pompa air energi termal menggunakan evaporator...

i

POMPA AIR ENERGI TERMAL MENGGUNAKAN

EVAPORATOR PLAT 35 cc

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Mesin

Diajukan Oleh:

ROBERTUS AGUNG SETIYAWAN

NIM : 075214023

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2011

ii

THERMAL WATER PUMP USING 35 cc PLATE EVAPORATOR

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirement

To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Mechanical Engineering Study Program

By :

ROBERTUS AGUNG SETIYAWAN

NIM : 075214023

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2011

vii

INTISARI

Air sangat penting bagi kehidupan, tetapi tempat sumber mata air lebih rendah dari tempat pemakaiannya sehingga diperlukan pompa untuk mengalirkannya. Pada umumnya pompa air digerakkan oleh energi listrik tetapi masih banyak daerah tidak bisa menikmati jaringan listrik. Alternatif lain yang dapat digunakan sebagai penggerak pompa air adalah energi termal menggunakan bahan bakar spirtus. Tetapi unjuk kerja pompa air energi termal di indonesia belum banyak sehingga masih perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memanfaatkannya secara optimal. Adapun tujuan yang ingin dicapai oleh peneliti, yaitu dapat mengetahui debit pemompaan, daya pompa dan efsiensi pompa air energi termal jenis pulsajet air (Water Pulse Jet)..

Pompa air energi termal terdiri dari 3 (tiga) komponen utama yaitu: Evaporator pada pompa energi termal terbuat dari plat tembaga dengan luas

penampang 9 cm x 9 cm dan volume 35 cc serta tebal plat 0,5 mm. Pada bagian tengah luas penampang disambung atau dilas dengan pipa tembaga dengan diameter 1/2 inci dan panjang 31 cm. Setelah dilakukan beberapa kali percobaan evaporator mengalami kerusakan sehingga volume bertambah menjadi 140 cc.

Pemanas pada pompa energi termal adalah kotak pembakaran yang terbuat dari plat tembaga dengan ukuran 5 cm x 5cm x 5 cm dengan tebal plat 0,5 mm. Pada bagian tengah kotak disambung atau dilas dengan pipa 3/4 inci dengan tujuan kotak pembakaran dapat dilepas dan digunakan pada evaporator jenis lain.

Pompa energi termal pada penelitian ini menggunakan dua pipa osilasi yaitu pipa osilasi dengan diameter pipa 1/2 inci dan 3/8 inci.

Variasi yang dilakukan pada pengujian pompa energi termal adalah variasi head (head 1,50; head 1,80 dan head 2,50 m), variasi pipa osilasi (pipa osilasi 1/2 inci dan pipa osilasi 3/8 inci) dan variasi jenis evaporator (evaporator 60 cc dan evaporator 70 cc). Selain melakukan pengujian, penelitian juga membandingkan dengan hasil dari penelitian yang pernah dilakukan. Hasil penelitian menunjukkan daya pompa maksimum (Wp) 0.053 watt, debit maksimum (Q) 0.179 (liter/menit), efisiensi pompa maksimum (η pompa) 0.015 %.

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Jesus Kristus dan Bunda Maria atas segala

berkah dan anugerah-Nya, sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. Tugas

akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1

program studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata

Dharma.

Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “ Pompa Air Energi

Termal Menggunakan Evaporator Plat 35 cc” ini karena adanya bantuan dan

kerjasama dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima

kasih kepada:

1. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

2. Bapak Budi Sugiharto S.T., M.T. selaku Ketua Program studi Teknik

Mesin.

3. Bapak Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. selaku dosen pembimbing tugas akhir

yang telah mendampingi dan memberikan bimbingan dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak RB. Dwiseno Wihadi, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing

akademik.

5. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan

materi selama kuliah di Universitas Sanata Dharma.

ix

6. Laboran (Ag. Rony Windaryawan) yang telah membantu memberikan ijin

dalam penggunakan fasilitas yang diperlukan dalam penelitian ini.

7. Rekan kerja Nuri Hartarto, Yusup Agus dan Heri yang saling membantu

dalam penyelesaian tugas akhir.

Penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan dalam penyusunan

laporan ini karena keterbatasan pengetahuan yang belum diperoleh, Oleh karena

itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari berbagai pihak yang

bersifat membangun dalam penyempurnaan tugas ini. Semoga karya ini berguna

bagi mahasiswa Teknik Mesin dan pembaca lainnya. Apabila ada kesalahan

dalam penulisan naskah ini penulis mohon maaf. Terima kasih.

Yogyakarta, 18 Januari 2011

Penulis

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

TITLE PAGE ............................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................. v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ................. vi

INTISARI ..................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................................. viii

DAFTAR ISI ................................................................................................. x

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xvi

BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................ 1

1.l Latar Belakang ................................................................................ 1

1.3 Tujuan Penelitian dan Manfaat Penelitian ...................................... 3

1.4 Batasan Masalah ............................................................................. 4

BAB II. DASAR TEORI ............................................................................... 5

2.1 Penelitian yang Pernah Dialakukan ............................................... 5

2.2 Dasar Teori ..................................................................................... 8

2.3 Penerapan Rumus .......................................................................... .16

xi

BAB III. METODE PENELITIAN ............................................................ .17

3.1 Deskripsi Alat ................................................................................. 17

3.2 Variabel yang Divariasikan ............................................................. 20

3.3 Variabel yang Diukur ...................................................................... 22

3.4 Metode dan Langkah Pengambilan Data ........................................ 22

3.5 Analisa Data .....................................................................................23

3.6 Peralatan Pendukung ....................................................................... 24

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 25

4.1 Data Penelitian ................................................................................ 25

4.1.1 Data Menggunakan Evaporator 35 cc ................................... 25

4.1.2 Data Pengujian Daya Spirtus ................................................. 51

4.2 Perhitungan Pompa .......................................................................... 51

4.2.1 Data Pengujian Spirtus .......................................................... 53

4.2.2 Data Pengujian Pompa .......................................................... 53

4.3 Pembahasan ..................................................................................... 57

4.3.1 Hasil Maksimum Setiap Variasi yang Didapat

Dengan Menggunakan Evaporator 35 cc ...............................57

4.3.2 Perbandingan Evaporator 35 cc dengan Evaporator

jenis lain................................................................................61

4.3 Model Pompa yang Pernah Dibuat ................................................. 74

xii

BAB V. PENUTUP ........................................................................................ 76

5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 76

5.2 Saran ............................................................................................... 77

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 78

LAMPIRAN ................................................................................................... 80

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Pertama Hasil Pemompaan Pada variasi Pipa Osilasi 1/2

inci dan Head 1,8 m dengan Volume 35 cc.............................. 26

Tabel 4.2 Data Kedua Hasil Pemompaan Pada variasi Pipa Osilasi 1/2











inci dan Head 2,5 m dengan Volume Mengalami Perubahan

Menjadi 140 cc.......................................................................... 44



Menjadi 140 cc.......................................................................... 45



Menjadi 140 cc.......................................................................... 47

xiv



Menjadi 140 cc.......................................................................... 49

Tabel 4.11 Data Pengujian Daya Spirtus.................................................. 51

Tabel 4.12 Data Hasil Perhitungan Daya Spirtus..................................... 53

Tabel 4.13 Perhitungan Pompa Variasi Pipa Osilasi 1/2 inci dengan

Volume 35 cc......................................................................... 53


Volume 35 cc......................................................................... 54


Volume Mengalami Perubahan Menjadi 35 cc...................... 54


Volume 60 cc......................................................................... 55


Volume 60 cc......................................................................... 56


Volume Mengalami Perubahan Menjadi 170 cc.................... 56


Volume 70 cc......................................................................... 56


Volume 70 cc......................................................................... 56

xv


Volume Mengalami Perubahan Menjadi 160 cc.................... 53

Tabel 4.22 Perbandingan Evaporator Plat 35 cc dengan

Evaporator Plat 60 cc.............................................................. 63


Evaporator Plat 70 cc.............................................................. 66


Evaporator 135 cc (Dua Pipa Pararel).................................... 73

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pompa Air Energi Termal Jenis Pulse Jet ................................... 8

Gambar 2.2 Dimensi Evaporator .................................................................... 9

Gambar 2.3 Pompa Air Energi Termal Jenis Pulse Jet ................................... 10

Gambar 2.4 Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump ......................... 11

Gambar 2.5 Sistem Kerja Fluidyn Pump ........................................................ 12

Gambar 2.6 Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump............................... 13

Gambar 2.7 Sistem Kerja Nifte Pump ............................................................ 14

Gambar 3.1 Skema Pompa Air Energi Termal ............................................... 17

Gambar 3.2 Dimensi Evaporator .................................................................... 18

Gambar 3.3 Sistem Saluran Air yang Digunakan Untuk

Pengujian Evaporator ................................................................. 19

Gambar 3.4 Variasi Diameter Selang Osilasi ................................................. 20

Gambar 3.5 Variasi Ketinggian Head ............................................................. 21

Gambar 4.1 Evaporator Plat Berpenampang 10 cm x 10 cm dengan

Volume 60 cc.............................................................................. 55

Gambar 4.2 Evaporator Plat Berpenampang 10 cm x 10 cm dengan

Volume 70 cc............................................................................. 55

Gambar 4.3 Hubungan Variasi Head dan Pipa Osilasi dengan Daya Pompa..57

Gambar 4.4 Hubungan Variasi Head dan Pipa Osilasi dengan Debit Pomp... 58

Gambar 4.5 Hubungan Variasi Head dan Pipa Osilasi dengan

Efisiensi Pompa............................................................................58

xvii

Gambar 4.6 Gambar Evaporator plat 60 cc............................................... 61

Gambar 4.7 Hubungan Daya Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan

Evaporator Plat 60 cc............................................................ 62

Gambar 4.8 Hubungan Debit Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan

Evaporator Plat 60 cc ........................................................... 62

Gambar 4.9 Hubungan Efisiensi Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan

Evaporator Plat 60 cc............................................................. 63

Gambar 4.10 Gambar Evaporator plat 70 cc.............................................. 64







Gambar 4.14 Evaporator 44 cc (Pipa Tunggal).............................................. 68


Evaporator 44 cc (Pipa Tunggal)............................................ 68





Gambar 4.18 Evaporator 135 cc (Dua Pipa pararel)...................................... 71

xviii


Evaporator 44 cc (Dua Pipa pararel)......................................72


Evaporator 44 cc (Dua Pipa pararel) ...................................... 72


Evaporator 44 cc (Dua Pipa pararel) ...................................... 73

Gambar 4.21 Evaporator dengan Dimensi 70 cm x 70 cm x 3

mm.............................................................................................75

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan penting atau pokok bagi kehidupan manusia.

