Karakteristik pompa nifte energi termal menggunakan pipa osilasi ¾ inci - USD Repository

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i

TITLE PAGE ....................................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ iii

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........................................ v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ......................... vi

  

INTISARI ............................................................................................................. vii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... viii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xii

  ............................................................................................ xvi

  DAFTAR GAMBAR

  

BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................... 1

  1.l Latar Belakang ....................................................................................... 1

  1.2 Batasan Masalah .................................................................................... 2

  1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3

  1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................. 4

  

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5

  2.1 Penelitian yang Pernah Dilakukan ......................................................... 5

  2.2 Dasar Teori ............................................................................................ 8

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  2.3 Persamaan yang Digunakan................................................................... 13 .................................................................... 17

  BAB III. METODE PENELITIAN

  3.1 Skema Alat Penelitian ........................................................................... 17

  3.2 Prinsip Kerja Alat .................................................................................. 18

  3.3 Variabel yang Divariasikan ................................................................... 19

  3.4 Metode dan Langkah Pengambilan Data ............................................... 24

  3.5 Analisa Data .......................................................................................... 28

  

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 29

  4.1 Data Penelitian ....................................................................................... 29

  4.2 Contoh Perhitungan ............................................................................... 37

  4.3 Pembahasan ........................................................................................... 49

  4.4 Kesimpulan Umun dari Pembahasan ..................................................... 67

  

BAB V. PENUTUP ............................................................................................... 82

  5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 82

  5.2 Saran ...................................................................................................... 86

  

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 84

LAMPIRAN .......................................................................................................... 85

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data pada variasi ketinggian air di atas evaporator, pendinginan menggunakan udara dan keran dibuka penuh ........................................ 29Tabel 4.2 Data pada variasi ketinggian air di atas evaporator, pendinginan udara dan keran ditutup 22,5 ................................................................ 30Tabel 4.3 Data pada variasi ketinggian air di atas evaporator, pendinginan udara dan keran ditutup 45 ................................................................... 30Tabel 4.4 Data pada variasi ketinggian air berada pada bagian evaporator, pendinginan udara dan keran ditutup 45 .............................................. 31Tabel 4.5 Data pada variasi ketinggian air berada di bawah evaporator, pendinginan udara dan keran ditutup 45 .............................................. 32Tabel 4.6 Data pada variasi ketinggian air berada di atas evaporator, pendinginan air dan keran ditutup 45 ................................................... 32Tabel 4.7 Data pada variasi ketinggian air berada di atas evaporator, pendinginan udara, keran ditutup 45 dan variasi pengeluaran

  udara didalam sistem ............................................................................. 33

Tabel 4.8 Data pada variasi pemasangan pompa, ketinggian air di atas evaporator, pendinginan udara, keran ditutup 60 dan

  pengeluaran udara didalam sistem ......................................................... 34

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 4.9 Data pada variasi pemasangan pompa, ketinggian air di atas evaporator, pendinginan udara, keran ditutup 45 dan

  pengeluaran udara didalam sistem ......................................................... 34

Tabel 4.10 Data pada variasi pemasangan pompa, ketinggian air di atas evaporator, pendinginan udara, keran ditutup 30 dan

  pengeluaran udara didalam sistem ......................................................... 35

Tabel 4.11 Data pada variasi pemasangan pompa, evaporator 40 cm dan merubah posisi pembakaran (kompor), air di atas evaporator,

  pendinginan udara, keran ditutup 30 dan pengeluaran udara didalam sistem ....................................................................................... 36

Tabel 4.12 Data Pengujian Daya Spiritus ................................................................ 37Tabel 4.13 Perhitungan Daya Spiritus ..................................................................... 42Tabel 4.14 Perhitungan pompa pada variasi air di atas evaporator, pendinginan udara dan keran dibuka penuh .......................................... 43Tabel 4.15 Perhitungan pompa pada variasi air di atas evaporator, pendinginan udara dan keran ditutup 22,5 ........................................... 44Tabel 4.16 Perhitungan pompa pada variasi air di atas evaporator, pendinginan udara dan keran ditutup 45 . ............................................. 45

