PENGARUH KONDISI KERJA PADA PENDINGIN ABSORBSI AMONIAK AIR

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

i

PENGARUH KONDISI KERJA PADA PENDINGIN ABSORBSI

AMONIAK AIR

TUGAS AKHIR

  Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

  Program Studi Teknik Mesin

  

Diajukan Oleh:

ALBERTUS RONITUA SIPAYUNG

NIM :075214030

  

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2012

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

ii

WORKING CONDITIONS EFFECT ON AMMONIA WATER

ABSORPTION REFRIGERATION

FINAL PROJECT

  Presented as fulfillment of the Requirements To obtain the Sarjana Teknik Degree

  Mechanical Engineering Study Programme Mechanical Engineering

  

By:

ALBERTUS RONITUA SIPAYUNG

STUDENT NUMBER : 075214030

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

  

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2012

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

  

INTISARI

  Di negara-negara berkembang seperti Indonesia kebutuhan akan sistem pendingin untuk pengawetan penyimpanan hasil pertanian atau vaksin dirasakan semakin meningkat. Sistem pendinginan yang ada saat ini kebanyakan bekerja dengan sistem kompresi uap menggunakan energi listrik dan refrijeran sintetik. Tapi bagi daerah yang belum memiliki jaringan listrik sistem pendingin tidak dapat dirasakan, sehingga sistem pendingin sederhana yang bekerja tanpa energi listrik merupakan alternatif pemecahan permasalahan kebutuhan sistem pendingin di daerah seperti ini, selain itu refrijeran sintetik akan mempunyai dampak negatif pada lingkungan. Salah satu sistem pendingin yang tidak memerlukan energi listrik adalah sistem pendingin absorbsi amoniak-air. Sistem pendingin absorbsi amoniak-air hanya memerlukan energi panas untuk dapat bekerja. Amoniak dan air bukan merupakan refrijeran sintetik sehingga dampak negative terhadap lingkungan tidak dapat terjadi. Tujuan penelitian ini adalah membuat dua model pendingin absorbsi sederhana dengan refrijeran amoniak dan mengetahui unjuk kerja dan suhu pendinginan yang dapat dihasilkan pada kedua alat absorbsi tersebut.

  Alat pendingin absorbsi pada penelitian ini terdiri dari 2 (dua) konfigurasi alat yang meliputi alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm dan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm. Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat adalah steinless steel. Variabel yang diukur dalam penelitian ini adalah suhu generator ( ), suhu generator bagian atas ( ), suhu evaporator ( ), suhu pendingin evaporator ( ), suhu dinding kotak pendingin ( ), suhu udara kotak pendingin ( ), tekanan evaporator (P), dan waktu pencatatan data (t). .

  Untuk pengukuran suhu digunakan termokopel dan untuk pengukuran tekanan digunakan manometer. Variabel yang divariasikan adalah pengaruh tekanan, pemanasan generator, pendindinginan generator, dan variasi pendinginan evaporator. Suhu terendah yang dihasilkan pada evaporator terdapat pada variasi tekanan 1220 kPa (12,2 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan air, 900 ml amoniak 30%, menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 17 cm. Dan, pada variasi tekanan 1260 kPa (12,6 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan air, 1100 ml amoniak 30%, menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm.Pada hasil penelitian menunjukkan Suhu evaporator terendah yang dapat dihasilkan adalah -5°C. Kata kunci : absorbsi, evaporator,generator,tekanan,suhu

  

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR

  

viii

  Puji dan syukur saya hadiratkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya tugas akhir ini yang berjudul “Pengaruh Tekanan pada pendinginan Absorbsi Amoniak Air ” dapat diselesaikan dengan baik dan merupakan salah satu persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 program studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

  Dalam penyusunan laporan naskah ini juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada :

  1. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

  2. Ir P.K Purwadi M.T. selaku Ketua Program studi Teknik Mesin dan selaku pembimbing akademik

  3. Bapak Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. selaku dosen pembimbing tugas akhir yang telah mendampingi dan memberikan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  4. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan materi selama kuliah di Universitas Sanata Dharma.

  5. Laboran (Ag. Rony Windaryawan) yang telah membantu memberikan ijin dalam penggunakan fasilitas yang diperlukan dalam penelitian ini.

  6. Orang tua saya yang telah memberikan motifasi paling kuat dan membiayai penulis dalam menyelesaikan kuliah dan tugas akhir ini, dan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

ix

  Saudara-saudara saya yang telah mendukung dan memberikan semangat kepada saya.

