Jurnal 2
Download as docx, pdf0 likes317 views
Eksperimen ini merancang dan membuat alat solar cooling menggunakan karbon aktif sebagai adsorben dan metanol sebagai refrigeran. Alat ini mampu menurunkan suhu dengan memanfaatkan proses desorpsi dan adsorpsi. Hasilnya menunjukkan alat berfungsi dengan baik dan mampu menghasilkan COP sebesar 0,275.
Jurnal 2
- 1. MODEL EKSPERIMEN SOLAR COOLING UNTUK MENJELASKAN KONVERSI ENERGI Dewanto Harjunowibowo1, July Trianita Widya Rahayu2 Universitas Sebelas Maret Jalan Ir.Sutami No.36 A Surakarta 57126 E-mail : dewanto_h@yahoo.com1, julytrianita@gmail.com2 Abstrak Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk merancang bangun alat solar cooling menggunakan solid adsorben berupa karbon aktif. Kemudian alat solar cooling digunakan untuk menjelaskan prinsip kerja sistem pendingin dan menentukan nilai COP yang dihasilkan oleh sistem. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen. Eksperimen dilakukan dengan alat solar cooling yang sudah dirangkai. Untuk mendukung eksperimen, alat solat cooling dilengkapi dengan alat ukur termokopel dan termometer digital. Hasil penelitian menunjukkan keberhasilan perancangan dan pembuatan alat solar cooling menggunakan solid adsorben berupa karbon aktif dan refrigeran berupa metanol. Alat solar cooling bekerja dengan metode adsorpsi. Siklus kerja sistemterdiri dari dua proses, yaitu proses desorpsi dan proses adsorpsi. Berdasarkan hasil analisis diperoleh nilai COP sebesar 0,275. I. Pendahuluan Solar cooling merupakan istilah dari teknologi pendingin dengan memanfaatkan panas sinar matahari (Hartmann, 2011). Panas/kalor merupakan salah satu bentuk dari energi, sehingga mengambil kalor dari suatu benda ekuivalen dengan mengambil sebagian energi dari molekul- molekulnya. Untuk mengambil kalor tersebut, maka udara harus bersentuhan dengan suatu bahan atau material yang memiliki temperatur yang lebih rendah (Tampubolon dan Samosir, 2005). Sistem pendingin merupakan salah satu kebutuhan penting dalam kehidupan manusia. Namun kecenderungan ini tidak diikuti dengan penerapan teknologi baru dalam bidang sistem pendingin. Sistem konvensional masih banyak digunakan, sementara teknologi terbarunya masih sebatas pilihan. Menurut Saputra (2008), setidaknya ada tiga permasalahan yang timbul akibat adanya penggunaan sistem refrigerasi atau sistem pendingin secara konvensional. Pertama, kebutuhan energi pada sistem refrigerasi/ pendingin terhadap pasokan listrik cukup signifikan. Di Indonesia, 60% konsumsi listrik digunakan untuk memasok energi mesin pengkondisian udara. Oleh karena itu, perusahaan penghematan energi yang dilakukan terhadap mesin pengkondisian udara akan berdampak signifikan terhadap usaha penghematan energi di dunia. Kedua, penggunaan sistemrefrigrasi/ pendingin secara konvensional dapat menimbulkan kerusakan lapisan ozon. Hipotesis yang disampaikan oleh Molina dan Rowland dalam Saputra (2008) menyebutkan bahwa dampak buruk chlorofluoromethane (CFC) terhadap lapisan ozon mencetuskan babak baru dalam dunia pengkondisian udara. Diperkirakan terjadi kerusakan lapisan ozon sekitar 3% per dekade. Ketiga, sistem refrigerasi/ pendingin berkontribusi pada produksi CO2 yang dapat mendorong adaya pemanasan global. CO2 yang merupakan gas rumah kaca ini dihasilkan melalui sistem pembangkit energi untuk suplai listrik mesin refrigerasi. Selain berkontribusi pada produksi CO2, teknologi