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 4.17 Perhitungan pompa pada variasi air berada pada bagian evaporator, pendinginan udara dan keran ditutup 45 . .......................... 46Tabel 4.18 Perhitungan pompa pada variasi air berada di atas evaporator, pendinginan air dan keran ditutup 45 ................................................... 47Tabel 4.19 Perhitungan pompa pada variasi air berada di atas evaporator, pendinginan udara, keran ditutup 45 dan pengurangan udara

  dalam sistem .......................................................................................... 48

Tabel 4.20 Perhitungan pada variasi pemasangan pompa, ketinggian air di atas evaporator, pendinginan udara, keran ditutup 60 dan

  pengeluaran udara didalam sistem ......................................................... 49

Tabel 4.21 Perhitungan pada variasi pemasangan pompa, ketinggian air di atas evaporator, pendinginan udara, keran ditutup 45 dan

  pengeluaran udara didalam sistem ......................................................... 49

Tabel 4.22 Perhitungan pada variasi pemasangan pompa, ketinggian air di atas evaporator, pendinginan udara, keran ditutup 30 dan

  pengeluaran udara didalam sistem ......................................................... 50

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 4.23 Perhitungan pada variasi pemasangan pompa, evaporator 40 cm dan merubah posisi pembakaran (kompor), air di atas evaporator,

  pendinginan udara, keran ditutup 30 dan pengeluaran udara didalam sistem ....................................................................................... 50

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pompa Air Energi Termal Jenis Pulse Jet ........................................... 7Gambar 2.2 Dimensi Evaporator ............................................................................. 7Gambar 2.3 Pompa air tenaga panas jenis Nifte Pump ............................................ 9Gambar 2.4 Pompa air tenaga panas matahari jenis nifte ........................................ 9Gambar 2.5 Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump ........................................ 10Gambar 2.6 Pompa Air Energi Termal Jenis pulse jet ............................................. 10Gambar 2.7 Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump ................................... 12Gambar 3.1 Skema Alat ........................................................................................... 17Gambar 3.2 Variasi ketinggian awal air terhadap pemanas ..................................... 20Gambar 3.3 Variasi bukaan keran ............................................................................ 20Gambar 3.4 Perangkat pompa .................................................................................. 21Gambar 3.5 Penerapan pompa pada nifte pump ....................................................... 21Gambar 3.6 Variasi evaporator ................................................................................ 22Gambar 3.7 Posisi penempatan termokopel ............................................................. 23

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 3.8 Pengukuran panjang langkah ............................................................... 23Gambar 4.1 Hubungan debit dengan waktu untuk pipa osilasi dengan evaporator 20 cm dan keran tertutup 45 derajat berdasarkan

  jenis pendinginan ................................................................................. 51

Gambar 4.2 Hubungan debit dengan waktu untuk pipa nifte dengan evaporator 20 cm dan keran tertutup 45 derajat berdasarkan

  jenis pendinginan ................................................................................. 51

Gambar 4.3 Hubungan debit dengan waktu untuk pipa osilasi berdasarkan bukaan keran dengan pendinginan udara dan posisi air di atas

  evaporator ............................................................................................. 52

Gambar 4.4 Hubungan debit dengan waktu untuk pipa nifte berdasarkan bukaan keran dengan pendinginan udara dan posisi air di atas

  evaporator ............................................................................................. 52

Gambar 4.5 Hubungan debit dengan waktu untuk pipa osilasi berdasarkan posisi air dengan variasi keran tertutup 45 derajat evaporator 20

  cm dan pendinginan udara ................................................................... 53

Gambar 4.6 Hubungan debit dengan waktu untuk pipa nifte berdasarkan posisi air dengan variasi keran tertutup 45 derajat evaporator 20

  cm dan pendinginan udara ................................................................... 53

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.7 Hubungan debit dengan waktu untuk pipa osilasi berdasarkan jumlah udara dalam sistem dengan variasi keran tertutup 45

  derajat, evaporator 20 cm, posisi air di atas evaporator dan pendinginan udara ................................................................................ 54

Gambar 4.8 Hubungan debit dengan waktu untuk pipa nifte berdasarkan jumlah udara dalam sistem dengan variasi keran tertutup 45

  derajat, evaporator 20 cm, posisi air di atas evaporator dan pendinginan udara ................................................................................ 54

Gambar 4.9 Hubungan debit dengan waktu pada variasi pemasangan pompa dan berdasarkan bukaan keran dengan posisi air di atas

  evaporator, pengeluaran udara dalam sistem, dan pendinginan udara ..................................................................................................... 55