  7. Teman – teman yang turut membantu menyelesaikan tugas akhir ini, seluruh Mahasiswa Universitas Sanata Darma jurusan teknik mesin angkatan 2007 dan 2008.

  8. Teman-teman kost Basecamp elektro yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  9. Pihak-pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu, yang telah memberikan dorongan dan bantuan dalam wujud apapun selama penyusunan skripsi ini Penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan dalam penyusunan laporan ini karena keterbatasan pengetahuan yang belum diperoleh, oleh karena itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari berbagai pihak yang bersifat membangun dalam penyempurnaan tugas ini. Semoga karya ini berguna bagi mahasiswa Teknik Mesin dan pembaca lainnya. Apabila ada kesalahan dalam penulisan naskah ini penulis mohon maaf. Terima kasih.

  Yogyakarta, 3 Januari 2012 Penulis

  

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 GAMBAR ............................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................... xv

  

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

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

  1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 2

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

  1.4 Manfaat Penelitian .................................................................................... 3

  

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA............................................................................. 4

  2.1 Dasar Teori ............................................................................................... 4

  2.2 Penelitian Yang Pernah Dilakukan ..................................................... 6 x

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

BAB III. METODE PENELITIAN...........................................................................8

  3.1 Skema Alat .............................................................................................. ..8

  3.2 Variabel Yang Divariasikan ...................................................................... ..9

  3.3 Variabel Yang Diukur ............................................................................... 10

  3.4 Langkah Penelitian ................................................................................... 11

  3.5 Langkah Pengambilan Data ...................................................................... 12

  

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 23

  4.1 Data Penelitian .......................................................................................... 23

  4.2 Pembahasan ............................................................................................... 51

  

BAB V. PENUTUP ................................................................................................... 54

  5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 54

  5.2 Saran ......................................................................................................... 55

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 56

LAMPIRAN.............................................................................................................. 57

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Siklus pendinginan absorbsi

  4 Gambar 3.1 Skema alat pendingin absorbsi

  8 Gambar 3.2 Skema pipa celup pendingin absorbsi

  9 Gambar 4.1a Grafik perbandingan temperatur pada variasi tekanan 1220 kPa (12,2 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan air, 1100 ml amoniak 30 % alat absorbsi dengan pipa celup 17 cm

  39 Gambar 4.1b Grafik perbandingan temperatur pada variasi tekanan 1220 kPa (12,2 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan air, 1100 ml amoniak 30 % alat absorbsi dengan pipa celup 17 cm

  40 Gambar 4.2a Grafik perbandingan temperatur pada variasi tekanan 1260 kPa (12,6 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan air, 1300 ml amoniak 30 % alat absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm

  41 Gambar 4.2b Grafik perbandingan temperatur pada variasi tekanan 1260 kPa (12,6 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan air, 1300 ml amoniak 30 % alat absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm

  42

  xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.3 Grafik perbandingan suhu T3 pada evaporator dengan variasi tekanan. Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup

  17 cm, 900 ml amoniak 30 %.

  43 Gambar 4.4 Grafik perbandingan suhu T3 pada evaporator dengan variasi tekanan. Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,8 cm, 1300 ml amoniak 30 %.

  44 Gambar 4.5 Grafik perbandingan suhu T3 pada evaporator dengan variasi pemanasan generator. Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %.

  45 Gambar 4.6 Grafik perbandingan suhu T3 pada evaporator dengan variasi pendinginan generator. Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %.

  47 Gambar 4.7 Grafik perbandingan suhu T3 pada evaporator dengan variasi pendinginan evaporator. Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %.

  48 Gambar 4.8 Grafik perbandingan COP

  50

  xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Data dengan variasi tekanan 540 kPa (5,4 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendingin evaporator dengan air, 900 ml

  amoniak 30 % , menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 17 cm

  23 Tabel 4.2. Data dengan variasi tekanan tekanan 540 kPa (5,4 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan air, 1300 ml amoniak 30 %, menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm.

