Analisis mesin penghasil aquades menggunakan mesin siklus kompresi uap dengan pengaruh putaran kipas sebelum evaporator - USD Repository

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ANALISIS MESIN PENGHASIL AQUADES MENGGUNAKAN
MESIN SIKLUS KOMPRESI UAP DENGAN PENGARUH
PUTARAN KIPAS SEBELUM EVAPORATOR
SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagai persyaratan mencapai
Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin

Disusun Oleh :
LAURENSIUS FRANS BERNAD
NIM : 155214036

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2019
i

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ANALYSIS OF AQUADEST PRODUCING MACHINE USE A
VAPOR COMPRESSION CYCLE EQUIPPED WITH FAN
ROTATION BEHIND THE EVAPORATOR
FINAL PROJECT
As partial fulfillment of the requirement
to obtain the Sarjana Teknik in Mechanical Engineering

By
LAURENSIUS FRANS BERNAD
Student Number: 155214036

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2019

ii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ANALISIS MESIN PENGHASIL AQUADES MENGGUNAKAN
MESIN SIKLUS KOMPRESI UAP DENGAN PENGARUH
PUTARAN KIPAS SEBELUM EVAPORATOR

Disusun oleh
Laurensius Frans Bernad
NIM 155214036

Telah disetujui oleh
Dosen Pembimbing Skripsi

Ir. P.K. Purwadi, M.T.

iii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ANALISIS MESIN PENGHASIL AQUADES MENGGUNAKAN
MESIN SIKLUS KOMPRESI UAP DENGAN PENGARUH
PUTARAN KIPAS SEBELUM EVAPORATOR
Dipersiapkan dan disusun oleh :
LAURENSIUS FRANS BERNAD
155214036
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada tanggal 15 Januari 2019

Susunan Dewan Penguji

Ketua

Nama Lengkap

Tanda Tangan

: Dr. Ir. Y.B. Lukiyanto, M.T.

.............................

Sekretaris : Budi Setyahandana, S.T., M.T.

.............................

Anggota

.............................

: Ir. P.K. Purwadi, M.T.

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Yogyakarta, 15 Januari 2019
Dekan Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma
Dekan

Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D.

iv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan
Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis
diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 21 Desember 2018

Laurensius Frans Bernad

v

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama

: Laurensius Frans Bernad

Nomor Mahasiswa

: 155214036

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :

Analisis Mesin Penghasil Aquades Menggunakan Mesin Siklus Kompresi
Uap dengan Pengaruh Putaran Kipas Sebelum Evaporator

Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan
dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk

kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin maupun memberikan royalti kepada
saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 21 Desember 2018
Yang menyatakan,

Laurensius Frans Bernad
vi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRAK
Pada dasarnya aquades merupakan air murni atau H2O yang berasal dari
proses destilasi atau proses penyulingan. Dibutuhkan proses penghasilan aquades
dengan cara yang lebih efisien, sederhana, praktis dan aman yaitu dengan
menggunakan mesin pendingin yang bekerja dengan sistem kompresi uap. Tujuan
dari penelitian ini adalah: (a) Merancang dan membuat mesin penghasil aquades
yang bekerja dengan siklus kompresi uap yang dilengkapi dengan humidifier. (b)

Mengetahui volume aquades yang dihasilkan oleh mesin penghasil aquades yang
dilengkapi dengan humidifier untuk variasi putaran kipas maksimal yang
ditempatkan sebelum evaporator. (c) Mengetahui karakteristik mesin siklus
kompresi uap yang digunakan pada mesin penghasil aquades yang menghasilkan
volume air terbanyak perjamnya, meliputi: Qin, Qout, Win, COPaktual (Coefficient of
Performance aktual), COPideal (Coefficient of Performance ideal), dan efisiensi
mesin.
Mesin yang diteliti merupakan mesin penghasil aquades dengan
menggunakan mesin siklus kompresi uap. Penelitian dilakukan di laboratorium
Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Komponen mesin penghasil
aquades meliputi: kompresor dengan daya sebesar 1 PK serta menggunakan
refrigeran R-32, kondensor, pipa kapiler, filter, evaporator, sistem pencurah air
dibuat menggunakan rangkaian 2 buah bak dengan luas penampang p x l x t : 34
cm x 31 cm x 32,5 cm, setiap bak diberi lubang berdiameter 2 mm, jarak antar
lubang 2 cm, air dialirkan menggunakan pompa berdaya 100 watt yang terhubung
dengan pipa PVC berdiameter 0,5 inch. Variasi penelitian dengan menggunakan
kipas berdaya 40 watt. Ukuran kotak mesin penghasil aquades berukuran p x l x t :
251 cm x 98,5 cm x 101 cm.
Mesin penghasil aquades berhasil dibuat dan bekerja dengan baik. Mesin
siklus kompresi uap yang digunakan memiliki nilai Qin sebesar 227 kJ/kg; Qout

sebesar 269 kJ/kg; Win sebesar 42 kJ/kg; Coefficient of Performance (aktual)
sebesar 5,40; nilai Coefficient of Performance (ideal) sebesar 7,11 dan memiliki
nilai efisiensi sebesar 75,97%. Mesin mampu menghasilkan aquades dengan laju
aliran volume air perjam untuk kipas yang ditempatkan sebelum evaporator
kecepatan maksimal sebesar 2033,33 liter/jam, untuk kipas pada kecepatan dua
sebesar 1991,67 liter/jam, untuk kipas pada kecepatan satu sebesar 1958,33
liter/jam dan untuk kipas pada kondisi off sebesar 1858,3 liter/jam.
Kata kunci : Mesin penghasil aquades, Humidifier, Siklus kompresi uap

