## ANALISA MESIN PENDINGIN ADSORPSI DENGAN MENGGUNAKAN TENAGA MATAHARI
M. Darwis Rambe 1 , Tulus B. Sitorus 2 , Himsar Ambarita 3 , Farel H. Napitupulu 4 , Andianto P. 5 1.2,3,4,5 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara E-mail : ndarray72@yahoo.com

## ABSTRAK
Penggunaan energi besar – besaran saat ini telah membuat membuat manusia mengalami krisis energi. Untuk  mengatasi  krisis  energi  di  masa  depan  beberapa  alternatif    sumber  energi  mulai dikembangkan, salah satunya ialah energi matahari. Energi matahari biasa digunakan sebagai penerang dan sumber panas bagi kehidupan sehari - hari namun ternyata energi matahari dapat dikembangkan  menjadi  sumber  energi  lainnya  misalnya  untuk  pendingin.  Mesin  pendingin  siklus adsorpsi  ini  digerakkan  oleh  tenaga  matahari  dan  tidak  menggunakan  energi  mekanik  sama  sekali. Mesin  pendingin  siklus  adsorpsi  memiliki  3  komponen  utama  yaitu  kolektor,  kondensor,  dan evaporator.  Ketiga  komponen  utama  alat  ini  terbuat  dari  bahan  stainless  steel  yang  bertujuan  agar tahan  terhadap  korosi  akibat  dari  refrigeran  yang  digunakan.  Tujuan    dari  peneltian  ini  untuk mengetahui temperatur maksimum pada kolektor dan temperatur minimum pada air yang di dinginkan dan mengetahui laju perpindahan panas dari kolektor, kondensor, dan evaporator. Prosedur pengujian dengan memanaskan kolektor surya (desorpsi) dari pukul 08.00 WIB  - 17.00 WIB, sedangkan proses pendinginan alamiah (adsorpsi) berlangsung dari pukul 17.00 WIB  – 08.00 WIB. Pada penelitian ini menggunakan  pasangan  Alumina  aktif  moleculer  seave  13X  sebagai  adsorben  sebanyak  7  Kg  dan methanol sebagai refrigerant sebanyak 4 L. Dari hasil pengujian dan perhitungan yang telah dilakukan didapat  bahwa  temperatur  maksimum  pada  kolektor  102 o C  dan  temperatur  minimum  air  18,40 o C. Efisiensi kolektor tertinggi pada hasil pembahasan adalah 52 %.
Kata kunci: Kolektor, kondensor, evaporator, adsorpsi, desorpsi

## 1. PENDAHULUAN
Penggunaan  energi  besar  –  besaran  saat  ini  telah  membuat  manusia mengalami krisis energi,  ini  di  sebabkan  ketergantungan  terhadap  bahan  bakar  fosil seperti minyak  dan  gas  alam  sangat  tinggi.  Sebagaimana  yang  kita  ketahui,  bahan  bakar  fosil merupakan sumber daya alam yang tidak dapat kita perbarui dan akan habis suatu saat. Untuk mengatasi  krisis  energi  masa  depan  beberapa  alternatif    sumber  energi  mulai dikembangkan, salah satunya  ialah  energi  matahari,  energi  matahari  biasa  digunakan sebagai penerang  dan  sumber panas  bagi  kehidupan  sehari  -  hari  namun  ternyata  energi matahari dapat dikembangkan menjadi sumber energi lainnya.
Seperti diketahui bahwa energi surya dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas dan sebagai sumber energi listrik. Salah satu aplikasi dari pemanfaatan energi termal matahari adalah mesin pendingin siklus adsorpsi. Mesin ini digerakkan oleh tenaga matahari dan tidak menggunakan  energi  mekanik  sama  sekali.  Dengan  karakteristik  iklim  cuaca  kota  Medan, sangat  diperlukan  pendinginan  yang  umumnya  digunakan  untuk  pengkondisian  udara. Keunggulan utama siklus ini adalah temperatur regenerasi yang relatif rendah sehingga cocok untuk  aplikasi  energi  surya  dan  tidak  memiliki  bagian  yang  berputar  karena  semua  gerakan fluida memanfaatkan efek alamiah.
Keunggulan  dari  mesin  pendingin  siklus  adsorpsi  ini  adalah  temperatur  regenerasi yang  relatif  rendah  sehingga  cocok  untuk  aplikasi  energi  surya  dan  tidak  memiliki  bagian yang berputar karena semua gerakan fluida memanfaatkan efek alamiah. [1]