  24 Tabel 4.3. Data dengan variasi tekanan 1000 kPa (10 bar), pemanasan generato rmenggunakan kompor, pendingin evaporator dengan air, 900 ml amoniak 30 % , menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 17 cm

  26 Tabel 4.4. Data dengan variasi tekanan 1000 kPa (10 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendingin evaporator dengan air, 1300 ml amoniak 30 % , menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm

  27 Tabel 4.5. Data dengan variasi tekanan 1220 kPa (12,2 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendingin evaporator dengan air, 900 ml amoniak 30 % , menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 17 cm

  28

  xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 4.6. Data dengan variasi tekanan 1260 kPa (12,6 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendingin evaporator dengan air,

  1300 ml amoniak 30 % , menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm

  30 Tabel 4.7. Data dengan variasi pemanasan generator menggunakan air panas, tekanan 420 kPa (4,2 bar), pemanasan generator menggunakan air panas (pendidihan air panas menggunakan heater),pendinginan evaporator dengan air,900 ml amoniak 30 %, menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 17 cm

  32 Tabel 4.8. Data dengan variasi pendinginan generator menggunakan udara, tekanan 1270 kPa (12,7 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan air, 900 ml amoniak 30 %, menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 17 cm

  33 Tabel 4.9. Data dengan variasi pendinginan generator menggunakan udara, tekanan 1270 kPa (12,7 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan air, 1300 ml amoniak 30 %, menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm

  35 Tabel 4.10. Data dengan variasi pendinginan evaporator menggunakan udara, tekanan 1560 kPa (15,6 bar), pemanasan generator menggunakan kompor, pendinginan evaporator dengan udara, 900 ml amoniak 30 %, menggunakan alat absorbsi dengan pipa celup 17 cm

  39

  xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Di negara-negara berkembang seperti Indonesia, kebutuhan akan sistem pendingin untuk pengawetan/penyimpanan bahan makanan, hasil panen, hasil perikanan atau vaksin imunisasi massal untuk mengontrol wabah penyakit dan keperluan lainnya dirasakan semakin meningkat. Pada saat ini sistem pendinginan yang ada kebanyakan bekerja dengan sistem kompresi uap menggunakan energi listrik dan refrijeran sintetik seperti : R-11, R-12, R-22, R-134a, dan R-502.

  Masalah yang ada pada saat ini dengan sistem pendingin kompresi uap adalah belum semua desa dan daerah terpencil memiliki jaringan listrik sehingga sistem pendingin sederhana yang dapat bekerja tanpa adanya jaringan listrik merupakan alternatif pemecahan permasalahan kebutuhan sistem pendingin di daerah pedesaan atau terpencil seperti ini. Selain itu refrijeran sintetik mempunyai dampak negatif pada lingkungan sekitar seperti merusak lapisan ozon dan dapat menimbulkan pemanasan global.

  Salah satu sistem pendingin yang tidak memerlukan energi listrik adalah sistem pendingin absorbsi amoniak-air. Sistem pendingin absorbsi amoniak-air hanya memerlukan energi panas untuk dapat bekerja. Energi panas dapat berasal dari pembakaraan kayu, bahan bakar minyak dan gas bumi. Tetapi energi panas

  1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  2

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  juga dapat berasal dari buangan proses industri, biomassa, biogas atau dari energi alam seperti panas bumi dan Pemanfaatan energi surya. Amoniak-air bukan merupakan refrijeran sintetik sehingga resiko kerusakan alam seperti yang dapat disebabkan dari sistem pendingin kompresi uap yang menggunakan refrijeran sintetik tidak terjadi. Desain pendingin energi panas untuk negara-negara berkembang haruslah sederhana dan mudah perawatannya dengan kata lain harus dapat dibuat,diperbaiki oleh industri lokal dan mudah digunakan oleh semua orang .

1.2 Rumusan Masalah

  Temperatur terendah yang dapat dicapai tergantung pada tekanan pada evaporator, temperatur fluida pendingin kondenser, konstruksi generator dan konsentrasi amoniak dalam generator. Unjuk kerja pendingin tergantung pada unjuk kerja evaporator dan generator. Unjuk kerja generator selain ditentukan oleh kemampuan generator dalam menghasilkan uap (pada proses pemanasan) juga tergantung pada kemampuan generator melakukan penyerapan amoniak dalam air (pada saat proses pendinginan). Pada penelitian ini generator juga berfungsi sebagai absorber. Unjuk kerja evaporator dan generator tergantung pada bentuk konstruksi evaporator dan generator. Pada penelitian ini sistem pendinginan kondenser, konsentrasi amoniak, dan konstruksi generator akan divariasikan dan diamati bagaimana pengaruhnya terhadap temperatur pendinginan dan unjuk kerja yang dapat dihasilkan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  3

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  1.3 Tujuan Penelitian

  Tujuan yang ingin dicapai oleh peneliti yaitu :

  a. Membuat model pendingin absorbsi sederhana dengan bahan yang ada di pasar lokal dan teknologi yang didukung kemampuan industri lokal b. Membandingkan variasi tekanan, variasi pendinginan generator ,variasi pemanasan generator dan pendinginan evaporator pada alat absorbsi amoniak air.

  c. Mengetahui koefisien prestasi dan temperatur pendinginan yang dapat dihasilkan.

