TUGAS AKHIR

PERENCANAAN THERMOSIPHON PASSIVE SOLAR WATER HEATER

SEBAGAI PEMANAS AIR PADA SISTEM DOMESTIK MT. VANDA 6300 DWT

SKRIPSI (ME – 091329) NRP. 4212 105 004

Bahasan Materi

1. Tujuan

2. Metodologi

3.Analisa Teknis

5.Kesimpulan

4.Analisa Ekonomis

Tujuan Pengerjaan

Melakukan kajian kelayakan teknis terhadap sistem domestik dan aplikasi sistem solar water heater pada sistem domestik di kapal.

Membuat desain keyplan sistem domestik dengan aplikasi solar water heater dan technical specification nya.

Membuat lay out/ arrangement perlatan sistem tersebut pada aplikasinya onboard

Melakukan kajian kelayakan ekonomis terhadap pemakaian solar water heater

Metodologi Pengerjaan

ANALISA TEKNIS

ANALISA TEKNIS APLIKASI SOLAR WATER HEATER PADA SISTEM DOMESTIK MT VANDA 6300 DWT

1. Perhitungan Kebutuhan Solar Water Heater

2. Kapasitas air diperlukan sistem

3. Diameter pipa utama dan pipa cabang

5. Design Kebutuhan Head

4. Perhitungan Volume hydrophore

6. Perhitungan heat loss hot water storage tank

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

Referensi :Pompa dan Kompressore Soelarso

Referensi :Machinery Outfitting design manual Mar Eng Japan Society

Referensi :Predict Storage – Tank heat transfer Precisely Jimmy D. Kumana and Samir P. Khotari

Katalog dan Panduan perhitungan solar water heater web SWH Wika

PERHITUNGAN KEBUTUHAN SOLAR WATER HEATER

1. Mandi

2. Washbashin3. WashdishesTotal 2500 Liter

Total

Air Panas

Diperlukan

mHot=500 kg

Q = m. C .∆T

63000 KJ/day

17,64 KW/day

Kebutuhan air hangat

Referensi : Katalog dan web Solar water heater Wika

mHot = Twarm – Tcold x mCold

Thot - Tcold

mHot=600 kg

KLIK KE WORD

Progres Tugas AkhirProgres Tugas AkhirSPEC SOLAR WATER HEATER

SWH WIKA T 150 LXCThermosiphon passive system

DimensiPanjang 2510 mmLebar 1230 mmTinggi 525 mm

Spec utamaKapasitas 146 LiterLuasan Panel 2 m2

Serapan kalor / day 5,81 Kw / dayBack up Heater 1000 W

PERHITUNGAN KAPASITAS AIR DALAM SISTEM DOMESTIK

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

LOADING UNITFaktor atau nomor yang diberikan untuk sebuahperalatan yang berhubungan dengan debit padasystem yang berhubungan dengan lama waktu danfrekuensi penggunaan untuk jenis peralatan tertentu(probability usage)

PERHITUNGAN KAPASITAS AIR DALAM SISTEM DOMESTIK

TOTAL LOADING UNIT

AIR TAWAR = 89

AIR LAUT = 32

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

LOADING UNIT

1. Q air tawar = 5 m3/h2. Q air panas = 1,25 m3/h3. Q air laut = 2,5 m3/h

KLIK KE EXCEL

PERHITUNGAN DIAMETER PIPA PADA SISTEM

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

KLIK KE EXCEL

FRESH WATER PIPE LINE

PIPE 1 LOADING UNIT = 89PIPE 2 LOADING UNIT = 30

PIPE 4 LOADING UNIT = 19PIPE 3 LOADING UNIT = 59

PIPE 5 LOADING UNIT = 40

PERHITUNGAN DIAMETER PIPA PADA SISTEM

Referensi :Hot and Cold Water Supply R.H. Garret, Eng Tech.

KLIK KE EXCEL

KALKULASI PROBABLE DEMAND

Pipa Loading Q Nominal ø Pipe ø Pipe Luas Kec.cabang Unit m3/h size (m) (inch) area(m) (m/s)

1 89 4,32 40A 0,04 1 1/2 0,00126 0,962 30 1,98 25A 0,025 1 0,00049 1,123 59 3,06 32A 0,032 1 1/4 0,00080 1,064 19 1,62 25A 0,025 1 0,00049 0,925 40 2,34 25A 0,025 1 0,00049 1,32

V =Q/A

PERHITUNGAN VOLUME HYDROPHORE

V = q ( P1 + a) [1]

P1+P2Dimana : V = Tank Capacity/Volume ( m³)

Q = Water Quantity yang disuplai pompa per 2 menit ( m³)

P1= Tekanan Pompa Stop (kg/cm²) P2= Tekanan Pompa Start (kg/cm²)a = Jumlah air yang tertinggal di Hydrophore /

