PENDINGIN ABSORBSI AMONIA-AIR KAPASITAS 900 cc MENGGUNAKAN PIPA CELUP 17 cm

  

PENDINGIN ABSORBSI AMONIA-AIR KAPASITAS 900 cc

MENGGUNAKAN PIPA CELUP 17 cm

TUGAS AKHIR

  Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin

  Diajukan Oleh:

  

NIM : 085214007

ABIMAEL SONY YUDHOKUSUMO

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  AMMONIA-WATER ABSORPTION REFRIGERATION WITH 900 cc CAPACITY USING 17 cm IMMERSE PIPE FINAL PROJECT

  Presented as partitial fulfilment of the requirement as to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering

  By:

  Student Number : 085214007 ABIMAEL SONY YUDHOKUSUMO MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2011

  

ABSTRAK

  Di negara-negara berkembang seperti Indonesia kebutuhan akan sistem pendingin semakin meningkat. Sistem pendingin pada umumnya digunakan untuk mengawetkan makanan, hasil pertanian, obat-obatan, vaksin, dan sebagainya. Sistem pendingin yang ada pada saat ini umumnya menggunakan sistem kompresi uap dengan berbagai macam tipe refrijeran sintetik misalnya R- 134a, R22, R11, dan sebagainya. Selain membutuhkan energi listrik pada sistem kompresi uap ini, kebocoran akan refrijeran yang digunakan akan menimbulkan kerusakan lapisan ozon, sehingga untuk mengatasi permasalahan ini dibutuhkan sistem pendingin sederhana yang dapat bekerja tanpa menggunakan energi listrik. Salah satu sistem pendingin tersebut adalah sistem pendingin absorbsi amonia-air. Sistem pendingin absorbsi amonia-air hanya memerlukan energi panas untuk dapat bekerja selain itu amonia dan air bukan merupakan refrijeran sintetik sehingga dampak negatif kerusakan pada lapisan ozon tidak terjadi. Tujuan penelitian ini adalah membuat model pendingin absorbsi amonia-air dengan amonia sebagai refrijeran dan mengetahui unjuk kerja dan temperatur pendinginan yang dapat dihasilkan.

  Alat penelitian terdiri dari generator, katup fluida satu arah dan evaporator. Generator mempunyai tinggi 20 cm dengan diameter 10 cm, katup fluida satu arah mempunyai tinggi 10 cm dengan diameter 10 cm, dan evaporator mempunyai lebar 6 cm dengan diameter 10 cm. Di dalam generator terdapat 2 (dua) komponen yaitu pipa celup sepanjang 20 cm dan pipa uap setinggi 20 cm. Pipa celup tersebut berada di antara katup fluida satu arah sepanjang 3 cm dan berada di dalam generator sepanjang 17 cm. Pipa celup berfungsi sebagai jalan masuknya uap amonia saat proses absorbsi agar uap amonia dengan cepat bercampur dan terserap oleh air sedangkan pipa uap berfungsi untuk jalan mengalirnya uap amonia ke evaporator saat proses desorbsi. Dalam penelitian ini generator berfungsi juga sebagai absorber dan evaporator berfungsi juga sebagai kondensor.

  Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat adalah stainless steel. Variabel yang diukur dalam penelitian ini adalah temperatur generator bagian bawah (T1), katup fluida satu arah (T2), temperatur evaporator (T3), temperatur air pendingin (T4), temperatur dinding kotak pendingin (T5), temperatur di dalam kotak pendingin (T6), tekanan evaporator (P) dan waktu pencatatan data (t). Untuk pengukuran temperatur digunakan termokopel dan untuk tekanan digunakan manometer. Variabel yang divariasikan adalah volume amonia-air pada generator dan bukaan keran saat proses absorbsi dan pendinginan generator.

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur terendah yang dapat dicapai evaporator adalah -5 ℃ dan dapat bertahan selama 80 menit pada variasi 900 cc amonia 30% dan COP tertinggi dalam penelitian adalah 0,91 pada variasi

  1300 cc amonia 30%. Kata kunci: pendingin absorbsi, refrijeran sintetik, amonia

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Tuhan atas segala berkah dan anugerah-Nya, sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 program studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

  Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “ Pendingin

  Absorbsi Amonia-Air Kapasitas 900 cc Menggunakan Pipa Celup 17 cm ” ini

  karena adanya bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

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

  2. Bapak Ir. P.K. Purwadi, M.T. selaku Ketua Program studi Teknik Mesin.

  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. Rekan kerja Paul Alexander Budi Gunawan, Heribertus Haribekti Pratama dan Rio Yulianto dan Albertus Ronitua yang membantu dalam penyelesaian tugas akhir.

  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. Terima kasih.

