Kemudian hal ini berkembang pada penelitian Paul Alexander Budi Gunawan yang menembahkan receiver pada evaporator untuk menampung air agar tidak
masuk kedalam evaporator, berikut adalah sekema alat tersebut.
Gambar 2.3. Skema alat pendingin absorbsi generator vertikal dan evaporator menggunakan receiver. Gunawan,2011
Keterangan: 1. Corong pengisi
2. Keran 3. Tabung Generator atas
4. Tabung Generator bawah 5. Manometer
6. Evaporator 7. Reciever penampung
Banyak hal yang mempengaruhi dari unjuk kerja pendinginan ini maka sangat penting penelitian-penelitian semacam ini dilakukan agar alat yang dihasilkan
nantinya akan menjadi lebih baik.
2
3
4 5
6 7
1
2.2 Dasar Teori
Pendingin absorbsi pada umumnya terdiri dari 4 empat komponen utama yaitu : 1 absorber, 2 generator, 3 kondensor, 4 evaporator. Namun pada
penelitian ini model pendingin absorbsi yang dibuat hanya terdiri dari dua komponen utama yaitu, generator yang juga berfungsi sebagai absorber, dan
evaporator yang juga berfungsi sebagai kondensor.
Gambar 2.4 Siklus pendinginan 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 2.2. 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. Namun pada dalam penelitian ini energi yang digunakan adalah energi surya.
Proses kerja yang terjadi di dalam sistem pendingin absorbsi adalah sebagai berikut: energi panas dari energi surya menaikkan temperatur campuran
ammonia-air yang ada dalam tabung generator. Karena amonia mempunyai titik didih yang lebih rendah dibanding air maka amonia akan menguap terlebih
dahulu. Uap amonia ini akan mengalir dari generator menuju ke evaporator. Di dalam evaporator uap amonia akan mengalami pendinginan dan mengembun
sehingga berubah fase menjadi cair. Selanjutnya cairan amonia di dalam evaporator akan mengalami ekspansi sehingga tekanannya turun. Karena tekanan
amonia di dalam evaporator turun maka temperaturnya pun turun hingga di bawah
o
C. Karena mampu mencapai suhu di bawah 0
o
C, maka evaporator umumnya diletakkan di dalam kotak pendingin bersama bahan-bahan yang ingin
didinginkan. Karena mendinginkan bahan-bahan tersebut maka cairan amonia di dalam evaporator akan menyerap kalor dari bahan-bahan tersebut dan menguap,
lalu 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
=
1
Kerja pendinginan dapat dihitung dengan persamaan :
Kerja pendinginan = ∆m.h
evaporator
2
Kerja pemanasan pada generator dapat dihitung dengan persamaan :
Kerja pemanasan = m. Cp
tabung
+ m. Cp
ammonia
+ m.hfg
ammonia
3
Dengan : m
: massa ammonia dan tabung yang dipanasi kolektor kg C
P
: panas jenis ammonia dan tabung Jkg.K T
awal
: temperatur amonia sebelum dipanasi
o
C T
akhir
: temperatur ammonia setelah dipanasi
o
C ∆t
: lama waktu pemanasan menit
Energi surya yang digunakan untuk menaikan temperature sejumlah massa pada generator adalah sebesar intensitas energi surya yang diterima oleh kolektor
berbanding dengan luasan permukaan kolektornya:
Energi
surya
= G . A 4
Dengan : G
: Intensitas Energi Surya wattmenit
2
A : Luas Apertur m
2
Sehingga untuk mengetahui efisiensi kolektor
Kolektor
dapat diketahui dengan membandingkan kerja pemanasan untuk menaikkan temperatur sejumlah
massa pada generator berbanding terbalik dengan energi radiasi surya yang diterima oleh generator melalui kolektor:
η
kolektor
= 5
Pada penelitian ini, analisa digunakan pendekatan siklus pendingin carnot. Refrigerator pendingin carnot
Karena proses melingkar carnot adalah reversible, maka proses dapat dibalik. Proses yang dibalik disebut Refrigerator Carnot. Jadi refrigerator carnot
bekerja dengan kebalikan dari mesin carnot. Mesin carnot disebut direct cycle, sedangkan refrigerator carnot disebut reversed cycle.
Refrigerator carnot menerima kerja luar W dan menyerap panas Q1 dari reservoir dengan hent sink temperature T1 serta member panas Q2 ke reservoir
panas temperature T2. Skema diagram alir refrigerator carnot:
Gambar 2.5. Skema diagram alir refrigerator carnot
Jadi dapat dibuat hubungan, W = Q
1
– Q
2
1 Koefisien performance,
COP =
= 2
= 3
Dari persamaan diatas 2 dan 3 dapat
=
4
2.3 Kolektor
Terdapat tiga jenis kolektor surya yang diklasifikasikan ke dalam Solar Thermal Collector System
dan juga memiliki korelasi dengan pengklasifikasian kolektor surya berdasarkan dimensi dan geometri dari receiver yang dimilikinya:
1. Flat-Plate Collectors kolektor plat datar 2. Parabolic Collectors kolektor parabola
3. Evacuated Tube Collectors kolektor plat datar tabung vakum
kolektor surya plat datar bisa memanfaatkan paparan radiasi matahari melalui sorotan langsung dan juga sebaran, tidak memerlukan tracking matahari
atau perubahan posisi mengikuti matahari dan juga karena desainnya yang sederhana, hanya sedikit memerlukan perawatan dan biaya pembuatan yang tidak
susah. kolektor pelat datar gambar 2.1 dapat menghasilkan suhu antara 70-80
o
C.
Gambar 2.6 kolekor thermosyphon plat datar
