perubahan efisiensi kerja air cooler · 2016. 10. 17. · perubahan efisiensi kerja air cooler...

PERUBAHAN EFISIENSI KERJA AIR COOLER

DENGAN SPONGE

SKRIPSI

Untuk memenuhi persyaratan mencapai derajat Sarjana Strata 1

Teknik Mesin

Diajukan oleh:

ANASTASIA PUJI ASTUTI

NIM: 115214027

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

i

PERUBAHAN EFISIENSI KERJA AIR COOLER

DENGAN SPONGE

SKRIPSI

Untuk memenuhi persyaratan mencapai derajat Sarjana Strata 1

Teknik Mesin

Diajukan oleh:


NIM: 115214027

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016


ii

CHANGES WORK EFFICIENCY OF AIR COOLER

USING SPONGE

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requirement

to obtain the Sarjana Teknik degree

in Mechanical Engineering

by


Student Number: 115214027

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2016


iii


iv


v

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak dapat terdapat karya

yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan

Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis

diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 18 Januari 2016

Anastasia Puji Astuti


vi

ABSTRAK

Kondisi cuaca yang semakin panas sangat berpengaruh terhadap kehidupan

manusia dan lingkungan, hal ini tentunya akan menimbulkan suatu permasalahan

baru dalam bidang teknologi. Teknologi sendiri sangat berperan penting untuk

memenuhi kebutuhan manusia dan lingkungan dalam kehidupan sehari - hari.

Salah satu teknologi yang dibutuhkan dan berhubungan erat dengan permasalahan

tersebut adalah mesin pendingin ruangan yang tentunya bebas dari pencemaran

lingkungan yaitu Air Cooler. Air Cooler merupakan sebuah mesin pendingin yang

menggunakan prinsip evaporative cooling, yaitu suatu proses pengkondisian

udara yang dilakukan dengan membiarkan kontak langsung antara udara dengan

uap air. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya penurunan

suhu dan besarnya kenaikan efisiensi Air Cooler dalam berbagai variasi

penelitian.

Penelitian dilakukan dengan memvariasikan kecepatan udara yang mengalir

didalam Air Cooler : (1) kecepatan kipas low (2) kecepatan kipas medium (3)

kecepatan kipas high. Beberapa kondisi Air Cooler yang diteliti sebagai berikut:

(a) Fluida Air Cooler : air dengan cooling pad standar (b) Fluida Air Cooler : air +

es dengan cooling pad standar (c) Fluida Air Cooler : air dengan cooling pad

tambahan (d) Fluida Air Cooler : air + es dengan cooling pad tambahan.

Penelitian menggunakan mesin pengering dilakukan dengan perlakuan yang sama.

Dari penelitian didapatkan: Suhu udara kering keluar (TdBout) terendah dari variasi

cooling pad sponge adalah menggunakan cairan pendingin air es dengan

kecepatan udara low, dengan TdBout = 22,5oC. Suhu udara basah keluar (TwBout )

terendah dari variasi cooling pad sponge adalah menggunakan balok es dengan

kecepatan udara low, medium dan high dengan TwBout = 21oC. Hasil terendah dari

udara kering dan udara basah yang dihasilkan diperoleh dari kondisi udara kering

masuk (TdBin) sebesar 31,5oC dan kondisi udara basah masuk (TwBin) sebesar 21oC.

Suhu udara kering keluar (TdBout) terendah dari variasi cooling pad sponge dan

mesin pengering adalah menggunakan balok es dengan kecepatan udara high,

dengan TdBout = 32,95oC. Suhu udara basah keluar (TwBout ) terendah dari variasi

cooling pad sponge dan mesin pengering adalah 29oC. Hasil terendah dari udara

kering dan udara basah yang dihasilkan diperoleh dari kondisi udara kering masuk

(TdBin) sebesar 54,03oC dan kondisi udara basah masuk (TwBin) sebesar 29oC.

Dari semua penelitian didapatkan efisiensi terbaik yang dihasilkan oleh variasi

cooling pad sponge adalah dengan menggunakan balok es yaitu sebesar 97,37%

dengan kecepatan low dengan kondisi udara kering masuk (TdBin) sebesar 31,5oC

dan kondisi udara basah masuk (TwBin) sebesar 22oC.

Kata kunci: pendingin, evaporative cooler, air cooler


vii

ABSTRACT

Weather condition that is getting hotter very influence human life and

environment. It surely will create a new problem in technology field. Technology

itself has very important role to meet human needs and the environment in daily

life. One of the technologies that is needed and closely linked to those problems is

an air conditioner which certainly free from environmental pollution, Air Cooler.

Air Cooler is a cooling machine that uses evaporative cooling principle, an air

conditioning process done by letting direct contact between air and water vapor.

The aim of this study is to know the magnitude of the drop in temperature and the

magnitude of the increase in Air Cooler efficiency in a wide variety of research.

The study is conducted by varying the speed of air flowing inside the Air Cooler :

(1) low fan speed (2) medium fan speed (3) high fan speed. Some Air Cooler

conditions studied as follows: (a) Fluid Air Cooler : water with standard cooling

pad (b) Fluid air cooler: water + ice with standard cooling pad (c) Fluid air

cooler : water with additional cooling pad (d) Fluid air cooler : water + ice with

additional cooling pad. The research that use drying machine is done by same

treatment.

From the research's result: The lowest dry air temperature out (TdBout) of cooling

pad sponge variation use ice water cooler liquid with low air speed, with TdBout

= 22,5oC. The lowest wet air temperature out (TwBout) of cooling pad sponge

variation use ice block with low, medium and high air speed with TwBout = 21 °

C. The lowest result of dry air and wet air produced is obtained from the condition

of dry air in (TdBin) of 31,5oC and wet air condition in (TwBin) of 21 ° C.

The lowest dry air temperature out (TdBout) of the cooling pad sponge variation

and drying machine use ice block with high speed air, with TdBout = 32,95oC.

The lowest wet air temperature out (TwBout) of cooling pad sponge variation and

drying machine is 29oC. The lowest result of dry air and wet air produced is

obtained from the dry air condition in (TdBin) of 54,03oC and wet air condition in

(TwBin) of 29oC.

From all of the research, it is obtained that the best efficiency produced by cooling

pad sponge variation use ice block of 97.37% at low speed with dry air condition

in (TdBin) of 31,5oC and wet air conditions in (TwBin) of 22oC.

Keywords: cooler, evaporative cooler, air cooler


viii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

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

Yogyakarta:

Nama : Anastasia Puji Astuti

NIM : 115214027

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta skripsi saya yang berjudul:

Perubahan Efisiensi Kerja Air Cooler dengan Sponge

Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media

lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa

perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama

tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal: 18 Januari 2016

Yang menyatakan,

(Anastasia Puji Astuti)


ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, atas

segala Rahmat dan Anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

ini dengan baik dan lancar.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana

Teknik di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Skripsi ini membahas mengenai kondisi

udara keluar Air Cooler dan efisiensi Air Cooler dengan dan tanpa menggunakan

sponge. Informasi terkait Air Cooler ini diharapkan dapat digunakan sebagai

referensi bagi para peneliti yang ingin ingin melanjutkan penelitian mengenai Air

Cooler.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skrispi ini melibatkan banyak

pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc., Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, sekaligus sebagai Dosen

Pembimbing Skripsi.

3. Budi Setyahandana, S.T., M.T. sebagai Dosen Pembimbing Akademik.

4. Toni Sugiarto dan Suharyati selaku orang tua yang memberikan motivasi dan

semangat paling kuat serta membiayai penulis dalam menyelesaikan kuliah

dan skripsi ini.


x

5. Anatalia Dwi Astuti dan Antonio Tri Baskoro sebagai adik kandung penulis.

6. Yohanes Ragil Purnomo sebagai teman seperjuangan penulis.

7. Arnold Ardhika Christi yang selalu memberikan penghiburan penulis.

8. Teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

Angkatan 2011.

9. Teman-teman kos yang sangat membantu dalam bentuk nasihat dan motivasi

serta penghiburan.

10. Seluruh staff pengajar Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan

kepada penulis.

11. Serta semua pihak yang telah terlibat dan ikut membantu dalam

menyelesaikan skripsi ini yang tidak mungkin disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang

perlu diperbaiki dalam skripsi ini, untuk itu penulis mengharapkan masukan dan

kritik, serta saran dari berbagai pihak untuk menyempurnakannya. Semoga skripsi

ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terima kasih.

Yogyakarta, 18 Januari 2016

Penulis


xi

DAFTAR ISI

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

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

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ iv

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................ v

ABSTRAK .......................................................................................................... vi

ABSTRACT ........................................................................................................ vii

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ...................................................... viii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ ix

DAFTAR ISI ....................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xviii

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

1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................ 2

1.4 Batasan Masalah.......................................................................... 2

1.5 Manfaat Penelitian ...................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI ................................................................................ 4

2.1 Dasar Teori .................................................................................. 4


xii

2.1.1 Air Cooler (Evaporative Cooler) ....................................... 4

2.1.2 Tipe Desain Air Cooler (Evaporative Cooler) ................... 5

2.1.3 Bagian – Bagian Air Cooler ............................................... 7

2.1.4 Pendinginan Evaporative ................................................... 11

2.1.5 Kondisi Udara .................................................................... 13

2.1.6 Efisiensi Pendinginan Evaporative .................................... 18

2.1.7 Faktor Pertimbangan Dalam Pemilihan Sistem Penyegaran

Udara ................................................................................. 21

2.2 Tinjauan Pustaka ......................................................................... 23

BAB III RANCANGAN PEMBUATAN VARIASI AIR COOLER .............. 25

3.1 Persiapan ..................................................................................... 25

3.2 Bahan dan Alat Pembuatan Air Cooler ....................................... 25

3.2.1 Bahan-Bahan Yang Digunakan Dalam Pembuatan Variasi

Air Cooler ......................................................................... 25

3.2.2 Alat-Alat Yang Dipergunakan Dalam Pembuatan Variasi

Air Cooler .......................................................................... 30

3.3 Proses Pengerjaan Variasi Air Cooler ......................................... 35

3.4 Cara Kerja Air Cooler (Evaporative Cooler) .............................. 38

3.5 Tabel Hasil Penelitian ................................................................. 39

3.6 Kesulitan Dalam Pengerjaan ....................................................... 39

3.7 Pengujian Variasi Cooling Pad Sponge Air Cooler .................... 39

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 41


xiii

4.1 Objek Penelitian .......................................................................... 41

4.2 Skematis Pengujian ..................................................................... 41

4.3 Variasi Penelitian ........................................................................ 42

4.4 Peralatan Pengujian ..................................................................... 43

4.5 Cara Memperoleh Data ............................................................... 45

4.6 Cara Mengolah Data ................................................................... 45

4.7 Cara Menyimpulkan Dan Memberi Saran .................................. 46

BAB V HASIL PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN SERTA

PEMBAHASAN ............................................................................... 57

5.1 Hasil Pengujian ........................................................................... 57

5.2 Perhitungan ................................................................................. 69

5.2.1 Perhitungan RH Air Cooler ................................................ 69

5.2.3 Perhitungan Efisiensi Air Cooler ....................................... 70

5.2.4 Perhitungan Efisiensi Air Cooler Menggunakan Cooling

Pad Honey Comb Dan Cooling Pad Sponge Dengan

Fluida Air ........................................................................... 70


Pad Honey Comb Dan Fluida Air Dengan Balok Es ......... 71


Pad Honey Comb Dan Cooling Pad Sponge Dengan

Fluida Air Dan Balok Es 71

5.3 Analisa Data ................................................................................ 72

5.3.1 Pengaruh Tambahan Variasi Cooling Pad Sponge

Terhadap Efisiensi Air Cooler ........................................... 72


xiv

5.3.2 Pengaruh Variasi Cooling Pad Sponge Dan Balok Es

Terhadap Efisiensi Air Cooler ........................................... 73

5.3.3 Pengaruh Tambahan Variasi Cooling Pad Sponge

Terhadap Efisiensi Air Cooler Dengan Pengkondisian

Udara Menggunakan Mesin Pengering .............................. 74

5.3.4 Pengaruh Tambahan Variasi Cooling Pad Sponge Dan

Balok Es Terhadap Efisiensi Air Cooler Dengan

Pengkondisian Udara Menggunakan Mesin Pengering ..... 75

5.4 Membandingkan Efisiensi Air Cooler ........................................ 76

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan ................................................................................. 77

6.2 Saran .................................................................................... 78

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 79


xv

DAFTAR TABEL

Tabel 5.1 Hasil Pengujian Air Cooler Menggunakan Air Dengan Kecepatan

Kipas Low............................................................................................. 58