refrigerasi juga berkontribusi langsung pada pemanasan global melalui kebocoran dan buangan refrigeran (yang bersifat gas rumah kaca) ke lingkungan. Terkait dengan hal ini, Protokol Kyoto tahun 1997 tentang perubahan iklim bumi telah mengatur penggunaan refrigeran yang termasuk dalam gas rumah kaca, yaitu HFCs (Hidro Fluoro Carbons). Gas-gas yang memiliki potensi efek rumah kaca dikategorikan dalam zat GWP (Global Warming Potential), sedangkan zat perusak lapisan ozon disebut ODS (Ozon Depleting Substance). Dengan demikian, terdapat tiga hal yang mempengaruhi perkembangan sistem refrigerasi saat ini, yaitu : (1) penghematan energi, (2) tuntutan refrigeran non- ODS dan (3) tuntutan refrigeran non-GWP. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, maka dikembangkanlah sistem pendingin yang ramah lingkungan dan efisien, salah satunya adalah alat solar cooling. Saat ini telah banyak dilakukan penelitian mengenai sistem pendingin. Telah dilakukan penelitian awal mengenai solar cooling dengan menggunakan alat destilasi. Alat tersebut dapat menurunkan temperatur pada tekanan udara 1 atm. Penelitian dengan menggunakan adsorber-pair berupa metanol-karbon aktif berbentuk granul
- 2. menghasilkan nilai COP sebesar 0,23 (Dewanto, dkk, 2014). Keberadaan adsorber dalam sistem pendingin adsorpsi sangat menentukan efisiensi sistem. Adsorber yang baik harus mampu menyerap cairan refrigeran sebanyak-banyaknya dan melepaskannya kembali dengan cepat. Untuk itu, adsorber harus mampu menyebarkan aliran kalor yang diterima secara baik dan cepat ke seluruh bagian adsorber. Kecepatan transfer kalor pada adsorber ini berbeda- beda hasilnya antara adsorber bentuk butiran (granules) dan padatan (solid). Menurut Wang et al (2006), transfer kalor terbaik ada pada adsorber dengan bentuk padatan daripada butiran. Hal ini dikarenakan kerapatan adsorber bentuk padatan lebih tinggi daripada bentuk butiran. Berdasarkan kajian tersebut, maka rancang bangun eksperimen ini ditujukan untuk menganalisis cara kerja alat solar cooling serta efisiensi kinerja sistem. Variabel yang diukur dalam penelitian ini adalah temperatur generator (Tgen), temperatur evaporator (Tevap), temperatur wadah (Tchiller) dan temperatur lingkungan (Tlingk). Dari data berupa temperatur tersebut dapat diukur nilai COP (Coeffisien Of Performance) yang dihasilkan oleh sistem refrigerasi menggunakan pasangan karbon aktif-metanol. II. Pembahasan Langkah pertama yang dilakukan dalam penelitian adalah merancang dan merangkain alat solar cooling yang terbuat dari bahan stainless steel. Alat solar cooling kemudian digunakan untuk mengambil data. Selanjutnya, data dianalisis untuk mengetahui efisiensi kinerja sistem yang dinyatakan dengan nilai COP sistem. 2.1. Alat Solar Cooling Solar Cooling merupakan sistem pendingin dengan memanfaatkan panas matahari. Sistem tersebut terdiri atas tiga komponen utama (Li dkk,., 2004a), yaitu Generator, Kondensor, Evaporator dan Chiller. Desain alat solar cooling yang telah dirangkai ditunjukkan pada Gambar 1. Gambar 1. Desain Alat Solar Cooling, 1)Generator; 2)Kondensor; 3)Evaporator; 4)Termometer Digital; 5)Termokopel; 6)Chiller; 7)Kran Stainless; 8) dan 9) Inlet dan Outlet Air Kondensor Alat utama terdiri dari dua ruangan yang saling terhubung dengan salah satu ruang berisi adsorbser (bagian generator) dan ruang yang lain sebagai evaporator. Di dalam generator terdapat padatan yang berfungsi sebagai penyerap cairan bisa berupa pasangan Silika gel-Air (Maggio dkk,., 2009) atau Karbon Aktif-Metanol (Li dan Sumathy, 1999; Li dkk, 2004b; Dai dkk,. 