Air sungai untuk ac oke
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Like this? Share it with your network

Share

Air sungai untuk ac oke

on

  • 658 views

 

Statistics

Views

Total Views
658
Views on SlideShare
652
Embed Views
6

Actions

Likes
0
Downloads
10
Comments
0

2 Embeds 6

http://www.satuportal.net 5
http://www.slideshare.net 1

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Air sungai untuk ac oke Document Transcript

  • 1. ANALISA PERHITUNGAN DIMENSI PIPA UNTUK PENDINGIN MENGGUNAKAN AIR SUNGAI Ahmad Hasnan1 Rangkuman : tidak bisa dipungkiri bahwa letak Indonesia di katulistiwa menyebabkan kelembaban tinggi dan suhu udara sekitar yang tinggi pula, pada saat musim kemarau suhu dekat dengan katulistiwa bisa mencapai lebih dari 32 C, oleh karena itu banyak masyarakat memanfaatkan AC sebagai pendingin ruangan, padahal Indonesia kaya dengan aliran sungai baik kecil maupun besar, suhu aliran sungai beragam menurut kedalaman dan letak ketinggiannya, berkisar antara 24-26 C, dan perhitungan terlihat maksimal dibutuhkan sekitar 20 pipa dengan panjang 2 m dan diameter 0.05 untuk mengubah 30.000 J/s panas ke suhu 27 C. Keyword: AC, pendingin ruangan, aliran sungai, energi terbarukan mampu dirubah melalui heat exchanger tersebut.LATAR BELAKANG Emisi karbon yang terus meningkat BATASANmenyebabkan efek gas rumah kaca, selain suhu Perhitungan yang dibuat disini hanya meliputisecara global meningkat, efek dari emisi karbon jumlah pipa yang dibutuhkan untuk diletakkan didapat dilihat dari perubahan cuaca secara ekstrim di sungai dengan panjang 2 m, dengan diameter 0.05Indonesia, sehingga banyak petani gagal panen m, sedangkan jumlah kalor yang harus didinginkankarena kebanjiran, kekeringan, angin topan, dapat dilihat dari tabel, sehingga pada nantinyabanyaknya curah hujan yang tidak bisa diperkirakan mempermudah penelitian lanjutan dalamdengan baik oleh para petani menyebabkan gagal menentukan diameter pipa, panjang pipa untuk heatpanen, suhu lingkungan yang meningkat exchanger menggunakan air sungai.menyebabkan perumahan-perumahan dan bangunanlebih sering memanfaatkan AC, padahal hal tersebut Model system pendingin langsungjuga meningkatkan emisi karbon, karena konsumsi Untuk mempermudah perhitungan, pemodelanlistrik menjadi lebih banyak, hal tersebut tidak saja yang dilakukan adalah system heat transfer secaraterjadi di perkotaan, di desa saat ini penggunaan AC langsung, prinsip kerjanya mirip dengan pemanassemakin lumrah untuk digunakan. ruangan untuk kayu (lumber dry kiln) Indonesia mempunyai aliran sungai yangberlimpah, karena geografis Indonesia yangdipenuhi dengan gunung sehingga kontur dari tanahnaik turun tidak merata, suhu pada aliran sungaisangat beragam tergantung dari letak sungaiterhadap ketinggian, dan kedalaman sungai, semakindalam sungai maka suhu air akan semakin rendah,begitu juga dengan sungai yang terletak di datarantinggi mempunyai suhu yang lebih rendah daripada Gambar 1. Pemodelan system pendingin langsungsungai di dataran rendah, suhu sungai di Indonesiaberkisar dari 23 C sampai dengan 28 C. Model tersebut dipilih untuk penyerdehanaan Permasalahan selanjutnya adalah sekaligus meminimalisir kebutuhan energy, prinsipbagaimanakah menyerap suhu pada sebuah ruangan kerjanya adalah air didalam pipa dipompa untuklalu melepaskannya untuk diserap oleh aliran disalurkan dengan heat exchanger yang terletaksungai ? tentunya dibutuhkan penelitian dan pada aliran sungai, aliran sungai tersebut akananalisa panjang untuk menjawab pertanyaan tersebut, menyerap panas dan membuangnya, air tersebut laluartikel ini menitikberatkan pada perhitungan heat dimasukkan kedalam heat exchanger yang beradaexchanger yang digunakan didalam sungai, hasil didalam ruangan, panas diserap oleh pipa dinginutama yang diinginkan adalah mengetahui dimensi dengan system natural konveksi, melalui perputarandari pipa dengan melihat total kalor, suhu yang