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## Siklus Adsorpsi
Adsorpsi  adalah  suatu  proses  yang  terjadi  ketika  suatu  fluida  (cairan maupun gas) terikat  pada  suatu padatan (zat  penyerap,  adsorben)  dan  akhirnya  membentuk  suatu  lapisan tipis  atau  film  (zat  terserap:  adsorbat)  pada  permukaannya.  Berbeda  dengan absorpsi yang merupakan penyerapan fluida oleh fluida lainnya dengan membentuk suatu larutan.
Adsorpsi  dibedakan  menjadi  dua  jenis,  yaitu  adsorpsi  fisika  yang  disebabkan  oleh gaya Van Der dan secara kimia (terjadi reaksi antara zat yang diserap dengan adsorben).
Apabila  daya  tarik  menarik  antara  zat  terlarut  dengan  adsorben  besar  maka  zat  yang terlarut akan diadsorpsi pada permukaan adsorben. Inilah yang disebut dengan gaya Van Der Waals. Pada  proses  ini  gaya  yang  menahan  molekul  fluida  pada  permukaan  solid  relatif lemah, dan besarnya sama dengan gaya kohesi molekul pada fase cair (gaya Van Der Waals ) mempunyai derajat yang sama dengan panas kondensasi dari gas menjadi cair. Keseimbangan antara  permukaan  solid  dengan  molekul  fluida  biasanya  cepat  tercapai  dan  bersifat reversibel[2].

## Adsorben
Alumina Aktif
Alumina aktif dibuat dari aluminium hidroksida dengan dehydroxylating dengan cara yang  menghasilkan  bahan  yang  sangat  berpori,  bahan  ini  dapat  memiliki  luas  permukaan signifikan  lebih  dari  200  meter  persegi  /  g.  Senyawa  ini  digunakan  sebagai  pengering  dan sebagai  filter  fluoride,  arsenik  dan  selenium  dalam  air  minum.  Alumina  aktif  terbuat  dari aluminium  oksida  (alumina,  Al2O3),  substansi  kimia  yang  sama  seperti  safir  dan  ruby.  Ini memiliki  luas  permukaan  yang  sangat  tinggi  untuk  rasio  berat,  karena  banyak  "terowongan seperti" pori-pori[3].

## Metanol
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[4].

## Keamanan Refrigeran
Refrigeran  dirancang  untuk  digunakan  pada  ruangan  tertutup  atau  tidak  bercampur dengan  udara  luar.  Jika  ada  kebocoran  karena  sesuatu  hal  yang  tidak  diinginkan,  maka refrigeran ini akan keluar sistem dan bisa saja terhirup oleh manusia. Untuk menghindari hal- hal  yang  tidak  diinginkan  maka  refrigeran  harus  dikategorikan  aman  atau  tidak  aman.  Ada dua faktor yang digunakan untuk mengklasifikasikan refrigeran berdasarkan keamanan, yaitu bersifat racun dan mudah terbakar.

## Kalor (Q)
Kalor adalah salah satu bentuk energi yang dapat mengakibatkan perubahan suhu[6].
a.Kalor Laten
Energi yang diperlukan disebut kalor transformasi. Kalor yang diperlukan untuk merubah fasa dari bahan bermassa m adalah
Q L = L e m Dimana : Q L = Kalor laten (J) Le = Kapasitas kalor spesifik laten (J/kg) M = Massa zat (kg) b. Kalor Sensibel kalor  sensibel  adalah  kalor  yang  diberikan  atau  yang  dilepaskan  oleh  suatu  jenis  fluida sehingga temperaturnya naik atau turun tanpa menyebabkan perubahan fasa fluida tersebut. Q s = m C p ∆T Dimana: Q s = Kalor sensible ( J ) C p = Kapasitas kalor spesifik sensibel (J/kg.K) ∆T = Beda temperatur (K)