Gambar 4.10 Hubungan debit dengan waktu berdasarkan ukuran evaporator pada variasi pemasangan pompa, posisi air di atas evaporator,

  pendinginan udara dan pengeluaran udara dalam sistem ..................... 56

Gambar 4.11 Hubungan daya dengan waktu untuk pipa osilasi, dengan evaporator 20 cm dan keran tertutup 45 derajat berdasarkan

  jenis pendinginan ................................................................................. 57

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.12 Hubungan daya dengan waktu untuk pipa nifte, dengan evaporator 20 cm dan keran tertutup 45 derajat berdasarkan

  jenis pendinginan ................................................................................. 57

Gambar 4.13 Hubungan daya dengan waktu untuk pipa osilasi berdasarkan bukaan keran dengan pendinginan udara dan posisi air di atas

  evaporator ............................................................................................. 58

Gambar 4.14 Hubungan daya dengan waktu untuk pipa nifte berdasarkan bukaan keran dengan pendinginan udara dan posisi air di atas

  evaporator ............................................................................................. 58

Gambar 4.15 Hubungan daya dengan waktu untuk pipa osilasi berdasarkan posisi air dengan variasi keran tertutup 45 derajat evaporator 20

  cm dan pendinginan udara ................................................................... 59

Gambar 4.16 Hubungan daya dengan waktu untuk pipa nifte berdasarkan posisi air dengan variasi keran tertutup 45 derajat evaporator 20

  cm dan pendinginan udara ................................................................... 59

Gambar 4.17 Hubungan daya dengan waktu untuk pipa osilasi berdasarkan jumlah udara dalam sistem dengan variasi keran tertutup 45

  derajat, evaporator 20 cm, posisi air di atas evaporator dan pendinginan udara ................................................................................ 60

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.18 Hubungan daya dengan waktu untuk pipa nifte berdasarkan jumlah udara dalam sistem dengan variasi keran tertutup 45

  derajat, evaporator 20 cm, posisi air di atas evaporator dan pendinginan udara ................................................................................ 60

Gambar 4.19 Hubungan daya dengan waktu pada variasi pemasangan pompa dan berdasarkan bukaan keran dengan posisi air di atas

  evaporator, pengeluaran udara dalam sistem, dan pendinginan udara ..................................................................................................... 61

Gambar 4.20 Hubungan daya dengan waktu berdasarkan ukuran evaporator pada variasi pemasangan pompa, posisi air di atas evaporator,

  pendinginan udara dan pengeluaran udara dalam sistem ..................... 62

Gambar 4.21 Hubungan efisiensi dengan waktu untuk pipa osilasi, dengan evaporator 20 cm dan keran tertutup 45 derajat berdasarkan

  jenis pendinginan ................................................................................. 63

Gambar 4.22 Hubungan efisiensi dengan waktu untuk pipa nifte, dengan

  cm

  evaporator 20 dan keran tertutup 45 derajat berdasarkan jenis pendinginan ................................................................................. 63

Gambar 4.23 Hubungan efisiensi dengan waktu untuk pipa osilasi berdasarkan bukaan keran dengan pendinginan udara dan posisi air di atas

  evaporator ............................................................................................. 64

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.24 Hubungan efisiensi dengan waktu untuk pipa nifte berdasarkan bukaan keran dengan pendinginan udara dan posisi air di atas

  evaporator ............................................................................................. 64

Gambar 4.25 Hubungan efisiensi dengan waktu untuk pipa osilasi berdasarkan posisi air dengan variasi keran tertutup 45 derajat

  evaporator 20 cm dan pendinginan udara ............................................ 65

Gambar 4.26 Hubungan efisiensi dengan waktu untuk pipa nifte berdasarkan posisi air dengan variasi keran tertutup 45 derajat evaporator 20

  cm dan pendinginan udara ................................................................... 65

Gambar 4.27 Hubungan efisiensi dengan waktu untuk pipa osilasi berdasarkan jumlah udara dalam sistem dengan variasi keran

  tertutup 45 derajat, evaporator 20 cm, posisi air di atas evaporator dan pendinginan udara ....................................................... 66

Gambar 4.28 Hubungan efisiensi dengan waktu untuk pipa nifte berdasarkan jumlah udara dalam sistem dengan variasi keran tertutup 45

  derajat, evaporator 20 cm, posisi air di atas evaporator dan pendinginan udara ................................................................................ 66