  Yogyakarta, 20 Desember 2011 Penulis

  DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

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

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

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

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

ABSTRAK .................................................................................................... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS.................................................... vii

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

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

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

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiii

  

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

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

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

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

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

  

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

  2.1 Penelitian yang Pernah Dilakukan ................................................. 4

  2.2 Dasar Teori ..................................................................................... 5

  

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

  3.l Latar Belakang ................................................................................ ..8

  3.2 Variabel yang Divariasikan ............................................................. 12

  3.3 Variabel yang Diukur ...................................................................... 14

  3.4 Langkah Penelitian .......................................................................... 15

  3.5 Peralatan Pendukung ....................................................................... 16

  

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................... 17

BAB V. PENUTUP ........................................................................................ 44

  5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 44

  5.2 Saran ................................................................................................ 44

  

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 46

LAMPIRAN ................................................................................................... 47

  DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Percobaan ke-1 Variasi 900 cc Amonia 30%..................................19Tabel 4.2. Percobaan ke-2 Variasi 1300 cc Amonia

  30%..................................................................................................21

Tabel 4.3. Percobaan ke-3 Variasi Bukaan Keran 30°, 60°, dan 90° saat

  Proses Absorbsi dengan 900 cc Amonia 30%................................22

Tabel 4.4. Percobaan ke-4 Variasi Keran Terbuka Penuh saat Proses

  Pendinginan dengan 900 cc Amonia 30%.......................................25

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Siklus Pendinginan Absorbsi....... .............................................. ........ 5Gambar 2.2. Skema Alat Pendingin Absorbsi Generator Horisontal.............. ........ 5Gambar 3.1. Skema Alat Pendingin Absorbsi dengan Kotak Pendingin ........ ........ 8Gambar 3.2. Skema Alat Pendingin Absorbsi ................................................ ........ 9Gambar 3.3. Dimensi Generator ..................................................................... ....... 10Gambar 3.4. Dimensi Pipa Celup ................................................................... ........ 11Gambar 3.5. (a) Variasi 900 cc Amonia 30% ................................................ ........ 12Gambar 3.5. (b) Variasi 1300 cc Amonia 30% ............................................... ........ 12Gambar 3.6. Variasi Keran Terbuka 30° saat Proses Absorbsi....................... ........ 13Gambar 3.7. Variasi Keran Terbuka 60° saat Proses Absorbsi....................... ........ 13Gambar 3.8. Variasi Keran Terbuka Penuh saat Proses Pendinginan............. ........ 14Gambar 3.9. Stopwatch ................................................................................... ........ 16Gambar 3.10. Kompor Listrik ......................................................................... ........ 17Gambar 3.11. Logger ...................................................................................... ........ 17Gambar 3.12. Termokopel .............................................................................. ........ 18Gambar 3.13. Ember ....................................................................................... ........ 18Gambar 3.14. Manometer ............................................................................... ........ 18Gambar 4.1. Grafik Perbandingan Temperatur Variasi 900 cc Amonia 30% ........ 27Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Temperatur di Dalam Kotak Pendingin Variasi 900 cc Amonia 30%............................................................................ 29Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Temperatur Variasi 1300 cc Amonia 30% ........ 31Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Temperatur di Dalam Kotak Pendingin Variasi 1300 cc Amonia 30% .......................................................................... 33Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Temperatur 900 cc Amonia 30% Variasi

  Bukaan Keran 30°, 60°, 90° saat Proses Absorbsi.............................. 34

Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Temperatur di Dalam Kotak Pendingin dengan

  Volume 900 cc Amonia 30% Variasi Bukaan Keran 30°, 60°, dan 90° saat Proses Absorbsi..................................................................... 36

Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Temperatur 900 cc Amonia 30% Variasi Keran

  Terbuka Penuh saat Proses Pendinginan ........................................... 38

Gambar 4.8. Grafik Perbandingan Temperatur di Dalam Kotak Pendingin dengan

  Volume 900 cc Amonia 30% Variasi Keran Terbuka Penuh saat Proses Pendinginan............................................................................. 39

Gambar 4.9. Grafik Perbandingan Temperatur Evaporator Variasi Volume

  Campuran Amonia-Air dan Bukaan Keran saat Proses Absorbsi dan Pendinginan Generator ............................................................. 41 Gambar 4.10.Grafik Perbandingan COP................................................................. 42 Gambar 4.11.Grafik Perbandingan Temperatur di Dalam Kotak Pendingin ......... 42

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Di negara-negara berkembang seperti Indonesia, khususnya di daerah

  pedesaan dan di daerah terpencil, kebutuhan akan sistem pendingin untuk pengawetan bahan makanan, hasil panen, hasil perikanan dan obat-obatan dan sebagainya dirasakan semakin meningkat. Sistem pendingin yang ada saat ini pada umumnya bekerja dengan sistem kompresi uap menggunakan energi listrik dan refrijeran sintetik seperti R-11, R-12, R134a, R-502. Masalah yang ada dengan sistem pendingin kompresi uap adalah belum semua desa dan daerah terpencil memiliki jaringan listrik sehingga sistem pendingin sederhana yang dapat bekerja tanpa adanya energi listrik merupakan alternatif pemecahan permasalahan masalah tersebut. Selain itu kebocoran akan refrijeran sintetik mempunyai dampak negatif pada lingkungan yaitu merusak lapisan ozon dan menimbulkan pemanasan global.

