KARAKTERISTIK PETROLEUM ETER DAN DIETIL ETER SEBAGAI FLUIDA KERJA POMPA AIR ENERGI TERMAL. F.A. Rusdi Sambada, A. Prasetyadi

KARAKTERISTIK PETROLEUM ETER DAN DIETIL ETER SEBAGAI FLUIDA KERJA POMPA AIR ENERGI TERMAL KARAKTERISTIK PETROLEUM ETER DAN DIETIL ETER SEBAGAI FLUIDA KERJA POMPA AIR ENERGI TERMAL F.A. Rusdi Sambada, A. Prasetyadi Jurusan Teknik Mesin, Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma F.A.Fakultas Rusdi Sambada, A. Prasetyadi Kampus III, Paingan, Maguwoharjo, Depok Sleman, Yogyakarta 55282 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma [email protected], [email protected] e-mail: Kampus III, Paingan, Maguwoharjo, Depok Sleman, Yogyakarta 55282 e-mail: [email protected], [email protected] Abstrak

Di daerah yang belum terjangkau jaringan listrik, pompa air umumnya digerakkan motor Abstrak bakar. Permasalahannya adalah bahan bakar semakin langka dan mahal. Penelitian ini Di daerah membuat yang belum terjangkau listrik, pompa air umumnya digerakkan motor bertujuan model pompa jaringan air energi termal dan meneliti karakteristik petroleum bakar. Permasalahannya adalah bahan bakar semakin langka dan mahal. Penelitian ini eter dan dietil eter sebagai fluida kerja pompa air energi termal. Parameter yang bertujuan membuat modelfluida, pompa air energi termaldan danhead meneliti karakteristik petroleum divariasikan adalah jenis massa fluida kerja pemompaan. Parameter yang eter dan dietil eter sebagai fluida kerja pompa air energi termal. Parameter yang diukur adalah temperatur fluida kerja, debit pemompaan, waktu pencatatan data, tekanan divariasikan adalah jenis fluida, massa fluida kerja dan head pemompaan. Parameter yang fluida kerja, tekanan pompa (tekanan tabung tekan udara). Dari penelitian yang telah diukur adalah fluida kerja, waktu pencatatan tekanan dilakukan dapattemperatur ditarik simpulan yakni debit waktupemompaan, satu siklus petroleum eter (158 data, menit) 6 kali fluida kerja, tekanan pompa (tekanan tabung tekan udara). Dari penelitian yang telah lebih lama dibanding waktu satu siklus dietil eter (24,3 menit). Debit rata-rata, debit dilakukan dapat ditarik simpulan yakni waktu satu siklus petroleum eter (158 menit) 6 kali minimum dan debit maksimum dietil eter (0,9; 0,7 dan 1,3 liter/menit) lebih besar lebih lama dibanding waktu dietil1,1eter (24,3 menit). Debit debit dibandingkan petroleum eter satu (0,3;siklus 0,1 dan liter/menit). Dietil eter rata-rata, menghasilkan minimum dan debit maksimum dietil eter (0,9; 0,7 dan 1,3 liter/menit) lebih besar tekanan evaporator (0,7 bar) yang lebih besar dibandingkan petroleum eter (0,55 bar). dibandingkan petroleum etertekan (0,3;udara 0,1 dan 1,1 liter/menit). Dietil eter mempengaruhi menghasilkan Jumlah udara dalam tabung dan jumlah udara dalam sistem tekanan evaporator (0,7 bar) yang lebih besar dibandingkan petroleum eter (0,55 yang bar). volume dan debit pemompaan air yang dihasilkan. Terdapat massa fluida kerja Jumlah udara dalam tabung tekan udara dan jumlah udara dalam sistem mempengaruhi optimal pada head pemompaan dan jumlah udara dalam tabung tekan udara tertentu. volume debit yang dihasilkan. Terdapat massa kerjajumlah yang Terdapatdan tinggi headpemompaan pemompaanair yang optimal pada jumlah massa fluidafluida kerja dan optimal pada head pemompaan dan jumlah udara dalam tabung tekan udara tertentu. udara dalam tabung tekan udara tertentu. Terdapat tinggi head pemompaan yang optimal pada jumlah massa fluida kerja dan jumlah Kata pompa air, energi termal udarakunci: dalamkarakteristik, tabung tekan fluida udara kerja, tertentu. Kata kunci: karakteristik, fluida kerja, pompa air, energi termal

Abstract

Water pumps in areas without electricity are generally driven by fuel engine. The problem Abstract arises while the fuel is getting scarce and expensive. This research aims to create a model Water pumps energy in areaswater withoutpump electricity generally driven byether fuel engine. The problem of thermal and are examine petroleum and diethyl ether arises while the fuel is getting scarce and expensive. This research aims to create a model characteristics as working fluid of thermal energy water pump. Parameter variations are of and examine petroleum diethyl ether donethermal on typeenergy of fluid,water mass pump of the working fluid and pumpingether head. and Measurements are characteristics as working fluid thermal fluid, energypumping water pump. Parameter are conducted on temperature of theofworking discharge, time, variations working fluid done on type of fluid, mass of the working fluid and pumping head. Measurements are pressure and pump pressure. A cycle time of petroleum ether is 158 minutes which is 6 conducted temperature of the working fluid, pumping discharge, time, working times longeronthan diethyl ether (24.3 minutes). The discharges of diethyl ether are 0.9,fluid 0.7 pressure and pump pressure. A cycle time of petroleum ether is 158 minutes which than is 6 and 1.3 liters/min in average, minimum and maximum respectively. They are greater times longer than(0.3, diethyl (24.3 minutes).Diethyl The discharges of diethyl ether arepressure 0.9, 0.7 petroleum ether 0.1 ether and 1.1 liters/min). ether generated evaporator and 1.3 liters/min in average, minimum and maximum respectively. They are greater greater than petroleum ether (0.7 vs. 0.55 bar). Amount of air in the pressured air tubethan and petroleum ether (0.3, 0.1 and 1.1 liters/min). Diethyl ether generated evaporator pressure in the system affects the volume and discharge. There is optimal mass of working fluid for greater ether vs.the 0.55 bar). Amount of air in theis pressured air tube specific than headpetroleum and amount of (0.7 air in pressured air tube. There also optimal headand for in the system affects the volume and discharge. There is optimal mass of working fluid for specific amount of working fluid mass and air in the pressured air tube. specific head and amount of air in the pressured air tube. There is also optimal head for Keywords: characteristics, fluid, thermalair energy specific amount of working working fluid mass andwater air inpumps, the pressured tube. Keywords: characteristics, working fluid, water pumps, thermal energy

9 9

Jurnal Penelitian Saintek, Vol. 19, Nomor 1, April 2014 Jurnal Penelitian Saintek, Vol. 19, Nomor 1, April 2014

PENDAHULUAN

Salah satu metode pemanfaatan energi

Di daerah yang belum terjangkau PENDAHULUAN

surya termal sebagai penggerak pompa air Salah satu metode pemanfaatan energi

jaringanDilistrik, pompa air umumnya digerakdaerah yang belum terjangkau

adalah metodesebagai termodinamik. Pada metode surya termal penggerak pompa air

kan olehlistrik, motorpompa bakar.airBahan bakar yang jaringan umumnya digerak-

termodinamik, termal surya dikumpuladalah metode energi termodinamik. Pada metode

semakin dan mahal kan oleh langka motor bakar. Bahan serta bakarsarana yang

kan menggunakan termal. Energi termodinamik, energikolektor termal surya dikumpul-

transportasi di daerah umumnya belum semakin langka dan yang mahal serta sarana

termal digunakan untuk menaikkan temperatur kan menggunakan kolektor termal. Energi

baik merupakan masalah pengadaan transportasi di daerah yangdalam umumnya belum

dan tekanan fluidauntuk kerja.menaikkan Fluida kerja dengan termal digunakan temperatur

bahan bakar untukmasalah motor bakar. sisi lain baik merupakan dalam Di pengadaan

temperatur tekanan dimanfaatdan tekanandan fluida kerja.tinggi Fluidainikerja dengan

potensi energiuntuk terbarukan seperti:Dibiomassa, bahan bakar motor bakar. sisi lain

kan untuk menghasilkan energi ini mekanik yang temperatur dan tekanan tinggi dimanfaat-

panas surya, seperti: energi air, energi potensibumi, energienergi terbarukan biomassa,

dimanfaatkan untuk menggerakkan pompayang air. kan untuk menghasilkan energi mekanik

angin, dan energi sampai ini panas bumi, energisamudera, surya, energi air,saat energi

Penelitian bertujuan untuk pompa membuat dimanfaatkaniniuntuk menggerakkan air.

belum dimanfaatkan. itu terutama angin, banyak dan energi samudera, Hal sampai saat ini

model air energi termal dan Penelitianpompa ini bertujuan untuk membuat

karena harga dimanfaatkan. energi terbarukan belum belum banyak Hal itu terutama

mengetahui karakteristik petroleum eter dan model pompa air energi termal

kompetitif dibandingkan harga belum energi karena harga energi dengan terbarukan

dietil eter sebagai fluida kerja pompa.eter dan mengetahui karakteristik petroleum

fosil sebagai akibat dengan belum harga dikuasainya kompetitif dibandingkan energi