Gambar 4.29 Hubungan efisiensi dengan waktu pada variasi pemasangan pompa dan berdasarkan bukaan keran dengan posisi air di atas

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  evaporator, pengeluaran udara dalam sistem, dan pendinginan udara ..................................................................................................... 67

Gambar 4.30 Hubungan efisiensi dengan waktu berdasarkan ukuran evaporator pada variasi pemasangan pompa, posisi air di atas

  evaporator, pendinginan udara dan pengeluaran udara dalam sistem ................................................................................................... 68

Gambar 4.31 Hubungan frekuensi dengan waktu dari pipa osilasi antara variasi 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 .................................................................. 69Gambar 4.32 Hubungan frekuensi dengan waktu dari pipa nifte antara variasi

  1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 .............................................................................. 70

Gambar 4.33 Hubungan kecepatan osilasi dengan waktu dari pipa osilasi antara variasi 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7........................................................ 70Gambar 4.34 Hubungan kecepatan osilasi dengan waktu dari pipa nifte antara variasi 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan ..................................................................... 71Gambar 4.35 Hubungan waktu dengan debit dari pipa osilasi antara variasi 1,

  2, 3, 4, 5, 6 dan 7 .................................................................................. 72

Gambar 4.36 Hubungan waktu dengan debit dari pipa nifte antara variasi 1, 2,

  3, 4, 5, 6 dan 7 ...................................................................................... 72

Gambar 4.37 Hubungan waktu dengan tekanan dari pipa osilasi antara variasi

  1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 .............................................................................. 73

Gambar 4.38 Hubungan waktu dengan tekanan dari pipa nifte antara variasi

  1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 .............................................................................. 74

Gambar 4.39 Hubungan waktu dengan daya dari pipa osilasi antara variasi 1,

  2, 3, 4, 5, 6 dan 7 .................................................................................. 74

Gambar 4.40 Hubungan waktu dengan daya dari pipa nifte antara variasi 1, 2,

  3, 4, 5, 6 dan 7 ...................................................................................... 75

Gambar 4.41 Hubungan waktu dengan efisiensi dari pipa osilasi antara variasi

  1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 .............................................................................. 76

Gambar 4.42 Hubungan waktu dengan efisiensi dari pipa nifte antara variasi

  1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 .............................................................................. 76

Gambar 4.43 Hubungan debit pemompaan dengan waktu antara variasi 8, 9, dan 10 ................................................................................................... 77Gambar 4.44 Hubungan daya pemompaan dengan waktu antara variasi 8, 9, dan 10 ................................................................................................... 78Gambar 4.45 Hubungan daya pemompaan dengan waktu antara variasi 8, 9, dan 10 ................................................................................................... 78

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.46 Hubungan debit pemompaan dengan waktu antara variasi 10 dan 11 ................................................................................................... 79Gambar 4.47 Hubungan daya pemompaan dengan waktu antara variasi 10 dan 11 .......................................................................................................... 80Gambar 4.48 Hubungan efisiensi pompa dengan waktu antara variasi 10 dan 11 .......................................................................................................... 81

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Air sangat berguna bagi kehidupan, baik untuk manusia maupun untuk

mahkluk hidup lain. Selain untuk kebutuhan sehari-hari (minum, mandi, mencuci,

dll), air juga dapat dikonversi menjadi energi listrik yang sangat berguna untuk

kehidupan masyarakat dengan menggunakan kincir air atau mikro hidro.

  

Indonesia merupakan negara dengan bentuk kepulauan dan termasuk negara yang

subur, air tersedia secara luas di seluruh daerahnya. Bahkan disetiap pulau di

Indonesia terdapat sungai yang mengalir dengan lancar, misalnya sungai

Batanghari di Jambi, sungai Musi di Palembang, sungai Bengawan di Solo hingga

sungai Mahakam di Kalimantan. Selain memanfaatkan sungai, penduduk

Indonesia juga dapat menggali sumur sebagai sumber air mereka.

  Untuk memanfaatkan air, manusia khususnya memerlukan alat bantu yang

digunakan untuk mengumpulkan air. Alat bantu yang digunakan beragam, mulai

dari timba air yang menggunakan sistem katrol hingga pompa air yang

menggunakan listrik untuk menjalankannya. Namun pada jaman globalisasi ini,

untuk memudahkan pekerjaan manusia pompa air yang digerakkan dengan energi

listrik (motor listrik) lebih banyak digunakan.