Kipas Medium ...................................................................................... 58


Kipas High ............................................................................................ 59

Tabel 5.4 Rata-Rata Suhu Dengan Kecepatan Low, Medium Dan High Pada

Tabel 5.1 Sampai Dengan Tabel 5.3..................................................... 59

Tabel 5.5 Hasil Pengujian Air Cooler Menggunakan Balok Es Dengan

Kecepatan Kipas Low ........................................................................... 59

Tabel 5.6 Hasil Pengujian Air Cooler Menggunakan Balok Es Denga

Kecepatan Kipas Medium .................................................................... 60

Tabel 5.7 Hasil Pengujian Air Cooler Menggunakan Balok Es Dengan

Kecepatan Kipas High .......................................................................... 60


Tabel 5.5 Sampai Dengan Tabel 5.7..................................................... 60

Tabel 5.9 Hasil Pengujian Air Cooler Menggunakan Air Dan Tambahan

Modifikasi Cooling Pad sponge Dengan Kecepatan Kipas Low ......... 61


Modifikasi Cooling Pad Sponge Dengan Kecepatan Kipas Medium . 61


Modifikasi Cooling Pad Sponge Dengan Kecepatan Kipas High ....... 61


Tabel 5.9 Sampai Dengan Tabel 5.11 ................................................. 62

Tabel 5.13 Hasil Pengujian Air Cooler Menggunakan Air Dan 2 Liter Balok

Es Dengan Tambahan Modifikasi Cooling Pad Sponge, Kecepatan

Kipas Low ........................................................................................... 62


xvi


Es Dengan Tambahan Modifikasi Cooling Pad Sponge Kecepatan

Kipas Medium ..................................................................................... 62


Es Dengan Tambahan Modifikasi Cooling Pad Sponge Kecepatan

Kipas High .......................................................................................... 63

Tabel 5.16 Rata-Rata Suhu Dengan Kecepatan Low Medium Dan High pada

Tabel 5.13 Sampai Dengan Tabel 5.15 ............................................... 63

Tabel 5.17 Hasil Pengujian Air Cooler Menggunakan Air Dengan

Pengkondisian Suhu Mesin Pengering Kecepatan Kipas Low ........... 63


Pengkondisian Suhu Mesin Pengering Kecepatan Kipas Medium ..... 64


Pengkondisian Suhu Mesin pengering Kecepatan Kipas High ........... 64




Es Dengan Pengkondisian Suhu Mesin Pengering Kecepatan Low ... 65


Es Dengan Pengkondisian Suhu Mesin Pengering Kecepatan Kipas

Medium ............................................................................................... 65


Es Dengan Pengkondisian Suhu Mesin Pengering Kecepatan Kipas

High ..................................................................................................... 65



Tabel 5.25 Hasil Pengujian Air Cooler Menggunakan Air Dan Modifikasi

Cooling Pad Sponge Dengan Pengkondisian Suhu Mesin

Pengering Kecepatan Kipas Low ........................................................ 66


xvii



Pengering Kecepatan Kipas Medium .................................................. 66



Pengering Kecepatan Kipas High ....................................................... 67

Tabel 5.28 Rata-Rata suhu Dengan Kecepatan Low, Medium Dan High Pada


Tabel 5.29 Hasil Pengujian Air Cooler Menggunakan Air , 2 Liter Balok Es

Dan Modifikasi Cooling Pad Sponge Dengan Pengkondisian Suhu

Mesin Pengering Kecepatan Kipas Low ............................................. 67



Mesin Pengering Kecepatan Kipas Medium ....................................... 68



Mesin Pengering Kecepatan Kipas High ............................................ 68




xviii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Unit Air Cooler.................................................................................. 4

Gambar 2.2 Skema Air Cooler .............................................................................. 5

Gambar 2.3 Direct Evaporative Cooling ............................................................... 6

Gambar 2.4 Indirect Evaporative Cooling ............................................................ 7

Gambar 2.5 Casing ................................................................................................ 8

Gambar 2.6 Blower ............................................................................................... 8

Gambar 2.7 Cooling Pad Honey Comb................................................................. 9

Gambar 2.8 Pompa Air ......................................................................................... 9

Gambar 2.9 Water Distribution Line .................................................................... 10

Gambar 2.10 Motor Penggerak/Motor Listrik ...................................................... 10

Gambar 2.11 Tangki Penampungan Air................................................................ 11

Gambar 2.12 Proses Pendinginan Evaporative ..................................................... 13

Gambar 2.13 Pengukur Temperatur Bola Kering ................................................. 14

Gambar 2.14 Rangka Diagram Psychometric Chart ............................................. 17

Gambar 2.15 Delapan Proses Thermodinamika Dasar ......................................... 18

Gambar 2.16 Proses Pendinginan Evaporative ..................................................... 19

Gambar 3.1 Unit Air Cooler Tampak Depan Dan Belakang ................................ 26

Gambar 3.2 Strimin Dan Gunting ......................................................................... 26

Gambar 3.3 Sponge ............................................................................................... 26

Gambar 3.4 Selang Air Diameter 4/8 Inch ........................................................... 27

Gambar 3.5 Pompa Air ......................................................................................... 27

Gambar 3.6 Cable Tie ........................................................................................... 28


xix

Gambar 3.7 Es Batu .............................................................................................. 28

Gambar 3.8 Baut Puntir......................................................................................... 28

Gambar 3.9 Isolasi ................................................................................................ 29

Gambar 3.10 Papan Triplek .................................................................................. 29

Gambar 3.11 Sterofom .......................................................................................... 29

Gambar 3.12 Roda ................................................................................................ 30

Gambar 3.13 Paku ................................................................................................. 30

Gambar 3.14 Mesin Pengering .............................................................................. 31

Gambar 3.15 Anemometer .................................................................................... 31

Gambar 3.16 Thermometer Dry Bulb And Wet Bulb ........................................... 32

Gambar 3.17 Thermocouple.................................................................................. 32

Gambar 3.18 Gunting Kawat ................................................................................ 33

Gambar 3.19 Palu .................................................................................................. 33

Gambar 3.20 Cutter ............................................................................................... 33

Gambar 3.21 Pipa Alumunium ............................................................................. 34

Gambar 3.22 Stopwatch ........................................................................................ 34

Gambar 3.23 Penggaris Besi ................................................................................. 34

Gambar 3.24 Obeng Plus ...................................................................................... 35

Gambar 3.25 Rancangan Rumah Sponge dan Sponge .......................................... 36

Gambar 3.26 Pemasangan Selang Tambahan ....................................................... 36

Gambar 3.27 Rangkaian Air Cooler Dan Mesin Pengering .................................. 37

Gambar 3.28 Level Maksimal Dan Minimal Pada Tangki ................................... 38

Gambar 4.1 Skematik Air Cooler.......................................................................... 41


xx

Gambar 4.2 Thermometer Bola Basah Dan Bola Kering ..................................... 43

Gambar 4.3 Roll Kabel Listrik .............................................................................. 43

Gambar 4.4 Kalkulator .......................................................................................... 44

Gambar 4.5 Alat Tulis ........................................................................................... 44

Gambar 4.6 Stopwatch .......................................................................................... 44

Gambar 4.7 Anemometer ...................................................................................... 45

Gambar 5.1 Psychometric Chart ........................................................................... 69

Gambar 5.2 Grafik Pengaruh Variasi Cooling Pad Sponge Terhadap Efisiensi

Air Cooler ........................................................................................ 72

Gambar 5.3 Grafik Pengaruh Variasi Cooling Pad Sponge Dan 2 Liter Balok

Es Terhadap Efisiensi Air Cooler .................................................... 73

Gambar 5.4 Grafik Pengaruh Variasi Cooling Pad Sponge Terhadap Efisiensi

Air Cooler Dengan Penambahan Mesin Pengering Sebagai

Pengkondisian Udara ....................................................................... 74

Gambar 5.5 Grafik Pengaruh Variasi Cooling Pad Sponge Dan 2 Liter Balok

Es Terhadap efisiensi Air Cooler Apabila Dengan Penambahan

Mesin Pengering Sebagai Pengkondisian Udara.............................. 75


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kondisi cuaca saat ini yang semakin panas sangat berpengaruh terhadap

kehidupan manusia dan lingkungan, hal ini tentunya akan menimbulkan suatu

permasalahan baru dalam bidang teknologi. Teknologi sendiri sangat berperan

penting untuk memenuhi kebutuhan manusia dan lingkungan dalam kehidupan

sehari - hari. Salah satu teknologi yang dibutuhkan dan berhubungan erat dengan

permasalahan tersebut adalah mesin pendingin ruangan yang tentunya bebas dari

pencemaran lingkungan. Permasalahan tersebut menuntut para engineer untuk

selalu melakukan inovasi – inovasi terbaru dibidang teknologi dalam hal ini

berkaitan dengan mesin pendingin udara. Macam – macam mesin pendingin udara

yang sudah ada diantaranya : AC (Air Conditioning), AC portable, Air Cooler,

Coil Unit dll.

Membicarakan mengenai pendingin udara yang ada pada saat ini adalah

AC, tentunya AC yang ramah lingkungan. AC sangat bermanfaat apabila

ditempatkan pada kondisi yang benar, seperti rumah sakit, perkantoran atau ruang

kerja, karena tempat – tempat tersebut harus dibuat senyaman mungkin untuk

kenyamanan dalam bekerja. Penempatan AC menjadi tidak efektif apabila dalam

suatu ruang yang besar dengan penghuni tidak lebih dari 2 orang, dalam rumah,

kamar juga ruang keluarga. Penempatan AC pada ruang – ruang tersebut sangat

tidak efektif karena sebagian besar kegiatan dilakukan di luar rumah, artinya ada

kemungkinan AC didalam ruang – ruang tersebut selalu dinyalakan walau tanpa

penghuni didalamnya, kemungkinan lain yaitu AC tersebut sering dinyalakan dan

dimatikan, keadaan itu akan membuat ketidak-stabilan daya listrik dalam rumah

dan ini akan menjadikan satu permasalahan baru yaitu pemborosan energi listrik.

Alternatif lain selain menggunakan AC (Air Conditioning) yaitu dengan

menggunakan Air Cooler. Air Cooler merupakan salah satu mesin pendingin

udara yang sangat ramah lingkungan dan sangat direkomendasikan sebagai


2

pemecahan masalah di atas. Secara garis besar dalam proses pendinginannya Air

Cooler hanya menggunakan air yang dipompa melalui kisi - kisi, kemudian fan

dalam komponen Air Cooler tersebut akan menghisap sekaligus menghembuskan

udara melalui kisi – kisi yang basah. Hal ini menyebabkan udara yang

dihembuskan keluar menjadi dingin. Daya Air Cooler yang lebih rendah

dibandingkan dengan AC yang bekerja dengan siklus kompresi uap Air Cooler

lebih unggul dalam hal penghematan listrik dibanding AC, juga sangat efektif

dalam penggunaanya sebagai pendingin udara yang bersifat personal.

Berdasar atas informasi di atas, penulis tertarik untuk melakukan

penelitian tentang Air Cooler.

1.2 Rumusan Masalah

Air cooler yang dijual dipasaran, tidak begitu lengkap memberikan

informasi tentang karakteristik Air Cooler. Diperlukan suatu penelitian untuk

dapat mengetahui karakteristik Air Cooler. Bagaimanakah karakteristik Air

Cooler yang ada di pasaran dan bagaimanakah karakteristik Air Cooler yang

sudah dilakukan modifikasi?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya penurunan

suhu dan besarnya penurunan efisiensi Air Cooler dalam berbagai variasi

penelitian.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang dilakukan di dalam penelitian - ini adalah:

a. Mempergunakan salah satu Air Cooler yang dijual di pasaran.

b. Memberikan modifikasi pada Air Cooler dengan memberikan peralatan

tambahan : sponge, selang air dan pompa mini.

c. Posisi sponge diletakkan dibagian depan dari Cooling Pad Honey Comb.

d. Ukuran sponge: 8,5 cm x 11,5 cm x 1,5 cm ukuran lubang pada sponge: 0,5

cm


3

e. Jumlah sponge yang dipergunakan adalah 4 buah.

f. Penggunaan mesin pengering sepatu sebagai pengkondisian suhu udara.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah :

a. Bagi penulis, mampu memahami karakteristik dan mekanisme mesin

pendingin udara khususnya Air Cooler.

b. Bagi penulis, mendapat pengalaman membuat variasi dalam penelitian Air

Cooler.

c. Bagi penulis, mampu mengetahui secara bijak mana yang lebih efektif dalam

penggunaan pendingin udara dibeberapa kondisi.

d. Dapat digunakan sebagai referensi atau tolok ukur bagi peneliti lain yang ingin

meneliti terkait mesin pendingin udara.

e. Hasil penelitian dapat untuk menambah kasanah ilmu pengetahuan yang dapat

ditempatkan di perpustakaan.