Penelitian pompakerja air pompa. energi termal dietil eter sebagai fluida

teknologi pengembangan dan fosil sebagai akibat energi belumterbarukan dikuasainya

oleh Smith menunjukkan Penelitian pompa air bahwa energi ukuran termal

belum dilaksanakannya harga energi teknologi pengembangankebijakan energi terbarukan dan

kondenser sesuai dapatbahwa meningkatkan oleh Smithyang menunjukkan ukuran

yang pengembangannya (Menteri belummendorong dilaksanakannya kebijakan harga energi

daya sampai 56% (Smith, Analisa kondenser yang sesuai dapat2005). meningkatkan

Negara Energi dan Sumber Daya (Menteri Mineral, yang mendorong pengembangannya

termodinamika untuk memprediksi unjuk daya sampai 56% (Smith, 2005). Analisa

2003). mempunyai potensiMineral, energi Negara Indonesia Energi dan Sumber Daya

kerja pompa airuntuk energi memprediksi termal surya unjuk pada termodinamika

surya radiasi harian matahari 2003).dengan Indonesia mempunyai potensirata-rata energi

beberapa ketinggian head memperlihatkan kerja pompa air energi termal surya pada

2 Untuk harian memanfaatkan potensi 4,8 suryakWh/m dengan. radiasi matahari rata-rata

bahwa siklus/hari pada beberapajumlah ketinggian head tergantung memperlihatkan

energi surya2.tersebut, 2 (dua) macam tek4,8 kWh/m Untuk ada memanfaatkan potensi

waktu fluida kerja dan waktu bahwa pemanasan jumlah siklus/hari tergantung pada

nologi yang sudah diterapkan, yaitu teknologi energi surya tersebut, ada 2 (dua) macam tek-

yang uap. waktu diperlukan pemanasanuntuk fluidapengembunan kerja dan waktu

energi energi surya nologi surya yang termal sudah dan diterapkan, yaitufotovoltaik teknologi

Waktu pemanasanuntuk tergantung pada jumlah yang diperlukan pengembunan uap.

(Menteri Negara Dansurya Sumber Daya energi surya termalEnergi dan energi fotovoltaik

fluida dalam tergantung sistem. Waktu Waktu awal pemanasan padapengemjumlah

Mineral, kegiatan (Menteri 2003). NegaraDalam Energipeta Danrencana Sumber Daya

bunan luasan optimum koil fluida tergantung awal dalampada sistem. Waktu pengem-

penelitian, pengembangan, danrencana penerapan Iptek Mineral, 2003). Dalam peta kegiatan

pendingin (Wong pada et al.,luasan 2001).optimum Eksperimen bunan tergantung koil

sektor surya termal, pompa energi surya penelitian, pengembangan, danair penerapan Iptek

dan pengembangan air energi termal pendingin (Wong etpompa al., 2001). Eksperimen

termal salah satu produk yang surya akan sektor merupakan surya termal, pompa air energi

dengan prinsip sikluspompa Stirling memomdan pengembangan airdapat energi termal

dikembangkan sampai termal merupakan salahtahun satu 2025. produk yang akan

pa air secara efektif dengan head pemompaan dengan prinsip siklus Stirling dapat memom-

dikembangkan sampai tahun 2025.

pa air secara efektif dengan head pemompaan

10 10

Karakteristik Petroleum Eter (F.A. Rusdi Sambada dan A. Prasetyadi) Karakteristik Petroleum Eter (F.A. Rusdi Sambada dan A. Prasetyadi)

2 sampai 5 meter. Pompa dapat dibuat dari

pemompaan

3,5

m

dan

debit

sebesar

bahan karena dapat temperatur dan 2 sampaisederhana 5 meter. Pompa dibuat dari

3 20m /hari (Oppen 2001).debit pemompaan 3,5 et.mal., dan

sebesar

3

tekanan kerja pompa tidaktemperatur terlalu tinggi bahan sederhana karena dan

20m /hari (Oppen et. al., 2001).

(Mahkamov et al., 2003). Penelitian tekanan kerja pompa tidak terlalu pompa tinggi

METODE PENELITIAN

air energi surya termal dengan menggunakan (Mahkamov et al., 2003). Penelitian pompa

FluidaPENELITIAN kerja yang digunakan harus METODE

fluida kerja etertermal dan kolektor surya termal air energi surya dengan menggunakan

memenuhi (a) memiliki Fluidabeberapa kerja criteria, yang yaitu: digunakan harus

2 sederhana untuk memompa air fluida kerjaseluas eter 1danm kolektor surya termal

titik didihbeberapa di atas criteria, temperatur sekitar, (b) memenuhi yaitu: (a) memiliki

2 dengan 700 liter/hari sederhanadebit seluas 1 msampai untuk1400 memompa air

entalpi penguapan rendah,sekitar, (c) tidak titik didih di atas yang temperatur (b)

(tergantung pada pemompaan yaitu 6 dengan debit 700head sampai 1400 liter/hari

bercampur (immiscible) air,(c) (d) tidak konentalpi penguapan yangdengan rendah,

sampai 10 m) dapat (tergantung pada headmenghasilkan pemompaan efisiensi yaitu 6

duktivitas yang tinggi, bercampur termal (immiscible) dengan(e) air,viskositas (d) kon-

antara 0,42% (Wongefisiensi et al., sampai 0,34% 10 m) sampai dapat menghasilkan

yang rendah, (f) kapasitas panas(e) yang rendah, duktivitas termal yang tinggi, viskositas

2001). 0,34% Penelitian pemanfaatan pompa air antara sampai 0,42% (Wong et al.,

(g) massa jenis tinggipanas tetapiyang lebihrendah, rendah yang rendah, (f)yang kapasitas

energi termal untuk mensirkulasikan 2001). surya Penelitian pemanfaatan pompa air

daripada jenis tinggi air, (h)tetapi tidaklebih beracun, (i) (g) massamassa jenis yang rendah

pada sistemtermal pemanas air energi surya energi surya untuk mensirkulasikan air

tidak mudah terbakar, daripada massa jenis air,(j)(h)tidak tidakkorosif, beracun,dan (i)

menghasilkan yang surya lebih pada sistem efisiensi pemanas termal air energi

(k) kimia yang kisaran tidakkomposisi mudah terbakar, (j) stabil tidak pada korosif, dan

rendah (7-13%) efisiensi dibandingkan dengan pemanas menghasilkan termal yang lebih

temperatur Fluida yang (k) komposisi kerja. kimia yang stabil kerja pada kisaran

air energi suryadibandingkan konvensional yangpemanas mengrendah (7-13%) dengan

memenuhi misalnya petroleum temperatur kriteria kerja.di atas Fluida kerja yang

gunakan untuk mensirkulasikan air energipompa suryalistrik konvensional yang meng-

O C) misalnya dan dietilpetroleum eter (titik eter (titik didih 60-80 memenuhi kriteria di atas

air (30–60%), memiliki keunggulan gunakan pompa tetapi listrik untuk mensirkulasikan

O O didih 34-36 C).60-80 Evaporator C) danberfungsi dietil eteruntuk (titik eter (titik didih

yakni biaya operasional yang lebih rendah. air (30–60%), tetapi memiliki keunggulan

menguapkan fluida kerja danberfungsi menyalurkandidih 34-36OC). Evaporator untuk

Pada tersebut yang digunakan empat yakni penelitian biaya operasional lebih rendah.

nya ke pompa. uap menguapkan fluida Karena kerja danmenerima menyalurkan-

kolektor pelat datar dan tiga variasi head (1 Pada penelitian tersebut digunakan empat

bertekanan, pompa melakukan kerja mekanik nya ke pompa. Karena menerima uap

meter; meter, 2 meter). kolektor1,5 pelat datar dan dan tiga variasi Efisiensi head (1

mendorong yangmelakukan ada di pompa tempat bertekanan, air pompa kerjakemekanik

harian yang dihasilkan sebesarEfisiensi 0,0014 meter; pompa 1,5 meter, dan 2 meter).

tujuan (tangki atas). ke mendorong air yang ada diUap pompamasuk ke tempat

-harian 0,0019% debit 12-59 liter/hari. pompadengan yang dihasilkan sebesar 0,0014

kondenser, mengembun kembali ke evatujuan (tangki atas). dan Uap masuk ke

O

C dan Temperatur 70-90 - 0,0019% kolektor dengan mencapai debit 12-59 liter/hari.