2002). Dalam penelitian ini, generator diisi dengan solid adsorben berupa karbon aktif dan refrigeran berupa metanol. a. Generator Generator merupakan bagian dari alat solar cooling yang berisi solid adsorben. Generator terbuat dari bahan stainless steel dengan ukuran (28x22x6) cm3. Pada bagian ini dilengkapi dengan termokopel untuk mengetahui suhu yang ada di dalam solid adsorben ketika proses desorpsi maupoun adsorpsi berlangsung. b. Kondensor Kondensor terbuat dari bahan stainless steel dengan panjang 31 cm dan diameter 0,6 cm. Kondensor merupakan pipa penghubung antara generator dengan evaporator. Pada bagian kondensor ditempatkan selang yang mengalirkan air dingin dari pemompa. Kondensor digunakan untuk mendinginkan uap refrigeran akibat pemanasan di generator, sehingga uap terseb ut mengembun dan menetes di evaporator. c. Evaporator Evaporator terbuat dari bahan stainless steel dengan dilengkapi termometer digital pada bagian atasnya untuk mengetahui suhu yang ada di dalam evaporator. Selain itu, evaporator juga dilengkapi dengan termokopel untuk mengetahui suhu refrigeran yang menetes di evapotar. Evaporator berfungsi sebagai tempat refrigeran yang menetes dari generator ketika proses desorpsi. Sedangkan ketika proses adsorpsi, evaporator berfungsi sebagai tempat untuk menyalurkan kembali refrigeran menuju generator. d. Chiller Chiller merupakan tempat yang terisolasi dari keadaan lingkungan sekitar. Pada bagian chiller dilengkapi dengan termokopel untuk mengetahui perubahan suhu yang terjadi di dalamnya. Chiller akan mengalami penurunan suhu ketika proses adsorpsi berlangsung. Hal ini terjadi karena adanya penyerapan kalor dari chiller oleh evaporator untuk meng- uapkan refrigeran menuju generator. e. Komponen Pendukung Alat Solar Cooling Alat solar cooling dapat bekerja dengan bantuan beberapa alat pendukung. Salah satu alat pendukung ini adalah kompor listrik sebagai sumber panas. Alat pendukung lainnya adalah termometer digital dan termokopel yang berfungsi untuk mengetahui
- 3. temperatur yang ada di dalamkomponen solar cooling. Selain itu, pada bagian kondensor juga dilengkapi dengan alat pemompa air untuk memompa air masuk menuju kondensor. Air memasuki kondensor melalui inlet dan outlet. Pada bagian generator dilengkapi dengan alat pendukung berupa manometer. Manometer digunakan untuk mengatur tekanan yang berada di dalam sistem. 2.2. Prinsip Kerja Alat Solar Cooling Pada prinsipnya, alat ini bekerja dengan memanfaatkan proses desorpsi (pemanasan) dan adsorpsi (pendinginan). Pada saat proses desorpsi, generator yang dalamnya telah berisi solid adsorben dipanaskan dengan menggunakan kompor listrik hingga kandungan refrigeran di dalamnya habis menguap menuju evaporator. Ketika uap refrigeran sampai di kondensor, uap tersebut mengembun akibat pendinginan yang ada di kondensor. Pada akhirnya, refrigeran menetes di evaporator. Setelah proses desorpsi (pemanasan), langkah selanjutnya adalah proses adsorpsi (pendinginan). Proses adsorpsi dapat dimulai ketika semua suhu di masing-masing komponen dari solar cooling sudah setimbang. Pada saat proses adsorpsi berlangsung, tekanan di bagian generator lebih rendah daripada bagian evaporator. Akibatnya, refrigeran yang ada di bagian evaporator akan menguap menuju generator kembali. Penguapan ini membutuhkan kalor. Oleh karena itu, evaporator akan mengambil kalor/ panas dari chiller untuk menguapkan refrigeran yang ada di dalamnya. Akibatnya, akan terjadi penurunan suhu pada bagian chiller. 