4

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Air Cooler

Air Cooler merupakan sebuah mesin pendingin yang menggunakan prinsip

evaporative cooling. Pendinginan evaporative atau secara teknik disebut dengan

pendinginan adiabatik adalah suatu proses pengkondisian udara yang dilakukan

dengan membiarkan kontak langsung antara udara dengan uap air sehingga terjadi

perubahan dari panas sensibel menjadi panas laten. Pada daerah yang beriklim

panas dan kering seperti Amerika Serikat dan beberapa negara lain, penggunaan

air cooler dapat dilihat pada sebagian atau seluruh bangunan yang ada pada

daerah tersebut karena air cooler dapat mereduksi seperempat dari penggunaan

energi refrigerant air conditioner. (Althouse, Bracciano, and Turnquist, 2005).

Gambar 2.1 Unit Air Cooler


5

Gambar 2.2 Skema Air Cooler

2.1.2 Tipe Desain Air Cooler (Evaporative Cooler)

a. Direct evaporative cooling

Direct evaporative cooling merupakan suatu cara yang digunakan untuk

mendinginkan udara dengan sangat sederhana. Sistem ini menambahkan uap air

langsung ke uap air yang sudah ada di udara sehingga meningkatkan kelembaban

spesifik udara (w). Prinsip kerja evaporative cooling dapat dilihat pada Gambar

2.3 dimana udara dari luar (outdoor air) dialirkan secara paksa menggunakan

blower atau fan melalui cooling pad yang dijaga tetap lembab dengan

mengalirkan air dari bagian atas cooling pad sehingga sebagian panas sensibel

dari udara dipergunakan untuk menguapkan sebagian air yang ada diudara

sehingga suhu udara menjadi dingin. (Karpiscak, 1994, p.3)


6

Gambar 2.3 Direct evaporative cooling

a. Indirect evaporative cooling

Indirect evaporative cooling merupakan proses mendinginkan tanpa

meningkatkan kelembaban spesifik udara (RH). Menggunakan sistem indirect,

lebih mahal dan mengkonsumsi energi yang lebih banyak jika dibandingkan

dengan menggunakan sistem direct evaporative cooler. Prinsip kerja dari sistem

ini ditunjukkan pada Gambar 2.4. Supplay fan mengalirkan udara luar (outdor air)

hingga bersentuhan dengan satu sisi permukaan heat exchanger yang dingin, yang

didalamnya mengalir udara (secondary air) yang suhunya relatif rendah. Setelah

terjadi perpindahan panas antara udara yang mengalir di luar heat exchanger

dengan udara yang berada di dalam melalui heat exchanger, udara yang di dalam

suhunya menjadi naik dan pada saat bersamaan pada sisi lain heat exchanger

bersentuhan dengan cooling pad sehingga terjadi proses direct evaporative

cooling. (Karpiscak, 1994, p.3)


7

Gambar 2.4 Indirect evaporative cooling

2.1.3 Bagian-Bagian Air cooler

Air Cooler terdiri dari beberapa bagian antara lain :

a. Rumah atau Casing

b. Blower

c. Cooling Pad

d. Pompa

e. Water Distribution Line

f. Motor Penggerak

g. Tangki Air

a. Rumah atau casing

Bagian yang merupakan frame atau rangka dari sebuah air cooler dan

berfungsi sebagai tempat melekatnya cooling pad, pompa, dan instalasi water

distribution.


8

Gambar 2.5 Casing

b. Blower atau fan

Blower atau fan merupakan peralatan yang berfungsi mengalirkan udara

luar dengan prinsip perbedaan tekanan yang terjadi pada inlet dan outlet.

Gambar 2.6 Blower

c. Cooling pad

Cooling pad merupakan bagian yang berfungsi sebagai filter dan media

pendingin. Umumnya cooling pad terbuat dari bahan fiberglass, serat selulosa,

atau aspen wood fiber.


9

Gambar 2.7 Cooling pad honey comb

d. Pompa

Pompa berfungsi mensirkulasi air dari water tank (tempat penampungan

air). Pompa bekerja ketika udara dialirkan oleh fan melewati cooling pad dimana

pompa mengalirkan air dari water tank ke bagian atas cooling pad.

Gambar 2.8 Pompa air

e. Water distribution line

Water distribution line merupakan peralatan yang tepat terletak di bagian

atas dari cooling pad. Peralatan ini berfungsi mendistribusikan air agar seluruh

permukaan dari cooling pad dapat menerima aliran air sehingga seluruh

permukaan dapat dijaga tetap lembab (E-source, 1995)


10

Gambar 2.9 Water Distribution Line

f. Motor penggerak/motor listrik adalah alat yang dapat merubah energi listrik

menjadi energi gerak. Dalam hal ini motor listrik menggerakkan blower.

Gambar 2.10 Motor penggerak/motor listrik

g. Tangki air berfungsi untuk menampung air yang akan disirkulasikan dalam

sistem.


11

Gambar 2.11 Tangki penampungan air

2.1.4 Pendinginan Evaporative

Proses pendinginan evaporative atau secara teknik disebut dengan proses

pendinginan adiabatik adalah suatu proses pengkondisian udara yang dilakukan

dengan membiarkan kontak langsung antara udara dengan air, sehingga terjadi

perpindahan panas dan perpindahan massa antara keduanya. Temperatur bola

kering udara akan menurun dalam proses ini, dan panas sensibel yang dilepaskan

digunakan untuk menguapkan sebagian butiran air. Apabila selang waktu kontak

air dan udara mencukupi, maka udara akan mencapai kondisi saturasi. Ketika

kondisi equilibrium tercapai, temperatur air menurun hingga sama dengan

temperatur bola basah udara. Secara umum akan diperoleh bahwa temperatur bola

bas ah udara sebelum dan sesudah proses adalah sama karena proses semacam ini

terjadi di sepanjang garis olah basah (wB) yang konstan.

Berikut ini adalah fakta yang terjadi dalam proses pendinginan udara

dengan cara saturasi adiabatik :

a. Hanya terjadi perpindahan panas internal, jumlah panas sensibel yang

dilepaskan adalah sama dengan jumlah panas laten yang diterima, dan

jumlah panas total dari udara yang melalui pendinginan adalah konstan.

b. Temperatur bola basah adalah konstan, temperatur bola kering turun, dan

temperatur dew point naik.

c. Titik-titik air pada pad basah pada air cooler akan dengan sendirinya

menyesuaikan pada temperatur bola basah. Apabila titik-titik air yang

masuk pada pendinginan memiliki temperatur lebih rendah daripada


12

temperatur bola basah, maka mula-mula temperatur titik-titik air tersebut

akan naik hingga mencapai temperatur bola basah kemudian baru

menguap. Apabila titik-titik air yang masih pada pendingin memiliki

temperatur lebih tinggi daripada temperatur bola basah, maka temperatur

titik-titik air itu akan turun hingga mencapai temperatur bola basah karena

terjadinya penguapan. Temperatur air yang akan masuk ke pendingin

hanya memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap efisiensi pendinginan

karena panas untuk pendingin 1 kg air hingga mencapai temperatur bola

basah biasanya kurang dari 23,29 kJ, sedangkan panas yang akan

diserapnya ketika menguap adalah sebesar 1118,3 kJ.

d. Kuantitas pendinginan udara yang dihasilkan adalah berbanding lurus

terhadap jumlah air yang menguap.

e. Apabila kondisi udara jenuh tercapai, maka temperatur bola kering dari

udara yang keluar dari pendingin adalah sama dengan temperatur bola

basah dan sama dengan temperatur dew-point. Namun bagaimanapun juga,

kondisi udara 100% jenuh jarang sekali dapat dicapai, dan udara yang

meninggalkan pendingin walaupun memiliki batas temperatur bola basah

sebagai batas peling rendah, namun sesungguhnya tidak benar-benar

mampu mencapai temperatur tersebut.

Dari pengertian di atas, dapat diturunkan persamaan untuk menyatakan

proses saturasi adiabatik dari campuran udara – uap air, yaitu jumlah panas

sensibel yang dilepas adalah sama dengan jumlah panas laten yang diserap, atau

secara matematis untuk satu satuan massa udara, dapat dinyatakan dengan

Persamaan (2.1) :

(Ca + Ca)(TdB − TdB) = Lv(ws − ws) (2.1)

pada Persamaan (2.1)

ca = panas jenis udara kering, kJ/kg.K

cw = panas jenis uap air, kJ/kg.K

w = kelembaban spesifik udara sebelum proses, kg/kg

TdB = temperatur bola kering, K


13

TdB = temperatur bola basah, K

Lv= panas laten penguapan air , kJ/kg

ws = kelembaban spesifik udara setelah proses, kg/kg

Syarat agar proses pendinginan evaporative dapat berlangsung dengan

baik adalah kondisi lingkungan yang panas dan kering, yaitu lingkungan yang

memiliki suhu tinggi dan temperatur bola basah yang relatif rendah. Dibandingkan

dengan pendinginan sistem refrigerasi, pendinginan evaporative jauh lebih murah.

Biaya awal yang dikeluarkan untuk membuat sebuah sistem pendinginan

refrigerasi untuk ukuran yang sama, dan energi listrik yang dibutuhkan untuk

pengoprasian alat pendingin evaporative pada umumnya kurang dari satu per lima

kali dari energi yang dibutuhkan untuk alat pendingin refrigerasi. Hal inilah yang

membuat alat pendingin evaporative menjadi pilihan yang disukai di daerah

dengan kondisi udara lingkungan yang menjajikan.

Gambar 2.12 Proses pendinginan evaporative

2.1.5 Kondisi Udara

Kondisi udara dapat dinyatakan:

a. Temperatur Bola Kering (dry bulb temperature) (dB)

Temperatur bola kering adalah temperatur udara yang ditunjukkan oleh

termometer biasa. Informasi ini cukup sederhana, namun tidak mampu

memberikan keterangan yang lengkap karena temperatur bola kering hanya

menyatakan derajat kandungan panas sensibel dari suatu substansi, tidak

menyatakan kandungan panas laten di dalam udara.


14

Gambar 2.13 Pengukur temperatur bola kering

b. Temperatur Bola Basah (wet bulb temperature) (wB)

Penjelasan sederhana mengenai temperatur bola basah adalah temperatur

paling rendah yang mampu ditunjukkan oleh termometer yang ‘bola’nya dililit

dengan kain atau sumbu basah ketika termometer diletakkan di tempat yang

dilalui aliran udara. Panas laten penguapan ditentukan oleh temperatur bola basah,

bukan temperatur bola kering karena penguapan aktual terjadi pada pembacaan

temperatur bola basah. Ketika udara yang tidak jenuh berhembus melalui

termometer bola basah, air dari permukaan yang dibasahi akan menguap, dan

panas laten yang diserap oleh proses penguapan air menyebabkan turunnya

temperatur yang ditunjukkan oleh termometer. Pada kondisi kesetimbangan,

temperatur yang ditunjukkan oleh termometer akan konstan. Temperatur inilah

yang disebut dengan temperatur bola basah ( lihat Gambar 2.13 ).

c. Kelembaban Spesifik (spesifik humidity) (w)

Kelembaban spesifik (w) didefinisikan sebagai massa uap air tiap satuan

massa udara kering dalam campuran tertentu pada temperatur bola kering (dB)


15

tertentu saat menyatakan kandungan uap air sebenarnya dalam udara. Untuk

mengetahui besar kelembaban spesifik (w) dapat ditentukan dengan melihat

Psychrometric Chart dinyatakan dengan skala vertikal yang terletak pada batas

kanan dari diagram.

d. Kelembaban Relatif (relatife humidity) (RH)

Udara bebas akan selalu mengandung uap air, dan apabila udara tersebut

mengandung seluruh uap air yang mampu dibawanya, maka dikatakan bahwa

udara tersebut mengalami kondisi jenuh. Pada temperatur yang rendah, sangat

sedikit uap air yang dibutuhkan untuk membuat udara menjadi jenuh, dan pada

temperatur yang tinggi diperlukan banyak uap air untuk membuat udara menjadi

jenuh. Dengan demikian, apabila tiba-tiba temperatur udara turun maka sebagian

uap air tersebut akan mengembun. Akan tetapi udara tidak selalu berada pada

kondisi jenuh, udara pada umumnya berada pada keadaan dibawah titik jenuh.

