pompa air energi termal menggunakan dua...

i

POMPA AIR ENERGI TERMAL MENGGUNAKAN

DUA EVAPORATOR PARALEL DENGAN VOLUME 110 CC

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Di Program Studi Teknik Mesin

Diajukan Oleh:

ALUISIUS KRIS MARTANTO

NIM : 065214008

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

ii

THERMAL ENERGY WATER PUMP USING TWO PARALLEL EVAPORATOR WITH VOLUME 110 CC

Final Project

Presented as a partial fulfillment to obtain

the Sarjana Teknik degree

In Mechanical Engineering study program

by

ALUISIUS KRIS MARTANTO

NIM : 065214008

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2010

v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

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, 11 Agustus 2010

Penulis

vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta:

Nama : Aluisius Kris Martanto

Nim : 065214008

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta karya ilmiah saya yang berjudul :

POMPA AIR ENERGI TERMAL MENGGUNAKAN

DUA EVAPORATOR PARALEL DENGAN VOLUME110 CC

Beserta 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.

Yogyakarta, 11 Agustus 2010

Aluisius Kris Martanto

vii

INTISARI

Air sangat penting bagi kehidupan masyarakat pada umumnya, tetapi tempat sumber

air biasanya lebih rendah dari tempat pemakaiannya sehingga diperlukan pompa

untuk mengalirkannya. Pompa air pada umumnya digerakkan dengan energi minyak

bumi (dengan motor bakar) atau energi listrik (motor listrik). Tetapi belum semua

daerah di Indonesia terdapat jaringan listrik atau belum memiliki sarana transportasi

yang baik sehingga bahan bakar minyak tidak mudah didapat. Alternatif lain yang

dapat digunakan untuk penggerak pompa air adalah energi termal,untuk simulasi

penelitian menggunakan bahan bakar spirtus. Tetapi unjuk kerja pompa air energi

surya di indonesia belum banyak sehingga perlu dilakukan banyak penelitian untuk

menjajagi kemungkinan pemanfaatannya. Adapun tujuan yang ingin dicapai oleh

penelitian ini, yaitu dapat mengetahui debit pemompaan, daya pompa dan efsiensi

pompa air energi termal menggunakan dua evaporator parallel dengan volume 110 cc.

Pompa air energi termal terdiri dari 4 (empat) komponen utama, (1) evaporator, (2)

Kotak pemanas/pembakar dengan bahan spirtus, (3) Direct valve (katup satu arah)

dan (4) tuning pipe (selang osilasi). Variabel-variabel yang diukur pada pengujian

pompa adalah temperatur sisi uap (T1) dan (T2), temperatur sisi dibawah pemanas

pada sambungan tee (T3), temperature udara lingkungan (T4), V out dan t out

pemompaan Variasi yang dilakukan pada pengujian pompa adalah ketinggian head

(1,5m, 1,8m dan 2,5m), selang osilasi (1/2 inci dan 3/8 inci). Hasil penelitian

menunjukkan debit maksimum (Q) 98,79 (mililiter/menit), daya pompa maksimum

(Wp) 0,029 watt, efisiensi pompa maksimum (η pompa) 0,019%,

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan

anugrah-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 penulisan 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. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T., Dekan Fakultas Sains dan

Tekonogi Universitas Sanata Dharma.

2. Bapak Budi Sugiharto, S.T., M.T., Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Sains dan Tekonogi Universitas Sanata Dharma.

3. Bapak Ir. YB. Lukiyanto, M.T., Dosen Pembimbing Akademik.

4. Bapak Ir, FA. Rusdi Sambada, M.T., dosen Pembimbing Utama Tugas Akhir.

5. Seluruh Dosen Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Sanata Dharma.

6. 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.

7. Segenap staf karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata

Dharma.

8. Kedua Orang Tua saya yang telah membesarkan, mendidik, membiayai dan

selalu memberikan dukungan dan motivasi dalam penyelesaian Tugas Akhir

ini.

ix

9. Natan Vino Harsanto, Ardi Susatya dan Ag. Budi Santosa, teman

seperjuangan dalam pembuatan penyelesaian Tugas Akhir ini.

10. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin khususnya angkatan 2006 yang telah

berjuang bersama dan memberikan masukan-masukan serta dorongan dalam

penyelesaian Tugas Akhi ini.

11. Serta semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang telah

ikut membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas akhir.

Penulis 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 Tugas Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis

maupun pembaca.

Terima kasih.

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………...

TITLE PAGE ……………………………………………………………………..

LEMBAR PENGESAHAN ………………………………………………………

DAFTAR DEWAN PENGUJI ……………………………………………………

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA …………………………………………..

PERNYATAAN PUBLIKASI ……………………………………………………

INTISARI …………………………………………………………………………

KATA PENGANTAR …………………………………………………………….

DAFTAR ISI………………………………………………………………………

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………..

DAFTAR TABEL…………………………………………………………………

BABI PENDAHULUAN………………………………………………………...

1.1 Latar Belakang………………………………………………………

1.2 Rumusan Masalah…..…………………………….…………………

1.3 Tujuan Penelitian…………………………….………………………

1.4 Batasan Masalah………………………….…………………………

1.5 Manfaat Penelitian…………………………….……………………..

BAB II DASAR TEORI……………………………………..……………………

2.1Penelitian Yang Pernah Dilakukan….………………..………………

i

ii

iii

iv

v

vi

vii

ix

x

xii

xv

1

1

2

3

3

4

5

5

xi

2.2 Dasar Teori………………………………………….………………..

BAB III METODE PENELITIAN…………………………….…………………..