2.3. Solid Adsorber-Pair Adsorben yang sering digunakan adalah Karbon aktif (Li dan Sumathy, 1999; Li dkk, 2004b; Dai dkk,. 2002), Serat karbon aktif, zeolit (Wang, dkk., 2009), dan Silika Gel-Air (Yang dalam Li, G dkk,, 2012). a. Karakteristik Karbon Aktif sebagai Adsorben Karbon aktif umumnya dibuat dari material semacam kayu, batubara, tulang, dan kulit kelapa (Wang, dkk, 2009). Beberapa hal yang membedakan karbon aktif dengan adsorben lainnya adalah pada bentuk permukaannya. Permukaan karbon aktif diliputi dengan matrik oksida dan beberapa material anorganik. Oleh karena itu, karbon aktif bersifat non polar atau hanya memiliki sebuah polaritas yang lemah (Wang, dkk, 2009). Penyerapan panas dari pasangan karbon aktif lebih rendah dibandingkan pasangan padatan yang lainnya. Perbandingan karakteristik karbon aktif berbentuk granul dan padatan ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1. Karakteristik Karbon Aktif Besaran Fisis Karbon Aktif Berbentuk Granul Karbon Aktif Berbentuk Padatan Massa jenis 460 kg m-3 600 kg m-3 Konduktivitas Panas 0,11 W m-1 K-1 0,30 W m-1 K-1 Kapasitas Panas 0,93 kJ kg-1 K-1 0,93 kJ kg-1 K-1 (Sumber : Hussein, 2008) Berdasarkan Tabel 1, dapat dilihat bahwa massa jenis karbo aktif dalam bentuk padatan lebih besar daripada karbon aktif dalam bentuk granul. Massa jenis () sendiri merupakan perbandingan antara massa (m) dengan volume benda (V). Massa jenis dapat dirumuskan seperti pada Persamaan 1. = (1) dimana adalah massa jenis (kg m-3), m adalah massa (kg) dan V adalah volume (m3). Persamaan 1 tersebut menunjukkan bahwa massa jenis berbanding lurus dengan massa. Dengan demikian, massa dari karbon aktif yang dipadatkan lebih besar daripada massa karbon aktif dalam bentuk granul pada volume ruang yang sama. Karbon aktif yang dipadatkan mempunyai jarak antar molekul yang lebih rapat jika dibandingkan dengan karbon aktif dalam bentuk granul. Hal ini mengakibatkan panas dari satu titik dapat menginduksi titik yang lainnya secara cepat daripada dalam bentuk granul. Hal tersebut mengakibatkan nilai konduktivitas reratanya lebih tinggi dibandingkan dengan karbon aktif berbentuk granul. b. Karakteristik Metanol sebagai Refrigeran Dalam banyak hal, kemampuan atau performa methanol berada di antara air dan amonia. Methanol memiliki tekanan penguapan yang lebih tinggi dibandingkan dengan iar (meskipun pada tekanan 1 atm), sehingga sangat cocok untuk membuat pendinginan. Meskipun demikian, pada temperatur lebih dari 120属C, tekanan menjadi tidak stabil. Untuk temperatur aplikasi lebih dari 200属C adsorben yang biasa digunakan adalah karbon aktif, silika gel, dan zeolit. Metanol dipilih karena memiliki kelebihan sebagai berikut (Li dan Sumathy, 1999) :
