PEMODELAN POMPA AIR TENAGA TERMAL MENGGUNAKAN MEMBRAN DENGAN EVAPORATOR PIPA TUNGGAL

PEMODELAN POMPA AIR TENAGA TERMAL MENGGUNAKAN MEMBRAN DENGAN EVAPORATOR PIPA TUNGGAL TUGAS AKHIR

Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajad sarjana S-1 Diajukan oleh :

Stephanus Adhitya W.A NIM : 035214041

Kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2008

THERMAL POWERED WATER PUMP MODELLING

USING MEMBRANCE WITH SINGLE PIPE EVAPORATOR

Final Project

Pressented as partial fulfillment of the requirements to obtain The Sarjana Teknik degree in

Mechanical Engineering By

Stephanus Adhitya Warsita Aji Student number : 035214041

Mechanical Engineering Study Program

Mechanical Engineering Department

Science And Tecnology Faculty

Sanata Dharma University

Yogyakarta

2008

TUGAS AKHIR PEMODELAN POMPA AIR ENERGI TERMAL MENGGUNAKAN MEMBRAN DENGAN EVAPORATOR PIPA TUNGGAL

Disusun oleh : Nama : St. Adhitya Warsita Aji NIM : 035214041

Telah disetujui oleh : Pembimbing Utama Bapak. Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. Tanggal : 26 Januari 2008

Tugas Akhir

PEMODELAN POMPA AIR ENERGI TERMAL

MENGGUNAKAN MEMBRAN DENGAN

EVAPORATOR PIPA TUNGGAL

Dipersiapkan dan ditulis oleh Stephanus Adhitya Warsita Aji

NIM : 035214041 Telah dipertahankan di depan panitia penguji pada tanggal 26 Januari 2008 dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji Ketua : Budi Setyahandana, S.T., M.T. ______________

Sekretaris : I Gusti Ketut Puja, S.T., M.T. ______________ Anggota : Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. ______________

Yogyakarta, 26 Januari 2008 Fakultas Teknik

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

Dekan

PERNYATAAN

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, Januari 2008 St. Adhitya Warsita Aji

INTISARI

Di Indonesia air mudah didapat namun umumnya sumber air terletak lebih rendah dari tempat air tersebut diperlukan, sehingga diperlukan pompa air. Pompa air yang kita kenal umumnya digerakkan dengan energi minyak bumi atau energi listrik. Alternatif lain untuk memompa air adalah memanfaatkan sumber energi alam, salah satunya adalah energi surya. Pemanfaatan energi surya untuk memompa air dapat dilakukan dengan menggunakan evaporator termal atau yang lebih sering disebut pompa air energi termal.

Pada penelitian ini akan dibuat model pompa air energi termal dengan menggunakan fluida kerja air pada beberapa variasi evaporator berdiameter 3/8 in, 1/2 in dan 5/8 in (panjang 250 mm), daya pemanas 95 watt, dan variasi head pemompaan (0,8 m; 1,0 m; dan 1,2 m) serta akan diteliti pengaruhnya pada unjuk kerja alat.

Hasil yang diperoleh adalah Debit Pemompaan maksimum sebesar 9,58x10 ltr/s pada percobaan dengan pipa berdiameter 5/8 in pada head pemompaan 0,8 m.

Efisiensi Evaporator maksimum sebesar 96,20 % pada percobaan dengan pipa berdiameter 5/8 in pada head pemompaan 0,8 m. Efisiensi Sistem maksimum sebesar 0,00655 % pada percobaan dengan pipa berdiameter 5/8 in pada head pemompaan 0,8 m.

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Stephanus Adhitya W.A Nomor Mahasiswa : 035214041

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

PEMODELAN POMPA AIR TENAGA TERMAL MENGGUNAKAN MEMBRAN DENGAN EVAPORATOR PIPA TUNGGAL Berserta 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 Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 02 Februari 2008 Yang menyatakan ( St. Adhitya W.A

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan perlindungan-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 penyelesaian 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. Romo Dr. Ir. P. Wiryono Priyotamtama, SJ., selaku Rektor Universitas Sanata Dharma.

2. Romo Ir. Greg. Heliarko, S.J.,S.S.,B.S.T.,M.A.,M.S.C. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma.

3. Bapak Budi Sugiharto, S.T.,M.T, selaku ketua Program Studi Teknik Mesin.

4. Bapak Ir, FA. Rusdi Sambada, M.T., selaku dosen Pembimbing Utama Tugas Akhir yang tiada henti memberi semangat dan pertolongan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

5. 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.

6. Segenap staf karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

7. Ignasius Kurniadi, Galih permadi, Yosiana Swastikarina dan teman seperjuangan dalam pembuatan Tugas Akhir ini.

8. Rekan-rekan mahasiswa khususnya angkatan 2003 dan 2004 yang telah berjuang bersama dan memberikan masukan-masukan serta dorongan dalam penyelesaian Tugas Akhi ini.

9. Pihak keluarga terutama orang tua yang selalu membantu dan memberi dukungan yang besar.

10. Serta semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang telah ikut membantu dalam menyelesaikan Laporan Kerja Praktek ini.

Penulis sangat 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 Laporan Kerja Praktek ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terima kasih.

