proposal kolaborasi dosen mahasiswa

42
USULAN PENELITIAN RANCANG BANGUN ALAT PENYEDIA AIR BERSIH UNTUK KONDISI DARURAT BANJIR Diusulkan oleh: Dosen Pembimbing Sugili Putra, S.T, M.Sc (19671130 199001 1 001) Anggota Tim Rizky Anugrah Putra (011100300) Julian Fajarianto (011100289) Pandu Dwi Cahya Perkasa (011100294) Rida Ferliana (011100296) Giezzela (01100287) Andri Saputra (011100283) TEKNOKIMIA NUKLIR SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL 2014

Upload: weins-gemerlap

Post on 25-Nov-2015

76 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

begitu memang yang sering di utarakan oleh dosen bila

TRANSCRIPT

  • USULAN PENELITIAN

    RANCANG BANGUN ALAT PENYEDIA AIR BERSIH UNTUK KONDISI

    DARURAT BANJIR

    Diusulkan oleh:

    Dosen Pembimbing

    Sugili Putra, S.T, M.Sc (19671130 199001 1 001)

    Anggota Tim

    Rizky Anugrah Putra (011100300)

    Julian Fajarianto (011100289)

    Pandu Dwi Cahya Perkasa (011100294)

    Rida Ferliana (011100296)

    Giezzela (01100287)

    Andri Saputra (011100283)

    TEKNOKIMIA NUKLIR

    SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR

    BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL

    2014

  • LEMBAR PENGESAHAN

    USULAN PENELITIAN

    1. Judul Penelitian : Rancang Bangun Alat Penyedia Listrik dan Air Bersih untuk Kondisi Darurat Banjir

    2. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap : Rizky Anugrah b. NIM : 011100300 c. Program Studi : Teknokimia Nuklir d. Jurusan : Teknokimia Nuklir e. Universitas/Institut : STTN-BATAN f. Alamat : Sombomerten, Maguwoharjo, Depok,

    Sleman, Yogyakarta

    g. No. HP : 087858789629

    3. Anggota Dalam Kampus

    Anggota I a. Nama Lengkap/NIM : Julian Fajarianto / 011100289

    b. Jurusan/ Prodi : Teknokimia Nuklir

    c. No. HP : 082184733523

    Anggota II a. Nama Lengkap/NIM : Pandu Dwi Cahya Perkasa / 011100294

    b. Jurusan/ Prodi : Teknokimia Nuklir

    c. No. HP : 085736742743

    Anggota III a. Nama Lengkap/NIM : Rida Ferliana / 011100296

    b. Jurusan/ Prodi : Teknokimia Nuklir

    c. No. HP : 085369533951

    Anggota IV a. Nama Lengkap/NIM : Giezzela / 011100287

    b. Jurusan/ Prodi : Teknokimia Nuklir

    c. No. HP : 085769116503

    Anggota V a. Nama Lengkap/NIM : Andri Saputra / 011100283

    b. Jurusan/ Prodi : Teknokimia Nuklir

    c. Alamat Rumah /HP /E-mail : 08982108041

    4. Anggota Luar Kampus (Pendukung) a. Nama Lengkap : Iwan Rahmat

    b. Universitas : Sekolah Tinggi Teknologi Nasional

    c. NIM : 210009033

    c. Jurusan : Teknik Mesin

    d. No. HP : 089650341084

  • RANCANG BANGUN ALAT PENYEDIA AIR BERSIH UNTUK KONDISI

    DARURAT BANJIR

    R.A.Putra1, J.Fajarianto

    1, Pandu.D.C.P

    1, Rida.F

    1, Giezzela

    1, Andri Saputra

    1, Iwan Rahmat

    2

    1. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional

    2. Sekolah Tinggi Teknologi Nasional

    ABSTRAK

    RANCANG BANGUN ALAT PENYEDIA AIR BERSIH UNTUK KONDISI

    DARURAT BANJIR. Air merupakan unsur utama bagi kehidupan manusia dan makhluk

    hiduplainnya. Sebagian besar penduduk dunia terutama di negara-negara berkembang

    menderita berbagai penyakit akibat kekurangan air atau oleh air yang tercemar. Menurut

    Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), dua miliar orang kini menyandang risiko menderita

    penyakit perut (diare) yang disebabkan oleh air dan makanan. Salah satu upaya untuk

    penyediaan air adalah dengan memanfaatkan distilator tenaga surya (solar energy).

    Pemanfaatan tenaga surya untuk destilasi air kotor menjadi air bersih (layak konsumsi)

    merupakan bentuk pemanfaatan energi alternatif. Pemanfaatan energi alternatif merupakan

    suatu bentuk pengamalan UUPLH No.23 Tahun 1997, khususnya pasal 4 huruf e yang

    berbunyi " Sasaran pengelolaan lingkungan hidup adalah terkendalinya pemanfaatan

    sumberdaya secara bijaksana". Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh data

    kemampuan destilator tenaga surya dalam memproduksi air tawar dari air laut, meliputi

    data kuantitas, kualitas, jumlah orang yang dapat dilayani dan efisiensi destilator.model

    penelitian yang digunakan adalah melakukan perancangan alat destilasi dengan

    memanfaatkan tenaga surya, dan melakukan analisis unjuk kerja alat yang telah dibuat.

    Sampel berasal dari air yang kotor (tidak layak konsumsi) yang diambil dari sekitar kampus

    STTN-BATAN Yogyakarta. Penelitian ini dilakukan selama 6 (enam) bulan mulai dari Mei

    hingga November. Dari penelitian ini diharapkan nantinya suatu daerah yang kekurangan

    sumber air bersih (layak konsumsi), dapat terbantu dengan memanfaatkan alat ini. Selain itu

    daerah paska bencana terutama bencana banjir yang notabene kesulitan dalam hal

    ketersediaan air bersih, dapat juga memanfaatkan alat ini.

  • BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar belakang

    Sejak penghujung tahun 2013, berbagai bencana melanda sejumlah wilayah

    Indonesia mulai dari banjir, longsor, angin puting beliung, gelombang laut yang tinggi,

    hingga gunung meletus. Musibah ini ternyata belum berakhir hingga awal tahun 2014,

    bahkan berpotensi masih akan terus terjadi. Contohnya bencana banjir yang masih terus

    terjadi, bahkan terus meluas. Pada awal Maret 2014, berdasarkan tempo.co, pemukiman

    warga di bantaran Kali Ciliwung di Kampung Pulo, Kampung Melayu, Jatinegara, Jakarta

    Timur, kembali terendam banjir. Banjir merupakan bencana tahunan yang menimpa wilayah

    Indonesia terutama melanda kota metropolitan, Jakarta. Walaupun banjir mendatangkan air

    yang melimpah ruah namun bencana banjir sendiri menyebabkan kurangnya pasokan air

    bersih. Hal ini disebabkan oleh air yang dibawa banjir dicemari oleh sampah dan limbah

    lainnya. Selain itu di wilayah banjir sering terjadinya pemadaman listrik. Listrik yang telah

    menjadi kebutuhan sehari-hari harus dipadamkan oleh pihak PLN. Hal ini bertujuan agar

    tidak terjadinya konsleting karena tingginya air/luapan banjir.

    Banjir seperti menjadi suatu bencana yang sudah biasa terjadi. Hal ini tampak dari

    warga Jakarta yang sudah terbiasa dengan bencana ini. Bahkan mereka tetap tinggal dan

    menetap di daerah rawan banjir dengan alasan sulitnya mencari tempat tinggal di daerah kota

    besar tersebut. Walaupun banjir kali ini lebih terkendali dibanding tahun 2012 seperti apa

    yang disampaikan wakil Gubernur DKI, Basuki Tjahaja namun masih ada sejumlah daerah

    seperti Daan Mogot, Jalan Panjang, dan Angke yang belum bisa terbebas dari banjir. Hal ini

    disebabkan oleh belum selesainya proyek normalisasi kali. Untuk menyukseskan proyek

    normalisasi, pemerintah merelokasi warga ke rumah susun sederhana sewa (rusunawa).

    Hingga saat ini Kementerian Pekerjaan Umum bersama Pemerintah Provinsi DKI Jakarta

    sedang menyusun program bersama di bidang permukiman yang dalam hal ini salah satunya

    adalah pembangunan rusunawa. Hal ini sekaligus mendukung upaya menanggulangi banjir

    jangka panjang.

    Permasalahan yang timbul adalah banyak warga yang tidak mau direklokasi dengan

    alasan bahwa mereka masih harus menyewa rumah susun tersebut. Harga sewa rumah susun

    yang bisa dibilang murah masih belum setimpal dibanding dengan rumah milik mereka

    sendiri. Selain itu biaya sewa rumah susun masih belum termasuk biaya listrik yang mereka

    keluarkan setiap bulannya. Mereka bersedia direlokasi untuk proyek normalisasi asalkan

    diberikan ganti rugi yang setimpal apabila ada penggusuran.

    Oleh sebab itu, kami ingin melakukan proyek penelitian yang kami konsepkan

    terlebih dahulu pada kawasan rumah susun. Kami merasa perlu untuk melakukan penelitian

    yang berjudul Rancang Bangun Alat Penyedia Air Bersih Untuk Kondisi Darurat Banjir

    demi kesejahteraan masyarakat dan tersukseskannya proyek normalisasi kali. Proyek yang

    ingin kami lakukan berbasis pemanfaatan bencana banjir itu sendiri. Secara garis besar,

    proyek ini dilakukan dengan mengolah air banjir menggunakan teknologi Multi Stage Flash

  • (MSF) Destilation sehingga diperoleh air bersih untuk keperluan rumah tangga seperti MCK,

    air minum dan keperluan memasak. Kemudian uap yang dihasilkan dari MSF dapat

    digunakan untuk pembangkit listrik yang kami sebut Net Zero Energy Building Saat terjadi

    pemadaman listrik, warga dapat menggunakan listrik yang berasal dari teknologi ini. Selain

    itu, listrik yang dihasilkan ini juga dapat digunakan untuk menekan konsumsi listrik negara.

