Uji Kinerja Mesin Pendingin Tenaga Surya Dengan Luas Kolektor 0.25 m2
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan mesin pendingin pada saat ini berkembang sangat pesat.
Bahkan bisa dikatakan dalam kehidupan kita mesin pendingin sudah merupakan
kebutuhan yang tidak bisa dihindarkan. Penggunaan Mesin Pendingin sebetulnya
sangat luas dan sangat penting kedudukannya dalam kehidupan modern dewasa
ini. Bahkan bisa dikatakan semakin maju suatu negara maka kebutuhan mesin
pendingin akan semakin besar, terutama karena mesin pendingin banyak dipakai
untuk proses pengawetan makanan yang paling unggul karena tidak merusak
tekstur, rasa maupun warna makanan yang diolah.
Mesin pendingin adalah suatu rangkaian komponen yang mampu bekerja
untuk menghasilkan suhu atau temperatur yang lebih rendah (dingin). Adapun
proses kerjanya adalah penguapan. Untuk mendapatkan penguapan diperlukan gas
(udara) yang mencapai temperature tertentu (panas). Setelah udara tersebut panas,
udara tersebut diubah kembali agar kehilangan panas, sehingga terjadi penguapan.
Disaat adanya penguapan, maka timbullah suhu di dalam temperature rendah
(dingin).
Kebutuhan energi dunia terus mengalami peningkatan. Hingga tahun 2030
permintaan energi dunia meningkat sebesar 45% atau rata-rata mengalami
peningkatan sebesar 1,6% per tahun. Sebagian besar atau sekitar 80% kebutuhan
energi dunia tersebut dipasok dari bahan bakar fosil. Peningkatan permintaan
energi dunia tersebut terutama didorong oleh laju pertumbuhan penduduk.
Ditambahkan pertumbuhan ekonomi di kawasan Asia yang memberikan
kontribusi penting bagi pertumbuhan ekonomi dunia sangat mempengaruhi
permintaan energi dunia.
Dari seluruh energi yang dikonsumsi tersebut, sebagiannya digunakan
untuk membangkitkan listrik dengan total di seluruh dunia. Sebaran distribusi
sumber energi di atas jelas menunjukkan bahwa sumber energi yang berasal dari
fosil masih cukup dominan untuk memenuhi kebutuhan energi dunia. Sumber
Universitas Sumatera Utara
energi yang sifatnya dapat diperbaharui (renewable) masih didominasi oleh
sumber dari air (hydro) energi.
Untuk mengurangi kebutuhan energi dunia yang semakin besar dan
ketersediaan energi yang terbatas. Maka solusi yang sangat tepat untuk mengatasi
masalah kebutuhan energi adalah pemamfaatan energi alternatif. Sumber energi
alternatif akan membatasi konsumsi sumber energi tak terbarukan seperti minyak
bumi dan batubara, serta yang paling penting, mengurangi pencemaran
lingkungan dan efek negatif pada sumber daya alam seperti air, udara, hutan, dll.
1.2 Tujuan Penelitian
1.2.1 Tujuan umum
a. Mahasiswa mampu membuat mesin pendingin tenaga surya siklus
adsorpsi.
1.2.2 Tujuan khusus
a. Mengetahui temperatur minimum air yang didinginkan.
b. Mengetahui temperatur maksimum dari kolektor surya.
c. Mengetahui jumlah metanol yang diserap oleh karbon aktif dan
alumina.
d. Mengetahui efisiensi dari kolektor surya.
e. Mengetahui laju aliran metanol pada kondensor.
f. Mengetahui temperatur maksimum dan minimum pelat evaporator.
1.3 Batasan Masalah
Dalam skripsi ini, penulis mambatasi masalah pada :
a. Adsorben yang digunakan pada penelitian ini adalah karbon aktif dan alumina
aktif dan refrigeran yang digunakan adalah metanol.
b. Luas kolektor yang berisi karbon aktif dan alumina adalah 0,25 M2.
c. Massa karbon aktif 4 Kg, alumina aktif 4 Kg dan rerigeran metanol 3 L.
d. Sudut kolektor pada penelitian adalah 30.
