## Rancang Bangun dan Studi Eksperimen Alat Penukar Panas untuk Memanfaatkan Energi Refrigerant Keluar Kompresor AC sebagai Pemanas Air pada ST/D=6 dengan Variasi Volume Air
Akhmad Fajrin Aminanta dan Djatmiko Ichsani Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : djatmiko@me.its.ac.id
Abstrak—Sistem  pendingin  atau  refrigerasi  merupakan proses  pelepasan  kalor  dari  suatu  substansi  dengan  cara penurunan temperatur dan pemindahan panas ke substansi lainnya.  Salah  satu  pemanfaatan  panas  yang  dihasilkan oleh  fluida  kerja  dalam  hal  ini  refrigerant  dari  sistem pendingin  adalah  teknologi  heat  recovery  water  heater, dimana  sebelum  panas  dibuang  ke  lingkungan  melalui kondensor,  refrigeran  panas  yang  keluar  dari  kompresor dilewatkan  melalui  water  heater  untuk  diambil  panasnya oleh  air  sebelum  masuk  ke  komponen  kondenser.  Proses pertama  adalah  perancangan  dimensi  water  heater.  Tahap selanjutnya  adalah  melakukan  simulasi  untuk  mengetahui karakteristik perpindahan panas pada water. Setelah tahap simulasi selesai, tahap berikutnya adalah tahap eksperimen,  dimana  penulis  akan  melakukan  tahap eksperimen sistem AC split yang sudah ditambahkan water heater  dengan  memvariasikan  volume  air.  Dari  penelitian ini  didapatkan  hasil  yaitu  pengaruh  variasi  volume  air terhadap  karakteristik  perpindahan  panas  adalah  waktu pemanasan  berbanding  lurus  terhadap  besarnya  volume water  heater,  dimana  untuk  memanaskan  air  hingga mencapai  temperature  45 o C  pada  volume  air  75  liter membutuhkan  waktu  210  menit,  volume  85  liter membutuhkan  waktu  240  menit  dan  volume  100  liter membutuhkan waktu 255 menit. Dan didapatkan kenaikan Coeffecient  of  Performance  (COP)  dengan  penambahan water  heater  pada  sistem  refrigerasi  pada  volume  air  75 liter sebesar 4,44, pada volume 85 liter 4,49 dan volume 100 liter 4,54. Kemudian juga didapatkan nilai kerja kompresor pada setiap variasi volume air, dimana pada volume 75 liter kerja  kompresor  adalah  0,5  kW,  volume  85  liter  kerja kompresor  sebesar  0,494  kW  dan  volume  100  liter  sebesar 0,489 kW.
Kata  Kunci—  Heat  recovery  water  heater,  Kompresor, Kondensor, water heater, Coefficient of Performance (COP).