Air selama ini digunakan untuk mandi, memasak, pengairan sawah, serta masih

banyak lainnya. Selain untuk kebutuhan sehari-hari (minum, mandi, mencuci, dll),

air juga dapat dikonversi menjadi energi listrik yang sangat berguna untuk

kehidupan masyarakat dengan menggunakan kincir air atau mikro hidro.

Ketersediaan air di Indonesia merupakan salah satu keunggulan yang dimiliki

bangsa kita yang belum dioptimalkan. Tetapi itu semua akan menjadi sia-sia jika

kita tidak mengolah dengan sebaik-baiknya.

Untuk memanfaatkan air, manusia memerlukan alat bantu yang digunakan

untuk mengumpulkan air. Alat bantu yang digunakan beragam, mulai dari timba

air yang menggunakan sistem katrol hingga pompa air yang menggunakan listrik

untuk menjalankannya. Namun pada jaman globalisasi ini, untuk memudahkan

pekerjaan menusia pompa air yang digerakkan dengan energi listrik (motor listrik)

lebih banyak digunakan.

Pompa air yang menggunakan energi listrik digunakkan dengan tujuan

mempermudah perkerjaan manusia, tetapi belum semua daerah di Indonesia

dapat menikmati jaringan listrik. Selain itu penggunaan energi listrik

menyebabkan biaya penyediaan air menjadi mahal, sehingga mengurangi

kemampuan masyarakat dalam memenuhi kebutuhan hidup yang lain.

2

Alternatif yang dapat dipakai untuk menggantikan pompa listrik adalah

dengan menggunakan pompa air energi termal. Jenis-jenis pompa air energi

termal yaitu pompa air energi termal dengan jenis pulsejet (Water Pulse Jet),

pompa air energy termal dengan jenis Fluidyn Pump dan pompa air energy

termal dengan jenis Nifte Pump.

3

1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan penelitian :

1. Membuat pompa air energi termal jenis pulsajet air (Water Pulse

Jet).

2. Mengetahui daya pompa air energi termal (Wp) dengan jenis

pulsajet (water pulse jet).

3. Mengetahui debit (Q) maksimun yang dihasilkan oleh pompa air

energi termal jenis pulsajet air (water pulse jet).

4. Mengetahui efisiensi (η pompa) maksimum pompa air energi

termal jenis pulsajet air (water pulse jet).

5. Membandingakan pompa energi termal menggunakan evaporator

plat 35 cc dengan pompa energi termal menggunakan evaporator

plat 60 cc.



plat 70 cc.



44 cc (pipa tunggal).



135 cc (dua pipa pararel).

4

Manfaat penelitian :

1. Menambah kepustakaan atau pengetahuan tentang pompa air

energi termal.

2. Dapat dikembangkan dimasyarakat luas khusunya pada masyarakat

Indonesia.

1.4. Batasan Masalah

Agar permasalahan yang ada tidak berkembang menjadi luas, maka

perlu adanya batasan terhadap permasalahan yang akan dibuat yaitu:

1. Pengambilan semua data dan volume air keluaran diambil saat

memulai pembakaran dan setiap air mulai keluar sampai air

berhenti selanjutnya sampai api padam.

2. Rugi-rugi gesekan, belokan dan kekentalan fluida dalam plat

diabaikan.

3. Massa jenis air diasumsikan 1000 kg/m3

4. Panas jenis air diasumsikan 4192,47 J/kg °C

5. Panas yang dihasilkan spirtus dianggap diserap sempurna oleh

air.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian yang Pernah Dilakukan

Penelitian pada pompa air energi surya memperlihatkan bahwa

waktu pengembunan uap dipengaruhi oleh temperatur dan debit air

pendingin masuk kondensor ( Sumathy et. al., 1995 ). 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 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 atau 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

Penelitian lain yang pernah dilakukan seperti dalam Tugas Akhir

“Karakteristik Kolektor Surya CPC Untuk Pompa Air Energi Termal

Menggunakan Pompa Rendam” mampu menghasilkan Efisiensi sensibel

kolektor maksimum adalah 12.68 %, daya pemompaan maksimum adalah

0.0893 Watt, Efisiensi sistem maksimum sebesar 0.132 %, faktor

efisiensi maksimum adalah 57.218 % ( Yulia Venti Yoanita, 2009 ).

Pada penelitian “Pompa Air Energi Termal dengan Evaporator 39

CC dan Pemanas 266 Watt” mampu menghasilkan daya pompa (Wp)

maksimum adalah 0.139 watt, efisiensi pompa (ηpompa) maksimum 0.060

% pada variasi bukaan kran 30 ºC, dan debit (Q) maksimum 0.697

liter/menit pada variasi ketinggian head 1.75 m dan bukaan kran penuh

atau 0 ºC dengan pendingin udara (Mohammad Suhanto, 2009).


CC dan Pemanas 78 Watt” mampu menghasilkan daya pompa (Wp)


%, dan debit (Q) maksimum 0.584 liter/menit pada variasi ketinggian head

1.75 m dan bukaan kran 0 ºC dengan pendingin udara (Triyono Setiyo

Nugroho, 2009).

7


Pipa Pararel” mampu menghasilkan daya pompa (Wp) maksimum adalah

0.136 watt, efisiensi pompa (ηpompa) maksimum 0.026 %, dan debit (Q)

maksimum 0.461 liter/menit pada variasi ketinggian head 1.8 m (Leo

Sukoto, 2010).

Selanjutnya pada penelitian “Pompa Air Energi Termal dengan

Evaporator 2 Pipa Pararel” mampu menghasilkan daya pompa (Wp)


%, dan debit (Q) maksimum 0.588 liter/menit pada variasi ketinggian head

1.5 m (Sukmarta Putra, 2010).

8

2.2 Dasar Teori

Pompa air energi termal pada umumnya menggunakan jenis pulsa jet

air (water pulse jet) seperti pada Gambar 2.1 dan Gambar 2.2, pompa air

energi termal dengan jenis fluidyn pump seperti Gambar 2.4, serta pompa

air energi termal dengan jenis nifte pump pada Gambar 2.6. 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.

Gambar 2.1 Pompa Air Energi Termal Jenis Pulse Jet

( Sumber : Pompa Air Energi Termal dengan Evaporator 44 CC dan

Pemanas 78 Watt oleh Triyono Setiyo Nugroho)

9

Gambar 2.2 Dimensi Evaporator

( Sumber : Pompa Air Energi Termal dengan Evaporator 44 CC dan

Pemanas 78 Watt oleh Triyono Setiyo Nugroho)

Keterangan Gambar 2.1 :

1. Tuning pipe 7. Selang keluaran

2. Kran osilasi 8. Evaporator

3. Gelas ukur 9. Pendingin

4. Tangki hisap 10. Kran pengisi fluida

5. Katup hisap satu arah 11. Rangka

6. Katup buang satu arah

10

Gambar 2.3 Pompa Air Energi Termal Jenis pulse jet

( Sumber : Asymmetric Heat Transfer In Vapour Cycle Liquid-Piston

Engines of Thomas Smith )

Keterangan bagian-bagian pulse jet :

1. Fluida air 5. Tuning pipe

2. Sisi uap 6. Katup hisap

3. Sisi panas 7. Katup buang

4. Sisi dingin

11

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

jet pump). Evaporator dan sistem yang berisi air mula mula dipanaskan dengan

pemanas bahan bakar spritus. Evaporator berfungsi untuk menguapkan fluida

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

sistem terdorong keluar melalui saluran buang, kemudian uap mengalami

pengembunan. Pada saat pengembunan uap ini menyebabkan tekanan dalam

pompa turun (dibawah tekanan atmosfir atau vakum) sehingga air dari sumber

masuk atau terhisap mengisi sistem, dan proses langkah tekan pompa akan terjadi

kembali, karena uap bertekanan yang baru dari evaporator masuk ke dalam

pompa. Setiap satu langkah tekan pompa (karena uap bertekanan masuk pompa)

dan satu langkah hisap (karena uap mengembun karena pendinginan) disebut satu

siklus tetapi siklus ini berlangsung cepat. Pompa ini dilengkapi dengan dua buah

katup satu arah masing-masing pada sisi hisap dan sisi tekan. Fungsi katup adalah

agar pada langkah tekan air mengalir ke tujuan dan tidak kembali ke sumber.

12

Gambar 2.4 Pompa Air Energi Termal Jenis Fluidyn Pump

( Sumber : Asymmetric Heat Transfer In Vapour Cycle Liquid

Piston Engines of Thomas Smith )

Keterangan bagian-bagian Fluidyn Pump :

1. Displacer 6. Katup hisap

2. Penukar panas 7. Katup buang

3. Pemicu regenerasi 8. Sisi volume mati

4. Penukar panas 9. Pengapung

5. Tuning pipe

13

Gambar 2.5 Sistem Kerja Fluidyn Pump

( Sumber : Liquid Piston Stirling Engines of Van Nostrnad

Reinhold Publishing )

Prinsip kerja jenis fluidyn pump ialah pada bagian yang

dipanasi menghasilkan uap, sehingga fluida di bagian sisi panas turun dan

memberikan tekanan pada bagian sisi dingin yang menyebabkan air

terdorong keluar. Selanjutnya pada proses penghisapan terjadi karena uap

di bagian sisi panas mengalami pengembunan disertai dengan bantuan

penukar panas, kemudian fluida pada sisi dingin menggantikan atau

mengisi kembali fluida sistem di bagian sisi panas.

14

Gambar 2.6 Pompa Air Energi Termal Jenis Nifte Pump

( Sumber : Asymmetric Heat Transfer In Vapour Cycle Liquid-Piston

Engines of Thomas Smith )

Keterangan bagian-bagian Nifte Pump :

1. Kekuatan piston 6. Katup

2. Beban 7. Saturator

3. Silinder displacer 8. Difusi kolom

4. Evaporator 9. Perpindahan panas

5. Kondenser

15

Gambar 2.7 Sistem Kerja Nifte Pump

( Sumber : WWW.Wikipedia.co.id )

Nifte pump memiliki dua silinder vertikal (1 dan 2) yang terhubung

pada bagian atas (3), Sambungan lain terdapat di bagian bawah

menggunakan katup penghambat atau penutup (4). Pada saat tekanan uap

yang dihasilkan oleh evaporator meningkat (5), fluida (2) akan menekan

beban atau fluida sistem (7) mengalir keluar. Selanjutnya pada proses

penghisapan terjadi ketika uap air mengembun dengan bantuan kondenser,

hal ini terus terulang secara terus menerus.

