aa1

123

ANALISA PERPINDAHAN PANAS PADA PERENCANAAN MENARA PENDINGIN TIPE PLAT DATAROleh :Elfia Ridwan0304102010023AbstrakMenarapendinginsalahsatualat penukarpanas, dimanaaliranfluidapanas (air) akan dikontak langsung dengan fluidadingin (udara). Analisa perpindahan panas padaperencanaanmenarapendinginini untukmemperolehsuatualatpenukar kalor yang lebih sederhana dan efisien dengan menggunakan plat datartipis sebagai media perpindahan panas. Penggunaan plat datar bertujuan untuk memperluas permukaan perpindahan panas dimana fluida panas mengalir diatas plat dengan memperlambat laju aliran air jatuh sehingga dengan memperlambatlajualiranmakaenergi panas yanghilanglebihbesar. Padasistemmenara pendinginini, panasyangdibuang pada plat 1 204,68kWdanpadasaat airjatuh 296,04 kW sehingga panas total yang dibuang sebesar 3038,79 kW dengan temperatur masuk 90 0C dan keluar 82,97 0C. laju perpindahan panas ini masih bisa ditingkatkan dengan memperluasdimensi permukaan plat ataupun dengan menggunakan blower sehingga temperaturyang keluarlebih rendah.Kata kunci : perpindahan panas, plat datar, air.I. PENDAHULUANSemuaperalatanpemesinanyangberbasisenergi panasapabilabekerja terus-menerusakanmenimbulkan panasyangberlebihan.Hal iniapabilapanas yang timbul melebihi batas toleransi tingkat kemampuan material menahan panas yang diizinkan akan terjadi kelelahan thermal material. Untuk mengatasi kelelahan material tersebut maka perlu dihindari dengan proses pendinginan.Pada umumnya proses pendinginan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu denganmenggunakanfluida udara danfluidaair. Pemanfaatan fluida udara langsungsebagai mediapendinginseringdigunakanuntukpendinginanyang 1berkapasitas kecil contohnya seperti pada sepeda motor. Sedangkan untuk pendinginan yang berkapasitas sedang biasanya menggunakan radiator. Pada mesin motor bakar yang mempunyai beban pendinginan yang sangat besar biasanya menggunakan pendinginan secara bertingkat dimana mesin didinginkan oleh oli kemudian oli tersebut didinginkan dengan air. Air itu sendiri disirkulasikan ulang yang terlebih dahulu didinginkan di menara pendingin (cooling tower). Hal ini untuk mencegah temperatur air pendingin melebihi temperatur toleransi maksimum. Bila temperatur air pendingin melebihi temperatur maksimummaka kemampuan pendingin akan menurun sehingga temperatur pelumas akan tinggi (di luar batas izin) yang dapat menurunkan kualitas pelumas, akibatnya dapat merusak komponen-komponen mesin.Dalam perencanaan ini, menara pendingin yang direncanakan merupakan tipe plat datar dimana plat tersusun secara horizontal dan fluida mengalir diatas plat tersebut, pola aliran seperti ini untuk memperlambat laju aliran massa fluida panas (air) sehingga luas kontakpermukaan perpindahanpanas antara fluida panas dengan udara dapat diperbesar dan waktu persentuhan fluida panas dengan udara dapat diperpanjang. Dengan memperbesar permukaan sentuh dan memperpanjang waktu persentuhan antara fluida panas dengan udara dapat memperbesar lajuperpindahanpanas sehinggapembuanganenergi panas dari menara pendingin ke udara dapat ditingkatkan.Dalammenganalisasistemini dilakukandenganasumsi-asumsi sebagai berikut : Tidak terjadi perubahan fasa pada alirannya. Proses perpindahan panas konduksi diabaikan karena konduktifitasplat aluminiummerupakanplat tipissengyang konduktivitas thermal mendekati 1. Energi potensial dan energi kinetik diabaikan.Tujuanpenulisaniniadalahuntukmenganalisaperpindahanpanasyang terjadi pada perencanaan menara pendingin. Analisa dan perhitungan perpindahan panas dilakukan dalam arah satu dimensi dengan membagi plat menjadi beberapa 2bagian, masing-masing bagian dianalisa dan dihitung dengan metoda yang sama. II. TINJAUAN PUSTAKA2.1 Teori Perpindahan PanasPerpindahanpanasdari suatuzat kezat lainseringkali terjadi dalam industri proses. Padakebanyakan pengerjaan, diperlukan pemasukan atau pengeluaran panas untuk mencapai dan mempertahankan keadaan yang dibutuhkansewaktuprosesberlangsung. Perpindahanpanasdapat didefinisikan sebagai perpindahan energi akibat adanya perbedaan temperatur pada suatu permukaan dengan lingkungan sekitarnya. Perpindahan panas dapat terjadi dengan tiga (3) cara, yaitu:1. Konduksi2. Konveksi3. Radiasi.2.1.1. Perpindahan panas konduksiPerpindahan panas konduksi adalah perpindahan panas yang terjadi pada media padat yang tak tembus cahaya(opaque).Bila terjadi perpedaaan temperatur pada suatu