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT
Basically aquades are pure water or H2O that comes from the distillation
process or the distillation process. The aquades income process is needed in a more
efficient, simple, practical and safe way by using a cooling machine that works with
a vapor compression system. The objectives of this study are: (a) Designing and
making aquades producing machines that work with vapor compression cycles
equipped with humidifiers. (b) Knowing the volume of distilled water produced by

an aquades producing machine equipped with a humidifier for maximum fan
rotation variations placed before the evaporator. (c) Knowing the characteristics of
the vapor compression cycle engine used in aquades producing machines which
produces the highest volume of water per hour, including: Qin, Qout, Win,
COPactual (actual Coefficient of Performance), COPideal (ideal Coefficient of
Performance), and engine efficiency.
The machine under study is an aquades producing machine using a vapor
compression cycle machine. The study was conducted at the Mechanical
Engineering laboratory of Sanata Dharma University, Yogyakarta. Aquadesproducing machine components include: compressors with a power of 1 PK and
using R-32 refrigerants, condensers, capillary pipes, filters, evaporators, water
pouring systems are made using a series of 2 pieces of tubs with cross sectional area
ofxx: 34 cm x 31 cm x 32, 5 cm, each tub is given a 2 mm diameter hole, the distance
between the holes is 2 cm, the water is flowed using a 100 watt power pump
connected to a 0.5 inch diameter PVC pipe. Variation of research using a 40 watt
power fan. The size of the machine box producing aquades is p x l x t: 251 cm x
98.5 cm x 101 cm.
The aquades producing machine was successfully made and worked well.
The vapor compression cycle machine used has a Qin value of 227 kJ / kg; Qout is
269 kJ / kg; Win is 42 kJ / kg; Coefficient of Performance (actual) of 5.40; the value
of the Coefficient of Performance (ideal) is 7.11 and has an efficiency value of

75.97%. The machine is able to produce aquades with an hourly volume of water
flow rate for fans placed before the evaporator maximum speed of 2033.33 liters /
hour, for fans at a speed of two at 1991.67 liters / hour, for fans at one speed of
1958.33 liters / the clock and for the fan in the off condition at 1858.3 liters / hour.
Keywords: Aquades producing machine, Humidifier, Steam compression cycle

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
dan rahmat-Nya sehingga Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar
serta tepat pada waktunya.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib mahasiswa Teknik Mesin
mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas
Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penelitian dan penyusunan
skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1.

Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph. D., selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

2.

Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin,
Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta dan sekaligus sebagai Dosen
Pembimbing Skripsi.

3.

Alm. Prof. Dr. Drs. Vet. Asan Damanik selaku Dosen Pembimbing Akademik
dari semester 1 sampai semester 4.

4.

Dr. Eng. I Made Wicaksana Ekaputra selaku Dosen Pembimbing Akademik
semester 5 sampai semester 7.

5.

Doddy Purwadianto S.T., M.T. selaku Kepala Laboratorium Konversi Energi,
Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata
Dharma, Yogyakarta.

6.

Seluruh Staf Pengajar dan Tenaga Kependidikan Prodi Teknik Mesin, Fakultas
Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang telah
mendidik dan memberikan berbagai ilmu pengetahuan yang sangat membantu
dalam penyelesaian skripsi ini.

7.

F.X. Agus Puji Wanto Putro dan Bernadetha Lita Widiastuti sebagai orang tua
yang telah berperan besar memberikan dukungan, baik secara spiritual dan
materi.

ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i
TITLE PAGE ........................................................................................................... ii
LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................ v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ................. vi
ABSTRAK ............................................................................................................ vii
ABSTRACT ........................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix
DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 3
1.3 Tujuan ................................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah.................................................................................... 4
1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................ 5
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ........................................ 6
2.1 Dasar Teori ............................................................................................ 6
2.1.1 Aquades ........................................................................................... 6
2.1.2 Metode-metode Pembuatan Aquades .............................................. 6
2.1.3 Komponen-komponen Mesin .......................................................... 8
2.1.4 Humidifier ..................................................................................... 18
2.1.5 Siklus Kompresi Uap .................................................................... 19
2.1.6 Perhitungan-perhitungan pada siklus kompresi uap ..................... 22
2.1.7 Psychrometric Chart ..................................................................... 24
2.1.7.1 Proses-proses Yang Terjadi Pada Udara ................................. 27
Dalam Psychrometric Chart
xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

2.1.7.2 Proses-proses Pada Mesin Penghasil Aquades ....................... 31
2.1.7.3 Perhitungan Pada Psychrometric Chart .................................. 34
2.2 Tinjauan Pustaka ................................................................................. 35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 38
3.1 Objek Penelitian .................................................................................. 38
3.2 Alur Pelaksanaan Penelitian................................................................ 39
3.3 Metode Penelitian................................................................................ 41
3.4 Variasi Penelitian ................................................................................ 41
3.5 Alat dan Bahan Penelitian ................................................................... 41
3.5.1 Alat ................................................................................................ 41
3.5.2 Bahan ............................................................................................ 43
3.6 Alat Bantu Penelitian .......................................................................... 52
3.7 Pembuatan Mesin Penghasil Aquades ................................................ 53
3.8 Skema Pengambilan Data Penelitian .................................................. 54
3.9 Cara Mendapatkan Data ...................................................................... 56
3.10 Cara Mengolah Data ......................................................................... 58
2.11 Cara Mendapatkan Kesimpulan ........................................................ 59
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...................................... 60
4.1 Hasil Penelitian ................................................................................... 60
4.2 Perhitungan ......................................................................................... 62
4.3 Pembahasan ......................................................................................... 70
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 73
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 73
5.2 Saran .................................................................................................... 73
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 74
LAMPIRAN .......................................................................................................... 75
A.1 Mesin penghasil aquades .................................................................... 75
B.2 Psychrometric chart kondisi kipas off ................................................ 76
B.3 Psychrometric chart kecepatan putar kipas 1 ..................................... 76
B.4 Psychrometric chart kecepatan putar kipas 2 ..................................... 77
B.5 Psychrometric chart kecepatan putar kipas 3 ..................................... 77

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1

Kompresor hermetik jenis torak ...................................................... 9

Gambar 2.2

Kompresor hermetik jenis rotary .................................................. 10