    Misalnya saja, listrik dengan teknologi ini baru digunakan pada jam tinggi pemakaian listrik

    yaitu dari pukul 17.00 0500. Dengan demikian konsumsi listrik dari PLN dapat dikurangi

    sehingga biaya pengeluaran rumah susun lebih rendah.

    Kami berharap semoga proyek ini dapat terealisasikan dan dapat membantu

    menyelesaikan masalah yang ada. Selain itu, kami memohon bantuan, dukungan, dan

    bimbingan dari berbagai pihak agar proyek ini bisa berjalan dengan baik. Mari kita bantu

    sedikit problema yang tak kurun selesai ini. Karena kami yakin dengan sedikit perubahan dan

    penyelesaian masalah kecil dapat membantu menyelesaikan masalah yang lebih besar.

    1.2. Rumusan masalah

    1. Berapa daya yang dihasilkan oleh turbo jet engine?

    2. Berapa jumlah energi mekanik yang dapat di konversikan pada unit generator untuk

    menghasilkan listrik?

    3. Berapa jumlah energi panas yang dapat digunakan sebagai unit pengolahan air dengan

    sistem multi stage flash?

    4. Berapa persen unjuk kerja alat setiap kali beroperasi?

    5. Berapa jumah orang maksimum yang dapat terpenuhi kebutuhan air dan listrik setiap

    harinya?

    1.3 Tujuan penelitian

    Memperoleh data kemampuan alat desalinasi air dan penghasil listrik mandiri berbasis

    micro jet engine portable

    1. Jumlah air bersih yang dapat diproduksi oleh alat air desalinasi air dan penghasil

    listrik mandiri berbasis micro jet engine portable (L/hari)

    2. Kualitas air yang diproduksi oleh desalinasi air dan penghasil listrik mandiri

    berbasis micro jet engine portable (layak konsumsi atau tidak)

    3. Jumlah listrik yang dihasilkan oleh alat desalinasi air dan penghasil listrik

    mandiri berbasis micro jet engine portable.

    4. Besaran efisiensi desalinasi air dan penghasil listrik mandiri berbasis (%)

    5. Jumah orang maksimum yang dapat terpenuhi kebutuhan air dan listrik setiap

    harinya

  • 1.4 Manfaat Penelitian

    Alat ini mempunyai beberapa manfaat yang dapat diperoleh, antara lain:

    1.4.1 Untuk Mahasiswa

    Dengan adanya alat ini, mahasiswa dapat menambah atau memperdalam

    pengetahuannya dalam hal pengolahan air dan alternatif pemenuhan energi listrik

    secara mandiri.

    1.4.2 Untuk Masyarakat

    1. Dengan adanya alat ini makadapat membantu masyarakat dalam memenuhi

    kebutuhan terhadap air bersih dan listrik secara mandiri terutama untuk

    kondisi darurat banjir

    2. Alat ini dapat diaplikasikan untuk daerah pesisir yang terpencil

  • BAB II

    STUDI PUSTAKA

    2.1. Pengertian Gas Tubine

    Turbin gas merupakan mesin penggerak mula yang menggunakan udara sebagai fluida kerja.

    Udara ini lalu akan melewati kompresor sehingga tekanannya meningkat. Selanjutnya, udara

    bertekanan ini digunakan sebagai udara pembakaran, sehingga temperatur udara akan

    meningkat setelah terjadi pembakaran, dimana gas hasil pembakaran akan menggerakkan turbin, dan akan

    berulang secara kontinu. Pada sistem turbin gas, kompresor dan turbin berada dalam satu

    poros. Gas hasil ekspansi turbin akan daya yang lebih besar, dapat digunakan untuk

    menggerakan poros lain ataupun digunakan untuk keperluan lain, seperti pembangkit daya,

    penggerak dan lain-lain.

    Turbin Gas terdiri dari tiga komponen utama, yaitu: kompresor (compressor ), ruang

    bakar (combustion chamber ), dan turbin (turbine). Skema sederhana pada sistem turbin gas

    ditunjukkan pada gambar 1.

    Gambar 1. Skematik Turbin Gas

    2.1.1 Prinsip Kerja Gas Turbine

    Udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet). Kompresor

    berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, sehingga temperatur udara

    juga meningkat. Kemudian udara bertekanan ini masuk ke dalam ruang bakar. Di dalam

    ruang bakar dilakukan proses pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan dan

    bahan bakar. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan

  • sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil

    pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk

    mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas

    tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti

    generator listrik, dan lain-lain. Setelah melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar

    melalui saluran buang (exhaust). Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistem turbin

    gas adalah sebagai berikut:

    Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan

    Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan ke dalam ruang bakar dengan

    udara kemudian di bakar.

    Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui

    nozel (nozzle).

    Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran

    pembuangan.

    Pada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, tetap terjadi kerugiankerugian yang

    dapat menyebabkan turunnya daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan berakibat pada

    menurunnya performa turbin gas itu sendiri. Kerugian-kerugian tersebut dapat terjadi pada

    ketiga komponen sistem turbin gas. Sebab-sebab terjadinya kerugian antara lain:

    Adanya gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan (pressure

    losses) di ruang bakar.

    Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan terjadinya

    gesekan antara bantalan turbin dengan angin.

    Berubahnya nilai Cp dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperatur dan

    perubahan komposisi kimia dari fluida kerja.

    Adanya mechanical loss, dsb.

    2.1.2 Siklus Kerja Gas Turbine

    Turbin gas beroperasi dengan menggunakan siklus termodinamika Brayton.Siklus

    ideal Brayton memenuhi Hukum I Termodinamika, dimana diasumsikan tidak terjadi

    perubahan pada energi kinetik dan potensial,

  • Gambar 2. Siklus Brayton

    2.1.3 Macam-macam Gas turbine

    2.1.3.1 Turbo prop engine

    Pada awal perkembangan mesin, umumnya pesawat komersial menggunakan

    sistem penggerak turbo propeller atau yang biasa disebut dengan turbo prop. Jenis

    turbo prop memiliki sistem tidak jauh berbeda dengan turbo jet, akan tetapi energi

    (thrust) dihasilkan oleh putaran propeller sebesar 85 %, dimana putaran propeller ini

    digerakkan oleh turbin yang menerima ekspansi energi dari hasil pembakaran, sisanya

    15 % menjadi exhaust jet thrust (hot gas)

    2.1.3.2 Turbo jet engine

    Pengembangan mesin penggerak pesawat mengalami kemajuan sangat pesat

    dengan dikembangkannya mesin jenis turbo jet , di mana propeller yang berfungsi

    untuk menghisap udara dan menghasilkan gaya dorong digantikan dengan kompresor

    bertekanan tinggi yang tertutup casing, mesin menyatu dengan ruang bakar dan turbin

    engine. Dari gambar di bawah terlihat bagian-bagian dari mesin turbo jet, yang terdiri

    dari air inlet (saluran udara), sirip kompressor rotor dan stator, saluran bahan bakar

    (fuel inlet), ruang pembakaran (combuster chamber), turbin dan saluran gas buang

    (exhaust). Tenaga gaya dorong ( thrust ) 100 % di hasilkan oleh exhaust jet thrust.

    2.1.3.3 Turbo Engine Fan

    Turbo Fan adalah jenis mesin yang termodern saat ini yang menggabungkan

    teknologi Turbo prop dan Turbo Jet. Mesin ini sebenarnya adalah sebuah mesin by-

  • pass dimana sebagian dari udara dipadatkan dan disalurkan ke ruang pembakaran,

    sementara sisanya dengan kepadatan rendah disalurkan sekeliling bagian luar ruang

    pembakaran (by-pass). Sekaligus udara tersebut berfungsi untuk mendinginkan engine.

    Tenaga gaya dorong (thrust) terbesar dihasilkan oleh fan (baling-baling/blade paling

    depan yang berukuran panjang), menghasilkan thrust sebesar 80 % (secondary airflow),

    dan sisanya 20 % menjadi exhaust jet thrust (hot gas). Sepintas mesin turbo fan ini

    mirip turbo prop, namun baling-baling depan dari turbo fan memiliki ruang penutup

    (casing /fan case).

    2.1.3.4 Ramjet Engine

    Ramjet merupakan suatu jenis mesin dimana apabila campuran bahan bakar dan

    udara yang dipercikkan api akan terjadi suatu ledakan, dan apabila ledakan tersebut

    terjadi secara kontinyu maka akan menghasilkan suatu dorongan (thrust). Mesin Ramjet

    terbagi atas empat bagian, yaitu: saluran masuk (nosel divergen) bagian untuk aliran

    udara masuk, ruang campuran merupakan ruang campuran antara udara dan bahan

    bakar supaya bercampur secara sempurna, combustor merupakan ruang pembakaran

    yang dilengkapi dengan membran, yang mana berfungsi untuk mencegah tekanan balik,

    saluran keluar (nosel konvergen) yang berfungsi untuk memfokuskan aliran thrust,

    menahan panas dan meningkatkan suhu pada combustor.

    2.1.3.5 Turboshaft engine

    Mesin Turboshaft sebenarnya adalah mesin turboprop tanpa baling-baling.

    Power turbin-nya dihubungkan langsung dengan reduction gearbox atau ke sebuah

    shaft (sumbu) sehingga tenaganya diukur dalam shaft horsepower (shp) atau kilowatt

    (kW).

    2.1.4 Komponen Utama Turbin Gas

    Sistem turbin gas terdiri atas 3 komponen utama, yaitu: kompresor, ruang bakar, dan

    turbin. Udara yang masuk ke ruang bakar terlebih dahulu akan dikompresi oleh kompresor.

    Udara ini sebelumnya di suplai oleh blower. Udara setelah proses kompresi selanjutnya akan

    masuk ke ruang bakar dan dicampur oleh bahan bakar, dan keberadaan pemantik akan

    membuat terjadinya pembakaran. Gas hasil pembakaran ini lalu keluar melalui turbin.

  • 2.1.4.1 Kompresor

    Kompresor yang biasa digunakan pada turbin gas terdiri dari dua jenis,yaitu

    kompresor aksial dan kompresor sentrifugal.