16

2.3 Penerapan Rumus

Debit pemompaan yaitu jumlah volume yang dihasilkan tiap satuan

waktu (detik) dapat dihitung dengan persamaan :

t

VQ = (ml/detik) …..................... (2.1)

( Sumber : Mekanika Fluida dan Hidraulika oleh Ranald V. Giles)

Dengan:

V : volume air keluaran (ml)

t : waktu yang diperlukan (detik)

Daya pemompaan yang dihasilkan pompa air dapat dihitung dengan

persamaan :

(watt) ... HQgP

W ρ=

…..................... (2.2)


Dengan:

ρ : massa jenis air (kg/m3)

g : percepatan gravitasi (m/s2)

Q : debit pemompaan (m3/s)

H : head pemompaan (m)

17

Daya spritus yang dihasilkan dapat dihitung dengan persamaan

seperti berikut :

(watt) ..

t

TcmW p

spirtus

∆= …..................... (2.3)


Dengan :

mair : massa air yang dipanasi (kg) (watt)

Cp : panas jenis air (J/Kg ºC)

∆ T : kenaikan temperatur (o C)

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)

%100 Wspritus

PW

pompa=η

18

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Deskripsi Alat

Gambar 3.1 Skema Pompa Energi Termal

Keterangan :

1. Evaporator 6. Corong keluaran 11. Tangki air

2. Tempat spritus 7. Pipa osilasi 1/2 inci 12. Gelas ukur

3. Katup tekan 8. Pipa osilasi 3/8 inci 13. Rangka

4. Katup hisap 9. Kran pipa osilasi 3/8 inci

5. Pipa keluaran 10. Kran pipa osilasi 1/2 inci

19

Gambar 3.2 Dimensi Evaporator

Pompa termal pada penelitian ini terdiri dari 3 komponen utama yaitu:

1. Evaporator yang digunakan terbuat dari plat tembaga dengan

penampang 9 cm x 9 cm dan volume 35 cc.

2. Kotak pemanas atau pembakaran yang terbuat dari plat tembaga

sebagai tempat bahan bakar spirtus yang berbentuk balok dengan

ukuran 5 cm x 5cm x 5 cm.

3. Pipa tembaga sebagai tempat masukknya air dan sebagai tempat kotak

pemanas.

9 cm

9 cm

1

2

3

20

Gambar 3.3. Sistem Saluran Air yang Digunakan Untuk Pengujian Evaporator

3.2 Variabel Yang Divariasikan

Variabel yang divariasikan dalam pengujian yaitu:

a. Variasi diameter pipa osilasi ( 3/8 dan 1/2 inchi ).

b. Variasi ketinggian head ( 1,50 ; 1,80 dan 2,50 m ).

Variasi untuk pipa osilasi dilakukan dengan cara membuka dan menutup

kran air yang terdapat pada saluran sistem osilasi. Sedangkan untuk variasi

ketinggian, dilakukan dengan cara menyambung dan melepas pipa.

21

Gambar 3.4. Variasi Diameter Pipa Osilasi

Gambar 3.5. Variasi Ketinggian Head

22

3.3 Variabel yang Diukur

Variabel-variabel yang diukur antara lain :

a. Waktu (t)

b. Volume (V)

Untuk selanjutnya dari variabel-variabel tersebut digunakan dalam

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

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

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 1,8 m.

2. Percobaan pertama pipa osilasi dengan diameter 1/2 inchi.

3. Mengisi fluida kerja evaporator dan sistem.

4. Mengisi bahan bakar spirtus.

5. Mulai penyalaan pemanas evaporator.

6. Mencatat waktu serta volume air yang dihasilkan pompa.

7. Ulangi no 2 – 7 pada pengujian selanjutnya dengan diameter pipa osilasi

3/8 inchi.

23

8. Uji diameter pipa osilasi yang menghasilkan volume air keluaran

terbanyak.

9. Ulangi langkah no. 2-8 pada pengujian selanjutnya menggunakan head 1,5

m kemudian dilanjutkan kembali dengan head 2,5 m dengan diameter pipa

osilasi yang menghasilkan volume air keluaran terbanyak (pada pengujian

ini yang menghasilkan volume air keluaran terbanyak adalah pipa osilasi

3/8 inci).

10. Ulangi kembali langkah no. 2-8 menggunakan head 1,8 m dengan pipa

osilasi yang mengahasilkan volume air keluaran terbanyak.

3.5 Analisa Data

Data yang diambil dan dihitung dalam penelitian pompa yaitu : volume output

air (V) dan waktu pemompaan (s) yang didapat dari percobaan digunakan untuk

menghitung debit aliran air (Q) pada variasi tertentu. Dengan mengetahui hasil

perhitungan debit aliran (Q) dan tinggi head (H) maka dapat menghitung daya

pompa (Wp) dan efisiensi pompa (η pompa).

Analisa akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik hubungan : waktu

dengan daya pemompaan dan efisiensi pompa.

24

3.6 Peralatan Pendukung

Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah :

a. Stopwatch

Alat ini digunakan untuk mengukur waktu air mulai mengalir sampai

air berhenti mengalir.

b. Gelas Ukur Keluaran Air

Gelas ukur dipakai untuk mengukur banyaknya air yang keluar dari

dari hasil pemompaan

c. Gelas Ukur Spritus

Gelas ukur kecil dipakai untuk mengukur volume spritus yang

digunakan sebagi bahan bakar.

d. Ember

Ember digunakan untuk menampung air yang akan dihisap. Air

didalam ember ini dijaga ketinggiannya agar sama dari waktu ke

waktu dengan cara diisi secara terus menerus.

25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Penelitian

Data pengujian yang didapat terdiri dari data hasil pengujian evaporator dan

data hasil pengujian spritus. Berikut data-data yang didapat:

4.1.1. Pengambilan Data Menggunakan Evaporator Plat 35 cc

Pengambilan data pada penelitian pompa air energi termal menggunakan

evaporator plat 35 cc dengan jarak pembakaran 25 mm dan volume

spirtus 100 ml diperoleh data-data pompa pada tabel 4.1 sampai dengan

tabel 4.10. Pada penelitian ini evaporator mengalami kerusakan sehingga

volume evaporator bertambah dari 35 cc menjadi 140 cc. Data yang

menunjukan perubahan volume evaporator seperti pada tabel 4.7 sampai

dengan tabel 4.10.

26

Tabel 4.1 Data Pertama Hasil Pemompaan Pada Variasi Pipa Osilasi 1/2 inci dan

Head 1,8 m dengan Volume 35 cc.

Waktu (menit)

Air Mulai Keluar Air Berhenti Keluar Volume Air Keluar (ml)

0:01:55 0:02:49 400

0:02:57 0:03:22 530

0:03:38 0:03:45 570

0:04:02 0:04:10 600

0:04:25 0:04:34 640

0:04:44 0:04:52 670

0:05:00 0:05:06 700

0:05:23 0:05:32 760

0:05:43 0:05:50 780

0:06:00 0:06:08 820

0:06:20 0:06:28 880

0:06:43 0:06:51 920

0:07:00 0:07:06 940

0:07:20 0:07:31 1020

0:07:47 0:07:53 1040

0:08:14 0:08:25 1070

0:08:50 0:09:03 1100

0:09:24 0:09:29 1105

0:10:02 0:10:08 1110

0:10:44 0:10:55 1120

0:11:38 0:12:05 1200

0:12:29 0:12:43 1260

0:12:58 0:13:11 1280

0:13:22 0:13:34 1320

0:13:55 0:14:02 1340

0:14:32 0:14:54 1420

0:15:27 0:15:36 1440

0:15:55 0:16:07 1480

0:16:23 0:16:40 1520

0:16:55 0:17:03 1560

0:17:16 0:17:23 1580

0:17:40 0:17:53 1640

0:18:11 0:18:17 1670

0:18:23 0:18:41 1750

27


Head 1,8 m dengan Volume 35 cc. (Lanjutan)

Waktu (menit)


0:19:02 0:19:08 1780

0:19:26 0:19:35 1800

0:19:51 0:19:58 1820

0:20:17 0:20:23 1850

0:20:36 0:20:44 1880

0:20:58 0:21:05 1900

0:21:32 0:21:42 1920

0:21:53 0:22:02 1950

0:22:14 0:22:21 1970

0:22:37 0:23:10 2140

0:23:33 0:23:41 2160

0:23:50 0:23:57 2200

0:24:11 0:24:19 2250

0:24:34 0:24:44 2300

0:24:50 0:24:55 2320

0:25:04 0:25:11 2340

0:25:19 0:25:24 2360

0:25:39 0:25:47 2400

0:25:56 0:26:03 2480

0:26:12 0:26:20 2490

0:26:29 0:26:38 2500

0:26:52 0:27:00 2505

0:27:16 0:27:24 2540

0:27:40 0:27:56 2580

0:28:04 0:28:10 2600

0:28:20 0:28:28 2650

0:28:43 0:28:50 2680

0:29:03 0:29:10 2700

28



Waktu (menit)


0:29:28 0:29:35 2720

0:29:52 0:30:01 2770

0:30:11 0:30:18 2800

0:30:33 0:30:38 2840

0:30:52 0:30:59 2850

0:31:11 0:31:18 2870

0:31:36 0:31:44 2900

0:31:51 0:31:59 2910

0:32:11 0:32:21 2970

0:32:38 0:32:44 2990

0:33:04 0:33:20 3100

29

Tabel 4.2 Data Kedua Hasil Pemompaan Pada Variasi Pipa Osilasi 1/2 inci dan


Waktu (menit)


0:01:50 0:02:01 200

0:02:47 0:03:08 220

0:03:39 0:03:46 290

0:04:48 0:05:00 320

0:06:09 0:06:22 360

0:06:44 0:06:50 370

0:07:10 0:07:15 380

0:07:33 0:07:40 390

0:08:50 0:08:57 500

0:09:04 0:09:10 540

0:09:28 0:09:34 580

0:09:40 0:09:47 610

0:10:04 0:10:10 650

0:10:21 0:10:26 670

0:10:40 0:10:48 700

0:11:05 0:11:25 760

0:11:30 0:11:35 780

0:12:00 0:12:07 810

0:12:13 0:12:19 830

0:12:32 0:12:38 860

0:12:46 0:12:52 900

0:13:00 0:13:05 920

0:13:24 0:13:30 970

0:13:42 0:13:48 1000

0:13:57 0:14:03 1020

0:14:23 0:14:30 1060

0:14:39 0:14:44 1100

0:15:04 0:15:11 1120

0:15:28 0:15:35 1160

0:15:49 0:15:59 1200

0:16:14 0:16:25 1240

0:16:34 0:16:41 1280

0:16:48 0:16:53 1300

0:17:00 0:17:08 1340

30



Waktu (menit)


