POMPA AIR ENERGI TERMAL MENGGUNAKAN DUA EVAPORATOR PARALEL DENGAN VOLUME 155 CC TUGAS AKHIR - Pompa air energi termal menggunakan dua evaporator paralel dengan volume 155 cc - USD Repository
POMPA AIR ENERGI TERMAL
MENGGUNAKAN DUA EVAPORATOR PARALEL
DENGAN VOLUME 155 CC
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Di Program Studi Teknik Mesin Diajukan Oleh:
NATAN VINO HARSANTO
NIM : 065214047
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
THERMAL ENERGY WATER PUMP
USING TWO PARALLEL EVAPORATOR
WITH 155 CC VOLUME
Final Project
Presented as a partial fulfillment to obtain the Sarjana Teknik degree In Mechanical Engineering study program by
NATAN VINO HARSANTO
Student Number : 065214047
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Di sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka
Yogyakarta, 29 Juli 2010 Penulis
Natan Vino Harsanto
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Yogyakarta:
Nama : Natan Vino Harsanto Nim : 065214047
POMPA AIR ENERGI TERMAL
MENGGUNAKAN DUA EVAPORATOR PARALEL
DENGAN VOLUME 155 CC
beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta,29 Juli 2010 Natan Vino Harsanto
INTISARI
Air sangat penting bagi kehidupan masyarakat pada umumnya, tetapi tempat sumber air biasanya lebih rendah dari tempat pemakaiannya sehingga diperlukan pompa untuk mengalirkannya. Pompa air yang kita kenal pada umumnya digerakkan dengan energi minyak bumi (dengan motor bakar) atau energi listrik (motor listrik). Tetapi belum semua daerah di Indonesia terdapat jaringan listrik atau belum memiliki sarana transportasi yang baik sehingga bahan bakar minyak tidak mudah didapat. Alternatif lain yang dapat digunakan untuk penggerak pompa air adalah energi termal. Adapun tujuan yang ingin dicapai oleh penelitian ini, yaitu dapat mengetahui debit pemompaan, daya pompa dan efsiensi pompa air energi termal mengggunakan dua evaporator paralel dengan volume 155cc.
Dalam penelitian ini dibuat pompa air energi termal mengggunakan dua evaporator paralel dengan simulasi penelitian menggunakan bahan bakar spirtus. Pompa air energi termal terdiri dari 4 (empat) komponen utama, (1) evaporator, (2) kotak pemanas/pembakar dengan bahan spirtus, (3) katup satu arah dan (4) selang osilasi. Variabel-variabel yang diukur pada pengujian pompa adalah temperatur sisi uap (T1) dan (T2), temperatur sisi dibawah pemanas pada sambungan tee (T3), temperatur udara lingkungan (T4), V out dan t out pemompaan.Variasi yang dilakukan pada pengujian pompa adalah ketinggian head (1,5m, 1,8m dan 2,5m), selang osilasi (1/2 inci dan 3/8 inci).
Hasil penelitian pompa air energi termal mengggunakan dua evaporator paralel dengan volume 155cc menunjukkan debit maksimum (Q) 73,74 , daya pompa maksimum (Wp) 0,022 watt, efisiensi pompa maksimum (
η pompa) 0,014%.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugrah-Nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat tersusun dan dapat terselesaikan dengan lancar. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan yang berupa dorongan, motivasi, doa, sarana, materi sehingga dapat terselesaikannya Tugas akhir ini. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya, antara lain
1. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
2. Bapak Budi Sugiharto, S.T., M.T., selaku Ketua Prodi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
3. Bapak Ir. YB. Lukiyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik.
4. Bapak Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T., selaku dosen Pembimbing Utama Tugas Akhir.
5. Seluruh Dosen Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
6. Segenap staf pengajar Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis sehingga sangat berguna dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
7. Segenap staf karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
8. Kedua Orang Tua saya yang telah membesarkan, mendidik,membiayai dan
9. Aluisius Kris Martanto, Ardi Susatya dan Ag. Budi Santosa, teman seperjuangan dalam pembuatan penyelesaian Tugas Akhir ini.
10. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin khususnya angkatan 2006 yang telah berjuang bersama dan memberikan masukan-masukan serta dorongan dalam penyelesaian Tugas Akhir.