    2.1.4.1.1 Kompresor aksial

    Kompresor aksial beroperasi dengan mengkompres fluida kerja dengan

    memberikan percepatan fluida kerja lalu mendifusikannya untuk menghasilkan

    kenaikan tekanan yang diinginkan. Percepatan dihasilkan dari baris sudu yangberputar

    (impeller/rotor), dan didifusikan oleh baris bilah diam (stator). Proses difusi akan

    menurunkan kecepatan fluida dan mengarahkannya menuju sudu berikutnya setelah

    melewati rotor tanpa terjadinya turbulensi sehingga energi yang dihasilkan dari

    kecepatan dapat dikonversi menjadi energi tekanan, yang ditunjukkan melalui

    peningkatan tekanan. Satu buah rotor dan satu buah stator membentuk satu tahap kerja

    pada kompresor aksial, yang sering kali terdiri atas beberapa tahap kerja (bertingkat).

    Bahkan, kadang kala terdapat baris bilah tetap tambahan pada inlet agar fluida masuk

    dengan arah (sudut) yang sesuai(IGV=inlet guide vanes), serta diffuser tambahan pada

    stator untuk mengendalikan kecepatan alir fluida ketika masuk ke ruang bakar. Pada

    kompresor aksial, semakin banyak tingkat, maka peningkatan tekanan juga akan

    semakin besar.

    Kompresor bertingkat ini banyak digunakan pada mesin jet modern (multi-

    stage compressor ). Tingkatan pada kompresor dibutuhkan pada kompresor jenis ini

    karena perbedaan tekanan yang kecil pada setiap tahapnya (1,1:1 sampai dengan

    1,4:1). Kecilnya rasio peningkatan tekanan untuk setiap tahapnya berarti efiiensi yang

    tinggi serta proses perancangan yang lebih sederhana. Secara umum, banyak tingkat

    yang biasa digunakan berkisar antara 6-10, namun kompresor aksial dengan 19

    tingkat juga sudah banyak digunakan. Selama 40 tahun terakhir, kapasitas tekanan

    telah meningkat dengan pesat, dari rasio 5:1 telah berkembang hingga 12:1, dan terus

    berkembang hingga menjadi lebih dari 40:1.

    Pada perancangan sudu pada kompresor aksial, yang perlu mendapat perhatian

    adalah faktor aerodinamika Airflow pada bilah; yaitu kecepatan tumbukan udara

    terhadap bilah serta sudut tumbukan antara udara dan bilah. Apabila sudut tumbukan

    terlalu tajam, Airfow tidak akan mengikuti permukaan bilah, hal ini akan mereduksi lift

    dan memperbesar drag. Apabila sudut tumbukan terlalu tumpul, airflow akan terpencar

    dari permukaan bilah. Hal ini juga akan meningkatkan drag. Apabila kecepatan bilah

  • relatif terhadap aliran udara terlalu tinggi, aliran yang terjadi akan bersifat turbulen,

    hal ini akan meningkatkan drag. Setiap bilah pada kompresor disebut sebagai airfoils.

    Airfoils merupakan komponen berkurva yang terdiri dari dua bagian, yaitu convex dan

    concave. Bagian concave merupakan bagian tekanan, sedangkan bagian convex merupakan

    bagian hisap.

    Adapun kekurangan kompressor axial:

    a) Untuk laju udara yang stabil, efisiensi kompresor sentrifugal lebih kecil bila

    dibandingkan dengan kompresor aksial.

    b) Laju alir kecil

    2.1.4.1.2 Kompresor Sentrifugal

    Kompresor aksial merupakan jenis kompresor dimana fluida kerja bertekanan

    akan mengenai sudu secara radial, yang selanjutnya akan membuat sudu berputar. Hal

    ini berbeda dengan kompresor aksial dimana fluida bertekanan akan mengenai sudu

    dalam arah aksial. Walaupun juga digunakan untuk meningkatkan nilai tekanan,

    namun antara kompresor aksial dan sentrifugal terdapat perbedaan dasar dalam

    aplikasinya.

    Secara umum, kompresor sentrifugal digunakan ketika dibutuhkan rasio

    tekanan yang tinggi dan laju alir yang rendah, kebalikan dari kompresor aksial yang

    menghasilkan rasio tekanan rendah dan laju alir yang besar maka karakteristik kerja

    kompresor sentrifugal juga berbeda dibandingkan dengan kompresor aksial.

    Karakteristik ini terutama tampak pada arah aliran fluida yang radial dengan beda

    sudut sebesar 90 dibandingkan dengan arah aliran aksial. Arah aliran fluida yang

    masuk akan dirubah sebesar 90 , selain waktu kontak fluida dengan impeller untuk

    satu tingkat kerja juga lebih besar dibandingkan dengan kompresor aksial.

    Namun, dengan digunakannya kompresor sentrifugal, rasio tekanan yang

    diperoleh dapat lebih besar dari pada kompresor aksial untuk satu tingkat. Apabila

    kompresor aksial hanya menghasilkan rasio tekanan sebesar 1,1:1 untuk satu tingkat,

    maka kompresor sentrifugal dapat menghasilkan 4:1 bahkan hingga12:1. Putaran rotor

    untuk mendapatkan nilai yang optimum ada pada rentang 60 1500. Selain rasio

    tekanan yang lebih besar, kompresor jenis ini juga memiliki beberapa kelebihan lain,

    antara lain: kinerja yang halus, toleransi yang besar pada fluktuasi proses, serta

  • kehandalan yang tinggi. Hal ini membuat kompresor jenis ini lebih mahal

    dibandingkan kompresor aksial

    Kompresor sentrifugal terdiri dari satu atau lebih tahap kerja, yang masing-

    masing terdiri dari sudu impeller yang berputar dan diffuser yang diam. Pada

    kompresor sentrifugal, impeller terdiri dari sudu-sudu dengan arah kerja radial yang

    terhubung pada hub. Berputarnya sudu kompresor disebabkan oleh fluida bertekanan

    yang melewati impeller

    Sudu impeller merupakan salah satu komponen vital pada kompresor

    sentrifugal karena sangat berpengaruh pada tekanan fluida serta arah aliran fluida

    menuju diffuser untuk selanjutnya menuju ruang bakar. Bentuk sudu yang berbeda

    akan menghasilkan karakteristik tekanan dan arah aliran yang berbeda pula. Secara

    umum, terdapat tiga jenis bentuk sudu pada kompresor.

    Gambar 3. Macam-macam sudu pada kompresor

    Rugi-rugi pada komprersor sentrifugal pada kompresor sentrifugal, rugi-rugi yang terjadi

    dapat diuraikan dalamdua kategori, yaitu: rugi pada rotor dan rugi pada difuser.

  • Rugi-rugi pada rotor

    1. Rugi karena daya kejut pada rotor. Rugi-rugi ini terjadi pada area masuk rotor. Desain

    dari area masuk sudu dapat menghindarkan terjadinya beban kejut saat udara masuk,

    dan secara bertahap dialirkan menuju ketebalan sudu untuk menghindarkan beban

    kejut terjadi. Apabila permukaan sudu rusak, akan terjadi beban kejut.

    2. Incidence Loss. Rugi ini terjadi apabila terjadi pada keadaan di luar ruang lingkup

    perancangan (off-design point), yaitu ketika sudut kemiringan sudu yang kurang sesuai

    sehingga mereduksi aliran.

    3. Rugi karena gesekan pada disc. Rugi ini terjadi karena torsi akibat gesekan yang

    dihasilkan pada bagian belakang rotor. Rugi ini juga dapat disebabkan karena perekat

    (seal) dan bantalan.

    4. Diffusion-blading loss. Rugi ini terjadi karena penurunan kecepatan yang terjadi pada

    lapisan batas. Hal ini akan menyebabkan terjadinya pemisahan pada aliran (flow

    separation)

    5. Clearance Loss. Rugi ini disebabkan karena timbulnya gaya Coriolis. Perbedaan

    kecepatan antara sudu yang menggerakkan dengan sudu yang digerakkan akan menyebabkan

    terjadinya percepatan Coriolis. Fenomena ini dapat dinetralisir oleh jarak antara

    impeller dengan casing. Terjadinya perbedaan tekanan pada impeller dan casing akan

    menyebabkan rugi ini

    6. Skin Friction Loss. Rugi ini timbul karena gaya geser pada dinding impeller yang

    disebabkan oleh gesekan yang turbulen.

    Rugi-rugi pada stator

    1. Recirculating Loss. Rugi ini timbul karena aliran balik menuju keluaran impeller dan

    merupakan fungsi dari sudut udara keluar. Apabila laju udara menurun, sudut alir

    keluar akan meningkat.

    2. Wake-mixing loss. Rugi ini timbul dari sudu impeller dan menyebabkan timbulnya

    vaneless space di belakang rotor.

    3. Vaneless diffuser loss. Rugi ini terjadi pada vaneless diffuser dan terjadi karena gesekan

    dan sudut alir absolut

    4. Vaned diffuser loss. Terjadi karena pembebanan pada sudu dan rasio vane less space.

    5. Rugi keluaran. Rugi ini diasumsikan terjadi karena 0.5 dari energi kinetik yang

    meninggalkan vane terbuang.

  • Adapun kelebihan kompressor sentrifugal:

    a) Lebih stabil pada laju alir udara yang bervariasi dibandingkan kompresor aksial

    b) Perubahan efisiensi yang kecil

    c) Rasio tekanan lebih besar

    2.1.4.2 Ruang Bakar

    Ruang bakar merupakan tempat terjadinya pembakaran dimana udara hasil kompresi

    bercampur dengan bahan bakar. Ruang pembakaran dari turbin gas merupakan rekayasa

    perangkat yang kompleks dicirikan oleh berlangsungnya serangkaian proses physicochemical

    antara lain: berlangsung dinamika gas non stasioner, pembakaran turbulen dari berbagai jenis

    bahan bakar, panas dan pertukaran massa, serta pembentukan oksida NOx, CO, dan lain-lain.