## I. P ENDAHULUAN
ada kemajuan teknologi saat ini, pengkondisian udara ( air  conditioner/AC) sudah  menjadi  perabot  umum pada  rumah  tangga  di  kota-kota  besar . Pengkondisian udara  diperlukan  karena  Indonesia  merupakan  negara yang  beriklim  tropis  dengan  kondisi  udara  yang cenderung  panas  dan  lembab  yang  sangat  tidak  nyaman untuk  beraktivitas.  Sistem  pendingin  atau  refrigerasi merupakan  proses  pelepasan  kalor  dari  suatu  substansi
dengan  cara  penurunan  temperatur  dan  pemindahan panas ke substansi lainnya
Kebutuhan  terhadap  air  hangat  dalam  kehidupan sehari-hari  cukup  tinggi  terutama  di  rumah  sakit,  rumah makan,  penginapan  dan  lain-lain.  Sebagai  contoh  pada penginapan,  pemanas  air  digunakan  untuk  mandi  air panas sebagai sarana relaksasi tubuh setelah penggunanya  melakukan  aktivitas  yang  melelahkan sepanjang  hari.  Untuk  memenuhi  kebutuhan  masyarakat terhadap air hangat, penulis mencoba untuk memanfaatkan  panas  yang  terbuang  atau waste  energy yang  dihasilkan  oleh  sistem  pendingin air  conditioner dalam  hal  ini AC  Split sehingga  dapat  dimanfaatkan, untuk  itu  penulis  merencanakan  sebuah heat  exchanger yang  terpasang  dengan AC  Split ,  dimana  fungsi heat exchanger ini nantinya berfungsi untuk memanaskan air. Heat  exchanger ini  dapat  memanaskan  air  tanpa  perlu daya  tambahan  karena  dapat  bekerja  hanya  dengan menambahkan heat  exchanger tersebut  yang  berfungsi sebagai water  heater pada  sistem Air  Conditioner . Prinsip  kerja  dari water  heater ini  adalah  dengan memanfaatkan  panas  refrigerant  yang  keluar  dari kompresor  untuk  memanaskan  air  di water  heater sebelum masuk ke kondensor.
Kemudian  penulis  mencoba  untuk  mengembangkan model  baru  dengan  menggunakan gap  ratio (𝑠 𝑇 𝐷 ⁄ = 6) di tubes  water  heater dan  memvariasikan  volume  air yang  akan  dipanaskan,  hal  tersebut  bertujuan  untuk mengetahui karakteristik perpindahan panas yang didapat menggunakan (𝑠 𝑇 𝐷 ⁄ = 6) dengan  volume  air  yang dipanaskan 75 liter, 85 liter dan 100 liter.

## II. T INJAUAN P ENELITIAN

## Siklus  Kompresi Uap Standar
Siklus kompresi uap adalah sistem dimana fluida kerja mengalami  proses  penguapan  dan  pengembunan,  serta proses kompresi dan ekspansi secara terus- menerus.Sistem  pendinginan  udara  merupakan  sistem yang memanfaatkan siklus kompresi uap standar.  Fluida kerja  yang  biasanya  digunakan  untuk  memindahkan panas  dalam  siklus  refrigerasi  adalah  refrigeran. Refrigeran  menyerap  kalor  dengan  proses  evaporasi  dan membuang  kalor  ke  ruangan  lain  dengan  proses
P
kondensasi.  Pada  sistem  ini  terdapat  dua  alat  penukar panas. Alat penukar panas yang pertama evaporator yang berfungsi menyerap panas dari ruangan dan memindahkannya  ke  fluida  kerja  (refrigeran).  Alat penukar  panas  yang  kedua  adalah  kondensor  yang berfungsi  untuk  memindahkan  panas  yang  diterima  oleh fluida  kerja  ke  udara  luar.  Siklus  kompresi  uap  standar yang  diaplikasikan  pada  sistem  pendinginan  udara standar  terdiri  dari  empat  komponen  utama,  komponen- komponen  tersebut  bekerja  secara  bersama-sama membentuk  suatu  proses  yang  berulang  (siklus)  dengan refrigeran  sebagai  media  yang  digerakkan.  Siklus kompresi  uap  standar  pada  sistem  pendinginan  udara standar bisa ditunjukkan pada gambar 1 sebagai berikut:

## Gambar 1. Siklus refrigerasi standar
Untuk mengetahui performa dari alat sistem refrigerasi digunakan beberapa rumusan sebagai berikut:
1. Kerja kompresor
Ẇ komp = ṁ ref (h out_komp − h in_komp ) (1)
2. Kalor yang dilepas kondensor
Q̇ kond = ṁ ref (h in_kond − h out_kond ) (2)
3. Kapasitas pendinginan
Q̇ evap = ṁ ref (h out_evap − h in_evap ) (3)
4. COP sistem refrigerasi
COP = Q̇ evap Ẇ komp (4)

## Perpindahan Panas Transien
Dalam analisa perpindahan panas secara transien untuk memanaskan  air  perlu  diketahui  konsep  persamaan energi  terlebih  dahulu.  Pada  kasus  ini energy  balance yang  terjadi  adalah  energi  yang  diserap  oleh  air  sama dengan energi yang diberikan oleh water heater . Berikut uraian  rumus  perpindahan  panas  transient  yang digunakan.
 Persamaan Panas yang Diberikan Water Heater ( 𝑄 𝐻𝐸 )
Q HE = U.A 2 . φ (5)
 Persamaan  pada  Panas  yang  Diserap  oleh  Air (𝑄 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 )
Q water = m. C p . ( dφ dt ) (6)
Sehingga setelah proses integral, didapatkan persamaan:
ln φ(t) φ ( t= 0 ) = − U.A 2.m.Cp . t (7)
dimana: φ (t)          = (T tube inlet + 5)−T water (t) φ (t = 0) = (T tube inlet + 5)−T water awal