Gambar 2.3

Kompresor hermetik jenis open type............................................. 10

Gambar 2.4

Kondensor dengan jari-jari penguat .............................................. 12

Gambar 2.5

Kondensor dengan plat besi .......................................................... 12

Gambar 2.6

Kondensor pipa bersirip ................................................................ 13

Gambar 2.7

Pipa kapiler .................................................................................... 14

Gambar 2.8

Hand valve..................................................................................... 14

Gambar 2.9

Automatic expansion valve ............................................................ 15

Gambar 2.10 Thermostatic expansion valve ....................................................... 15
Gambar 2.11 Evaporator dengan sirip ................................................................ 16
Gambar 2.12 Evaporator pipa-pipa dengan jari-jari penguat .............................. 16
Gambar 2.13 Evaporator plat .............................................................................. 17
Gambar 2.14 Filter .............................................................................................. 17
Gambar 2.15 Kipas.............................................................................................. 18
Gambar 2.16 Rangkaian komponen utama siklus kompresi uap ........................ 19
Gambar 2.17 Siklus kompresi uap pada diagram P-h ......................................... 20
Gambar 2.18 Siklus kompresi uap pada diagram T-s ......................................... 20
Gambar 2.19 Psychrometric chart ...................................................................... 25
Gambar 2.20 Skematik psychrometric chart ...................................................... 27
Gambar 2.21 Proses-proses yang terjadi dalam psychrometric chart ................. 28
Gambar 2.22 Proses-proses yang terjadi pada mesin penghasil aquades............ 31
Gambar 3.1

Mesin penghasil aquades dengan bak pencurah air ...................... 38

Gambar 3.2

Skema diagram alur penelitian ...................................................... 39

Gambar 3.3

Kayu balok 4 x 6 cm ..................................................................... 43

Gambar 3.4

Papan kayu .................................................................................... 44

Gambar 3.5

Triplek ........................................................................................... 44

Gambar 3.6

GRC board .................................................................................... 45

Gambar 3.7

Styrofoam ...................................................................................... 45
xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 3.8

Akrilik ........................................................................................... 46

Gambar 3.9

Plastik mika ................................................................................... 47

Gambar 3.10 Kompresor hermetik jenis rotary .................................................. 48
Gambar 3.11 Evaporator jenis pipa bersirip ....................................................... 49
Gambar 3.12 Refrigeran 32 ................................................................................. 49
Gambar 3.13 Kipas angin.................................................................................... 50
Gambar 3.14 Pompa air....................................................................................... 50
Gambar 3.15 Pipa PVC ....................................................................................... 51
Gambar 3.16 Bak pencurah air............................................................................ 51
Gambar 3.17 Lem pipa PVC ............................................................................... 51
Gambar 3.18 Hygrometer.................................................................................... 52
Gambar 3.19 Thermocouple ................................................................................ 53
Gambar 3.20 Penampil suhu digital .................................................................... 53
Gambar 3.21 Skematik posisi alat ukur .............................................................. 55
Gambar 4.1

Siklus kompresi uap pada mesin siklus kompresi uap .................. 63
yang digunakan untuk kecepatan putar kipas 1664 rpm

Gambar 4.2

Psychrometric chart variasi kipaskecepatan maksimal ................ 67

Gambar 4.3

Grafik laju aliran volume air yang dihasilkan perjam ................... 71

Gambar 4.4

Grafik laju aliran volume air yang dihasilkan ............................... 71
pada semua variasi penelitian

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL
Tabel 3.1

Tabel pengambilan data penelitian ............................................... 57

Tabel 4.1

Data hasil rata-rata penelitian dengan kondisi kipas off ............... 60

Tabel 4.2

Data hasil rata-rata penelitian dengan kondisi .............................. 61
kecepatan putar kipas 1

Tabel 4.3

Data hasil rata-rata penelitian dengan kondisi .............................. 61
kecepatan putar kipas 2

Tabel 4.4

Data hasil rata-rata penelitian dengan kondisi .............................. 61
kecepatan putar kipas 3

Tabel 4.5

Lanjutan data hasil rata-rata penelitian dengan kondisi ................ 62
kecepatan putar kipas 3

Tabel 4.6

Data hasil perhitungan pada psychrometric chart......................... 69

Tabel 4.7

Data hasil perhitungan lanjutan pada psychrometric chart ........... 70

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Seiring dengan kemajuan zaman, air merupakan sumber daya alam yang

paling dibutuhkan seluruh makhluk hidup di muka bumi, terutama manusia. Air
sangat penting dalam setiap aspek kehidupan sehari-hari. Air selalu digunakan
karena mudah didapatkan dari alam secara cuma-cuma. Exploitasi secara besarbesaran terhadap air dapat mengakibatkan jumlah air yang berada di alam akan
semakin berkurang. Dengan demikian manusia tidak dapat secara terus-menerus
mengandalkan sumber air yang berada di dalam tanah.
Mesin penghasil aquades merupakan solusi bagi manusia untuk
mendapatkan air dengan tidak mengandalkan sumber air di dalam tanah. Aquades
memiliki keunggulan yaitu hampir tidak mengandung mineral dibandingkan air
tanah. Namun, untuk mendapatkan aquades memerlukan proses yang cukup
panjang dibandingkan dengan kita mendapatkan air dari tanah. Akan tetapi aquades
yang didapatkan dapat langsung dikonsumsi manusia tanpa melalui proses
perebusan atau proses sterilisasi.
Aquades diperoleh dari hasil penyulingan atau biasa disebut dengan proses
destilasi atau biasa juga disebut air murni. Pada dasarnya aquades diperoleh dengan
cara menguapkan air pada temperatur didihnya kemudian uap air didinginkan
dengan suhu rendah sehingga terjadi proses pengembunan. Air hasil pengembunan
ini disebut aquades yaitu air yang rendah akan kandungan mineral didalamnya.
Proses destilasi ini merupakan suatu proses dengan cara pemisahan adanya
bahan kimia menurut perbedaan kecepatan yang menguap atau volatilitas yakni
dengan suatu teknik pemisahan berdasar dengan perbedaan titik didih dalam
kegunaannya untuk memperoleh senyawa murni. Aquades biasanya diperoleh di
toko-toko yang khusus menyediakan bahan bahan kimia, untuk keperluan industri
atau rumah sakit dan di bidang farmasi.