benda maka panas akan dipindahkan dari daerah temperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur rendah. Laju aliran panas konduksi tergantungpadakonduktifitas thermal (k) dansifat-sifat fisikmedium. Maka persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut :dxdTkA qk .. (2.1)dimana :qk= Laju aliran panas (watt)k = Konduktifitas thermal (W/m. oK)A= Luas penampang (m2)dT = Perbedaan temperatur (oK)dx = Perbedaan tebal dindinng pelat (m)32.1.2. Perpindahan panas konveksiPerpindahan panas konveksi ialah perpindahan panas yang terjadi akibat adanya fluida yang bergerak atau mengalir dan bersentuhan dengan suatu permukaanyangtemperaturnnyaberbedadenganfluidatersebut. Secaraumum perpindahanpanaskonveksi dapat dihitungdenganmenggunakanpersamaan, yaitu: qc=) (.f sc T T A h (2.2)dimana : c h = Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata (W/m2. oK)A = Luas permukaan kontak dengan fluida (m2)Ts= Temperatur permukaan (oK)Tf. = Temperatur fluida (oK)Perpindahan panas secara konveksi dapat digolongkan berdasarkan gerakan fluida sebagai media perpindahan panas, yaitu :1. Konveksi paksaadalahperpindahanpanaskonveksi yangdilakukan oleh fluida akibat adannya gaya yang bekerja pada fluida tersebut.2. Konveksi alamiah adalah perpindahan panas konveksi akibat gaya apung dimana fluida sebagai media perpindahan panas tidak bergerak atau tidak ada gaya yang bekerja pada fluida tersebut.Pada perencanaanmenara pendinginsistemplat datar ini perpindahan panas terjadi secara konveksi paksamelalui permukaanpenampangkarena bergerak diatas plat tersebut.2.1.3. Perpindahan panas radiasiYangdimaksuddenganperpindahanpanas radiasi ia1ahperpindahan panas mela1ui gelombang elektromagnetik dari suatu fluida ke fluida yang lain. Semua benda memancarkan ka1or. Keadaan ini baru terbukti setelah suhu 4Uxt8meningkat. Pada hakekatnya proses perpindahan ka1or radiasi terjadi dengan perantaraanfotondanjugagelombangelektromagnetik. Proses radiasi adalah fenomena permukaan. Proses radiasi tidakterjadi pada bagianda1ambahan. Tetapi suatu bahan apabila menerima sinar, maka banyak ha1 yang boleh terjadi. Apabila sejumlah energi ka1or menimpa suatu permukaan, sebahagian akan dipantulkan, sebahagian akan diserap ke da1ambahan, dan sebagian akan menembusi bahan dan terus ke luar. Jadi da1am mempelajari perpindahan ka1or radiasi akan dilibatkan suatu fisik permukaan. Besarnya energi yang meninggalkan permukaan sebagai panas radiasi dipengaruhi olehtemperatur absolute dan keadaan permukaannya. Laju aliran perpindahan panas radiasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :qr=AT4. (2.3)dimana :qr = Laju perpindahan panas radiasi (watt)A = Luas penampang (m2)T = Temperatur permukaan (T) = Konstanta Bolzmant = 5,6 x 10-8 W/m2. K4.2.2 Koefisien Perpindahan Panas2.2.1 Aliran LaminarSecara analisis penentuan harga koefisien perpindahan panas untuk aliran laminar yaitu dengan menggunakan persamaan energi integral lapisan batas. Dari penyelesaian integrasi tersebut didapat : .(2.4)Koefesien perpindahan panas dapat dinyatakan dengan 5x t wxU KT Tw y T kh 82 323 ) / ( . (2.5)Hubungan ini dapat dibuat dalam bentuk tidak berdimensi sebagai: kx hNuxx.0,530(Rex.Pr)1/2= 0,530 . Pe1/2............................ (2.6)Dimana : Pe = Re. Pr, yang disebut sebagai bilangan Peclet.Untuk menghitung koefisien perpindahan panas dengan menggunakan persamaan diatas, sifat-sifat fluida dievaluasi pada suhufilm, yakni rata-rata aritmatika antara suhu dinding dengan suhu aliran bebas.2) (+T TTwf.. (2.7)Dalampraktek biasanya kita menggunakan harga rata-rata koefisien perpindahan panas sepanjang plat mulai, x = 0 sampai x = L, jadi :L xx h dx x hLh ) ( 2 ) (110 (2.8)dengan demikian angka nusselt number rata-rata untuk aliran sepanjang plat rata adalah :2131Re . Pr 664 , 0 u N .. (2.9)2.2.2 Aliran TurbulenKorelasi untuk aliran turbulen sepanjang plat rata telah dikembangkan oleh Whitetaker (24) dengan bentuk sebagai berikut :Nu = 43 , 0 8 , 0Pr Re 029 , 0x . (2.10)Dalam prakteknya, lebih disukai menggunakan harga koefisien 6perpindahan panas kalor rata-rata hsepanjang plat mulai 0 x L pada aliran turbulen, selaludimulaioleh batas laminar.Oleh karena itu perata-rataan harus digunakan untuk memperoleh harga rata-rata koefisien perpindahan panas.Misalkanaliranlaminar padajangkauan0xcdanturbulenpada daerah c x L. koefisien perpindahan panas lokal bagi kedua daerah tersebut adalah :3 / 12 / 11Pr 332 , 0]]]