Kelembaban relatif merupakan ukuran dreajat kejenuhan udara pada temperatur

bola kering (dB) tertentu. Besaran ini menyatakan prosentase kejenuhan udara.

RH = 100% berarti udara dalam keadaan jenuh dan RH = 0% berarti udara dalam

keadaan kering sempurna. RH didefinisikan sebagai rasio antara tekanan parsial

aktual uap air dengan tekanan parsial saturasi uap air pada temperatur bola kering

tertentu. Untuk mengetahui nilai RH dapat dilihat pada Psychrometric Chart

.

e. Temperature Dew-point (Ta)

Jika udara didinginkan, maka kemampuan udara untuk mempertahankan uap

air yang dikandungnya akan menurun. Pada penurunan temperatur yang lebih

lanjut akan menyebabkan kondensasi atau terjadinya embun. Temperatur dew-

point didefinisikan sebagai temperatur dimana uap air dalam udara yang

didinginkan mulai mengembun. Hal ini berarti udara harus didinginkan mencapai

temperatur dew-point untuk mengurangi kandungan uap air yang ada didalamnya.


16

f. Volume Spesifik (v)

Untuk menghitung volume spesifik campuran udara-uap air, digunakan

persamaan gas ideal. Volume spesifik adalah volume udara campuran dengan

satuan meter-kubik per kilogram udara kering. Dapat juga dikatakan sebagai

meter-kubik udara kering atau meter kubik campuran per kilogram udara kering,

karena volume yang diisi oleh masing-masing substansi sama. Dari persamaan gas

ideal, volume spesifik v dapat dinyatakan dengan melihat Psychrometric Chart.

g. Entalpi Udara (h)

Entalpi campuran udara kering dan uap air adalah jumlah dari entalpi udara

kering dan entalpi uap air. Harga entalpi selalu didasarkan pada bidang data

(datum plane), dan harga entalpi nol untuk udara kering dipilih pada 00 C. Harga

entalpi nol untuk uap air berada pada air jenuh bersuhu 00C, yang bidang datanya

sama dengan yang digunakan untuk tabel-tabel uap (steam). Suatu persamaan

untuk entalpi dapat dinyatakan dengan melihat Psychrometric Chart.

h. Psychrometric Chart

Psikometrik adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat termodinamika dari

udara basah. Secara umum digunakan untuk mengilustrasikan dan menganalisis

perubahan sifat termal dan karakteristik dari proses dan siklus sistem penyegaran

udara (air conditioning). Diagram psikometrik adalah gambaran dari sifat-sifat

termodinamika dari udara basah dan variasi proses sistem penyegaran udara dan

siklus sistem penyegaran udara. Dari diagram psikometrik akan membantu dalam

perhitungan dan menganalis kerja dan perpindahan energi dari proses dan siklus

sistem penyegaran udara. Gambar 2.4. Psychrometric chart dapat dilihat pada

lampiran.

Temperatur bola kering (dB) ditunjukkan oleh garis-garis vertikal yang

ditarik dari sumbu horisontal diagram. Temperatur bola kering adalah ukuran dari

panas sensibel, dan perubahan dari temperatur bola kering menyatakan perubahan

dari panas sensibel.


17

Temperatur bola basah (wB) ditunjukkan oleh garis-garis yang ditarik dari

garis saturasi kemudian menurun ke arah kanan bawah sehingga membentuk

gradien negatif. Temperatur bola basah adalah merupakan indikator dari panas

total (jumlahan dari panas sensibel dan panas laten).

Temperatur dew-point (DP) ditunjukkan dengan titik-titik yang ada di

sepanjang garis saturasi. Pada saat kondisi jenuh (saturasi), temperatur dew-point

(DP) = temperatur bola basah (TwB) = temperatur bola kering (TdB). Temperatur

dew-point adalah ukuran panas laten, dan perubahan dari temperatur dew-point

menyatakan perubahan panas laten.

Kelembaban spesifik (W) dinyatakan dengan skala vertikal yang terletak

pada batas kanan dari diagram.

Kelembaban relatif (RH) dinyatakan dengan garis yang ditarik dari sebelah

kiri bawah diagram yang kemudian membelok ke arah kanan atas dengan

kelengkungan yang menyerupai garis saturasi (100% RH).

Volume spesifik (v) adalah kebalikan dari massa jenis dan dinyatakan

dalam volume campuran udara-uap air dalam setiap satu satuan udara kering.

Volume spesifik dinyatakan dengan garis yang ditarik mulai dari sumbu dB

kemudian miring tajam ke arah kiri atas, membentuk gradien negatif. Entalpi atau

kandungan panas total (h) dinyatakan dalam jumlah panas yang dikandung oleh

setiap satuan massa udara kering. Nilai dari entalpi dapat dilihat di sepanjang

skala yang terdapat di garis saturasi pada sisi sebelah kiri diagram.

Gambar 2.14 Rangka diagram psychometrict chart


18

Proses yang biasa dilakukan untuk mengkondisikan udara meliputi :

pemanasan sensibel, pendinginan sensibel, humidifikasi dan dehumidifikasi,

namun seringkali dua proses di atas digabung untuk memperoleh temperatur dan

kelembaban yang diharapkan.

Gambar 2.15 menyajikan delapan proses thermodinamika dasar yang

digambarkan dalam psychrometric chart.

Gambar 2.15 Delapan proses thermodinamika dasar

Proses-proses tersebut adalah :

a. Pemanasan sensibel (OA)

b. Pendinginan sensibel (OB)

c. Humidifikasi (OC)

d. Dehumidifikasi (OD)

e. Pemanasan dan humidifikasi (OE)

f. Pendinginan dan dehumidifikasi (OF)

g. Pendinginan dan humidifikasi (OG)

h. Pemanasan dan dehumidifikasi (OH)

2.1.6 Efisiensi Pendinginan Evaporative

Perpindahan panas konveksi secara umum dinyatakan dengan Persamaan

(2.2) :

dqs = hcdA (Ts − T) (2.2)

Laju aliran panas sensibel dinyatakan dengan Persamaan (2.3) :

dqs = �̇�acpdT (2.3)


19

pada Persamaan (2.3) ma adalah laju aliran massa udara.

Dengan menggabungkan kedua Persamaan (2.2) dan (2.3) diperoleh :

h𝑐dA(Ts − 𝑇) = �̇�acpdT (2.4)

Dengan mengintegralkan pada batas-batas tertentu, diperoleh Persamaan (2.5).

ℎ𝑐

�̇�𝑎 𝑐𝑝∫ 𝑑𝐴 = ∫

𝑑𝑇

(𝑇𝑠−𝑇)

𝑇2

𝑇1

𝐴

0 (2.5)

menghasilkan,

1 −𝑇1−𝑇2

𝑇1−𝑇𝑠= 𝑒𝑥𝑝 (−

ℎ𝑐𝐴

�̇�𝑎𝑐𝑝) (2.6)

Gambar 2.16 Proses pendinginan Evaporative

Efisiensi dari alat pendingin evaporative disebut juga efisiensi saturasi yang dapat

dinyatakan dengan Persamaan (2.7).


20

(2.7)

Dari persamaan (2.7) maka Persamaan (2.6) dapat dinyatakan dengan Persamaan

(2.8).

(2.8)

Efisiensi dapat didefinisikan sebagai : penurunan temperatur bola kering

yang dihasilkan dibagi dengan selisih temperatur bola kering dan temperatur bola

basah udara yang memasuki sistem.

𝜂𝑒𝑣𝑎𝑝 =𝑇𝑑𝑏𝑖𝑛−𝑇𝑑𝑏𝑜𝑢𝑡

𝑇𝑑𝑏𝑖𝑛−𝑇𝑤𝑏𝑖𝑛 (2.9)


Tdb,in = temperatur bola kering udara yang memasuki sistem

Tdb,out = temperatur bola kering udara yang keluar sistem

Twb,in = temperatur bola basah udara yang memasuki sistem

Penurunan temperatur bola kering yang mampu dicapai dengan proses

pendinginan evaporative tidak dapat lebih rendah daripada temperatur bola basah

aliran udara yang memasuki sistem. Pada daerah yang memiliki kelembaban

tinggi, udara bebas telah membawa kandungan uap air yang cukup tinggi sehingga

hal ini sangat membatasi jumlah pendinginan sensibel yang mampu dicapai

dengan proses evaporasi.

2.1.7 Faktor Pertimbangan Dalam Pemilihan Sistem Penyegaran Udara

Sistem penyegaran udara untuk kenyamanan manusia dirancang agar

temperatur, kelembaban, kebersihan dan pendistribusian udara dapat

dipertahankan pada keadaan yang diinginkan. Oleh sebab itu, perancangan harus

mempertimbangkan faktor-faktor pemilihan sistem penyegaran udara. Adapun

faktor-faktor pemilihan sistem penyegaran udara meliputi:


21

a. Faktor kenyamanan

Kenyamanan pada sistem penyegaran udara yang dirancang ditentukan oleh

beberapa parameter, antara lain: aliran udara, kebersihan udara, bau, kualitas

ventilasi, tingkat kebisingan dan interior ruangan. Tingkat keadaan pada sistem

penyegaran udara dirancang dapat diatur dengan sistem pengaturan yang ada pada

mesin penyegar udara.

b. Faktor ekonomi

Dalam proses pemasangan, operasi dan perawatan, serta sistem pengaturan

yang digunakan harus diperhitungkan pula segi-segi ekonominya. Oleh sebab itu,

dalam percancangan sistem penyegaran udara harus mempertimbangkan biaya

awal, operasional dan biaya perawatan yaitu sistem tersebut dapat beroperasi

maksimal dengan biaya total yang serendah-rendahnya.

c. Faktor operasi dan perawatan

Pemilihan sistem penyegaran udara yang paling disukai adalah sistem yang

mudah dipahami konstruksi, susunan dan cara menjalankannya. Beberapa faktor

pertimbangan operasi dan perawatan meliputi:

Konstruksi sederhana

Tahan lama

Mudah direparasi jika terjadi kerusakan

Mudah perawatannya

Dapat fleksibel melayani perubahan kondisi operasi

Efisiensi tinggi

2.2 Tinjauaan Pustaka

Miske (2009) telah melakukan penelitian air cooler berjudul “Rancang

Bangun Evaporative Cooler” yang bertujuan untuk mendapatkan evaporative

cooler yaitu evaporative cooler portable yang dapat dipakai di tempat-tempat

yang panas dan kering. Penelitian meliputi : (a) Studi literatur, dilakukan untuk


22

mengumpulkan dan mempelajari literatur-literatur yang dapat menunjang proses

pembuatan evaporative cooler. (b) Desain evaporative cooler meliputi desain

kebutuhan udara pada ventilasi, casing dan pad, pressure drop, pompa. (c)

Pembuatan evaporative cooler. (d) Eksperimen, dengan mengambil data yang

meliputi tempertur bola kering udara lingkungan (dB in), temperatur bola basah

lingkungan (wB in), tempertur bola kering yang dihasilkan (dB out) dan

temperatur bola basah yang dihasilkan (wB out). (e) Analisa, yang meliputi

pengaruh jumlah pad pada efektifitas evaporative cooler; pengaruh kecepatan

udara terhadap efektifitas evaporative cooler; pangaruh peletakan pad terhadap

efektifitas evaporative cooler; pengaruh kecepatan udara terhadap waktu

penguapan air. Kesimpulan yang diambil secara keseluruhan dari hasil penelitian

tersebut adalah : (a) Evaporative cooler hasil rancangan memiliki efektifitas

maksimum 91,43%. (b) Efektifitas evaporative cooler akan semakin meningkat

apabila jumlah pad lebih banyak dan kecepatan udara semakin rendah. (c)

Efektifitas evaporative cooler akan semakin meningkat jika pad diletakkan dekat

dengan cerobong. (d) Laju penguapan air meningkat jika kecepatan udara semakin

tinggi.

Selrianus (2008) telah melakukan penelitian air cooler yang bertujuan : (a)

Mencari dan memilih bahan bersifat alamiah yang bisa digunakan sebagai bahan

untuk cooling pad pada evaporative cooler. (b) Meningkatkan efisiensi

pendinginan dari evaporative cooler. (c) Mempelajari pengaruh kecepatan

aliran udara, ketebalan, temperatur bola kering (dB) udara masuk, dan temperatur

air yang mengalir di cooling pad terhadap efisiensi pendinginan. Penelitian

menggunakan metode : (a) Mencari dan menentukan cooling pad dengan cara

penentuan kriteria bahan yang akan dipilih, membandingkan sifat pad

(penyerapan air, ukuran pori, durability, sifat reaktif terhadap bahan lain,

kekakuan pada keadaan lembab dari setiap alternatif bahan). (b) Merancang

sistem pengujian untuk pengukuran tekanan. (c) Membuat pad yang digunakan

untuk pengujian. (d) Melakukan pengujian untuk mengukur penurunan tekanan.