## Perpindahan Panas
Mekanisme  perpindahan  panas  yang  terjadi  dapat  dikategorikan  atas  3  jenis  yaitu: konduksi, konveksi dan radiasi.
-Konduksi
Secara matematik, untuk plat datar seperti gambar di atas ini, laju perpindahan panas konduksi dirumuskan dengan persamaan:
𝑄 𝑐 = 𝑘𝐴 ∆𝑇 ∆𝑥
Atau sering dirumuskan dengan persamaan berikut ini.
𝑄 𝑐 = 𝑘𝐴 𝑑𝑇 𝑑𝑥
Dimana:
𝑄 𝑐 = Laju aliran energi (W) A = Luas penampang (m 2 ) ∆T = Beda temperatur (K)
∆ x = Panjang (m)
k = Daya hantar (konduktivitas) (W/m.K)
- Konveksi
Secara  matematik  perpindahan  panas  konveksi  pada  permukaan  pelat  rata  dapat dirumuskan dengan persamaan berikut ini.
Q h = hA(T s -T L ) Dimana: Q h = Laju perpindahan panas konveksi (W)
h
= Koefisien  konveksi (W/m 2 K) A
= Lluas penampang perpidahan panas (m 2 ) T s = Temperatur permukaan T L = Temperatur fluida -Radiasi
Persamaan  yang  dapat  digunakan  untuk  menghitung  laju  perpindahan  panas  radiasi antara permukaan pelat dan lingkungannya adalah:
Q r = eσAT 4
Dimana Q r = Laju perpindahan panas radiasi (W)
σ = Konstanta Boltzman: 5,67 x 10 -8 W/m 2 K 4 e = Emisivitas (0 ≤ e ≤ 1) T = Temperatur (K)

## 3. METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu
Tempat  penelitian  adalah  laboratorium  Teknik  Pendingin,  gedung  Fakultas  Teknik USU. Waktu pelaksanaan penelitian ± 5 bulan.

## Bahan
Pada penelitian ini, bahan pengujian yang digunakan adalah sebagai berikut. 1. Alumina aktif
Adsorben yang digunakan pada penelitian ini adalah alumina aktif sebanyak   7 Kg. 2. Refrigeran
Untuk  terjadinya  suatu  proses  pendinginan  diperlukan  suatu  bahan  yang  mudah  dirubah bentuknya dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Refrigeran yang digunakan pada pengujian ini adalah:
• Metanol dengan kadar kemurnian 99% sebanyak 4 liter

## Alat Ukur yang Digunakan
Alat-alat  ukur  yang  digunakan  pada  pengujian  mesin  pendingin  adsorpsi  dengan menggunakan tenaga matahari ini adalah Manometer Vakum, Agilent, dan HOBO.