Yogyakarta, Januari 2008 Penulis

DAFTAR ISI

Halaman Judul ........................................................................................................ i Tittle Page ...............................................................................................................ii Halaman Pengesahan Pembimbing.......................................................................... iii Halaman Pengesahan .............................................................................................. iv Halaman Pernyataan ...............................................................................................v Intisari ................................................................................................................... vi Kata Pengantar ...................................................................................................... viii Daftar Isi ................................................................................................................ ix Daftar Gambar ....................................................................................................... xi Daftar Tabel .......................................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ......................................................................................1 I.2 Rumusan masalah ..................................................................................2 I.3 Tujuan Penelitian....................................................................................3 I.4 Batasan Masalah ....................................................................................3 I.5 Manfaat .................................................................................................4 BAB II LANDASAR TEORI II.1 Prinsip Kerja ..........................................................................................6 II.2 Efisiensi Pompa......................................................................................6 II.3 Efisiensi Sensibel Evaporator.................................................................6 II.4 Efisiensi Laten Evaporator .....................................................................7

II.5 Efisiensi Evaporator...............................................................................8

II.6 Efisiensi Sistem .....................................................................................8

II.7 Penelitian Yang Pernah Dilakukan..........................................................9

BAB III METODE PENELITIAN III.1 Skema Alat ...........................................................................................11 III.2 Variabel Yang Divariasikan...................................................................12 III.3 Variabel Yang Diukur............................................................................12 III.4 Langkah Penelitian ...............................................................................13 III.5 Pengolahan Dan Analisa Data ...............................................................13 BAB IV HASIL PENELITIAN IV.1 Data Penelitian .....................................................................................15 IV.1.1 Kolektor pipa tembaga 3/8 in dengan Head 0,8 m .........................16 IV.1.2 Kolektor pipa tembaga 3/8 in dengan Head 1,0 m .........................17 IV.1.3 Kolektor pipa tembaga 3/8 in dengan Head 1,2 m .........................18 IV.1.4 Kolektor pipa tembaga 1/2 in dengan Head 0,8 m .........................19 IV.1.5 Kolektor pipa tembaga 1/2 in dengan Head 1 m ............................20 IV.1.6 Kolektor pipa tembaga 1/2 in dengan Head 1,20 m .......................21 IV.1.7 Kolektor pipa tembaga 5/8 in dengan Head 0,8 m .........................22 IV.1.8 Kolektor pipa tembaga 5/8 in dengan Head 1 m ............................23 IV.1.9 Kolektor pipa tembaga 5/8 in dengan Head 1,2 m .........................24 IV.2 Kondisi Mula-mula ...............................................................................25 IV.3 Asumsi yang Digunakan dalam Perhitungan .........................................25 IV.4 Perhitungan Data ...................................................................................26

IV.4.1 Evaporator Pipa Tembaga 3/8 in ...................................................26

IV.4.2 Evaporator Pipa Tembaga 1/2 in ...................................................37

IV.4.3 Evaporator Pipa Tembaga 5/8 in ...................................................48

IV.5 Analisa Data ..........................................................................................59

BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan ..........................................................................................68 V.2 Saran ....................................................................................................68 Daftar Pustaka ........................................................................................................69

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1. Skema Alat Penelitian........................................................... ..............11Gambar 4.1. Skema Pompa Termal Dengan Membran..................... ......... ..............15Gambar 4.2. Grafik Hubungan Head Pemompaan Dengan Efisiensi Sensibel ........59Gambar 4.3. Grafik Hubungan Efisiensi Laten Dengan Waktu Pipa 3/8 in .............60Gambar 4.4. Grafik Hubungan Efisiensi Laten Dengan Waktu Pipa 1/2 in .............60Gambar 4.5. Grafik Hubungan Efisiensi Laten Dengan Waktu Pipa 5/8 in .............61Gambar 4.6. Grafik Hubungan Efisiensi Evaporator Dengan Waktu Pipa 3/8 in .....61Gambar 4.7. Grafik Hubungan Efisiensi Evaporator Dengan Waktu Pipa 1/2 in .....62Gambar 4.8. Grafik Hubungan Efisiensi Evaporator Dengan Waktu Pipa 5/8 in .....62Gambar 4.9. Grafik Hubungan Daya Pemompaan Dengan Waktu Pipa 3/8 in ........64Gambar 4.10. Grafik Hubungan Daya Pemompaan Dengan Waktu Pipa 1/2 in .......64Gambar 4.11. Grafik Hubungan Daya Pemompaan Dengan Waktu Pipa 5/8 in .......65Gambar 4.12. Grafik Hubungan Efisiensi Sistem Dengan Waktu Pipa 3/8 in...........66Gambar 4.13. Grafik Hubungan Efisiensi Sistem Dengan Waktu Pipa 1/2 in...........66Gambar 4.14. Grafik Hubungan Efisiensi Sistem Dengan Waktu Pipa 5/8 in...........67