- 4. a) Pada tekanan atmosfir metanol berbentuk cairan yang ringan, mudah menguap dibandingkan dengan air meskipun pada tekanan 1 atm. b) Sangat efisien. c) Tidak korosif terhadap besi atau baja. Metanol juga dikenal sebagai metil alkohol, wood alcohol atau spiritus. Metanol merupakan bentuk alkohol paling sederhana. Pada keadaan atmosfer, metanol berbentuk cairan yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar dan beracun dengan bau yang khas (berbau lebih ringan dari pada etanol). Metanol digunakan sebagai bahan pendingin anti beku, pelarut, bahan bakar dan sebagai bahan aditif bagi etanol industri (Gupta N et al, 2008). Pada Tabel 2 di bawah ini ditunjukkan karakteristik metanol secara umum. Tabel 2. Karakteristik Metanol Sifat Metanol Massa Jenis 787 kg/m3, cair Titik Lebur -97,7 属C Titik Didih 64,5 属C Klasifikasi EU Flammable (F), Toxic (T) Panas Laten Penguapan (Le) 1100 kL/kg (Sumber : Hussein, 2008) 2.4. COP (Coefficient of Performance) COP (Coefficient of Performance) refrigerasi merupakan gambaran efisiensi siklus alat refrigerasi, yang dinyatakan oleh perbandingan energi kalor yang diserap dari evaporator (Qevap) terhadap energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan kompressor (W). Pada sistem refrigerasi ini, pemakaian kompressor digantikan dengan karbon aktif. Untuk menaikkan tekanan refrigeran yang teradsorpsi agar mencapai tekanan kondensasinya, karbon aktif dipanaskan sampai pada temperatur tertentu. Coefficient of Performance (Alva and Gonz叩lez, 2001) dapat ditunjukkan pada persamaan 2. W Q COP in gen chilleramb T TT COP (2) 2.5. Hasil Penelitian Siklus sistem pendingin ini merupakan siklus semi kontinyu atau intermittent. Hal ini karena terjadinya proses pendinginan harus menunggu penurunan suhu sistem hingga seimbang. Satu siklus terdiri dari siklus desorpsi dan siklus adsorpsi. Proses desorpsi merupakan proses pemanasan pada sistem sehingga pergerakan molekul adsorben (karbon aktif) akan meningkat. Pada jumlah panas tertentu akan dihasilkan energi kinetik yang cukup untuk melepaskan refrigeran (metanol) dari adsorben. Proses desorpsi ini merupakan proses endhotermic karena membutuhkan energi panas. Proses desorpsi dilakukan selama 賊2,5 jam dengan pemanasan hingga 120属C. Menurut Hu (1998), temperatur lebih dari 120属C harus dihindari karena metanol akan terdekomposisi menjadi bentuk lain. Proses pemanasan dilakukan dengan menggunakan kontrol suhu yang disetting sebesar 69属C sesuai dengan titik didih methanol (Hussein, 2008). Sedangkan alat pemanas disetting sebesar 300 W. Hasil proses desorpsi ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar 2. Grafik Hubungan Suhu terhadap Waktu saat Desorpsi Berdasarkan Gambar 2 dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan suhu pada masing-masing komponen dari solar cooling. Proses desorpsi dimulai pada suhu 賊29属C dengan suhu lingkungan 27属C. Kenaikan suhu yang signifikan terjadi pada generator (Tgen). Generator pada permukaan bawah mengalami kenaikan suhu lebih dulu daripada generator pada permukaan atas dan tengah. Namun pada menit ke-37 semua titik pada generator memiliki suhu yang sama, yaitu sebesar 69,1属C. Setelah mencapai menit ke-37, suhu di generator kembali mengalami kenaikan suhu. Suhu generator pada permukaan bawah mengalami kenaikan yang paling signifikan daripada suhu generator pada permukaan atas dan tengah. Hal ini dikarenakan setelah mencapai titik didih metanol, seluruh kandungan metanol dalam solid adsorben pada permukaan bawah sudah habis menguap. Dengan demikian, panas yang berada di generator pada permukaan bawah digunakan untuk menaikkan suhu. Sedangkan panas yang berada di generator pada permukaan atas dan tengah digunakan untuk mengubah fase metanol (menguapkan metanol) dan menaikkan suhu sehingga kenaikan suhu yang terjadi lebih kecil daripada kenaikan suhu yang terdapat di generator pada permukaan bawah.