porator. Pengembunan menyebabkan kondenser, mengembunuap danini kembali ke eva-

O tekanan uap yang dihasilkan sebesar 7-14 C kPa dan Temperatur kolektor mencapai 70-90

tekanan dalam pompauapturun (di bawah porator. Pengembunan ini menyebabkan

(Natthaphon et. al., 2007). Pompa energi tekanan uap yang dihasilkan sebesarair 7-14 kPa

tekanan atmosfir atau vakum) air dalam pompa turun sehingga (di bawah

surya termal et.dengan menggunakan (Natthaphon al., 2007). Pompa air prinsip energi

dari sumber masukatau dalam pompasehingga dan proses tekanan atmosfir vakum) air

siklus Rankinedengan dan kolektor jenis prinsip fokus surya termal menggunakan

kembali ke langkah tekan pompa karena uap dari sumber masuk dalam dan proses

digunakan untuk dan irigasi di India. siklus Rankine kolektor jenisEfisiensi fokus

yang baru evaporator masukkarena ke dalam kembali ke dari langkah tekan pompa uap

pompa 2-2,5% denganEfisiensi head digunakanmencapai untuk irigasi di India.

pompa. Setiap satu langkah tekanke pompa yang baru dari evaporator masuk dalam

head

pompa. Setiap satu langkah tekan pompa 11

pompa

mencapai

2-2,5%

dengan

11


(karena uap bertekanan masuk pompa) dan

massa fluida kerja dan (3) besar head

satu langkah (karenamasuk uap mengembun di (karena uap isap bertekanan pompa) dan

pemompaan. yang(3)diukur massa fluidaParameter kerja dan besaradalah: head

kondenser) satu siklus satu langkahdisebut isap (karena uap pemompaan. mengembun di

(1) temperaturParameter fluida kerja, temperatur pemompaan. yang (2) diukur adalah:

Skema alat satu penelitian dapat dilihat kondenser) disebut siklus pemompaan.

media penyimpan panas, (3) (2) temperatur air (1) temperatur fluida kerja, temperatur

pada Gambar Skema1.alat penelitian dapat dilihat

pendingin, (4) debitpanas, pemompaan, (5) waktu media penyimpan (3) temperatur air

pada Gambar 1.

pencatatan data, (6) tekanan fluida (5) kerja, dan pendingin, (4) debit pemompaan, waktu (7) tekanan data, pompa udara). pencatatan (6)(tabung tekanantekan fluida kerja, dan (7) tekanan pompa (tabung tekan udara).

Gambar 1. Skema Alat Penelitian Gambar 1. Skema Alat Penelitian Komponen alat penelitian pada Gambar 1 adalah: (1) evaporator (Gambarpada 2), (2) katup Komponen alat penelitian Gambar pengatur (3) tangki media2),penyimpan 1 adalah: aliran, (1) evaporator (Gambar (2) katup panas, pemanas, (5) pipa pengatur(4)aliran, (3) tangki mediapenghubung penyimpan

tangki pendingin kondensor, (10) air, tabung pemisahairuap, (7) kondensor, (8) tangki (9)

Gambar 2. Evaporator Pipa Pararel dari Tembaga Gambar 2. Evaporator Pipa Pararel dari Tembaga HASIL DAN PEMBAHASAN

tekan (11) tangki bawah, (10) (12) tabung tangki tangki udara, air pendingin kondensor,

fluida kerja pertama yang diteliti HASILJenis DAN PEMBAHASAN

atas. mengetahui karakteristik fluida tekan Untuk udara, (11) tangki bawah, (12) tangki

adalah Jenis petroleum mempunyai titik fluidaeter kerjayang pertama yang diteliti

evaporator tangki pemisah uap,penghubung (6) tangki panas, (4) kepemanas, (5) pipa pemisah uap, kondensor, tangki (9) evaporator ke (7) tangki pemisah(8)uap, (6) air, tangki

kerja pompakarakteristik air energi termal. atas. dibuat Untuk model mengetahui fluida

O C, titiketer autoignition 260OC, kalor didih adalah60-80 petroleum yang mempunyai titik

Sebagai pemanas pada penelitian ini digunakan kerja dibuat model pompa air energi termal.

O O jenis (Cp) 1,76 didih pada 60-80tekanan C, titiktetap autoignition 260kJ/(kg.K), C, kalor

pemanas listrik. Penggunaan pemanas listrik Sebagai pemanas pada penelitian ini digunakan

massa jenistekanan pada tetap kondisi gr/cm3, jenis pada (Cp)cair 1,760,8 kJ/(kg.K),

dimaksudkan sumber pemanas dapat pemanas listrik.agar Penggunaan pemanas listrik

3 kalor fluidacair kerja0,8 340gr/cm kJ/kg massalaten jenispenguapan pada kondisi ,

diatur sehingga fluida dapat kerja dimaksudkan agarkarakteristik sumber pemanas

0 dan dalam air 0,04 pada C. kalorkelarutan laten penguapan fluida kerja 34020kJ/kg

dapat lebihkarakteristik mudah. Parameter yang diatur diteliti sehingga fluida kerja

0 Hasilkelarutan yang diperoleh seperti20pada dan dalam airadalah 0,04 pada C.

divariasikan jenis Parameter fluida kerja,yang (2) dapat ditelitiadalah: lebih (1) mudah.

Tabel Hasil 1.yang diperoleh adalah seperti pada

divariasikan adalah: (1) jenis fluida kerja, (2)

Tabel 1.

12 12


Tabel 1. Fluida Kerja Pompa Air Menggunakan Petroleum Eter t pompa Tabel 1. Fluida Kerja Pompa Air Menggunakan Petroleum Eter Variasi (detik) t pompa Bukaan keran 1, headVariasi 3m, 2 tabung udara, sistem 20 (detik) tanpa udara Bukaan keran 1, head 3m, 2 tabung udara, sistem Bukaan keran 1, head 3m, 1 tabung udara, sistem 20 463 tanpa udara tanpa udara Bukaan keran 1, head 3m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 1, head 3m, 1 tabung udara, sistem 463 762 tanpa udara dengan udara Bukaan keran 1, head 3m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 1, head 2m, 1 tabung udara, sistem 762 715 dengan udara dengan udara Bukaan keran 1, head 2m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 2, head 3m, 2 tabung udara, sistem 715 287 dengan udara tanpa udara Bukaan keran 2, head 3m, 2 tabung udara, sistem Bukaan keran 2, head 3m, 1 tabung udara, sistem 287 270 tanpa udara tanpa udara Bukaan keran 2, head 3m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 2, head 3m, 1 tabung udara, sistem 270 667 tanpa udara dengan udara Bukaan keran 2, head 3m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 2, head 2m, 1 tabung udara, sistem 667 1718 dengan udara dengan udara Bukaan keran 2, head 2m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 3, head 3m, 2 tabung udara, sistem 1718 444 dengan udara tanpa udara Bukaan keran 3, head 3m, 2 tabung udara, sistem Bukaan keran 3, head 3m, 1 tabung udara, sistem 444 826 tanpa udara tanpa udara Bukaan keran 3, head 3m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 3, head 3m, 1 tabung udara, sistem 826 978 tanpa udara dengan udara Bukaan keran 3, head 3m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 3, head 2m, 1 tabung udara, sistem 978 615 dengan udara dengan udara Bukaan keran 3, head 2m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 4, head 3m, 2 tabung udara, sistem 615 62 dengan udara tanpa udara Bukaan keran 4, head 3m, 2 tabung udara, sistem Bukaan keran 4, head 3m, 1 tabung udara, sistem 62 270 tanpa udara tanpa udara Bukaan keran 4, head 3m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 4, head 3m, 1 tabung udara, sistem 270 380 tanpa udara dengan udara Bukaan keran 4, head 3m, 1 tabung udara, sistem Bukaan keran 4, head 2m, 1 tabung udara, sistem 380 1541 dengan udara dengan udara Bukaan keran 4, head 2m, 1 tabung udara, sistem 1541 dengan udara

Vol. Air (ml) Vol. Air 424,1 (ml)

Debit (l/menit) Debit 1,27 (l/menit)

424,1 1767,2

1,27 0,23

1767,2 3133,7

0,23 0,25

3133,7 2709,6

0,25 0,23

2709,6 824,7

0,23 0,17

824,7 3228,0

0,17 0,72

3228,0 2709,6

0,72 0,24

2709,6 3769,9

0,24 0,13

3769,9 2002,8

0,13 0,27

2002,8 2615,4

0,27 0,19

2615,4 2709,6

0,19 0,17

2709,6 3769,9

0,17 0,37

3769,9 1178,1

0,37 1,14

1178,1 1531,5

1,14 0,34

1531,5 1790,7

0,34 0,28

1790,7 5112,9

0,28 0,20

5112,9

0,20

Pada penelitian ini laju aliran volume

adalah 0.0714 liter/detik. Selain laju alir

fluida kerja petroleum ini eterlaju divariasikan sePada penelitian aliran volume

volume fluida liter/detik. kerja, volume udara adalah 0.0714 Selain laju awal alir

banyak 4 (empat) variasieter dengan memvariasifluida kerja petroleum divariasikan se-

dalam dan kondisi volumetabung fluidatekan kerja,udara volume udara awal

kan bukaan keran. Variasi bukaan keran 1 banyak 4 (empat) variasi dengan memvariasi-

sistem juga divariasikan. udara awal dalam tabung tekan udaraVolume dan kondisi

adalah 0.0044 liter/detik, kan bukaan keran. Variasi bukaan bukaan keran keran 21

dalam tabung tekan udara sistem juga divariasikan. Volumedivariasikan udara awal

adalah 0.0238 0.0044 liter/detik, bukaan keran 32

dengan tekan dalam memvariasikan tabung tekan jumlah udara tabung divariasikan

adalah 0.05 liter/detik dan bukaan bukaan keran keran 43 0.0238 liter/detik,

udara digunakan. jumlah Pada penelitian ini denganyang memvariasikan tabung tekan

adalah 0.05 liter/detik dan bukaan keran 4

udara yang digunakan. Pada penelitian ini 13 13


digunakan variasi jumlah tabung tekan udara

kelarutan dalam air 0,069 pada 200C. Hasil

sebanyak (satu) jumlah dan 2 (dua) tekan digunakan1variasi tabungtabung tekan udara