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Data Penelitian Pompa termal Pipa 3/8 in Heat Pemompaan 0,8 m........16Tabel 4.2. Data Penelitian Pompa termal Pipa 3/8 in Heat Pemompaan 1,0 m........17Tabel 4.3. Data Penelitian Pompa termal Pipa 3/8 in Heat Pemompaan 1,2 m........18Tabel 4.4. Data Penelitian Pompa termal Pipa 1/2 in Heat Pemompaan 0,8 m........19Tabel 4.5. Data Penelitian Pompa termal Pipa 1/2 in Heat Pemompaan 1,0 m........20Tabel 4.6. Data Penelitian Pompa termal Pipa 1/2 in Heat Pemompaan 1,2 m........21Tabel 4.7. Data Penelitian Pompa termal Pipa 5/8 in Heat Pemompaan 0,8 m........22Tabel 4.8. Data Penelitian Pompa termal Pipa 5/8 in Heat Pemompaan 1,0 m........23Tabel 4.9. Data Penelitian Pompa termal Pipa 5/8 in Heat Pemompaan 1,2 m........24Tabel 4.10. Data Perhitungan Daya Api Lentera.................................... ...... ...........27Tabel 4.11. Data Perhitungan Efisiensi Sensibel Pipa 3/8 in.... ............... ...... ..........27Tabel 4.12. Data Perhitungan Efisiensi Laten Pipa 3/8 in Pada Head 0,8 m.. ...........29Tabel 4.13. Data Perhitungan Efisiensi Laten Pipa 3/8 in Pada Head 1,0 m.. ...........30Tabel 4.14. Data Perhitungan Efisiensi Laten Pipa 3/8 in Pada Head 1,2 m.. ...........30Tabel 4.15. Data Perhitungan Efisiensi Evaporator Pipa 3/8 in Pada Head 0,8 m . ...31Tabel 4.16. Data Perhitungan Efisiensi Evaporator Pipa 3/8 in Pada Head 1,0 m.. ...32Tabel 4.17. Data Perhitungan Efisiensi Evaporator Pipa 3/8 in Pada Head 1,2 m.. ...32Tabel 4.18. Data Perhitungan Daya Pemompaan Pipa 3/8 in Pada Head 0,8 m..........33Tabel 4.19. Data Perhitungan Daya Pemompaan Pipa 3/8 in Pada Head 1,0m..........34Tabel 4.20. Data Perhitungan Daya Pemompaan Pipa 3/8 in Pada Head 1,2m..........34Tabel 4.21. Data Perhitungan Efisiensi Sistem Pipa 3/8 in Pada Head 0,8 m......... ...35Tabel 4.22. Data Perhitungan Efisiensi Sistem Pipa 3/8 in Pada Head 1,0 m...... ......36Tabel 4.23. Data Perhitungan Efisiensi Sistem Pipa 3/8 in Pada Head 1,2 m. . .........36Tabel 4.24. Data Perhitungan Efisiensi Sensibel Pipa 1/2 in.... ............... ...... ..........38Tabel 4.25. Data Perhitungan Efisiensi Laten Pipa 1/2 in Pada Head 0,8 m.. ..........40Tabel 4.26. Data Perhitungan Efisiensi Laten Pipa 1/2 in Pada Head 1,0 m.. ..........40Tabel 4.27. Data Perhitungan Efisiensi Laten Pipa 1/2 in Pada Head 1,2 m.. ..........41Tabel 4.28. Data Perhitungan Efisiensi Evaporator Pipa 1/2 in Pada Head 0,8 m ....42Tabel 4.29. Data Perhitungan Efisiensi Evaporator Pipa 1/2 in Pada Head 1,0 m. ...43Tabel 4.30. Data Perhitungan Efisiensi Evaporator Pipa 1/2 in Pada Head 1,2 m. ...43Tabel 4.31. Data Perhitungan Daya Pemompaan Pipa 1/2 in Pada Head 0,8 m.........44Tabel 4.32. Data Perhitungan Daya Pemompaan Pipa 1/2 in Pada Head 1,0 m.........45Tabel 4.33. Data Perhitungan Daya Pemompaan Pipa 1/2 in Pada Head 1,2 m.........45Tabel 4.34. Data Perhitungan Efisiensi Sistem Pipa 1/2 in Pada Head 0,8 m........ ...46Tabel 4.35. Data Perhitungan Efisiensi Sistem Pipa 1/2 in Pada Head 1,0 m..... ......47Tabel 4.36. Data Perhitungan Efisiensi Sistem Pipa 1/2 in Pada Head 1,2 m. .........47Tabel 4.37. Data Perhitungan Efisiensi Sensibel Pipa 5/8 in.... ............... ...... ..........49Tabel 4.38. Data Perhitungan Efisiensi Laten Pipa 5/8 in Pada Head 0,8 m.. ..........51Tabel 4.39. Data Perhitungan Efisiensi Laten Pipa 5/8 in Pada Head 1,0 m.. ..........51Tabel 4.40. Data Perhitungan Efisiensi Laten Pipa 5/8 in Pada Head 1,2 m.. ..........52Tabel 4.41. Data Perhitungan Efisiensi Evaporator Pipa 5/8 in Pada Head 0,8 m ....53Tabel 4.42. Data Perhitungan Efisiensi Evaporator Pipa 5/8 in Pada Head 1,0 m. ...54Tabel 4.43. Data Perhitungan Efisiensi Evaporator Pipa 5/8 in Pada Head 1,2 m. ...54Tabel 4.44. Data Perhitungan Daya Pemompaan Pipa 5/8 in Pada Head 0,8 m.........55Tabel 4.45. Data Perhitungan Daya Pemompaan Pipa 5/8 in Pada Head 1,0 m.........56Tabel 4.46. Data Perhitungan Daya Pemompaan Pipa 5/8 in Pada Head 1, 2 m........56Tabel 4.47. Data Perhitungan Efisiensi Sistem Pipa 5/8 in Pada Head 0,8 m........ ...57Tabel 4.48. Data Perhitungan Efisiensi Sistem Pipa 5/8 in Pada Head 1,0 m..... ......58Tabel 4.49. Data Perhitungan Efisiensi Sistem Pipa 5/8 in Pada Head 1,2 m. .........58

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Air adalah salah satu sumber kehidupan, selain itu air juga merupakan

cairan yang banyak dan mudah ditemui di lingkungan sekitar. Dalam kehidupan sehari-hari air sangat banyak manfaatnya, misalnya untuk memasak, mandi, mencuci dan sebagainya. Ketersediaan air di Indonesia sangat berlimpah namun pada umumnya sumber air terletak lebih rendah dari tempat yang dituju sehingga diperlukan alat untuk mengalirkan air dari sumbernya ke tempat yang diinginkan.