## Penelitian Terdahulu
Penelitian  terdahulu  telah  dilakukan  Daniel  Santoso tentang  pengaruh  penambahan water  heater di  sistem refrigerasi AC split adalah sebagai berikut :
Gambar 2. Grafik Hasil Eksperimen Fungsi Temperatur terhadap Waktu
Pada  grafik  diatas,  inlet  merupakan  temperature masukkan heat exchanger , outlet merupakan temperature keluaran heat exchanger , dan air merupakan temperature air yang dipanaskan. Pada waktu awal, temperature inlet heat exchanger memiliki temperature tertinggi dibandingkan  pada  outlet  dan  temperature  air.  Pada grafik  diatas  menunujukkan  bahwa  semua  temperatur memiliki  trend  naik.  Temperatur  maksimum  didapat setelah  eksperimen  dilakukan  selama  68  menit,  dimana didapatkan  temperatur  inlet  maksimum  69 0 C,  outlet 50,9 0 C  dan  air  50 0 C.  Pada  grafik  diatas  juga menunujukkan  bahwa  temperatur  air  pada  kondisi maksimum  mendekati temperatur maksimum outlet heat exchanger.

## III. M ETODE P ENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  tiga  tahap  yaitu  tahap perancangan water  heater ,  tahap  simulasi  numerik,  dan terakhir adalah tahap eksperimen.