(e) Pembuatan cooling pad. (f) Pengujian yang meliputi mencatat sifat udara (dB

in, wB in, dB out, wB out), mengukur kecepatan udara, mengukur temperatur air


23

pada water tank, mengukur laju penguapan dengan cara mencatat waktu yang

diperlukan untuk menguapkan air ke udara pada volume tertentu dan mengulang

kembali langkah pertama dengan tingkat kecepatan yang berbeda. (g) Analisa

meliputi hubungan kecepatan udara terhadap efisiensi pendinginan, laju

penguapan setiap cooling pad, pengaruh RHin terhadap efisiensi pendinginan,

pengaruh suhu air pada water tank dengan efisiensi pendinginan dan

membandingkan efisiensi dan kecepatan yang dihasilkan alternatif cooling pad.

(h) kesimpulan. Hasil penelitian ini adalah (a) Efisiensi yang dihasilkan oleh

cooling pad yang terbuat dari bahan ijuk dan serabut kelapa kurang maksimal

karena tidak seluruh permukaan cooling pad basah. Hal ini diakibatkan oleh water

distribution line yang tidak bekerja dengan baik dalam mengatur air yang

membasahi cooling pad. (b) Efisiensi pendinginan ijuk maksimal 50% dan serabut

kelapa 51%. Tetapi efisiensi rata-rata cooling pad yang terbuat dari serabut kelapa

lebih baik dari pada cooling pad yang terbuat dari bahan ijuk. (c) dari kedua bahan

alternatif cooling pad yang dianalisa, efisiensi yang dihasilkan tidak lebih baik

daripada cooling pad asli dari evaporative cooler. Efisiensi maksimal dari cooling

pad asli sebesar 55% sedangkan ijuk hanya 50% dan serabut kelapa 51%. (d)

Suhu air pada water tank yang lebih dingin meningkatkan efisiensi pendinginan.

Ekadewi1), Fandi2), Selrianus3) (2007) telah melakukan penelitian air

cooler berjudul “Penggunaan Serabut Kelapa Sebagai Bantalan Pada Evaporative

Cooler” yang bertujuan : (a) Pengujian dilakukan untuk mengetahui kinerja air

cooler, yang meliputi penurunan temperatur bola kering-db udara, efektifitas air

cooler dan laju penguapan air. Penelitian menggunakan metode : (a) Pengujian

dilakukan untuk mengetahui kinerja evaporative cooler, yang meliputi penurunan

temperatur bola kering udara, efektifitas evaporative cooler dan laju penguapan

air, dengan bantalan serabut dan bantalan asli dari manufaktur. (b) Variabel yang

diukur selama pengujian adalah temperatur udara (bola basah dan bola kering)

pada masukan dan keluaran, temperatur air, kecepatan aliran udara, waktu 100 ml

air habis selama pengujian. Bantalan serabut kelapa yang diuji memiliki beberapa

ketebalan yaitu 1 cm, 1.5 cm dan 2.4 cm. Bantalan ditata dalam wire mess dan

sebagian dalam jala-jala. (c) Dari hasil pengujian dilakukan analisa yang meliputi:


24

pengaruh kecepatan udara, pengaruh temperatur bola kering udara masuk,

temperatur air terhadap kinerja air cooler. Kesimpulan yang diambil secara

keseluruhan dari hasil penelitian tersebut adalah : (a) Kecepatan aliran udara yang

lebih rendah menghasilkan penurunan temperatur db dan efektifitas lebih tinggi,

serta memerlukan laju penguapan air lebih rendah.. (b) Semakin tinggi temperatur

bola kering dan semakin rendah RH udara masuk, semakin besar penurunan

temperatur db dan semakin tinggi efektifitas evaporative cooler. (c) Semakin

rendah temperatur air yang membasahi bantalan, semakin sedikit laju penguapan

air. (d) Semakin tebal bantalan semakin bagus kinerja air cooler. (e) Serabut

kelapa dapat digunakan sebagai bantalan dalam air cooler.


25

BAB III

RANCANGAN PEMBUATAN VARIASI AIR COOLER

3.1 Persiapan

Pembuatan variasi Air Cooler ini dilakukan untuk mengetahui efisiensi

kerja dari Air Cooler sebelum dan sesudah ditambah modifikasi pada bagian

Cooling Pad nya. Hal - hal yang perlu dipersiapkan dari awal adalah dengan

mengidentifikasi bagian - bagian Air Cooler yang akan dimodifikasi kemudian

mempelajari sistem kerja dari Air Cooler itu sendiri setelah itu menyiapkan bahan

dan alat yang diperlukan. Proses persiapan selanjutnya adalah pengukuran -

pengukuran terhadap variasi Air Cooler meliputi suhu keluaran dari Air Cooler

yaitu suhu basah dan suhu kering, kelembaban udara, kecepatan angin dan

sirkulasi air.

3.2 Bahan dan Alat Pembuatan Air Cooler

3.2.1 Bahan – bahan yang digunakan dalam pembuatan variasi Air Cooler ini

adalah :

a. 1 Unit Air Cooler

b. Kawat strimin ukuran 25cm x 30cm

c. Sponge 4 buah ukuran 11,5cm x 8,5cm x 1,5cm

d. Selang air diameter 4/8 inch

e. Pompa air kecil

f. Cable tie

g. Es Batu ukuran 1 liter 2 buah

h. Baut puntir

i. Isolasi

j. Papan triplek ukuran 45 cm x 60 cm 4 lembar

k. Sterofom ukuran 45 cm x 60 cm 4 lembar

l. Roda 4 buah

m. Paku


26

Gambar 3.1 Unit Air Cooler tampak depan dan belakang

Gambar 3.2 Strimin dan gunting

Gambar 3.3 Sponge


27

Gambar 3.4 Selang air diameter 4/8 inch

Gambar 3.5 Pompa air


28

Gambar 3.6 Cable Tie

Gambar 3.7 Es Batu

Gambar 3.8 Baut Puntir


29

Gambar 3.9 Isolasi

Gambar 3. 10 Papan triplek

Gambar 3.11 Sterofom


30

Gambar 3.12 Roda

Gambar 3.13 Paku

3.2.2 Alat-alat yang dipergunakan dalam pembuatan variasi Air Cooler ini

antara lain :

a. 1 unit mesin pengering sepatu

b. Anemometer

c. Thermometer bola kering dan bola basah

d. Thermocouple dan Penampil Digital

e. Gunting

f. Palu

g. Cuter

h. Pipa alumunium diameter ½ cm

i. Stopwatch

j. Penggaris besi

k. Obeng Plus


31

Gambar 3.14 Mesin pengering

Gambar 3.15 Anemometer


32

Gambar 3.16 Thermometer Dry bulb and Wet bulb

Gambar 3.17 Thermocouple


33

Gambar 3.18 Gunting Kawat

Gambar 3.19 Palu

Gambar 3.20 Cutter


34

Gambar 3.21 Pipa Alumunium

Gambar 3.22 Stopwatch

Gambar 3.23 Penggaris Besi


35

Gambar 3.24 Obeng Plus

3.3 Proses Pengerjaan variasi Air Cooler

Proses pengerjaan variasi Air Cooler terdapat tahap – tahap pembuatan

sebagai berikut :

a. Menyiapkan bahan dan alat pembuatan variasi Cooling Pad sponge.

Pembuatan desain dilakukan dengan proses manual dan sederhana. Hal - hal

yang harus dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2. Memotong strimin dengan ukuran 25cm x 30cm ( 2 lembar ) sebagai wadah

dari sponge ( lihat gambar 3.25 ).

3. Melubangi sponge menggunakan pipa alumunium dengan diameter 8mm.


36

Gambar 3.25 Rancangan rumah sponge dan sponge

4. Melubangi selang air dengan menggunakan baut puntir berdiameter 2mm

sepanjang 20cm dan diletakkan diatas variasi cooling pad sponge.

5. Menyambungkan pompa air dengan selang air kemudian memasangnya pada

bagian atas variasi cooling pad sponge.

6. Variasi cooling pad sponge diletakkan didepan cooling pad honey comb.

Gambar 3.26 Pemasangan selang tambahan


37

b. Merakit mesin Air Cooler dengan mesin pengering sepatu

Membuat ruang antara mesin pengering sepatu dan air cooler dengan

triplek kayu yang dilapisi sterofom kemudian diberi jarak sebagai tempat

untuk meletakkan thermometer bola basah dan kaca agar dapat melihat

suhu pada thermometer. Memasang roda pada sebuah meja kecil sebagai

penyangga air cooler. Lihat gambar 3.27

Gambar 3.27 Rangkaian Air Cooler dan mesin pengering

c. Menyiapkan Thermometer dan Anemometer

Setelah pembuatan variasi cooling pad sponge dan perakitan air cooler

terhadap mesin pengering selesai dilaksanakan maka, perlu menyiapkan

alat ukur kecepatan angin (Anemometer) dan suhu (Thermometer) juga

Thermocouple pada proses selanjutnya untuk proses pengambilan data.

d. Menyiapkan Keperluan Lainnya

Setelah menyiapkan Thermometer, Thermocouple dan Anemometer,

selanjutnya menyiapkan stopwatch dan balok es lalu mengisi air diantara

level max dan min pada tangki penampungan air.


38

Gambar 3.28 Level maksimal dan minimal pada tangki air

e. Pengambilan data

Pengambilan data dilakukan setiap 15 menit pada kecepatan 1 sampai

kecepatan 3. Mesin pengering digunakan sebagai pengkondisian suhu udara.

Thermometer bola basah dan thermocouple diletakkan dalam ruang antara mesin

pengering dan Air Cooler, kemudian Anemometer dan Thermometer bola kering

diletakkan didepan blower.

3.4 Cara Kerja Air Cooler (Evaporative Cooler)

Cara Kerja dari Air Cooler ini sebenarnya sangat sederhana yaitu sama

seperti cara kerja kipas angin biasa. Perbedaanya ada pada sirkulasi air

didalamnya, yang bertujuan untuk mendinginkan udara. Sebenarnya ada beberapa

cara untuk mendinginkan udara akan tetapi jika dilihat dari segi ekonomi dan efek

untuk lingkungan, Air Cooler lebih baik dibandingkan dengan AC (Air

Conditioner) ataupun jenis mesin pendingin udara yang lain.

Mekanisme perpindahan kalor yang terjadi pada Air Cooler yaitu

menggunakan penguapan air untuk mendinginkan dan menambah kadar air atau

kelembaban pada aliran udara, sehingga temperatur bola kering menjadi lebih

rendah daripada sebelum mengalami proses penguapan. Temperatur bola kering


39

menjadi lebih rendah karena udara dari luar (outdoor air) dialirkan secara paksa

menggunakan blower atau fan melalui Cooling Pad Honey Comb yang dijaga

tetap lembab dengan mengalirkan air dari bagian atas cooling pad sehingga

sebagian panas sensibel dari udara dipindahkan ke air dan menjadi panas laten dan

menyebabkan suhu udara menjadi dingin. Penambahan variasi sponge pada

bagian depan Cooling Pad Honey Comb diharapkan dapat menambah suhu dingin

yang dikeluarkan, dengan meningkatnya TwB maka meningkat pula RH nya,

sedangkan TdB menurun. Hal ini dapat dilihat melalui tabel hasil pengambilan

data.

3.5 Tabel Hasil Penelitian

Tabel hasil penelitian variasi sponge Air Cooler dapat dilihat pada

lampiran.

3.6 Kesulitan Dalam Pengerjaan

Adapun kesulitan-kesulitan dalam pengerjaan Air Cooler antara lain sebagai

berikut :

a. Peletakan modifikasi cooling pad.

b. Pemasangan selang sebagai penyalur air menuju cooling pad tambahan.

c. Membuat sirkulasi air agar sederhana namun optimal.

3.7 Pengujian Variasi Cooling Pad Sponge Air Cooler

Pada pengujian ini, Air Cooler menggunakan 2 Cooling Pad, 2 pompa air

dan 2 saluran sirkulasi air yang salah satu diantaranya adalah komponen asli dari

Air Cooler itu sendiri sedangkan yang lain merupakan modifikasi yang dilakukan

pada bagian Cooling Pad dengan menggunakan sponge. Pada sirkulasi ini tiap

selang saluran dialiri air, hal ini dimaksudkan agar kedua Cooling Pad tetap

teraliri oleh air.