0 yang diperoleh sepertipada pada20 Tabel 2. kelarutan dalamadalah air 0,069 C. Hasil

udara. divariasikan sebanyakKondisi 1 (satu) awal dan 2sistem (dua) tabung tekan

Pembahasan akan lebihpada mudah dilakuyang diperoleh adalah seperti Tabel 2.

dengan memvariasikan sistem. udara. Kondisi awal udara sistemdalam divariasikan

kan dengan membuatakan grafik hubungan antara Pembahasan lebih mudah dilaku-

Pada ini divariasikan (dua) denganpenelitian memvariasikan udara dalam2 sistem.

parameter. Grafik-grafik kan dengan membuat grafikhubungan hubungan antara

kondisi awal sistem yakni kondisi2 sistem Pada penelitian ini divariasikan (dua)

parameter dilihat pada Gambar 3 parameter. dapat Grafik-grafik hubungan antara

dengan kondisi sistem tanpa sistem udara. kondisi udara awal dan sistem yakni kondisi

sampai Gambar parameter dapat24. dilihat pada Gambar 3

Kondisi sistemdan dengan udara artinya di udara. dalam dengan udara kondisi sistem tanpa

sampai Gambar 24.

sistem udara. udara Terdapatnya udara di Kondisiterdapat sistem dengan artinya di dalam dalam disebabkan pada saat pengisian sistem sistem terdapat udara. Terdapatnya udara di fluida dalam sistem didahului dalam kerja sistemkedisebabkan padatanpa saat pengisian dengan pemvakuman sistemtanpa darididahului udara. fluida kerja ke dalam sistem Kondisi tanpa udara disebabkan pada dengan sistem pemvakuman sistem dari udara. saat pengisian kerja ke dalam sistem Kondisi sistem fluida tanpa udara disebabkan pada didahului dengan proses pemvakuman saat pengisian fluida kerja ke dalam sistem dari udara dengan menggunakan vakum.sistem didahului proses pompa pemvakuman Jenis fluida kerja berikutnya dari udara menggunakan pompa vakum. yang diteliti Jenis adalahfluida dietil kerja eter yang mempunyai berikutnya yang O

O

C, titik 170 C, titik didih 34-36dietil diteliti adalah eterautoignition yang mempunyai O Cp 2,33kJ/(kg.K), jenis eter170pada titik didih 34-36OC, massa titik autoignition C,

180 160 180 140 160 120 140 100 120 80 100 60 80 40 60 20 40 0 20 0

158 158 93 93

52 52

18,4 3,9

18,4

3,9 t pemanasan t (menit) pendinginan (menit) t pemanasan t (menit) pendinginan Petroleum eter (menit) Petroleum eter

13 13

24,3 2,0

24,3

t pompa 2,0 (menit)

t siklus (menit)

t pompa (menit)

t siklus (menit)

Dietil eter Dietil eter

Gambar 3. Waktu Pemanasan, Pendinginan, Pemompaan dan Satu Siklus Pemompaan yang Gambar 3. Waktu Pemanasan, Pendinginan, Diperlukan Fluida Kerja untuk Kerja Pemompaan Pemompaan dan Satu Siklus Pemompaan yang Diperlukan Fluida Kerja untuk Kerja Pemompaan

3 , kalor kondisi cair 0,7134massa gr/cmjenis Cp 2,33kJ/(kg.K), eter laten pada

Gambar 3 menunjukkan waktu yang diperlu-

3 penguapan kerjagr/cm 360,23 kJ/kg laten dan kondisi cairfluida 0,7134 , kalor

kan fluida kerja untuk melakukan satudiperlusiklus Gambar 3 menunjukkan waktu yang

penguapan fluida kerja 360,23 kJ/kg dan

kan fluida kerja untuk melakukan satu siklus

Tabel 2. Fluida Kerja Pompa Air Menggunakan Dietil Eter Tabel 2. Fluida Kerja Pompa Air Menggunakan Dietil Eter t pompa Variasi (detik) t pompa Fluida kerja 600 ml, headVariasi 3,25 m &2 tabung tekan udara 89 (detik) Fluida kerja 670 ml, head 3,25 m &2tabung tekan udara 100 Fluida kerja 600 ml, head 3,25 m &2 tabung tekan udara 89 Fluida kerja 730 ml, head 3,25 m &2tabung tekan udara 127 Fluida kerja 670 ml, head 3,25 m &2tabung tekan udara 100 Fluida kerja 600 ml, head 3,25 m &2tabung tekan udara 96 Fluida kerja 730 ml, head 3,25 m &2tabung tekan udara 127 Fluida kerja 600 ml, head 2,44 m &2tabung tekan udara 132 Fluida kerja 600 ml, head 3,25 m &2tabung tekan udara 96 Fluida kerja 600 ml, head 1,70 m &2tabung tekan udara 148 Fluida kerja 600 ml, head 2,44 m &2tabung tekan udara 132 Fluida kerja 670 ml, head 3,25 m &1tabung tekan udara 141 Fluida kerja 600 ml, head 1,70 m &2tabung tekan udara 148 Fluida kerja 600 ml, head 3,25 m &1tabung tekan udara 136 Fluida kerja 670 ml, head 3,25 m &1tabung tekan udara 141 Fluida kerja 600 ml, head 3,25 m &1tabung tekan udara 136 14 14

Vol. Air (ml) Vol. Air 1000 (ml) 1550 1000 1510 1550 1350 1510 2000 1350 1630 2000 2950 1630 2550 2950 2550

Debit (l/menit) Debit 0,674 (l/menit) 0,930 0,674 0,713 0,930 0,844 0,713 0,909 0,844 0,661 0,909 1,255 0,661 1,125 1,255 1,125


pemompaan yang terdiri dari proses tekan

menunjukkan bahwa pada jumlah massa

(waktu (t) pemanasan), pemompaan pemompaan yang terdiriproses dari proses tekan

fluida kerja tertentu semua fluidamassa kerja menunjukkan bahwatidak pada jumlah

(waktu (t) (t) pemanasan), pemompaan) proses dan proses hisap pemompaan

dapat oleh tidak pemanas, karena ini fluida diuapkan kerja tertentu semua fluidahal kerja

(waktu (t) pemompaan) pendinginan). dan Dariproses Gambar 3 hisap

sangat bergantung kemampuan dapat diuapkan oleh pada pemanas, karena halatau ini

terlihat satu siklus petroleum eter 63 (waktu waktu (t) pendinginan). Dari Gambar

kapasitas pemanas dalam sangat bergantung pada menguapkan kemampuan fluida atau

kali lebih lamasatu dibanding satu eter siklus terlihat waktu siklus waktu petroleum 6

kerja. Kapasitas dipengaruhifluida oleh kapasitas pemanaspemanas dalam menguapkan

dietil eter.lama Waktu satu siklus kali lebih dibanding waktuyang satu terlalu siklus

bentuk dan bahan evaporator. kerja. Kapasitas pemanas dipengaruhi oleh

lama menyebabkan kapasitas dietil akan eter. Waktu satu siklus yang pompa terlalu

bentuk dan bahan evaporator.

menjadi kecil. Dari pengambilan ini lama akan menyebabkan kapasitasdata pompa terlihat karakteristik menjadi dietil kecil.eter Darimempunyai pengambilan data ini lebih sebagai kerja pompa termal terlihatbaik dietil eter fluida mempunyai karakteristik dibandingkan dengan petroleum eter. termal Selain lebih baik sebagai fluida kerja pompa waktu satu siklus pemompaan yangeter. lebih baik dibandingkan dengan petroleum Selain

1,40

1,3

1,20 1,40

1,101,3

1,00 1,20

0,9

0,80 1,00

1,10

0,9

0,60 0,80

0,7

0,7

0,7

0,55 0,7

0,40 0,60

0,30

dietil eter siklus juga pemompaan mempunyaiyang kemampuan waktu satu lebih baik

0,20 0,40

0,30

0,10

pemompaan yang mempunyai lebih baik dibandingkan dietil eter juga kemampuan

0,00 0,20

dengan petroleum eter. Hal dapat pemompaan yang lebih baik tersebut dibandingkan

0,00

Q rerata (liter/menit)