    Pada bagian ini terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dengan fluida kerja

    yang berupa udara bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hasil pembakaran ini berupa energi

    panas yang diubah menjadi energi kinetik dengan mengarahkan udara panas tersebut ke

    transition pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle. Fungsi dari keseluruhan sistem adalah

    untuk mensuplai energi panas ke siklus turbin. Sistem pembakaran ini terdiri dari komponen-

    komponen berikut yang jumlahnya bervariasi tergantung besar frame dan penggunaan turbin

    gas. Komponen-komponen itu adalah :

    1. Combustion Chamber , berfungsi sebagai tempat terjadinya pencampuranantara udara yang

    telah dikompresi dengan bahan bakar yang masuk.

    2. Combustion Liners, terdapat di dalam combustion chamber yang berfungsi sebagai tempat

    berlangsungnya pembakaran.

    3. Fuel Nozzle, berfungsi sebagai tempat masuknya bahan bakar ke dalam combustion liner.

    4. Ignitors (Spark Plug), berfungsi untuk memercikkan bunga api ke dalam combustion

    chamber sehingga campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar.

    5. Transition Fieces, berfungsi untuk mengarahkan dan membentuk aliran gas panas agar

    sesuai dengan ukuran nozzle dan sudu-sudu turbin gas.

    6. Cross Fire Tubes, berfungsi untuk meratakan nyala api pada semua combustion chamber.

    7. Flame Detector , merupakan alat yang dipasang untuk mendeteksi proses pembakaran

    terjadi.

  • 2.1.4.3 Turbin

    Turbin merupakan komponen yang tidak terpisahkan pada turbin gas.Pembakaran

    yang terjadi pada ruang bakar akan diekspansi dengan menggunakan turbin. Setelah keluaran

    turbin ini, sistem turbin gas dapat digunakan untuk berbagai kepentingan, seperti pesawat

    terbang, sumber daya untuk turbin daya pada pembangkit listrik, sampai dengan pemanfaatan

    gas hasil ekspansi yang masih bertemperatur tinggi untuk keperluan lainnya. Seperti halnya

    kompresor,terdapat dua jenis turbin, yaitu turbin aksial dan turbin radial.

    2.1.4.3.1 Turbin Aksial

    Turbin aksial merupakan jenis turbin yang banyak pada fluida mampu-mampat.

    Turbin jenis ini juga merupakan jenis turbin yang paling banyak digunakan pada sistem

    turbin gas berdaya besar karena lebih efisien dari pada turbin radial pada berbagai rentang

    operasi., yang terdiri dari dua jenis, yaitu turbin impuls dan turbin reaksi. Turbin aksial

    dirancang dengan faktor kerja yang tinggi, yang ditunjukkan dengan rasio tingkat kerja

    kuadrat terhadap kecepatan sudu, yang berpengaruh pada tingkat kebisingan kerja, dimana

    fluida masuk dan keluar turbin dengan arah radial.

    Turbin aksial terdiri dari dua bagian utama, yaitu nosel dan sudu. Fluida pertama kali

    akan masuk turbin melewati nosel dimana pressure drop terjadi sehingga akan melewati sudu

    dengan kecepatan tinggi. Turbin aksial terdiri dari dua jenis, yaitu tubin impuls dan turbin

    reaksi. Turbin impuls merupakan jenis yang paling sederhana, terdiri atas barisan nosel dan

    barisan sudu. Fluida diekspansi pada nosel, dimana energi termal dikonversi menjadi energi

    kinetik.

    .................................................................................................................(1)

    Dengan:

    v = kecepatan fluida (m/s)

    h = tinggi fluida (m)

    Turbin impuls memiliki derajat reaksi nol. Derajat reaksi berarti seluruh penurunan

    entalpi yang terjadi menuju nosel, dan kecepatan alir fluida setelah keluar dari nosel menjadi

    sangat tinggi, atau dengan kata lain pada turbin impuls tidak terjadi perubahan entalpi.

    Turbin Reaksi merupakan jenis turbin aksial yang paling banyak digunakan. Pada

    turbin reaksi, baik nosel dan sudu berfungsi sebagai nosel ekspansi. Kecepatan fluida yang

    dihasilkan pada turbin reaksi lebih rendah daripada turbin impuls, karena pada turbin reaksi

    terjadi peruban entalpi.

  • 2.1.4.3.2 Turbin Radial

    Turbin radial pertama kali digunakan pada tahun 1930-an dengan aplikasi pada mesin

    jet pesawat, yang dikombinasikan dengan kompresor sentrifugal. Kombinasi antara

    kompresor radial dan turbin radial dilakukan karena keduanya memiliki karakteristik aliran

    yang sama sehingga dapat dihasilkan efisiensi yang lebih tinggi. Saat ini, kombinasi antara

    kompresor dan turbin radial diaplikasikan pada turbo charger, yang banyak digunakan di motor

    torak.

    Gambar 4. Turbo charger

    Keuntungan terbesar dari turbin radial dibandingkan dengan turbin aksial adalah kerja

    yang dihasilkan oleh turbin radial dalam satu tingkat sama dengan 2 tingkat atau lebih pada

    turbin aksial. Keunggulan ini dikarenakan antara lain kecepatan alir yang terjadi pada ujung

    sudu lebih besar daripada turbin aksial. Keuntungan ini menyebabkan biaya yang lebih

    rendah, meskipun nilai efisiensi yang dapat dicapai lebih rendah dibandingkan dengan turbin

    aksial. Sementara parameter yang perlu diperhatikan antara lain: fluktuasi tekanan, turbulensi

    pada lapisan batas, ketidakteraturan aliran pada rotor, dan kebisingan. Komponen pada turbin

    radial dapat ditunjukkan

    Pada turbin radial, sudu merupakan bagian integral dan menghasilkan gaya normal

    pada aliran fluida. Pada unjuk kerjanya, turbin radial juga memiliki rugi-rugi, yang terdiri

    dari rugi internal dan eksternal .Unjuk kerja turbin radial kerja yang dihasilkan oleh turbin

    radial ditentukan oleh beberapa parameter, antara lain: pengaturan putaran, rasio tekanan, dan

    temperatur masuk turbin. Ketidaksesuaian pada karakteristik-karakteristik ini menyebabkan

    unjuk kerja turbin tidak berada pada design point. Untuk mengetahui karakteristik dari laju

    turbin, diperlukan suatu proses komputasi dengan manganalisa aliran pada sudu.

  • Rugi Internal:

    1) Pembebanan pada sudu atau rugi pada difusi (Blade Loading or diffusionloss). Rugi-rugi

    ini terjadi pada impeller karena kecepatan fluida yang berkurang ketika menuju difuser.

    Semakin kecil laju alir, maka rugi-rugi ini akan semakin besar. Rugi-rugi ini bernilai

    antara 7% -12%.

    2) Gesekan (frictional loss). Rugi-rugi karena gaya geser pada permukaan, nilainya

    bergantung pada laju alirnya, berkisar antara 1-2%.

    3) Rugi Sekunder (secondary loss). Diakibatkan karena pergerakan fluida pada lapisan

    batas yang arahnya berlainan dengan arah aliran, bernilai kurang dari 1%.

    4) Clearance Loss. Rugi-rugi karena aliran yang melewati antara dari sudu tetapdan sudu

    putar merupakan fungsi dari tinggi dan jarak antar sudu. Semakin kecil tinggi sudu,

    semakin besar rugi-rugi ini, berkisar antara 1-2%

    5) Rugi Panas (heat loss). Rugi-rugi karena panas menuju dinding karena proses pendinginan.

    6) Incidence Loss. Rugi-rugi karena kekurangakuratan dari perancangan, bernilai 0,5-1,5%.

    7) Rugi Keluaran ( Exit Loss). Rugi-rugi ketika fluida keluar dari turbin. Bernilai2-5%

    Rugi Eksternal

    Rugi eksternal pada turbin radial disebabkan oleh gesekan fluida dengan sudu,bernilai

    0,5%. Rugi karena seal, bantalan bernilai antara 5-9%.

    2.2.1 Listrik

    2.2.1.1 Pengertian Arus Listrik

    Adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan berkesinambungan pada

    konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya

    tidak sama. satuan arus listrik adalah Ampere. Arus listrik bergerak dari terminal positif (+)

    ke terminal negatif (-), sedangkan aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron

    yang bergerak dari terminal negatif (-) ke terminal positif(+), arah arus listrik dianggap

    berlawanan dengan arah gerakan elektron.

    Gambar 5. Arah arus listrik dan gerakan elektron

  • 1 ampere arus adalah mengalirnya elektron sebanyak 624x1016 (6,24151 1018) atau sama

    dengan 1 Coulumb per detik melewati suatu penampang konduktor

    Formula arus listrik adalah:

    I=Q/t(ampere)..........................................................................................................................(2)

    Dengan:

    I = besarnya arus listrik yang mengalir, ampere

    Q = besarnya muatan listrik, coulomb

    T = waktu, detik

    2.2.1.2 Kuat Arus Listrik

    Adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah

    melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu. Definisi : Ampere adalah satuan kuat

    arus listrik yang dapat memisahkan 1,118 milligram perak dari nitrat perak murni dalam satu

    detik.

    Rumus rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu:

    Q=I x t......................................................................................................................................(3)

    I = Q / t.....................................................................................................................................(4)

    t = Q / I.....................................................................................................................................(5)

    Dengan :

    Q = Banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb

    I = Kuat Arus dalam satuan Amper.

    t = waktu dalam satuan detik.

    Kuat arus listrik biasa juga disebut dengan arus listrik. Muatan listrik memiliki

    muatan positip dan muatan negatif. Muatan positip dibawa oleh proton, dan muatan negatif

    dibawa oleh elektro. Satuan muatan coulomb (C), muatan proton +1,6x10-19C, sedangkan

    muatan elektron -1,6x10-19

    C. Muatan yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan

    bertanda berbeda saling tarik menarik.

    2.2.1.3 Rapat Arus

    Difinisi : rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm luas penampang kawat.

