Rancang Bangun dan Studi Eksperimen Alat Penukar Panas untuk Memanfaatkan Energi Refrigerant Keluar Kompresor AC sebagai Pemanas Air pada ST/D=8 dengan Variasi Volume Air

Abstract

Abstrak­- Kebutuhan masyarakat terhadap air hangat semakin meningkat. Hal itu disebabkan air hangat mempunyai berbagai manfaat. Air hangat efektif dalam melarutkan lemak ataupun sabun, serta air hangat dapat melancarkan peredaran darah manusia ketika digunakan. Demi efisiensi dalam penggunaan energi, penelitian yang dilakukan tentang pemanfaatan panas buang dari sistem refrigerasi.. Sebelum panas dibuang ke lingkungan, water heater ditambahkan oleh penulis ke sistem refrigerasi yang peletakkannya sesudah proses kompresi. Dimana water heater akan mengambil kalor dari refrigeran pemanas yang melintas sesudah dari kompresor. Sistem refrigerasi yang digunakan mempunyai daya  1 HP (746 Watt). Dalam penelitian ini sudah ditetapkan diameter tube dari water heater adalah 1 cm dengan jarak transversal setiap tube 8 cm, fluida yang mengalir di dalam tube adalah R-22 dan fluida diam yang berada di dalam tangki adalah air. Langkah awal dari penelitian ini  adalah melakukan pengujian  sistem AC split untuk mendapatkan data-data yang dibutuhkan dalam perancangan water heater. Tahap selanjutnya adalah studi numerik dimana studi numerik dilakukan secara dua dimensi dengan kondisi steady, incompressible, dan laminar dengan prinsip Computational Fluid Dynamics (CFD), menggunakan perangkat lunak GAMBIT 2.4.6 untuk tahap pembuatan domain dan disimulasikan dengan perangkat lunak FLUENT 6.3.26. Tahap terakhir adalah eksperimen yang bertujuan untuk mengetahui water heater yang dibuat sesuai dengan rancangan penulis. Kemudian water heater yang sudah dibuat, dipasang ke sistem AC split. Pada tahap eksperimen, penulis melakukan variasi terhadap volume air di tangki, yaitu 75 liter, 85 liter dan 100 liter. Hasil dari simulasi numerik menunjukkan fenomena perpindahan panas pada water heater, yang berupa kontur temperatur, kontur kecepatan dan velocity vector dalam bentuk dua dimensi tampak samping water heater. Hasil dari studi eksperimen ini menunjukkan nilai-nilai keseluruhan yang optimum untuk proses pemanasan air dengan water heater, yaitu pada pemilihan volume air 100 liter di water heater dengan nilai-nilai dari W_komp=0,5004kW   Q_evap = 2,27 COP= 4,538