  1.4 Manfaat Penelitian

  Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini : a. Menambah kepustakaan teknologi pendingin sistem absorbsi.

  b. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat prototipe dan produk teknologi pendingin absorbsi yang dapat diterima masyarakat/industri sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan.

c. Mengurangi ketergantungan penggunaan dan minyak bumi dan listrik.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

  Pendingin absorbsi umumnya terdiri dari 4 (empat) komponen utama yaitu: (1) absorber, (2) generator, (3) kondensor dan (4) evaporator. Pada penelitian ini model pendingin absorbsi yang dibuat terdiri dari dua komponen karena komponen absorber dan generator disatukan, dan komponen kondensor dan evaporator disatukan.

Gambar 2.1 Siklus pendinginan absorbsi

  Siklus pendinginan absorbsi terdiri dari proses absorbsi (penyerapan) refrijeran (amoniak) kedalam absorber (air) dan proses pelepasan refrijeran dari absorber (proses desorbsi) proses ini dapat dilihat pada gambar 2.1. Proses

  4

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  absorbsi dan desorbsi terjadi pada absorber (pada penelitian ini pada generator). Pada proses desorbsi generator memerlukan energi panas dari sumber panas. Energi panas dapat berasal dari pembakaraan kayu, bahan bakar minyak dan gas bumi, buangan proses industri, biomassa, biogas atau dari energi alam seperti panas bumi dan energi surya, untuk kepraktisan pada penelitian ini digunakan pemanas listrik yang dapat diatur dayanya sebagai sumber panas. Energi panas menaikkan temperatur campuran amoniak-air yang ada di dalam generator. Karena amoniak mempunyai titik didih yang lebih rendah dibanding air maka amoniak akan mendidih terlebih dahulu. Uap amoniak ini mengalir dari generator menuju evaporator melalui kondenser. Di dalam kondenser uap amoniak mengalami pendinginan dan mengembun. Cairan amoniak di dalam tabung kondensor (juga berfungsi sebagai evaporator) mengalami ekspansi sehingga tekanannya turun. Karena tekanan amoniak di dalam evaporator turun maka

  °

  temperaturnya dapat turun sampai dibawah 0

  C. Evaporator umumnya diletakkan di dalam kotak pendingin. Di dalam kotak pendingin tersebut diletakkan bahan- bahan yang akan didinginkan. Karena mendinginkan bahan maka cairan amoniak dalam evaporator akan menguap dan mengalir kembali ke dalam generator. Di dalam generator uap amoniak tersebut diserap oleh air, proses ini disebut absorbsi. Siklus tersebut akan berlangsung terus selama ada sumber panas. Selama proses desorbsi pendinginan di dalam evaporator tidak dapat terjadi karena seluruh amoniak berada di dalam generator, oleh karena proses pendinginan tidak

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  6

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  berlangsung secara kontinyu maka pendinginannya dikatakan berlangsung secara intermitten.

  Unjuk kerja pendingin absorbsi umumnya dinyatakan dengan koefisien

  Absorbsi

  prestasi absorbsi (COP ) dan dapat dihitung dengan persamaan:

  =

  (1)

2.2 Penelitian Yang Pernah Dilakukan

  Beberapa penelitian pendingin absorbsi menggunakan zeolit-air dengan energi surya yang pernah dilakukan diantaranya oleh Hinotani (1983) mendapatkan bahwa harga COP sistem pendingin adsorpsi surya menggunakan

  ° zeolit-air akan medekati konstan pada temperatur pemanasan 160 C atau lebih.

  Grenier (1983) melakukan eksperimen sistem pendingin adsorpsi surya menggunakan zeolit-air dan mendapatkan harga COP sebesar 0,12. Pons (1986) meneliti pendingin adsorpsi zeolit-air tetapi COP nya hanya 0,1. Zhu Zepei (1987) melakukan pengetesan pada sistem pendingin adsorpsi surya menggunakan zeolit- air dengan kolektor plat datar dan kondensor berpendingin udara mendapatkan COP yang rendah sebesar 0,054 modifikasi yang dilakukan dengan memvakumkan sistem dan penggunaan reflektor datar tidak banyak menaikkan harga COP. Kreussler (1999) melakukan penelitian dan hasilnya adalah dengan

