PEMANAS AIR (WATER HEATER)

1.000W DENGAN PENGAMAN ARUS BOCOR

Disampaikan oleh:

KELOMPOK 5

Sekolah Menengah Kejuruan Negeri 7

(STM Pembangunan) Semarang

LATAR BELAKANG

TUJUAN & MANFAAT

DASAR TEORI

PRINSIP KERJA DAN GAMBAR RANGKAIAN

KEUNGGULAN, KEKURANGAN

METODE DAN PEMBUATAN

KESIMPULAN

MATERI

LATAR BELAKANG

Semakin canggih teknologi di Era Globalisasi ini semakin banyak pula kita

dituntut untuk mengejar ilmu pengetahuan ke arah teknologi yang lebih

maju untuk meningkatkan kesejahteraan dan mencapai apa yang telah

dicita-citakan.

Berbagai macam kebutuhan rumah tangga menjadi semakin praktis berkat

kehadiran teknologi. Salah satu teknologi yang kini mulai menjadi

primadona di rumah-rumah adalah teknologi pemanas air (WATER

HEATER)

Salah satunya adalah usaha merealisasikan penggunaan pemanas air

elektrik.

Maka dengan tujuan itu, kami menuangkannya ke dalam suatu sistem

pemanan air elektrik 1000 W dengan pengaman arus bocor.

7-AN

Tujuan :

1. Meningkatkan dan memperluas pengetahuan dan keterampilan

2. Mendidik siswa agar memiliki rasa tanggung jawab dalam bekerja.

3. Mendidik siswa agar disiplin waktu dalam bekerja.

4. Bermanfaat dan memiliki nilai jual.

MANFAATManfaat :

1. Digunakan sebagai sumber pemanas air elektrik yang lebih effisien.

2. Dipergunakan sebagai bahan pembelajaran di sekolah.

3. Dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

4. Tidak perlu memanaskan air apabila menginginkan air hangat untuk mandi

ataupun berendam saat cuaca dingin.

5. Kita dapat mengetahui keunggulan dan kelemahan yang dimiliki oleh water

heater yang memanfaatkan tenaga listrik dengan water heater lainnya.

6. Dilengkapi dengan ELCB. Dimana apabila terdapat arus bocor, semua

rangkaian akan non-aktif dan dilengkapi dengan lampu indikator trouble

sehingga keamanan pengguna terjamin.

DASAR TEORI

PengertianWater Heater Tenaga Listrik adalah sebuah

alat pemanas air otomatis yang memakai

sumber listrik bertegangan 220 V yang

memanfaatkan elemen pemanas sebagai

pemanas air dan thermostat sebagai sensor

panas/suhu dimana besar suhu dapat diatur

oleh pemakai sesuai keinginan.

Tabung Pemanas stainlessTabung stainless dipilih sebagai penampung air yang

nantinya akan dipanaskan. Dipilihnya jenis stainless

dengan alasan sebagai berikut :

A. Tahan karat, agar air yang dipakai tetap terjaga

kehigienisannya.

B. Tahan terhadap suhu panas.

C. Dapat menahan suhu panas, sehingga suhu air tidak

cepat turun kembali.

Nama dan fungsi komponen Tabung pemanas

Elemen pemanas Elemen pemanas merupakan lilitan kawat

yang digunakan untuk menghasilkan

panas dengan mengkonversikan energi

listrik menjadi energi kalor. Cepat atau

lambatnya air yang dipanaskan tergantung

dari panas yang dihasilkan oleh eleman

pemanas ini. Semakin baik bahan yang

digunakan dan semaki besar day listrik

yang digunakan, maka semakin cepat air

untuk mencapai suhu tinggi.

GlasswoolGlasswool digunakan untuk mengahambat

rambatan panas yang dihasilkan dari elemen

pemanas ke casing. Glasswool ini di tempelkan

pada permukaan luar tabung pemanas stainless

agar panas tidak merambat ke tabung casing,

sehingga tabung casing tidak akan terasa panas

jika dipegang . Glasswool terbuat dari campuran

faberglass yang disusun menjadi sebuah tekstur

mirip dengan wool. Namun ada juga glasswool

dengan bahan lain yang memiliki fungsi yang lain

pula.