Pada proses selanjutnya adalah menyalakan Air Cooler, kecepatan putar

fan/kipas dapat diatur terhadap hasil pendinginan udara yang dihasilkan.

Perhitungan dilakukan setelah data yang diperlukan didapat. Data yang


40

dibutuhkan adalah data temperatur bola kering (TdB in) udara lingkungan (dB in),

data temperatur bola basah lingkungan (TwB in), data temperatur temperatur bola

kering yang dihasilkan (TdB out), kelembaban udara (RH) dan data temperatur

bola basah yang dihasilkan (TwB out) dan data kecepatan udara yang dikeluarkan.

Data temperatur lingkungan diambil di sekitar air cooler dan data temperatur yang

dihasilkan diambil di depan hembusan air cooler. Semua data diambil

menggunakan termometer bola kering dan termometer bola basah.


41

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Objek Penelitian

Objek yang diteliti didalam penelitian ini adalah Air Cooler, seperti

terlihat pada gambar 4.1.

4.2 Skematis Pengujian

Skematis alat uji dan penempatan alat ukur saat pengujian pada air cooler

disajikan pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Skematik Air Cooler


42

Keterangan :

a. Unit Air Cooler

b. Thermometer Bola Kering dan Bola Basah

c. Anemometer

d. Stopwatch

e. Thernocouple

Untuk mengoperasikan Air Cooler yang telah dimodifikasi dibagian

cooling pad-nya diperlukan 2 unit stop kontak untuk menghubungkan dengan

sumber energi listrik. Termometer bola basah dan termometer bola kering

digunakan untuk mengukur temperatur bola kering lingkungan (TdB in),

temperatur bola basah lingkungan (TwB in), temperatur bola kering yang

dihasilkan (TdB out) dan temperatur bola basah yang dihasilkan (TwB out) saat

pengambilan data. Stop watch digunakan untuk mengatur waktu tiap tahap

pengambilan data. Anemometer digunakan untuk mengukur kecepatan aliran

udara yang dihembuskan oleh Air Cooler melalui blower.

4.3. Variasi Penelitian

Penelitian dilakukan dengan memvariasikan kecepatan udara yang

mengalir didalam Air Cooler untuk beberapa kondisi Air Cooler :

1. Kecepatan kipas low

2. Kecepatan kipas medium

3. Kecepatan kipas high

Beberapa kondisi Air Cooler yang diteliti sebagai berikut :

1. Fluida Air Cooler : Air dengan Cooling Pad standar

2. Fluida Air Cooler : Air + es dengan Cooling Pad standar

3. Fluida Air Cooler : Air dengan Cooling Pad tambahan

4. Fluida Air Cooler : Air + es dengan Cooling Pad tambahan


43

4.4. Peralatan Pengujian

Pada pengujian variasi air cooler, diperlukan beberapa alat bantu, adapun

peralatan tersebut adalah:

a. Termometer bola kering (dry bulb thermometer), sebagai alat pengukur

temperatur udara kering.

b. Termometer bola basah (wet bulb thermometer), sebagai alat pengukur

temperature basah.

c. Anemometer, sebagai alat pengukur kecepatan udara.

d. Roll kabel listrik, digunakan untuk menyalurkan listrik dari pusat.

e. Kalkulator dan alat tulis, digunakan untuk menulis dan mengolah data.

f. Stopwatch, sebagai pengukur waktu.

Gambar 4.2 Termometer bola basah dan bola kering

Gambar 4.3 Roll kabel listrik


44

Gambar 4.4 Kalkulator

Gambar 4.5 Alat tulis

Gambar 4.6 Stopwatch


45

Gambar 4.7 Anemometer

4.5. Cara Memperoleh Data

Data yang diperoleh dicatat didalam table yang tersaji pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Data penelitian untuk variasi kecepatan.

No t

(menit)

Kondisi Udara Masuk Kondisi Udara Keluar V

Udara

(m/s)

TdB

(oC)

TwB

(oC)

RH

(%)

TdB

(oC)

TwB

(oC)

RH

(%)

1 15

2 30

3 45

4 60

4.6. Cara Mengolah Data

Data yang telah diperoleh dari penelitian, kemudian diolah dengan

menggunakan bahasa pemrograman tertentu, pengolahan data kemudian disajikan

dalam bentuk diagram batang. Untuk mengetahui kelembaban relative (RH)

dilakukan dengan melihat pada Psychrometric Chart setelah semua data

diperoleh. Untuk menghitung efisiensi pendinginan udara, dilakukan dengan

mempergunakan Persamaan (2.9)

𝜂𝑒𝑣𝑎𝑝 =𝑇𝑑𝑏𝑖𝑛−𝑇𝑑𝑏𝑜𝑢𝑡

𝑇𝑑𝑏𝑖𝑛−𝑇𝑤𝑏𝑖𝑛 (2.9)


46


Tdb,in = temperatur bola kering udara yang memasuki sistem

Tdb,out = temperatur bola kering udara yang keluar sistem

Twb,in = temperatur bola basah udara yang memasuki sistem

4.7. Cara Menyimpulkan & Memberi Saran

Setelah pengolahan data, dilakukan pembahasan terhadap hasil penelitian.

Pembahasan terhadap hasil penelitian dilakukan dengan memperhatikan hasil–

hasil penelitian lain dan juga memperhatikan tujuan penelitian. Kesimpulan yang

dibuat harus menjadi tujuan dari penelitian. Saran dibuat untuk memperbaiki

jalannya penelitian yang telah dilakukan, agar bila penelitian dikembangkan untuk

dilakukan dapat diperoleh hasil yang lebih baik.


57

BAB V

HASIL PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN

SERTA PEMBAHASAN

5.1 Hasil Pengujian

Hasil pencatatan pada saat pengujian Air Cooler meliputi : selang waktu,

kondisi air, temperatur bola kering udara masuk (TdBin), temperatur bola basah

udara masuk (TwBin), kelembaban relatif udara masuk (RHin), temperatur bola

kering udara keluar (TdBout), temperatur bola basah udara keluar (TwBout) dan

kelembaban relatif udara keluar (RHout) disajikan pada Tabel 5.1 sampai Tabel

5.24 untuk semua data. Ada 3 kondisi kecepatan udara: (1) Kecepatan high

(kondisi kipas high) (2) Kecepatan medium (kondisi kipas medium) (3)

Kecepatan low (kondisi kipas low).

5.1.1 Pengujian Air Cooler Dengan Menggunakan Cooling Pad Honey Comb,

Cooling Pad Sponge, Cairan Pendingin Air Es dan Mesin pengering.

Hasil pengujian air cooler menggunakan cooling pad honey comb dan

fluida air disajikan pada Tabel 5.1 sampai dengan Tabel 5.3. Pengujian air cooler

menggunakan cooling pad honey comb dan fluida air yang ditambahkan dengan

balok es disajikan pada Tabel 5.4 sampai dengan Tabel 5.6. Pengujian air cooler

menggunakan cooling pad honey comb dan fluida air yang ditambahkan dengan

sponge cooling pad disajikan pada Tabel 5.7 sampai dengan Tabel 5.9. Pengujian

air cooler menggunakan cooling pad honey comb dengan fluida air yang

ditambahkan dengan balok es dan tambahan variasi sponge cooling pad disajikan

pada Tabel 5.10 sampai dengan Tabel 5.12. Pengujian air cooler menggunakan

cooling pad honey comb dengan fluida air yang ditambahkan dengan mesin

pengering sebagai pengkondisian suhu udara masuk disajikan pada Tabel 5.13

sampai dengan Tabel 5.15. Pengujian air cooler menggunakan cooling pad honey

comb dengan fluida air yang ditambahkan dengan balok es dan mesin pengering

disajikan pada Tabel 5.16 sampai dengan Tabel 5.18. Pengujian air cooler

menggunakan cooling pad honey comb dengan fluida air dan ditambahkan dengan


58

variasi sponge cooling pad disajikan dalam Tabel 5.19 sampai dengan Tabel 5.21.

Pengujian air cooler menggunakan cooling pad honey comb dengan fluida air

yang ditambahkan dengan balok es dan variasi sponge cooling pad disajikan pada

Tabel 5.22 sampai dengan Tabel 5.24. Masing - masing pengujian dilakukan pada

kecepatan low, medium dan high.

Tabel 5.1 Hasil pengujian air cooler menggunakan air dengan kecepatan kipas

low.

No t

(menit)

Kondisi Udara Masuk Kondisi Udara Keluar V Udara

(m/s)

Efisiensi

(%) TdB TwB RH TdB TwB RH

(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 30,50 24,25 59,17 27,00 24,25 82,00 3,50 56,00

2 30 30,50 24,25 58,33 26,00 24,25 86,00 3,50 72,00

3 45 30,50 24,25 58,33 26,00 24,25 86,00 3,50 72,00

4 60 30,50 24,25 58,33 26,50 24,25 84,00 3,50 64,00


medium.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 30,50 24,25 58,33 27,00 24,25 82,00 4,50 56,00

2 30 30,50 24,25 58,33 26,00 24,25 86,00 4,50 72,00

3 45 30,50 24,25 58,33 26,00 24,25 86,00 4,50 72,00

4 60 30,50 24,25 59,17 26,50 24,25 84,00 4,50 64,00


59


high.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 30,50 24,25 59,17 27,00 24,25 82,00 5,50 56,00

2 30 30,50 24,25 59,17 26,00 24,25 86,00 5,50 72,00

3 45 30,50 24,25 59,17 26,00 24,25 86,00 5,50 72,00

4 60 30,50 24,25 59,17 26,50 24,25 84,00 5,50 64,00

Tabel 5.4 Rata – rata hasil pengujian dengan kecepatan low, medium dan high

pada Tabel 5.1 sampai dengan Tabel 5.3

kecepatan


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

low 30,50 24,25 58,54 26,38 24,25 84,50 3,50 66,00

medium 30,50 24,25 58,54 26,38 24,25 84,50 4,50 66,00

high 30,50 24,25 59,17 26,38 24,25 84,50 5,50 66,00

Tabel 5.5 Hasil pengujian air cooler menggunakan 2 liter balok es dengan

kecepatan kipas low.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 31,50 21,00 42,14 23,50 21,00 81,25 3,50 76,19

2 30 31,50 21,00 42,14 23,50 21,00 81,25 3,50 76,19

3 45 31,50 21,00 42,14 23,50 21,00 81,25 3,50 76,19

4 60 31,50 21,00 42,14 23,50 21,00 81,25 3,50 76,19


60

Tabel 5.6 Hasil pengujian air cooler menggunakan 2 liter balok es dengan

kecepatan kipas medium.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 31,50 21,00 42,14 24,50 21,00 73,75 4,50 66,67

2 30 31,50 21,00 42,14 24,50 21,00 73,75 4,50 66,67

3 45 31,50 21,00 42,14 24,50 21,00 73,75 4,50 66,67

4 60 31,50 21,00 42,14 24,50 21,00 73,75 4,50 66,67

Tabel 5.7 Hasil pengujian air cooler menggunakan air dan 2 liter balok es dengan

kecepatan kipas high.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 31,50 21,00 42,14 25,00 21,00 70,00 5,50 61,90

2 30 31,50 21,00 42,14 25,00 21,00 70,00 5,50 61,90

3 45 31,50 21,00 42,14 25,00 21,00 70,00 5,50 61,90

4 60 31,50 21,00 42,14 25,50 21,00 70,00 5,50 57,14



kecepatan


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

low 31,50 21,00 38,25 23,50 21,00 95,00 3,50 76,19

medium 31,50 21,00 36,88 24,50 21,00 72,50 4,50 66,67

high 31,50 21,00 36,88 25,13 21,00 66,00 5,50 60,71


61

Tabel 5.9 Hasil pengujian air cooler menggunakan air dan tambahan modifikasi

cooling pad sponge dengan kecepatan kipas low.

No t (menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 31,50 22,00 42,86 24,00 22,00 83,75 3,50 78,95

2 30 31,50 22,00 42,86 24,00 22,00 83,75 3,50 78,95

3 45 31,50 22,00 42,86 24,00 22,00 83,75 3,50 78,95

4 60 31,50 22,00 42,86 24,50 22,00 82,50 3,50 73,68


cooling pad sponge dengan kecepatan kipas medium.

