Analisa Komponen Kolektor pada Mesin Pendingin Siklus Adsoprsi Tenaga Surya dengan Variasi Sudut 0o dan 30o

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang
Posisi Indonesia yang terletak di garis khatulistiwa mengakibatkan

Indonesia menerima pancaran energi matahari sepanjang tahun. Dengan kata lain
masyarakat Indonesia tidak akan mengalami krisis energi jika pemanfaatan energi
matahari yang merupakan energi yang tidak terhabiskan dapat dimanfaatkan untuk
berbagai kepentingan. Salah satu aplikasi dari pemanfaatannya adalah digunakan
sebagai sumber energi dalam mesin pendingin.
Perkembangan mesin pendingin pada saat ini sangat berkembang pesat
seiring dengan perkembangan teknologi. Berbagai macam kegunaan mesin
pendingin seperti penyejuk ruangan, pendingin minuman, pengawet bahan
makanan, membuat es batu, dan lain-lain. Pada saat ini banyak mesin pendingin
yang menggunakan refrigeran jenis clorofluorocarbon (CFC) yang tidak ramah
lingkungan. Refrigeran jenis ini memberikan dampak negatif terhadap kondisi
lingkungan yang menyebabkan penipisan lapisan ozon di bumi.
Akibat penipisan lapisan ozon ini banyak negara-negara maju di dunia

mengembangkan mesin pendingin yang ramah lingkungan. Siklus adsorpsi
merupakan salah satu siklus yang digunakan pada mesin pendingin ramah
lingkungan. Siklus adsorpsi ini memenuhi kebutuhan akan pendinginan
sebelum manusia mengenal siklus kompresi uap. Kelebihan mesin pendingin
siklus adsorpsi ini menggunakan energi terbarukan seperti tenaga panas

1
Universitas Sumatera Utara

matahari. Sistem pendingin adsorpsi ini dapat menggunakan panas tingkat
rendah dan menggunakan refrigeran nol BPO (Bahan Perusak Ozon).
Saat ini pemanfaatan energi radiasi matahari adalah salah satu bentuk
energi alternatif untuk menggantikan energi yang menggunakan bahan bakar
terutama bahan bakar minyak bumi. Salah satu pemanfaatan energi radiasi
matahari adalah untuk proses pendinginan air menggunakan sebuah perangkat
kolektor surya yang dipasang pada mesin pendingin siklus adsorpsi tenaga
panas matahari. Prinsip kerja kolektor surya ini adalah sinar matahari
menembus lapisan atas kaca kemudian memanasi pelat kolektor hitam yang ada
di dalam kolektor surya.
Kolektor surya pada mesin pendingin siklus adsorpsi tenaga panas

matahari berfungsi sebagai penyerap energi surya, kemudian mengubah energi
surya tersebut menjadi energi termal dan mentransfer energi tersebut ke fluida
kerja yaitu metanol. Di dalam kolektor terdapat adsorben karbon aktif yang
berfungsi untuk mengikat dan melepas refrigeran metanol. Di dalam proses
pemanasan kolektor surya, maka metanol yang dipanaskan itu berubah fasa dari
cair menjadi uap yang kemudian dikembalikan ke evaporator. Proses
pemanasan metanol ini disebut proses desorpsi, pada proses ini energi surya
sangat dibutuhkan dalam jumlah yang besar agar dapat mengembalikan metanol
kembali ke evaporator. Pada mesin pendingin siklus adsorpsi ini sistem
refrigerasi menggunakan pasangan karbon aktif-metanol, pemilihan pasangan
karbon aktif-metanol ini dikarenakan bersifat ramah lingkungan. Tidak
menghasilkan gas buang yang merusak lapisan ozon seperti pada sistem mesin

2
Universitas Sumatera Utara

pendingin yang lain. Efektivas pasangan adsorben karbon aktif dan refrigeran
metanol adalah pasangan yang paling baik.

1.2.

Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian skripsi ini adalah :
1. Menganalisa jumlah panas yang dapat diserap kolektor
2. Menganalisa jumlah kerugian panas yang keluar dari kolektor.
3. Menganalisa panas yang digunakan kolektor untuk proses desorpsi.
4. Mengetahui efisiensi kolektor pada sistem pendingin adsorpsi pada
kondisi keadaan kosong dan berisi karbon aktif.

1.3.

Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, penulis membatasi masalah pada :
1. Kolektor dianalisa terpisah dari komponen mesin pendingin siklus
adsorpsi yang lain yaitu kondensor dan evaporator.
2. Variabel yang diamati adalah temperatur dan waktu pada proses
pemanasan kolektor.
3. Batasan sudut kolektor 0o dan 30o.

1.4.

Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Memberikan rekomendasi sistem pendingin yang ramah lingkungan
dan hemat energi kepada masyarakat.

3
Universitas Sumatera Utara

2. Mengurangi efek pemanasan global yang memberikan dampak negatif
penipisan lapisan ozon dengan cara menggunakan refrigerant nol BPO
(Bahan Perusak Ozon)

1.5.

Sistematika Penulisan
Sistematika dari penulisan skripsi ini sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan pendahuluan tentang studi kasus dan pemecahan masalah

yang berisi antara lain : latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah,
manfaat penelitian , dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi dasar teori dari topik yang dikaji dan digunakan sebagai landasan
dan rumus yang di gunakan untuk memecahkan masalah dan menganalisis
permasalahan yang berkaitan dengan skripsi yang diperoleh dari berbagai sumber
seperti jurnal, tugas akhir, e-book, dan buku-buku pedoman.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai metode yang akan digunakan untuk
menyelesaikan penulisan skripsi. Pada bab ini juga akan dibahas mengenai
variabel–variabel yang akan diukur dan perlengkapan pengujian meliputi waktu
dan tempat penelitian, peralatan pengujian, bahan pengujian, model fisik gambar
kolektor dan prosedur pelaksanaan penelitian.
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA DATA

4
Universitas Sumatera Utara

Bab ini berisi tentang data yang diperoleh dari proses pengujian dan membahas
hasil perhitungan dari data yang diperoleh. Data yang dianalisa berupa temperatur,

waktu dan sudut kolektor.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari analisa yang dilakukan terhadap permasalahan dan
saran mengenai penyempurnaan hasil penelitian untuk generasi berikutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Daftar pustaka berisikan literatur-literatur yang digunakan dalam penyusunan
laporan ini.
LAMPIRAN
Lampiran berisikan data dari hasil penelitian yang didapatkan.

5
Universitas Sumatera Utara