0:17:14 0:17:19 1360

0:17:35 0:17:43 1380

0:17:54 0:18:02 1420

0:18:16 0:18:23 1450

0:18:49 0:18:57 1480

0:19:16 0:19:22 1520

0:19:41 0:19:48 1540

0:19:56 0:20:02 1570

0:20:10 0:20:18 1620

0:20:27 0:20:30 1660

0:20:40 0:20:45 1680

0:20:56 0:21:00 1710

0:21:14 0:21:22 1740

0:21:28 0:21:35 1750

0:21:54 0:21:58 1760

0:22:08 0:22:15 1780

0:22:23 0:22:28 1800

0:22:40 0:22:44 1820

0:22:58 0:23:02 1840

0:23:15 0:23:20 1850

0:23:35 0:23:40 1860

0:24:00 0:24:06 1880

0:24:22 0:24:25 1890

0:24:43 0:24:58 1980

0:25:10 0:25:19 2060

0:25:27 0:25:34 2080

0:25:41 0:25:46 2100

0:26:00 0:26:07 2140

0:26:19 0:26:33 2200

0:26:53 0:27:00 2240

0:27:16 0:27:22 2280

0:27:32 0:27:37 2300

0:27:48 0:27:52 2310

0:28:00 0:28:05 2340

31



Waktu (menit)


0:28:14 0:28:20 2360

0:28:38 0:28:45 2380

0:28:54 0:29:00 2400

0:29:07 0:29:11 2410

0:29:33 0:29:38 2420

0:29:53 0:30:03 2460

0:30:18 0:30:25 2480

0:30:39 0:30:44 2500

0:30:54 0:31:02 2560

0:31:09 0:31:13 2580

0:31:20 0:31:26 2620

0:31:46 0:31:55 2680

0:32:11 0:32:16 2700

0:32:24 0:32:29 2720

0:32:49 0:32:58 2760

0:33:04 0:33:10 2800

0:33:19 0:33:24 2820

0:33:30 0:33:38 2860

0:33:49 0:33:54 2900

0:34:05 0:34:10 2910

0:34:30 0:34:33 2920

0:34:55 0:35:01 2970

0:35:16 0:35:22 3000

0:35:35 0:35:44 3040

0:35:54 0:36:00 3070

0:36:13 0:36:19 3100

0:36:34 0:36:42 3140

0:36:51 0:36:56 3170

32



Waktu (menit)


0:01:33 0:01:45 200

0:04:07 0:04:12 260

0:04:36 0:04:43 290

0:04:59 0:05:11 400

0:05:26 0:05:32 440

0:05:38 0:05:43 480

0:05:54 0:06:02 540

0:06:13 0:06:23 640

0:06:41 0:06:47 660

0:06:55 0:07:00 700

0:07:17 0:07:21 720

0:07:32 0:07:38 760

0:07:53 0:08:00 800

0:08:12 0:08:28 980

0:08:40 0:08:53 1100

0:09:03 0:09:26 1260

0:09:36 0:09:43 1300

0:09:56 0:10:01 1320

0:10:17 0:10:27 1360

0:10:34 0:10:44 1420

33



Waktu (menit)


0:10:56 0:11:20 1540

0:11:30 0:11:41 1580

0:11:48 0:11:56 1620

0:12:03 0:12:10 1660

0:12:19 0:12:25 1700

0:12:43 0:12:57 1950

0:13:09 0:13:13 1990

0:13:21 0:13:30 2060

0:13:40 0:13:46 2080

0:13:54 0:14:14 2300

0:14:21 0:14:26 2340

0:14:47 0:14:54 2380

0:15:05 0:15:20 2480

0:15:28 0:15:33 2580

0:15:47 0:15:53 2600

0:16:05 0:16:19 2700

0:16:30 0:16:37 2720

0:16:51 0:17:00 2800

0:17:06 0:17:29 2860

0:17:35 0:17:43 2920

0:18:00 0:18:05 2940

0:18:18 0:18:22 2950

0:18:32 0:18:49 3040

0:19:00 0:19:46 3400

0:19:59 0:20:23 3600

0:20:39 0:20:47 3650

0:20:53 0:21:00 3700

0:21:30 0:21:48 3760

0:21:59 0:22:05 3780

0:22:15 0:22:31 3940

0:22:36 0:22:46 3980

0:22:54 0:23:00 4020

0:23:18 0:23:30 4200

0:23:46 0:23:52 4220

34



Waktu (menit)


0:24:05 0:24:30 4340

0:24:42 0:24:47 4360

0:25:00 0:25:05 4380

0:25:13 0:25:19 4420

0:25:32 0:25:48 4560

0:25:55 0:26:05 4650

0:26:20 0:26:30 4750

0:26:45 0:27:00 4820

0:27:15 0:27:24 4900

0:27:38 0:27:43 4910

0:27:52 0:28:02 5000

0:28:05 0:28:12 5040

0:28:23 0:28:36 5150

0:28:49 0:28:54 5180

0:29:04 0:29:13 5280

0:29:29 0:29:35 5300

0:29:46 0:29:53 5360

0:30:07 0:30:14 5380

0:30:19 0:30:25 5400

0:30:34 0:30:46 5520

0:31:00 0:31:04 5560

0:31:12 0:31:19 5580

0:31:30 0:31:37 5620

0:31:45 0:31:51 5640

0:31:59 0:32:30 5800

0:32:35 0:32:43 5860

0:32:55 0:33:00 5880

0:33:10 0:33:28 5980

35



Waktu (menit)


0:01:44 0:02:01 200

0:03:20 0:03:28 260

0:03:52 0:04:00 320

0:04:16 0:04:23 360

0:05:04 0:05:10 380

0:05:17 0:05:20 400

0:05:43 0:05:51 500

0:06:28 0:06:38 640

0:07:11 0:07:20 700

0:07:25 0:07:33 780

0:07:49 0:07:53 800

0:08:16 0:08:21 840

0:08:43 0:08:50 940

0:09:04 0:09:10 960

0:09:18 0:09:30 1080

0:09:46 0:09:51 1100

0:10:02 0:10:15 1240

0:10:22 0:10:27 1260

0:10:40 0:10:45 1270

0:10:54 0:11:12 1440

0:11:30 0:11:34 1460

0:11:44 0:11:50 1480

0:12:02 0:12:06 1490

0:12:19 0:12:30 1600

0:12:58 0:13:08 1680

0:13:17 0:13:25 1730

0:13:34 0:13:42 1780

0:13:52 0:14:08 1870

0:14:11 0:14:17 1900

0:14:31 0:14:37 1940

0:14:47 0:14:53 1980

0:15:11 0:15:23 2000

0:15:33 0:15:35 2140

0:15:48 0:15:53 2180

36



Waktu (menit)


0:15:58 0:16:11 2240

0:16:22 0:16:36 2340

0:16:45 0:16:48 2360

0:17:05 0:17:08 2380

0:17:17 0:17:20 2400

0:17:33 0:17:39 2420

0:17:44 0:17:53 2480

0:18:04 0:18:10 2520

0:18:23 0:18:32 2590

0:18:45 0:18:53 2640

0:19:06 0:19:20 2720

0:19:48 0:19:55 2770

0:20:01 0:20:10 2860

0:20:21 0:20:29 2890

0:20:43 0:20:49 2920

0:21:04 0:21:11 2970

0:21:20 0:21:33 3060

0:21:59 0:22:15 3140

0:22:20 0:22:28 3200

0:22:45 0:22:49 3210

0:23:06 0:23:10 3230

0:23:25 0:23:30 3240

0:23:40 0:23:50 3330

0:24:00 0:24:05 3360

0:24:18 0:24:28 3420

0:24:49 0:24:57 3470

0:25:08 0:25:12 3480

0:25:23 0:25:30 3530

0:25:53 0:26:00 3580

0:26:09 0:26:15 3600

0:26:30 0:26:33 3610

0:26:50 0:26:55 3630

0:27:09 0:27:17 3640

0:27:24 0:27:30 3680

37



Waktu (menit)


0:27:39 0:27:45 3710

0:27:57 0:28:02 3720

0:28:13 0:28:16 3750

0:28:31 0:28:37 3780

0:28:47 0:28:50 3820

0:28:59 0:29:12 3890

0:29:19 0:29:24 3920

0:29:37 0:29:55 4090

0:30:14 0:30:18 4100

0:30:24 0:30:37 4250

0:30:56 0:31:00 4260

0:31:14 0:31:21 4300

0:31:27 0:31:55 4420

38


Head 1,5 m dengan Volume Awal 35 cc.

Waktu (menit)


0:01:43 0:02:18 210

0:03:25 0:03:28 270

0:04:37 0:04:57 360

0:05:57 0:06:03 380

0:06:27 0:06:31 390

0:06:54 0:07:01 400

0:07:24 0:07:28 410

0:07:42 0:07:48 420

0:08:05 0:08:15 450

0:08:29 0:08:39 470

0:09:00 0:09:14 500

0:09:20 0:09:25 510

0:09:33 0:09:37 520

0:09:47 0:09:55 530

0:10:05 0:10:12 540

0:10:21 0:10:36 570

0:10:44 0:10:55 600

0:11:07 0:11:11 630

0:11:44 0:12:00 650

0:12:14 0:12:20 730

0:12:37 0:12:44 770

0:12:59 0:13:04 790

0:13:13 0:13:16 800

0:13:26 0:13:31 810

0:13:41 0:13:50 820

0:14:03 0:14:10 830

0:14:19 0:14:25 850

0:14:35 0:14:50 910

0:14:56 0:15:05 1040

0:15:21 0:15:26 1050

0:15:46 0:15:48 1110

0:16:20 0:16:24 1190

0:16:48 0:16:51 1220

39



Waktu (menit)


0:17:03 0:17:11 1250

0:17:22 0:17:31 1300

0:17:41 0:17:45 1320

0:17:54 0:18:02 1380

0:18:11 0:18:16 1400

0:18:24 0:18:27 1410

0:18:34 0:18:38 1420

0:18:56 0:18:59 1440

0:19:01 0:19:05 1470

0:19:12 0:19:21 1540

0:19:30 0:19:33 1570

0:19:43 0:19:54 1580

0:20:02 0:20:06 1600

0:20:15 0:20:20 1620

0:20:26 0:20:32 1650

0:20:39 0:20:49 1710

0:21:00 0:21:05 1750

0:21:16 0:21:21 1780

0:21:31 0:21:52 1820

0:21:58 0:22:16 1900

0:22:28 0:22:33 1920

0:22:53 0:23:00 1930

0:23:17 0:23:21 1940

0:23:32 0:23:53 2000

0:24:03 0:24:07 2080

0:24:17 0:24:21 2100

0:24:30 0:24:35 2110

0:24:52 0:24:57 2140

0:25:11 0:25:30 2260

0:25:49 0:25:54 2310

0:26:10 0:26:15 2380

0:26:28 0:26:32 2400

0:26:42 0:26:46 2420

0:26:58 0:27:00 2430

40



Waktu (menit)