  °

  pemanasan 150 C didapatkan energi pendinginan sebesar 250 kJ per kilogram zeolit. Sebuah penyimpan dengan volume 125 L dapat didinginkan menggunakan

  2

  kolektor seluas 3 m . Ramos (2003) mendapatkan COP sebesar 0,25 dengan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  7

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  menggunakan kolektor parabola secara terpisah dari sistem pendingin sehingga setiap kali diperlukan proses pemvakuman. Sistem yang dipakai Ramos tidak menggunakan kondensor, Ramos juga mendapatkan kapasitas adsorpsi zeolit

  °

  mencapai optimal dengan pemanasan tabung zeolit sebesar 250

  C. Penelitian- penelitian tersebut menggunakkan zeolit yang diproduksi di Jerman, Slovnaft- Czech, dan Perancis

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Skema Alat

  Alat yang dibuat meliputi beberapa bagian yang bisa dirangkai menjadi satu. Di bawah ini adalah 2 gambar skema alat yang dibuat.

  5

  5

  4

  4

  2

  2

  3

  6

  3

  1

1 Dengan pipa celup 8,5cm

  Dengan pipa celup 17 cm

Gambar 3.1 Skema alat pendingin absorbsi

  Keterangan :

  1.Generator yang juga sekaligus sebagai absorber

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  9

  2. Keran

  3. Kondensor sekaligus Evaporator

  4. Manometer

  5. Saluran untuk menampung amoniak yang akan dimasukkan ke alat. Bagian ini bisa diganti dengan pentil saat alat akan divakum.

  6. Receiver

  17 cm 8,5cm

  Pipa celup 17 cm Dengan pipa celup 8,5 cm

Gambar 3.2 Skema pipa celup pendingin absorbsi

3.2 Variabel Yang Divariasikan

  1. Variasi tekanan yaitu : 540 kPa (5,4 bar), 1000 kPa (10 bar),1220 kPa (12,2 bar),1260 kPa (12,6 bar)

  2. Variasi pemanasan generator:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  10

• Pemanasan generator menggunakan Kompor.
• Pemanasan generator menggunakan air panas.

  3. Variasi pendinginan generator: - Generator dengan pendingin air.

• Generator dengan pendingin udara.

  4. Variasi pendinginan pada evaporator: - Evaporator menggunakan pendingin air.

• Evaporator menggunakan pendingin udara.

3.3 Variabel Yang Diukur

  1

  1. Temperatur generator (T )

  2

  2. Temperaturgenerator bagian atas (T )

  3

  3. Temperatur evaporator (T )

  4

  4. Temperatur lingkungan sekitar evaporator (T )

  

5

  5. Temperatur dinding kotak pendingin (T )

  6

  6. Temperatur lingkungan kotak pendingin (T )

  E

  7. Tekanan evaporator (P )

  8. Waktu pencatatan data (t) Untuk pengukuran temperatur digunakan termokopel dan untuk pengukuran tekanan digunakan manometer.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  11

3.4 Langkah penelitian

  1. Penelitian diawali dengan penyiapan alat seperti pada gambar 3.1

  2. Alat dipasang termokopel pada tempat yang akan diukur suhunya

  3. Alat divakumkan menggunakan pompa vakum

  4. Alat diisi dengan campuran amoniak-air. amoniak-air yang dijual di pasaran konsentrasinya tidak jauh berbeda ( kurang lebih 30% ).

  5. Pengambilan data dilakukan dengan memvariasikan tekanan, variasi pada pemanasan generator, dan variasi pada pendinginan evaporator pada kedua alat.

  ( langkah pengambilan data dapat dilihat pada halaman 12).

  6. Pengambilan data dilakukan tiap 5 menit pada saat proses disorbsi, 10 menit pada saat proses pendinginan generator, dan 5 menit pada saat proses absorbsi terjadi.

  1

  7. Data yang dicatat adalah temperatur generator (T ), temperatur generator

  2

  3

  bagian atas (T ), temperatur evaporator (T ), temperatur lingkungan evaporator

  4 (T ), tekanan generator (P) dan waktu pencatatan data (t).

  Pengolahan dan analisa data diawali dengan melakukan perhitungan pada parameter parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan (1).

  Analisa akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik hubungan :

  1. Hubungan temperatur di bagian-bagian pendingin dengan waktu pencatatan data untuk semua variasi jenis fluida pendingin kondenser dan tekanan evaporator.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  12

  2. Hubungan tekanan di evaporator dengan suhu di evaporator untuk semua variasi jenis fluida pendingin kondenser, tekanan evaporator, konsentrasi amoniak-air dan konstruksi generator.