Pompa air adalah alat untuk mengalirkan air dari sumbernya ke tempat yang diinginkan. Pada umumnya pompa air digerakkan oleh energi listrik (dengan motor listrik), namun tidak semua daerah di Indonesia terdapat jaringan listrik sehingga bahan bakar minyak dapat dijadikan salah satu alternatif untuk membangkitkan pompa air. Pompa termal adalah pompa air dengan tenaga panas yang mudah dibuat. Di daerah-daerah pelosok dan terpencil jaringan listrik jarang sekali ditemui dan sebagian masyarakat banyak yang mengandalkan bahan bakar minyak dan bahan bakar alam (kayu kering). Tidak adanya pompa menyebabkan penyediaan air menjadi cukup sulit sehingga mengurangi kemampuan sebagian masyarakat dalam memenuhi kebutuhan hidup yang lain. Untuk kondisi daerah seperti itu umumnya penyediaan air dilakukan dengan tenaga manusia yaitu membawanya dengan ember, menimba atau dengan pompa tangan. Hal tersebut banyak membuang waktu untuk melakukan kegiatan lain yang lebih produktif.

Salah satu cara lain adalah memanfaatkan sumber energi dari alam untuk memompa air, tergantung potensi yang ada di daerah tersebut maka sumber- sumber energi alam 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. 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 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 panas di Indonesia belum banyak sehingga perlu dilakukan banyak penelitian untuk menjajagi kemungkinannya. Sebagai simulasi pompa pulsa jet, panas yang digunakan adalah panas dari api.

I.2 Rumusan Masalah

Unjuk kerja pompa termal tergantung pada lama waktu penguapan fluida kerja dan lama waktu pengembunan uap. Waktu yang diperlukan untuk penguapan tergantung pada efisiensi kolektor dalam mengumpulkan energi termal dan mengkonversikannya ke fluida kerja. Waktu yang diperlukan untuk pengembunan tergantung pada keefektifan pendingin. Hal ini sangat mempengaruhi kerja pompa pulsa jet.

Pada penelitian ini akan dibuat model pompa termal dengan menggunakan fluida kerja air pada beberapa variasi kolektor termal dan diteliti pengaruhnya pada unjuk kerja alat. Konstruksi kolektor, pendingin dan pompa dibuat sesederhana mungkin dengan bahan-bahan yang mudah didapat sehingga diharapkan dapat dibuat sendiri oleh masyarakat.

I.3 Tujuan Penelitian

a. Mendalami cara kerja pompa air menggunakan kolektor sederhana dari bahan yang ada di pasar lokal dan teknologi yang dapat didukung kemampuan industri lokal.

b. Mengetahui debit, head, efisiensi kolektor dan efisiensi pompa yang dapat dihasilkan.

c. Membandingkan hasil-hasil penelitian ini dengan hasil penelitian lain yang ada.

I.4 Batasan Masalah

a. Pompa air tenaga termal dengan membran menggunakan panas dari api lentera.

b. Fluida kerja yang digunakan adalah air.

c. Head pemompaan 0,8 m, 1,0 m dan 1,2 m. d. Ukuran kolektor yang digunakan adalah pipa tembaga berdiameter 3/8 in, 1/2 in, 5/8 in..

e. Pendingin yang digunakan adalah pendingin termosifon.

I.5 Manfaat a. Ikut berpasitipasi dalam pengembangan penelitian pompa termal.

b. Menambah kepustakaan teknologi pompa air energi termal.

c. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan referensi penelitian berikutnya untuk membuat prototipe dan produk teknologi pompa air dengan energi termal yang dapat diterima masyarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan.

d. Mengurangi ketergantungan penggunaan energi listrik.

BAB II LANDASAN TEORI Pompa air energi termal umumnya terdiri dari 3 komponen utama yaitu:

(1) evaporator, (2) pompa air dan (3) kondenser. Evaporator yang digunakan umumnya evaporator pipa tembaga. Pompa air yang digunakan umumnya pompa jenis membran. Kondenser yang digunakan model termosifon.

Evaporator berfungsi untuk menguapkan fluida kerja yang nantinya akan menimbulkan kerja mekanik dan menyalurkannya ke pompa. Karena menerima uap bertekanan membran pompa melakukan kerja mekanik mendorong air yang ada di tabung keluar keatas pompa. Uap panas yang masuk ke kondenser akan mengalami penurunan suhu, lalu akan mengalami proses pengembunan. Pengembunan uap ini menyebabkan tekanan dalam pompa turun (dibawah tekanan atmosfir atau vakum) sehingga air akan kembali ke evaporator. Setiap satu langkah tekan pompa (karena uap bertekanan masuk ke membran pompa) dan satu langkah hisap (karena uap mengembun di kondenser) disebut satu siklus.

Pompa dilengkapi dengan dua katup satu arah, masing-masing pada sisi hisap dan sisi tekan. Fungsi katup adalah agar pada langkah tekan air mengalir ke tujuan (ke atas) dan tidak kembali ke sumber (ke bawah) dan pada langkah hisap air yang dihisap adalah air dari sumber bukan air dari tangki atas. Fluida kerja yang digunakan adalah air.

II.1 Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari pompa termal ini sangat sederhana yaitu panas api dari lentera memanaskan dan menguapkan air dalam evaporator. Uap bertekanan dari evaporator mengalir menuju membran dan mendorong air dari tabung pompa untuk keluar menuju tangki penampung. Uap yang berada dalam tabung kondensor lalu didinginkan dengan pendingin termosifon dan uap yang sebagian menyusut (tekanan vakum) menjadi air kembali ke evaporator.kemudian air tersebut dipanaskan lagi.