## Tahap Perancangan
Tahap  perancangan water  heater ini  dimulai  dari dengan mencari potensi energi panas refrigerant keluaran kompresor  yang  dapat  dimanfaatkan  untuk  memanaskan air. Berikut adalah data yang diperoleh:
 Temperatur keluar kompresor  = 90,2 0 C
 Tekanan Discharge = 247 psi Langkah  selanjutnya  adalah  menentukan  kapasitas kalor  yang  akan  diberikan water  heater terhadap  air. Pada perencanaan ini bahwa temperatur keluar dari water heater yang  diharapkan  adalah  pada  temperatur  50 0 C. Dimana properties keluaran  kompresor  sama  dengan properties masukan water  heater. Berikut  adalah perencanaanya:
Q̇ WH = ṁ ref (h in _WH − h out _WH ) Q̇ WH =  0,0125 kg s . (458,82 –  423,98) kj kg Q̇ WH =  435,5 W
Selanjutnya adalah menentukan waktu pemanasan air untuk mencapai temperatur 45 0 C dengan kapastias water heater yang  telah  ditentukan.  Berikut  adalah  cara perhitungannya:
t = m.Cp.(ΔT)
t t = 100 kg .4180 J Kg.K .(318−303)K
435,5 J s t = 14397,24 s t = 4 jam Langkah berikutnya adalah menentukan panjang water heater . Analisa perpindahan panas yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1) Perpindahan  Panas  Konveksi  pada  Aliran  Internal Pipa.
Tahapan  untuk  mencari  koefisien  konveksi  aliran internal pipa adalah sebagai berikut:
 Mencari Properties Referigerant
Properties referigerant diperoleh dengan dari temperatur  film  yaitu  temperatur  masuk  dan  temperatur keluar.  Berikut properties refrigeran  yang  didapatkan menggunakan software REFPROP.
T ABEL 1. P ROPERTIES R EFERIGERANT
 Menghitung Bilangan Reynolds
Persamaan untuk menghitung Reynolds number yaitu:
Re = 4ṁ
πDµ Re = 4.0,0125 kg s
π.9,525 x 10 −3 m.  1,48 x 10 −5 Pa.s Re = 112603,1429  Menghitung Bilangan Nusselt
Setelah  diperoleh  bilangan  Reynolds>2300  maka aliran  pada  internal  pipa  adalah  turbulen.  Maka persamaan  yang  digunakan  untuk  mencari  bilangan Nusselt adalah sebagai berikut :
Nu = 0,0265.Re 4/5 .Pr 0,3
Nu = 0,0265.(112603,1429) 4/5 . 0,916 0,3 Nu = 280,523  Mencari Koefisien Konveksi Aliran Internal Pipa
Berikut  adalah  persamaan  untuk  menghitung  aliran internal pada pipa:
h i = Nu k D h i = 280,253 .  0,0144 W m.K 9,525 x 10 −3 m
h i =425,77 W m 2 .K 2) Perpindahan Panas Konveksi Alami.
Tahapan  untuk  mencari  koefisien  konveksi  alami adalah sebagai berikut:
 Mencari Properties Air
Properties air diperoleh dengan dari temperatur rata- rataantara  temperatur  film tube dengan  temperatur  awal air  sebelum  dipanaskan.  Berikut properties air  yang didapatkan menggunakan software REFPROP
T ABEL 2. P ROPERTIES A IR
 Menghitung Bilangan Rayleigh
Berikut  adalah  persamaan  yang  dipakai  untuk menghitung Rayleigh Number:
Ra = gβ(T ∞ −Tair)D 3 vα
Ra= 9,8 m 2 /s .  4,57 x 10 −4 K −1 .  (343−303)K .  (9,525 x 10 −3 m) 3
5,54 x 10 −7m 2 s .  1,56x 10 −7m 2 s Ra = 1,79 x 10 6  Menghitung Bilangan Nusselt Berikut  adalah  persamaan  yang  digunakan  untuk menghitung Nusselt Number Nu = C.Ra n Nu = 0,48.(1,79 x 10 6 ) 0,25
Nu = 17,56
 Mencari Koefesien Konveksi Alami
Berikut  adalah  persamaan  yang  digunakan  untuk menghitung koefesien konveksi alami
h o = Nu k D h o = 17,56 .0,644 W m.K 9,525 x 10 −3 m
h o = 1187,6 W m 2 .K
3) Menghitung Overall Perpindahan Panas
Berikut adalah Overall Perpindahan Panas yang terjadi pada pemanas air ini:
U = 1 1 hi + 1 ho
U = 1 1 443,88 W m2.K + 1 1187,6 W m2.K U = 323,11 W m 2 .K
4) Menghitung Luas Pipa
Berikut adalah persamaan untuk menghitung luas pipa:
A = ln Thi+5 − Tair akhir Thi+5 − Tair awal
− U.t 2m.Cp air
A = ln 95 − 45 95 − 30 (C) − 323,11 W m2.K .13979,3 s 2.100 kg .4180 J kg C
A = 0,0417 m 2

## 5) Menghitung Panjang Pipa
Panjang pipa diperoleh dengan persamaan luas selimut tabung, yaitu :
L = A πD L= 0,04904 m 2 π .0,009525 m L = 1,58 meter

## Tahap Simulasi
Simulasi  dilakukan  secara  2  dimensi,  dimana  tahap simulasi dibagi menjadi tiga tahap, yaitu pre-processing, processing, dan post processing .
1) Pre-Processing
Pemodelan  geometri  dibuat  dalam  2  dimensi.  Berikut adalah  bagian  dan  geometri  yang  akan  digunakan  untuk simulasi :
Gambar 3. Bagian temperatur yang disimulasikan
Setelah  pembuatan  geometri,  langkah  selanjutnya adalah pembuatan meshing. Mesh yang digunakan adalah jenis Quad-Map. Adapun  model meshing yang digunakan sebagai berikut:
Gambar 4. Meshing tube dari Water Heater
Langkah  selanjutnya  adalah  menentukan boundary condition dimana  untuk tube dikondisikan  sebagai wall dengan  input  temperatur  yang  telah  ditentukan  sesuai dengan  perhitungan.  Sedangkan  untuk  dinding  tangki dinding dikondisikan sebagai dinding adiabatis.
T ABEL 3. B OUNDARY C ONDITION No. Boundary Condition Keterangan 1. Tube 1 Tipe : Stationary Wall Temperatur : 363,2 K 2. Tube 2 Tipe : Stationary Wall Temperatur : 345,3K 3. Tube 3 Tipe : Stationary Wall Temperatur : 338K 4. Tube 4 Tipe : Stationary Wall Temperatur : 331,2K 5. Tube 5 Tipe : Stationary Wall
Temperatur : 323 K
6. Left Wall, Right Wall, Bottom Wall, Top Wall
Dinding Adiabatis