0:30:50 0:30:52 2740

0:31:02 0:31:07 2760

0:31:19 0:31:24 2840

0:27:10 0:27:16 2460

0:27:29 0:27:34 2480

0:27:56 0:28:10 2600

0:28:30 0:28:35 2630

0:28:59 0:29:03 2640

0:29:15 0:29:23 2650

0:29:35 0:29:38 2660

0:29:47 0:29:53 2680

0:30:08 0:30:12 2700

0:30:23 0:30:27 2710

0:30:34 0:30:40 2720

41



Waktu (menit)


0:01:15 0:02:22 250

0:03:06 0:03:10 300

0:03:22 0:03:26 320

0:03:34 0:03:48 400

0:04:13 0:04:20 420

0:04:44 0:04:48 460

0:05:13 0:05:17 500

0:05:41 0:05:48 540

0:06:07 0:06:14 600

0:06:31 0:06:35 610

0:06:57 0:07:03 620

0:07:12 0:07:17 640

0:07:26 0:07:34 650

0:07:45 0:07:56 700

0:08:03 0:08:10 710

0:08:19 0:08:28 730

0:08:34 0:08:39 760

0:08:46 0:08:51 770

0:08:57 0:09:05 830

0:09:14 0:09:18 860

0:10:08 0:10:13 910

0:10:33 0:10:38 960

0:10:52 0:10:59 980

0:11:16 0:11:25 1020

0:11:39 0:11:44 1040

0:11:55 0:12:04 1150

0:12:22 0:12:41 1200

0:12:59 0:13:08 1360

0:13:30 0:13:35 1400

0:13:54 0:14:00 1430

0:14:10 0:14:17 1510

0:14:41 0:14:48 1570

0:15:02 0:15:12 1700

0:15:29 0:15:34 1740

42



Waktu (menit)


0:15:46 0:15:53 1820

0:16:27 0:16:34 1860

0:16:45 0:16:54 1890

0:17:01 0:17:07 1900

0:17:13 0:17:25 1940

0:17:34 0:17:52 2000

0:18:13 0:18:21 2110

0:18:30 0:18:35 2150

0:18:53 0:19:00 2200

0:19:17 0:19:21 2250

0:19:33 0:19:41 2300

0:19:51 0:20:00 2370

0:20:08 0:20:13 2400

0:20:35 0:20:41 2440

0:20:56 0:21:03 2500

0:21:26 0:21:30 2580

0:21:52 0:22:00 2670

0:22:10 0:22:15 2700

0:22:39 0:22:45 2750

0:23:02 0:23:07 2770

0:23:17 0:23:27 2800

0:23:32 0:23:36 2810

0:23:48 0:23:54 2870

0:24:14 0:24:20 2890

0:24:39 0:24:44 2900

0:24:59 0:25:05 2970

0:25:16 0:25:22 2990

0:25:33 0:25:43 3060

0:25:58 0:26:04 3120

0:26:24 0:26:29 3140

0:26:52 0:26:55 3180

0:27:04 0:27:10 3200

0:27:22 0:27:30 3240

0:27:40 0:27:45 3300

43



Waktu (menit)


0:27:59 0:28:03 3310

0:28:20 0:28:30 3410

0:28:50 0:28:55 3440

0:29:05 0:29:11 3450

0:29:18 0:29:27 3480

0:29:38 0:29:41 3500

0:29:50 0:29:54 3510

0:30:00 0:30:08 3600

0:30:25 0:30:30 3640

0:30:47 0:30:58 3890

0:31:10 0:31:19 3900

0:31:42 0:31:47 4000

0:32:05 0:32:11 4100

0:32:27 0:32:33 4140

0:32:52 0:33:00 4160

44


Head 2,5 m dengan Volume Mengalami Perubahan Menjadi 140 cc.

Waktu (menit)


0:05:34 0:06:32 90

0:07:50 0:07:51 120

0:08:34 0:08:36 140

0:09:12 0:09:14 160

0:09:40 0:09:42 180

0:10:41 0:10:42 200

0:10:47 0:10:48 230

0:12:41 0:12:44 280

0:14:00 0:15:00 360

0:19:36 0:19:38 440

0:22:24 0:22:26 530

0:23:19 0:23:22 560

0:25:09 0:25:11 640

0:27:40 0:27:42 690

0:28:08 0:28:10 700

0:29:32 0:29:35 740

0:30:39 0:30:41 780

0:33:09 0:33:10 800

0:34:28 0:34:30 840

0:36:35 0:36:37 900

0:38:42 0:38:44 960

0:39:38 0:39:40 1000

45

Tabel 4.8 Data Kedua Hasil Pemompaan Pada Variasi Pipa Osilasi 3/8 inci Head

2,5 m dengan Volume Mengalami Perubahan Menjadi 140 cc.

Waktu (menit)


0:03:55 0:04:36 180

0:06:27 0:06:30 220

0:07:11 0:07:13 240

0:08:12 0:08:14 280

0:08:54 0:08:56 310

0:09:16 0:09:18 340

0:09:36 0:09:38 370

0:10:00 0:10:02 400

0:11:08 0:11:11 420

0:11:44 0:11:46 480

0:12:21 0:12:23 520

0:12:50 0:12:52 560

0:13:14 0:13:16 600

0:13:29 0:13:31 620

0:13:58 0:14:00 640

0:14:11 0:14:14 700

0:14:36 0:14:38 720

0:15:17 0:15:33 800

0:15:56 0:15:58 840

0:17:19 0:17:23 900

0:17:42 0:17:44 920

0:18:26 0:18:30 960

0:19:13 0:19:32 1050

0:20:19 0:20:25 1120

0:20:51 0:20:53 1150

0:21:42 0:21:44 1180

0:21:58 0:22:02 1210

0:22:59 0:23:02 1260

0:23:23 0:23:27 1290

0:23:49 0:23:52 1340

0:23:34 0:24:36 1380

0:25:12 0:25:15 1440

0:25:29 0:25:31 1460

0:26:12 0:26:16 1490

46

Tabel 4.8 Data Kedua Hasil Pemompaan Pada Variasi Pipa Osilasi 3/8 inci Head

2,5 m dengan Volume Mengalami Perubahan Menjadi 140 cc.

(Lanjutan)

Waktu (menit)


0:26:30 0:26:33 1530

0:27:04 0:27:06 1560

0:27:46 0:27:48 1590

0:28:31 0:28:34 1640

0:28:58 0:29:00 1660

0:29:25 0:29:27 1700

0:29:42 0:30:09 1740

0:30:30 0:30:33 1760

0:31:01 0:31:04 1780

0:32:35 0:32:40 1840

0:32:54 0:32:56 1870

0:33:10 0:33:13 1900

0:34:10 0:34:13 1940

0:34:55 0:34:58 1980

0:35:26 0:35:28 2020

0:35:51 0:36:00 2100

47



Waktu (menit)


0:02:34 0:02:46 280

0:04:02 0:04:10 340

0:04:35 0:04:38 360

0:05:22 0:05:25 370

0:05:58 0:06:02 400

0:06:21 0:06:25 440

0:06:45 0:06:55 530

0:07:07 0:07:12 580

0:07:27 0:07:31 620

0:07:43 0:07:53 740

0:08:12 0:08:15 760

0:09:05 0:09:10 830

0:09:35 0:09:49 910

0:10:20 0:10:28 980

0:10:45 0:10:57 1060

0:11:10 0:11:16 1080

0:11:40 0:11:44 1100

0:12:00 0:12:07 1140

0:12:38 0:12:42 1160

0:12:51 0:12:55 1200

0:13:07 0:13:11 1220

0:13:27 0:13:30 1240

0:13:43 0:13:52 1320

0:14:23 0:14:29 1380

0:14:42 0:14:45 1400

0:14:51 0:14:55 1440

0:15:18 0:15:21 1460

0:15:31 0:15:36 1480

0:16:46 0:16:55 1600

0:17:12 0:17:16 1640

0:17:40 0:17:45 1700

0:18:29 0:18:33 1740

0:18:48 0:18:52 1780

0:19:13 0:19:15 1800

48



(Lanjutan)

Waktu (menit)


0:19:45 0:19:51 1860

0:20:09 0:20:12 1870

0:20:27 0:20:33 1920

0:21:11 0:21:17 1960

0:21:37 0:21:40 1980

0:22:09 0:22:11 2000

0:22:21 0:22:25 2120

0:22:41 0:22:45 2140

0:23:13 0:23:23 2220

0:23:37 0:23:43 2260

0:23:54 0:23:59 2280

0:24:13 0:24:20 2340

0:24:40 0:24:45 2350

0:24:59 0:25:04 2380

0:25:24 0:25:30 2400

0:25:59 0:26:05 2450

0:26:38 0:26:43 2480

0:27:30 0:27:36 2500

0:27:45 0:27:50 2540

0:28:06 0:28:10 2560

0:28:51 0:28:56 2620

0:29:40 0:29:44 2640

0:30:00 0:30:05 2660

0:30:18 0:30:24 2720

0:30:47 0:30:54 2800

0:31:13 0:31:18 2840

0:31:22 0:31:25 2880

0:31:48 0:31:53 2920

0:32:08 0:32:13 2960

0:32:30 0:33:00 3000

49



Waktu (menit)


0:02:36 0:02:46 220

0:04:00 0:04:03 260

0:04:32 0:04:35 380

0:05:11 0:05:15 420

0:05:39 0:05:43 440

0:06:05 0:06:08 460

0:06:44 0:06:49 480

0:07:05 0:07:11 520

0:07:31 0:07:36 540

0:08:10 0:08:16 600

0:08:27 0:08:33 660

0:09:11 0:09:15 680

0:09:30 0:09:38 730

0:09:43 0:09:52 800

0:10:43 0:10:50 860

0:10:59 0:11:04 870

0:11:13 0:11:20 920

0:11:30 0:11:35 960

0:11:55 0:12:00 980

0:12:25 0:12:38 1120

0:13:10 0:13:15 1180

0:13:30 0:13:36 1240

0:13:42 0:13:47 1280

0:14:24 0:14:30 1300

0:14:40 0:14:48 1360

0:15:00 0:15:05 1380

0:15:16 0:15:30 1500

0:15:47 0:15:55 1560

0:16:00 0:16:08 1580

0:16:19 0:16:23 1620

0:16:33 0:16:37 1640

0:16:53 0:16:57 1660

0:17:10 0:17:13 1700

0:17:30 0:17:35 1720

0:17:55 0:18:00 1760

0:18:23 0:18:30 1820

0:18:55 0:19:05 1870

50



(Lanjutan)