  Salah satu sistem pendingin sederhana yang tidak memerlukan energi listrik adalah sistem pendingin absorbsi amonia-air. Pada sistem pendingin absorbsi amonia-air ini digunakan pipa celup yang berfungsi untuk masuknya uap amonia saat proses absorbsi agar uap amonia dapat terserap dengan cepat oleh absorber. Sistem pendingin absorbsi amonia-air hanya memerlukan energi panas untuk dapat bekerja. Energi panas dapat berasal dari pembakaran kayu, bahan bakar minyak, batubara, gas bumi dan sebagainya. Tetapi energi panas juga dapat berasal dari buangan proses industri, biomassa, biogas atau energi dari alam seperti panas bumi dan energi surya, selain itu amonia dan air bukan merupakan refrijeran sintetik sehingga resiko kerusakan alam tidak terjadi.

  Desain pendingin dengan energi panas untuk negara-negara berkembang haruslah sederhana dan mudah perawatannya dengan kata lain harus dapat dibuat dan diperbaiki oleh industri lokal.

1.2. Batasan Masalah

  Temperatur terendah yang dapat dicapai tergantung tekanan pada evaporator, temperatur fluida pendingin kondensor, dan volume amonia-air pada generator. Unjuk kerja alat pendingin tergantung pada unjuk kerja generator dan evaporator. Unjuk kerja generator selain ditentukan oleh kemampuan generator dalam menghasilkan uap pada proses pemanasan juga tergantung pada kemampuan generator menyerap amonia dalam air pada proses absorbsi. Tekanan yang diperlihatkan pada grafik-grafik hasil pengolahan data adalah tekanan pengukuran. Pada penelitian ini generator juga berfungsi sebagai absorber dan evaporator juga berfungsi sebagai kondensor serta logger yang digunakan hanya mampu menampilkan temperatur terendah sebesar -5

  ℃. Pada penelitian ini volume amonia yang dimasukkan dan bukaan keran ketika proses absorbsi dan pendinginan generator akan divariasikan dan diamati pengaruhnya terhadap temperatur pendinginan dan unjuk kerja yang dihasilkan.

1.3. Tujuan Penelitian

  Tujuan yang ingin dicapai oleh peneliti yaitu : 1. Membuat model pendingin absorbsi sederhana dengan bahan yang ada di pasar lokal dan teknologi yang didukung kemampuan indusri lokal.

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

  3. Membandingkan hasil penelitian ini dengan hasil penelitian yang pernah ada.

1.4. Penelitian Manfaat

  Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini : 1. Menambah kepustakaan teknologi pendingin sistem absorbsi.

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

3. Mengurangi ketergantungan penggunaan energi listrik.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Penelitian yang Pernah Dilakukan Beberapa penelitian pendingin adsorbsi menggunakan zeolit-air

  dengan energi surya yang pernah dilakukan diantaranya oleh Hinotani (1983) mendapatkan bahwa harga COP sistem pendingin adsorbsi surya menggunakan zeolit-air akan mendekati konstan pada temperatur pemanasan 160

  ℃. Grenier (1983) melakukan eksperimen sistem pendingin adsorbsi surya menggunakan zeolit-air dan mendapatkan harga COP sebesar 0,12. Pons (1986) meneliti pendingin adsorbsi surya zeolit- air namun COP nya hanya 0,1. Zhu Zepei (1987) melakukan penelitian pada sistem pendingin adsorbsi surya zeolit-air dengan kolektor plat datar dan kondensor berpendingin udara mendapatkan COP sebesar 0,054.

  Kreussler (1999) melakukan penelitian dan hasilnya adalah dengan pemanasan 150 ℃ didapatkan energi pendinginan sebesar 250 kJ per kilogram zeolit. Ramos (2003) mendapatkan COP sebesar 0,25 dengan pemanasan menggunakan kolektor parabola. Penelitian-penelitian tersebut menggunakan zeolit yang diproduksi di Jerman, Slovnaft-Czech, dan Prancis. Songko Probo (2010) melakukan penelitian sistem pendingin absorbsi amonia air menggunakan generator horizontal dengan variasi kadar amonia dan tekanan saat proses desorbsi mendapatkan COP sebesar

Gambar 2.2. Skema alat pendingin absorbsi generator horizontal

  (Songko Probo, 2010)

2.2 Dasar Teori

  Pendingin absorbsi umumnya terdiri dari 4 (empat) komponen utama yaitu : (1) absorber, (2) generator, (3) kondensor, (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.