3.1 Deskripsai Alat……………………………………………................

3.2 Prinsip Kerja Alat…...………………………..………….………….

3.3 Variabel Yang Divariasikan……...……………………...…...……..

3.4 Metode dan Langkah Pengambilan Data…….…………..…………..

3.5 Analisa Data……………….………………………………………..

3.6 Peralatan Pendukung.………………………………………………..

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN…………………………………………..

4.1 Data Penelitian…………….………………………………………..

4.2 Perhitungan………………………………………………………….

4.2.1Perhitungan Pompa.………….…...…………….……………..

4.3 Grafik dan Pembahasan Pompa……..……………………….……

BABV PENUTUP………………………………………………………………..

5.1 Kesimpulan…………………………………………………….……

5.2 Saran……………….………………………………………….…….

5.3 Penutup………...…………………………………………………….

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………..…………

LAMPIRAN ………………………………………………………………………

7

13

13

15

16

19

20

20

22

22

34

34

38

51

51

52

52

53

55

xii

DAFTAR GAMBAR

2.1. Gambar Pompa Air Energi Termal Jenis pulsajet air ………………………

2.2. Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Fluidyn Pump .................................

2.3. Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Nifte Pump .....................................

2.4. Gambar Pompa Air energi Termal Jenis Water Pulse Jet...............................

2.5. Evaporator Tegak Pompa Air Energi Termal Jenis water pulse jet .............

2.6 Fluidyne Pompe Dehari …………………………………………………….

2.7 Feedback Fluidyne Engine Concept ………………………………………...

3.1 Gambar Skema Alat Penelitian.......................................................................

3.2 Gambar Detail Evaporator................................................................................

3.3 Gambar Variasi Head......................................................................................

3.4 Gambar Variasi Diameter Selang Osilasi........................................................

3.5 Gambar Variasi Letak Evaporator ..................................................................

3.6 Gambar Posisi Termokopel Pada Pompa........................................................

4.1 Grafik Hubungan Variasi Head dengan Daya Pompa Menggunakan Dua

Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci……………………………………..

4.2 Grafik Hubungan Variasi Head dengan Daya Pompa Menggunakan Dua

Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci .……………………………………

4.3 Grafik Hubungan Head dengan Efisiensi Pompa Menggunakan Dua

Evaporator dan Selang Osilasi:3/8 inci.……………………………………

7

8

8

9

9

10

10

13

14

16

17

17

18

38

39

40

xiii

4.4 Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi dengan Daya Pompa

Menggunakan Dua Evaporator dan Head 1.8 m.…………………………

4.5 Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi dengan Efisiensi Pompa

Menggunakan Dua Evaporator dan Head 1.8 m. ……………………...............

4.6 Grafik Hubungan Letak Evaporator 75cc dengan Daya Pompa head: 1.8

m, Selang Osilasi:3/8 inci…………………………………………………...

4.7 Grafik Hubungan Letak Evaporator 75cc dengan Efisiensi Pompa head:

1.8 m, Selang Osilasi:3/8 inci ………………………………………………

4.8 Grafik Hubungan Letak Evaporator 35cc dengan Daya Pompa head: 1.8

m, Selang Osilasi:3/8 inci …………………………………………………

4.9 Grafik Hubungan Letak Evaporator 35cc dengan Efisiensi Pompa head:

1.8 m, Selang Osilasi:3/8 inci ………………………………………………

4.10 Grafik Hubungan t (menit) dengan T (ºC), Menggunakan Dua Evaporator

dengan Head: 1,5 m, dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………………..


dengan Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.…………………


dengan Head: 2,5 m, dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ………………


dengan Head: 1,8 m, dan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci ………………

41

42

43

43

44

45

46

46

47

47

xiv

4.14 Grafik Hubungan t (menit) vs T (ºC) Pada Variasi Evaporator 75 cc di

Kiri, Head: 1,8 m, dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci …………………….

4.15 Grafik Hubungan t (menit) denganT (ºC) Pada Variasi Evaporator 75 cc di

Kanan, Head: 1,8 m, dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci.…………………

4.16 Grafik Hubungan t (menit) denganT (ºC) Pada Variasi Evaporator 35 cc di

Kiri, Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci ……………………..

4.17 Grafik Hubungan t (menit) dengan T (ºC) Pada Variasi Evaporator 35 cc di

Kanan, Head: 1,8 m, dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci .…………………

48

48

49

49

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data ke-1 penelitian pompa air energi termal dengan dua evaporator ,

Head: 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ....................................

Tabel 4.2 Data ke-2 penelitian pompa air energi termal dengan dua evaporator,

Head: 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ....................................


Head: 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ...................................





Tabel 4.6 Data ke-3 penelitian pompa air energi termal dengan dua evaporator



Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci ..................................





22 23 23

24

24

25

25

26

26

xvi


Head: 2,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci .................................


Head: 2,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci .................................


Head: 2,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ................................

Tabel 4.13 Data ke-1 penelitian pompa air energi termal dengan evaporator 75cc

dikiri yang dinyalakan, Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8

inci ........................................................................................................



inci ........................................................................................................



inci ........................................................................................................


dikanan yang dinyalakan, Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ..................................................................................................


dikanan yang dinyalakan, Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci ...............................................................................................

27

27

28

28 29 29

30 30

xvii


dikanan yang dinyalakan, Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci .....................................................................................................



inci ..........................................................................................................



inci ..........................................................................................................



inci ..........................................................................................................







31 31 32

32

33 33

34

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Air merupakan sumber kehidupan dan sumber daya alam yang tidak akan

pernah tergantikan untuk kebutuhan hidup manusia sehari –hari .Pada umumnya

air digunakan oleh masyarakat untuk minum, memasak, mencuci dan untuk

keperluan lainnya. Ketersediaan air di Indonesia sangat melimpah namun pada

umumnya sumber air terletak lebih rendah dari tempat dimana air tersebut akan

digunakan sehingga diperlukan pompa air untuk mengalirkan air dari sumber air

ke tempat yang memerlukan.