  2

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Pompa air yang menggunakan energi listrik, digunakan dengan tujuan

mempermudah perkerjaan manusia. Namun tidak semua daerah di Indonesia saat

ini terjangkau listrik, seperti misalnya di daerah terpencil yang sulit dijangkau.

Penggunaan energi listrik juga menyebabkan penyediaan air menjadi mahal,

sehingga mengurangi kemampuan masyarakat untuk memenuhi kebutuhan hidup

yang lain. Selain itu pemanasan global juga menjadi alasan untuk mengurangi

penggunaan energi listrik, jadi harus dicari solusi untuk mengatasi masalah ini.

  Untuk daerah yang dekat dengan aliran sungai, dapat digunakan pompa

hidram sebagai solusinya. Namun pompa hidram memiliki batas ketinggian dan

jauh aliran yang dapat dijangkau. Daerah yang jauh dari aliran sungai tidak akan

dapat menggunakan sistem ini. Alternatif yang dapat digunakan untuk daerah ini

adalah dengan menggunakan pompa air energi termal.

  Ada 3 jenis pompa air energi termal yang dapat digunakan yaitu: (a). Jenis

pompa air energi termal dengan jenis pulsajet (water pulse jet), (b). Jenis pompa

air energi termal dengan jenis Fluidyn Pump, (c). Jenis pompa air energi termal

dengan jenis Nifte Pump.

1.2 Batasan Masalah

  Pada tugas akhir ini akan diteliti pompa air energi termal dengan jenis

nifte (nifte pump). Dipilihnya pompa air energi termal dengan jenis nifte dengan

alasan jenis pompa air ini merupakan jenis yang paling sederhana, mempunyai

komponen yang mudah dibuat dan dapat dikembangkan dengan menggunakan

energi surya.

  3

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

Dalam penelitian ini digunakan beberapa batasan sebagai berikut:

  a. Penelitian ini akan dilakukan dengan menggunakan spritus sebagai sumber energi. Spritus akan digunakan untuk membakar pipa dan bidang bakar berbentuk persegi, dimana pipa memiliki diameter 0,75 inci, tebal 1m, dan panjang 20 cm sedangkan bidang bakar memiliki penampang dengan ukuran 20 cm x 20 cm dan tebal 0,5 mm.

  b. Rugi-rugi aliran air dalam pipa yang terjadi diabaikan.

  3

  c. Masa jenis (ρ) air yang digunakan adalah 1000 kg/m dan tidak mengalami perubahan sama sekali.

  2

d. Nilai gravitasi yang digunakan untuk perhitungan adalah 9,8 m/detik .

  e. Pada saat mencari data yang akan digunakan untuk menghitung daya spritus, dengan cara memanaskan air menggunakan bahan bakar spritus, panas yang dihasilkan oleh spritus seluruhnya diterima oleh air.

1.3 Tujuan Penelitian

  Tujuan penelitian antara lain:

  a. Membuat pompa air energi termal jenis nifte dengan menggunakan bidang bakar dengan ukuran 20 cm x 20 cm, tebal 0,5 mm dan pipa

dengan diameter 0,75 inci, panjang 20 cm dan tebal 1 mm.

b. Meneliti debit (Q) maksimun yang dihasilkan oleh pompa air energi termal jenis nifte air (nifte pump).

  4

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  c. Meneliti daya pompa air energi termal (Wp) dengan jenis nifte (nift- pump ).

  d. Meneliti efisiensi (η pompa) maksimum pompa air energi termal jenis nifte (nifte pump).

1.4 Manfaat

  

Manfaat yang akan didapat dari pembuatan tugas akhir ini adalah:

a. Menambah kepustakaan tentang pompa air energi termal.

  b. Membantu mahasiswa berlatih berpikir aktif, kritis, kreatif dan logis dalam menemukan penyelesaian masalah.

  c. Dapat dikembangkan ke penelitian selanjutnya sehingga diharapkan dapat diterapkan di masyarakat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian yang Pernah Dilakukan

  Penelitian mengenai pompa nifte ini sejauh sepengetahuan peneliti belum

banyak dilakukan, hanya beberapa penelitian saja yang dapat peneliti ketahui dari

proses pengumpulan sumber yang meneliti tentang pompa energi panas jenis

nifte.