2. Membebaskan uap menggunakan kalor 1. Menyerap uap ke dalam air sambil melepaskan kalor Proses Absorbsi Uap Tekanan Rendah Proses Desorbsi Uap Tekanan Tinggi Kondensor Evaporator

  Amonia merupakan salah satu refrijeran dalam suatu sistem pendingin. Amonia murni mempunyai titik didih -33 ℃ pada tekanan 1 atm dan bersifat sangat korosif terhadap tembaga dan kuningan sehingga dalam pembuatan alat penelitian semua bahan menggunakan stainless steel. Dalam penelitian ini digunakan campuran amonia air karena amonia merupakan refrijeran yang dapat melarutkan air dengan baik sehingga air dapat menyerap uap amonia saat proses absorbsi.

  Siklus pendinginan absorbsi terdiri dari proses absorbsi (penyerapan) refrijeran (amonia) ke dalam absorber (air) dan proses pelepasan refrijeran dari absorber (proses desorbsi). Proses ini dapat dilihat pada Gambar 2.3. Proses desorbsi dan absorbsi terjadi pada absorber (pada generator). Pada proses desorbsi generator memerlukan energi panas untuk dapat menguapkan amonia. Energi panas dapat berasal dari pembakaran kayu, batubara, minyak bumi, gas alam, panas bumi, biogas, dan sebagainya

  Energi panas dari kompor listrik menaikkan temperatur campuran ammonia-air yang ada dalam tabung generator. Karena amonia mempunyai titik didih lebih rendah dibanding air maka amonia menguap terlebih dahulu. Uap amonia ini mengalir dari generator menuju ke evaporator melalui kondensor. Di dalam kondensor uap amonia mengalami pendinginan dan mengembun. Cairan amonia di dalam kondensor (juga berfungsi sebagai evaporator) mengalami ekspansi sehingga tekanannya turun. Karena tekanan amonia di dalam evaporator turun maka temperaturnya pun turun hingga di bawah 0

  ℃. Evaporator umumnya yang ingin didinginkan. Karena mendinginkan bahan-bahan tersebut maka cairan amonia di dalam evaporator akan menguap dan mengalir kembali ke dalam generator. Di dalam generator uap amonia tersebut diserap oleh air, proses ini disebut absorbsi. Siklus tersebut akan berlangsung terus-menerus jika ada sumber panas. Selama proses desorbsi pendinginan di dalam evaporator tidak dapat terjadi karena amonia masih bercampur dengan air di dalam generator.

  Unjuk kerja pendingin absorbsi umumnya dinyatakan dengan koefisien prestasi absorbsi (COP Absorbsi ) dan dapat dihitung dengan persamaan : COP Absorbsi = x (1)

  BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Deskripsi Alat Skema alat pendingin absorbsi amonia-air dengan kotak pendingin yang dirancang ditunjukkan pada Gambar 3.1.

  3

  2

  4

  1 Gambar 3.1. Skema alat pendingin absorbsi dengan kotak

  pendingin Keterangan : 1.

  Generator 2. Katup fluida satu arah 3. Evaporator 4. Kotak pendingin

  Skema alat pendingin absorbsi amonia-air tanpa kotak pendingin ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Skema alat pendingin absorbsi

  Keterangan : 1.

  Saluran untuk menampung amonia yang akan dimasukkan ke alat.

  Bagian ini bisa diganti dengan pentil saat alat akan divakum.

  Pipa ¾ inci 4. Penguat katup fluida satu arah 5. Generator yang juga sekaligus sebagai absorber 6. Penguat generator

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  8

  7

2. Keran ball valve ¾ inci 3.

8. Kondensor sekaligus evaporator

  Berikut adalah gambar dimensi generator. Pada Gambar 3.3. dapat dilihat ukuran generator dan ukuran katup fluida satu arah. Generator ini mempunyai tinggi 20 cm dan berdiameter 10 cm sedangkan katup fluida satu arah mempunyai tinggi 10 cm dan berdiameter 10 cm. Di dalam generator ini terdapat pipa celup dan pipa uap. Pipa celup berfungsi sebagai tempat masuknya campuran amonia-air ke dalam generator sekaligus sebagai jalan masuknya uap amonia saat proses absorbsi agar uap amonia dapat bercampur dan terserap langsung oleh air sedangkan pipa uap berfungsi sebagai jalan masuknya uap amonia yang kemudian menuju ke evaporator saat proses desorbsi.

  12 cm 20 cm 30 cm

Gambar 3.3. Dimensi generator

  Dimensi pipa celup ditunjukkan pada Gambar 3.4. Pipa celup sepanjang 20 cm terletak di antara generator dan katup fluida satu arah. Pipa celup ini menggantung sepanjang 17 cm dalam generator dan 3 cm menonjol dalam katup fluida satu arah.

Gambar 3.4. Dimensi pipa celup

  Bagian dalam generator dan katup fluida satu arah pada penelitian ini terdiri dari 3 komponen yaitu:

  1. Pipa diameter ½ inci panjang 20 cm sebagai tempat masuknya campuran amonia-air.

  2. Pipa diameter ¼ inci panjang 20 cm untuk jalan uap amonia.

  3. Pipa diameter 1 cm panjang 20 cm yang bagian atasnya tertutup.

  3 cm 20 cm 14 cm 14 cm 20 cm 1 cm

3.2. Variabel Yang Divariasikan

  Variabel yang divariasikan dalam penelitian yaitu: 1. dan 1300 cc. (Lihat

  Variasi volume campuran amonia-air 900 cc

Gambar 3.5 (a) dan Gambar 3.5 (b)) 2.