Pompa air pada umumnya digerakkan dengan energi minyak bumi (dengan

motor bakar) atau energi listrik (motor listrik). Tetapi belum semua daerah di

Indonesia terdapat jaringan listrik atau belum memiliki sarana transportasi yang

baik sehingga bahan bakar minyak tidak mudah didapat, disamping itu efek dari

hasil pembakaran bahan bakar minyak selalu menimbulkan polusi udara dan

pencemaran lingkungan yang dapat menimbulkan global warming, oleh sebab itu

energi terbarukan yang ramah lingkungan menjadi alternatif lain yang sangat

penting dalam mengatasi masalah tersebut.

Untuk kondisi daerah seperti itu umumnya penyediaan air dilakukan dengan

tenaga manusia yaitu membawanya dengan ember, menimba atau dengan pompa

tangan. Jika penyediaan air dilakukan dengan tenaga manusia maka bukan hanya

2

tenaga tetapi waktu untuk melakukan kegiatan lain yang lebih produktif akan

berkurang.

Alternatif lain adalah memanfaatkan sumber energi terbarukan untuk

memompa air, tergantung potensi yang ada di daerah tersebut.Maka sumber-

sumber energi terbarukan 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 plat parabolik jenis tabung. 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 plat parabolik jenis tabung

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 surya termal di Indonesia belum banyak dijumpai sehingga perlu

dilakukan banyak penelitian untuk menjajagi kemungkinannya. Sebagai simulasi

pompa air energi surya termal, panas yang digunakan adalah panas dari api.

I.2 Rumusan Masalah

Unjuk kerja pompa air energi termal tergantung pada lama waktu penguapan

fluida kerja dan lama waktu pengembunan uap. Waktu yang diperlukan untuk

penguapan tergantung pada efisiensi pompa dalam mengumpulkan energi termal

dan mengkonversikannya ke fluida kerja, juga tergantung pada sifat-sifat dan

3

jumlah awal fluida kerja dalam sistem. Pada penelitian ini model pompa air

energi termal yang digunakan yaitu dengan evaporator paralel 110cc, ketinggian

head (2.5 m,1.8 m dan 1.5m), diameter selang osilasi (3/8 inci) dan ( 1/2 inci )

untuk head 1.8 m. Diameter selang osilasi bertujuan untuk mengetahui debit (Q),

daya pompa (Wp) dan efisiensi pompa (η pompa), waktu pemompaan (t out) dan

besarnya volume keluaran yang dihasilkan (V).

I.3 Tujuan Penelitian

a. Membuat model pompa air energi termal jenis pulsajet air (Water Pulse Jet)

variasi dua evaporator paralel dengan volume fluida kerja 110 cc.

b. Mengetahui debit, daya, dan efisiensi pompa yang dapat dihasilkan.

I.4 Batasan Masalah

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

kompor.

b. Fluida kerja yang digunakan adalah air.

c. Ketinggian head pemompaan (2.5 m,1.8 m dan 1.5 m)

d. Diameter selang osilasi (3/8 inci dan 1/2 inci untuk head 1.8 m)

4

I.5 Manfaat

a. Menambah kepustakaan teknologi pompa air energi termal.

b. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat

prototipe dan produk teknologi pompa air dengan energi termal yang dapat

diterima masyarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan.

c. Mengurangi ketergantungan penggunaan minyak bumi dan listrik.

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Penelitian yang pernah dilakukan

Penelitian pompa energi panas berbasis motor stirling dapat secara efektif

memompa air dengan variasi head antara 2 – 5 m (Mahkamov, 2003), Penelitian

pompa air energi panas oleh Smith menunjukkan bahwa ukuran kondenser yang

sesuai dapat meningkatkan daya output sampai 56% (Smith, 2005).

Penelitian pompa air energi panas surya memperlihatkan bahwa waktu

pengembunan uap dipengaruhi oleh temperatur dan debit air pendingin masuk

kondensor (Sumathy et. al., 1995).

Penelitian secara teoritis pompa air energi panas surya 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 panas

surya 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).

6

Pemodelan pompa air energi surya dengan kolektor pelat datar, dari gerafik data

diketahui suhu tertinggi mencapai 60 0C dengan demikian diperlukan fluida kerja

yang memiliki titik didih dibawah 60 0C, unjuk kerja wash benzene yang titik

didihnya 40 0C bisa deterapkan sebagai fluida kerja ( Triyono setiyo nugroho, V.

Erwan widyarto. W, Bima tambara putra, 2009 )

Pompa air energi termal dengan evaporator 26 cc dan pemanas 78 watt,

menunjukkan daya pompa (Wp) maksimum adalah 0.119 watt pada variasi

ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara, efisiensi pompa

(ηpompa) maksimum 0,152 % padavariasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC

dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,417 (liter/menit) pada variasi ketinggian

head 1,75, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara (Widagdo, 2009).

Pompa air energi termal dengan evaporator 44 cc dan pemanas 78 watt, dari

data yang diperoleh menunjukkan daya pompa (Wp) maksimum adalah 0.167 watt

pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara, efisiensi

pompa (ηpompa) maksimum 0,213 % pada variasi ketinggian head 1,75 m, bukaan

kran 0 ºC dan pendingin udara, debit (Q) maksimum 0,376 (liter/menit) pada variasi

ketinggian head 1,75, bukaan kran 0 ºC dan pendingin udara (Triyono Setiyo

Nugroho, 2009).