1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2

Diperlukan cara lain yang mudah untuk memperoleh aquades yang lebih
sederhana dan lebih praktis. Mesin siklus kompresi uap merupakan solusi yang
praktis yang dapat dilakukan untuk mendapatkan aquades.
Aquades yang dihasilkan dengan mempergunakan mesin siklus kompresi
uap mememiliki beberapa keunggulan diantaranya :
a.

Tidak memerlukan biaya besar untuk menghasilkan air aquades.

b.

Aquades yang dihasilkan dapat dijual di pasaran dan tentunya harga dapat
bersaing.

c.

Mesin penghasil aquades tidak memerlukan tempat yang luas karena dapat
ditempatkan di dalam ruangan maupun di luar ruangan dalam
mengoperasikan mesin tersebut.

d.

Tidak memerlukan campuran bahan kimia untuk menghasilkan aquades.
Dibanding dengan proses demineralisasi, proses pembuatan aquades dengan

mesin siklus kompresi uap ini memiliki kelemahan, yaitu membutuhkan sumber
energi listrik yang cukup besar. Namun untuk pembuatan aquades, proses
pembuatan aquades dengan mesin siklus kompresi uap ini lebih mudah dilakukan
dibanding proses penyulingan dan proses destilasi, hanya saja membutuhkan
sumber energi listrik.
Desalinasi dengan proses humidifikasi dan dehumidifikasi dianggap
sebagai cara yang efisien dan menguntungkan dengan memanfaatkan kondensor
dan evaporator pada pompa kalor untuk menghasilkan air tawar dari air laut
(Yaningsih dan Istanto, 2014). Dalam penelitian yang dilakukan Habeebullah, B.A.
(2010), pemanfaatan heat pump untuk mendapatkan air tawar merupakan cara yang
efisien apabila digunakan pada daerah dengan jumlah penduduk yang banyak,
kurang persediaan air bersih dan membutuhkan penggunaan mesin pendingin
ruangan.
Dengan latar belakang tersebut, penulis tertantang untuk mendalami
pembuatan aquades dari mesin siklus kompresi uap dengan merancang dan
melakukan penelitian tentang mesin pembuat aquades dari mesin siklus kompresi
uap. Diharapkan nilai efisiensi dari mesin pembuatan aquades yang dihasilkan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3

dapat bersaing dengan proses pembuat aquades yang sudah ada di pasaran dan
menjadi solusi bagi daerah yang membutuhkan air bersih untuk di konsumsi,
sehingga bisa menjadi alternatif untuk menghasilkan aquades yang berkualitas.

1.2

Rumusan Masalah
Pembuatan aquades masih banyak dengan menggunakan cara tradisional

yaitu dengan metode destilasi. Perlu adanya cara lain yang lebih efisien, sederhana,
praktis dan aman untuk menghasilkan aquades. Adapun rumusan masalah dari
penelitian ini adalah :
a.

Bagaimanakah merancang dan membuat mesin penghasil aquades yang
efisien, sederhana, praktis dan aman yang menggunakan mesin siklus
kompresi uap.

b.

Berapakah volume aquades terbanyak yang dihasilkan oleh mesin penghasil
aquades yang dilengkapi dengan humidifier untuk variasi putaran kipas
maksimal yang ditempatkan sebelum evaporator.

c.

Bagaimana karakteristik mesin siklus kompresi uap yang dipergunakan
pada mesin penghasil aquades, yang menghasilkan volume aquades
terbanyak per jamnya.

1.3

Tujuan
Tujuan dari penelitian mesin penghasil aquades dengan siklus kompresi uap

ini adalah :
a.

Merancang dan membuat mesin penghasil aquades yang bekerja dengan
siklus kompresi uap.

b.

Mengetahui volume aquades terbanyak yang dihasilkan oleh mesin
penghasil aquades yang dilengkapi dengan humidifier untuk variasi putaran
kipas maksimal yang ditempatkan sebelum evaporator.

c.

Mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang digunakan pada
mesin penghasil aquades yang menghasilkan volume air terbanyak per
jamnya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4

1. Besarnya kalor yang diserap evaporator (Qin) persatuan massa
refrigeran.
2. Besarnya kalor yang dilepas kondensor (Qout) persatuan massa
refrigeran.
3. Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran (Win).
4. Coefficient of Performance aktual (COPaktual) mesin siklus kompresi
uap.
5. Coefficient of Performance ideal (COPideal) mesin siklus kompresi uap.
6. Efisiensi (η) mesin siklus kompresi uap.
1.4

Batasan Masalah
Batasan-batasan yang diambil di dalam penelitian ini adalah :

a.

Mesin penghasil aquades bekerja dengan menggunakan siklus kompresi
uap.

b.

Komponen-komponen utama dari mesin siklus kompresi uap ini adalah
evaporator, kondensor, kompresor, pipa kapiler.

c.

Besarnya daya yang digunakan kompresor sebesar 1 PK atau 746 watt,
ukuran komponen utama yang lain menyesuaikan dengan besarnya daya
kompresor.

d.

Mesin siklus kompresi uap menggunakan refrigeran R32.

e.

Pada siklus kompresi uap yang terjadi diasumsikan tidak terjadi proses
pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut.

f.

Komponen-komponen

yang

digunakan

mesin

penghasil

aquades

merupakan komponen yang banyak dan mudah didapatkan di pasaran.
g.