## 2) Processing
Tahapan  pemodelan  yang  dilakukan  dalam  proses  ini antara lain adalah mengatur solver model, viscous model, materials, boundary conditions, serta initialize conditions.  Setelah  seluruh  pemodelan  ditentukan, dilakukan  proses  iterasi  untuk  menyelesaikan  proses simulasi.
T ABEL 4. P ROPERTIES M ATERIAL A IR
No. Boundary Condition Keterangan 1. Density (kg/m 3 ) 998,2 2. Specific Heat (J/kg.K) 4182 3. Thermal Conductivity (W/m.K) 0,6
T ABEL 5. P ROPERTIES T EMBAGA No. Boundary Condition Keterangan 1. Density (kg/m 3 ) 8978 2. Specific Heat (J/kg.K) 381 3. Thermal Conductivity (W/m.K) 387,6
T ABEL 6. P ROPERTIES F IBER G LASS No. Boundary Condition Keterangan 1. Density (kg/m 3 ) 32 2. Specific Heat (J/kg.K) 835 3. Thermal Conductivity (W/m.K) 0,038
3) Post-Processing
Dari  hasil  simulasi  diperoleh  data  perpindahan  panas visualisasi distribusi temperatur dan visualisasi distribusi kecepatan  di  sekitar water  heater  . Selanjutnya  data tersebut diolah dalam bentuk grafik.

## Tahap Eksperimen
Posisi Water  Heater pada  sistem  AC  diletakkan setelah  kompresor.  Volume  air  di  tangki  pada eksperimen  ini  divariasikan  75  liter;  85  liter;  dan  100
liter.  Sebelum  eksperimen,  dilakukan  terlebih  dahulu pengecekan  kebocoran  pada  sistem  AC  dengan  melihat apakah  terjadi  perubahan  tekanan  pada pressure  gauge setelah  sebelumnya  dilakukan  proses  vakum.  Jika  tidak terjadi  kebocoran  maka  langkah  selanjutnya  adalah memasukkan  refrigeran  pada suction .  Laju  alir  massa diukur  menggunakan flowmeter sedangkan  untuk temperatur  diukur  menggunakan thermocouple yang terhubung  dengan  data  akuisisi.  Pengukuran  tekanan dilakukan  pada suction , discharge, dan  setelah  keluaran kondensor.  Sedangkan  untuk  pengukuran  temperatur dilakukan  pada setiap  titik  keluaran  komponen AC split . Pengambilan  data  dilakukan  selama  15  menit  sekali. Untuk  peletakan  alat  ukur  dan  skema  peralatan  dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 4. Titik Pengukuran dan Pengambilan data
IV. H ASIL A NALISA D ATA