7

2.2.Dasar Teori

Pompa air energi termal umumnya adalah pompa air energi termal dengan jenis

pulsajet air (water pulse jet), pompa air energi termal dengan jenis fluidyn pump dan

pompa air energi termal dengan jenis nifte pump. Pada penelitian ini dibuat pompa

energi termal jenis pulsa jet air (water pulse jet) dengan menggunakan fluida kerja

spirtus karena merupakan jenis pompa air energi termal yang paling sederhana

dibandingkan yang lain.

Untuk jenis-jenis pompa air dapat dilihat pada gambar berikut ini:

Keterangan :

1. Fluida air

2. Sisi uap

3. Sisi panas

4. Sisi dingin

5. Tuning pipe

6. Katup hisap

7. Katup buang

Gambar 2.1 Pompa Air Energi Termal Jenis pulsajet Air (Water Pulse Jet)

8

Keterangan :

1. Displacer

2. Penukar panas

3. Pemicu regenerasi

4. Penukar panas

5. Tuning pipe

6. Katup hisap

7. Katup buang

8. Sisi volume mati

9. Pengapung

Gambar 2.2 Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump

Keterangan :

1. Kekuatan piston

2. Beban

3. Silinder displacer

4. Evaporator

5. Kondenser

6. Katup

7. Saturator

8. Difusi kolom

9. Perpindahan panas

Gambar 2.3 Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump

9

Keterangan :

1. Tuning pipe

2. Kran osilasi

3. Gelas ukur

4. Tangki hisap

5. Katup hisap satu arah

6. Katup buang satu arah

7. Selang keluaran

8. vaporator

9. Pendingin

10. Kran pengisi fluida

11. Rangka

Gambar 2.4 Pompa air energi termal jenis water pulse jet.

Gambar 2.5 Evaporator Tegak Pompa Air Energi Termal Jenis water pulse jet.

10

Gambar 2.6 Fluidyne Pompe Dehari

Keterangan

1. water level in open tube

2. cold section

3. hot section

4. connecting tube and regenerator

5. displacer tube

6. tuning

Gambar 2.7 Feedback Fluidyne Engine Concept

11

Debit pemompaan yaitu jumlah volume yang dihasilkan tiap satuan waktu (detik)

dapat dihitung dengan persamaan:

tVQ = (2.1)

dengan:

v : volume air tiap satuan waktu (ml)

t : waktu yang diperlukan (detik)

Daya pemompaan yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan:

HQgPW ...ρ= (2.2)

dengan:

ρ : massa jenis air (kg/m3)

g : percepatan gravitasi (m/s2)

Q : debit pemompaan (m3/s)

H : head pemompaan (m)

Daya spritus yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan :

tTcm

W pspirtus

∆=

.. (2.3)

12

dengan :

mair : massa air (kg)

Cp : panas jenis air (J/kg oC)

∆ T : kenaikan temperatur (oC)

t : waktu yang diperlukan untuk pemanasan (detik)

Efisiensi pompa didefinisikan sebagai perbandingan antara daya pemompaan yang

dihasilkan selama waktu tertentu dengan besarnya daya fluida yang dihasilkan .

Efisiensi pompa dapat dihitung dengan persamaan :

(2.4)

dengan :

Wp : daya pemompaan (watt)

Wspritus : daya spritus (watt)

WspritusW P

pompa =η

13

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Deskripsi Alat

Gambar 3.1 Skema Alat Penelitian

1

2

3

4

5

6

78

9 10

11

12

14

Keterangan pompa :

1. Evaporator 7. Katup hisap satu arah

2. Kotak Pemanas (spritus) 8 Tangki hisap

3. Corong Air Keluaran 9. Selang Osilasi 1/2 inci

4. Gelas ukur 10. Selang Osilasi 3/8 inci

5. Selang air keluaran 11. Kran Osilasi

6. Katup buang satu arah 12. Kerangka

Evaporator :

Bahan : pipa tembaga,

Gambar 3.2 Detail Evaporator

30 cm

5cm

11,5 cm

18,5 cm

5cm

2,54cm 1,3cm

1,3cm 1,3cm

15

Pompa air energi termal pada penelitian ini terdiri dari 4 komponen utama:

1. Dua buah evaporator dengan panjang masing-masing 30 cm.

2. Kotak pemanas/pembakar dengan bahan spirtus.

3. Pompa termal evaporator parallel dilengkapi 2 katup satu arah pada sisi

masuk dan sisi keluar.

4. Dua buah selang osilasi dengan diameter 3/8 inci dan 1/2 inci.

3.2 Prinsip Kerja Alat

Prisip kerja pompa dapat dijelaskan sebagai berikut :

Pompa air yang digunakan adalah pompa air jenis pulsa jet (water pulse

jet pump) dengan evaporator paralel. Evaporator mula-mula disisi dengan air

sebagai fluida kerja kemudian evaporator dipanaskan dengan pemanas bahan

bakar spritus. Evaporator ini berfungsi untuk penguapan dan pengembunan fluida

kerja air sehingga terjadi osilasi. Pada saat menerima uap bertekanan yang cukup,

air dalam sistem terdorong keluar melelui saluran buang, kemudian uap

mengalami pengembunan dikarenakan adanya penurunan tekanan didalam pompa

(dibawah tekanan atmosfir atau vakum), sehingga air dari sumber masuk / terhisap

mengisi sistem, dan proses langkah tekan hisap pompa akan terjadi kembali,

karena uap yang baru dalam evaporator mendorong air masuk ke dalam pompa.

Setiap satu langkah tekan pompa (karena uap bertekanan mendorong air masuk

pompa) dan satu langkah hisap (karena uap mengembun yang disebabkan oleh

pendinginan) disebut satu siklus namun siklus ini berlangsung cepat dengan

hentakan (pulse). Pompa dilengkapi dengan dua katup satu arah masing-masing

16

pada sisi hisap dan sisi tekan. Fungsi katup adalah agar pada langkah tekan air

mengalir ke tujuan dan tidak kembali ke sumber.