  Teknologi NIFTE (Non Inertive Feedback thermofluidic Engine) dan

pompa sedang dikembangkan oleh Dr Tom Smith dan Dr Christos Markides.

  

Pompa nifte yang dibuat oleh Smith dan Markides masih belum sempurnah

namun telah dapat menghasilkan debit sebesar 480 liter/jam dengan energi panas

  2

yang diperoleh dari kolektor dengan luas 1 m dan panas yang dihasilkan

mencapai 600W. ( Smith, 2006 )

  Beberapa penelitian pompa air tenaga panas jenis lain seperti, penelitian

pada pompa air energi surya memperlihatkan bahwa waktu pengembunan uap

dipengaruhi oleh temperatur dan debit air pendingin masuk kondensor (Sumathy

et. al., 1995). Penelitian pompa energi panas berbasis motor stirling dapat secara

efektif memompa air dengan variasi head antara 2 m sampai 5 m (Mahkamov,

2003). Penelitian pompa air energi panas oleh Smith menunjukkan bahwa ukuran

kondenser yang sesuai dapat meningkatkan daya output sampai 56% (Smith,

  6

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

2005). Penelitian pompa air energi panas surya memperlihatkan bahwa waktu

pengembunan uap dipengaruhi oleh temperatur dan debit air pendingin masuk

kondensor (Sumathy et. al., 1995).

  Penelitian secara teoritis pompa air energi panas surya dengan dua macam

fluida kerja, yaitu n-pentane dan ethyl ether memperlihatkan bahwa efisiensi

pompa dengan ethyl ether 17% lebih tinggi dibanding n-pentane untuk tinggi head

6 m (Wong, 2000). Analisa termodinamika untuk memprediksi unjuk kerja

pompa air energi panas surya pada beberapa ketingian head memperlihatkan

bahwa jumlah siklus/hari tergantung pada waktu pemanasan fluida kerja dan

waktu yang diperlukan untuk pengembunan uap. Waktu pemanasan tergantung

pada jumlah fluida awal dalam sistem. Waktu pengembunan tergantung pada

luasan optimum koil pendingin (Wong, 2001).

  Penelitian lain yang pernah dilakukan seperti dalam Tugas Akhir

“Karakteristik Kolektor Surya CPC Untuk Pompa Air Energi Termal

Menggunakan Pompa Rendam” mampu menghasilkan Efisiensi sensibel kolektor

maksimum adalah 12,68 %, daya pemompaan maksimum adalah 0,0893 Watt.

  

Efisiensi sistem maksimum sebesar 0,132 %, faktor efisiensi maksimum adalah

57,218 % (Venti, 2009).

  Pada penelitian “Pompa Air Energi Termal dengan Evaporator 39 CC

dan Pemanas 266 Watt” mampu menghasilkan daya pompa (Wp) maksimum

adalah 0,139 watt, efisiensi pompa (η pompa) maksimum 0,060 % pada variasi

bukaan kran 30 ºC, dan debit (Q) maksimum 0,697 liter/menit pada variasi

  7

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

ketinggian head 1,75 m dan bukaan kran penuh atau 0 ºC dengan pendingin udara

(Suhanto, 2009).

  Selanjutnya dalam penelitian “Pompa Air Energi Termal dengan

Evaporator 44 CC dan Pemanas 78 Watt” mampu menghasilkan daya pompa

(Wp) maksimum adalah 0,167 watt, efisiensi pompa (ηpompa) maksimum 0,213

%, dan debit (Q) maksimum 0,584 liter/menit pada variasi ketinggian head 1,75 m

dan bukaan kran 0ºC dengan pendingin udara (Triyono, 2009).

Gambar 2.1. Pompa Air Energi Termal Jenis Pulse Jet

  ( Sumber : Triyono 2009)

Gambar 2.2. Dimensi Evaporator ( Sumber : Triyono 2009)

  8

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Penelitian terbaru dilakukan dengan judul penelitian “Pompa Air Energi

Termal Menggunakan Evaporator 2 Pipa Pararel” mampu menghasilkan daya

pompa (Wp) maksimum sebesar 0,0148 watt, efisiensi pompa (ηpompa)

maksimum sebesar 0,03 % dan debit (Q) sebesar maksimum 0,588 liter/menit

pada variasi ketinggian 1,5 m dan pipa osilasi ½ inci tanpa pendingin (Putra,

2010).