II.2 Efisiensi Pompa

Efisiensi dari suatu alat adalah perbandingan dari keluaran yang dihasilkan dengan masukan yang diberikan. Unjuk kerja pompa air tenaga termal dinyatakan dengan efisiensi evaporator ( ) dan efisiensi sistem ( ).

η C η Sistem

Efisiensi evaporator terdiri dari efisiensi sensibel evaporator ( ) dan efisiensi

S η laten evaporator ( ).

η L

II.3 Efisiensi Sensibel Evaporator ( S )

Efisiensi sensibel evaporator didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang dipakai untuk menaikkan temperatur sejumlah massa fluida kerja dalam evaporator dari temperatur awal sampai temperatur penguapan

(untuk air sekitar 100

C) dengan jumlah energi yang disediakan selama interval waktu tertentu.

T ∆

m . Cp .

_f t

∆

(2.1)

η s = W _in

Besarnya energi yang tersedia dapat dihitung dengan cara memanaskan air kemudian selang beberapa waktu di ukur temperaturnya.

m . Cp . T _f ∆ W (2.2) _in = t

∆

dengan : : effisiensi sensibel (%)

η _s

W : daya input (watt)

m : massa fluida kerja (kg)

C : panas jenis fluida kerja (J/(kg.°C))

T : kenaikan temperatur air (°C)

∆

t : lama waktu pemanasan (detik)

II.4 Efisiensi Laten Evaporator ( ) L

Efisiensi laten evaporator didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang digunakan dalam proses penguapan fluida kerja dengan energi yang

disediakan selama waktu tertentu. Efisiensi laten evaporator dapat dihitung

dengan persamaan : m . h _{g fg}

(2.3)

η =

_L W _in dengan :

) V : volume pemompaan (m

η L : efisiensi laten evaporator

: efisiensi sensibel evaporator

η S

(2.5) dengan:

Efisiensi evaporator didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang berguna (menaikkan temperatur dan menguapkan fluida kerja) dengan energi yang disediakan selama waktu tertentu atau efisiensi evaporator merupakan jumlah efisiensi sensibel dan efisiensi laten evaporator. Efisiensi evaporator dapat dihitung dengan persamaan : _C

_S + _L

/detik)

: massa jenis uap (kg/m

(2.4) dengan :

V m

_{fg ⋅ = ρ}

: panas laten air (J/(kg)) Massa uap fluida kerja (m) dapat dihitung dengan:

: massa uap fluida kerja (kg/detik) h

II.5 Efisiensi Evaporator ( C )

II.6 Efisiensi Sistem ( ) sistem

Efisiensi sistem didefinisikan sebagai perbandingan antara daya pemompaan yang dihasilkan selama waktu tertentu dengan energi yang disediakan selama waktu tertentu.

Daya pemompaan yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan: (2.6)

W . g . Q . H _{out = ρ} Efisiensi sistem dapat dihitung dengan persamaan :

W _out

(2.7)

η = _sistem W _in

dengan:

: massa jenis air (kg/m )

g : percepatan gravitasi (m/detik )

3 Q : debit pemompaan (m /detik)

H : head pemompaan (m)

II.7 Penelitian Yang Pernah Dilakukan

Penelitian pompa air energi termal memperlihatkan bahwa waktu pengembunan uap dipengaruhi oleh temperatur dan debit air pendingin masuk kondensor (Sumathy et. al., 1995). Sebuah prototipe pompa air energi surya termal yang bekerja dengan siklus Rankin diuji untuk mengetahui unjuk kerjanya menggunakan fluida kerja refrijeran R 113 (Spindler et. al, 1996). Penelitian unjuk kerja pompa air energi surya termal dengan evaporator pelat ukuran vesel uap fluida kerja berpengaruh pada unjuk kerja pompa (Sumathy, 1999). Penelitian secara teoritis pompa air energi surya termal 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 surya termal 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 jumlah fluida awal dalam sistem. Waktu pengembunan tergantung pada luasan optimum koil pendingin (Wong, 2001). Penelitian pompa air energi surya termal menggunakan evaporator pelat datar

sederhana seluas 1 m , fluida kerja ethyl ether menghasilkan kapasitas pemompaan 700-1400 l/hari tergantung pada ketinggian head (6-10 m).

Efisiensi sistem mencapai 0,42-0,34% (Wong, 2001). Penelitian pompa air energi surya termal dengan menggunakan model matematis memperlihatkan unjuk kerja pompa ditentukan oleh fraksi uap dari siklus. Daya pompa meningkat dengan naiknya temperatur maksimum siklus, sementara penurunan efisiensi disebabkan kerugian panas karena proses penguapan dan pengembunan air (Mahkamov, 2005).

BAB III METODE PENELITIAN III.1 Skema Alat Pompa air energi termal pada penelitian ini terdiri dari 3 komponen utama: 1. Satu pipa evaporator dengan panjang 0,25 m diameter 3/8 in, 1/2 in, 3/4 in.

2. Pompa : pompa membran dalam tabung kaca yang dilengkapi 2 katup satu arah pada sisi masuk dan sisi keluar.

3. Kondenser termosifon.

Skema pompa air energi termal dapat dilihat sebagai berikut :

Gambar 3.1. Skema alat penelitian Keterangan:

1. Tangki penampung atas

2. Saluran air menuju tangki penampung atas

3. Katup pembuangan keluar

4. Manometer

5. Katup hisap

6. Sumber air

7. Membran berupa balon

8. Tabung membran

9. Pendingin termosifon

10. Evaporator termal

11. Lentera spritus

III.2 Variabel yang Divariasikan a. Ukuran pipa evaporator mula-mula divariasikan sebanyak 3 variasi.

b. Tinggi head pemompaan yang digunakan, divariasikan sebanyak 3 variasi.