## Analisa Numerik

## 1) Analisa Distribusi Temperatur
Untuk  mendapatkan  data  temperatur  maka  digunakan metode iso-surface. Dimana jarak setiap tube diwakilkan dengan  koordinat  titik  Y.  Berikut  gambar    kontur distribusi  temperatur  di  sekitar water  heater dan  grafik distribusi  temperatur  terhadap  jarak  vertikal  di water heater.
Gambar 5. Kontur distribusi temperatur
Gambar 6. Grafik distribusi temperatur terhadap jarak vertikal (Y) pada water heater 325 345 365 150 210 270 330 390 Temper at ur (K ) Y (mm)
Grafik Temperatur terhadap Jarak Vertikal
Temperatur
Pada  Gambar  6  menunjukkan  grafik  distribusi temperatur  dan  jarak  vertikal  (Y)  pada water heatersuperheater jenis  material glass  fiber pada  setiap wall  dan copper pada  setiap tube .  Distribusi  temperatur dianalisis pada posisi ; 150 mm; 210 mm; 270 mm; 330 mm;  390  mm.  Dari  grafik  dapat  dilihat  bahwa trendline grafik  mengalami  penurunan.  Besarnya  temperatur berkurang  seiring  bertambahnya  jarak  kearah  vertikal. Dimana  nilai  temperatur  terbesar  (T=354,32 0 K)  terletak pada  jarak  vertikal  dengan  y=150  mm  dan  nilai temperatur  terkecil  (T=329,43 0 K)  terletak  pada  jarak vertikal  dengan  y=390  mm.  Nilai  temperatur  berkurang seiring  bertambahnya  jarak  yang  terkena  fluida pendingin.

## 2) Analisa Aliran Kecepatan
Berikut gambar   kontur distribusi kecepatan di  sekitar water heater

## Gambar 7. Kontur distribusi kecepatan
Distribusi  kecepatan  lokal  pada  model  ditunjukkan oleh  spektrum  warna  kontur  aliran.  Kontur  dengan spektrum warna merah merupakan daerah yang memiliki nilai  kecepatan  yang  tinggi,  sedangkan  spektrum berwarna biru menunjukkan nilai kecepatan yang rendah. Kecepatan  aliran  melewati  bagian  kiri  dan  kanan tube yang memiliki kontur hampir serupa, hal ini dikarenakan bentuk tube yang  berbentuk  lingkaran.  Kontur  yang mempunyai  kecepatan  terbesar  terjadi  di  daerah  sekitar tube .
Analisa Grafik Eksperimen
1) Analisa  Grafik  Kerja  KompresorVariasi  Volume terhadap Waktu
Gambar 8. Grafik kerja kompresor variasi volume air terhadap waktu
Gambar  8adalah  grafik  kerja  kompresor  terhadap waktu,  dimana  nilai  kerja  kompresor  yang  paling  besar hingga  terkecil  secara berurutan  pada  variasi  volume  air adalah 100 liter, 85 liter dan 75 liter. Hal ini sudah sesuai dengan teori karena kerja kompresor berbanding terbalik dengan  kalor  yang  dilepas  pada  air,  dimana  semakin besar  kalor  yang  diserap  oleh  air  maka  kerja  kompresor akan  semakin  ringan.  Sehingga  dapat  disimpulkan  kerja
kompresor akan lebih ringan saat kalor yang diserap oleh air besar.
2) Analisa  Grafik  COP  Variasi  Volume  Air  terhadap Waktu
Gambar 9. Grafik nilai COP variasi volume air terhadap waktu
Pada grafik di atas terlihat bahwa grafik memiliki tren yang  cenderung  menurun  terhadap  waktu.  Pada  grafik diatas  menunjukkan  bahwa  eksperimen  dengan  volume air sebesar 100 liter memiliki COP pada sistem AC yang besar dibandingkan dengan variasi volume air yang lain. Pada  waktu  awal,  hasil  eksperimen  dengan  variasi volume  air  sebesar  75  liter  memiliki  COP  yang  lebih besar dibandingkan dengan hasil eksperimen dari 85 liter dan  100  liter.  Tetapi  seiring  bertambahnya  waktu  nilai COP dari eksperimen dengan volume air sebesar 75 liter memiliki  nilai  yang  lebih  kecil  dibandingkan  variasi volume  air  sebesar  85  liter  dan  100  liter.  Kemudian dimulai  pada  menit  ke  45,  variasi  volume  air  dalam tangki 75 liter, 85 liter dan 100 liter memiliki nilai COP yang cenderung konstan.
3) Analisa  Grafik  Temperatur  Air  Variasi  Volume  Air terhadap Waktu
Gambar 10. Grafik temperatur air variasi volume air terhadap waktu
Pada  grafik  temperatur  air  dapat  dilihat  bahwa  pada eksperimen  dengan  volume  air  75  liter  memiliki perubahan temperatur yang relatif lebih cepat dibandingkan dengan volume air yang lainnya, kemudian secara  berurutan  diikuti  oleh  variasi  volume  air  85  liter dan  100  liter.  Sedangkan  untuk  85  liter  dan  100  liter hampir  memiliki  kenaikan  temperatur  yang  sama.  Pada menit pertengahan. Sedangkan untuk eksperimen dengan volume  air  100  liter  memiliki  kenaikan  temperatur  air yang  paling  lambat.  Kenaikan  temperatur  air  pada eksperimen  tersebut  pada  menit  akhir  menuju  pada temperatur  45 0 C  terjadi  sangat  kecil  sehingga  kenaikan temperatur  air  paling  lambat  dibandingkan  dengan eksperimen lainnya.
0.42 0.44 0.46 0.48 0.50 0.52 0 100 200 W kompr esor (k W) Waktu (menit) Grafik W kompresor Terhadap Waktu 75 Liter 85 Liter 100 Liter
75 Liter
85 Liter 100 Liter 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 0 100 200 COP Waktu (menit) Grafik COP Terhadap Waktu 75 Liter 85 Liter 100 Liter 75 Liter 85 Liter 100 Liter
25 30 35 40 45 50 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Temper at ur (C) Waktu (menit) Grafik T water Terhadap Waktu 75 Liter 85 Liter 100 Liter