3.3 Variabel Yang Divariasikan

Variabel yang divariasikan dalam pengujian yaitu:

1. Variasi ketinggian head ( 1.5, 1.8 dan 2.5 m ) dengan selang osilasi

(3/8 inci).

2. Variasi diameter selang osilasi (1/2 inci untuk Head 1.8 m).

3. Variasi letak evaporator volume fluida kerja yang berbeda dengan

selang osilasi 3/8 inci dan hanya dinyalakan satu evaporator untuk

mengetahui kerja masing-masing pompa..

Berikut ini adalah skema gambar variabel yang divariasikan

;

Gambar 3.3 Variasi Head

2,5 m

1,8 m

1,5 m

17

Gambar 3.4 Variasi Diameter Selang Osilasi

Gambar 3.5 Variasi Letak Evaporator

Selang Osilasi 1/2 inci

Selang Osilasi 3/8 inci

Kran Selang Osilasi

18

Variabel yang Diukur

Variabel-variabel yang diukur antara lain :

- Temperatur pipa sisi uap (T1 dan T2 )

- Temperatur pada sambungan tee (T3)

- Temperatur udara lingkungan (T4)

Untuk selanjutnya dari variabel-variabel tersebut dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan debit (Q), daya pompa (Wp) dan efisiensi

pompa (η pompa) serta daya spirtus (W spirtus).

Gambar 3.6 Posisi Termokopel Pada Pompa

T2 T1

T3

T4 Lingkungan

19

3.4 Metode dan Langkah Pengambilan Data

Metode pengumpulan data adalah cara-cara memperoleh data melalui

percobaan alat. Metode yang dipakai untuk mengumpulkan data yaitu

menggunakan metode langsung. Penulis mengumpulkan data dengan menguji

langsung alat yang telah dibuat.

Langkah – langkah pengambilan data pompa :

1. Alat diatur pada ketinggian head 1.5,1.8 dan 2.5 m.

2. Mengatur penggantian diameter selang osilasi yang akan dipakai.

3. Mengatur penggantian jumlah volume spritus ( volume spritus, masing-

masing 100 cc ).

4. Mengisi fluida kerja evaporator dan sistem.

5. Memasang termokopel dan alat ukur yang digunakan.

6. Mengisi bahan bakar spirtus.

7. Mulai penyalaan pemanas evaporator.

8. Mencatat suhu T1, T2, T3,T4, waktu, serta volume air yang dihasilkan

pompa.

9. Pengambilan data dilakukan sebanyak 3 data tiap 3 menit.

10. Ulangi no 1 – 8 pada pengujian selanjutnya.

20

3.5 Analisa Data

Data yang diambil dan dihitung dalam penelitian pompa yaitu : temperatur sisi

uap (T1) dan (T2), temperatur sambungan tee (T3), temperature udara lingkungan

sekitar (T4),volume output air (V) dan waktu pemompaan (t) untuk menghitung

debit aliran air (Q) pada variasi tertentu. Tinggi head (H) dan hasil perhitungan

debit aliran (Q) untuk menghitung daya pompa (Wp) dan efisiensi pompa (η pompa).

Analisa akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik hubungan : waktu vs

daya pemompaan dan efisiensi pompa.

3.6 Peralatan Pendukung

Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah :

a. Stopwatch

Alat ini digunakan untuk mengukur waktu air mengalir.

b. Gelas Ukur

Gelas ukur dipakai untuk mengukur banyaknya air yang keluar dari

pompa air setelah jangka waktu tertentu.

c. Ember

Ember digunakan untuk menampung air yang akan dihisap. Air

didalam ember ini juga dijaga ketinggiannya agar sama dari waktu ke

waktu dengan cara diisi secara terus menerus.

21

d. Thermo Logger

Alat ini digunakan untuk mengukur suhu pada kolektor, dan suhu air

kondensor per menit.

e. Adaptor

Alat ini digunakan untuk merubah arus AC menjadi arus DC. Adaptor

yang digunakan memiliki tegangan 12 Volt

f. Termokopel

Digunakan untuk mendeteksi suhu dan menghubungkan ke display

g. Kerangka

Kerangka digunakan sebagai tempat dimana pompa dipasang dan juga

untuk mengatur head.

22

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Penelitian

Dari penelitian ini diperoleh data pompa seperti pada tabel 4.1 sampai dengan

tabel 4.24

Tabel 4.1 Data ke-1 penelitian pompa air energi termal dengan dua evaporator , Head: 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.

Waktu (menit) T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Debit (ml) 0 25 25 25 25 0 3 109 179 35 25 80 6 142 127 40 25 300 9 146 137 46 25 340 12 139 149 48 25 300 15 132 122 50 25 200 18 131 152 51 26 200 21 149 138 51 25 120

23.19 123 118 49 26 0 23.5 90 101 49 25 0

23

Tabel 4.2 Data ke-2 penelitian pompa air energi termal dengan dua evaporator, Head: 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.

Waktu (menit) T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Debit (ml)0 45 34 42 25 0 3 163 168 43 25 200 6 173 99 49 25 360 9 179 96 50 26 240

12 180 80 51 25 260 15 185 82 51 26 200 18 180 75 51 26 220 21 170 69 51 26 100

21.26 147 53 50 26 0



21.5 164 69 51 26 0 22.2 131 61 51 26 0

24



21.35 99 81 51 26 0 23.4 104 44 46 26 30



23.23 108 122 51 26 80 24 77 96 51 26 0

25

Tabel 4.6 Data ke-3 penelitian pompa air energi termal dengan dua evaporator Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.