  Variasi bukaan keran saat proses absorbsi sebesar 30°, 60°, dan 90° dengan volume campuran amonia-air 900 cc. (Lihat Gambar 3.6 dan Gambar 3.7) 3. Variasi keran terbuka penuh saat proses pendinginan dengan volume campuran amonia-air 900 cc. (Lihat Gambar 3.8)

  Variasi volume campuran amonia-air 900 cc dan 1300 cc ditunjukkan pada Gambar 3.5.(a) dan Gambar 3.5.(b)

  (a) (b)

Gambar 3.5. (a) Variasi 900 cc amonia 30% (b) Variasi 1300 cc amonia 30%

  Variasi keran terbuka 30°, 60° dan 90° saat proses absorbsi dengan volume campuran amonia-air 900 cc ditunjukkan pada Gambar 3.6. dan Gambar 3.7.

Gambar 3.6. Variasi keran terbuka 30° saat proses absorbsi Variasi keran terbuka penuh saat proses pendinginan generator dengan volume campuran amonia-air 900 cc ditunjukkan pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8. Variasi keran terbuka penuh saat proses pendinginan 3.3.

   Variabel yang Diukur

  Dalam penelitian ini variabel-variabel yang diukur antara lain : 1. Temperatur generator (T1) 2.

  Temperatur katup fluida satu arah (T2) 3. Temperatur evaporator (T3) 4. Temperatur air pendingin (T4) 5. Temperatur dinding kotak pendingin (T5) 6. Temperatur di dalam kotak pendingin (T6) 7. Tekanan evaporator (P)

3.4. Langkah Penelitian

  Pengambilan data dalam penelitian ini menggunakan metode langsung yaitu penulis mengumpulkan data dengan menguji langsung alat yang telah dibuat. Langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1.

  Penelitian diawali dengan penyiapan alat seperti Gambar 3.1 2. Alat dipasang termokopel pada tempat yang akan diukur suhunya 3. Alat divakumkan menggunakan pompa vakum 4. Alat diisi dengan campuran amonia-air dengan kadar konsentrasi 30% 5. Pengambilan data dilakukan dengan memvariasikan volume campuran amonia-air, bukaan keran saat proses absorbsi, dan keran terbuka penuh saat proses pendinginan.

6. Pengambilan data dilakukan setiap 5 menit dengan mencatat suhu di setiap titik.

  7. Data yang dicatat saat proses desorbsi adalah waktu (t), tekanan (P), temperatur generator (T1), temperatur katup fluida satu arah (T2), temperatur evaporator (T3), dan temperatur air pendingin (T4) sedangkan data yang dicatat saat proses absorbsi adalah waktu (t), tekanan (P), temperatur generator (T1), temperatur katup fluida satu arah (T2), temperatur evaporator (T3), temperatur air pendingin (T4), temperatur dinding kotak pendingin (T5), dan temperatur di dalam kotak pendingin (T6).

  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 variasi volume amonia-air 900 cc.

  2. Hubungan temperatur di bagian-bagian pendingin dengan waktu pencatatan data untuk variasi volume amonia-air 1300 cc.

  3. Hubungan temperatur di bagian-bagian pendingin dengan waktu pencatatan data untuk variasi bukaan keran sebesar 30°, 60°, dan 90° saat proses absorbsi.

  4. Hubungan temperatur di bagian-bagian pendingin dengan waktu pencatatan data untuk variasi keran terbuka penuh saat proses pendinginan, 3.5.

   Peralatan Pendukung

  Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah : a.

  Stopwatch Alat ini digunakan untuk mengukur waktu pencatatan tekanan dan temperatur. b.

  Kompor Listrik Kompor listrik yang dapat diatur dayanya digunakan untuk memanaskan generator saat proses desorbsi.

Gambar 3.10. Kompor listrik c.

   Pencatat (Logger)

  Logger digunakan untuk mencatat dan menampilkan temperatur di setiap titik dari termokopel.

Gambar 3.11. Logger d.

  Termokopel Termokopel digunakan untuk mengukur temperatur yang dihubungkan ke logger.

Gambar 3.12. Termokopel e.

  Ember Ember digunakan untuk merendam evaporator saat proses desorbsi dan merendam generator saat proses absorbsi.

Gambar 3.13. Ember f.

  Manometer Manometer digunakan untuk mengukur tekanan evaporator.