Mesin penghasil aquades memiliki peralatan pencurah air yang bertujuan
untuk menambah kelembaban udara. Pada peralatan pencurah air terdapat
komponen :
1. Kipas tambahan dengan daya 40 watt.
2. Pompa air dengan daya 100 watt.
3. Pipa PVC dengan diameter 0,5 inch.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5

4. Bak pencurah air dengan dimensi : panjang x lebar x tinggi = 0,34 m x
0,31 m x 0,325 m.
5. Jumlah bak pencurah air sebanyak 2 buah.
6. Diameter lubang bak pencurah air sebesar 2 mm.
7. Jarak antar lubang pada bak pencurah air sebesar 2 cm.

1.5

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian mengenai mesin penghasil aquades dengan siklus

kompresi uap ini adalah :
a.

Bagi penulis, penelitian ini dapat menambah wawasan pengetahuan
mengenai mesin penghasil aquades yang bekerja dengan siklus kompresi
uap.

b.

Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi peneliti lain
untuk melakukan penelitian sejenis dan mengembangkan mesin penghasil
aquades dengan siklus kompresi uap menjadi lebih baik.

c.

Mesin hasil penelitian dapat menjadi solusi bagi daerah-daerah yang
memerlukan air bersih untuk dikonsumsi.

d.

Diperolehnya teknologi tepat guna berupa mesin penghasil aquades yang
lebih efisien, sederhana, praktis dan aman.

e.

Hasil penelitian dapat menambah khazanah ilmu pengetahuan yang dapat
ditempatkan di perpustakaan atau dipublikasikan pada khalayak ramai.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Dasar Teori

2.1.1

Aquades
Aquades adalah air hasil destilasi/penyulingan yang sama dengan air murni

atau H2O, karena H2O hampir tidak mengandung mineral. Sedangkan air mineral
adalah pelarut yang universal dan air yang sudah banyak mengandung mineral di
dalamnya. Oleh karena itu air mineral akan dengan mudah menyerap atau
melarutkan berbagai partikel yang ditemuinya dan dengan mudah menjadi
tercemar. Dalam siklusnya di dalam tanah, air mineral akan terus bertemu dan
melarutkan berbagai mineral anorganik, logam berat dan mikroorganisme. Oleh
karena itu, air mineral berbeda dengan aquades (H2O) karena mengandung banyak
mineral di dalamnya.
1. Aquades (Aqua Destilata) yaitu air yang dihasilkan dari satu kali proses
destilasi/penyulingan, sering disebut air murni namun tetap mengandung
mineral-mineral tertentu.
2. Aquabides (Aqua Bidestilata) yaitu air yang dihasilkan dari proses
destilasi/penyulingan

bertingkat

(2x

proses

destilasi/penyulingan)

dan

mengandung mineral lebih sedikit dari aquades.
3. Aquademin (Aqua Demineralisata) yaitu air bebas mineral baik ion positif yang
berasal dari logam (besi, magnesium, dll), kesadahan (kalsium, dll) maupun ion
negatif yang berasal dari udara, gas halogen, belerang, dll, serta memenuhi
persyaratan mikroorganisme tertentu.

2.1.2

Metode-metode pembuatan aquades
Secara umum metode yang banyak digunakan untuk menghasilkan aquades

adalah dengan proses destilasi atau penyulingan. Ada empat macam proses destilasi
yang digunakan untuk menghasilkan aquades, yaitu destilasi sederhana, destilasi
fraksionisasi, destilasi uap, dan destilasi vakum.

6

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7

Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia
berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan bahan untuk menguap
(volatilitas). Dalam penyulingan, campuran zat didihkan sehingga menguap, dan
uap ini kemudian didinginkan kembali kedalam bentuk cairan. Zat yang memiliki
titik rendah akan menguap lebih dulu.
Metode ini termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan massa.
Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masingmasing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal destilasi
didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.
1. Destilasi sederhana pada dasar merupakan salah satu cara pemurnian zat cair
yang tercemar oleh zat padat/zat cair lain dengan perbedaan titik didih cukup
besar, sehingga zat pencemar atau pengotor akan tertinggal sebagai residu.
Destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran cair – cair, misalnya air –
alkohol, air – aseton, dll. Proses destilasi ini dikalukan pada tekanan atmosfer.
2. Destilasi fraksionasi merupakan proses pemisahan di mana sejumlah zat
campuran tertentu (gas, padatan, cairan, suspensi, atau isotop) dipisahkan selama
transisi fasa menjadi sejumlah kecil bagian (fraksi-fraksi), yang mana
komposisinya bervariasi sesuai gradiennya/tingkatannya. Dalam destilasi
fraksional atau destilasi bertingkat, proses pemisahan parsial diulang berkali-kali
dimana setiap kali terjadi pemisahan lebih lanjut. Hal ini berarti proses
pengayaan dari uap yang lebih volatil juga terjadi berkali-kali sepanjang proses
destilasi fraksional itu berlangsung. Destilasi fraksionasi digunakan untuk
memisahkan larutan yang memiliki perbedaan titik didih tidak terlalu jauh yaitu
sekitar 30OC.
3. Destilasi uap digunakan untuk memisahkan campuran senyawa-senyawa yang
memiliki titik didih mencapai 200OC atau lebih. Destilasi uap dapat menguapkan
senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100OC dalam tekanan atmosfer
dengan menggunakan uap atau air mendidih. Prinsip dasar destilasi uap yaitu
mendistilasi campuran senyawa di bawah titik didih dari masing-masing
senyawa campurannya. Selain itu destilasi uap dapat digunakan untuk campuran

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8

yang tidak larut dalam air di semua temperature, tapi dapat didestilasi dengan
air.
4. Destilasi vakum adalah proses destilasi yang beroperasi pada tekanan 0,4 atm
(≤300 mmHg absolut). Proses destilasi ini berlangsung dibawah tekanan
atmosfer. Destilasi vakum berfungsi untuk menurunkan titik didih pada minyak
berat atau long residu sehingga menghasilkan produk-produknya. Senyawa yang
biasa didestilasi vakum merupakan senyawa yang tidak stabil, dengan pengertian
dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau campuran yang
memiliki titik didih diatas 150OC.