Waktu (menit) T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Debit (ml) 0 46 37 38 27 0 3 129 136 56 26 60 6 185 137 50 27 400 9 180 125 52 26 220 12 176 131 51 26 300 15 165 118 52 27 280 18 171 129 52 27 190

20.54 163 157 49 26 80 21.19 133 49 49 26 0



19.16 145 77 49 26 0 21 139 45 45 26 0

21.57 99 43 45 26 0

26



20.16 133 75 48 27 80 21 147 60 48 27 90

22.05 117 50 48 26 0



22.41 149 64 50 26 20 23.26 121 51 49 26 0

27



22'15 179 83 49 26 0 23'24 156 51 48 26 0



21.28 164 60 49 26 0 21.38 140 51 48 26 0

28



21.23 179 75 49 26 0 22.22 139 50 48 26 0

Tabel 4.13 Data ke-1 penelitian pompa air energi termal dengan evaporator 75cc dikiri yang dinyalakan, Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.

Waktu (menit) T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Debit (ml) 0 27 27 27 26 0 3 27 56 27 26 0 6 33 104 51 26 880 9 35 161 50 27 1640 12 34 92 50 27 1760 15 35 92 50 26 1400 18 34 88 49 27 1460 21 34 88 50 26 1400 24 30 73 49 27 840

25.36 28 50 43 28 180

29



22.31 32 81 50 26 320


Waktu (menit) T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Debit (ml) 0 27 40 35 26 0 3 30 86 46 27 800 6 35 99 48 26 1400 9 35 97 48 27 1240

12 36 99 48 27 1200 15 33 90 48 27 900 18 34 91 48 27 820 21 35 90 49 27 740

22.03 32 82 50 26 200

30

Tabel 4.16 Data ke-1 penelitian pompa air energi termal dengan evaporator 75cc dikanan yang dinyalakan, Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.


24.54 114 25 51 26 100



25.03 80 26 49 26 100

31



24.35 93 29 51 26 100



19.36 32 49 40 27 0

32





24 30 93 38 26 40

33


Waktu (menit) T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Debit (ml) 0 45 43 40 26 0

3 139 41 43 27 0 6 313 42 43 27 460 9 334 30 45 27 880 12 280 28 48 27 820 15 275 29 49 26 780 18 251 29 50 27 840

20.39 104 28 48 27 340


dikanan yang dinyalakan, Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.

Waktu (menit) T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Debit (ml)

0 57 27 43 26 0 3 395 30 44 27 540 6 357 35 44 27 720 9 324 35 45 27 700

12 304 35 48 27 800

15 285 33 49 27 680 18 251 34 48 27 580

19.5 108 32 46 27 220

34


Waktu (menit) T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) Debit (ml)

0 41 27 41 27 0 3 347 32 42 27 520 6 363 38 43 27 600 9 355 37 44 27 620 12 314 35 46 27 780 15 309 35 46 27 520 18 315 35 46 27 560

20.55 156 34 45 27 380

4.2 Perhitungan

4.2.1 Perhitungan Pompa

Berikut ini adalah contoh perhitungan pada pengambilan data Tabel 4.1

(Data I Temperatur dan Debit Pompa Pada Variasi Pemanas: 156 watt,

Head: 1,5 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.

Perhitungan nilai Q ( debit )

Dimana besarnya volume keluaran adalah 1540 ml, dan waktu yang diperlukan

selama 23.5 menit, sehingga debit yang dihasilkan :

ml/menit 65,5323,51540

=

=Q

35

Daya pemompaan yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan 2.2 :

0,016 watt

Daya spritus yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan 2.3.

Efisiensi pompa dapat dihitung dengan persamaan 2.4. Karena pada variasi ini

menggunakan pemanas 156 watt atau yang berarti volume spritus yang digunakan

adalah 200 cc. maka nilai daya spritus dikalikan dua.

η pompa = 2 Watt x 78

Watt0,016 x 100

= 0,0103 %

Untuk perhitungan selanjutnya terdapat dalam tabel 4.25 sampi dengan tabel 4.28

36

Tabel 4.25 Perhitungan Pompa Variasi Head Dengan Dua Evaporator dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci,

Data

Head

(m)

Debit

(ml/menit)

Daya Pompa

(watt)

Efisiensi Pompa

η (%)

I 1,5 65.53 0.0161 0.0103

II 1,5 74.32 0.0182 0.0117

III 1,5 66.67 0.0109 0.0070

I 1,8 116.67 0.0343 0.0220

II 1,8 107.50 0.0316 0.0203

III 1,8 72.20 0.0212 0.0136

I 2,5 46.67 0.0191 0.0122

II 2,5 64.55 0.0264 0.0169

III 2,5 52.21 0.0213 0.0137

Tabel 4.26 Perhitungan Pompa Variasi Diameter Selang Osilasi,Dengan Dua Evaporator dan Head 1.8 m.

.Data

Diameter

Selang Osilasi

(inci)

Debit

(ml/menit)

Daya Pompa

(watt)

Efisiensi

Pompa

η (%)

I 3/8 inci 116.67 0.0343 0.0220

II 3/8 inci 107.50 0.0316 0.0203

III 3/8 inci 72.20 0.0212 0.0136

I 1/2 inci 94.58 0.0278 0.0178

II 1/2 inci 74.83 0.0220 0.0141

III 1/2 inci 66.21 0.0195 0.0125

37

Tabel 4.27 Perhitungan Pompa Variasi Letak Dengan Evaporator 75 cc Menyala,dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci.

Data

Q

(ml/menit)

Di Kiri

Q

(ml/menit)

Di Kanan

Wp

(watt)

Di Kiri

Wp

(watt)

DiKanan

η

Pompa

Dikiri

η

Pompa

Dikanan

I 376.972 257.539 0.111 0.076 0.142 0.097

II 377.409 236.516 0.111 0.070 0.142 0.089

II 331.366 218.480 0.097 0.064 0.125 0.082

Tabel 4.28 Perhitungan Pompa Variasi Letak Dengan Evaporator 35 cc Menyala,dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci.