Waktu (menit)

Air Mulai

Keluar

Air Berhenti

Keluar Volume Air Keluar (ml)

0:19:22 0:19:30 1900

0:19:40 0:19:45 1930

0:19:57 0:20:02 1950

0:20:23 0:20:29 1980

0:20:45 0:21:09 2020

0:21:34 0:21:42 2120

0:22:00 0:22:05 2140

0:22:20 0:22:26 2200

0:22:36 0:23:00 2300

0:23:15 0:23:23 2340

0:23:33 0:23:37 2380

0:24:02 0:24:10 2410

0:24:30 0:24:37 2450

0:24:57 0:25:05 2520

0:25:18 0:25:23 2550

0:25:34 0:25:41 2600

0:26:01 0:26:12 2700

0:26:43 0:26:47 2710

0:26:55 0:27:01 2740

0:27:18 0:27:24 2780

0:27:40 0:27:45 2810

0:27:52 0:27:56 2840

0:28:34 0:28:41 2900

0:28:55 0:29:00 2940

0:29:18 0:29:23 2980

0:29:42 0:29:47 3000

0:30:08 0:30:16 3060

0:30:43 0:30:50 3120

0:31:03 0:31:09 3160

0:31:25 0:31:30 3200

0:31:43 0:31:47 3220

0:32:05 0:32:10 3240

0:32:24 0:32:33 3260

0:32:39 0:32:45 3300

0:32:54 0:33:00 3340

0:33:15 0:33:25 3440

51

4.1.2. Pengambilan Data Pengujian Daya Spirtus

Pengambilan data pada pengujian daya spirtus menggunakan volume

spirtus 100 ml dengan air sebanyak 1 kg diperoleh data-data pengujian seperti

tabel 4.11.

Tabel 4.11 Data Pengujian Daya Spirtus

Waktu (menit) (detik) suhu (⁰C)

0 27,1

60 30,2

120 39,1

180 44,7

240 49,2

300 52,5

360 59,1

420 66,8

480 67,4

540 72,0

600 78,4

4.2. Perhitungan Pompa

Berikut ini adalah contoh perhitungan pada pengambilan data Tabel 4.3

Percobaan ke-I variasi head 1,8 m dengan Pipa osilasi 3/8 inci.

Perhitungan nilai Q ( debit )

Dimana besarnya volume keluaran sebesar 5980 ml , dan waktu yang diperlukan

33 menit 28 detik, sehingga debit yang dihasilkan :

Q = detik 2008

5980 mililiter

= 2.978 mililiter/menit

= 178.685 mililiter/menit

= 0.179 liter/menit

52

Daya pemompaan yang dihasilkan dapat dihitung dengan

ρ sebesar 1000 kg/m3 dan g sebesar 9,8 m/s2 :

Wp = 1000 kg/m3 . 9,8 m/s2 . 0,0000029 m3/s . 1,8 m

= 0,053 watt

Daya spritus dapat dihitung dari Tabel 4.12 Perhitungan Daya Spirtus:

Daya spritus yang dihasilkan dapat dihitung setelah diketahui mair 1 kg dan ∆T

51,3 ºC dengan Cp sebesar 4192,47 J/kg ºC melalui persamaan seperti berikut :

W spirtus ik

CkgJkg

det600

C3,51./47,4192.1 00

=

= 358,44 watt

Efisiensi pompa dapat dihitung dengan persamaan :

η pompa = watt358,44

watt0,053 x 100 %

= 0,015 %

53

4.2.1. Data Hasil Pengujian Spirtus

Tabel 4.12 Perhitungan Daya Spirtus

T (⁰C) ∆T (⁰C)

Waktu (menit) (detik) W spirtus

27,1 0 0 30,2 3,1 60 216,600 39,1 8,9 120 621,850 44,7 5,6 180 391,277 49,2 4,5 240 314,419 52,5 3,3 300 230,574 59,1 6,6 360 461,148 66,8 7,7 420 538,005 67,4 0,6 480 41,923 72,0 4,6 540 321,406 78,4 6,4 600 447,173

W spirtus total 3584,370

W spirtus rata-rata 358,440

4.2.2. Data Hasil Pengujian Pompa

Tabel 4.13 Perhitungan Pompa Variasi Pipa Osilasi 1/2 inci dengan Volume 35 cc

Percobaan ke-

Volume Air Keluar

Debit Daya pompa

η

(m) Q (liter/menit)

Wp(watt) Pompa (%)

1 1,8 0,093 0,027 0,008

2 1,8 0,086 0,025 0,007

54


Percobaan ke-

Volume Air Keluar

Debit Daya pompa

η

(m) Q (liter/menit)

Wp(watt) Pompa (%)

3 1,8 0,179 0,053 0,015

4 1,8 0,138 0,041 0,011

5 1,5 0,090 0,022 0,006

6 1,5 0,126 0,031 0,009

Tabel 4.15 Perhitungan Pompa Variasi Pipa Osilasi 3/8 inci dengan Volume

Mengalami perubahan menjadi 140 cc

Percobaan ke-

Volume Air Keluar

Debit Daya pompa

η

(m) Q (liter/menit)

Wp(watt) Pompa (%)

7 2,5 0,025 0,010 0,003

8 2,5 0,058 0,024 0,007

9 1,8 0,091 0,027 0,007

10 1,8 0,103 0,030 0,008

Selain melakukan perhitungan pada data untuk pompa menggunakan

evaporator pelat berpenampang 9 cm x 9 cm dengan volume 35 cc, juga dilakukan

perhitungan pada data untuk pompa menggunakan evaporator plat berpenampang 10

cm x 10 cm dengan volume 60 cc dan pompa menggunakan evaporator plat

berpenampang 10 cm x 10 cm dengan volume 70 cc. Sehingga diperoleh data

perhitungan pompa seperti pada tabel 4.16 sampai 4.21.

55

Gambar 4.1. Evaporator Plat Berpenampang 10 cm x 10 cm dengan Volume 60 cc

Gambar 4.2. Evaporator Plat Berpenampang 10 cm x 10 cm dengan Volume 70 cc


Volume Air Keluar Debit Daya pompa η (m) Q (liter/menit) Wp(watt) Pompa (%) 1,8 0,190 0,056 0,016

1,8 0,352 0,104 0,029

1,8 0,104 0,030 0,008

56



1,8 0,155 0,045 0,013

1,5 0,179 0,044 0,012

1.5 0,123 0,030 0,008

2,5 0,062 0,026 0,007

2,5 0,0 59 0,024 0,007

Tabel 4.18 Perhitungan Pompa Variasi Pipa Osilasi 3/8 inci dengan Volume

Mengalami Perubahan Menjadi 170 cc

Volume Air Keluar Debit Daya pompa η (m) Q (liter/menit) Wp(watt) Pompa (%)

1,8 0,090 0,026 0,007

1,8 0,122 0,036 0,010



1,8 0,029 0,009 0,002



1,8 0,122 0,036 0,010

1,5 0,175 0,043 0,012

1.5 0,206 0,051 0,014

Tabel 4.21 Perhitungan

Mengalami Perubahan Menjadi

Volume Air Keluar(m)

2,5 2,5 1,8 1,8

4.3. Pembahasan

Data yang telah didapat, akan dibandingkan dengan

ukuran yang berbeda dan

dilakukan sebelumnya.

penampang 9 cm x 9 cm.

grafik berdasarkan hasil maksimum yang didapat.

4.3.1 Hasil Maksimum Setiap Variasi yang Didapat Dengan Menggunakan

Evaporator Plat

Gambar 4.3 Hubungan Variasi

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

Da

ya

Po

mp

a (

wa

tt)

Perhitungan Pompa Variasi Pipa Osilasi 3/8 inci dengan Volume

Mengalami Perubahan Menjadi 150 cc

Volume Air Keluar Debit Daya pompa Q (liter/menit) Wp(watt) Pompa (%)

0,063 0,026

0,047 0,019

0,121 0,035

0,104 0,030

yang telah didapat, akan dibandingkan dengan evaporator bentuk atau

yang berbeda dan data hasil uji coba dari penelitian yang sudah pernah

dilakukan sebelumnya. Pada penelitian ini menggunakan evaporator 35 cc dengan

penampang 9 cm x 9 cm. Untuk mempermudah melihat perbedaan data, dibuat

grafik berdasarkan hasil maksimum yang didapat.

Hasil Maksimum Setiap Variasi yang Didapat Dengan Menggunakan

Plat 35 cc

Hubungan Variasi Head dan Pipa Osilasi dengan Daya Pompa

0.031

0.053

0.024 0.027

pipa osilasi 3/8 inci


pipa osilasi 3/8 inci dengan evaporator 140 cc

57

Osilasi 3/8 inci dengan Volume

η Pompa (%)

0,007

0,005

0,010

0,008

evaporator bentuk atau

data hasil uji coba dari penelitian yang sudah pernah

Pada penelitian ini menggunakan evaporator 35 cc dengan

mempermudah melihat perbedaan data, dibuat

Hasil Maksimum Setiap Variasi yang Didapat Dengan Menggunakan

Daya Pompa

0.030



0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

De

bit

Po

mp

a (

lite

r/m

en

it)

0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

0.012

0.014

0.016

eff

isie

nsi

po

mp

a (

%)

Hubungan Variasi Head dan Pipa Osilasi dengan D

Hubungan Variasi Head dan Pipa Osilasi dengan Efisiensi

0.126

0.179

0.058 0.093




0.009

0.015

0.007 0.008




58

Debit Pompa

Efisiensi Pompa

0.103

0.008

59

Dari Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa hasil dari daya pompa

maksimum pada pipa osilasi 3/8 inci adalah 0,053 Watt yang terdapat

pada variasi head 1,8 m. 0,031 Watt pada variasi head 1,5 dan 0,024 Watt

pada variasi head 2,5 m. Sedangkan pada variasi head 1,8 m pada pipa

osilasi 1/2 inci memiliki daya pompa 0,027 Watt. Pada variasi head 1,8 m

dengan pipa osilasi 3/8 inci setelah terjadi pengembangan atau

penggelembungan pada evaporator sehingga daya maksimum pompa yang

dihasilkan adalah 0,030 watt.

Dari Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa debit pompa maksimum pada

pipa osilasi 3/8 adalah 0,179 liter/menit yang terdapat pada variasi head

1,8 m. 0,126 liter/menit pada variasi head 1,5 m debit dan 0,058 liter/menit

pada variasi head 2,5 m. Pada pipa osilasi 1/2 dengan variasi head 1,8 m

debit maksimum yang dihasilkan sebesar 0,093 liter/menit. Pada variasi

head 1,8 m dengan pipa osilasi 3/8 inci setelah terjadi pengembangan atau

penggelembungan pada evaporator sehingga debit maksimum pompa yang

dihasilkan adalah 0,103 liter/menit.