11. Serta semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang telah ikut membantu dalam menyelesaikan Tugas akhir.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu diperbaiki dalam penulisan Tugas Akhir ini, untuk itu penulis mengharapkan masukan dan kritik, serta saran dari berbagai pihak untuk menyempurnakannya. Semoga penulisan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terima kasih.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL…………………………………………………………... i TITLE PAGE…………………………………………………………………... ii LEMBAR PENGESAHAN……………………………………………………. iii DAFTAR DEWAN PENGUJI………………………………………………… iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA……………………………………….. v PERNYATAAN PUBLIKASI………………………………………………… vi
INTISARI……………………………………………………………………… vii KATA PENGANTAR…………………………………………………………. viii DAFTAR ISI…………………………………………………………………... x DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………... xii DAFTAR TABEL……………………………………………………………... xvii BAB I PENDAHULUAN…………………………………………………….
1 1.1 Latar Belakang…………………………………………………….
1
1.2 Rumusan Masalah…………………………………………………
3 1.3 Tujuan Penelitian………………………………………………….
3 1.4 Batasan Masalah…………………………………………………..
4 1.5 Manfaat Penelitian………………………………………………...
4 BAB II DASAR TEORI……………………………………………………....
5 2.1 Penelitian Yang Pernah Dilakukan………………………………..
5 2.2 Dasar Teori………………………………………………………...
8
2.3 Penerapan Rumus…………………………………………………
12 BAB III METODE PENELITIAN……………………………………………
14 3.1 Deskripsi Alat…………………………………………………….
14 3.2 Prinsip Kerja Alat ………………………………………………..
16
3.4 Variabel Yang Diukur…………………………………………….
19
3.5 Metode dan Langkah Pengambilan Data…………………………
20
3.6 Analisa Data………………………………………………………
21 3.7 Peralatan Pendukung……………………………………………...
21 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN……………………………………...
23
4.1
23 Data Penelitian……………………………………………………
4.2
35 Perhitungan………………………………………………………..
4.2.1 Perhitungan Pompa……………………………………….
35 4.2.2 Perhitungan Daya Spirtus………………………………...
36 4.3 Grafik dan Pembahasan Pompa…………………………………...
39 BAB V PENUTUP……………………………………………………………
65 5.1 Kesimpulan………………………………………………………..
65
5.2 Saran………………………………………………………………
66
5.3 Penutup……………………………………………………………
66 DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………….
67 LAMPIRAN……………………………………………………………………
69 .
DAFTAR GAMBAR
2.1 Gambar pompa air energi termal jenis pulsa jet air…………………………...8 2.2 Gambar pompa air energi termal jenis fluidyn pump........................................
9 2.3 Gambar pompa air energi termal jenis nifte pump............................................
9 2.4 Gambar pompa air energi termal jenis fluidyn pump........................................
10 2.5 Gambar pompa air energi termal jenis nifte pump............................................
10 2.6 Gambar pompa air energi termal jenis water pulse Jet.....................................
11 2.7 Gambar evaporator tegak pompa air energi termal jenis water pulse jet.........
11 3.1 Gambar skema alat penelitian...........................................................................
14 3.2 Gambar detail evaporator…………………………………………………….
15 3.3 Gambar variasi head.........................................................................................
17 3.4 Gambar variasi diameter selang osilasi.............................................................
18 3.5 Gambar posisi evaporator.................................................................................
18 3.6 Gambar posisi termokopel pada evaporator.....................................................
19 4.1 Gambar skema pengambilan data daya spirtus.................................................
36
4.2 Grafik hubungan variasi head dengan debit pompa menggunakan dua evaporator dan selang osilasi 3/8 inci……………………
39
4.3 Grafik hubungan variasi head dengan daya pompa menggunakan dua evaporator dan selang osilasi 3/8 inci……………………
40
4.4 Grafik hubungan head dengan efisiensi pompa menggunakan dua evaporator dan selang osilasi 3/8 inci…………………...
41
4.5 Grafik hubungan variasi diameter selang osilasi dengan debit pompa menggunakan dua evaporator dan head 1.8 m……………………………….
42
4.6 Grafik hubungan variasi diameter selang osilasi dengan daya pompa menggunakan dua evaporator dan head 1.8 m………………………………
43
4.7 Grafik hubungan variasi diameter selang osilasi dengan efisiensi menggunakan dua evaporator dan head 1.8 m………………………………
44
4.8 Grafik hubungan posisi evaporator (80cc) dengan daya pompa menggunakan selang osilasi 3/8 dan head 1,8 m……………………………..
45
4.9 Grafik hubungan posisi evaporator (80cc) dengan efisiensi pompa menggunakan selang osilasi 3/8 dan head 1,8 m…………………………….