Universitas Sumatera Utara
1.4 Manfaat penulisan
Manfaat dari penulisa skripsi ini adalah
a. Perancang berikutnya pada umumnya dan bagi mahasiswa pada khususnya
yang akan membahas hal yang sama dan untuk dijadikan bahan referensi
atau sebagai bahan perbandingan.
b. Memberikan masukan kepada masyarakat, khususnya mereka yang tertarik
pada mesin pendingin tenaga surya untuk mengurangi penggunaan energi
listrik.
c. Penerapan ilmu pengetahuan baik secara teori maupun praktek
d. Menjadi bahan referensi pengetahuan dalam bidang teknologi tepat guna.
e. Dengan direncanakan dan dibuat alat ini diharapkan alat ini dapat digunakan
untuk mempermudah dan memenuhi kebutuhan masyarakat.
1.5 Sistematika penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini meliputi 5 (lima) bab, sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Bab ini membahas latar belakang penulisan skripsi, tujuan penulisan,
batasan masalah, dan manfaat penulisan ksripsi.
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas teori-teori yang dapat mendukung dan menjadi pedoman
dalam penyusunan skripsi. Pada bab ini dibahas teori tentang perpindahan
panas,teori tentang kolektor surya pelat surya dan prinsip kerja mesin
pendingin.
Bab III Metodologi Penelitian
Bab ini berisikan metode pelaksanaan skripsi dan juga membahas alat dan
bahan yang digunakan.
Bab IV Analisa dan Pembahasan
Bab ini membahas hasil pengujian. Data yang dianalisa berupa temperatur
dan tekanan pada adsorber.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Bab ini membahas tentang kesimpulan hasil dari metodologi, analisa dan
pembahasan dan juga membahas saran.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan mesin pendingin pada saat ini berkembang sangat pesat.
Bahkan bisa dikatakan dalam kehidupan kita mesin pendingin sudah merupakan
kebutuhan yang tidak bisa dihindarkan. Penggunaan Mesin Pendingin sebetulnya
sangat luas dan sangat penting kedudukannya dalam kehidupan modern dewasa
ini. Bahkan bisa dikatakan semakin maju suatu negara maka kebutuhan mesin
pendingin akan semakin besar, terutama karena mesin pendingin banyak dipakai
untuk proses pengawetan makanan yang paling unggul karena tidak merusak
tekstur, rasa maupun warna makanan yang diolah.
Mesin pendingin adalah suatu rangkaian komponen yang mampu bekerja
untuk menghasilkan suhu atau temperatur yang lebih rendah (dingin). Adapun
proses kerjanya adalah penguapan. Untuk mendapatkan penguapan diperlukan gas
(udara) yang mencapai temperature tertentu (panas). Setelah udara tersebut panas,
udara tersebut diubah kembali agar kehilangan panas, sehingga terjadi penguapan.
Disaat adanya penguapan, maka timbullah suhu di dalam temperature rendah
(dingin).
Kebutuhan energi dunia terus mengalami peningkatan. Hingga tahun 2030
permintaan energi dunia meningkat sebesar 45% atau rata-rata mengalami
peningkatan sebesar 1,6% per tahun. Sebagian besar atau sekitar 80% kebutuhan
energi dunia tersebut dipasok dari bahan bakar fosil. Peningkatan permintaan
energi dunia tersebut terutama didorong oleh laju pertumbuhan penduduk.
Ditambahkan pertumbuhan ekonomi di kawasan Asia yang memberikan
kontribusi penting bagi pertumbuhan ekonomi dunia sangat mempengaruhi
permintaan energi dunia.