2.1.3

Komponen-komponen mesin
Mesin penghasil aquades menggunakan mesin siklus kompresi uap dimana

sebuah mesin yang bekerja dengan cara mengembunkan uap air yang terdapat di
udara. Prinsip dasarnya, aquades yang dihasilkan merupakan kandungan uap air di
udara yang mengembun setelah didinginkan oleh evaporator. Uap air

yang

mengembun karena temperatur yang rendah di evaporator kemudian berubah wujud
menjadi cair. Air hasil pengembunan ini kemudian ditampung sehingga disebut
aquades.
Banyak sedikitnya air hasil pengembunan dipengaruhi oleh jumlah
kandungan air yang terdapat di udara. Semakin banyak kandungan uap air yang ada
di udara atau semakin tinggi tingkat kelembaban relatif udara, maka akan semakin
banyak pula jumlah aquades yang dihasilkan. Oleh sebab itulah diperlukannya
rangkaian tambahan yaitu bak pencurah air/humidifier untuk meningkatkan
kandungan uap air di udara, sehingga jumlah aquades yang dihasilkan dapat
meningkat.
Mesin penghasil aquades terdiri atas dua bagian utama, yaitu mesin siklus
kompresi uap dan komponen bak pencurah air/humidifier. Pada bagian mesin siklus
kompresi uap terdiri atas komponen-komponen dasar berupa kompresor,
kondensor, filter, pipa kapiler, dan evaporator. Sedangkan pada rangkaian
humidifier terdiri atas komponen-komponen berupa pompa air, rangkaian bak yang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9

sudah dilubangi sedemikian rupa, selang dan pipa PVC untuk mengalirkan air, dan
juga bak penampung.
Komponen-komponen utama mesin siklus kompresi uap terdiri dari
kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler, evaporator.

a.

Kompresor
Kompresor berfungsi untuk menaikkan tekanan refrigeran dari tekanan

rendah ke tekanan tinggi. Cara kerja kompresor yaitu menghisap sekaligus
mengkompresi refrigeran agar terjadi perputaran atau sirkulasi refrigeran yang
mengalir di dalam pipa-pipa mesin siklus kompresi uap. Jenis kompresor yang
digunakan dalam mesin siklus kompresi uap adalah kompresor hermetik, lebih
tepatnya kompresor hermetik torak (reciprocating compressor) yang digerakkan
oleh motor listrik. Jenis kompresor hermetik lainnya yaitu kompresor hermetik
rotary dan kompresor hermetik open type.
Kompresor hermetik jenis rotary banyak dipergunakan pada mesin AC,
sedangkan kompresor jenis torak banyak dipergunakan pada mesin kulkas, freezer,
showcase maupun dispenser.

Gambar 2.1 Kompresor hermetik jenis torak
Sumber : http://www.hvacspecialists.info/compressors/hermetic-compressors.html

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10

Gambar 2.2 Kompresor hermetik jenis rotary.
Sumber : http://citrapelanginusantara.blogspot.co.id/2011/04/scrollcompressor_22.html

Gambar 2.3 Kompresor hermetik jenis open type
Sumber : https://hvactutorial.files.wordpress.com/2012/11/two-stage-semihermetic-compressor.jpg
Kompresor hermetik jenis torak dapat dilihat pada Gambar 2.1, jenis rotary
pada Gambar 2.2, dan jenis open type pada Gambar 2.3. Pada kompresor hermetik,

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11

motor penggerak/motor listrik berada dalam satu tempat atau tabung tertutup dan
bersatu dengan kompresor. Motor penggerak langsung memutarkan poros
kompresor, sehingga jumlah putaran kompresor sama dengan jumlah putaran
motornya. Kompresor bekerja secara dinamis dalam perputaran refrigeran. Fase
yang terjadi ketika refrigeran masuk dan keluar kompresor berupa gas. Namun
kondisi gas yang keluar dari kompresor berupa gas panas lanjut dimana suhu gas
ini lebih tinggi dari suhu kerja kondensor.

b.

Kondensor
Kondensor adalah komponen yang berfungsi sebagai tempat pengembunan

atau kondensasi refrigeran. Di dalam kondensor berlangsung tiga proses yaitu
proses penurunan suhu refrigeran dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh, proses
dari gas panas jenuh menuju ke cair jenuh, dan proses dari cair jenuh menjadi cair
lanjut (proses pendinginan lanjut). Proses pengembunan refrigeran dari kondisi gas
jenuh menuju ke cair jenuh berlangsung pada tekanan yang tetap. Saat ketiga proses
berlangsung, kondensor akan membuang energi dalam bentuk kalor ke lingkungan
sekitar.
Jenis kondensor yang sering digunakan dalam kapasitas kecil adalah
kondensor pipa dengan jari-jari penguat (seperti pada kulkas 1 pintu), kondensor
pipa dengan plat besi (seperti pada kulkas 2 pintu), dan kondensor pipa bersirip.
Kondensor berdasarkan media pendinginannya dibagi menjadi tiga, yaitu
kondensor berpendingin udara (air cooled condenser), kondensor berpendingin air
(water cooled condenser), dan kondensor berpendingin air dan udara (evaporative
condenser). Pada umumnya kondensor yang digunakan dalam mesin pendingin
adalah kondensor pipa dengan jari-jari penguat, namun pada mesin AC
menggunakan jenis kondensor pipa bersirip.
Pada Gambar 2.4 menyajikan contoh gambar kondensor dengan jari-jari
penguat dengan 5 lintasan. Pada kondensor dengan jari-jari penguat, fungsi dari
jari-jari penguat selain untuk menguatkan konstruksi juga sebagai sirip yang
berfungsi untuk memperluas permukaan sehingga laju perpindahan kalor menjadi
lebih besar.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12

Gambar 2.4 Kondensor dengan jari-jari penguat
Sumber : http://parma-teknik.blogspot.co.id/2012/10/kondensor-kulkas.html
Pada Gambar 2.5 menyajikan contoh gambar kondensor dengan plat besi.
Kondensor dengan plat besi banyak ditemui pada mesin-mesin kulkas, freezer, dan
showcase yang diproduksi pada saat ini. Tujuannya adalah agar menambah luas
penampang kondensor sehingga perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan dapat
lebih cepat.