45
4.10 Grafik hubungan posisi evaporator (75cc) dengan daya pompa menggunakan selang osilasi 3/8 dan head 1,8 m…………………………….
46
4.11 Grafik hubungan posisi evaporator 75cc vs daya pompa menggunakan selang osilasi 3/8 dan head 1,8 m……………………………
47
4.12 Grafik hubungan waktu (menit) dengan temperatur (ºC) menggunakan dua evaporator pada head 1,5m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
48
4.13 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan dua evaporator pada head 1,5m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
48
4.14 Grafik hubungan waktu (menit) dengan daya pompa (watt) menggunakan dua evaporator pada head 1,5m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
49
4.15 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan dua evaporator pada head 1,5m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
49
4.16 Grafik hubungan waktu (menit) dengan temperatur (ºC) menggunakan dua evaporator pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
50
4.17 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan dua evaporator pada head 1,8m dan menggunakan diameter
4.18 Grafik hubungan waktu (menit) dengan daya pompa (watt) menggunakan dua evaporator pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
51
4.19 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan dua evaporator pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
51
4.20 Grafik hubungan waktu (menit) dengan temperatur (ºC) menggunakan dua evaporator pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 1/2 inci………………………………………………………..
52
4.21 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan dua evaporator pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi1/2 inci………………………………………………………..
52
4.22 Grafik hubungan waktu (menit) dengan daya pompa (watt) menggunakan dua evaporator pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 1/2 inci………………………………………………………..
53
4.23 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan dua evaporator pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 1/2 inci……………………………………………………….
53
4.24 Grafik hubungan waktu (menit) dengan temperatur (ºC) menggunakan dua evaporator pada head 2,5m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………….
54
4.25 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan dua evaporator pada head 2,5m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………….
54
4.26 Grafik hubungan waktu (menit) dengan daya pompa (watt) menggunakan dua evaporator pada head 2,5m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………….
55
4.27 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan dua evaporator pada head 2,5m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
55
4.28 Grafik hubungan waktu (menit) dengan temperatur (ºC) menggunakan satu evaporator(80cc) dikiri pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………………….
56
4.29 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan satu evaporator(80cc) dikiri pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………………….
56
4.30 Grafik hubungan waktu (menit) dengan daya pompa (watt) menggunakan satu evaporator(80cc) dikiri pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………….
57
4.31 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan satu evaporator(80cc) dikiri pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………….
57
4.32 Grafik hubungan waktu (menit) dengan temperatur (ºC) menggunakan satu evaporator(80cc) dikanan pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………….
58
4.33 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan satu evaporator(80cc) dikanan pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
58
4.34 Grafik hubungan waktu (menit) dengan daya pompa (watt) menggunakan satu evaporator(80cc) dikanan pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
59
4.35 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan satu evaporator(80cc) dikanan pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
59
4.36 Grafik hubungan waktu (menit) dengan temperatur (ºC) menggunakan satu evaporator(75cc) dikiri pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………………..
60
4.37 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan satu evaporator(75cc) dikiri pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………………..
60
4.38 Grafik hubungan waktu (menit) dengan daya pompa (watt) menggunakan satu evaporator(75cc) dikiri pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………….
61
4.39 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan satu evaporator(75cc) dikiri pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………….
61
4.40 Grafik hubungan waktu (menit) dengan temperatur (ºC) menggunakan satu evaporator(75cc) dikanan pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci……………………………………………………….
62
4.41 Grafik hubungan waktu (menit) dengan debit (ml/menit) menggunakan satu evaporator(75cc) dikanan pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
62
4.42 Grafik hubungan waktu (menit) dengan daya pompa (watt) menggunakan satu evaporator(75cc) dikanan pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
63
4.43 Grafik hubungan waktu (menit) dengan efisiensi pompa (%) menggunakan satu evaporator(75cc) dikanan pada head 1,8m dan menggunakan diameter selang osilasi 3/8 inci………………………………………………………..
63
DAFTAR TABEL
4.1 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,5 m dan diameter selang osilasi
3
/
8 inci .............................................................................................................
23
4.2 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,5 m dan diameter selang osilasi
3
/
8 inci .............................................................................................................
23
4.3 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan dengan menggunakan dua evaporator, head 1,5 m dan diameter selang
3
osilasi / 8 inci ................................................................................................
24
4.4 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi
3 / inci .............................................................................................................
24
8
4.5 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi
3 / inci .............................................................................................................
24
8
4.6 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi
3 / inci .............................................................................................................