  • Gambar 6. Kecepatan arus listrik

    Arus listrik mengalir dalam kawat penghantar secara merata menurut luas

    penampangnya. Arus listrik 12 A mengalir dalam kawat berpenampang 4mm, maka

    kerapatan arusnya 3A/mm (12A/4 mm), ketika penampang penghantar mengecil 1,5mm,

    maka kerapatan arusnya menjadi 8A/mm (12A/1,5 mm).

    Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Suhu penghantar

    dipertahankan sekitar 300C, dimana kemampuan hantar arus kabel sudah ditetapkan dalam

    tabel Kemampuan Hantar Arus (KHA).

    Gamabar 7. Kemampuan Hantar Arus (KHA)

    Berdasarkan tabel KHA kabel pada tabel diatas, kabel berpenampang 4 mm, 2 inti

    kabel memiliki KHA 30A, memiliki kerapatan arus 8,5A/mm. Kerapatan arus berbanding

    terbalik dengan penampang penghantar, semakin besar penampang penghantar kerapatan

    arusnya mengecil.

    Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan

    penampang kawat:

    ...................................................................................................................................(6)

    .................................................................................................................................(7)

  • .....................................................................................................................................(8)

    Dengan:

    J = rapat arus [ A/mm]

    I = kuat arus [ Amp]

    A = luas penampang kawat [ mm]

    2.2.1.4 Tahanan dan Daya Hantar Penghantar

    Penghantar dari bahan metal mudah mengalirkan arus listrik, tembaga dan aluminium

    memiliki daya hantar listrik yang tinggi. Bahan terdiri dari kumpulan atom, setiap atom

    terdiri proton dan elektron. Aliran arus listrik merupakan aliran elektron. Elektron bebas yang

    mengalir ini mendapat hambatan saat melewati atom sebelahnya. Akibatnya terjadi gesekan

    elektron dengan atom dan ini menyebabkan penghantar panas. Tahanan penghantar memiliki

    sifat menghambat yang terjadi pada setiap bahan.

    Tahanan didefinisikan sebagai berikut : 1 (satu Ohm) adalah tahanan satu kolom air

    raksa yang panjangnya 1063 mm dengan penampang 1 mm pada temperatur 0 C. Daya

    hantar didefinisikan sebagai berikut: Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus

    sedangkan penyekat atau isolasi adalah suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar

    sekali sehingga tidak mempunyai daya hantar atau daya hantarnya kecil yang berarti sangat

    sulit dialiri arus listrik.

    Rumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar arus:

    R = 1/G....................................................................................................................................(9)

    G = 1/R................................................................................................................................. (10)

    Dengan :

    R = Tahanan/resistansi [ /ohm]

    G = Daya hantar arus /konduktivitas [Y/mho]

  • Gambar 8. Resistensi Konduktor

    Tahanan penghantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya dan

    juga besarnya tahanan konduktor sesuai hukum Ohm. Bila suatu penghantar dengan panjang

    l, dan diameter penampang q serta tahanan jenis , maka tahanan penghantar tersebut adalah :

    R = x l/q .............................................................................................................................(11)

    Dengan :

    R = tahanan kawat [ /ohm]

    l = panjang kawat [meter/m] l

    = tahanan jenis kawat [mm/meter]

    q = penampang kawat [mm]

    Faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistant atau tahanan, karena tahanan suatu jenis

    material sangat tergantung pada :

    1. panjang penghantar.

    2. luas penampang konduktor.

    3. jenis konduktor.

    4. temperatur.

    Tahanan penghantar dipengaruhi oleh temperatur, ketika temperatur meningkat ikatan

    atom makin meningkat akibatnya aliran elektron terhambat. Dengan demikian kenaikan

    temperatur menyebabkan kenaikan tahanan penghantar.

    2.2.1.5 Potensial atau Tegangan

    Potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda

    potensialnya. dari hal tersebut, kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang

    sering disebut potential difference atau perbedaan potensial. Satuan dari potential

  • difference adalah Volt. Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik saat melakukan usaha

    satu joule untuk memindahkan muatan listrik satu coulomb.

    Formulasi beda potensial atau tegangan adalah:

    V = W/Q [volt]......................................................................................................................(12)

    Dengan:

    V = beda potensial atau tegangan, dalam volt

    W = usaha, dalam newton-meter atau Nm atau joule

    Q = muatan listrik, dalam coulomb

    RANGKAIAN LISTRIK

    Pada suatu rangkaian listrik akan mengalir arus, apabila dipenuhi syarat-syarat

    sebagai berikut :

    1. Adanya sumber tegangan

    2. Adanya alat penghubung

    3. Adanya beban

    Gambar 9. Rangkaian Listrik.

    Pada kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui beban . Apabila

    sakelar S ditutup maka akan mengalir arus ke beban R dan Ampere meter akan menunjuk.

    Dengan kata lain syarat mengalir arus pada suatu rangkaian harus tertutup.

    1. Cara Pemasangan Alat Ukur.

    Pemasangan alat ukur Volt meter dipasang paralel dengan sumber tegangan atau

    beban, karena tahanan dalam dari Volt meter sangat tinggi. Sebaliknya pemasangan alat ukur

    Ampere meter dipasang seri, hal ini disebabkan tahanan dalam dari Amper meter sangat

    kecil. Alat ukur tegangan adalah voltmeter dan alat ukur arus listrik adalah amperemeter.

    2.2.1.6 Hukum Ohm

    Pada suatu rangkaian tertutup, Besarnya arus I berubah sebanding dengan tegangan V

    dan berbanding terbalik dengan beban tahanan R, atau dinyatakan dengan Rumus :

  • ....................................................................................................................(13)

    ..................................................................................................................(14)

    .....................................................................................................................(15)

    Dengan:

    I = arus listrik, ampere

    V = tegangan, volt

    R = resistansi atau tahanan, ohm

    Formula untuk menghtung Daya (P), dalam satuan watt adalah:

    P = I x V.....................................................................................................................(16)

    P = I x I x R...............................................................................................................(17)

    P = I x R....................................................................................................................(18)

    2.2.1.7 HUKUM KIRCHOFF

    Pada setiap rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arus-arus yang bertemu di satu titik

    adalah nol (I=0).

    Gambar 10. Loop arus Kirchoff

    Jadi:

    I1 + (-I2) + (-I3) + I4 + (-I5 ) = 0..........................................................................................(19)

    I1 + I4 = I2 + I3 + I5..............................................................................................................(20)

    2.2.2 Generator

    Generator adalah suatu alat yang dapat mengubah tenaga mekanik menjadi energi

    listrik. Tenaga mekanik bisa berasal dari panas, air, uap, dll. Energi listrik yang dihasilkan

  • oleh generator bisa berupa Listrik AC (listrik bolak-balik) maupun DC (listrik searah). Hal

    tersebut tegantung dari konstruksi generator yang dipakai oleh pembangkit tenaga listrik.

    Generator berhubungan erat dengan hukum faraday. Berikut hasil dari hukum faraday

    bahwa apabila sepotong kawat penghantar listrik berada dalam medan magnet berubah-

    ubah, maka dalam kawat tersebut akan terbentuk Gaya Gerak Listrik

    Gaya Gerak Listrik (GGL)

    Bila sebatang logam panjang berada di dalam medan listrik,(Eo), maka akan

    menyebabkan elektron bebas akan bergerak ke kiri yang akhirnya akan menimbulkan medan

    listrik induksi yang sama kuat dengan medan listrik (Gambar 1) sehingga kuat medan total

    menjadi nol. Dalam hal ini potensial kedua ujung logam menjadi sama besar dan aliran

    elektron akan berhenti, maka kedua ujung logam terdapat muatan induksi. Agar aliran

    elektron bebas berjalan terus maka harus muatan induksi ini terus diambil, sehingga pada

    logam tidak timbul medan listrik induksi. Dan sumber ggl (misal baterai) yang dapat

    membuat beda potensial kedua ujung logam harganya tetap, sehingga aliran elektron tetap

    berjalan.

    Selanjutnya sumber ggl atau sering disebut sumber tegangan), bila dihubungkan

    dengan perumusan medan listrik, dapat dilakukan melalui hubungan kerja. Bila dalam

    rangkaian tertutup ada sumber tegangan dengan ggl, muatan q mendapat tambahan energi q

    sehingga kerja yang dilakukan oleh medan listrik untuk menggerakkan muatan q dalam

    lintasan tertutup.

    Generator Arus Searah menghasilkan arus listrik DC karena pada konstruksi

    dilengkapi dengan komutator, biasanya berfungsi sebagai penguat pada generator utama di

    bengkel atau industri. Sedangkan Generator Arus Bolak-Balik menghasilkan arus listrik AC,

    hal ini disebabkan karena konstruksi pada generator menyebabkan arah arus akan berbalik

    pada setiap setengah putaran.

    2.3.1 Pengertian Air

    Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang

    diketahui sampai saat ini di bumi. Air dapat berubah wujud: dapat berupa zat cair atau

    sebutannya air, dapat berupa benda padat yang disebut es, dan dapat pula berupa gas

    yang dikenal dengan nama uap air. Perubahan fisik bentuk air ini tergantung dari lokasi

    dan kondisi alam. Ketika dipanaskan sampai 1000C maka air berubah menjadi uap dan pada

    suhu tertentu uap air berubah kembali menjadi air. Pada suhu yang dingin di bawah 00C air

    berubah menjadi benda padat yang disebut es atau salju.

    Air dapat juga berupa air tawar (fresh water) dan dapat pula berupa air asin (air laut)

    yang merupakan bagian terbesar di bumi ini. Di dalam lingkungan alam proses, perubahan

    wujud, gerakan aliran air (di permukaaan tanah, di dalam tanah, dan di udara) dan jenis air

    mengikuti suatu siklus keseimbangan dan dikenal dengan istilah siklus hidrologi (Kodoatie

    dan Sjarief, 2010).

  • Air laut merupakan air yang berasal dari laut, memiliki rasa asin, dan memiliki kadar

    garam (salinitas) yang tinggi. Rata-rata air laut di lautan dunia memiliki salinitas sebesar 35.