Dari seluruh energi yang dikonsumsi tersebut, sebagiannya digunakan
untuk membangkitkan listrik dengan total di seluruh dunia. Sebaran distribusi
sumber energi di atas jelas menunjukkan bahwa sumber energi yang berasal dari
fosil masih cukup dominan untuk memenuhi kebutuhan energi dunia. Sumber
Universitas Sumatera Utara
energi yang sifatnya dapat diperbaharui (renewable) masih didominasi oleh
sumber dari air (hydro) energi.
Untuk mengurangi kebutuhan energi dunia yang semakin besar dan
ketersediaan energi yang terbatas. Maka solusi yang sangat tepat untuk mengatasi
masalah kebutuhan energi adalah pemamfaatan energi alternatif. Sumber energi
alternatif akan membatasi konsumsi sumber energi tak terbarukan seperti minyak
bumi dan batubara, serta yang paling penting, mengurangi pencemaran
lingkungan dan efek negatif pada sumber daya alam seperti air, udara, hutan, dll.
1.2 Tujuan Penelitian
1.2.1 Tujuan umum
a. Mahasiswa mampu membuat mesin pendingin tenaga surya siklus
adsorpsi.
1.2.2 Tujuan khusus
a. Mengetahui temperatur minimum air yang didinginkan.
b. Mengetahui temperatur maksimum dari kolektor surya.
c. Mengetahui jumlah metanol yang diserap oleh karbon aktif dan
alumina.
d. Mengetahui efisiensi dari kolektor surya.
e. Mengetahui laju aliran metanol pada kondensor.
f. Mengetahui temperatur maksimum dan minimum pelat evaporator.
1.3 Batasan Masalah
Dalam skripsi ini, penulis mambatasi masalah pada :
a. Adsorben yang digunakan pada penelitian ini adalah karbon aktif dan alumina
aktif dan refrigeran yang digunakan adalah metanol.
b. Luas kolektor yang berisi karbon aktif dan alumina adalah 0,25 M2.
c. Massa karbon aktif 4 Kg, alumina aktif 4 Kg dan rerigeran metanol 3 L.
d. Sudut kolektor pada penelitian adalah 30.
Universitas Sumatera Utara
1.4 Manfaat penulisan
Manfaat dari penulisa skripsi ini adalah
a. Perancang berikutnya pada umumnya dan bagi mahasiswa pada khususnya
yang akan membahas hal yang sama dan untuk dijadikan bahan referensi
atau sebagai bahan perbandingan.
b. Memberikan masukan kepada masyarakat, khususnya mereka yang tertarik
pada mesin pendingin tenaga surya untuk mengurangi penggunaan energi
listrik.
c. Penerapan ilmu pengetahuan baik secara teori maupun praktek
d. Menjadi bahan referensi pengetahuan dalam bidang teknologi tepat guna.
e. Dengan direncanakan dan dibuat alat ini diharapkan alat ini dapat digunakan
untuk mempermudah dan memenuhi kebutuhan masyarakat.
1.5 Sistematika penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini meliputi 5 (lima) bab, sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Bab ini membahas latar belakang penulisan skripsi, tujuan penulisan,
batasan masalah, dan manfaat penulisan ksripsi.
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas teori-teori yang dapat mendukung dan menjadi pedoman
dalam penyusunan skripsi. Pada bab ini dibahas teori tentang perpindahan
panas,teori tentang kolektor surya pelat surya dan prinsip kerja mesin
pendingin.
Bab III Metodologi Penelitian
Bab ini berisikan metode pelaksanaan skripsi dan juga membahas alat dan
bahan yang digunakan.
Bab IV Analisa dan Pembahasan
Bab ini membahas hasil pengujian. Data yang dianalisa berupa temperatur
dan tekanan pada adsorber.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Bab ini membahas tentang kesimpulan hasil dari metodologi, analisa dan
pembahasan dan juga membahas saran.
Universitas Sumatera Utara