25
8
4.7 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi
1 / .............................................................................................................
25
2 inci
4.8 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi
1
/
2 inci .............................................................................................................
26
4.9 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 1,8 m dan diameter selang osilasi
1
/
2 inci ............................................................................................................
26
4.10 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 2,5 m dan diameter selang osilasi
3
/
8 inci ............................................................................................................
26
4.11 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 2,5 m dan diameter selang osilasi
3
/
8 inci ...........................................................................................................
27
4.12 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan dua evaporator, head 2,5 m dan diameter selang osilasi
3
/
8 inci ............................................................................................................
27
4.13 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci ......................................................................
28
4.14 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci .....................................................................
28
4.15 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci ..................................................................
29
4.16 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci ......................................................................
29
4.17 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan
3 diameter selang osilasi / inci ......................................................................
30
8
4.18 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (80cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci ......................................................................
30
4.19 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (75cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci .....................................................................
31
4.20 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (75cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci ......................................................................
31
4.21 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (75cc) pada posisi kiri, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci . ....................................................................
32
4.22 Data I Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (75cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci. .....................................................................
33
4.23 Data II Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (75cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci. .....................................................................
33
4.24 Data III Temperatur dan Debit Penelitian pompa air energi termal dengan menggunakan satu evaporator (75cc) pada posisi kanan, head 1,8 m dan
3
diameter selang osilasi / 8 inci. ....................................................................
34
4.25 Perhitungan Pompa Variasi Head Dengan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci Dengan Dua Evaporator………………………..………………………….
37
4.26 Perhitungan Pompa Variasi Diameter Selang Osilasi,Dengan Head 1.8 m Dengan Dua Evaporator……………………………………………………
37
4.27 Perhitungan Pompa Variasi Letak Dengan Satu Evaporator Diameter elang Osilasi
38 ⅜ inci……………………………………………………………….
4.28 Perhitungan Pompa Variasi Letak Dengan Satu Evaporator Diameter Selang Osilasi
38 ⅜ inci……………..................................................................
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Air adalah sumber kehidupan dan sumber daya alam yang tidak akan pernah
tergantikan untuk kebutuhan hidup manusia sehari –hari .Pada umumnya air dipergunakan oleh masyarakat untuk minum, memasak, mencuci dan untuk keperluan lainnya. Ketersediaan air di Indonesia sangat melimpah namun pada umumnya sumber air terletak lebih rendah dari tempat air tersebut dipergunakan sehingga diperlukan pompa air untuk mengalirkan air dari sumber ke tempat yang memerlukan.
Pompa air yang kita kenal pada umumnya digerakkan dengan energi minyak bumi (dengan motor bakar) atau energi listrik (motor listrik). Tetapi belum semua daerah di Indonesia terdapat jaringan listrik atau belum memiliki sarana transportasi yang baik sehingga bahan bakar minyak tidak mudah didapat, disamping itu efek dari hasil pembakaran bahan bakar minyak selalu menimbulkan polusi udara dan pencemaran lingkungan yang dapat menimbulkan global warming, oleh sebab itu energi terbarukan yang ramah lingkungan menjadi alternatif lain yang sangat penting dalam mengatasi masalah tersebut.
Untuk kondisi daerah seperti itu umumnya penyediaan air dilakukan dengan tenaga tetapi waktu untuk melakukan kegiatan lain yang lebih produktif akan berkurang.
Alternatif lain adalah memanfaatkan sumber energi terbarukan untuk memompa air, tergantung potensi yang ada di daerah tersebut.Maka sumber- sumber energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan untuk memompa air adalah energi air, angin atau energi surya. Pemanfaatan energi surya untuk memompa air dapat dilakukan dengan dua cara yaitu menggunakan sel surya atau menggunakan kolektor termal plat parabolik jenis tabung. Sel surya masih merupakan teknologi yang tinggi dan mahal bagi masyarakat terutama masyarakat di negara berkembang seperti Indonesia sehingga penerapannya sangat terbatas. Disisi lain kolektor termal plat parabolik jenis tabung merupakan teknologi yang sederhana dan murah sehingga mempunyai peluang dimanfaatkan masyarakat untuk memompa air. Informasi tentang unjuk kerja kolektor termal untuk memompa air atau yang lebih sering disebut pompa air energi surya termal di Indonesia belum banyak dijumpai sehingga perlu dilakukan banyak penelitian untuk menjajagi kemungkinannya. Sebagai simulasi pompa air energi surya termal, panas yang digunakan adalah panas dari api.