- 5. Perbedaan kenaikan suhu pada generator dapat digunakan untuk menghitung kecepatan transfer panas pada saat desorpsi. Kecepatan transfer panas dihitung dengan menentukan waktu yang dibutuhkan oleh panas generator pada permukaan atas dan tengah untuk memiliki suhu yang sama dengan generator pada permukaan bawah. Pada Gambar 2 dapat dilihat bahwa ketika generator pada permukaan atas,tengah, dan bawah mencapai titik suhu yang sama sebesar 31属C pada waktu yang berbeda-beda. Keadaan ini ditunjukkan secara jelas dalam grafik pada Gambar 3. Gambar 3.Perbandingan Kenaikan Suhu Generator saat Menit ke-11, ke-12 dan ke-13 Berdasarkan Gambar 3 dapat dilihat bahwa untuk mencapai suhu 31属C generator permukaan bawah membutuhkan waktu 11 menit, generator tengah membutuhkan waktu 12 menit dan generator permukaan bawah membutuhkan waktu 13 menit. Dengan demikian, kecepatan transfer panas dapat dihitung sebagai berikut : 1 = 31 27 11 0 = 4 11 = 0,36 /menit 2 = 31 27 12 0 = 4 12 = 0,33 /menit 3 = 31 27 13 0 = 4 13 = 0,30 /menit Berdasarkan hasil tersebut, maka diperoleh kecepatan transfer panas rata-rata sebesar : = 0,36 + 0,33 + 0,30 3 = 0,99 3 = 0,33 /menit Nilai kecepatan transfer panas rata-rata ketika desorpsi sebesar 0,33属C/menit. Nilai ini memiliki arti bahwa terdapat kenaikan suhu sebesar 0,33属C tiap menitnya ketika proses desorpsi berlangsung. Selain transfer panas, pada saat desorpsi juga dapat dihitung nilai kecepatan transfer massa adsorben. Kecepatan transfer massa dapat dihitung dengan mengukur volume metanol yang tertampung oleh evaporator selama proses desorpsi berlangsung. Berdasarkan data yang diperoleh setelah proses desorpsi, volume metanol yang dihasilkan selama 170 menit adalah 300 mL. Dengan demikian, kecepatan transfer massa adsorben pada saat desorpsi sebesar 1,76 mL/menit. Artinya, metanol dalam adsorben dapat menguap sebanyak 1,76 mL menuju evaporator tiap menitnya selama proses desorpsi tersebut berlangsung. M.Li, et al (2004) melakukan penelitian mengenai efisiensi adsorben karbon aktif-metanol dan karbon aktif-etanol pada solar ice maker. Berdasarkan penelitian tersebut diperoleh hasil bahwa proses desorpsi yang dilakukan selama 6 jam mampu menghasilkan metanol dengan volume 2750 mL. Hasil ini menunjukkan bahwa kecepatan transfer massa yang dihasilkan sebesar 7,64 mL/menit. Dengan demikian, laju penguapan yang terjadi saat desoprsi pada penelitian oleh M.Li,et al (2004) lebih cepat daripada penelitian ini. Berbeda halnya dengan proses desorpsi, proses adsorpsi merupakan proses pendinginan pada sistem. Pada proses ini lingkungan melepas kalor sehingga menimbulkan penurunan suhu. Hasil proses adsorpsi ditunjukkan pada gambar 4. Gambar 4. Grafik Hubungan Suhu terhadap Waktu saat Adsorpsi Gambar 4 menunjukkan penurunan suhu yang terjadi pada setiap komponen sistem selama proses adsorpsi berlangsung. Proses adsorpsi dimulai pada suhu 賊29属C. Penurunan suhu yang paling signifikan terjadi pada chiller, dimana panas chiller mengalami penurunan menjadi suhu 20属C pada menit ke-180. Penurunan suhu yang signifikan terjadi