Gambar 2.5 Kondensor dengan plat besi
Sumber : http://linasundaritermodinamika.blogspot.co.id/2015/04/kondensorberpendingin-udara.html

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13

Pada Gambar 2.6 menyajikan contoh gambar kondensor pipa bersirip.
Kondensor pipa bersirip. Kondensor pipa bersirip banyak ditemui pada mesin AC
rumah tangga. Fungsi adanya sirip pada kondensor ini bertujuan agar pelepasan
kalor ke lingkungan bisa lebih cepat.

Gambar 2.6 Kondensor pipa bersirip
Sumber : http://ferinuril.blogspot.co.id/2016/03/cara-kerja-mesin-pendinginair.html
c.

Pipa kapiler
Pipa kapiler merupakan alat ekspansi dalam komponen mesin siklus

kompresi uap yang berfungsi menurunkan tekanan refrigeran dan mengalirkan
refrigeran menuju evaporator. Pipa kapiler biasanya berukuran sekitar 0,8-2,0 mm.
Pada pipa kapiler, refrigeran yang mengalir berada pada fase cair, sehingga tidak
jarang akan mengeluarkan bunyi seperti aliran air pada saat mesin beroperasi.
Fungsi pipa kapiler sangat vital karena menghubungkan dua bagian tekanan yang
berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan rendah. Refrigeran bertekanan tinggi
sebelum melewati pipa kapiler akan diubah atau diturunkan tekanannya. Akibat dari
penurunan tekanan refrigeran menyebabkan terjadinya penurunan suhu pada fase
campuran cair dan gas. Pada bagian inilah refrigeran mencapai suhu terendah.
Jenis alat ekspansi lainnya yang dapat digunakan untuk menurunkan
tekanan yaitu hand valve, AXV (automatic expansion valve), dan TXV
(thermostatic expansion valve). Katup ekspansi jenis AXV dan TXV biasanya

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14

digunakan pada unit mesin pendigin berkapasitas besar dan berkapasitas sedang.
Katup ekspansi jenis AVX dan TXV juga berfungsi untuk mengatur aliran
refrigeran. Berbeda dengan pipa kapiler, pipa kapiler tidak mampu mengatur laju
aliran refrigeran berdasarkan beban pendinginnya.
Pada Gambar 2.7 memperlihatkan contoh dari pipa kapiler yang digunakan
pada AC, freezer, maupun showcase. Gambar 2.8 memperlihatkan contoh dari hand
valve yang kerap kali dipergunakan untuk memindahkan refrigeran dari tabung ke
mesin pendingin. Gambar 2.9 memperlihatkan contoh dari AXV (automatic
expansion valve). Gambar 2.10 memperlihatkan contoh dari TXV (thermostatic
expansion valve).

Gambar 2.7 Pipa kapiler
Sumber : http://servicepelitateknik.blogspot.co.id/2017/08/komponen-komponenac-dan-fungsinya.html

Gambar 2.8 Hand valve
Sumber : http://m.indotrading.com/product/hand-valve-p400975.aspx

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15

Gambar 2.9 Automatic expansion valve
Sumber : https://hvactutorial.files.wordpress.com/2011/07/automatic-expansionvalve.jpg?w=1400

Gambar 2.10 Thermostatic expansion valve
Sumber : https://mariners.page4.me/clip-image0063_450_330.jpg
d.

Evaporator
Evaporator merupakan tempat terjadinya perubahan fase fluida dari bentuk

campuran cair dan gas menjadi gas, atau dapat disebut juga sebagai tempat
penguapan. Saat perubahan fase, diperlukan energi kalor. Energi kalor tersebut
diperoleh dari lingkungan evaporator. Hal ini terjadi karena temperatur refrigeran

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16

lebih rendah dari pada temperatur sekelilingnya, sehingga kalor dapat mengalir ke
refrigeran. Proses penguapan refrigeran di evaporator berlangsung pada tekanan
tetap dan suhu yang tetap. Berbagai jenis evaporator yang sering digunakan pada
mesin siklus kompresi uap adalah jenis evaporator pipa dengan sirip (seperti pada
kulkas 2 pintu), evaporator pipa-pipa dengan jari-jari penguat (seperti pada freezer),
dan jenis evaporator plat (seperti pada kulkas 1 pintu).
Pada Gambar 2.11 menyajikan gambar evaporator dengan sirip, Gambar
2.12 menyajikan gambar evaporator dengan jari-jari penguat, dan Gambar 2.13
menyajikan gambar evaporator dengan plat.

Gambar 2.11 Evaporator dengan sirip
Sumber : http://www.shenglin-tech.com/uploads/131209/2-13120914395Y51.jpg

Gambar 2.12 Evaporator pipa-pipa dengan jari-jari penguat
Sumber : http://image.made-in-china.com/4f0j00ivlaCZtjCGgd/WOT-EvaporatorWire-Tube-Evaporator-Refrigerator-Evaporator-.jpg

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17

Gambar 2.13 Evaporator plat
Sumber : https://tommyji.en.made-in-china.com/product/LbTJRWNyCqrX/ChinaDeep-Fridge-Aluminium-Plate-Roll-Bond-Evaporator-Coil.html
e.

Filter
Filter merupakan komponen yang digunakan untuk menyaring kotoran-

kotoran yang terbawa pada saat proses sirkulasi refrigeran. Dengan adanya filter,
refrigeran yang membawa kotoran akan tersaring dan kemudian refrigeran yang
telah melewati filter menjadi lebih bersih, sehingga proses sirkulasi refrigeran dapat
berlangsung dengan maksimal. Selain itu jika tidak adanya filter, kotoran akan
mudah masuk ke dalam pipa kapiler sehingga dapat menyebabkan pipa kapiler
menjadi tersumbat yang dapat mengakibatkan sistem menjadi tidak bekerja secara
optimal atau tidak bekerja sama sekali. Oleh sebab itu, filter ditempatkan sebelum
pipa kapiler.
Gambar 2.14 menyajikan gambar filter yang terdapat pada mesin-mesin
siklus kompresi uap yang diproduksi saat ini.