]]]

vx uxkhx ... (2.11)pada 0 x c (laminar)43 . 08 . 01Pr 029 , 0]]]

]]]

vx uxkhx .. (2.12)pada c x L (turbulen)koefisien perpindahan panas rata-rata h sepanjang daerah 0 x L didefinisikan sebagai :]]]

+ hdx dxxhLhL c0 01 1 (2.13)Bilangan Nusselt rata-rata (Nu) sepanjang daerah laminar turbulen setelah proses integrasi didapat:5 , 0 3 / 1 8 , 0 8 , 0 43 , 0Re Pr 664 , 0 ) Re (Re Pr 036 , 0c c LNu + .. (2.14)Harga Nusselt pada persamaan diatas tergantung pada harga Reynold kritis untuk peralihan dari laminar ke turbulen, untuk angka Reynold kritis Rec = 2 x 105Whitetaker (24) menyarankan persamaan berikut:725 , 08 , 0 43 , 0) 9200 (Re Pr 036 , 0]]]

wLuuNu (2.15)Persamaan diatas memberikan angka Nusselt rata-rata pada daerah laminar danturbulenpadaplat ratayangsesuai untukfluida-fluidaseperti udara, air hingga minyak mesin.2.2.3 Aliran Menyilang SilinderPengetahuan mengenai perpindahan panas untuk aliran menyilang silinder penting dalambeberapa kasus dalamprakteknya, seperti pada perhitungan perpindahan panas menara pendinginini yangbentuk air jatuhhampir sama dengan bentuk silinder. Tetapi penentuan koefisien perpindahan panas untuk hali insangat sulit karenakompleksnyapola-polaalirandisekitar silinder tersebut. Gambar dibawah ini mengilustrasikan karakterisrtik aliran disekitar sebuah silinder dalam aliran silang.Gambar 2.1 Aliran disekitar silinderSumber: Bejan, 1993Whitaker (24) mengkorelasikan koefisien perpindahan panas rata-rata untuk berbagai fluida baik gas maupun zat cair yang mengalir menyilang silinder tunggal dengan bentuk persamaaan sebagai berikut:( )25 . 04 , 0 3 / 2 5 , 0Pr Re 06 , 0 Re 4 . 0