Q min (liter/menit)

dan debit maksimum yangdebit lebih besar menghasilkan debit rata-rata, minimum dibandingkan petroleum eter. dietil dan debit maksimum yangSelain lebihitu besar

Petroleum eter

2,5

evaporator yangmenghasilkan lebih besar tekanan dibandingkan eter juga dapat pada

2,5 2

petroleum 5 menunjukkan evaporator eter. yang Gambar lebih besar dibandingkan

2 1,5

volume debitGambar air pemompaan dengan petroleumdaneter. 5 menunjukkan

1,5 1

eter. Variasi massa fluida kerja diatur dengan variasi jumlah massa fluida kerja petroleum menggunakan bukaan keran 1 sampai 4. Dari eter. Variasi massa fluida kerja diatur dengan Gambar 5 terlihat debitkeran pemompaan menggunakan bukaan 1 sampaiair 4. yang Dari dihasilkan semakin bertambah air dengan Gambar 5 terlihat debit pemompaan yang bertambahnya massa fluida kerja dengan tetapi dihasilkan semakin bertambah volume air pemompaan terlihatkerja maksimum bertambahnya massa fluida tetapi pada keran ke terlihat 3. Halmaksimum tersebut volumebukaan air pemompaan pada bukaan keran ke 3. Hal tersebut

Q max PEvapMax(bar) (liter/menit) Q maxeterPEvapMax(bar) Dietil (liter/menit)

Dietil eter

Gambar 4. Debit Rata-Rata, Debit Minimum, Debit Maksimum dan Tekanan Maksimum Evaporator Gambaryang 4. Debit Rata-Rata, Debit Minimum, Dihasilkan Fluida Kerja Debit Maksimum dan Tekanan Maksimum Evaporator yang Dihasilkan Fluida Kerja

eter juga dapat menghasilkan tekanan pada dibandingkan petroleum eter. Selain itu dietil

variasi massaairfluida kerja petroleum volume jumlah dan debit pemompaan dengan

0,10

Q rerata Q min Petroleum eter (liter/menit) (liter/menit)

dilihat Gambar dietil eter dapat dengan pada petroleum eter.4,Hal tersebut menghasilkan debit rata-rata, debiteter minimum dilihat pada Gambar 4, dietil dapat

0,55

1 0,5 0,5 0 0

2,00 2,00

0,82 0,42 0,42

0,82 0,17

0,07

0,07 Bukaan 1

1,18

1,14

1,18

1,14

0,27

0,27 0,17 Bukaan 2 Bukaan 3 Bukaan 4

Bukaan Bukaan Debit, 2 Bukaan 3 Bukaan 4 Volume1 (liter) Q (liter/menit) Volume (liter)

Debit, Q (liter/menit)

Gambar 5. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 5. Volume Air dan Pemompaan yang Bukaan Keran pada Head 3m,Debit Menggunakan 2 Tabung Dihasilkan Kerja Petroleum EterAda dengan Variasi UdaraFluida dan Kondisi Pompa Tidak Udara Bukaan Keran pada Head 3m, Menggunakan 2 Tabung Udara dan Kondisi Pompa Tidak Ada Udara

15 15


Selain kapasitas pemanas beberapa faktor lain juga hasilbeberapa volume faktor dan debit Selainmempengaruhi kapasitas pemanas lain pemompaan air padahasil variasi massa juga mempengaruhi volume dan fluida debit kerja. Faktor-faktor pemompaan air padatersebut variasi adalah massa jumlah fluida

6,00 5,11

6,00 5,00 5,00 4,00 4,00 3,00

2,71

tidaknya udara dalam sistim pompa (Gambar 7) udara pada tabung tekan udara (Gambar 6), ada

3,00 2,00

2,71

dan tinggiudara headdalam pemompaan (Gambar 8). tidaknya sistim pompa (Gambar 7)

2,00 1,00

udara tabung tekan udara (Gambar 6), ada kerja. pada Faktor-faktor tersebut adalah jumlah

dan tinggi head pemompaan (Gambar 8). 3,50

3,23

3,00 3,50

0,00

3,23

1,77

1,50 2,00

1,77

0,00 0,50 0,00

1,53 0,72

0,00

0,13

0,2

0,37

0,2

Bukaan 1 Bukaan 2 Bukaan 3 Bukaan 4


dan debit air akan bertambah Padapemompaan pompa air energi listrik volume

Bukaan 4

jika head pemompaan pemompaanair diturunkan. Hal dan debit akan bertambah

Volume (liter) Debit, Q (liter/menit) Bukaan 1 Bukaan 2 Bukaan 3 Bukaan 4

tersebut belum tentu terjadiditurunkan. pada pompaHal air jika head pemompaan

0,19 0,19 Bukaan 3


3,13 3,13

2,71

2,71

2,71

2,71

energi ini terlihat 9. tersebuttermal, belumhal tentu terjadi pada Gambar pompa air energi termal, hal ini terlihat pada Gambar 9. 3,5

3,13

3,0 3,5

2,71 3,13

2,5 3,0

2,71

2,0 2,5

1,79

1,5 2,0

1,79

1,0 1,5

0,25

0,24

0,17

0,28

0,5 1,0

0,25

0,24

0,17

0,28

0,0 0,5

Bukaan 1 Bukaan 2 Bukaan 3 Bukaan 4 Bukaan BukaanDebit, 2 Bukaan 3 Bukaan 4 Volume 1(liter) Q (liter/menit) Volume (liter)


Gambar 7. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 7. Volume Air dan Pemompaan yang Bukaan Keran pada Head 3m,Debit Menggunakan 1 Tabung Dihasilkan Kerja Petroleum Eter dengan UdaraFluida dan Kondisi Pompa Terdapat UdaraVariasi Bukaan Keran pada Head 3m, Menggunakan 1 Tabung 16 Udara dan Kondisi Pompa Terdapat Udara

16

0,23

0,37

0,34

0,23 Bukaan 1 Bukaan 2

2,00 2,50 1,50 2,00

0,00 0,50

0,13

Pada pompa air energi listrik volume

0,72

Volume (liter)

1,00 1,50 0,50 1,00

0,23

0,34

0,23

Gambar 6. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 6. Volume Air dan Pemompaan yang Bukaan Keran pada Head 3m,Debit Menggunakan 1 Tabung Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Udara dan Kondisi Pompa Tidak Ada Udara Bukaan Keran pada Head 3m, Menggunakan 1 Tabung Udara dan Kondisi Pompa Tidak Ada Udara 3,50 3,00 3,50 2,50 3,00

3,77

5,11

Gambar 8. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 8. Volume Air dan Pemompaan yang Bukaan Keran pada Head 2m,Debit Menggunakan 1 Tabung Dihasilkan Kerja Petroleum Eter dengan UdaraFluida dan Kondisi Pompa Terdapat UdaraVariasi Bukaan Keran pada Head 2m, Menggunakan 1 Tabung Udara dan Kondisi Pompa Terdapat Udara

1,53

1,00 1,50

3,77

Volume (liter)

2,62

2,00 2,50

3,77

Bukaan BukaanDebit, 2 Bukaan 3 Bukaan 4 Volume 1(liter) Q (liter/menit)

2,62

2,50 3,00

0,50 1,00

1,00 0,00

3,77

0,0

0,23 0,25 Volume (liter) Head 2 m Volume (liter) Head 2 m

0,23 0,25

Debit, Q (liter/menit) Head 3 m Debit, Q (liter/menit) Head 3 m

Gambar 9. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 9. Bukaan VolumeKeran Air dan Pemompaan yang Head pada 1, Debit Menggunakan 1 Tabung Dihasilkan Kerja Petroleum Eter dengan UdaraFluida dan Kondisi Pompa Terdapat UdaraVariasi Head pada Bukaan Keran 1, Menggunakan 1 Tabung Udara dan Kondisi Pompa Terdapat Udara


Gambar 9 menunjukkan volume dan debit air pemompaan air yangvolume berkurang Gambar 9 menunjukkan dan dengan Hal debit airberkurangnya pemompaanhead air pemompaan. yang berkurang tersebut terjadi karena dengan berkurangnya head penurunan pemompaan.head Hal pemompaan mempengaruhi proses penguapan tersebut terjadi karena penurunan head fluida kerja.mempengaruhi Penurunan head pemompaan prosespemompaan penguapan menurunkan tekanan head pada tabung tekan fluida kerja.batas Penurunan pemompaan udara, hal inilah mempengaruhi menurunkan batasyang tekanan pada tabungproses tekan penguapan fluidayang kerja.mempengaruhi Jika batas tekanan udara, hal inilah proses