Data

Q

(ml/menit)

Di Kiri

Q

(ml/menit)

Di Kanan

Wp

(watt)

Di Kiri

Wp

(watt)

DiKanan

η

Pompa

Dikiri

η

Pompa

Dikanan

I 68.18 202.06 0.020 0.059 0.026 0.076

II 66.67 217.44 0.020 0.064 0.025 0.082

III 46.25 193.67 0.014 0.057 0.017 0.073

38

4.3. Grafik dan Pembahasan Pompa

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Variasi Head dengan Daya Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci.

Pembahasan Gambar 4.1 :

Debit pompa yang dihasilkan dengan menggunakan selang osilasi 3/8 inci

memiliki perbedaan yang cukup besar seperti terlihat pada grafik di atas, pompa

dengan head 1.5 m debit yang dihasilkan 68,84 ml/m, dengan head 1.8 m debit yang

dihasilkan 98,79 ml/m, dan dengan head 2.5 m debit yang dihasilkan 54,47 ml/m, hal

ini menunjukkan bahwa head yang rendah belum tentu menghasilkan debit yang

terbaik karena adanya perbedaan gelombang osilasi yang diakibatkan oleh besarnya

puls yang terjadi pada pipa pemanas.

39

Gambar 4.2 Grafik Hubungan Variasi Head dengan Daya Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Selang Osilasi 3/8 inci.


Daya pompa yang dihasilkan dengan menggunakan selang osilasi 3/8 inci

memiliki perbedaan yang cukup besar seperti terlihat pada grafik di atas, pompa

dengan head 1.5 m daya yang dihasilkan 0,015 watt, dengan head 1.8 m daya yang

dihasilkan 0,029 watt,dan dengan head 2.5 m daya yang dihasilkan 0,022 watt,hal ini

menunjukkan bahwa head yang rendah belum tentu menghasilkan daya yang terbaik

karena tekanan dididalam evaporator belum tentu sesuai untuk selang osilasi 3/8 inci

sehingga mengakibatkan penurunan daya pompa

40

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Head dengan Efisiensi Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Selang Osilasi:3/8 inci.


Dari grafik dapat dilihat bahwa efisiensi pompa yang dihasilkan antara head

1.5 m,1.8 m dan 2.5 m memiliki perbedaan yang cukup besar, pompa dengan head

1.5 m memiliki efisiensi 0,010%,pada pompa dengan head 1.8 m memiliki efisiensi

0,019% dan pada pempa dengan head 2.5 m memiliki efisiensi 0,014%, hal ini

menunjukkan bahwa head yang rendah belum tentu memiliki efisiensi yang terbaik,

karena tekanan dididalam evaporator belum tentu sesuai untuk selang osilasi 3/8 inci

sehingga mengakibatkan penurunan efisiensi pompa.

41

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi dengan Daya Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Head 1.8 m.


Dari grafik dapat dilihat bahwa pompa dengan head 1.8 m yang dihasilkan

antara selang osilasi 3/8 dan 1/2 inci memiliki perbedaan daya pompa yang cukup besar

seperti terlihat ada grafik di atas, pompa dengan selang osilasi 3/8 inci menghasilkan

daya 0,029 watt sedangkan pada pompa dengan selang osilasi 1/2 inci memiliki daya

0,023 watt, hal ini menunjukkan bahwa semakin besar diameter selang osilasi maka

semakin besar gesekan yang terjadi dan mengakibatkan penurunan daya pompa.

42

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Variasi Diameter Selang Osilasi dengan Efisiensi Pompa Menggunakan Dua Evaporator dan Head 1.8 m.


Dari grafik dapat dilihat bahwa pompa dengan head 1.8 m yang dihasilkan

antara selang osilasi 3/8 dan 1/2 inci memiliki perbedaan efisiensi pompa yang cukup

besar seperti terlihat ada grafik di atas, pompa dengan selang osilasi 3/8 inci

menghasilkan efisiensi 0,019% sedangkan pada pompa dengan selang osilasi 1/2 inci

memiliki efisiensi 0,015%, hal ini menunjukkan bahwa semakin besar diameter

selang osilasi maka semakin besar gesekan yang terjadi dan mengakibatkan

penurunan efisiensi pompa.

.

43

Gambar 4.6 Grafik Hubungan Letak Evaporator 75cc dengan Daya Pompa head: 1.8 m, Selang Osilasi:3/8 inci

Gambar 4.7 Grafik Hubungan Letak Evaporator 75cc dengan Efisiensi Pompa head: 1.8 m, Selang Osilasi:3/8 inci

44

Pembahasan Gambar 4.6 dan Gambar 4.7:

Dari grafik dapat dilihat bahwa posisi evaporator sangat berpengaruh

terhadap daya pompa dan efisiensi pompa, hal ini disebabkan karena faktor

pemanasan dan juga faktor pada sambungan pada tee.

Gambar 4.8 Grafik Hubungan Letak Evaporator 35cc dengan Daya Pompa head: 1.8 m, Selang Osilasi:3/8 inci

45

Gambar 4.9 Grafik Hubungan Letak Evaporator 35cc dengan Efisiensi Pompa head: 1.8 m, Selang Osilasi:3/8 inci

Pembahasan Gambar 4.8 dan Gambar 4.9:

Dari grafik dapat dilihat bahwa posisi evaporator sangat berpengaruh

terhadap daya pompa dan efisiensi pompa, hal ini disebabkan karena faktor

pemanasan dan juga factor pada sambungan pada tee.