I.2 Rumusan Masalah
Unjuk kerja pompa air energi termal tergantung pada lama waktu penguapan fluida kerja dan lama waktu pengembunan uap. Waktu yang diperlukan untuk penguapan tergantung pada efisiensi pompa dalam mengumpulkan energi termal dan mengkonversikannya ke fluida kerja, juga tergantung pada sifat-sifat dan jumlah awal fluida kerja dalam sistem. Pada penelitian ini model pompa air energi termal yang digunakan yaitu menggunakan dua evaporator paralel dengan volume 155cc, ketinggian head (2.5 m,1.8 m dan 1.5m), diameter selang osilasi (3/8 inci) dan ( 1/2 inci ) untuk head 1.8 m. Diameter selang osilasi bertujuan untuk mengetahui debit (Q), daya pompa (Wp) dan efisiensi pompa (
η pompa), waktu pemompaan (t out) dan besarnya volume keluaran yang dihasilkan (V).
I.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini, yaitu: a.
Membuat model pompa air energi termal jenis pulsejet air (water pulse jet) menggunakan dua evaporator paralel dengan volume 155cc.
b.
Mengetahui debit, daya, dan efisiensi pompa yang dapat dihasilkan.
c.
Membandingkan kinerja selang osilasi 3/8 inci dengan selang osilasi 1/2 inci.
I.4 Batasan Masalah
Pada penelitian pompa air energi termal menggunakan evaporator paralel dengan volume 155cc sumber panas menggunakan bahan bakar spirtus.
. I.5 Manfaat Adapun manfaat yang diperoleh dari penelitian ini yaitu: a.
Menambah kepustakaan teknologi pompa air energi termal.
b.
Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat prototipe dan produk teknologi pompa air dengan energi termal yang dapat diterima masyarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan.
BAB II DASAR TEORI
2.1. Penelitian yang pernah dilakukan
Penelitian pompa energi panas berbasis motor stirling dapat secara efektif memompa air dengan variasi head antara 2 – 5 m (Mahkamov, 2003), Penelitian pompa air energi panas oleh Smith menunjukkan bahwa ukuran kondenser yang sesuai dapat meningkatkan daya output sampai 56% (Smith, 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
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 % ( Yulia Venti Yoanita, 2009 ).
Pemodelan pompa air energi surya dengan kolektor pelat datar, dari grafik data diketahui suhu tertinggi mencapai 60 C dengan demikian diperlukan fluida kerja yang memiliki titik didih dibawah 60
C, unjuk kerja
wash benzene yang titik didihnya 40 C bisa deterapkan sebagai fluida kerja (
Triyono setiyo nugroho, V. Erwan widyarto. W, Bima tambara putra, 2009 ) Pompa air energi termal dengan evaporator 26 cc dan pemanas 78 watt, dari data yang diperoleh menunjukkan daya pompa (Wp) maksimum adalah 0.119 watt pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara, efisiensi pompa (
ηpompa) maksimum 0,152 % padavariasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,417 (liter/menit) pada variasi ketinggian head 1,75, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara (Widagdo, 2009).
Pompa air energi termal dengan evaporator 44 cc dan pemanas 78 watt, dari data yang diperoleh menunjukkan daya pompa (Wp) maksimum ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,376 (liter/menit) pada variasi ketinggian head 1,75, bukaan kran 0ºC dan pendingin udara (Triyono Setiyo Nugroho, 2009).
Pompa air energi termal dengan evaporator 39 cc dan pemanas 266 watt, dari data yang diperoleh menunjukkan daya pompa (Wp) maksimum
0.139 watt
adalah pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 30ºC dan
0.060 %
pendingin udara, efisiensi pompa ( pada variasi ηpompa) maksimum ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 30 ºC dan pendingin udara, debit (Q)
0,697 bukaan kran
maksimum (liter/menit) pada variasi ketinggian head 1,75,
terbuka penuh dan pendingin udara (Mohammad Suhanto, 2009).
Pompa air energi termal dengan evaporator 64 cc dan pemanas 266 watt, dari data yang diperoleh menunjukkan daya pompa (Wp) maksimum adalah 0.162 watt pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0ºC dan
%
pendingin udara, efisiensi pompa ( pada variasi ηpompa) maksimum 0,208 ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,568 (liter/menit) pada variasi ketinggian head 1,75 bukaan kran 0ºC dan pendingin udara (V. Erwan widyarto, 2009).
2.2. Dasar Teori