4,0

3,77

3,5 4,0 3,0 3,5

3,77

2,5 3,0 2,0 2,5

sehingga hasil volume tidak dan debit pemompaan proses penguapan akan optimal air akan menurun. sehingga hasil volume dan debit pemompaan bukaan keran ke 2 dan ke 3 air akanPada menurun. (Gambar dan keran 11) penurunan head3 Pada10bukaan ke 2 dan ke pemompaan dan debit (Gambar 10menaikkan dan 11) volume penurunan head pemompaan air, hal ini menunjukkan pada menaikkan volume dan debit bukaan keranair, 2 dan fluida kerja pemompaan hal 3,inijumlah menunjukkan pada bukaan keran 2 dan 3, jumlah fluida kerja 4,0

0,5 1,0 0,0 0,5 0,0

3,5 4,0 3,0 3,5 2,5 3,0 2,0 2,5

2,71

0,0

Head 3 m Debit, Q (liter/menit) Head 3 m

tekanan pada tabung udara dibandingyang diuapkan lebihtekan sesuai dengan batas kan padapada bukaan keran ke udara 1. Pada bukaan tekanan tabung tekan dibandingkeran ke 4bukaan (Gambar head kan pada keran12), ke penurunan 1. Pada bukaan pemompaan volume pemompaan keran ke 4 menaikkan (Gambar 12), penurunan head pemompaan menaikkan volume pemompaan

23 0,13 0,24 0,13 0,24

Volume (liter)


Head 2 m Volume (liter)

Head 3 m Debit, Q (liter/menit)

Head 2 m

Head 2 m Volume (liter)

0,17


5,11 5,11

34

1,5 2,0 1,0 1,5 0,5 1,0 0,0 0,5

Volume (liter)

0,17

yang diuapkan lebih sesuai dengan batas

45

2,71

0,37

Head 2 m

56

3,77

0,37

Gambar 11. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 11.Bukaan VolumeKeran Air dan Debit Pemompaan yang Head pada 3, Menggunakan 1 Tabung Dihasilkan Kerja Petroleum Eter dengan UdaraFluida dan Kondisi Pompa Terdapat UdaraVariasi Head pada Bukaan Keran 3, Menggunakan 1 Tabung Udara dan Kondisi Pompa Terdapat Udara

6

3,77

2,71

1,5 2,0 1,0 1,5

pada tabungfluida tekan kerja. udara Jika tidakbatas sesuaitekanan maka penguapan proses penguapan tidaktidak akan pada tabung tekan udara sesuaioptimal maka

2,71

Head 3 m

Gambar 10. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 10.Bukaan VolumeKeran Air dan Debit Pemompaan yang Head pada 2, Menggunakan 1 Tabung Dihasilkan Kerja Petroleum Eter dengan UdaraFluida dan Kondisi Pompa Terdapat UdaraVariasi Head pada Bukaan Keran 2, Menggunakan 1 Tabung Udara dan Kondisi Pompa Terdapat Udara

12

1,79 1,79 0,20 0,28

01 0

Volume (liter) Head 2 m Volume (liter)

0,20 0,28

Debit, Q (liter/menit) Head 3 m Debit, Q (liter/menit)

Head 2 m Head 3 m Gambar 12. Volume Air dan Debit Pemompaan Yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 12.Bukaan VolumeKeran Air dan Debit Pemompaan Yang Head pada 4, Menggunakan 1 Tabung Dihasilkan Kerja Petroleum Eter dengan UdaraFluida dan Kondisi Pompa Terdapat UdaraVariasi Head pada Bukaan Keran 4, Menggunakan 1 Tabung Udara dan Kondisi Pompa Terdapat Udara

17 17


tetapi menurunkan debit pemompaan air,

3,5

artinya waktu pemompaan terjadi lebih tetapi menurunkan debit yang pemompaan air,

3,23

3,0 3,5

lama. ini menunjukkan bukaanlebih ke 4 artinyaHal waktu pemompaan mulai yang terjadi

3,23

2,5 3,0

batas pada tabung mulai tekan udara lama. tekanan Hal ini menunjukkan bukaanmulai ke 4

2,0 2,5

menjadi tidak pada sesuai sehingga batas tekanan tabung tekandapat udaradiduga mulai

1,5 2,0

jika bukaan keran diperbesar lagidapat dari bukaan menjadi tidak sesuai sehingga diduga

1,0 1,5

ke maka volume dan debit lagi pemompaan air jika4bukaan keran diperbesar dari bukaan

0,82

0,72

0,5 1,0

0,82

0,72 0,17

akan menjadi lebih buruk.pemompaan Gambar air 13 ke 4 maka volume dan debit menunjukkan jumlah Gambar udara pada akan menjadipengaruh lebih buruk. 13 tabung tekan udara terhadap volume dan debit menunjukkan pengaruh jumlah udara pada tabung tekan udara terhadap volume dan debit 2,0 1,8 2,0 1,6 1,8 1,4 1,6 1,2 1,4 1,0 1,2 0,8 1,0 0,6 0,8 0,4 0,6 0,2 0,4 0,0 0,2 0,0

1,77 1,77

0,42 0,42

0,23 0,23

Volume (liter)

0,07 0,07


Dengan 1 tabung udara tekan Volume (liter)

Dengan tabung udara tekan Debit,2 Q (liter/menit)

Dengan 1 tabung udara tekan


Gambar 13. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 13. Volume AirUdara dan Debit yang Jumlah Tabung Tekan pada Pemompaan Bukaan Keran 1, Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Head 3m dan Kondisi Pompa Tanpa Udara Jumlah Tabung Tekan Udara pada Bukaan Keran 1, Head 3m dan Kondisi Pompa Tanpa Udara

pemompaan air. Pada penelitian ini jumlah udara pada tabung tekan udara divariasikan pemompaan air. Pada penelitian ini jumlah

0,0 0,5 0,0

Volume (liter)

0,17






Volume (liter)


Gambar 14. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 14. Volume AirUdara dan Debit yang Jumlah Tabung Tekan pada Pemompaan Bukaan Keran 2, Dihasilkan Petroleum dengan HeadFluida 3m danKerja Kondisi PompaEter Tanpa UdaraVariasi Jumlah Tabung Tekan Udara pada Bukaan Keran 2, Head 3m dan Kondisi Pompa Tanpa Udara 3,0 2,62 3,0 2,5 2,62 2,00 2,5 2,0 2,00 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5

0,19 0,27

0,5 0,0

0,19 0,27

Volume (liter)


0,0Dengan 1 tabung udara tekan




Volume (liter)


Gambar 15. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 15. Volume AirUdara dan Debit yang Jumlah Tabung Tekan pada Pemompaan Bukaan Keran 3, Dihasilkan Petroleum dengan HeadFluida 3m danKerja Kondisi PompaEter Tanpa UdaraVariasi Jumlah Tabung Tekan Udara pada Bukaan Keran 3, Head 3m dan Kondisi Pompa Tanpa Udara

dengan mengatur tekan udara udara pada tabungjumlah tekan tabung udara divariasikan

dengan jumlah udara pada tabung tekan udara

yang bekerja. Dalam hal ini pengaturan keran dengan mengatur jumlah tabung tekan udara

yang lebih sedikit (dengan menggunakan satu dengan jumlah udara pada tabung tekan udara

dapat menentukan jumlah tekan udara yang bekerja. Dalam hal initabung pengaturan keran

tabung tekan udara) lebih baik dibandingkan yang lebih sedikit (dengan menggunakan satu

yang bekerja. Dari Gambar dapat menentukan jumlah tabung 13 tekansampai udara

denan dua dibandingkan tabung tekan tabung bila tekanmenggunakan udara) lebih baik

Gambar 16 terlihat pemompaan air yang bekerja. Darivolume Gambar 13 sampai

udara. denan bila menggunakan dua tabung tekan

Gambar 16 terlihat volume pemompaan air 18

udara.