III.3 Variabel yang Diukur

a. Temperatur fluida kerja mula-mula (T f1 )

b. Temperatur fluida kerja setelah selang waktu tertentu (T f2 )

c. Daya masukan yang diberikan (W in )

d. Lama waktu pencatatan data e. Tekanan fluida kerja (P

tekan

e. Data yang dicatat adalah temperatur fluida kerja mula-mula (T f1 ),

III.5 Pengolahan dan Analisa Data

C), didiamkan agar kembali ke kondisi awal sebelum dilakukan pengambilan data variasi saat ini.

f. Sebelum melanjutkan pengambilan data untuk varisi berikutnya kondisi alat harus pada temperatur normal (27-30

temperatur fluida kerja setelah selang waktu tertentu (T f2 ), daya masukan (W in ), lama waktu pencatatan data, t ekanan fluida kerja (P f

d. Pada variasi salah satu parameter, harga parameter yang lain tetap.

dan P

c. Pengambilan data dilakukan sebanyak 9 data tiap 10 menit.

b. Pengambilan data dilakukan dengan mevariasikan ukuran penampang pipa dan head pemompaan.

a. Penelitian diawali dengan penyiapan alat seperti pada gambar 2.1

III.4 Langkah Penelitian

f. Debit pemompaan (Q) Untuk pengukuran temperatur digunakan termokopel dan pengukurannya tekanan menggunakan manometer.

)

hisap

Pengolahan dan analisa data diawali dengan melakukan perhitungan pada parameter-parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan (1) sampai dengan persamaan (8). Analisa akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik hubungan :

1. Hubungan daya pemompaan, efisiensi sensibel evaporator, efisiensi laten evaporator dan efisiensi sistem dengan waktu, jumlah fluida kerja mula-mula dan head pemompaan.

2. Hubungan efisiensi sensibel evaporator, efisiensi laten evaporator dan efisiensi sistem dengan daya pemompaan.

BAB IV

HASIL PENELITIAN IV.1 Data Penelitian Kita akan mengetahui data yang telah diambil dengan variasi yang berbeda. Pengambilan data tiap variasi hanya dilakukan sekali saja. Skema alat : Gambar 4.1 Skema pompa Termal dengan membran dan pendingin termosifon

IV.1.1 Evaporator pipa tembaga 3/8 in dengan Head pemompaan 0,8 m

Hari/Tanggal : Jumat, 7 Desember 2007 Tempat : Laboratorium Mekanika Fluida Fluida Kerja : Air Pemanas :

1 Lentera spriritus Evaporator : Pipa Tembaga 3/8 in dengan panjang 0,25 m Pendingin : Tabung tembaga termosifon

Data penelitian :

Tabel 4.1 Data penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon head pemompaan 0,8 m

Waktu (menit) Q (ml)

T1 ( C) T2

(

C) T3 (

C) T4 (

C) Phisap-tekan (Psi) Tmin-Tmax

(

C) 0 27,8 27,4 28,5 29,3 0,1 1,1 60,0/93,6 (140dtk) 10 290 91,9 27,5 33,1 29,8 0,1 1,1 20 340 88,9 27,4 33,3 30,3 0,1 1,1 30 330 90,2 27,4 33,6 30,9 0,1 1,1 40 460 90,3 27,3 33,7 31,1 0,1 1,1 50 420 91,2 27,5 33,6 31,3 0,1 1,1 60 400 90,4 27,6 34,6 31,7 0,1 1,1

IV.1.2 Evaporator pipa tembaga 3/8 in dengan Head pemompaan 1 m

Hari/Tanggal : Selasa, 7 Desember 2007 Tempat : Laboratorium Mekanika Fluida Fluida Kerja : Air Pemanas : 1 lentera spriritus Evaporator : Pipa Tembaga 3/8 in dengan panjang 0,25 m Pendingin : Tabung tembaga termosifon

Data penelitian :

Tabel 4.2 Data penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon head pemompaan 1 m

Waktu (menit) Q (ml)

T1 ( C) T2

(

C) T3 (

C) T4 (

C) Phisap-tekan (Psi) Tmin-Tmax

(

C) 27,3 27,8 27,8 27,5 0,15 1,5 58,5/91,6 (145dtk) 10 250 89,7 27,9 32,1 27,6 0,15 1,5 20 260 90,1 27,8 32,4 28,4 0,15 1,5 30 280 90,6 27,7 32,6 28,9 0,15 1,5 40 300 90,9 27,7 32,8 29,0 0,15 1,5 50 240 91,3 27,6 32,9 29,2 0,15 1,5 60 220 90,8 27,5 32,9 30,1 0,15 1,5

IV.1.3 Evaporator pipa tembaga 3/8 in dengan Head pemompaan 1,2 m

Hari/Tanggal : Kamis, 7 Desember 2007 Tempat : Laboratorium Mekanika Fluida Fluida Kerja : Air Pemanas : 1 lentera spritus Evaporator : Pipa Tembaga 3/8 in dengan panjang 0,25 m Pendingin : Tabung tembaga termosifon

Data penelitian :

Tabel 4.3 Data penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon head pemompaan 1,20 m

Waktu Q T1 T2 T3 T4 Phisap-tekan Tmin-Tmax

(menit) (ml) ( C) (

C) (

C) (Psi) (

C) 0 27,9 27,3 27,9 27,8 0,20 1,6 57,5/90,4 (155dtk) 10 240 90,3 27,4 33,4 28,5 0,20 1,6 20 160 90,2 27,5 33,6 29,0

0.20 1,6 30 150 89,0 27,8 33,7 29,4 0,20 1,6 40 180 90,3 28,4 33,7 29,8 0,20 1,6 50 180 88,9 28,1 33,7 30,2 0,20 1,6 60 250 90,2 28,0 33,5 31,0 0,20 1,6