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN Pengambilan data pada penelitian alat pendingin absorbsi amonia-air

  26 24 0,84 65 6,25

  32

  25 24 0,88 50 3,50

  75

  34

  25 24 0,86 55 4,50

  82

  36

  26 24 0,84 60 5,25

  85

  38

  90

  25 24 0,90 45 2,25

  41

  27 24 0,83 70 7,24

  93

  46

  27 24 0,82 75 7,90

  97

  49

  24 24 0,80 80 8,50

  97

  49

  25 24 0,81 85 9,10 101 52 24 24 0,79 90 9,50 104 53 25 24 0,79 95 9,90 100 53 25 24 0,80 100 10,10 105 56 25 24 0,79 105 10,40 106 57 25 25 0,79

  65

  menggunakan pipa celup 17 cm dengan variasi volume amonia-air dan bukaan keran diperoleh data-data seperti Tabel 4.1 sampai dengan Tabel

  4.4. Tabel 4.1. Variasi 900 cc Amonia 30% t (menit)

  24 24 0,99 20 0,00

  P (bar)

  Suhu ( ℃)

  COP Keterangan T1 T2 T3 T4 T5 T6 5 -0,20

  21

  22

  22 21 1,00 Desorbsi 10 -0,20

  24

  22

  22 22 0,99 15 -0,20

  27

  24

  34

  57

  24

  24 24 0,97 25 0,40

  41

  25

  24 24 0,95 30 0,60

  44

  27

  24 24 0,94 35 0,95

  51

  27

  25 24 0,92 40 1,50

  28

Tabel 4.1. Variasi 900 cc Amonia 30% (lanjutan)

  36

  29

  13 17 0,88 Absorbsi 250 0,00 29 24 -5

  29

  11 16 0,89 260 0,00 29 24 -5

  29

  11 14 0,89 270 0,00 29 25 -5

  38

  10 13 0,89 280 0,00 28 25 -5

  37

  10 13 0,89 290 0,00 28 25 -5

  10 13 0,89 300 0,00 28 25 -5

  26

  36

  10 13 0,89 310 0,00 28 25 -5

  36

  10 13 0,89 320 -0,20 28 25 -5

  36

  10 12 0,89 330 -0,20 28 25 -4

  28

  11 13 0,89 340 -0,20 28 25 -3

  28

  11 13 0,90 350 -0,20 28 25 -2

  28

  26 26 1,00 240 0,10 30 24 -5

  26

  COP rata-rata 0,87 t (menit)

  42

  P (bar)

  Suhu ( ℃)

  COP Keterangan T1 T2 T3 T4 T5 T6 110 10,60 106 59

  25 25 0,79 115 10,70 107 59 26 25 0,79 120 10,70 104 59 26 25 0,79 125 10,80 105 60 26 25 0,79 130 11,30 106 60 27 26 0,79 135 11,90 105 64 27 26 0,79 140 11,95 104 64 27 26 0,80 145 12,00 107 67 27 27 0,79 150 12,10 107 67 27 27 0,79 155 12,15 105 69 27 27 0,79 160 11,50

  99

  69

  27 27 0,81 Pendinginan 170 11,10

  52

  66

  27 27 0,92 180 10,70

  32

  27 27 0,98 190 10,50

  26 22 1,00 230 9,50

  27

  32

  26 27 1,00 200 9,90

  27

  27

  26 24 1,00 210 9,70

  27

  26

  26 22 1,00 220 9,60

  27

  26

  11 14 0,90

• 0,20

  28 25 0,83 100 9,75

  28 26 0,82 115 10,55

  58

  92

  28 26 0,83 110 10,50

  58

  90

  28 25 0,83 105 10,00

  57

  90

  56

  60

  89

  28 25 0,83 95 9,25

  53

  88

  28 25 0,84 90 8,80

  52

  85

  28 25 0,84 85 8,25

  49

  84

  92

  28 26 0,82 120 10,80

  48

  99

  27

  27

  26 24 1,00 180 9,80

  32

  27

  27 24 0,96 Pendinginan 170 10,10

  54

  38

  28 27 0,81 150 12,90 100 67 29 28 0,81 160 10,80

  67

  28 27 0,81 145 12,65

  93

  67

  99

  28 27 0,81 135 12,50 101 66 28 27 0,80 140 12,50

  65

  99

  28 27 0,82 130 12,00

  64

  94

  28 26 0,82 125 11,20

  60

  28 25 0,84 80 7,60

  84

Tabel 4.2. Variasi 1300 cc Amonia 30% t

  25

  24 24 0,95 30 1,00

  26

  40

  24 24 0,97 25 0,65

  25

  34

  24 24 0,99 20 0,25

  25

  28

  24 24 0,99 15 0,00

  27

  27

  22 24 0,99 10 -0,20

  25

  25

  22 24 0,99 Desorbsi 5 -0,20

  25

  24

  T1 T2 T3 T4 T5 T6

  ℃) COP Keterangan

  (bar) Suhu (

  (menit) P

  43

  24 24 0,94 35 1,25

  28 25 0,85 75 7,00

  69

  44

  80

  28 25 0,86 70 6,40

  42

  76

  28 25 0,88 65 5,60

  41

  69

  27 24 0,88 60 5,00

  38

  26 24 0,90 55 4,10

  46

  35

  59

  26 24 0,91 50 3,45

  33

  56

  26 24 0,93 45 2,75

  30

  50

  24 24 0,93 40 1,80

  29

  25 24 0,99

  26 25 0,88

  18 26 0,96 280 3,60

  25 24 1,00 Desorbsi 5 0,00

  24

  24

  COP Keterangan T1 T2 T3 T4 T5 T6

  Suhu ( ℃)