18


1,8 1,6 1,8 1,4 1,6 1,2 1,4 1,0 1,2 0,8 1,0 0,6 0,8 0,4 0,6 0,2 0,4 0,0 0,2 0,0

1,53 1,53

3,5

3,13

3,0 3,5

3,13

1,18

1,14

2,5 3,0

1,18

1,14

2,0 2,5

1,77

1,5 2,0

1,77

0,34 0,34

1,0 1,5 0,5 1,0

0,23 0,25

0,0 0,5 Volume (liter)






Volume (liter)


Gambar 16. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar 16. Volume AirUdara dan Debit yang Jumlah Tabung Tekan pada Pemompaan Bukaan Keran 4, Dihasilkan Petroleum dengan HeadFluida 3m danKerja Kondisi PompaEter Tanpa UdaraVariasi Jumlah Tabung Tekan Udara pada Bukaan Keran 4, Head 3m dan Kondisi Pompa Tanpa Udara

Debit pemompaan yang dihasilkan

0,0

Volume (liter)

Tidak ada udara dalam pompa

Volume (liter)

0,23 0,25

Debit, Q (liter/menit) Terdapat udara dalam pompa


Tidak ada udara dalam pompa Terdapat udara dalam pompa Gambar 17. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar Volume dan Debit Pemompaan Jumlah 17. Udara dalamAir Pompa pada Bukaan Keranyang 1, Dihasilkan Fluida Petroleum1 Eter dengan Variasi Head 3m danKerja Menggunakan Tabung Udara Jumlah Udara dalam Pompa pada Bukaan Keran 1, Head 3m dan Menggunakan 1 Tabung Udara 3,5 3,23

pada variasi udara dalam tekan Debitjumlah pemompaan yangtabung dihasilkan

3,0 3,5

3,23 2,71

udara ini berbeda keran tekan yang pada variasi jumlahuntuk udara bukaan dalam tabung

2,5 3,0

berbeda. bukaan 1 dan 2, debit udara ini Pada berbeda untukkeran bukaan keran yang

2,71

2,0 2,5

pemompaan yangkeran dihasilkan berbeda. Padaair bukaan 1 dan 2,dengan debit

1,5 2,0

menggunakan satu yang tabungdihasilkan tekan udaradengan lebih pemompaan air

1,0 1,5

0,72

baik dibandingkan dua menggunakan satu dengan tabung menggunakan tekan udara lebih

0,5 1,0

tabung tekan udara.dengan Pada bukaan keran 3 dan baik dibandingkan menggunakan dua

0,72 0,24

0,0 0,5

4tabung terjaditekan sebaliknya, penggunaan dua tabung udara. Pada bukaan keran 3 dan tekan lebihpenggunaan baik dibandingkan 4 terjadiudara sebaliknya, dua tabung penggunaan tabung baik tekan udara. Hal ini tekan udarasatu lebih dibandingkan juga disebabkan kesesuaian jumlah penggunaan satu tabung tekan antara udara. Hal ini udara dalam tabung tekan antara udara dengan juga disebabkan kesesuaian jumlah massa fluida kerja Selain udara dalam tabungyang tekanmengalir. udara dengan

0,0

Volume (liter)

0,24



Terdapat udara dalam pompa



Volume (liter)


Gambar 18. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar Volume dan Debit Pemompaan Jumlah 18. Udara dalamAir Pompa pada Bukaan Keranyang 2, Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Head 3m fan Menggunakan 1 Tabung Udara Jumlah Udara dalam Pompa pada Bukaan Keran 2, Head 3m fan Menggunakan 1 Tabung Udara

Pada jumlah laju aliran massa fluida

jumlah udara,Selain jummassa udara fluida dalam kerja tabung yang tekan mengalir.

kerja tertentu adanyalaju udara dapatmassa menaikkan Pada jumlah aliran fluida

lah udara dalam pompa juga mempengaruhi jumlah udara dalam tabung tekan udara, jum-

volume dan debit pemompaan air tetapi pada kerja tertentu adanya udara dapat menaikkan

volume debit pemompaan air yang lah udaradan dalam pompa juga mempengaruhi

laju aliran massapemompaan fluida kerja yang pada lain volume dan debit air tetapi

dihasilkan, hal ini terlihat pada grafikairGambar volume dan debit pemompaan yang

adanya udara dalam pompa laju aliran massa fluida kerja dapat yang melain

17 sampai 20. dihasilkan, hal ini terlihat pada grafik Gambar

nurunkan volumedalam dan debit pemompaan air. adanya udara pompa dapat me-

17 sampai 20.

19 nurunkan volume dan debit pemompaan air. 19


3,0 3,0 2,5

fluida kerja tetap berada dekat dengan sisi

2,62 2,71

pemanas, tentu sajaberada kondisi ini dengan dapat tidak fluida kerja tetap dekat sisi

2,62 2,71

menguntungkan padakondisi proses ini isap. Jikatidak uap pemanas, tentu saja dapat

2,5 2,0

fluida kerja tidak pada cukupproses kuat mendesak menguntungkan isap. Jikaudara uap

2,0 1,5

maka keberadaan udara fluida kerja tidak cukup kuat menjadi mendesak beban udara

1,5 1,0

tambahan bagi pompa.udara menjadi beban maka keberadaan Gambar 21 menggambarkan volume tambahan bagi pompa.

1,0 0,5

0,19 0,17

dan debit pemompaan air dengan volume variasi Gambar 21 menggambarkan

0,19 0,17

massa fluida kerja dengan menggunakan dan debit pemompaan air dengan variasi

0,0 Tidak ada udara dalam pompa


fluida dietil eter. dengan Hasil yang sama pada massa kerja fluida kerja menggunakan



percobaan dengan menggunakan fluida kerjasebelumnya dietil eter. Hasil yang sama pada

0,5 0,0 Volume (liter)

Volume (liter)

Debit, Q (liter/menit) Debit, Q (liter/menit)

Gambar 19. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar Volume dan Debit Pemompaan Jumlah 19. Udara dalamAir Pompa pada Bukaan Keranyang 3, Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Head 3m dan Menggunakan 1 Tabung Udara Jumlah Udara dalam Pompa pada Bukaan Keran 3, Head 3m dan Menggunakan 1 Tabung Udara 2,00 1,79 1,80 2,00 1,53 1,79 1,60 1,80 1,40 1,53 1,60 1,20 1,40 1,00 1,20 0,80 1,00 0,60 0,80 0,34 0,28 0,40 0,60 0,20 0,34 0,28 0,40 0,00 0,20 Volume (liter) Debit, Q (liter/menit) 0,00 Tidak ada udara dalam pompa




Volume (liter)


Gambar 20. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Petroleum Eter dengan Variasi Gambar Volume dan Debit Pemompaan Jumlah 20. Udara dalamAir Pompa pada Bukaan Keranyang 4, Dihasilkan Fluida Petroleum1 Eter dengan Variasi Head 3m danKerja Menggunakan Tabung Udara Jumlah Udara dalam Pompa pada Bukaan Keran 4, Head 3m dan Menggunakan 1 Tabung Udara

fluida kerjasebelumnya petroleum eter jugamenggunakan terjadi pada percobaan dengan fluida kerja eter. Terlihat terdapat kerja dietil petroleum eter juga terjadimassa pada fluida kerja dietil eter. Terlihat terdapat massa 1,8 1,6 1,8 1,4 1,6 1,2 1,4 1,0 1,2 0,8 1,0 0,6 0,8 0,4 0,6 0,2 0,4 0,0 0,2 0,0

1,60

1,50

1,60 1,00 1,00

1,50 0,93 0,93

0,67

0,71

0,67

Dietil eter 0.60 liter

0,71



Dietil eter 0.60 0.67 Q Dietil eter 0.73 Volume (liter)Dietil eter Debit, (liter/menit) liter liter liter

Volume (liter)


Gambar 21. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Dietil Eter dengan Variasi Gambar Volume danTinggi Debit Head Pemompaan Volume21. Fluida KerjaAir pada 3,25 m yang dan Dihasilkan Fluida Kerja Dietil Eter dengan Variasi Menggunakan Dua Tabung Tekan Udara Volume Fluida Kerja pada Tinggi Head 3,25 m dan Menggunakan Dua Tabung Tekan Udara

Hal ini disebabkan pada dasarnya udara dan

fluida kerja tertentu yang menghasilkan

uap kerja tidak dapat bercampur. Hal fluida ini disebabkan pada dasarnya udara Jika dan

volume dan debit air yang fluida kerja tertentupemompaan yang menghasilkan

uap fluida fluida kerja kerja tidak mempunyai tekanan yang dapat bercampur. Jika

optimum. Hal ini jugapemompaan dipengaruhi air kapasitas volume dan debit yang

cukup untukkerja mendesak udara, tekanan hal ini dapat uap fluida mempunyai yang

pemanas fluida kerja. optimum. dalam Hal ini menguapkan juga dipengaruhi kapasitas

menguntungkan proses udara, tekan hal karena uap cukup untuk mendesak ini dapat

Hasil volume debit air fluida pemompaan pemanas dalam dan menguapkan kerja.

menguntungkan proses tekan karena uap 20

Hasil volume dan debit air pemompaan

20


dengan variasi head pemompaan pada fluida

3,0

kerja eterhead (Gambar 22) juga dengandietil variasi pemompaan pada serupa fluida

3,0 2,5

dengan yangeter terjadi pada saat kerja dietil (Gambar 22)menggunakan juga serupa dengan yang terjadi pada saat menggunakan 2,5

2,00

2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5

1,00

0,91

1,00 0,67

0,91

0,67

Head 3.3 m

1,0 0,5

1,60

0,5 0,0 0,66 0,66

Head 2.4 m

Head 1.7 m

Volume (liter) Debit, Q (liter/menit) Head 3.3 m Head 2.4 m Head 1.7 m Volume (liter)

2,0 1,5

1,60

0,5 0,0 0,0

2,60

2,5 2,0 1,00

1,5 1,0

2,00

2,5 2,0

2,60


Gambar 22. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Dietil Eter dengan Variasi Gambar 22. Volume AirVolume dan Debit Pemompaan yang Head Pemompaan pada Fluida Kerja 600 Ml Dihasilkan Fluida Kerja Dietil EterTekan denganUdara Variasi dan Menggunakan Dua Tabung Head Pemompaan pada Volume Fluida Kerja 600 Ml dan Menggunakan Dua Tabung Tekan Udara

fluida kerja petroleum eter. Terdapat tinggi head yang eter. optimal pada jumlah fluidapemompaan kerja petroleum Terdapat tinggi massa fluida kerjayang dan optimal jumlah udara dalam head pemompaan pada jumlah

0,0

3,5 3,0 3,5 2,5 3,0 2,0 2,5 1,5 2,0 1,0 1,5

0,0

jumlah dalampemompaan tabung tekan volume udara dan debit airudara pada dengan variasi

Volume (liter)


Dengan 1 tabung udara tekan Volume (liter) Debit, Q (liter/menit)

3,00 3,00 1,60 1,60

1,26 1,26

0,5 1,0

kesesuaian tabung tekan tabung tekanbatas udaratekanan tertentu.pada Hal ini disebabkan

volume debit pemompaan air pada variasi Gambar dan 23 dan Gambar 24 menunjukkan hasil

0,67


0,0 0,5

Gambar 23 danproses Gambar 24 menunjukkan hasil udara dengan penguapan fluida kerja.