    Hal ini berarti untuk setiap satu liter air laut terdapat 35 gram garam yang terlarut di

    dalamnya. Kandungan garam-garaman utama yang terdapat dalam air laut antara lain klorida

    (55%), natrium (31%), sulfat (8%), magnesium (4%), kalsium (1%), potasium (1%), dan

    sisanya (kurang dari 1%) terdiri dari bikarbonat, bromida, asam borak, strontium, dan florida.

    Keberadaan garam-garaman ini mempengaruhi sifat fisis air laut seperti densitas,

    kompresibilitas, dan titik beku (Homig, 1978). Air dengan salinitas tersebut tentunya tidak

    dapat dikonsumsi.

    Air tawar adalah air dengan kadar garam dibawah 0,5 ppt (Nanawi, 2001). Menurut

    Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengendalian

    Kualitas Air dan Pengendalian Kualitas Pencemaran, Bab I Ketentuan Umum pasal 1,

    menyatakan bahwa : Air tawar adalah semua air yang terdapat di atas dan di bawah

    permukaan tanah, kecuali air laut dan air fosil, sedangkan menurut Undang-Undang RI No.

    7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air (Bab I, Pasal 1), butir 2 disebutkan bahwa Air

    adalah semua air yang terdapat pada, di atas, ataupun di bawah permukaan tanah, termasuk

    dalam pengertian ini air permukaan, air tanah, air hujan, dan air laut yang berada di darat.

    Butir 3 menyebutkan Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan atau batuan di bawah

    permukaan tanah. Karakteristik kandungan dan sifat fisis air tawar sangat bergantung pada

    tempat sumber mata air itu berasal dan juga teknik pengolahan air tersebut.

    2.3.2 Pengertian Desalinasi

    Destilasi merupakan istilah lain dari penyulingan. Menurut kamus besar bahasa

    Indonesia edisi II (1995) penyulingan diartikan sebagai "proses mendidihkan zat cair dan

    mengembunkan uap serta menampung embun di dalam wadah yang lain".

    Hassan Shadily (1984) memberikan pengertian tentang destilasi sebagai "proses

    pemanasan suatu bahan pada pelbagai temperatur, tanpa kontak dengan udara luar ,untuk

    memperolah hasil tertentu". Oxford Dictionary (2003) menyebutkan bahwa : "distill is

    change a liquid to gas by heating it, and then cool the gas and collect the dropof liquid" atau

    penyulingan adalah perubahan dari cair ke bentuk gas melalui proses pemanasan cairan

    tersebut, dan kemudian mendinginkan gas hasil pemanasan, dan selanjutnya mengumpulkan

    tetesan cairan yang mengembun.

    Jenis dan macam destilator sangat bervariasi, tetapi menurut Meyers (1992) destilator

    yang lazim digunakan dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis. Adapun jenis-jenis destilator

    dimaksud yaitu flash distilator, batch distilator dan extractive & azeotropic distilator. Flash

    distilator adalah jenis destilator yang bahan bakunya dimasukan secara terus-menerus,

    sehingga kontinuitas bahan baku dan produksinya akan terus mengalir sepanjang waktu.

    Batch distilator merupakan jenis destilator dimana bahan baku yang dimasukan diproses

    sampai dengan habis teruapkan. Setelah habis teruapkan, bahan baku berikut dimasukkan

    kembali.

  • Batch distilator sering juga disebut sebagi destilator tipe curah. Extractive &

    azeotropic distilator pada dasarnya sama dengan flash atau batch, yang membedakannya

    adalah bahwa pada jenis extractive & azeotropic distilator ini, bahan yang akan disuling

    dicampur dengan bahan pelarut tertentu (solvent). Solvent ini berfungsi untuk dapat dengan

    cepat memisahkan cairan atau minyak yang diinginkan (ekstraksi), baru kemudian diuapkan.

    Selanjutnya uap diembunkan dan ditampung, sebagai hasil dari proses destilasi.

    2.3.3 Standard Kualitas Air Bersih

    Standard kualitas air adalah ketentuan-ketentuan yang biasa dituangkan dalam bentuk

    pernyataan atau angka yang menunjukkan persyaratan yang harus dipenuhi agar air tersebut

    tidak menimbulkan gangguan kesehatan, penyakit, gangguan teknis dan gangguan dalam segi

    estetika (Sanropie, 1984).

    Secara kimia standar kualitas air bersih dibagi ke dalam lima bagian, yaitu

    (a) di dalam air minum tidak boleh terdapat zat-zat yang beracun,

    (b) tidak ada zat yang menimbulkan gangguan kesehatan,

    (c) tidak mengandung zat-zat kimia yang melebihi batas tertentu sehingga bisa menimbulkan

    gangguan teknis, dan

    (e) tidak boleh mengandung zat-zat kimia yang melebihi batas tertentu sehingga bisa

    menimbulkan gangguan ekonomi.

    Dengan mengacu pada persyaratan di atas, maka keberadaan zat-zat kimia masih

    diperbolehkan dalam air minum asalkan jumlahnya tidak melebihi batas yang telah

    ditentukan oleh Baku Mutu Air Minum.

    Secara biologis, air minum tidak boleh mengandung kuman parasit, kuman patogen,

    dan bakteri coli. Persyaratan bakteriologis air bersih berdasarkan kandungan jumlah total

    bakteri Coliform dalam air bersih setiap 100 ml air contoh menurut Peraturan Menteri

    Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 adalah

    (a) air bersih yang berasal dari selain perpipaan, kadar maksimum yang diperbolehkan untuk

    jumlah total bakteri Coliform setiap 100 ml air contoh jumlahnya tidak boleh melebihi 50.

    (b) Air bersih yang berasal dari perpipaan, kadar maksimum total bakteri Coliform tidak

    diperbolehkan melebihi 10 per 100 ml air contoh, sedangkan secara fisik, air bersih haruslah

    jernih, tidak berbau, dan tidak berwarna.

    Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor

    492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, Pasal 1 menyatakan

    bahwa : Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan

    yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum.

  • 2.3.4 Pengolahan Air

    Tidak semua air yang terdapat di alam layak untuk dikonsumsi. Agar dapat layak

    dikonsumsi, diperlukan upaya pengolahan air. Upaya pengolahan air pada hakikatnya adalah

    untuk memenuhi kebutuhan dengan mengacu pada syarat kuantitas, kualitas, kontinuitas, dan

    ekonomis.

    Air laut memiliki kadar garam sekitar 33.000 mg/L, sedangkan kadar garam pada air

    payau berkisar 1000 3000 mg/L. Air minum tidak boleh mengandung garam lebih dari 400

    mg/L. Agar air laut atau air payau bisa dikonsumsi sebagai air minum maka perlu proses

    pengolahan terlebih dahulu. Pengolahan air laut menjadi air minum pada dasarnya adalah

    menurunkan kadar garam sampai dengan konsentrasi kurang dari 400 mg/lt.

    2.3.4.1 Destilasi

    Destilasi merupakan istilah lain dari penyulingan, yakni proses pemanasan suatu

    bahan pada berbagai temperatur, tanpa kontak dengan udara luar untuk memperolah hasil

    tertentu. Penyulingan adalah perubahan bahan dari bentuk cair ke bentuk gas melalui

    proses pemanasan cairan tersebut, dan kemudian mendinginkan gas hasil pemanasan,

    untuk selanjutnya mengumpulkan tetesan cairan yang mengembun (Cammack, 2006).

    Salvato (1972) mengemukakan bahwa destilasi sangat berguna untuk konversi

    air laut menjadi air tawar. Konversi air laut menjadi air tawar dapat dilakukan dengan

    teknik destilasi panas buatan, destilasi tenaga surya, elektrodialisis, osmosis, gas

    hydration, freezing, dan lain-lain. Homig (1978) menyatakan bahwa untuk pembuatan

    instalasi destilator yang terpenting adalah harus tidak korosif, murah, praktis dan awet.

    Penelitian dan Pengembangan Permukiman telah mengembangkan destilator

    tenaga surya atap kaca sebagai teknologi terapan untuk penyulingan air laut. Alat ini

    cocok untuk daerah pantai dan daerah sulit air. Data teknis dan spesifikasi alat yang

    dikembangkan adalah terdiri pengumpul kalor, kaca penutup kanal kondensat, kotak

    kayu dan sistem isolasi. Kimpraswil (2004), mengklaim bahwa dengan destilator tenaga

    surya bisa dihasilkan air tawar 6-8 liter/hari, sedangkan Marsum (2004) menemukan

    bahwa destilator tenaga surya dengan dimensi ruang pemanas 94 cm x 48 cm, mampu

    menghasilkan air tawar sebanyak 1,34 2,95 l/hari atau rata-rata 1,88 l/hari.

    Meinawati (2010) menyatakan bahwa suatu alat desalinator air laut tipe evaporasi

    dengan ukuran panjang 100 cm, lebar 60 cm, dan tinggi 100 cm mampu menghasilkan 93

    ml air tawar per hari. Hasil tersebut diperoleh ketika radiasi yang dipancarkan matahari

    mencapai 398 cal/cm2/hari. Radiasi surya yang menimpa desalinator mempengaruhi

    total volume destilat yang dihasilkan.

    Semakin tinggi radiasi surya yang dapat diserap oleh air laut menyebabkan suhu

    air laut semakin tinggi. Jika suhu air laut semakin tinggi maka pergerakan molekul di

    dalamnya semakin cepat dan terjadi tumbukan antar molekul, sehingga akan semakin

    mempercepat proses perpindahan massa dari cairan ke gas (penguapan).

  • 2.3.4.2 Reserve Osmosis

    Proses reserve osmosis menggunakan membran selektif yang dapat ditembus oleh

    air dari kadar garam rendah (tawar) ke kadar garam yang lebih tinggi. Dalam proses

    osmosis terbalik, kadar garam rendah (tawar) dipaksa mengalir menembus membran dari

    air dengan kadar garam tinggi menggunakan tekanan buatan. Tekanan yang diperlukan

    kira-kira 1500 psi (10.000 kN/m2).