IV.1.4 Evaporator pipa tembaga 1/2 in dengan Head pemompaan 0,8 m

Hari/Tanggal : Kamis, 29 November 2007 Tempat : Laboratorium Mekanika Fluida Fluida Kerja : Air Pemanas :

1 Lentera spritus Evaporator : Pipa Tembaga 3/8 in dengan panjang 0,25 m Pendingin : Tabung tembaga termosifon

Data penelitian :

Tabel 4.4 Data penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon head pemompaan 0,8 m

Waktu (menit) Q (ml)

T1 ( C) T2

(

C) T3 (

C) T4 (

C) Phisap-tekan (Psi) Tmin-Tmax

(

C) 0 27,9 27,9 27,9 27,8 0,10 0,7 61,2/90,2 (200dtk) 10 290 89,2 27,6 32,8 26,7 0,10 0,7 20 290 90,2 27,3 34,8 26,3 0,10 0,7 30 310 89,5 27,3 33,0 26,2 0,10 0,7 40 350 90,1 27,1 35,2 26,1 0,10 0,7 50 200 90,1 27,1 35,2 27,3 0,10 0,7 60 350 89,9 27,1 35,7 28,4 0,10 0,7

IV.1.5 Evaporator pipa tembaga 1/2 in dengan Head pemompaan 1 m

Hari/Tanggal : Kamis, 29 November 2007 Tempat : Laboratorium Mekanika Fluida Fluida Kerja : Air Pemanas : 1 lentera spritus Evaporator : Pipa Tembaga 3/8 in dengan panjang 0,25 m Pendingin : Tabung tembaga termosifon

Data penelitian :

Tabel 4.5 Data penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon head pemompaan 1 m

Waktu Q T1 T2 T3 T4 Phisap-tekan Tmin-Tmax

(menit) (ml) ( C) (

C) (

C) (Psi) (

C) 0 27,5 27,6 27,9 27,5 0,15 1,5 58,0/89,1 (220dtk) 10 100 88,9 27,9 31,9 26,9 0,15 1,5 20 110 87,2 27,6 32,4 27,3 0,15 1,5

0,15 1,5 30 140 88,2 27,5 32,7 27,4 40 190 88,1 27,4 32,9 27,5 0,15 1,5 50 210 89,1 27,3 33,2 27,6 0,15 1,5 60 220 89,1 27,1 34,8 27,9 0,15 1,5

IV.1.6 Evaporator pipa tembaga 1/2 in dengan Head pemompaan 1,20 m

Hari/Tanggal : Kamis, 29 November 2007 Tempat : Laboratorium Mekanika Fluida Fluida Kerja : Air Pemanas : 1 lentera spiritus Evaporator : Pipa Tembaga 3/8 in dengan panjang 0,25 m Pendingin : Tabung tembaga termosifon

Data penelitian :

Tabel 4.6 Data penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon head pemompaan 1,2 m

Waktu (menit) Q (ml)

T1 ( C) T2

(

C) T3 (

C) T4 (

C) Phisap-tekan (Psi) Tmin-Tmax

(

C) 0 27.2 27,3 27,4 26,3 0,20 1,6 57,2/89,4 (240dtk) 10 75 88,0 27,5 33,6 26,7 0,20 1,6 20 80 89.2,1 27,4 35,0 26,4 0,20 1,6 30 120 88,7 27,2 33,3 26,4 0,20 1,6 40 120 88,8 27,1 33,8 26,6 0,20 1,6 50 220 89,4 27,2 33,1 27,0 0,20 1,6 60 200 88,9 27,1 33,5 27,7 0,20 1,6

IV.1.7 Evaporator pipa tembaga 5/8 in dengan Head pemompaan 0,8 m

Hari/Tanggal : Senin, 26 November 2007 Tempat : Laboratorium Mekanika Fluida Fluida Kerja : Air Pemanas : 1 lentera spiritus Evaporator : Pipa Tembaga 5/8 in dengan panjang 0,25 m Pendingin : Tabung tembaga termosifon

Data penelitian :

Tabel 4.7 Data penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon head pemompaan 0,8 m

Waktu (menit) Q (ml)

T1 ( C) T2

(

C) T3 (

C) T4 (

C) Phisap-tekan (Psi) Tmin-Tmax

(

C) 0 29.2 29,2 29,3 29,5 0,05 1,0 62,8/87,7 (230dtk) 10 575 84 28,7 34,5 29,9 0,05 1,0 20 480 86.9 28,8 34,2 30,5 0,05 1,0 30 450 86.2 29,0 34,3 30,6 0,05 1,0 40 520 87,7 29,0 34,4 31,0 0,05 1,0 50 460 87,6 29,4 35,0 31,5 0,05 1,0 60 370 85,9 29,3 34,1 31,7 0,05 1,0

IV.1.8 Evaporator pipa tembaga 5/8 in dengan Head pemompaan 1 m

Hari/Tanggal : Selasa, 27 November 2007 Tempat : Laboratorium Mekanika Fluida Fluida Kerja : Air Pemanas : 1 lentera spiritus Evaporator : Pipa Tembaga 5/8 in dengan panjang 0,25 m Pendingin : Tabung tembaga termosifon

Data penelitian :

Tabel 4.8 Data penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon head pemompaan 1 m

Waktu (menit) Q (ml)