Kertas alumunium foil

Kertas alumunium foil digunakan untuk

membungkus tabung pemanas yang telah

dilapisi glasswool. Hal ini ditujukan untuk

menahan panas air yang telah dipanaskan

agar tidak keluar secara langsung. Sehingga

suhu air terjaga dalam waktu yang cukup

lama. Selain itu kertas alumunium foil juga

untuk mencegah tetesan air agar tidak

mengenai terminal sumber elemen pemanas.

MCB (Miniature Circuit Breaker) MCB adalah sakelar penghubung sekaligus

pengaman terhadap arus dan beban lebih dimana

prinsip kerjanya secara magnetis dan thermis.Untuk

pemilihan MCB minimal In ≥ Is.

Cara kerja : Jika tuas on maka arus akan

mengalir ke rangkaian. Dan apabila arus yang mengalir

pada logam bimetal melebihi arus nominal nya, maka

logam bimetal akan mengalami pembengkokan,

sehingga kontak nya membuka dan terputus.

Nama dan fungsi komponen kontrol dan proteksi:

• ELCB (Earth Leak Circuit Breaker) Cara kerja alat ini adalah mengukur perbedaan arus

antara line dan nol nya. Secara ideal, kalau

peralatannya tidak ada masalah, maka arus yang

keluar dari line dan ke beban kemudian kembali ke

nol, akan sama. Namun kalau ada sesuatu masalah

di peralatan misalnya kumparan motor arus dan

terhubung dengan body, terminal line kotor,

misalnya terkena kencing tikus, cecak, semut, maka

aliran arus listrik dari line ke beban, tidak semua

kembali ke nol, namun ada sebagian yang melewati

ground. Akibatnya ELCB akan mendeteksi hal ini

dan begitu melewati batas tertentu (30mA) langsung

alat ini akan memutus hubungan listrik.

• Thermostat :Thermostat merupakan sensor panas yang cara

kerja nya secara thermis. Apabila suhu telah

mencapai pada batas yang ditentukan, maka

bimetal pada thermostat akan melengkung

sehingga mengakibatkan koil nya tidak saling

berbungan. Thermostat memiliki pengatur suhu

mulai dari derajat rendah hingga derajat tinggi

(300 sampai 1100 C). Dalam pemilihan Thermostat

adalah pada sensor panas itu sendiri. Pilihlah

sensor yang terbuat dari bahan yang tidak mudah

karat dan memiliki sensitifitas tinggi.

• RelayRelay adalah komponen elektronika berupa

saklar elektronik yang digerakkan oleh arus

listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas

saklar dengan lilitan kawat pada batang besi

(solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri

arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya

gaya magnet yang terjadi pada solenoid

sehingga kontak saklar akan menutup. Pada

saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang,

tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak

saklar kembali terbuka

Indicator lamp

Lampu indikator digunakan sebagai tanda atau

isyarat bahwa rangkaian dalam keadaan aktif, mati

atau terjadi sebuah trouble. Pilih lampu yang sesuai

dengan kemampuannya. Misal, pilot lamp dengan

karakteristik 6A/ 240 V Ac. Artinya lampu tersebut

hanya mampu dialiri arus max. 6A dengan tegangan

max. 240 V Ac.

Selector switch

Saklar ini digunakan untuk mengunci posisi

pada saat ON maupun OFF. Saklar ini bersifat latch

atau kunci sehingaa jika diputar pada salah satu

posisi, saklar tidak akan kembali pada posisi awal,

karena terkunci. Hal ini berbeda dengan tombol atau

button yang akan kembali ke posisi awal jika tekanan

dilepas.

Float switch

Saklar ini digunakan untuk mengontrol ketersediaan air dalam tabung

pemanas stainless. Jika volume air berkurang pada level yang telah

ditentukan maka, saklar ini akan ON oleh pemberat untuk menghidupkan

motor pompa air dan mensuplai air ke tabung pemanas stainless

Kabel NHU

Kabel NHU merupakan kabel khusus yang

pengahantarnya menggunakan bahan dengan titik

lebur dan titik didih yang tinggi. Kabel ini dilengkapi

dengan isolasi dengan bahan tahan panas untuk

menghindari terbakarnya isolasi oleh elemen

pemanas. Kabel ini digunakan untuk mensuplai

tegangan ke elemen pemanas.