    Sekarang teknik ini sudah berkembang pesat. Pada reserve osmosis ini terjadi tiga

    buah perlakuan yaitu perlakuan fisik, biologis, dan kimia. Proses pertama dari reserve

    osmosis meliputi operasi penyaringan yang dilakukan melalui filter pasir di ikuti oleh

    filter cartridge untuk memisahkan partikel berdasarkan ukurannya. Proses kedua

    mencakup perlakuan biologis seperti koagulan, injeksi polielektrolit, dan disinfeksi.

    (Migliorini, 2004)

    2.3.4.3 Elektrodialisis

    Proses elektrodialisis prinsipnya adalah dihamburkannya ion-ion oleh tenaga

    potensi listrik melalui membran selektif yang dapat ditembus oleh ion tertentu. Pada

    metode ini, aliran listrik dialirkan melalui air oleh dua elektrode. Kedua elektrode

    tersebut dipisahkan satu sama lain oleh membran.

    Ion-ion di dalam larutan akan tertarik oleh elektrode menembus membran,

    sehingga air yang tertinggal menjadi bersih dari garam-garam anorganik. Air yang telah

    dibersihkan dengan cari ini dapat digunakan kembali atau diolah lebih lanjut.

    Penggunaan metode elektrodialisis mempunyai dua masalah utama dalam

    penanganan air limbah. Masalah pertama dikarenakan molekul organik yang tidak dapat

    dihilangkan dengan cara ini cenderung untuk terkumpul pada membran sehingga

    mengurangi efektifitas sel elektrodialisis. Masalah kedua adalah tempat untuk membuang

    larutan garam yang diproduksi. Karena masalah tersebut, proses ini mempunyai

    keterbatasan hanya dapat dilakukan di daerah dekat dengan badan air laut yang besar

    dimana pembuangan mungkin dilakukan (Fardiaz, 1992). Pengolahan air dengan cara ini

    tidak cocok digunakan karena mahalnya biaya operasional yaitu sekitar USD 325 per

    1000m3

    2.3.4.4 Desinfeksi Air

    Desinfeksi adalah membunuh bakteri patogen (bakteri penyebab penyakit) yang

    penyebarannya melalui air. Desinfeksi dengan cara kimia dapat dilakukan dengan

    penambahan bahan kimia seperti unsur halogen, Cl/senyawa khlor, Br2, Ozon (O3),

    Phenol, KmnO4, Ocl2, dan sebagainya. (Purnawijayanti, 2001)

    Untuk membunuh bakteri patogen dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu

    dengan penambahan bahan kimia, pemanasan, penggunaan sinar UV, dan dengan cara

    mekanis diantaranya dengan pengendapan, saringan pasir cepat. Faktor yang perlu

    diperhatikan dalam menentukan cara desinfeksi air adalah daya atau kekuatan

  • membunuh mikroorganisme patogen yang berjenis bakteri, virus, protozoa, dan cacing.

    Hal lain yang perlu diperhatikan adalah (a) tingkat kemudahan dalam memantau

    konsentrasi dalam air, (b) kemampuan dalam memproduksi residu yang akan berfungsi

    sebagai pelindung kualitas air pada sistem distribusi, (c) Kualitas estetika (warna, rasa,

    dan bau) dari air yang didesinfeksi, (d) teknologi pengadaan dan penggunaan yang

    tersedia, dan (e) faktor ekonomi.

    2.3.4.5 Multi Stage Flash (MSF)

    MSF proses desalinasi diperkenalkan pada awal 1950 -an . Instalasi pertama

    dibangun oleh Westinghouse dan itu termasuk empat tahap Flash . Sistem tertentu Ini

    bukan konfigurasi Flash desalinasi yang benar . Paten dari konfigurasi flash desalinasi

    multistage dibuat oleh Silver pada tahun 1957 (Silver , 1970). Fitur utama dari paten ini

    adalah optimalisasi jumlah tahap versus luas perpindahan panas. Oleh karena itu,

    ditemukan bahwa penggunaan sejumlah besar tahap, yaitu di atas 20 mengakibatkan

    biaya yang optimal untuk proses MSF .

    Sejak saat itu proses MSF pergi melalui sejumlah modifikasi dramatis dan

    perbaikan. Kapasitas produksi awal satu unit kurang dari 500 m3/d . Pada akhir 1970-an,

    beberapa unit dengan kapasitas yang lebih besar dari 30.000 m3/d dibangun di negara-

    negara Teluk. Kapasitas produksi yang besar ini merupakan prestasi yang luar biasa

    untuk proses MSF. Batu satu mil dicapai melalui pembangunan dan pengoperasian

    50.000 m3/d unit MSF di Emirates. Pencapaian ini dibuat pada tahun 1990. Baru-baru

    ini, peningkatan lebih lanjut dalam kapasitas produksi MSF dibuat oleh pembangunan

    75.000 m3/d unit MSF. Selain peningkatan dramatis dalam kapasitas produksi, beberapa

    prestasi lainnya dibuat dalam desain sistem dan operasi. Sebagai contoh, penggunaan

    demisters di semua tahapan flash diadopsi pada semua MSF selama tahun 1970-an. Hal

    ini telah mengakibatkan pengurangan salinitas produk dengan nilai-nilai di bawah 10

    ppm. Selain itu, perkembangan bola membersihkan sistem online telah mengakibatkan

    penggunaan kurang sering membersihkan asam atau tanaman ditutup. Saat ini, MSF

    dapat dioperasikan untuk jangka waktu bervariasi dari 2-5 tahun sebelum perbaikan

    besar-besaran diperlukan ( Ettouncy , El - Dessouky , & Alatiqi , 1999), (Al - Shuaib , Al

    - Bahu , El - Dessouky , & Ettouncy , 1999). Pengalaman lapangan baru-baru ini

    menunjukkan bahwa sejumlah besar MSF yang ada telah melampaui waktu hidup yang

    diinginkan (Al - Zubaidi , 1987) , (Abu - Idul Fitri & Fakhoury , 1974). Beberapa MSF

    ini akan melalui rehabilitasi. Bahan konstruksi yang lebih efisien digunakan dalam

    rehabilitasi dan baru dirancang dan efisien komponen. Pengganti tersebut berlangsung di

    semua bidang MSF, yang mungkin termasuk sistem ventilasi, penghilang kabut, tubing,

    partisi, dan unit pompa.

    Desalinasi MSF dibagi menjadi dua model, MSF Sekali -through ( MSF - OT)

    dan desain Brine resirkulasi MSF (MSF -BC). Studi banding dilakukan secara mendalam

    ( Helal , 2004) yang meliputi desain, pemodelan steady state dan optimasi antara dua

    desain. MSF terdiri dari bagian penguapan (bagian pemulihan panas) dan pemanas air

    garam dan pengaturan tabung kondensor akan membiarkan proses berupa Panjang Tube

    (LT) atau Cross- Tube (CT). The Brine resirkulasi MSF terdiri dari air garam pemanas,

  • bagian pemulihan panas, dan bagian penolakan panas. Peran bagian penolakan adalah

    untuk menghapus kelebihan energi panas dari pabrik, sehingga pendinginan produk

    distilat dan air garam terkonsentrasi ke suhu serendah mungkin. Juga pengaturan tabung

    kondensor akan membiarkan proses untuk menjadi baik Panjang Tube ( LT ) - air garam

    resirkulasi , atau Cross- Tube ( CT ) - air garam resirkulasi .

    Studi lapangan MSF (Thirumeni & Deutsche 2005), (Helal, 2003)

    menunjukkan dengan jelas kemajuan proses selama bertahun-tahun. Penelitian

    menunjukkan adopsi dari berbagai bahan, pembersihan dan agen anti scalent , dan

    pengendali untuk meningkatkan kinerja sistem. Juga mereka menunjukkan peningkatan

    bertahap dalam kapasitas sistem selama bertahun-tahun, operasi terus-menerus untuk

    waktu yang lama, rasio kinerja tinggi, dan operasi yang lebih efisien.

    2.3.5 Perpindahan Panas

    2.3.5.1 Konduksi

    Jika pada suatu benda terdapat gradien suhu, maka akan terjadi perpindahan energi

    dari bagian bersuhu tinggi ke bagian bersuhu rendah. Panas mengalir secara konduksi

    dari dari daerah yang bersuhu tinggi ke daerah yang bersuhu rendah. Menurut Rao

    (2001), energi berpindah secara konduksi berbanding terbalik dengan gradien suhu

    normal :

    Jika dimasukkan konstanta proposionalitas atau tetapan kesebandingan, maka:

    dimana q adalah laju perpindahan kalor dan

    merupakan gradiaen suhu ke arah

    perpindahan kalor. Konstanta positif k disebut konduktivitas termal kaca yaitu sebesar

    1.83 , sedangkan tanda minus diselipkan agar memenuhi hukum

    thermodinamika, yaitu bahwa aliran mengalir ke tempat yang bersuhu rendah(J.P

    Holman, 1986)

    2.3.5.2 Konveksi

    Udara yang mengalir di atas suatu permukaan panas, misalnya dalam saluran baja

    sebuah surya dipanasi secara konveksi. Apabila aliran udara disebabkan oleh sebuah

    blower, kita menyebutnya sebagai konveksi paksa dan apabila disebabkan oleh gradien

    massa disebut konveksi alamiah (Som,2008)

    Pada umumnya, perpindahan panas konveksi dapat dinyatakan dengan hukum

    Newton sebagai berikut:

  • Dengan:

    (

    )

    2.3.5.3 Radiasi

    Berlainan dengan mekanisme konduksi dan konveksi dimana perpindahan energi

    terjadi melalui perantara, pada perpindahan panas secara radiasi kalor berpindah tanpa

    menggunakan perantara. Mekanisme disini adalah sinaran atau radiasi elektromagnetik.

    Penukaran panas netto secara radiasi antara dua badan ideal atau benda hitam adalah:

    dengan:

  • BAB III

    METODE PENELITIAN

    3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian

    Penelitian ini dilaksanakan pada Mei sampai dengan November 2014. Kegiatan

    penelitian ini dilaksanakan melalui tiga tahap yaitu : perancangan, pembuatan alat, dan tahap

    uji coba. Tahap perancangan rencananya akan dilakukan di Laboratorium STTN-BATAN

    Yogyakarta mulai pada bulan Mei sampai Juni 2014.