T1 ( C) T2

(

C) T3 (

C) T4

(

C) Phisap-tekan (Psi) Tmin-Tmax

(

C) 0 28,1 28,1 29,1 26,4 0,25 1,25 65,2/91,0 (240dtk) 10 275 88,7 28,3 32,0 26,5 0,25 1,25 20 360 88,4 28,5 32,8 26,7 0,25 1,25 30 300 89,1 28,3 32,6 26,7 0,25 1,25 40 310 87,9 28,5 32,8 27,4 0,25 1,25 50 250 88,6 29,1 33,2 27,8 0,25 1,25 60 300 88,4 28,0 32,8 28,9 0,25 1,25

IV.1.9 Evaporator pipa tembaga 5/8 in dengan Head pemompaan 1,20 m

Data penelitian :

Tabel 4.9 Data penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon head pemompaan 1,2 m

Waktu (menit) Q (ml)

T1 ( C) T2

(

C) T3 (

C) T4 (

C) Phisap-tekan (Psi) Tmin-Tmax

(

C) 27,7 27,6 27,7 27,8 0,25 1,5 65,2/90,9(255dtk) 10 265 89,7 28,5 32,0 27,4 0,25 1,5 20 260 89,7 29,0 32,8 27,5 0,25 1,5 30 210 90,4 28,6 32,6 27,2 0,25 1,5 40 190 90,2 28,2 32,8 27,4 0,25 1,5 50 210 90,1 28,2 33,2 27,9 0,25 1,5 60 210 90,2 28,7 32,8 27,7 0,25 1,5

IV.2 Kondisi Pompa Mula-mula

a. Pompa terisi air penuh b. Tabung pompa pada kondisi terisi air.

c. Membran pada posisi menyusut (tidak ada fluida didalamnya).

d. Evaporator dan pendingin termosifon terisi air penuh (didalam evaporator tidak diperbolehkan ada udara terjebak)

IV.3 Asumsi yang Digunakan dalam Perhitungan

Asumsi yang digunakan untuk menghitung efisiensi sensibel evaporator : Massa fuida yang dipanasi adalah massa air dalam evaporator

Titik didih air 100 C Selisih suhu adalah hasil pengurangan T maksimum dengan T minimum.

Faktor difusivitas (perambatan panas) lambat. Energi yang dikeluarkan spiritus 95 Watt. Dengan cara memanaskan air 0,1 liter pada cawan, kemudian didapat temperatur tiap waktu 2

T ∆ menit (selama 4 menit). Perkalian . Cp . didapat daya api.

ρ t

Asumsi yang digunakan untuk menghitung efisiensi laten evaporator : Massa fluida yang diuapkan adalah massa fluida yang dipompakan per satuan waktu Besar fraksi uap 50% cair dan 50% uap

A. Efisiensi Sensibel Evaporator (

Diketahui :

Perhitungan menggunakan tabel saturated water dan berdasarkan pada tekanan P tekan Faktor difusivitas (perambatan panas) lambat

IV.4 Perhitungan Data

IV.4.1 Evaporator pipa tembaga 3/8 in

)

Ukuran evaporator d = 9,5 mm = 0,0095 m
Volume air dalam evaporator , 0095 1 .

L = 250 mm = 0,25 m n = 1 buah

4 14 ,

= = n d

V π

= 0,0000708 m

Massa air dalam evaporator m
Panas jenis air / Cp = 4200 J/kg°C
Selisih suhu
Selang waktu pemanasan ( t ) = 140 detik
Daya input (W

= V . = 0,0000708 x 1000 = 0,0708kg

T = 93,6 – 60= 33,6°C

) = 95 watt

4 ² ²

Tabel 4.10 Data perhitungan daya input (api) pada penelitian pompa termal dengan membran dan pendingin termosifon

Waktu T T t Q

(

C) (

(menit) (detik) (watt) 27,1 1 31,7 4,6

60 32,2 2 42,9 11,2 120 39,2 3 70,1 27,2 180 190,4 4 100,5 30,4 240 212,8

Q rata-rata 94,92

T ∆ m c _{f p} t

∆ x 100 %

η = _S W _in _o _o

33 ,

6 C , 0708 kg x 4200 J / kg C 140 det

x 100 %

95 watt = 75,12 % Dengan perhitungan yang sama diperoleh :

Head T t Effisiensi Sensibel (%) pemompaan

0,8 33,6 140 75,12 1,0 33,1 145 71,45 1,2 32,9 155 66,44

Tabel 4.11 Hasil perhitungan efisiensi sensibel evaporator 3/8 in pada penelitian

B. Efisiensi Laten Evaporator ( ) L

Diketahui :

Tekanan P tekan = 1,1 psi (terukur) = 108,58 kPa (absolut) 290 ml
Debit air pemompaan = = 29 ml/menit 10 menit

= 4,83.10 m /s

Volume spesifik saturated vapor (v ) dicari dengan

interpolasi linier : 120 , 82 101 ,

35 1 , 4194 1 , 6729

− − =

120 , 82 108 ,

58 1 , 4194 v

− − _g

19,47 (1,4194 – v ) = 12,24 (-0,2535)

27,635718 - 19,47v g = -0,3103

1.57876m /kg

v =

Massa jenis ( ) = = = 0,63341 kg/m

_g 1 , 57876

Massa fluida yang diuapkan per satuan waktu

m = Q . = 4,83.10 m /s . 0,63341 kg/m

= 3,05.10 kg

Entalpi (h fg ) dicari dengan interpolasi linier 120 ,

82 101 , 35 2243 , 7 2257 ,

− − =

120 , 82 108 , 58 2243 , 7 h

− − _fg

19,47 (2243,7 – h ) = 12,24 (-13,3)

PEMODELAN POMPA AIR TENAGA TERMAL MENGGUNAKAN MEMBRAN DENGAN EVAPORATOR PIPA TUNGGAL