  P (bar)

  18 26 0,96 t (menit)

  27

  11

  25

  24

  27

  25

  11

  18 26 0,96 275 3,60 24 25

  27

  11

  26

  24

  18 26 0,96 270 3,65

  27

  11

  27

  24

  25

  22 24 0,99 10 0,05

  26

  25 25 0,93 35 1,25

  36

  66

  25 25 0,90 50 3,00

  36

  59

  25 25 0,90 45 2,50

  33

  58

  25 25 0,92 40 2,10

  32

  51

  28

  34

  46

  25 25 0,94 30 0,75

  28

  43

  25 25 0,95 25 0,55

  27

  41

  25 25 0,96 20 0,50

  27

  38

  25 25 0,97 15 0,45

  26

  18 26 0,96 265 3,75

  11

Tabel 4.2. Variasi 1300 cc Amonia 30% (lanjutan)

  24

  27

  24

  20 26 0,96 230 4,10

  24

  12

  27

  24

  27 26 0,96 Absorbsi 225 4,30

  24

  13

  27

  24 24 0,99 220 5,00

  24

  27

  26

  24 24 0,99 210 9,40

  27

  26

  COP Keterangan T1 T2 T3 T4 T5 T6 200 9,50

  Suhu ( ℃)

  P (bar)

  t (menit)

Tabel 4.3. Variasi Bukaan Keran 30°, 60°,dan 90° saat Proses Absorbsi dengan Volume 900 cc Amonia 30%

  COP rata-rata 0,91

  12

  19 26 0,96 235 4,00

  27

  19 26 0,96 250 3,80

  24

  18 26 0,96 260 3,75

  26

  11

  27

  24

  18 26 0,96 255 3,80

  26

  11

  27

  24

  26

  24

  11

  27

  24

  19 26 0,96 245 3,90

  26

  11

  27

  24

  19 26 0,96 240 4,00

  26

  11

  27

• 0,20

Tabel 4.3. Variasi Bukaan Keran 30°, 60°, dan 90° saat Proses Absorbsi dengan Volume 900 cc Amonia 30% (lanjutan)

  27

  27

  16 19 0,95 215 -0,20 27 19 -3

  27

  1

  19

  29

  25 25 0,92 Absorbsi 30° 210 -0,20

  6

  27

  21

  29

  24 24 1,00 205 1,50

  24

  25

  24 25 1,00 195 9,90

  25

  25

  12 17 0,95 220 -0,20 27 19 -2

  11 14 0,95 225 -0,20 27 19 -2

  26

  19

  27

  2

  19

  27

  11 14 0,95 Keran 90° 250 -0,20

  27

  2

  27

  27

  11 14 0,95 245 -0,20

  27

  2

  19

  27

  10 13 0,95 240 -0,20

  27

  10 13 0,95 Keran 60° 235 -0,20 27 19 -5

  25 26 0,99 185 9,95

  27

  t (menit)

  68

  46

  75

  26 25 0,87 80 5,50

  46

  70

  26 25 0,88 75 5,10

  45

  26 25 0,88 70 4,80

  75

  43

  67

  26 25 0,88 65 4,40

  40

  67

  COP Keterangan T1 T2 T3 T4 T5 T6 60 4,00

  Suhu ( ℃)

  P (bar)

  26 25 0,86 85 5,80

  46

  26 37 0,96 175 10,00

  91

  33

  38

  28 37 0,89 Pendinginan 165 10,50

  33

  65

  27 26 0,82 110 9,90 101 53 27 26 0,80 115 10,40 106 56 27 26 0,79 120 10,75 109 59 28 26 0,79 125 11,00 109 60 28 27 0,79 130 11,10 109 60 28 27 0,79 135 11,50 110 65 28 27 0,79 140 12,40 118 66 28 27 0,77 145 12,50 118 67 28 27 0,77 150 12,50 118 74 28 28 0,77 155 11,50

