasil pembakaran
dengan waktu selama proses pengujian …………… 31
Gambar 4.2. Hubungan antara temperatur gas buang dengan
waktu selama proses pengujian ……………………. 32
Gambar 4.3. Hubungan antara temperatur pendidihan air
dengan waktu selama proses pengujian …………… 33
Gambar 4.4. Hubungan
antara laju kebutuhan
bahan bakar
dengan waktu selama proses pengujian …………… 35
xiv
Gambar 4.5. Perbandingan nilai efesiensi thermal tungku …........ 48
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Sekam Menurut DTC-IPB …………… 10
Tabel 2.2. Berat atom dan berat molekul dari unsur kimia ……….. 11
Tabel 4.1. Tabel pengujian pendidihan air …………………………. 36
Tabel 4.2. Tabel pengujian merubah air menjadi uap …………….. 37
xvi
DAFTAR SIMBOL
Q
= Kalor
(kJ)
m
= Massa benda
(kg)
muap
= Massa uap yang dihasilkan drum
(kg)
cp
= Kalor Jenis
t
= Suhu
hfg
= Panas penguapan laten
HHV
= Nilai kalor tertinggi
( kJ )
vair menjadi uap = volume air berubah manjadi uap
(m3)
va
= volume air awal
(m3)
vb
= volume air akhir
(m3)
ρ
= massa jenis uap air
Qf
= Kalor yang dihasilkan
(kJ)
Wf
= Pemakaian bahan bakar
(kg)
LHV
= Nilai kalor terendah
ηf
= Efisiensi dapur
W
= Usaha
(Joule)
t
= Waktu
(detik)
P
= Daya
(J/s)
ηth
= Efisiensi Thermal Tungku
(%)
(kJ/kg oC)
(oC)
(kJ/kg)
(kg/m3)
(kJ/kg)
(0,90 s/d 0,97)
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hubungan antara temperatur
hasil pembakaran dengan
waktu selama proses pengujian.
Lampiran 2. Hubungan
antara
temperature
gas yang melewati
cerobong dengan waktu selama proses pengujian.
Lampiran 3. Hubungan
waktu
antara
temperatur
pendidihan air dengan
selama proses pengujian.
Lampiran 4. Hubungan antara laju kebutuhan bahan bakar dengan
waktu selama proses pengujian.
Lampiran 5. Perbandingan Nilai Ekonomis Tungku.
Lampiran 6. Sifat-sifat air (zat cair jenuh).
Lampiran 7. Kalor jenis benda setiap temperatur.
Lampiran 8. Tabel temperatur air jenuh.
Lampiran 9. Daftar beserta lambang dan massa atom.
xviii