1,13 0,67

Gambar 23. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Dietil Eter dengan Variasi Gambar Volume Air Udara dan Debit yang Jumlah23. Tabung Tekan padaPemompaan Volume Fluida DihasilkanKerja Fluida Dietil Eter3,25 dengan 600Kerja Ml dan Head M Variasi Jumlah Tabung Tekan Udara pada Volume Fluida Kerja 600 Ml dan Head 3,25 M

tabung tekan udara Hal ini disebabkan massa fluida kerjatertentu. dan jumlah udara dalam udara dengan proses penguapan fluida kerja. kesesuaian batas tekanan pada tabung tekan

1,00

1,13

Volume (liter)

0,93 0,93






Volume (liter)


Gambar 24. Volume Air dan Debit Pemompaan yang Dihasilkan Fluida Kerja Dietil Eter dengan Variasi Gambar Volume Air Udara dan Debit yang Jumlah24. Tabung Tekan padaPemompaan Volume Fluida DihasilkanKerja Fluida Dietil Eter3,25 dengan 670Kerja Ml dan Head M Variasi Jumlah Tabung Tekan Udara pada Volume Fluida Kerja 670 Ml dan Head 3,25 M

fluida eter.tabung tekan udara dengan jumlahkerja udaradietil dalam

fluida kerja dietil eter yang digunakan pada

Hasildietil variasi fluida kerja eter. ini sebenarnya sama

penelitian jumlah udaradigunakan dalam tabung fluida kerjainidietil eter yang pada

variasi ini sebenarnya sama dengan Hasil pada saat menggunakan petroleumeter

tekan udara penelitian ini yang jumlahlebih udarasedikit dalam (dengan tabung

denganjumlah pada saat menggunakan petroleumeter yakni udara dalam tabung tekan udara

menggunakan satu lebih tabung sedikit tekan (dengan udara) tekan udara yang

yakni jumlah udara dalam tabung tekan mempengaruhi proses penguapan fluida udara kerja

menghasilkan dan debittekan pemompaan menggunakan volume satu tabung udara)

mempengaruhi proses penguapan fluidaPada kerja karena sifat kompresibilitas udara.

yang lebih baikvolume dibandingkan dengan jumlah menghasilkan dan debit pemompaan

karena sifat kompresibilitas udara. Pada

yang lebih baik dibandingkan dengan jumlah 21 21


udara dalam tabung tekan udara yang lebih banyak (menggunakan dua tabung udara dalam tabung tekan udaratekan yangudara). lebih banyak (menggunakan dua tabung tekan udara). KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilakukan KESIMPULAN dapat ditarik simpulan sebagai berikut: waktu Dari penelitian yang telah dilakukan satu (158berikut: menit) 6waktu kali dapatsiklus ditarikpetroleum simpulan eter sebagai lebih lama petroleum dibandingkan waktu6 satu satu siklus eter dengan (158 menit) kali siklus dietil dibandingkan eter (24,3 menit). Debit rata-rata, lebih lama dengan waktu satu debit debit maksimum eter siklusminimum dietil eterdan (24,3 menit). Debit dietil rata-rata, (0,9; 0,7 dan dan 1,3 debit liter/menit) lebih debit minimum maksimum dietilbesar eter dibandingkan petroleum eter (0,3;besar 0,1 (0,9; 0,7 dandengan 1,3 liter/menit) lebih dan 1,1 liter/menit). eter menghasilkan dibandingkan dengan Dietil petroleum eter (0,3; 0,1 tekanan evaporator yang lebih dan 1,1 pada liter/menit). Dietil(0,7 eterbar) menghasilkan besar dengan petroleum eter tekanandibandingkan pada evaporator (0,7 bar) yang lebih (0,55 Jumlah udara dalam tabung tekan besar bar). dibandingkan dengan petroleum eter udara dan jumlah (0,55 bar). Jumlah udara udara dalam dalam pompa tabung memtekan pengaruhi dan debit air udara dan volume jumlah udara dalampemompaan pompa memyang dihasilkan. massa fluida kerja pengaruhi volumeTerdapat dan debit pemompaan air yang optimal pada Terdapat head pemompaan dan jumlah dihasilkan. massa fluida kerja udara dalampada tabung tekan udaradantertentu. yang optimal head pemompaan jumlah Terdapat tinggi tabung head pemompaan yang tertentu. optimal udara dalam tekan udara pada jumlah massa fluida kerja dan yang jumlah udara Terdapat tinggi head pemompaan optimal dalam tabungmassa tekanfluida udara kerja tertentu. pada jumlah dan jumlah udara dalam tabung tekan udara tertentu. DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA Mahkamov, K., Djumanov, D. 2003. Thermal water pumps on the basis of fluid piston Mahkamov, K., Djumanov, D.st 2003. Thermal solar stirling engine. 1 International water pumps on the basis of fluid piston solar stirling engine. 1st International

22 22

Energy Conversion Engineering Conference, 17-21 August 2003, Portsmouth, Energy Conversion Engineering ConferenVirginia. ce, 17-21 August 2003, Portsmouth, Virginia. Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral. 2003. Kebijakan pengembangan energi Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral. terbarukan dan konservasi energi (energi 2003. Kebijakan pengembangan energi hijau). Jakarta: Departemen Energi dan terbarukan dan konservasi energi (energi Sumber Daya Mineral. hijau). Jakarta: Departemen Energi dan Sumber DayaRiset Mineral. Menteri Negara dan Teknologi. 2006.

Indonesia 2005-2025 buku putih penelitiMenteri Negara Riset dan Teknologi. 2006. an, pengembangan dan penerapan ilmu Indonesia 2005-2025 buku putih penelitipengetahuan dan teknologi. Jakarta: an, pengembangan dan penerapan ilmu Kementerian Negara Riset dan Teknologi pengetahuan dan teknologi. Jakarta: Republik Indonesia. Kementerian Negara Riset dan Teknologi RepublikRoonprasang, Indonesia. N.; Namprakai, P.; Natthaphon Pratinthong, N. 2007. Experimental Natthaphon Roonprasang, N.; Namprakai, P.; studies of a new solar water heater Pratinthong, N. 2007. Experimental system using a solar water pump, Journal studies of a new solar water heater Energy. system using a solar water pump, Journal Energy. Oppen, M.V.; Chandwalker, K. 2001. Solar

power for irrigation the small solar Oppen, M.V.; Chandwalker, K. 2001. Solar thermal pump, An Indian Development, power for irrigation the small solar Re Focus Publications, New Delhi, Mei thermal pump, An Indian Development, 2001. Re Focus Publications, New Delhi, Mei 2001.T.C.B. 2005. Asymmetric heat Smith,

transfer in vapour cycle liquid-piston Smith, T.C.B. 2005. Asymmetric heat engines, Proceedings of the 2nd IECEC, transfer in vapour cycle liquid-piston August 2005. engines, Proceedings of the 2nd IECEC, August 2005. Wong, Y.W., Sumathy, K. 2001. Thermodynamic analysis and optimization of a Wong, Y.W., Sumathy, K. 2001. Thermosolar thermal water pump, Applied dynamic analysis and optimization of a Thermal Engineering, Vol. 21, Issue 5, solar thermal water pump, Applied 613-627. Thermal Engineering, Vol. 21, Issue 5, 613-627. Wong, Y.W., Sumathy, K. 2001. Performan-

ce of a solar water pump with ethyl ether Wong, Y.W., Sumathy, K. 2001. Performanas working Fluid, Renewable Energy, ce of a solar water pump with ethyl ether Vol. 22, 389-394. as working Fluid, Renewable Energy, Vol. 22, 389-394.

KARAKTERISTIK PETROLEUM ETER DAN DIETIL ETER SEBAGAI FLUIDA KERJA POMPA AIR ENERGI TERMAL. F.A. Rusdi Sambada, A. Prasetyadi

Recommend Documents