No t (menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 31,50 22,00 42,13 24,50 22,00 82,50 4,50 73,68

2 30 31,50 22,00 42,13 24,50 22,00 82,50 4,50 73,68

3 45 31,50 22,00 42,13 24,50 22,00 82,50 4,50 73,68

4 60 31,50 22,00 42,86 25,00 22,00 77,50 4,50 68,42


cooling pad sponge dengan kecepatan kipas high.

No t (menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 31,50 22,00 43,57 24,00 22,00 82,50 5,50 78,95

2 30 31,50 22,00 43,57 24,50 22,00 82,50 5,50 73,68

3 45 31,50 22,00 43,57 24,50 22,00 82,50 5,50 73,68

4 60 31,50 22,00 43,57 25,00 22,00 77,50 5,50 68,42


62



kecepatan


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

low 31,50 22,00 42,50 24,13 22,00 82,50 3,50 77,63

medium 31,50 22,00 42,86 24,63 22,00 80,00 4,50 72,37

high 31,50 22,00 42,86 24,50 22,00 82,50 5,50 73,68

Tabel 5.13 Hasil pengujian air cooler menggunakan air dan 2 liter balok es

dengan tambahan modifikasi cooling pad sponge, kecepatan kipas low.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 31,50 22,00 42,36 22,00 22,00 100,00 3,50 100,00

2 30 31,50 22,00 42,36 22,00 22,00 100,00 3,50 100,00

3 45 31,50 22,00 42,36 22,50 22,00 96,67 3,50 94,74

4 60 31,50 22,00 42,36 22,50 22,00 96,67 3,50 94,74


dengan tambahan modifikasi cooling pad sponge, kecepatan kipas medium.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 31,50 22,00 42,36 22,50 22,00 96,67 4,50 94,74

2 30 31,50 22,00 42,36 22,50 22,00 96,67 4,50 94,74

3 45 31,50 22,00 42,36 22,50 22,00 96,67 4,50 94,74

4 60 31,50 22,00 42,36 23,00 22,00 91,67 4,50 89,47


63


dengan tambahan modifikasi cooling pad sponge, kecepatan kipas high.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 31,50 22,00 42,67 23,00 22,00 91,67 5,50 89,47

2 30 31,50 22,00 42,67 23,00 22,00 91,67 5,50 89,47

3 45 31,50 22,00 42,29 23,50 22,00 88,75 5,50 84,21

4 60 31,50 22,00 42,29 23,50 22,00 88,75 5,50 84,21

Tabel 5.16 Rata – rata hasil pengujian dengan kecepatan low medium dan high


kecepatan


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

low 31,50 22,00 42,14 22,25 22,00 98,33 3,50 97,37

medium 31,50 22,00 42,14 22,63 22,00 100,00 4,50 93,42

high 31,50 22,00 42,50 23,25 22,00 88,75 5,50 86,84

Tabel 5.17 Hasil Pengujian Air Cooler menggunakan air dengan pengkondisian

suhu mesin pengering kecepatan low.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 53,00 28,50 15,22 39,10 28,50 45,29 3,50 56,73

2 30 53,00 28,50 15,00 39,40 28,50 44,38 3,50 55,51

3 45 53,80 28,50 15,22 39,50 28,50 43,53 3,50 56,52

4 60 53,80 28,50 15,22 39,80 28,50 45,29 3,50 55,34


64


suhu mesin pengering kecepatan medium.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 52,80 28,50 15,00 38,30 28,50 47,65 4,50 59,67

2 30 52,60 28,50 15,65 38,30 28,50 47,65 4,50 59,34

3 45 52,40 28,50 15,65 38,20 28,50 48,82 4,50 59,41

4 60 51,60 28,50 16,96 38,10 28,50 48,82 4,50 58,44


suhu mesin pengering kecepatan high.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 51,60 28,50 16,74 37,80 28,50 48,82 5,50 59,74

2 30 51,40 28,50 16,96 37,30 28,50 52,14 5,50 61,57

3 45 50,60 28,50 17,83 37,30 28,50 52,14 5,50 60,18

4 60 50,80 28,50 17,61 37,20 28,50 52,14 5,50 60,99



kecepatan


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

low 53,40 28,50 14,35 39,45 28,50 43,33 3,50 55,89

medium 52,35 28,50 15,87 38,23 28,50 48,24 4,50 59,22

high 51,10 28,50 17,17 37,40 28,50 58,26 5,50 60,62


65

Tabel 5.21 Hasil Pengujian Air Cooler menggunakan air dan 2 liter balok es

dengan pengkondisian suhu mesin pengering kecepatan low.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 54,00 28,50 16,74 35,90 28,50 57,14 3,50 70,98

2 30 54,00 28,50 16,30 36,10 28,50 57,14 3,50 70,20

3 45 54,20 28,50 13,26 36,30 28,50 57,71 3,50 69,65

4 60 54,20 28,50 13,26 36,80 28,50 54,29 3,50 67,70


dengan pengkondisian suhu mesin pengering kecepatan medium.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 49,50 28,50 19,35 35,30 28,50 60,00 4,50 67,62

2 30 49,80 28,50 19,13 35,50 28,50 59,29 4,50 67,14

3 45 49,70 28,50 19,13 35,50 28,50 59,29 4,50 66,98

4 60 49,30 28,50 19,57 35,40 28,50 59,29 4,50 66,83


dengan pengkondisian suhu mesin pengering kecepatan high.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 46,40 28,50 26,79 34,30 28,50 68,33 5,50 67,60

2 30 46,40 28,50 26,79 34,20 28,50 68,33 5,50 68,16

3 45 46,40 28,50 26,79 34,10 28,50 69,17 5,50 68,72

4 60 46,40 28,50 26,79 34,10 28,50 69,17 5,50 68,72


66



kecepatan

Kondisi Udara Masuk Kondisi Udara Keluar

V Udara

(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

low 53,10 28,50 14,13 36,28 28,50 55,71 3,50 69,33

medium 49,58 28,50 19,13 35,43 28,50 59,29 4,50 67,14

high 46,40 28,50 25,71 34,18 28,50 65,50 5,50 68,30

Tabel 5.25 Hasil Pengujian Air Cooler menggunakan air dan modifikasi cooling

pad sponge dengan pengkondisian suhu mesin pengering kecepatan low.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 54,00 29,00 16,17 36,30 29,00 42,78 3,50 70,80

2 30 54,20 29,00 14,35 36,30 29,00 57,86 3,50 71,03

3 45 53,10 29,00 15,65 36,30 29,00 58,57 3,50 69,71

4 60 53,60 29,00 15,00 36,70 29,00 57,14 3,50 68,70


pad sponge dengan pengkondisian suhu mesin pengering kecepatan medium.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 50,40 29,00 19,13 35,10 29,00 63,33 4,50 71,50

2 30 50,20 29,00 19,13 35,10 29,00 63,33 4,50 71,23

3 45 50,00 29,00 19,57 35,10 29,00 64,16 4,50 70,95

4 60 50,10 29,00 19,13 35,10 29,00 63,33 4,50 71,09


67


pad sponge dengan pengkondisian suhu mesin pengering kecepatan high.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 47,60 29,00 23,93 34,60 29,50 66,67 5,50 69,89

2 30 47,90 29,00 24,29 34,30 29,00 66,67 5,50 71,96

3 45 47,70 29,00 23,93 34,00 29,00 62,50 5,50 73,26

4 60 48,00 29,00 23,57 34,00 29,00 61,67 5,50 73,68



kecepatan


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

low 53,73 29,00 15,29 36,40 29,00 59,29 3,50 70,59

medium 50,18 29,00 19,35 35,10 29,00 63,33 4,50 71,19

high 47,80 29,00 23,93 34,23 29,13 64,38 5,50 68,35

Tabel 5.29 Hasil Pengujian Air Cooler menggunakan air, 2 liter balok es dan

modifikasi cooling pad sponge dengan pengkondisian suhu mesin pengering

kecepatan low.

No t

(menit)


(m/s) Efisiensi (%) TdB TwB RH TdB TwB RH

(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 54,00 29,00 15,32 35,00 29,00 71,25 3,50 76,00

2 30 54,00 29,00 15,22 34,30 29,00 68,33 3,50 78,80

3 45 54,40 29,00 14,13 34,70 29,00 66,67 3,50 77,56

4 60 54,50 29,00 13,70 34,20 29,00 66,67 3,50 79,61


68



kecepatan medium.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 50,50 29,00 19,13 33,50 29,00 66,67 4,50 79,07

2 30 50,60 29,00 18,70 33,60 29,00 68,33 4,50 78,70

3 45 50,40 29,00 19,35 33,70 29,00 68,33 4,50 78,04

4 60 50,10 29,00 19,13 33,80 29,00 72,50 4,50 77,25



kecepatan high.

No t

(menit)


(m/s)

Efisiensi


(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

1 15 47,70 29,00 23,57 33,10 29,00 77,50 5,50 78,07

2 30 47,00 29,00 25,71 32,60 29,00 77,50 5,50 80,00

3 45 47,30 29,00 25,00 32,10 29,00 75,00 5,50 83,06

4 60 47,40 29,00 24,29 32,00 29,00 75,00 5,50 83,70



kecepatan


(m/s) Efisiensi (%) TdB TwB RH TdB TwB RH

(oC) (oC) (%) (oC) (oC) (%)

low 54,23 29,00 14,59 34,55 29,00 68,23 3,50 79,22

medium 50,40 29,00 19,08 33,65 29,00 68,96 4,50 75,12

high 47,35 29,00 24,64 32,45 29,00 76,25 5,50 78,47


69

5.2 Perhitungan

5.2.1 Perhitungan RH Air Cooler

Relative Humanity (RH) didapat dari grafik psicometrict chart.

Sebagai contoh: Tdb in=30,5 , Tdb out=27,00 , Twb in=Twb out=24,25

Relative Humanity in dan out didapat setelah mengetahui letak perpotongan titik

A dan B

Gambar 5.1 Psychometric Chart


70

5.2.2 Perhitungan Efisiensi Air Cooler

Perhitungan efisiensi air cooler menggunakan Persamaan (2.9)

𝜂𝐸𝑣𝑎𝑝 =T𝑑𝐵 𝑖𝑛 − T𝑑𝐵 𝑜𝑢𝑡

T𝑑𝐵 𝑖𝑛 − T𝑤𝐵 𝑜𝑢𝑡x100%

Sebagai contoh perhitungan diambil dari rata-rata suhu air cooler dengan

menggunakan cooling pad honey comb dan fliuda air. TdBin = 30,5oC, TwBin =

24,25oC, TdBout = 26,38oC dan TwBout = 24,25oC (data lain pada Tabel 5.1, Tabel

5.2 dan Tabel 5.3).

𝜂𝐸𝑣𝑎𝑝 =(30,5 − 26,38)

(30,5 − 24,25)× 100%

𝜂𝐸𝑣𝑎𝑝 = 66 %

Hasil perhitungan untuk data yang lain, yang dilakukan dengan cara perhitungan

yang sama secara lengkap berdasarkan kecepatan putar air cooler disajikan pada

Tabel 5.1 sampai dengan Tabel 5.3

5.2.3 Perhitungan Efisiensi Air Cooler Menggunakan Cooling Pad Honey

Comb dan Cooling Pad Sponge dengan Fluida Air

Perhitungan efisiensi air cooler (evaporative cooler) dengan menggunakan

cooling pad honey comb dan cooling pad sponge dan fluida air dilakukan dengan

menggunakan Persamaan (2.9)



Sebagai contoh perhitungan diambil dari rata-rata suhu pada tabel 5.7

TdBin = 31,5oC, TwBin = 22oC, TdBout = 24,13oC dan TwBout = 22oC

𝜂𝐸𝑣𝑎𝑝 =(31,5 − 24,13)

(31,5 − 22)× 100%

𝜂𝐸𝑣𝑎𝑝 = 77,63%


yang sama secara lengkap pada kecepatan low, medium dan high disajikan pada

Tabel 5.7, Tabel 5.8 dan Tabel 5.9.


71


Comb dan Fluida Air dengan Balok Es

Perhitungan efisiensi air cooler dengan menggunakan cooling pad honey

comb dan fluida air yang ditambahkan dengan balok es dilakukan dengan

menggunakan Persamaan (2.9)

Sebagai contoh perhitungan diambil dari rata-rata suhu pada Tabel 5.4.


η𝐸𝑣𝑎𝑝 =(31,5 − 23,5)

(31,5 − 21)× 100%

𝜂𝐸𝑣𝑎𝑝 = 76,19%


yang sama secara lengkap disajikan pada Tabel 5.4, Tabel 5.5 dan Tabel 5.6.