  • 2. udara oleh didalam ruangan, pipa menggunakaninsultor, heat loss dihitung pada sambungan daripompa sampai ujung masing-masing heat exchanger,sedangkan pipa yang mengarah ke dalam ruanganharus diletakkan terbenam dengan tanah untukmenghilangkan heat loss yang besar. Gambar 4. skematis perubahan suhu pada heat exchanger dan rumus DMLT yang digunakan. Nilai panas (heat flow) yang dibutuhkan pada saat terjadi proses perpindahan panas dapat dihitung dengan persamaan (J/s) IN Dengan OUT W : massa fluida yang dialirkan (kg/s) C : Kapasitas panas (J/Kg.K)Gambar 2. Skema contoh heat exchanger Contoh perhitungan ada di halaman 102menggunakan aliran sungai. Setelah didapatkan nilai LMTD (logarithmic meanHEAT EXHANGER temperature difference) luas permukaan yangKetika dua fluida mengalir dalam proses diperlukan dapat dihitung dengan persamaanperpindahan panas, panas yang masuk dan keluarsystem dapat dihitung dengan Q A= m2 Q = UA (LMTD) U .DMLTTipe aliran yang digunakan adalah countercurrent, Apabila sudah diketahui lebar arus sungai yangyaitu antara aliran fluida dalam pipa dan fluida digunakan, dan panjang pipa yang akan digunakan,diluar pipa berseberangan, lihat gambar 3 berikut T1 jumlah kebutuhkan pipa yang dibutuhkan dihitungadalah flida 1 masuk (yang didinginkan) sedangkan dengan persamaant1 adalah suhu fluida yang mendinginkan. walaupunpada aliran sungai terdapat aliran yang melimpah,sehingga boleh dibilang suhu sepanjang aliran A = N .π .D0 .Lsungai stabil, kita bisa asumsikan denganpendekatan bahwa aliran sungai mengalami N = jumlah pipaperubuahan suhu saat melewati pipa namun D0 = diameter luar pipa (m)perubahan yang terjadi sangat kecil karena aliran L = panjang pipa (m)fluida disungai besar. HASIL PERHITUNGAN Jumlah Pipa Dengan suhu sungai yang berbeda, divariasikan mulai dari suhu 24 sampai dengan suhu 26, target yang didinginkan adalah air dengan suhu masuk berbeda mulai dari 28 C sampai dengan suhu 34 C,Gambar 3. skema aliran counterflow dengan aliran air dalam pipa sebesar 1 kg/detik, dan aliran sungai diangap 100 kg/ detik, panjang pipaBila t1 adalah aliran fluida sungai sebelum yang digunakan adalah 2 m, dan diameter luarnyamenyentuh pipa dan t2 adalah aliran setelah adalah 0,05 m. maksimal dibutuhkan 18 pipamelewati pipa, dan T1 adalah fluida dalam pipa untuk mendinginkan air bersuhu 34 menjadi bersuhuyang harus didinginkan dan T2 adalah fluida keluar 27 yang siap digunakan untuk pendinginan secaradari pipa, maka perubahan suhu dapat dilihat pada langsung.gambar 4, sedangkan suhu DMLT dapat dihitungdengan persamaan pada gambar 4.
  • 3. Lanjutan Perlu dihitung lebih detail lagi untuk mengetahui pengaruh lainya dan mengetahui panas yang hilang dalam pipa selama proses perpindahan panas. Pembuatan model lebih lengkap lagi meliputi ruangan, dengan berbeda-beda keperluan dan perhitungan konveksi, radiasi dalam runagan yang digunakan.Gambar 3. Grafik hubungan jumlah pipa, Referencessuhu masuk pipa dan sungai yang berbeda. [1] “heat transfer in process”, Australian institute of energy, 2009.Sedangkan apabila kalor pada suatu ruangansudah dapat dihitung (j/s), dan suhu sungaijuga sudah diketahui (perhitunganmenggunakan suhu 24-26 C) maka jumlahpipa yang dibutuhkan juga dapat diketahui,dengan berikut.Gambar 4. Grafik hubungan antara jumlahkalor yang harus didinginkan, suhu sungaidan jumlah pipa yang digunakan.Dari kedua grafik diatas dapat disimpulkansemakin rendah suhu sungai makadibutuhkan jumlah pipa yang semakinsedikit untuk mengubah kalor denganjumlah yang sama dibandingkan dengansuhu sungai diatasnya.KesimpulanSalah satu bagian yang penting dalampenggunaan air sungai sebagai pendinginruangan adalah bagian heat exchanger yangakan diletakkan di dalam sungai, dariperhitungan bila suhu sungai berkisar antara24-26 masih memungkinkan untukmendapatkan suhu akhir fluida yangdidingikan sampai dengan suhu 27 C.