maksimum dihasilkan pada pengujian solar dengan putaran 2400 rpm yakni sebesar 54,831.
4.6 Efisiensi Thermal Brake
Efisiensi thermal brake dari masing-masing pengujian pada tiap variasi beban dan putaran dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
η
b
=
�
�
�
� . ��� .
η
�
�
3600 dimana :
η
b
: efisiensi thermal brake LHV : nilai kalor bahan bakar kJkg
Ƞ
c
: Efisiensi Pembakaran 0,97
4.6.1 Besarnya Efesiensi Thermal Brake Pada Bahan Bakar Solar
Untuk perhitungan Efisiensi thermal, daya yang dipakai dalam hitungan bukan daya yang ditentukan sebagai beban melainkan daya yang didapat dari
perkalian Volt dan arus yang dihasilkan oleh generator tersebut. Untuk tiap-tiap rpm, daya dihasilkan berbeda-beda . Untuk nilai
ṁ
f
pada variasi putaran yang lain juga dapat dilihat pada perhitungan nilai
ṁ
f
pada masing-masing variasi putarannya. Untuk nilai kalor bawah bahan bakar LHV dapat dilihat pada
lampiran hasil pengujian menggunakan bom kalorimeter. Beban : 400 Watt
LHV solar = 39372,00 kJkg Putaran = 2400 rpm
Daya = 146,952 Watt
η
b
=
�
�
�
� . ��� . η �
�
36000
=
146,952 � 0,001
0,279 � 39372 x 0,97
�
3600 = 0,0496 = 4,96
Dengan cara perhitungan yang sama untuk bahan bakar solar dengan variasi putaran mesin, maka hasil perhitungan Efisiensi thermal untuk setiap
variasi tersebut dapat dilihat pada dibawah ini:
Tabel 4.21 Hasil Perhitungan Efisiensi Thermal Brake Pada Bahan Bakar Solar dengan Beban 400 Watt.
Putaran rpm Daya Watt �̇
�
kgjam LHV kJkg
ƞb 2400
146.952 0,279
39372,00 4.96
2600 197.965
0,285 39372,00
6.55 2800
233.919 0,288
39372,00 7.66
3000 270.84
0,361 39372,00
7.07 3200
338.062 0,392
39372,00 8.13
3400 423.818
0,425 39372,00
9.40 Tabel 4.22 Hasil Perhitungan Efisiensi Thermal Brake Pada Bahan Bakar Solar
dengan Beban 800 Watt. Putaran rpm Daya Watt
�̇
�
kgjam LHV kJkg
ƞb 2400
264.544 0,260
39372,00 9.59
2600 345.818
0,312 39372,00
10.45 2800
428.505 0,340
39372,00 11.88
3000 544.152
0,401 39372,00
12.79 3200
743.484 0,425
39372,00 16.49
3400 757.68
0,488 39372,00
14.64
Gambar 4.21 Grafik putaran mesin vs ƞb pada bahan bakar solar
murni
4.6.2 Besarnya Efisiensi Thermal Brake Pada Bahan Bakar LPG
Cara menghitung besarnya efisiensi thermal brake untuk bahan bakar LPG sama seperti cara menghitung daya pada bahan bakar solar.
Adapun besarnya efisiensi thermal brake pada pengujian bahan bakar LPG dapat dilihat dibawah ini.
Beban 400 Watt 1 Btulb = 2326,1 Jkg
LHV Propana = 19834 Btulb = 46135,86 kJkg LHV Butana = 19976 Btulb = 46466,17 kJkg
LHV LPG = 30 LHV Propana + 70 LHV Butana
= 30 46135,86 + 70 46466,17 = 13840,758 + 32526,319 = 46367,077 kJkg
Putaran = 2400 rpm
0,00 2,00
4,00 6,00
8,00 10,00
12,00 14,00
16,00 18,00
2400 2600
2800 3000
3200 3400
ƞb
Putaran mesin rpm
Grafik Putaran mesin vs ƞb pada bahan bakar
Solar
400 Watt 800 Watt
Pb = 0,16211 kW
η
b
=
�
�
ṁ
�
. ��� . ƞ
�
�
3600 =
0,16211 0,855736
� 46367,077 � 0,97
�
3600 = 0,0152
= 1,52 Dengan cara perhitungan yang sama untuk setiap variasi putaran mesin
dan beban, maka hasil perhitungan efisiensi thermal brake untuk setiap variasi dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 4.23 Hasil Perhitungan Efisiensi Thermal Brake pada bahan bakar LPG dengan beban 400 Watt
Putaran rpm Daya Watt
�̇
�
kgjam CV kJkg
ƞb 2400
162.11 0.855736
46367.077 1.52
2600 208.38
0.92842 46367.077
1.80 2800
246.96 0.969123
46367.077 2.04
3000 306.62
1.090263 46367.077
2.25 3200
365.04 1.162947
46367.077 2.51
3400 418.3
1.187176 46367.077
2.82
Tabel 4.24 Hasil Perhitungan Efisiensi Thermal Brake pada bahan bakar LPG dengan beban 800 Watt
Putaran rpm Daya Watt
�̇
�
kgjam CV kJkg
ƞb 2400
272.25 0.872211
46367.077 2.50
2600 378.06
0.930358 46367.077
3.25 2800
441.47 1.001104
46367.077 3.53
3000 542.88
1.098016 46367.077
3.96 3200
638.08 1.178453
46367.077 4.33
3400 761.37
1.211404 46367.077
5.03
Gambar 4.22 Grafik Putaran mesin vs η
b
pada bahan bakar LPG
0,00 1,00
2,00 3,00
4,00 5,00
6,00
2400 2600
2800 3000
3200 3400
ƞb
Putaran mesin rpm
Grafik Putaran mesin vs ƞb pada bahan bakar LPG
400 Watt 800 Watt
Gambar 4.23 Grafik putaran mesin vs η
b
pada beban 400 Watt
Gambar 4.24 Grafik putaran vs η
b
pada beban 800 Watt
0,00000000 1,00000000
2,00000000 3,00000000
4,00000000 5,00000000
6,00000000 7,00000000
8,00000000 9,00000000
10,00000000
2400 2600
2800 3000
3200 3400
ƞb
Putaran mesin rpm
Grafik Putaran mesin vs ƞb pada beban 400 Watt
Solar murni LPG
0,00000000 2,00000000
4,00000000 6,00000000
8,00000000 10,00000000
12,00000000 14,00000000
16,00000000 18,00000000
2400 2600
2800 3000
3200 3400
ƞb
Putaran mesin rpm
Grafik Putaran mesin vs ƞb pada
beban 800 Watt
Solar murni LPG
Analisa 1.
Terjadi penurunan nilai efesiensi thermal brake pada penggunaan bahan bakar LPG, hal ini diakibatkan laju aliran massa yang begitu
besar. 2.
Pada pembebanan 400 Watt, efisiensi thermal brake minimum dihasilkan pada pengujian LPG dengan putaran 2400 rpm yakni
sebesar 1,52 dan efisiensi thermal brake maksimum dihasilkan pada pengujian solar dengan putaran 3400 rpm yakni sebesar 9,4 .
3. Pada pembebanan 800 Watt, efisiensi thermal brake minimum
dihasilkan pada pengujian LPG dengan putaran 2400 rpm yakni sebesar 2,5 dan efisiensi thermal brake maksimum dihasilkan pada
pengujian solar dengan putaran 3200 rpm yakni sebesar 14,64 .
4.7 Hasil Pembakaran