2.2 Dasar Teori

  Pompa air energi termal pada umumnya menggunakan jenis nifte (Gambar

2.2, Gambar 2.3 dan Gambar 2.4), pompa air energi termal dengan jenis (pulsa jet

air) (Gambar 2.1 dan Gambar 2.5), serta pompa air energi termal dengan jenis

fluidyn (Gambar 2.7 dan Gambar 2.8). Pada penelitian ini dibuat pompa energi

termal jenis nifte (nifte pump) dengan menggunakan fluida kerja spirtus karena

merupakan jenis pompa air energi termal yang paling sederhana dibandingkan

yang lain.

  Prinsip kerja jenis nifte pump seperti gambar 2.2 Nifte pump memiliki dua

silinder vertikal (1 dan 2) yang terhubung pada bagian atas (3), Sambungan lain

terdapat di bagian bawah menggunakan katup penghambat atau penutup (4). Pada

saat tekanan uap yang dihasilkan oleh evaporator meningkat (5), fluida (2) akan

menekan beban atau fluida sistem (7) mengalir keluar. Selanjutnya pada proses

penghisapan terjadi ketika uap air mengembun dengan bantuan kondenser, hal ini

terus terulang secara terus menerus.

  9

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 2.3. Pompa air tenaga panas jenis nifte ( Sumber : Anonim, 2007)Gambar 2.4. Pompa air tenaga panas matahari jenis nifte ( Sumber :

  Anonim, 2007)

  10

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 2.5. Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump ( Sumber : Smith 2005 )Gambar 2.6. Pompa Air Energi Termal Jenis Pulse Jet

  ( Sumber : Smith 2005)

  11

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Keterangan bagian-bagian pulse jet :

  1. Fluida air

  5. Tuning pipe

  2. Sisi uap

  6. Katup hisap

  3. Sisi panas

  7. Katup buang

  4. Sisi dingin Prinsip kerja pompa air jenis pulsa jet (water pulse jet pump) adalah

sebagai berikut: Evaporator dan sistem yang berisi air mula mula dipanaskan

dengan pemanas bahan bakar spritus. Evaporator berfungsi untuk menguapkan

fluida kerja air sehingga terjadi osilasi. Pada saat menerima uap bertekanan, air

dalam sistem terdorong keluar melalui saluran buang, kemudian uap mengalami

pengembunan. Pada saat pengembunan uap ini menyebabkan tekanan dalam

pompa turun (dibawah tekanan atmosfir atau vakum) sehingga air dari sumber

masuk atau terhisap mengisi sistem, dan proses langkah tekan pompa akan terjadi

kembali, karena uap bertekanan yang baru dari evaporator masuk ke dalam

pompa. Setiap satu langkah tekan pompa (karena uap bertekanan masuk pompa)

dan satu langkah hisap (karena uap mengembun karena pendinginan) disebut satu

siklus tetapi siklus ini berlangsung cepat. Pompa ini dilengkapi dengan dua buah

katup satu arah masing-masing pada sisi hisap dan sisi tekan. Fungsi katup adalah

agar pada langkah tekan air mengalir ke tujuan dan tidak kembali ke sumber.

  12

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 2.7. Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump ( Sumber : Smith

  2005 ) Keterangan bagian-bagian Fluidyn Pump :

  1. Displacer

  6. Katup hisap

  2. Penukar panas

  7. Katup buang

  3. Pemicu regenerasi

  8. Sisi volume mati

  4. Penukar panas

  9. Pengapung

  5. Tuning pipe

  13

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Prinsip kerja jenis fluidyn pump ialah pada bagian yang dipanasi

menghasilkan udara dengan tekanan dan temperatur tertentu, sehingga fluida di

bagian sisi panas turun dan memberikan tekanan pada bagian sisi dingin yang

menyebabkan air terdorong keluar. Selanjutnya pada proses penghisapan terjadi

karena uap di bagian sisi panas mengalami pengembunan disertai dengan bantuan

penukar panas, kemudian fluida pada sisi dingin menggantikan atau mengisi

kembali fluida sistem di bagian sisi panas

2.3 Persamaan yang Digunakan

  Frekuensi dapat dihitung dengan menggunakan rumus : f = (Hz) (2.1) dengan : n : banyak langkah osilasi t : waktu yang diperlukan (detik) Kecepatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : v = f x C (m/detik) (2.2) dengan : f : frekuensi C : panjang langkah