Dari Gambar 4.5 dapat dilihat efisiensi maksimum pompa pada head

3/8 adalah 0,015 % yang terdapat pada variasi head 1,8 m. 0,009 % pada

variasi head 1,5 m dan 0,007 % pada variasi head 2,5 m. Untuk variasi

head 1,8 m pada pipa osilasi 1/2 inci menghasilkan efisiensi maksimum

sebesar 0,008%. Pada variasi head 1,8 m dengan pipa osilasi 3/8 inci

setelah terjadi pengembangan atau penggelembungan pada evaporator

sehingga efisiensi maksimum pompa yang dihasilkan adalah 0,008 %.

60

Dari hasil percobaan dapat diketahui bahwa pengujian dengan pipa

osilasi 3/8 menghasilkan daya pompa, debit pompa dan efisiensi pompa

yang lebih baik daripada pipa osilasi 3/8 inci. Hal ini dikarenakan

frekuensi osilasi pada pipa osilasi 3/8 lebih banyak sehingga tekanan yang

dihasilkan besar dan volume air yang keluar lebih banyak. Pada head 1,8

m menghasilkan daya pompa, debit pompa dan efisiensi pompa yang lebih

baik daripada head 1,5m dan 2,5 m karena pada head 1,8 frekuensi

osilasinya lebih banyak sehingga tekanan yang dihasilkan besar dan

volume air yang keluar banyak. Dari hasil percobaan ini terjadi penurunan

dari kerja pompa karena evaporator mengalami pengembangan atau

penggelembungan yang menyebabkan volume dari evaporator bertambah.

Hal ini akan berpengaruh terhadap lamanya uap bertekanan yang

dihasilkan yang menyebabkan frekuensi osilasi menjadi sedikit sehingga

volume air yang dihasilkan menjadi lebih sedikit.

61

4.3.2. Perbandingan Evaporator Plat 35 cc dengan Evaporator Jenis

Lain.

a. Evaporator Plat 60 cc

Pada evaporator plat 60 cc dengan luas penampang 10 cm x 10 cm

ini pengelasan terdapat pada kedua sisi atas evaporator yang dibuat dari

plat dengan cara dilipat. Seperti yang terlihat pada Gambar 4.6. Data hasil

penelitian terdapat pada Tabel 4.16 sampai Tabel 4.18. Dari hasil data

penelitian yang diperoleh maka perbandingan antara antara evaporator plat

35 cc dengan evaporator plat 60 cc dapat dilihat pada Gambar 4.7 sampai

Gambar 4.9.

Gambar 4.6. Gambar Evaporator Plat 60 cc

Gambar 4.7. Hubungan Plat 60 cc

Gambar 4.8. Hubungan

Plat 60 cc

0.031

0.044

0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120D

ay

a P

om

pa

(w

att

)

0.126

0.179

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

De

bit

Po

mp

a (

lite

r/m

en

it)

Hubungan Daya Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan60 cc

Hubungan Debit Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan

60 cc

0.053

0.024

0.027

0.030

0.044

0.084

0.026

0.104

0.036

0.179

0.058

0.093

0.103

0.179

0.285

0.062

0.352

0.122

62

35 cc dengan Evaporator


evaporator 35 cc

evaporator 60 cc

evaporator 35 cc

evaporator 60 cc


Evaporator

Tabel 4.22 Perbandingan Evaporator

Eva

po

rato

r 3

5 c

c head 1,5 m

head 1,8 m

head 2,5 m

head 1,8 pipa osilasi

1/2

volume evaporator

menjadi 140 cc E

vap

ora

tor

60

cc

head 1,5 m

head 1,8 m

head 2,5 m


1/2

volume evaporator

menjadi 170 cc

0.009

0.012

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

0.035E

fisi

en

si P

om

pa

(%

)

Hubungan Efisiensi Pompa Evaporator Plat

Evaporator Plat 60 cc

Perbandingan Evaporator Plat 35 cc dengan Evaporator

Hasil Maksimum

Daya

Pompa

(watt)

Debit pompa

(liter/menit) Efisiensi Pompa (%)

head 1,5 m 0.031 0.126

head 1,8 m 0.053 0.179

head 2,5 m 0.024 0.058


1/2 0.027 0.093

evaporator

menjadi 140 cc 0.03 0.103

head 1,5 m 0.044 0.179

head 1,8 m 0.084 0.285

head 2,5 m 0.026 0.062


1/2

0.104 0.352

volume evaporator

menjadi 170 cc 0.036 0.122

0.015

0.007

0.008

0.008

0.012

0.023

0.007

0.029

0.010

evaporator 35 cc

evaporator 60 cc

63

Plat 35 cc dengan

35 cc dengan Evaporator Plat 60 cc

Efisiensi Pompa (%)

0.009

0.015

0.007

0.008

0.008

0.051

0.023

0.007

0.029

0.01

evaporator 35 cc

evaporator 60 cc

64

Dari Tabel 4.22 diatas dapat dilihat bahwa evaporator plat 60 cc

lebih baik dibandingkan dengan evaporator plat 35 cc. Hal ini dikarenakan pada

kedua sisi atas evaporator 60 cc dilas sehingga evaporator lebih kuat dan tidak

mudah rusak.

b. Evaporator Plat 70 cc

Pada evaporator plat kedua ini pengelasan dilakukan pada keempat

sisi evaporator yang dibuat dari plat tembaga dengan penampang 10 cm x

10 cm dan volume 70 cc. Seperti yang terlihat pada Gambar 4.6. Hasil dari

percobaan ini dapat dilihat dari Tabel 4.19 sampai dengan Tabel 4.21. Dari

hasil data penelitian yang diperoleh maka perbandingan antara antara

evaporator plat 35 cc dengan evaporator plat 60 cc dapat dilihat pada

Gambar 4.11 sampai Gambar 4.13.

Gambar 4.10. Gambar Evaporator Plat 70 cc


Plat 70 cc


Plat 70 cc

0.031

0.051

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060D

ay

a P

om

pa

(w

att

)

0.126

0.206

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

De

bit

Po

mp

a (

lite

r/m

en

it)

Hubungan Daya Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan

70 cc

Hubungan Debit Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan

70 cc

0.053

0.024

0.0270.030

0.051

0.038

0.026

0.009

0.009

0.179

0.058

0.0930.103

0.206

0.129

0.063 0.032 0.032

65



evaporator 35 cc

evaporator 70 cc

evaporator 35 cc

evaporator 70 cc


Evaporator

Tabel 4.23 Perbandingan Evaporator

Eva

po

rato

r 3

5 c

c head 1,5 m

head 1,8 m

head 2,5 m

head 1,8 pipa

osilasi 1/2

volume evaporator

menjadi 140 cc E

vap

ora

tor

70

cc

head 1,5 m

head 1,8 m

head 2,5 m

head 1,8 pipa

osilasi 1/2

volume evaporator

menjadi 160 cc

0.009

0.014

0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

0.012

0.014

0.016

Efi

sie

nsi

Po

mp

a (

%)


Evaporator Plat 70 cc

Perbandingan Evaporator Plat 35 cc dengan Evaporator

Hasil Maksimum

Daya Pompa

(watt)

Debit pompa

(liter/menit)

Efisiensi Pompa

head 1,5 m 0.031 0.126

head 1,8 m 0.053 0.179

head 2,5 m 0.024 0.058

head 1,8 pipa

osilasi 1/2 0.027 0.093

volume evaporator

menjadi 140 cc 0.03 0.103

head 1,5 m 0.051 0.206

head 1,8 m 0.038 0.129

head 2,5 m 0.026 0.063

head 1,8 pipa

osilasi 1/2

0.009 0.032

volume evaporator

menjadi 160 cc 0.009 0.032

0.015

0.007

0.008 0.008

0.014

0.011

0.007

0.0030.003

evaporator 35 cc

evaporator 70 cc

66

Plat 35 cc dengan

35 cc dengan Evaporator Plat 70 cc

Efisiensi Pompa

(%)

0.009

0.015

0.007

0.008

0.008

0.014

0.011

0.007

0.003

0.003

evaporator 35 cc

evaporator 70 cc

67

Dari Tabel 4.23 diatas dapat dilihat bahwa evaporator plat 60 cc

lebih baik dibandingkan dengan evaporator plat 35 cc pada head 1,5 m dan 2,5 m

dengan pipa osilasi 3/8 inci. Pada evaporator 70 cc terjadi penurunan dari kerja

pompa. Penurunan dari kerja pompa pada evaporator plat 60 cc disebabkan karena

setiap sisi dari evaporator dilas yang menyebabkan sisi-sisinya menjadi lebih

kaku. Secara keseluran evaporator plat 35 cc lebih optimal daripada evaporator

plat 70 cc karena evaporator plat 35 cc frekuensi osilasi yang terjadi lebih konstan

daripada evaporator plat 70 cc.

c. Evaporator 44 cc (Pipa Tunggal)

Pada penelitian ini membandingakan daya pompa, debit pompa dan

efisiensi pompa antara evaporator plat 35 cc dengan evaporator 44 cc (pipa

tunggal) pada head 1,5 m. Hal ini dikarenakan pada penelitian mengunakan

evaporator 44 cc (pipa tunggal) variasi yang digunakan adalah variasi bukaan

kran. Evaporator 44 cc (pipa tunggal) terbuat dari pipa tembaga seperti pada

Gambar 4.14. Hasil dari perbandingan antara evaporator plat 35 cc dengan

evaporator 44 cc (pipa tunggal) dapat dilihat dari Gambar 4.15 sampai Gambar

4.17.

68

Gambar 4.14. Gambar Evaporator 44 cc (Pipa Tunggal)

Gambar 4.15. Hubungan Daya Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan Evaporator

44 cc (Pipa Tunggal)

( Sumber : Tugas Akhir Pompa Air Energi Termal dengan Evaporator 44 CC dan Pemanas 78 Watt oleh Triyono Setiyo Nugroho)

0.031

0.073

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

Da

ya

Po

mp

a (

wa

tt)

evaporator 35 cc

evaporator 44 cc (pipa

tunggal)

69

Gambar 4.16. Hubungan Debit Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan Evaporator

44 cc (Pipa Tunggal)


Gambar 4.17. Hubungan Efisiensi Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan

Evaporator 44 cc (Pipa Tunggal)


0.126

0.299

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

De

bit

Po

mp

a (

lite

r/m

en

it)

evaporator 35 cc


tunggal)

0.009

0.094

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

Efi

sie

nsi

Po

mp

a (

%)

evaporator 35 cc


tunggal)

70

Dari Gambar 4.15 daya pompa yang dihasilkan evaporator 44 cc

(pipa tunggal) adalah 0,073 watt sedangkan yang dihasilkan evaporator

Plat 35 cc adalah 0,031 watt.