    Proses pembuatan alat rencananya akan dilakukan di Laboratorium STTN-BATAN

    Yogyakarta, pada bulan Juli sampai September 2014. Setelah alat dibuat, maka alat siap

    untuk dilakukan uji coba. Uji coba berupa pengujian kinerja alat yang dibuat dan

    pengambilan data parameter yang mempengaruhi kinerja alat akan dilakukan pada akhir

    bulan Oktober sampai awal bulan November 2014.

    3.2 Rancangan Penelitian

    Keseluruhan hasil rancangan dan diagram alir rancangan disertakan pada lampiran

    3.3 Obyek Penelitian

    Keseluruhan unit pada alat desalinasi air dan penghasil listrik mandiri berbasis micro jet

    engine portable

    3.4 Proses Pengambilan Data

    Proses pengambilan data dilakukan dengan cara mengumpankan 20 Liter air keruh

    (tidak layak konsumsi) pada sistem desalinasi. Selama proses berlangsung dilakukan proses

    pengukuran suhu lingkungan, suhu di dalam sistem, dan menghitung jumlah air bersih (layak

    konsumsi) yang dihasilkan.

    Selain itu proses pengambilan data juga dilakukan melalui perhitungan jumlah listrik

    yang dihasilkan generator yang diputar oleh turbo jet engine dan membandingkannya dengan

    jumlah bahan bakar yang digunakan.

    3.5 Variabel Penelitian

    Variabel-variabel yang berpengaruh dalam penelitian ini adalah

    3.5.1 Variabel Confounding

    1. Jumlah bahan bakar yang digunakan

    2. Jenis generator yang digunakan

    3. Jumlah stage MSF yang digunakan

    4. Jumlah putaran generatio yang dibutuhkan

    5. Banyaknya air yang diumpankan pada unit MSF

  • 3.5.2 Variabel Bebas

    Micro Turbo Jet Engine

    3.5.3 Variabel Terikat

    Efisiensi / unjuk kerja alat desalinasi air dan penghasil listrik mandiri berbasis

    micro jet engine portable

  • BAB IV

    JADWAL PENELITIAN

    Program penelitian ini dilaksanakan selama 6 (enam) bulan dari tanggal 21 Mei sampai

    dengan 29 Oktober 2014. Pelaksanaan penelitian sesuai dengan matriks berikut:

    No Kegiatan Waktu pelaksanaan

    Mei Juni Juli Agustus September Oktober

    1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

    1 Perancan

    gan Alat

    2 Pembuat

    an Alat

    3 Uji Coba

    Alat

  • BAB VI

    ORGANISASI TIM PENELITI

    No. Nama Tugas/Tanggung jawab

    1 Sugili Putra, M.Sc Pembimbing

    2 Rizky Anugrah Putra Ketua Tim

    3 Julian Fajarianto Anggota

    4 Pandu Dwi Cahya P Anggota

    5 Rida Ferliana Anggota

    6 Giezzela Anggota

    7 Andri Saputra Anggota

    8 Iwan Rahmat Anggota (Pendukung)

  • BAB VII

    PEMBIAYAAN

    1. Pipa tahan panas, Super Vlex, panjang 4 meter = Rp 300.000,00

    2. Pompa aquarium, Amda 43 watt = Rp 200.000,00

    3. Akrilik dengan tebal 0,8 cm = Rp 2.500.000,00

    4. Valve tahan panas = Rp 90.000,00

    5. Sambungan pipa tahan panas = Rp 40.000,00

    6. Cat pilox warna hitam = Rp 40.000,00

    7. Tabung input dan output = Rp 60.000,00

    8. Impeler = Rp 3.000.000,00

    9. Turbine = Rp 850.000,00

    10. Unit shaft jet = Rp 1.700.000,00

    11. Rumah gear = Rp 1.200.000,00

    12. Generator = Rp 2.000.000,00

    13. Difusser = Rp 850.000,00

    14. Unit chambuster chamber = Rp 1.500.000,00

    15. Bearing = Rp 500.000,00

    16. Gear = Rp 3.000.000,00

    17. Nozzle = Rp 800.000,00

    18. Baut = Rp 24.000,00

    19. Unit Chasing = Rp 500.000,00

    20. Shaft gear box = Rp 1.200.000,00

    21. Mur = Rp 42.000,00

    22. Unit penggerak motor = Rp 500.000,00

    23. Unit kopling = Rp 700.000,00

    24. Perjalanan = Rp 3.900.000,00

    25. Jasa = Rp 4.500.000,00

    26. Lain-lain = Rp 7.575.000,00+

    Jumlah = Rp 37.601.000,00

  • DAFTAR PUSTAKA

    Anonim (2004), Peraturan Perundang-undangan, Focusmedia, Bandung.

    Anonim (2003), Oxford Dictionary, New Edition, Oxford University Press.

    Anonim (1995), Kamus Besar Bahasa Indonesia, Edisi II, Departemen Pendidikan dan

    Kebudayaan, Balai Pustaka, Jakarta.

    HarjaSoemantri, K (2002), Hukum Tata Lingkungan, Edisi VII, Gadjah Mada Uninersity

    Press, Yogyakarta.

    Irianto, K. dan Waluyo, K. (2004), Gizi dan Pola Hidup Sehat, CV Yrama Widya,Jakarta.

    Lakitan, B. (2004), Dasar-dasar klimatologi, PT Raja Grafindo Persada, Jakarta.

    Linsley, RK dan Franzini, BJ. (1995), Teknik sumber daya air, Penerbit Erlangga,Jakarta.

    Meyers, R.A. (1992), Encyclopedia of physical science and technology, 2nd edition Volume

    5, Academic press, New York.

    Sanropie, D., Sumini, AR.,Margono, Sugiharto, Purwanto, S., Ristanto, B. (1984),

    Penyediaan air bersih, Pusdiknakes Depkes RI, Jakarta

    Kementrian Kesehatan Republik Indonesia. 2010. Peraturan Menteri Kesehatan Republik

    Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum.

    Menteri Kesehatan Republik Indonesia. Jakarta. 16 h.

    Kodoatie, R. J. dan Roestam, S. 2010. Tata ruang air. Andi. Yogyakarta. 539 h.

    Meinawati, R. 2010. Rancang Bangun Desalinator Air Laut Tipe Evaporasi. Skripsi. Institut

    Pertanian Bogor. 50 h.

    Migliorini, G dan Elena, L. 2004. Seawater reverse osmosis plant using the pressure

    exchanger for energy recovery: a calculation model. Desalination. 165: 289 298.

    Salvato, J. A. 1972. Environmental engineering and Ssnitation, Wiley-Interscience.

    University of California. 919 h.

    Sanropie, D. et,al. 1984. Pedoman Bidang Studi Penyediaan Air Bersih. APK-TS Proyek

    Pengembangan Pendidikan Tenaga dan Sanitasi Pusat. Pusat Pendidikan dan Latihan

    Pegawai Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 349 h.

    Holman, J.P. 1994. Perpindahan Kalor. Jakarta: Pt.Gelora Aksara Pratama

  • LAMPIRAN

    Gambar Rancang Bangun Alat

  • Rencana Anggaran

    Rekapitulasi biaya yang diusulkan:

    No Uraian Jumlah (Rp)

    1 Bahan dan Peralatan 21.596.000,00

    2 Jasa 4.500.000,00

    3 Perjalanan 3.900.000,00

    4 Lain-Lain 7.575.000,00

    Jumlah 37.601.000,00

    1. Bahan Dan Peralatan

    No. Nama Barang Jumlah Harga Satuan Jumlah

    1 pipa tahan panas, Super Vlex, panjang 4 meter 2 150.000Rp 300.000Rp

    2 popma aquarium, Amda 43 watt 1 200.000Rp 200.000Rp

    3 akrilik dengan tebal 0,8 cm 1 Rp2.500.000

    4 valve tahan panas 6 15.000Rp 90.000Rp

    5 sambungan pipa tahan panas 4 10.000Rp 40.000Rp

    6 cat pilox warna hitam 2 20.000Rp 40.000Rp

    7 tabung input dan output 2 30.000Rp 60.000Rp

    8 impeler 1 Rp3.000.000

    9 turbine 1 Rp850.000

    10 unit shaft jet 1 Rp1.700.000

    11 Rumah gear 1 Rp1.200.000

    12 Generator 1 Rp2.000.000

    13 Difusser 1 Rp850.000

    14 unit Chambuster Chamber 1 Rp1.500.000

    15 bearing 10 Rp50.000 500.000Rp

    16 gear 6 Rp500.000 3.000.000Rp

    17 Nozzle 2 Rp400.000 800.000Rp

    18 Baut 8 Rp3.000 24.000Rp

    19 unit chasing 1 Rp500.000

    20 shaft gear box 3 Rp400.000 1.200.000Rp

    21 mur 14 Rp3.000 42.000Rp

    22 unit penggerak motor 1 Rp500.000

    23 unit koplling 1 Rp700.000

    21.596.000Rp Jumlah

    2. Jasa No Tujuan Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)

    1 Jasa pengelasan 1 3.000.000,00 3.000.000,00

    2 Pencetakan logam 5 200.000,00 1.000.000,00

    4 Sewa mesin bubut 2 250.000,00 500.000,00

    Jumlah 4.500.000,00

  • 3. Perjalanan

    No Tujuan Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)

    1 Transportasi ke Bengkel Las 1 500.000,00 500.000,00

    2 Laporan Triwulan ke Ristek 3 1.000.000,00 3.000.000,00

    3 Transportasi ke tempat pencetakan

    logam Ceper, Klaten, Jawa Tengah

    2 200.000,00 400.000,00

    Jumlah 3.900.000,00

    4. Lain-lain

    No Uraian Kegiatan Volume Biaya Satuan (Rp) Biaya (Rp)

    1 Pengujian Laboratorium 3 1.500.000,00 4.500.000,00

    2 Bahan Bakar guna pengujian mesin

    (gas LPG 3 kg)

    5 15.000 75.000,00

    2 Biaya tak terduga 1 3.075.000,00 3.075.000,00

    Jumlah 7.575.000,00