,`

.|+ wNu (2.16)Yang berlaku pada jangkauan: 40 < Re < 105 dan 0,67 < Pr < 300Pada persamaan ( 2.16 ) terdapat ketergantungan bilangan Nusselt pada dua 8bilangan Reynold berbeda. Untuk harga Re0,5merupakan kontribusi dari karakteristik daerah lapisan batas laminar dan untuk Re2/3merupakan kontribusi dari daerah aliran balik disekitar silinder.Suatu korelasi yang lebih umumdan lebih terperinci diberikan oleh Churchill danBernstein(3) untukkoefisienperpindahanpanas rata-ratabagi aliran menyilang silinder dalam bentuk sebagai berikut:5 / 48 / 54 / 13 / 23 / 1 2 / 1282000Re1Pr4 , 01Pr . Re 62 , 03 , 0]]]]

,`

.|+]]]]

,`

.|++ Nu . (2.17)Yang berlaku pada rentang 102 < Re < 107 Rumus ini memberikan hasil yang agak lebih rendah sekitar 20% dari data rentang angka Reynolds antara 20.000 dan 40.000, untuk rentang ini disarankan menggunakan rumus berikut:[ ] ]]]]

,`

.|+++ 2 / 14 / 13 / 29 / 1 2 / 1282000Re1Pr) / 4 , 0 ( 1Pr . Re 62 , 03 , 0 Nu... (2.18)Persamaan (2.15) dan (2.16) berlaku untuk fluida udara, air hingga natrium cair baik kondisi temperature dinding konstan maupun fluks kalor konstan. Semua sifat dievaluasi pada suhu film.III. METODELOGI ANALISA3.1Prinsip Kerja Menara Pendingin yang DirencanakanMenara pendingin yang direncanakan terdiri dari bak penampungan atas, plat datar dan bak penampungan bawah dengan dimensi 295 cm x 100 cm x 50 cm. Dalam bak penampungan atas dipasang dua buah unit pemanas (heater) untuk memanaskan air yangdipompa dari bakpenampunganbawah. Kemudianair dengan temperatur T2mengalir melewati plat datar untuk diturunkan temperaturnya secara konveksi paksa menjadi T1, yang kemudian jatuh kembali ke 9bak penampungan bawah. Diharapkan dengan sistemperencanaan ini dapat memberikan efek perpindahan panas yang lebih besar sehingga dapat meningkatkan efesiensi kerja suatu mesin.Keterangan:1. Bak penampung atas2. Plat datar3. Bak penampung bawah104. PompaGambar 3.1 Menara Pendingin yang DirencanakanSatuan : cmKet:1. Pintu Air2. Bak Penampung Atas3. Heater4. Plat Datar5. Pipa Saluran Air Dingin116. Bak penampung Bawah7. Pompa8. RodaGambar 3.2 Mekanisme Aliran Fluida pada Menara Pendingin3.2 Bagian-Bagian Menara Pendingin Yang Direncanakan3.2.1 Bak Penampungan AtasBak penampungan atas merupakan tempat penampungan air yang dipanaskan dengan heater sehingga mencapai temperatur T2 sebelum dialirkan ke plat datar.Pada bak penampungan atas juga terdapat bagian-bagian yang terdiri dari saluran pipa air masuk dan pintu air yang merupakan tempat keluarnya air dari bak yang selanjutnya dialirkan diatas plat. Pintu air ditempatkan pada bagian bawah bak, hal ini bertujuan untuk mempercepat air mengalir.3.2.2 Plat DatarPadabagianini air dialirkandiatas plat secaraexternal flowsehingga terjadi perpindahan panas konveksi akibat kontak langsung dengan aliran udara. Setiap plat datar memiliki dimensi 80,6 cm x 50 cm. pada perencanaan menara pendingin ini terdapat 7 plat datar yang tersusun secara horizontal, yang betujuan untuk memperluas kontak permukaan perpindahan panas antara fluida panas dengan udara sehingga waktu persentuhan fluida panas dengan udara dapat diperpanjang. bentuk dan dimensinya dapat dilihat pada gambarGambar 3.2 Penampang Plat Datar3.2.3 Bak Penampungan BawahBakpenampunganbagianbawahberfungsi untukmenampungair yang 12sudah diturunkan temperaturnya dan air tersebut dipompakan kembali ke atas bak penampungan atas. Pada bak penampungan bawah juga dilengkapi dengan penyaring (filter) agar menjaga agar air yang dipompakan tetap bersih. 