Gambar 2.14 Filter
Sumber : http://servicepelitateknik.blogspot.co.id/2017/08/komponen-komponenac-dan-fungsinya.html

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18

f.

Kipas
Kipas merupakan komponen yang terdiri dari motor listrik dan baling-

baling. Kipas berfungsi untuk mengalirkan fluida gas atau udara. Pada sistem siklus
kompresi uap, udara yang dihembuskan oleh kipas akan mempercepat proses
perpindahan kalor, seperti dari kondensor menuju lingkungan, dan dari lingkungan
ke evaporator. Kipas ini juga berfungsi untuk membantu membuang kalor pada
kondensor sehingga temperatur kondensor akan lebih stabil dan kondensor akan
terhindar dari overheat.
Pada Gambar 2.15 menyajikan gambar kipas dengan 4 sudu yang biasa
terdapat pada kondensor.

Gambar 2.15 Kipas
Sumber : http://andriemultiteknik.com/2018/03/11/komponen-ac-splitpendukung.html
2.1.4

Humidifier
Humidifier merupakan perangkat yang digunakan untuk menambah kadar

air atau menaikkan kandungan air di dalam udara. Penambahan kandungan air di
dalam udara akan meningkatkan nilai kelembapan relatif pada udara dan nilai
kelembaban spesifik udara. Humidifier biasanya digunakan untuk menaikkan
kandungan air di dalam udara pada suatu ruangan, seperti di rumah, kantor, atau
pada industri. Perangkat humidifier diperlukan untuk menjaga udara dalam ruangan
agar memiliki kelembapan dan suhu udara yang sesuai dengan kebutuhan. Pada
penggunaan di dalam rumah, humidifier diperlukan untuk menjaga kelembapan dan
menurunkan suhu udara agar penghuni rumah bisa beraktifitas dengan nyaman.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19

Seperti diketahui, proses humidifikasi untuk penggunaan di dalam rumah disertai
pula dengan proses penurunan suhu udara. Proses ini lazim disebut dengan proses
evaporative cooling. Sedangkan untuk penggunaan pada skala industri, humidifier
digunakan agar tingkat kelembapan udara tidak mengganggu proses jalannya
produksi.

2.1.5

Siklus kompresi uap
Siklus kompresi uap merupakan sistem refrigerasi yang menggunakan

refrigeran sebagai media kerjanya. Gambar 2.16 menyajikan rangkaian komponen
siklus kompresi uap, Gambar 2.17 menyajikan siklus kompresi uap pada diagram
P-h, dan Gambar 2.18 menyajikan siklus kompresi uap pada diagram T-s.
Qout
2

FILTER

KONDENSOR
3

1

win

PIPA KAPILER
KOMPRESOR

4

EVAPORATOR

Qin

Gambar 2.16 Rangkaian komponen utama siklus kompresi uap

Pada Gambar 2.16, Qin merupakan besarnya kalor yang dihisap atau diserap
evaporator dari udara persatuan massa refrigeran. Qout merupakan besarnya kalor
yang dilepas atau dibuang kondensor ke udara persatuan massa refrigeran. W in
merupakan besarnya kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran.
Arah panah pada siklus kompresi uap menunjukkan arah aliran refrigeran.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20

Gambar 2.17 Siklus kompresi uap pada diagram P-h

Sumbu tekanan pada Gambar 2.17 pada umumnya dinyatakan dengan
tekanan absolut. Tekanan absolut dapat dinyatakan dengan tekanan pengukuran
ditambah dengan tekanan atmosfer. Tekanan pengukuran adalah besarnya tekanan
yang diperoleh oleh alat ukur ketika diperguakan untuk mengukur tekanan
refrigeran.
T

2
Q

Tc

3a

out

W in
2a

3
Te

1
4

Q in

1a

s
Entropy

Gambar 2.18 Siklus kompresi uap pada diagram T-s

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21

Proses dari siklus kompresi uap yang disertai dengan proses pemanasan
lanjut dan pendinginan lanjut adalah sebagai berikut :

a.

Proses kompresi (proses 1 - 2)
Proses kompresi ini dilakukan oleh kompresor yang digambarkan pada

tahap 1-2 pada Gambar 2.17 dan Gambar 2.18. Kondisi awal pada saat masuk ke
dalam kompresor, refrigeran merupakan gas panas lanjut bertekanan rendah.
Setelah mengalami kompresi, refrigeran akan menjadi gas panas lanjut bertekanan
tinggi. Proses ini berlangsung secara isentropik (iso entropi). Temperatur refrigeran
yang keluar kompresor akan meningkat.

b.

Proses penurunan suhu gas panas lanjut menjadi gas jenuh (proses 2 - 2a)
Proses penurunan suhu atau pendinginan dari gas panas lanjut menjadi gas

jenuh ini terjadi pada tahap 2-2a pada Gambar 2.17 dan Gambar 2.18. Refrigeran
mengalami penurunan suhu pada tekanan tetap. Hal ini disebabkan karena adanya
kalor yang mengalir ke lingkungan karena disebabkan suhu refrigeran lebih tinggi
dari suhu lingkungan.

c.

Proses kondensasi (proses 2a - 3a)
Kondensasi terjadi pada tahap 2a-3a pada Gambar 2.17 dan Gambar 2.18.

Pada proses ini, gas jenuh mengalami perubahan fase menjadi cair jenuh. Proses ini
berlangsung pada suhu dan tekanan tetap atau konstan. Pada proses ini terjadi aliran
kalor dari kondensor ke lingkungan dikarenakan suhu kondensor lebih ti