Jumlah air di suplai, a biasa diambil 1,5

Kebutuhan Hydrophore air tawarVolume 1 m3Kebutuhan Hydrophore air panas

Volume 0,5 m3Kebutuhan Hydrophore air lautVolume 0,5 m3

Hasil

Hasil

Referensi :Machinery Outfitting design manual Mar Eng Japan Society

PERHITUNGAN KEBUTUHAN HEAD

KLIK KE EXCEL

Referensi :Pompa dan Kompressore Soelarso

H TOTAL = HP + HV + HS + HL

HP = P/ ρXg

HV = (v2-v1)²2g

HS = h2-h1

HL mayor =ƒ x L x v²D 2g

HL minor = ε v²2g

Hydrophore P min=3 BARSetara head +20m

Re = V.Dμ

Rr= kD

Rrƒ

ReHead sisaHfresh water 3,66mHhot water 0,55mHsea water 1,29m

PERHITUNGAN KEBUTUHAN HEAT LOSS TANKI

KLIK KE EXCEL

Q = U x A x (∆T)

DATA MASUKAN PERHITUNGAN

Data Ukuran Tanki

Surface emmisivity

Phisical Properties Fluida

Thermal Conductivity

Temperature

Coeficient Fouling

Referensi :Predict Storage – Tank heat transfer Precisely Jimmy D. Kumana and Samir P. Khotari

PERHITUNGAN KEBUTUHAN HEAT LOSS TANKI

KLIK KE EXCEL

PERHITUNGAN KOEFISIEN HEAT TRANSFER WALL

PERHITUNGAN LUASAN DAERAH WALL

PERHITUNGAN TOTAL KOEFISIEN HEAT TRANSFER

KonveksiKonduksiRadiasi

KOREKSI TEMPERATUR WALL

PERULANGAN PERHITUNGAN KOEFISIEN HEAT TRANSFER

PERHITUNGAN TOTAL KOEFISIEN HEAT TRANSFERHEAT

LOSS/HOUR

Heat loss/24 jam 8224 KJ

dalam 24 jam hilang 3,916 ˚CSuhu awal 60 ˚C

Suhu setelah 24 jam 56,08 ˚C

keyplan solar water heater pada sistem domestik MT Vanda 6300 DWT

KLIK KE VERSI PDF

Lay out solar water heater pada sistem domestik MT Vanda 6300 DWT

PAGE 1 PDF

PAGE 2 PDFRENCANA UMUM PDF

ANALISA EKONOMI

TAHAPAN ANALISA PERBANDINGAN NILAI EKONOMIS

1 Alternatif Penggunaan Heater

2 Menentukan horizon perencanaan.

3 Penetapan Tingkat bunga / MARR

4 Estimasi aliran kas

5 Perbandingan hasil analisa ekonomi metode Nilaisekarang

Alternatif Penggunaan Heater

vs??

??

Horizon Perencanaan

ALTERNATIF A = SOLAR WATER HEATER

ALTERNATIF B = ELECTRIC HEATER

Perencanaan MARR

DIAMBIL TINGKAT BUNGA = INFLASI

Perencanaan Aliran Kas

KLIK TO EXCEL

Analisa Metode Present Worth Value

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15TAHUN

1

- (PENGELUARAN)

+ (PEMASUKAN)

EKIVALENSIKAN KE TAHUN 0

KLIK KE EXCEL

Perbandingan Ekonomis SWH vs EH dengan Metode Present Worth Value

0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Pengeluaran SWH

Manfaat SWH

Pengeluaran EH

Manfaat EH

(Dal

am R

p Ju

ta)

(Tahun)

Kesimpulan

Secara teknis solar water heater pada sistem domestik dapatdiaplikasikan, dengan menambahkan by pass pipe yangmenyambungkan unit solar water heater dan sistem domestik dan unitsolar water dapat ditempatkan pada daerah top deck kapal.

Keyplan untuk aplikasi solar water heater pada domestik sistem MTVanda 6300 DWT beserta spec teknisnya dapat dilihat pada bagianlampiran .

Arrangement layout pada domestik sistem MT Vanda 6300 DWT Onboard dapat dilihat pada bagian lampiran

Secara ekonomis pemasangan solar water heater akan memberikankeuntungan dari pada electric heater setelah 5 tahun

Saran

Dalam pengaplikasian solar water heater diperlukan space yangluas, oleh karena itu untuk perencanaan dengan kebutuhan airpanas yang besar maka perlu dipertimbangkan penempatan darisolar water heater di kapal.

Untuk perbandingan analisa ekonomis keuntungan solar waterheater terhadap elektrik heater sangat rentan terhadap perubahannilai uang sehingga dapat dikembangkan dengan metode analisaperbandingan lain yang tidak bergantung pada nilai uang

TERIMA KASIH