• Gambar rangkaian:

NcRL

error

Thermostat30-1100 C

Selector

Heater1000W

Sensor Air

Motor 1 Ph1/2 Hp

RL

ELCB25A/30mA

On

P

N

220 VAc/ 50 Hz

MCB 6A

• Gambar rangkaian:

Prinsip Kerja Water Heater:

Water hater adalah suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan

energi kalor yang digunakan untuk memanaskan air dalam tabung

pemanas. Kalor disini dihasilkan oleh elemen pemanas 1000W

yang kemudian digunakan untuk memanaskan tabung stainless

pemanas untuk mengkonveksi panas ke air. Menggunakan ELCB

untuk mengamankan jika terjadi arus bocor dan thermostat untuk

mensetting suhu yang diinginkan pada air.

• Apabila terdapat kebocoran arus, semua rangkaian akan non-aktif karena dilengkapi dengan ELCB dan lampu indikator trouble sebagai tanda, sehingga keamanan pengguna terjamin dengan ratting arus bocor 30 mA.

• Terdapat pengatur suhu dimana pengguna dapat mengatur tingkat panas air (suhu) sesuai kebutuhan pengguna (30° – 110° Celcius)

• Air tidak cepat dingin karena didalam tabung suhu panasnya terjaga.

• Tidak akan terjadi Over Heating pada air. • Output air dapat diatur sesuai keinginan para pengguna antara

air panas dan air dingin (percampuran air).

KEUNGGULAN:

Kekurangan :1. Tergantung dari sumber listrik

2. Daya listrik yang digunakan relative besar

3. Harganya relative mahal

METODE PEMBUATAN1. Menyiapkan gambar perencanaan yang telah disetujui oleh guru

pembimbing TAS.

2. Menentukan kapasitas water heater.

3. Menyiapkan bahan dan alat yang dibutuhkan.

4. Membuat tabung pemanas stainless terlebih dahulu, karenadigunakan untuk menentukan seluruh ukuran yang lainnya.

5. Setelah itu membuat dan menentukan elemen pemanas

6. Pasangkan elemen pemanas pada tabung pemanas stainless.

7. Beri penghantar kabel NHU pada elemen pemanas.

8. Lapisi tabung pemanas stainless yang telah dipasangi elemen pemanas dengan glasswool, kemudian lapisi dengan kertas aluminium foil dan rekatkan dengan isolasi dan pasangkan tabung casing luarnya.

9. Kemudian rangkai panel kontrol sesuai dengan gambar rangkaian

10. Kemudian hubungkan dengan elemen pemanas dan buat jalur pipa untuk air input dan output tabung pemanas.

KESIMPULAN• Pembuatan karya tulis diperlukan karena untuk mengukur sejauh mana

keterampilan serta kreatifitas siswa.• Dalam membuat karya tulis siswa dapat bertukar pikiran antara siswa yang

satu dengan siswa yang lainya, sehingga dapat meningkatkan kemampuan siswa, juga belajar menjalin kerjasama.

• Water Heater Tenaga Listrik adalah sebuah alat pemanas air otomatis yang memakai sumber listrik bertegangan 220 V yang memanfaatkan elemen pemanas sebagai pemanas air dan thermostat sebagai sensor panas/suhu dimana besar suhu dapat diatur oleh pemakai sesuai keinginan.

• ELCB digunakan untuk mengamankan manusia dari bahaya tegangan sentuh dengan cara mendeteksi aliran arus gangguan yang melewati tubuh manusia.

• Besarnya arus gangguan yang melewati tubuh manusia tergantung pada besarnya tegangan sentuh dan tahanan tubuh manusia.

• Membutuhkan biaya yang besar apabila ingin membuat produk water heater ini. Karena selain dayanya yang besar, juga membutuhkan biaya yang lebih untuk pembuatan panel kontrolnya (beserta komponen pengaman).

SEKIAN DAN