46

Gambar 4.10 Grafik Hubungan t (menit) dengan T (ºC), Menggunakan Dua Evaporator dengan Head: 1,5 m, dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.

Gambar 4.11 Grafik Hubungan t (menit) dengan T (ºC), Menggunakan Dua Evaporator dengan Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.

47

Gambar 4.12 Grafik Hubungan t (menit) dengan T (ºC), Menggunakan Dua Evaporator dengan Head: 2,5 m, dan Diameter Selang Osilasi 3/8 inci.

Gambar 4.13 Grafik Hubungan t (menit) dengan T (ºC), Menggunakan Dua Evaporator dengan Head: 1,8 m, dan Diameter Selang Osilasi 1/2 inci

48

Gambar 4.14 Grafik Hubungan t (menit) vs T (ºC) Pada Variasi Evaporator 75 cc di Kiri, Head: 1,8 m, dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci.

Gambar 4.15 Grafik Hubungan t (menit) denganT (ºC) Pada Variasi Evaporator 75 cc di Kanan, Head: 1,8 m, dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci.

49

Gambar 4.16 Grafik Hubungan t (menit) denganT (ºC) Pada Variasi Evaporator 35 cc di Kiri, Head: 1,8 m dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci.

Gambar 4.17 Grafik Hubungan t (menit) dengan T (ºC) Pada Variasi Evaporator 35 cc di Kanan, Head: 1,8 m, dan Diameter Selang Osilasi ⅜ inci.

50

Pembahasan Gambar 4.8 – 4.15 :

Dari grafik dapat dilihat bahwa kenaikan temperatur T1, T2,T3 dan T4 pada saat

pengambilan data mengalami kenaikan suhu yang stabil dari waktu ke waktu,

dikarenakan evaporator semakin panas seiring dengan waktu pemanasanya,begitu

juga dengan penurunan suhunya dari waktu ke waktu, penurunan suhu terjadi karena

mengecilnya nyala api seiring dengan berkurangnya spritus di dalam kotak pembakar.

51

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Telah berhasil dibuat model pompa air energi termal jenis pulsajet air

(Water Pulse Jet) variasi dua evaporator paralel dengan volume fluida

kerja 110 cc.

2. Debit (Q) maksimum 98,79 terdapat pada variasi head:

1.8 m, diameter selang osilasi 3/8 inci.

3. Daya pompa (Wp) maksimum adalah 0,029 watt terdapat pada variasi

head: 1.8 m, diameter selang osilasi 3/8 inci.

4. Efisiensi pompa (η pompa) maksimum 0,019% terdapat pada variasi

head: 1.8 m, diameter selang osilasi 3/8 inci.

5. Ukuran diameter selang osilasi sangat berpengaruh terhadap kinerja

pompa, dalam penelitian ini ukuran diameter selang osilasi yang

terbaik menggunakan selang osilasi 3/8 inci.

5.2 Saran

1. Periksa dan pastikan tidak ada kebocoran pada pompa maupun

sambungan pada selang agar tidak mempengaruhi kerja sistem.

2. Kurangi belokan atau pengecilan penampang pada sistem pompa, agar

pompa memiliki kinerja yang baik.

52

3. Pastikan posisi katup hisap dan katup buang vertikal searah keatas dan

pastikan posisi katup tidak miring karena akan memungkinkan

terjadinya kebocoran pada katup tersebut.

4. Usahakan selang osilasi dibuat tinggi agar pada saat pompa mulai

bekerja fluida dalam selang tidak keluar karena akan mempengaruhi

kerja sistem.

5.3 Penutup

Demikian penulis menyusun tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa banyak

kekurangan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu penulis akan sangat

terbuka menerima kritik dan saran yang membangun penulis.

Semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi pembaca dan demi

perkembangan teknologi pompa air tenaga termal.

Sekian dan terima kasih.

53

DAFTAR PUSTAKA

Mahkamov, K.; Djumanov, D., Thermal Water Pumps On The Basis Of Fluid Piston

Solar Stirling Engine. 1st International Energy Conversion Engineering

Conference, 17-21 August 2003, Portsmouth, Virginia

Nugroho Triyono Setiyo, (2009). Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 44 cc

dan Pemanas 78 Watt. Halaman 50.

Nugroho Triyono Setiyo, V. Widyarto Erwan. W, Putra Bima. T, (2009 ). Pemodelan

Pompa Air Energi Surya Dengan Kolektor Pelat Datar. Halaman 6.

Smith, Thomas. C. B, (2005), Asymmetric Heat Transfer In Vapour Cycle Liquid-

Piston Engines . Pages 1-3.

Sumathy, K.; Venkatesh, A.; Sriramulu, V., (1995). The importance of the condenser

in a solar water pump, Energy Conversion and Management, Volume 36, Issue

12, December 1995, Pages 1167-1173.

Widagdo, (2009). Pompa Air Energi Termal Dengan Evaporator 26 cc Dan Pemanas

78 Watt. Halaman 59.

Wong, Y.W.; Sumathy, K., (2000). Performance of a solar water pump with n-

pentane and ethyl ether as working fluids, Energy Conversion and

Management, Volume 41, Issue 9, 1 June 2000, Pages 915-927.

54

Wong, Y.W.; Sumathy, K., (2001). Thermodynamic analysis and optimization of a

solar thermal water pump, Applied Thermal Engineering, Volume 21, Issue 5,

April 2001, Pages 613-627.

55

LAMPIRAN

1. Evaporator 75 cc 2. Evaporator 35 cc 3. Dua Evaporator paralel 110 cc

4. Katup Hisap 1 Arah 5. Katup Buang 1 Arah 6. Thermo Logger

56

7. Ember Penampung Air 8. Adaptor 9. Gelas Ukur

10. Sambungan Tee

pompa air energi termal menggunakan dua...

Documents