  53

  26 25 0,82 105 9,40

  26 25 0,86 90 6,00

  51

  91

  26 25 0,84 100 8,50

  49

  82

  26 25 0,86 95 6,40

  46

  76

  11 14 0,95

• 0,20

  58

  26 26 0,88 65 2,25

  37

  68

  26 26 0,89 70 3,00

  35

  64

  26 26 0,90 65 2,25

  34

  26 26 0,91 60 1,75

  35

  33

  56

  26 26 0,92 55 1,50

  33

  53

  26 26 0,92 50 1,40

  32

  51

  64

  26 26 0,89 70 3,00

  30

  26 26 0,85 90 4,50

  44

  84

  26 26 0,84 100 5,25

  43

  83

  26 26 0,84 95 5,00

  42

  82

  41

  68

  80

  26 26 0,85 85 4,25

  40

  77

  26 25 0,87 80 3,75

  46

  70

  26 26 0,88 75 5,10

  37

  26 26 0,93 45 1,10

  49

Tabel 4.3. Variasi Bukaan Keran 30°, 60°, dan 90° saat Proses Absorbsi dengan Volume 900 cc Amonia 30% (lanjutan)

  11 14 0,95 265 -0,20

  COP Keterangan T1 T2 T3 T4 T5 T6

  Suhu ( ℃)

  P (bar)

  11 14 0,95 t (menit)

  27

  4

  19

  27

  27

  24

  3

  19

  27

  COP Keterangan T1 T2 T3 T4 T5 T6 260 -0,20

  Suhu ( ℃)

  P (bar)

  t (menit)

Tabel 4.4. Variasi Keran Terbuka Penuh saat Proses Pendinginan Generator dengan Volume 900 cc Amonia 30%

  COP rata-rata 0,89

  24

  25 25 1,00 Desorbsi 5 -0,20

  25 25 0,93 40 0,90

  25 25 0,97 25 0,05

  28

  46

  25 25 0,95 35 0,75

  27

  42

  25 25 0,97 30 0,50

  27

  34

  26

  27

  33

  25 25 0,98 20 0,00

  26

  32

  25 25 0,98 15 0,00

  26

  30

  25 25 0,99 10 -0,20

  26

  27 26 0,84

Tabel 4.4. Variasi Keran Terbuka Penuh saat Proses Pendinginan Generator dengan Volume 900 cc Amonia 30% (lanjutan)

  27

  32

  27

  29

  14 16 0,90 225 -0,20

  32

  27

  2

  29

  14 16 0,90 230 -0,20

  32

  3

  29

  29

  14 16 0,90 235 -0,20

  32

  27

  4

  29

  16 16 0,91 240 -0,20

  32

  27

  5

  29

  14 16 0,89 220 -0,20

  14 16 0,89 215 -0,20 32 28 -2

  COP rata-rata 0,87 t (menit)

  26 41 0,81 Pendinginan dan Absorbsi

  P (bar)

  Suhu ( ℃)

  COP Keterangan T1 T2 T3 T4 T5 T6 110 6,25

  88

  46

  27 27 0,83 115 7,90

  96

  49

  27 27 0,81 120 9,80 100 52 27 27 0,80 125 10,9 105 55 27 27 0,79 130 11,6 107 59 28 27 0,79 135 12,1 107 61 28 27 0,79 140 12,4 109 65 28 28 0,79 145 12,6 109 66 28 28 0,79 150 12,75 110 68 28 28 0,79 155 12,95 110 69 29 29 0,79 160 13,00 110 70 30 30 0,79 165 13,00 110 73 32 30 0,80 170 13,00 110 73 32 24 0,80 180 9,00

  94

  72

  185 1,00

  29

  52 51 -2

  29

  19 21 0,83 190 0,00 32 34 -5

  29

  18 19 0,88 195 -0,20 32 32 -5

  29

  17 18 0,88 200 -0,20 32 32 -5

  29

  16 17 0,88 205 -0,20 32 29 -5

  29

  14 16 0,88 210 -0,20 32 29 -3

  16 17 0,91 Pencatatan data saat proses desorbsi dilakukan setiap 5 menit. Variabel-variabel yang dicatat saat proses desorbsi adalah waktu (t), tekanan (P), temperatur generator (T1), temperatur katup fluida satu arah (T2), temperatur evaporator (T3), dan temperatur air pendingin (T4).

  Pecatatan data saat proses pendinginan generator dilakukan setiap 10 menit. Variabel-variabel yang dicatat saat proses pendinginan generator adalah waktu (t), tekanan (P), temperatur generator (T1), temperatur katup fluida satu arah (T2), temperatur evaporator (T3), dan temperatur air pendingin (T4).

  Pencatatan data saat proses absorbsi dilakukan setiap 5 menit karena terjadi penurunan suhu yang sangat cepat. Variabel-variabel yang dicatat adalah waktu (t), tekanan (P), temperatur generator (T1), temperatur katup fluida satu arah (T2), temperatur evaporator (T3), temperatur air pendingin (T4), temperatur dinding kotak pendingin (T5) dan temperatur di dalam kotak pendingin (T6).

  Keterangan : t : Waktu (menit) P : Tekanan (bar) T1 : Temperatur generator (

  ℃) T2 : Temperatur katup fluida satu arah (

  ℃) T3 : Temperatur evaporator ( ℃)

  T4 : Temperatur air pendingin ( ℃)

  T5 : Temperatur dinding kotak pendingin ( ℃)

  T6 : Temperatur di dalam kotak pendingin ( ℃)