pada menit ke-180, yaitu dari suhu 22属C turun menjadi 20属C. Fenomena ini dapat terjadi karena adanya faktor dari luar, seperti perubahan posisi kabel termokopel dalam chiller. Kemudian pada menit ke-181 suhu chiller kembali naik. Hal ini dikarenakan karbon aktif sudah mengalami titik jenuh sehingga tidak dapat menyerap metanol dengan optimal. Akibatnya, proses adsorpsi ini masih menyisakan 70 mL metanol di evaporator. Data volume metanol ketika proses adsorpsi dapat digunakan untuk menghitung kecepatan
- 6. transfer massa adsorben ketika adsorpsi. Pada saat pemanasan (desorpsi), metanol dapat menguap hingga 300 mL yang kemudian ditampung di evaporator. Setelah proses adsorpsi berlangsung, metanol yang tersisa di evaporator adalah 70 mL. Dengan demikian, volume metanol yang diserap adalah 230 mL selama 190 menit. Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa kecepatan transfer massa adsorben pada saat adsorpsi sebesar 1,21 mL/menit. Hasil tersebut memberikan pengertian bahwa ketika proses adsorpsi berlangsung, adsorben dalam generator dapat menyerap 1,21 mL metanol dalam evaporator tiap menitnya. Penelitian yang telah dilakukan oleh M.Li, et al (2004) menunjukkan bahwa karbon aktif dapat mengadsorpsi metanol sebanyak 2550 mL selama 18 jam. Hasil ini memberikan nilai kecepatan transfer massa sebesar 2,36 mL/menit. Dengan demikian, karbon aktif pada penelitian M.Li, et al (2004) dapat menyerap metanol lebih cepat dibandingkan dengan laju penyerapan metanol oleh karbon aktif yang dihasilkan dari penelitian ini. Sedangkan kecepatan transfer panas saat adsorpsi ditentukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan chiller untuk mengalami penurunan suhu. Berdasarkan Gambar 29 dapat dilihat bahwa panas di chiller menurun menjadi 20,1属C dengan suhu awal sebesar 29,2属C. Dengan demikian, penurunan suhu yang terjadi sebesar 9,1属C. Penurunan suhu ini dialami selama 183 menit. Keadaan tersebut memberikan kecepatan transfer adsorben saat adsorpsi sebesar 0,05 属C/menit. Perhitungan kecepatan transfer panas saat adsorpsi dapat dituliskan sebagai berikut: = 29,2 20,1 183 = 9,1 183 = 0,05 /menit Artinya, terjadi penurunan suhu sebesar 0,05属C tiap menitnya selama proses adsorpsi berlangsung. Berdasarkan penelitian ini dapat diperoleh hasil bahwa untuk suhu lingkungan sebesar 27属C, generator membutuhkan suhu sebesar 40属C untuk menguapkan refrigeran (metanol). Sedangkan suhu yang diserap oleh evaporator sehingga menyebabkan penurunan suhu adalah 9,1属C. Dengan demikian, nilai COP yang dihasilkan dari proses ini adalah : 駒 = 29,2 20,1 69 29 = 9,1 40 = 0,2275 III. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Alat solar cooling untuk menjelaskan konversi energi telah berhasil dirancang dan dirangkai sehingga dapat digunakan sebagai model eksperimen solar cooling. Alat solar cooling menggunakan solid adsorber-pair berupa karbon aktif-metanol. 