  14

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

Debit pemompaan yaitu jumlah volume yang dihasilkan tiap satuan waktu (detik)

dapat dihitung dengan persamaan :

  3 Q = A x v (m /detik) (2.3) dengan :

2 A : luas penampang selang (m )

  v : kecepatan alir air (m/detik) Tekanan yang dihasilkan pompa dapat dihitung dengan : P = ρ x g x H (2.4) dengan :

  3 ρ : massa jenis air (kg/m )

  2 g : percepatan grafitasi (m/s ) H : head pemompaan (m)

Daya pemompaan yang dihasilkan nifte pump dapat dihitung dengan persamaan :

Wn = P x Q x v x f (2.5) dengan :

3 P : tekanan yang dihasilkan (kg/m ) f : frekuensi (Hz)

  v : kecepatan alir air (m/detik)

  3

  15

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Untuk mengetahui daya spiritus, harus dilakukan eksperimen sederhana

terlebih dahulu. Uji coba dilakukan dengan cara memanaskan air dan spritus

digunakan sebagai fluida kerjanya. Air digunakan sebagai pendekatan untuk

menghitung daya spirtus, karena air kapasitasnya diketahui dan mudah didapat:

  W spiritus = (2.6)

( Sumber : Ranald, 1986)

dengan : m : masa (kg) Cp : kalor jenis (J/kg

  C) T : perubahan suhu ( C)

  ∆ t : waktu (detik) Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antara daya

pemompaan yang dihasilkan selama waktu tertentu dengan besarnya daya fluida

yang dihasilkan. Efisiensi pompa dapat dihitung dengan persamaan :

  W n 100 %

  η = (2.7) pompa Wspiritus

  

( Sumber : Ranald, 1986)

  16

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  dengan : Wp : daya pemompaan (watt) Wspritus : daya spiritus (watt) Daya pemompaan yang dihasilkan pompa air dapat dihitung dengan persamaan

  W . g . Q . H (2.8)

  = ρ P ( Sumber : Ranald, 1986)

  Dengan:

  3 : massa jenis air (kg/m )

  ρ

  2 g : percepatan gravitasi (m/s )

3 Q : debit pemompaan (m /s)

  H : head pemompaan (m) Perhitungan debit air yang dikeluarkan oleh pompa

  V (2.9)

  Q = t (Sumber : Ranald, 1986)

  Dengan:

3 V : volume air keluaran (m )

  t : waktu yang diperlukan (detik) Efisiensi pompa dapat dihitung dengan persamaan :

W

P

  100 % η = pompa Wspiritus (2.10)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III METODE PENELITIAN .

3.1. Skema Alat Penelitian

  Sistem pompa energi termal jenis nifte ini terdiri dari dua bagian utama,

yaitu bagian saluran air dan pompa (evaporator). Sistem saluran air menggunakan

pipa dan disusun pada rangka yang terbuat dari pelat besi siku. Pompa akan

dihubungkan ke sistem saluran air dengan bantuan pipa dengan klep.

  9

  8

  1

  4

  2

  3

  5

  6

  ¾ inci

  7 Gambar 3.1. Skema Alat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Keterangan :

  1. Pendingin 6. Kondensor

  2. Karet tahan panas 7. Keran

  3. Evaporator 8. Lubang udara

  4. Pipa nifte 9. Pipa pengembunan

  5. Pipa osilasi

Selain alat utama seperti Gambar 3.1, digunakan alat-alat pendukung sebagai

berikut:

  a. Stopwatch Alat ini digunakan untuk mengukur waktu air mulai mengalir sampai air berhenti mengalir.

  b. Termokopel Dipakai untuk mengetahui suhu.

  c. Gelas ukur Dipakai untuk menghitung volume air yang dikeluarkan oleh pompa.

3.2. Prinsip Kerja Alat

  Pompa air yang digunakan adalah pompa air jenis nifte. Prinsip kerja jenis

nifte ialah pada bagian yang dipanasi menghasilkan uap, sehingga fluida di