  3. Hubungan koefisien prestasi dengan waktu pencatatan data untuk semua variasi jenis fluida pendingin kondenser, tekanan evaporator, konsentrasi amoniak-air dan konstruksi generator.

3.5 Langkah Pengambilan Data

  a. Tekanan 540 kPa (5,4 bar)

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.1.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.2.

  b. Tekanan 1000 kPa ( 10 bar )

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  13

  evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.3.

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.4.

  c. Tekanan 1220 kPa ( 12,2 bar )

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.5.

  d. Tekanan 1260 kPa (12,6 bar )

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.6.

  2. Variasi pada pemanasan generator

  a. Pemanasan generator menggunakan Kompor

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  14

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 540 kPa (5,4 bar ). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.1.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 540 kPa (5,4 bar ). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.2.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1000 kPa (10 bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.3.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1000 kPa (10 bar). Selanjutnya dilakukan proses

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  15

  pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.4.

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1220 kPa (12,2 bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.5.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1250 kPa (12,6 bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.6.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1270 kPa (12,7 bar), kemudian dilanjutkan dengan proses absorbsi tanpa melalui proses pendinginan generator. Data dapat dilihat pada tabel 4.8.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  16

  evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi, Tekanan yang dihasilkan adalah 1270 kPa (12,7 bar), kemudian dilanjutkan dengan proses absorbsi tanpa melalui proses pendinginan generator. Data dapat dilihat pada tabel 4.9.

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator menggunakan pendingin udara pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1560 kPa (15,6 bar), Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.10.

  b. Pemanasan generator menggunakan air panas

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan media air panas (pendidihan air panas menggunakan heater), dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dapat dihasilkan adalah 420 kPa (4,2bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator mengunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.7.

  3. Variasi pendinginan generator

  a. Generator dengan pendingin air

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  17

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 540 kPa (5,4 bar ). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.1.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 540 kPa (5,4 bar ). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.2.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1000 kPa (10 bar ). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.3.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1000 kPa (10 bar). Selanjutnya dilakukan proses

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  18

  pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.4.

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1220 kPa (12,2 bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.5.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1260 kPa (12,6 bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.6.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator menggunakan pendingin udara pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1560 kPa (15,6 bar), Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.10.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  19

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan media air panas (pendidihan air panas menggunakan heater), dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dapat dihasilkan adalah 420 kPa (4,3bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator mengunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.7.

  b. Generator dengan pendingin udara

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1270 kPa (12,7 bar), kemudian dilanjutkan dengan proses absorbsi tanpa melalui proses pendinginan generator. Data dapat dilihat pada tabel 4.8.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi, Tekanan yang dihasilkan adalah 1270 kPa (12,7 bar), kemudian dilanjutkan dengan proses absorbsi tanpa melalui proses pendinginan generator. Data dapat dilihat pada tabel 4.9.

  4. Variasi pendinginan pada evaporator

  a. Evaporator menggunakan pendingin air

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  20

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 540 kPa (5,4 bar ). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.1.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 540 kPa (5,4 bar ). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.2.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor listrik dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1000 kPa (10 bar ). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.3.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1000 kPa (10 bar). Selanjutnya dilakukan proses

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  21

  pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.4.

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1220 kPa (12,2 bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.5.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1260 kPa (12,6 bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator menggunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.6.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dihasilkan adalah 1270 kPa (12,7 bar), kemudian dilanjutkan dengan proses absorbsi tanpa melalui proses pendinginan generator. Data dapat dilihat pada tabel 4.8.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  22

• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 8,5 cm, 1300 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan kompor dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi, Tekanan yang dihasilkan adalah 1270 kPa (12,7 bar), kemudian dilanjutkan dengan proses absorbsi tanpa melalui proses pendinginan generator. Data dapat dilihat pada tabel 4.9.
• Menggunakan alat pendingin absorbsi dengan pipa celup 17 cm, 900 ml amoniak 30 %, pemanasan generator menggunakan media air panas (pendidihan air panas menggunakan heater), dan evaporator pendingin air pada saat proses disorbsi. Tekanan yang dapat dihasilkan adalah 420 kPa (4,3bar). Selanjutnya dilakukan proses pendinginan generator mengunakan air, pada saat proses absorbsi generator didinginkan menggunakan air. Data dapat dilihat pada tabel 4.7.

  a. Evaporator menggunakan pendingin udara