Comb dan Cooling Pad Sponge dengan Fluida Air dan Balok Es

Perhitungan efisiensi air cooler dengan menggunakan cooling pad honey

comb dan cooling pad sponge dan cairan pendingin air dilakukan dengan

mempergunakan Persamaan (2.9)



Sebagai contoh perhitungan diambil dari suhu rata-rata Tabel 5.10


𝜂𝐸𝑣𝑎𝑝 =(31,5 − 22,25)

(31,5 − 22)× 100%

𝜂𝐸𝑣𝑎𝑝=97,37%


yang sama secara lengkap pada kecepatan low, medium dan high disajikan pada

Tabel 5.10, Tabel 5.11 dan Tabel 5.12.


72

5.3 Analisa Data

Agar data lebih mudah dibaca dan pola data lebih mudah dianalisa dan

untuk memberikan informasi yang jelas maka data-data pada tabel ditampilkan

dalam bentuk diagram batang.

5.3.1 Pengaruh Tambahan Variasi Cooling Pad Sponge Terhadap Efisiensi

Air Cooler

Gambar 5.2 menyajikan efisiensi hubungan antara air cooler tanpa variasi

dan air cooler dengan variasi sponge cooling pad.

Gambar 5.2 Grafik Pengaruh variasi cooling pad sponge terhadap efisiensi air

cooler.

Gambar 5.2 Dari grafik diatas menunjukkan efisiensi air cooler meningkat

setelah ditambahkan variasi cooling pad sponge. Efisiensi air cooler paling tinggi

terjadi pada saat kecepatan 1, hal ini disebabkan karena kecepatan aliran udara

yang lebih lambat yang menyentuh bidang permukaan cooling pad honey comb

dan cooling pad sponge. Sehingga udara yang bersentuhan dengan air yang

mengalir lebih lama dan kemudian di hembuskan oleh blower yang menyebabkan

66.00% 66.00% 66.00%

77.63%72.37%

68.42%

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

1 2 3

Efis

ien

si

Kecepatan Putar Air Cooler

Air Cooler tanpa variasi

Air Cooler dengantambahan variasi sponge


73

suhu udara menjadi lebih rendah. Data diagram diperoleh dari Tabel 5.1 sampai

dengan Tabel 5.3 dan Tabel 5.7 sampai dengan Tabel 5.9

5.3.2 Pengaruh Variasi Cooling Pad Sponge dan Balok Es Terhadap

Efisiensi Air Cooler

Gambar 5.3 menyajikan pengaruh variasi cooling pad sponge dan balok es

terhadap efisiensi air cooler

Gambar 5.3 Grafik Pengaruh variasi cooling pad sponge dan 2 Liter balok es

terhadap efisiensi air cooler.

Gambar 5.3 menunjukkan peningkatan efisiensi air cooler yang lebih tinggi.

Efisiensi air cooler terbaik didapat dengan menambahkan variasi cooling pad

sponge dan balok es pada kecepatan 1. Peningkatan efisiensi terjadi karena adanya

dua cooling pad, yaitu cooling pad honey comb yang merupakan cooling pad dari

air cooler itu sendiri kemudian cooling pad sponge yang merupakan variasi

tambahan untuk air cooler ini, juga digunakannya 2 balok es ukuran 2 liter yang

menambah suhu menjadi dingin. Data dalam grafik diperoleh dari Tabel 5.4

sampai dengan Tabel 5.6 dan Tabel 5.10 sampai dengan Tabel 5.12

76.19 %

66.67 %60.71%

97.37 % 93.42%

86.84 %

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

1 2 3

Efis

ien

si

Kecepatan putar Air Cooler

Air Cooler dengan balok estanpa tambahan variasi

Air Cooler dengantambahan variasi CoolingPad sponge dan balok es


74

5.3.3 Pengaruh Tambahan Variasi Cooling Pad Sponge Terhadap Efisiensi

Air Cooler dengan Pengkondisian Udara Menggunakan Mesin

Pengering

Gambar 5.4 menyajikan pengaruh ditambahkannya mesin pengering pada

air cooler sebelum dan sesudah variasi sebagai pengkondisian udara.

Gambar 5.4 Grafik pengaruh variasi cooling pad sponge terhadap efisiensi air

cooler dengan penambahan mesin pengering sebagai pengkondisian

udara.

Gambar 5.4 memperlihatkan pengaruh ditambahkannya mesin pengering pada air

cooler sebelum dan sesudah ditambahkan variasi sebagai pengkondisian udara.

Mesin pengering dapat menghasilkan suhu hingga 55ᵒC. Hal ini dimaksudkan

untuk mengetahui seberapa besar penurunan suhu yang dihasilkan air cooler yang

ada dipasaran jika dihadapkan dalam berbagai kondisi suhu udara dan berapa

persen efisiensi yang didapatkan. Efisiensi tertinggi didapat pada kecepatan 3. Hal

ini disebabkan karena udara dengan suhu tinggi yang keluar melalui kondensor

berbanding lurus dengan kecepatan aliran udara yang diberikan. Udara yang

keluar melalui kondensor lebih cepat terhisap keluar pada kecepatan 3

dibandingkan pada kecepatan 1 dan 2 sehingga suhu udara yang keluar melalui

56.02 % 59.22 % 60.62 %

70.07 % 71.19 % 72.21 %

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

1 2 3

Efis

ien

si

Kecepatan Putar Air Cooler

Air Cooler tanpa variasidengan pengkondisianudara mesin pengering

Air Cooler dengantambahan variasi danpengkondisian udaramesin pengering


75

kondensor berbanding lurus dengan kecepatan aliran udara yang diberikan. Data

grafik diperoleh dari Tabel 5.13 sampai dengan Tabel 5.15 dan Tabel 5.19 sampai

dengan Tabel 5.21

5.3.4 Pengaruh Tambahan Variasi Sponge cooling Pad dan Balok Es

Terhadap Efisiensi Air Cooler dengan Pengkondisian Udara

Menggunakan Mesin Pengering

Gambar 5.5 menunjukkan pengaruh ditambahkannya variasi cooling pad

sponge dan balok es terhadap air cooler jika menggunakan mesin pengering

sebagai pengkondisian udara.

Gambar 5.5 Pengaruh variasi cooling pad sponge dan 2 liter balok es terhadap

efisiensi air cooler dengan penambahan mesin pengering sebagai

pengkondisian udara.

Grafik diatas memperlihatkan pengaruh variasi dan balok es terhadap air cooler

jika diberikan mesin pengering sebagai pengkondisian udara. Efisiensi tertinggi

terjadi pada kecepatan 3. Hal ini disebabkan karena udara yang keluar dari

kondensor berbanding lurus dengan kecepatan yang diberikan air cooler. Semakin

tinggi kecepatan, semakin tinggi daya hisap air cooler terhadap udara yang

dikeluarkan kondensor.

69.63 % 67.14 % 68.30 %

78.00 78.27 81.20

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

1 2 3

Efis

ien

si

Kecepatan putar Air Cooler

Air Cooler dengan balokes dan pengkondisianudara mesin pengering

Air Cooler dengantambahan variasi spongedengan balok es danpengkondisian udaramesin pengering


76

5.4 Membandingkan Efisiensi Air Cooler

Ditambahkannya variasi cooling pad sponge pada air cooler sangat

berpengaruh terhadap efisiensinya, dibuktikan dari grafik yang ditampilkan pada

gambar 5.1 efisiensi air cooler terbaik terdapat pada kecepatan 1 yaitu sebesar

77,63% dengan menggunakan variasi cooling pad sponge dan 66% tanpa

menggunakan variasi cooling pad sponge. Gambar 5.2 menyajikan pengaruh

balok es dan tambahan variasi yang juga dapat meningkatkan efisiensi kerja air

cooler lebih tinggi dari grafik yang disajikan pada gambar 5.1. Efisiensi tertinggi

dihasilkan oleh air cooler dengan variasi cooling pad sponge dan balok es pada

kecepatan 1 yaitu sebesar 97,37% sedangkan efisiensi air cooler hanya dengan

balok es sebesar 76,19%. Mesin Pengering digunakan dalam penelitian ini sebagai

pengkondisian udara dengan maksud untuk mengetahui bagaimana efisiensi kerja

air cooler jika berada dalam suhu yang sangat tinggi. Terbukti pada gambar 5.3

efisiensi air cooler dengan variasi cooling pad sponge menggunakan mesin

pengering mencapai 72,21% dan 60,62% untuk air cooler tanpa variasi namun

menggunakan mesin pengering. Gambar 5.4 menunjukkan efisiensi air cooler

dengan mesin pengering yang dihasilkan dengan tambahan variasi dan balok es

sebesar 81,20% dan 68,30% untuk air cooler dengan mesin pengering dan balok

es.

Dari Gambar 5.1 sampai 5.4 dapat disimpulkan penelitian air cooler

menggunakan cooling pad honey comb dan variasi sponge cooling pad, dengan

variasi kecepatan udara low, medium dan high serta menggunakan balok es dan air

juga mesin pengering sebagai pengkondisian udara, hasil efisiensi terbaik dari

semua penelitian air cooler adalah menggunakan cooling pad honey comb dengan

cooling pad sponge dan balok es. Hasil efisiensi terburuk adalah air cooler

menggunakan cooling pad honey comb dengan fluida air.


77

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Dari hasil tambahan variasi cooling pad sponge, balok es dan tambahan

mesin pengering sebagai pengkondisian udara dalam penelitian air cooler yang

telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Efisiensi yang didapat:

a. Untuk kondisi udara masuk air cooler dengan Tdb = 31,50 ºC dan Twb = 22

ºC, dengan menggunakan sponge dan fluida air, efisiensi yang didapat adalah:

Kecepatan low (3,50 m/s) = 77,63%

Kecepatan medium (4,50 m/s) = 72,37 %

Kecepatan High (5,50 m/s) = 68,42 %

b. Untuk kondisi udara masuk air cooler dengan Tdb = 31,50 ºC dan Twb = 22

ºC, dengan menggunakan sponge dan fluida air + 2 liter balok es, efisiensi

yang didapat adalah:

Kecepatan low (3,50 m/s) = 97,37 %



c. Untuk kondisi udara masuk air cooler dengan Tdb = 53,73 ºC dan Twb = 29

ºC pada kecepatan low, Tdb = 50,8 ºC dan Twb = 29 ºC pada kecepatan

medium, Tdb = 47,8 ºC dan Twb = 29 ºC pada kecepatan high dengan

menggunakan sponge dan fluida air + mesin pengering, efisiensi yang didapat

adalah:





78

d. Untuk kondisi udara masuk air cooler dengan Tdb = 54,23 ºC dan Twb = 29

ºC pada kecepatan low, Tdb = 50,40 ºC dan Twb = 29 ºC pada kecepatan

medium, Tdb = 47,35 ºC dan Twb = 29 ºC pada kecepatan high dengan

menggunakan sponge dan fluida air + 2 liter balok es + mesin pengering,

efisiensi yang didapat adalah:




2. Penurunan suhu yang dihasilkan air cooler di pasaran sekitar 4ºC, sedangkan

jika menggunakan tambahan variasi cooling pad sponge penurunan mencapai

7,3ºC. Apabila ditambahkan dengan balok es dan variasi cooling pad sponge,

penurunan mencapai 9ºC.

6.2 Saran

Adapun beberapa saran yang dapat menjadikan pengembangan dan

perbaikan dalam penelitian air cooler :

a. Pengambilan data air cooler dapat dikembangkan dengan menjadikan cairan

pendingin pada water tank selalu dalam keadaan dingin tanpa harus

menggunakan balok es.

b. Pengambilan data sebaiknya dilakukan di ruangan cenderung tertutup, karena

jika dilakukan di ruangan terbuka suhu udara luar berubah-ubah dan bisa

mempengaruhi kinerja air cooler dan data yang didapat pun kurang baik.


79

DAFTAR PUSTAKA

Selrianus. 2008. Perencanaan Dan Pembuatan Cooling Pad Untuk Evaporative

Song, Xu, dkk. 2015. Cooling and Dehumidification Capacity Chart of Surface

Air Cooler in Air Conditioning

Elgendy, E, dkk. 2014. Performance Enhancement of a Desisccant Evaporative

Cooling System Using Direct/Indirect Evaporative Cooler

Xu, J, dkk. 2014. Experimental Performance of Evaporative Cooling Pad Systems

in Greenhouses in Humid Subtropical Climates

Chen, Yi, dkk. 2015. Indirect evaporative Cooler Considering Condensation

From Primary Air: Model Development and Parameter analysis


80

LAMPIRAN - LAMPIRAN


perubahan efisiensi kerja air cooler · 2016. 10. 17. · perubahan efisiensi kerja air cooler...

Documents