Dari Gambar 4.16 debit pompa yang dihasilkan evaporator 44 cc

(pipa tunggal) adalah 0,299 liter/menit sedangkan yang dihasilkan

evaporator Plat 35 cc adalah 0,126 liter/menit.

Dari Gambar 4.15 efisiensi pompa yang dihasilkan evaporator 44

cc (pipa tunggal) adalah 0,094 % sedangkan yang dihasilkan evaporator

Plat 35 cc adalah 0,009 %.

Evaporator 44 cc (pipa tunggal) lebih baik bila dibandingkan

dengan evaporator Plat 35 cc karena pada evaporator 44 cc (pipa tunggal)

rugi-rugi gesekan lebih kecil bila dibandingkan dengan evaporator Plat 35

cc. Pada evaporator 35 cc setelah percobaan volume evaporator menjadi

bertambah sehingga berpengaruh terhadap hasil kerja pompa, karena

apabila terus menerus digunakan maka volume dari evaporator akan

bertambah semakin besar yang mengakibatkan tekanan yang dihasilkan

oleh evaporator menjadi semakin kecil sehingga hasil dari pemompaan

menjadi sedikit.

71

d. Evaporator 135 cc (Dua Pipa Pararel)

Pada penelitian ini membandingakan daya pompa, debit pompa dan

efisiensi pompa antara evaporator plat 35 cc dengan evaporator 135 cc (dua pipa

pararel). Evaporator 135 cc (dua pipa pararel) terbuat dari pipa tembaga seperti

pada Gambar 4.18. Hasil dari perbandingan antara evaporator 35 cc dengan

evaporator 135 cc (dua pipa pararel) dapat dilihat dari Gambar 4.19 sampai

Gambar 4.21.

Gambar 4.18. Gambar Evaporator 44 cc (Pipa Tunggal)


135 cc (Dua Pipa Pararel)

( Sumber : Evaporator




0.031

0.132

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16D

ay

a P

om

pa

(w

att

)

0.126

0.539

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

De

bit

Po

mp

a (

lite

r/m

en

it)

Hubungan Daya Pompa Evaporator Plat 35 cc dengan Evaporator


Sumber : Tugas Akhir Pompa Air Energi Termal menggunakanEvaporator Dua Pipa Pararel oleh Sukmarta Putra

Hubungan Debit Pompa Plat Evaporator 35 cc dengan Evaporator



0.053

0.024

0.027

0.1320.124

0.151

0.109

evaporator 35 cc

evaporator 135 cc (dua pipa

pararel)

0.1790.058

0.093

0.539

0.423

0.370 0.369evaporator 35 cc

evaporator 135 cc (dua

pipa pararel)

72


menggunakan Dua Pipa Pararel oleh Sukmarta Putra)

Evaporator 35 cc dengan Evaporator


evaporator 35 cc


evaporator 35 cc

evaporator 135 cc (dua

pipa pararel)


Evaporator 135 cc


Tabel 4.24 Perbandingan Evaporator 35 cc dengan Evaporator

Pararel)

eva

po

rato

r 3

5 c

c

head 1,5 m

head 1,8 m

head 2,5 m


1/2

eva

po

rato

r 1

35

cc (

du

a p

ipa

pa

rare

l)

head 1,5 m

head 1,8 m

head 2,5 m


1/2

0.009

0.027

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

Efi

sie

nsi

Po

mp

a (

%)


Evaporator 135 cc (Dua Pipa Pararel)


Perbandingan Evaporator 35 cc dengan Evaporator 135

Pararel)

Daya

Pompa

(watt)

Debit pompa

(liter/menit)

Efisiensi

Pompa (%)

head 1,5 m 0.031 0.126

head 1,8 m 0.053 0.179

head 2,5 m 0.024 0.058


1/2 0.027 0.093 0.008

head 1,5 m 0.132 0.539 0.027

head 1,8 m 0.124 0.423 0.025

head 2,5 m 0.151 0.370 0.031


1/2 0.109 0.369 0.022

0.0150.007

0.008

0.0270.025

0.031

0.022

evaporator 35 cc


pararel)

73

Plat 35 cc dengan


135 cc (Dua Pipa

Efisiensi

Pompa (%)

0.009

0.015

0.007

0.008

0.027

0.025

0.031

0.022

evaporator 35 cc


74

Dari Tabel 4.24 dapat dilihat bahwa evaporator 44 cc (pipa tunggal)

lebih baik bila dibandingkan dengan evaporator plat 35 cc karena pada evaporator

135 cc (dua pipa pararel) rugi-rugi gesekan lebih kecil bila dibandingkan dengan

evaporator plat 35 cc. Pada evaporator plat 35 cc setelah percobaan volume

evaporator menjadi bertambah sehingga berpengaruh terhadap hasil kerja pompa,

karena apabila terus menerus digunakan maka volume dari evaporator akan

bertambah semakin besar yang mengakibatkan tekanan yang dihasilkan oleh

evaporator menjadi semakin kecil sehingga hasil dari pemompaan menjadi sedikit.

4.4. Model Pompa yang Pernah Dibuat

Pada penelitian pompa energi termal ini evaporator yang telah dibuat tidak

hanya yang berpenampang kotak saja. Berikut ini adalah bentuk atau model

evaporator yang telah yang telah dibuat:

a. Model Pertama

Pada model pertama evaporator dirancang dengan bentuk spiral dari

bahan tembaga. Karena sifat tembaga yang lunak, tembaga mengalami

kerusakan saat dilakukan pengerolan. Dengan hasil ini, pengerjaan

pertama dianggap gagal.

b. Model Kedua

Pada model kedua evaporator juga dirancang dengan bentuk

spiral dari bahan stainless steel. Pipa stainless steel tidak mengalami

kerusakan saat dilakukan pengerolan, sehingga bentuk atau rancangan

berhasil dibuat. Selanjutnya dilakukan pengujian dengan menggunakan

75

kompor minyak sebagai sumber panas. Hingga pipa berwarna merah

menyala karena terlalu panas, air yang keluar melalui saluran

pembuangan hanya sedikit. Dengan hasil ini, pengerjaan kedua juga

dianggap gagal.

c. Model Ketiga

Karena model spiral dianggap gagal, maka mencoba alternatif

lain dengan membuat evaporator dengan model kotak pipih dengan

ukuran 70 mm x 70 mm x 3 mm. Pompa dibuat dari bahan tembaga,

dengan pertimbangan tembaga merupakan bahan yang memiliki nilai

konduktifitas yang tinggi. Evaporator berasal dari plat tembaga dengan

tebal 0,5 mm, kemudian plat tersebut ditekuk dengan bantuan plat besi

yang lebih tebal. Selanjutnya tiap sisi plat dilas, dan terakhir pada salah

satu sisi plat dilas pipa tembaga tepat di tengahnya.

Gambar 4.21. Evaporator dengan dimensi 70 mm x 70 mm x 3 mm

76

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Telah berhasil dibuat pompa air energi termal menggunakan

evaporator jenis pulse jet pump .

2. Daya pompa (Wp) maksimum adalah 0,053 Watt pada variasi

ketinggian head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

3. Debit (Q) maksimum adalah 0.179 liter/menit pada variasi

ketinggian head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

4. Efisiensi pompa (ηpompa) maksimum adalah 0,015 % pada variasi

head 1,8 m dan diameter selang osilasi 3/8 inci.

5. Pompa menggunakan evaporator plat 60 cc memiliki daya, debit

dan efisiensi yang lebih baik bila dibandingkan dengan pompa

menggunakan evaporator plat 35 cc.

6. Pompa menggunakan evaporator plat 35 cc lebih baik bila

dibandingkan dengan pompa menggunakan evaporator plat 70 cc

karena evaporator plat 35 cc frekuensi osilasi yang terjadi lebih

konstan daripada evaporator plat 70 cc.

7. Pompa menggunakan evaporator plat 44 cc (pipa tunggal) memiliki

debit, daya, dan efisiensi yang lebih baik bila dibandingkan dengan

pompa menggunakan evaporator plat 35 cc.

77

8. Pompa menggunakan evaporator plat 135 cc (dua pipa pararel)

memiliki debit, daya, dan efisiensi yang lebih baik bila

dibandingkan dengan pompa menggunaka evaporator plat 35 cc.

5.2 Saran

1. Dalam pembuatan evaporator sebaiknya menggunakan plat yang

lebih tebal dari plat 0,5 mm agar volume evaporator tidak cepat

bertambah atau menggelembung yang akan berpengaruh terhadap

volume air yang keluar.

2. Evaporator dibuat dengan model kerucut karena rugi-rugi gesekan

lebih kecil bila dibandingkan dengan evaporator model kotak.

78

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

Putra, Sukmarta. 2010. Pompa Air Energi Termal dengan Evaporator 2 Pipa

Pararel, Tugas Akhir, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.

Setiyo Nugroho,, Triyono. 2009. Pompa Air Energi Termal dengan Evaporator

44 CC dan Pemanas 78 Watt, Tugas Akhir, Yogyakarta: Universitas Sanata

Dharma.

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

Liquid-Piston Engines . Pages 1-3

Suhanto, Mohammad. 2009. Pompa Air Energi Termal dengan Evaporator 39 CC

dan Pemanas 266 Watt, Tugas Akhir, Yogyakarta: Universitas Sanata

Dharma.

Sukoto, Leo. 2010. Pompa Air Energi Termal dengan Evaporator 4 Pipa Pararel,

Tugas Akhir, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.

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

79

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.

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.

V. Giles, Ranald. 1986. Mekanika Fluida dan Hidraulika, Jakarta: Erlangga.

Venti Yoanita, Yulia. 2009. Karakteristik Kolektor Surya CPC Untuk Pompa Air

Energi Termal Menggunakan Pompa Rendam, Tugas Akhir, Yogyakarta:

Universitas Sanata Dharma.

80

LAMPIRAN

Pompa Air Energi Termal

81

Jenis Variasi

Kran Pengatur Selang Osilasi

2,5 m

1,8 m

1,5

1/2 Inci

3/8 Inci

82

Katup Hisap Katup Tekan

Gelas Ukur Bak Penampung

83

Gelas Ukur Spirtus dan Spirtus Kotak Pembakaran

Evaporator Sebelum Percobaan Evaporator Sebelum Percobaan

Tampak Atas Tampak Samping

84

Evaporator 35 cc Evaporator Rusak

Evaporator Bentuk Spiral Evaporator Bentuk Spiral Tampak Atas

Termokopel

pompa air energi termal menggunakan evaporator...

Documents