2. Dari hasil penelitian diperoleh nilai COP yang diperoleh sistemsebesar 0,2275. Saran Untuk meningkatkan akurasi data maka perlu dilengkapi dengan alat flowmeter untuk mengetahui jumlah debet metanol yang tertampung di evaporator. Selain itu, untuk memperoleh nilai COP yang lebih baik maka perlu adanya pemvakuman sistem. Ucapan Terima Kasih Peneliti mengucapkan terima kasih kepada DIKTI dan UNS atas dana Hibah yang diberikan dengan no. Kontrak 501/UN27.11/PN/2014. IV. Daftar Pustaka Alva, L.H. and Gonz叩lez J.E., 2001, Simulation Of An Air-Cooled Solar-Assisted Absorption Air Conditioning System, Proceedings of Forum 2001 Solar Energy: The Power to Choose, April 21-25, Washington, DC Dai Y.J., R.Z. Wang, Y.X. Xu. 2002. Study of a Solar Powered Solid Adsorption-Desiccant Cooling System Used for Grain Storage. Renewable Energy 25, hal. 417-430 Dewanto, H., Danar S.W., July T.W.R. 2014. Model Eksperimen Konversi Energi Sistem Refrigerasi dengan Metode Adsorpsi. Jurnal Materi dan Pembelajaran Fisika (JMPF), Hal. 49 Gupta N, Sonambekar AA, Daksh SK, Tomar L. 2008. A rare presentation of methanol toxicity. Ann Indian Acad Neurol, pp. 249 Hartmann, N., Glueek, C., Schmidt, F.P., 2011. Solar Cooling for Small Office Buildings: Comparison of Solar thermal and Photovoltaic Option for Two Different European Climates. Renewable Energy 36. Pg 1329-1338 Hu EJ., 1998. A study of thermal decomposition of methanol in solar powered adsorption refrigeration systems. Solar Energy; 62 (5), Hal. 3259 Hussein, W.K.S. 2008. Solar Energy Refrigeration by Liquid Solid Adsorption Technique, Master Thesisi. Palestine : An-Najah University Li, G., Hwang, Y., Radermacher, R. 2012. Review of Cold Storage materials for Air Conditioning Application. International Journal of Refrigeration, doi : 10.1016/j.ijrefrig.2012.06.003 Li, M, Huang, H.B., Wang, R.Z., Wang, L.L., Cai, W.D., Yang, W.M. 2004b. Experimental Study on Adsorber of Activated Carbon with Refrigerant of Methanol and Ethanol for
- 7. Solar Ice Maker. Renewable Energy 29, pp. 2235 2244 Li, M, Sun, C.J., Wang, R.Z. dan Cai, W.D. 2004a. Development of No Valve Solar Ice Maker. Applied Thermal Engineering 24, pp. 865 872 Li Z.F., dan Sumathy, K. 1999. A Solar Powerred Ice-Maker with the Solid Adsorption Pair of Activated Carbon and Methanol. International Journal of Energy Research 23 (6) ; 517-527 Maggio, G., Gordeeva, L.G., Freni, A., Yu. I. Aristov, Santori, G., Polonara, F., dan Restuccia, G., 2009. Simulation of a solid sorption ice-maker based on the novel composite sorbent lithium chloride in silica gel pores. Applied Thermal Engineering 29, pp.17141720. Saputra, B.W. 2008. Desain Sistem Adsorpsi. Jurnal Ilmiah Teknik mesin Cakram, Vol.3 No.1, Hal. 1-3 Tampubolon, Darwis, dan R. Samosir. 2005. Pemahaman tentang Sistem Refrigerasi. Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol.4 No.1, Hal. 314-316 Wang K, Wu JY, Wang RZ, Wang LW. 2006. Effective Thermal Conductivity ofExpanded Graphite-CaCl2 Composite Adsorber for Chemical Adsorption Chillers. Energy Convers Manage; 47(13-14): 1902-12 Wang, L.W., Wang, R.Z., dan Oliveira, R.G., 2009. A Review on Adsorption Working Pairs for Refrigeration. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 13(3), pp. 518-534