3.3. Metoda AnalisaMetodaanalisayangdilakukandenganmenggunakanliteratur yangada danmemasukandata-dataperencanaankedalampersamaan-persamaan. Analisa danperhitunganperpindahanpanasdilakukandalamarahsatudimensi dengan membagi plat menjadi beberapa bagian, masing-masing bagian dianalisa dan dihitung dengan metoda yang sama. Dalam analisa ini bagian perpindahan panas dibagi dalam bebarapa tahap, yaitu :a. Analisa perpindahan panas pada saat air jatuh dari bak penampung atas ke plat datar.b. Analisa perpindahan panas pada saat air mengalir diatas plat datar.c. Analisa perpindahan panas pada saat air jatuh dari plat yang satu ke plat lainnya.IV. ANALISA DAN PERHITUNGANAnalisa perpindahan panas pada alat ini dilakukan pada setiap plat dimana setiap plat panjangnya 80 cm yang mempunyai tujuh (7) tingkatan dan pada setiap bagian yang terjadi perpindahan panas dianalisa dengan metoda yang sama. Pada perencanaan ini menara pendingin digunakan dalam ruangan sehingga kecepatan udaranya diabaikan. Data yang dipakai pada analisa ini berdasarkan menara pendingin yang direncanakan, yaitu :Tabel 4.1 Data-data propertis perencanaanNo Data Analisa Perencanaan Besaran1 Temperatur air yang dipanaskan 90o2 Temperatur udara luar 30o3 Panjang setiap plat 80 cm4 Lebar plat 50 cm134.1 Kapasitas Menara PendinginKapasitas menara pendingin dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan:Q = V . ADimana:V = kecepatan airA = Luas pintu air = 0,05 m x 0,5 m (direncanakan)Tinggi antara pintu air dengan plat pertama direncanakan 0,5 m, sehingga kecepatan air dapat dihitung:s mgH V/ 13 , 3) 5 , 0 )( 81 , 9 )( 2 (2Sehingga di dapat:Q = (3,13) x (0,05 x 0,5)= 0,078 m3/s4.2 Daya PompaPompa berfungsi untuk memindahkan air dari tinggi tekan (head) rendah ke tinggi tekan yang tinggi. Besarnya daya pompa yang dibutuhkan untuk perencanaan menara pendingin ini dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: H Q gP. . . Dimana:Q = Debit air14H = Head pompa= 2,2 m ( direncanakan) = Efisiensi pompa = 60% (direnncanakan) = Massa jenis air = 992 kg/m3 (tabel lampiran)Sehingga didapat:6 , 0) 2 , 2 )( 078 , 0 )( 81 , 9 )( 992 ( P= 2,78 kW4.3 Analisa Perpindahan PanasAnalisaperpindahanpanas padasistemini dilakukanpadasetiapplat dimana setiap plat panjangnya 1 m. bagian pertama yang di analisa yaitu pada saat air jatuh dari bak penampung ke plat pertama (gambar 4.1), dimana terjadi perpindahan panas konveksi karena air bersentuhan langsung dengan udara. Kecepatan udara dalam perencanaan ini diabaikan karena menara pendingin ini15Gambar 4.1 Mekanisme perpindahan panas konveksidirencanakan digunakan dalamruangan. Perpindahan panas dianalisa pada temperatur film, yaitu:230 90 +fT = 60 oCSifat-sifat fluida dapat dievaluasi pada temperatur flm yaitu: ( tabel lampiran) = 0,478 x 10-6 m2/sK = 0, 658 W/m.KPr = 3Cp = 4181 J/kg. KReynolds number:5610 6,5510 478 , 0) 15 , 0 )( 1 , 3 (.Re l V16Untuk bilangan Reynold berada diatas 5 x 105maka aliran tersebut adalah turbulen sehingga didapat bilangan Nusselt:Nu = 0,029 Pr0,43 . Re0,8 = 0,664 (3)0,43 . (510 6,55)0,8 = 2,09 x 103Maka koefisien perpindahan panas konveksi adalah:K m Wlk Nuh2 43/ 10 1,381 , 0) 658 ., 0 ).