## V. K ESIMPULAN
Dari  serangkaian  simulasi  numerik  dan  eksperimen yang  telah  dilakukan  dapat  dibuat  beberapa  kesimpulan sebagai berikut :
1. Dari  hasil  variasi  volume water  heater terhadap karakteristik  perpindahan  panas  adalah  waktu pemanasan  berbanding  lurus  terhadap  besarnya volume water heater, dimana Penambahan volume air mengakibatkan  semakin  lama  proses  peningkatan temperatur air dalam tangki.
2. Diperoleh kenaikan temperatur air pada water heater dengan  memanfaatkan  panas  buang  kompresor. Adapun kenaikan temperatur tercepat untuk mencapai 45 ℃ terjadi  pada  volume  air  75  liter  dimana  hanya memerlukan  waktu  210  menit,  kemudian  pada volume  air  85  liter  membutuhkan  waktu  pemanasan mencapai  240  menit  dan  yang  terakhir  adalah  pada volume  air  100  liter  yang  membutuhkan  waktu pemanasan mencapai 255 menit.
3. Didapatkan  kenaikan  Coeffecient  of  Performance (COP) dengan penambahan water heater pada sistem refrigerasi.  Dimana  untuk  COP  tanpa water  heater adalah  sebesar  4,205  sedangkan  untuk  COP  rata-rata dengan  menggunakan water  heater didapatkan  pada volume  75  liter  sebesar  4,44,  pada  volume  85  liter sebesar 4,49 dan pada volume 100 liter sebesar 4,54.
4. Melalui  analisis  numeric  dapat  diketahui  fenomena perpindahan  panas  yang  terjadi  pada water  heater adalah natural  convection. Dengan  kecepatan  yang bersikulasi  secara  laminar  yang  disebabkan  adanya perbedaan temperatur yang cukup signifikan.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Incropera,  Frank  P.,  De  Witt,  David  P.  (2002). Fundamental  of Heat and Mass Transfer . New York: John Wiley & Sons Inc.
[2] Moran,  Michael  J.  &  Shapiro,  H.N.  2006. Fundamentals  of Engineering  Thermodynamics (5th  Edition).  Inggris:  John  Wiley & Sons.
[3] Daniel  Santoso,  dan  F.  Dalu  Setiaji.  2013. Pemanfaatan  Panas Buang  Pengkondisi  Udara  Sebagai  Pemanas  Air  dengan Menggunakan  Penukar  Panas  Helikal. Salatiga:  Universitas Kristen Satya Wacana.
[4] Prabowo, Triyogi Yuwono, Herman Sasongko, Dyah Arum W  & Edy  Susanto.  2008. Rancang  Bangun  Kondensor  Pada Refrigerator  dengan  Simulasi  Numerik  dan  Eksperimen. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.