( 10 09 , 2 (. Sehingga perpindahan panas konveksi didapat:q = h . A (T) = (1,38 x 104).(0,1 x 0,5).(90 30) = 4,13 x 104 WAnalisa diatas merupakan analisa perpindahan panas untuk bagian pertama yakni pada saat air mengalir jatuh dari bakpenampungan air panas ke plat pertama, dimana pada daerah ini penurunan temperatur dapat ditentukan dengan persamaan:Q = m Cp T 4,98 x 105 = (100) (4181) TCT04098 , 04181 10010 13 , 4 4.3.1 Perpindahan Panas Akibat Terjadi Perpindahan MassaKontak langsung air dengan udara mengakibatkan terjadinya perpindahan 17massa yang disertai perpindahan panas konveksi, peristiwa ini disebut juga evaporative coolingdimana terjadi perpindaha energi panas sebagai akibat perpindahan massa air ke udara.Dari data diatas dapat diperoleh temperature film antara air dengan udara lingkungan, yaitu:C Tf09 , 59230 9 , 89+Sifat-sifat fluida air pada Tf = 59,9 oC adalah: = 0,78 x 10-6 m2/sK = 0,658 w/m. KPr = 3Cp = 4181 J/kg. KSifat fisikudaradievaluasi padatemperatur 30oCdantekanan1atm, dengan menggunakan table maka sifat termodhinamika dapat diketahui=1,175 kg/m3.Gambar 4.2 Mekanisme perpindahan massa18sifat fisik uap air dalam udara yaitu:D = 3,5 x 10-5 m/sSc= 0,53v = 0,59Reynold number sepanjang 1 m yaitu: 6610 2 , 5) 10 478 , 0 () 1 ).( 14 , 3 (.Re l VUntukbilanganReynoldnumber5x105makaalirantersebut adalahturbulen, sehingga Sherwood number rata-rata dapat ditentukan dengan persamaan berikut:Sh = 0,023 . Sc1/3 . Re0,8 = (0,023).(0,53)1/3.(5,2 x 106)0,8 = 7045,6Maka koefisien perpindahan massa adalah:s mshLDhm/ 308 , 0) 6 , 7045 (1) 10 5 , 3 (5Sehinggabanyaknyamassaair yang pindah ke udara dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:M = hm . A. (udara v )19 = (0,308). (0,5 x 0,8). (1,175 0,59) = 0,072 kg/sMaka banyaknya energi panas yang pindah ke udara dapat ditentukan yaitu dengan menggunakan persamaan berikut:q = M. (hfg) = (0,072). (2,35 x 106) = 170082 j/sJadi: Q = m. Cp. T170082 = (100). (4181). T T = 0,4 oC4.3.2PerpindahanPanas Akibat JatuhnyaAirAntaraSatuPlat KePlat Yang LainPada system ini plat tersusun secara zig-zag, air mengalir dari satu plat ke plat lain dimana masing-masing plat terdapat jarak (antara 0,1 m sampai dengan 0,2m). Padabagianini perpindahanpanasdianalisapadaketinggianrata-rata yaitu:20Gambar 4.3 Mekanisme perpindahan panas konveksimm mH HH15 , 0205 , 0 25 , 022 1++Kecepatan air dapat dihitung dengan persamaan:s mgH V/ 7 , 1) 15 , 0 ).( 81 , 9 ).( 2 (2Perpindahan panas ke udara terjadi secara konveksi dimana sifat-sifat fluida dievaluasi pada temperatur film yaitu:CTf07 , 59230 4 , 89+Sifat-sifat fluida pada T = 59,7 oC adalah:21 = 0,489 x 10-6 m2/sK = 0,658 w/m. KPr = 3Cp = 4181 J/kg. KReynolds number didapat:5610 38 , 5) 10 489 , 0 () 15 , 0 ).( 7 , 1 (.Re l VUntukRe=5,26x105, bilanganNusselt dapat dihitungdenganmenggunakan persamaan:

5 / 48 / 54 / 13 / 23 / 1 2 / 1282000Re1Pr4 , 01Pr . Re 62 , 03 , 0]]]]

,`

.|+]]]]

,`

.|++ Nu= 5 / 48 / 554 / 13 / 23 / 1 2 / 1 528200010 38 , 5 (134 , 01) 3 .( ) 10 38 , 5 ( 62 , 03 , 0]]]]

,`

.| +]]]]

,`

.|++ = 893,22Maka koefisien perpindahan panas adalah:Dk Nuh. 025 , 0) 658 , 0 ).( 22 , 893 (= 33295,7 W/m2. K22Perpindahan kalor konveksi adalah:q = h (DL)(T) = (33295,7).(3,14 x 0,025 x 0,15).(88,81 - 30) = 23509,63 WJumlahlubangsudahdirencanakansebanyak18lubang, dimanalubang tersebut dilalui oleh air dengan kapasitas 100 kg/s sehingga jumlah perpindahan panas keseluruhan pada bagian ini adalah:q2 = 23509,63 x 18= 296452,6 WSehingga penurunan temperature pada bagian ini dapat ditentukan yaitu:Q = m. Cp. T= 100 x 4181 x TT =4181006 , 296452=0,7 oCAnalisa perpindahan panas pada plat selanjutnya dihitung dengan menggunakan metoda yang sama sehingga bamyaknya energi panas yang hilang pada sistem perencanaan menara pendingin ini dapatdilihat pada table 4.2.Table 4.2 Perpindahan panas yang terjadi pada menara pendingin23Media perpindahan panasTemperatur air masuk,Tin( 0C)Laju perpindahan panas,Q(w)Temperatur air keluar,Tout( 0C)24R 1 90 41307,85 89,9Plat 1 89,9 204688,8 89,41R 2 89,41 296040,2 88,70Plat 2 88,70 123393,2 88,40R 3 88,40 290629,6 87,71Plat 3 87,71 122995 87,42R 487,42285778 86,91Plat 486,91122387,2 86,44R 5 86,44 280987,5 85,77Plat 5 85,77 121174,9 85,48R 6 85,48 276264,5 84,82Plat 6 84,82 118913,6 84,53R 7 84,53 271205 83,89Plat 7 83,89 116707,7 83,61R 8 83,61 266650,7 82,97(Ket : R = Perpindahan panas pada saat air jatuh dari satu plat ke plat yang lain)5. KESIMPULANDari hasil analisa dan perhitungan terhadap perencanaan menara pendingin, maka dapat disimpulkan bahwa:a. Menara pendingin yang direncanakan adalah tipe plat datar dengan sistem aliran terbuka yang bertujuan untuk terjadinya perpindahan panas secara konveksi dengan udara.b. Energi panas total yang dibuang sebesar 3038,79 kW.c. Temperatur air dapat diturunkan dari 90 0C menjadi 82,97 0C.d. Laju perpindahan panas masih dapat diperbesar dengan memperluas dimensi pemukaan plat dan menggunakan blower untuk meningkatkan laju aliran udara sehingga temperatur air yang keluar semakin rendah.25e. Kontruksi dari menara pendingin ini lebih sederhana dan jika terjadi pengotoran lebih mudah dibersihkan.f. Bahan plat yang direncanakan terbuat dari aluminium karena konduktivitasthermalyangtinggi dan harganya lebihmurahdisbanding tembaga.DAFTAR PERPUSTAKAANBejan, A, (1993), Heat Transfer, Jhon Wiley dan sons, Inc, Kanada.Holman, J,P, (1998), Perpindahan Kalor Konveksi, Penerbit Erlangga, Jakarta.Koetoer,Raldi; Zulkifli, (1998),Perpindahan Kalor Konveksi,Laboratorium Perpindahan Kalor, Jurusan Mesin Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Jakarta.Kreith, F, (1996),Prisip-prinsip Perpindahan Panas, edisi Ketiga, Terjemahan 26Prijono, A, Penerbit Erlangga, Jakarta.27