## Peralatan yang Digunakan
Pompa Vakum, Katup, Pipa Penghubung, Selang Karet, Kotak Isolasi gelas ukur.

## Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian dapat diuraikan sebagai berikut ini.
1. Proses  assembling/  penyambungan  komponen  mesin  pendingin  tenaga  surya. Komponen  dari  mesin  kolektor,  kondensor,  dan  evaporator  dihubungkan  /  dirangkai. Bagian  yang  mengalami  sambungan  yaitu  antar  pipa  dan  selang  karet  di  lem  dengan baik agar tidak rerjadi kebocoran.
2. Kemudian  apabila  komponen  mesin  pendingin  di  rangkai  /  dihubungkan.  Maka, pemasangan  thermokopel  dilakukan.  Sebelum  pemasangan  sebaiknya  kabel thermokopel  dicek  di  setiap  titiknya  apakah  terjadi  eror  atau  tidak.  Apabila  kabel sudah dalam keadaan baik, maka pemasangan pun dilakukan di setiap titik yang telah ditentukan.
3. Setelah  titik  thermokopel  selesai  dipasang.  Maka  penelitian  pun  dilakukan  dengan penjemuran  adsorber  di  bawah  sinar  matahari.  Penjemuran  ini  dilakukan  di  lantai  4 gedung Magister Teknik Mesin. Proses desorpsi berlangsung ± 9 jam dari pukul 08.00 WIB – 17.00 WIB.
4. Setelah  proses  desorpsi  berakhir,  maka  pemvakuman  dilakukan.  Tujuannya  adalah untuk  mengeluarkan  partikel-partikel  kotoran    dari  adsorben  baik  itu  gas  dan  air. Proses pemvakuman dilakukan ± 20 menit.
5. Kemudian  metanol  diisi  pada  evaporator  dan  katup  evaporator  ditutup  setelah  itu, kemudian  semua  sambungan  dihubungkan.  Kemudian  dilakukan  pemvakuman kembali dari katup pembuangan untuk mengosongkan udara yang ada pada pipa-pipa setelah itu katup evaporator dibuka secara pelan. Setelah metanol kelihatan mendidih, pemvakuman dihentikan dan katup buang pun ditutup.
6. Proses  adsorpsi  terjadi  pada  malam  hari    ,  temperatur  pada  proses  adsorpsi  turun seiring  dengan  turunnya  temperatur  lingkungan.  Pada  malam  hari  dengan  turunnya temperatur  adsorpsi,  maka  alumina  akan  menyerap  metanol  sehingga  metanol  akan menguap pada evaporator dan naik ke adsorben. Dengan penguapan metanol ini maka temperatur evaporator pun akan turun yang mengakibatkan temperatur air yang ada di sekitarnya juga akan turun. Pengukuran tekanan dilakukan setiap satu jam sekali.
7. Proses desorpsi terjadi pada siang hari, dan kaca kolektor dipasang dan diisolsi dengan sempurna  sehingga  tidak  ada  udara  yang  mengalir  masuk  dan  keluar  dari  adsorber. Kotak isolasi dipastikan terisolasi dengan baik. Kemudian mesin adsorpsi di jemur di bawah  matahari.  Dengan  naiknya  temperatur  adsorber  maka  akan  terjadi  proses desorpsi yaitu metanol akan menguap dan mengalir ke kondensor ,pada kondensor uap metanol tersebut mencair dan kembali ke evaporator. Tekanan adsorpsi dicatat setiap satu  jam  sekali.  Pengujian  ini  dilakukan  berulang  untuk  mendapatkan  hasil  yang maksimal.
• Skema mesin pendingin adsorpsi
Proses desorpsi ± 9 jam dari pukul 08.00 WIB – 17.00 WIB.
Gambar 1, Proses desorpsi mesin pendingin tenaga surya
Proses adsorpsi berlangsung pada malam hari, temperatur pada proses adsorpsi turun dengan seiring dengan turunnya temperatur lingkungan.

## Gambar 2, Proses adsorpsi mesin pendingin tenaga surya

## 4. ANALISA DATA
Data  yang  diambil  dari  pengujian  adalah  data  temperatur  kolektor,  data  temperatur kondensor, data temperatur evaporator, dan data tekanan pada kolektor dan evaporator.

## Grafik Hasil Pengujian Mesin Adsorpsi
- Berikut  ini  ditampilkan  grafik  data  temperatur    dari  proses  pemanasan  (desorpsi) sampai proses adsorpsi.
Gambar 3. Grafik temperatur kolektor hari pertama Gambar  3  merupakan  grafik  temperatur  yang  terjadi  di  kolektor  pada  hari  pertama. Temperatur  maksimum  terjadi  pada  pukul  14.41  WIB  yaitu  102 o C  pada  T5.  Temperatur minimum mencapai 27,10 o C pada T5 yaitu pada pukul 04.00 Wib.
Gambar 4. Grafik temperatur kolektor hari kedua
Gambar 4 merupakan grafik temperatur yang terjadi di kolektor pada hari kedua. Temperatur maksimum  terjadi  pada  pukul  09.30  Wib  yaitu  89,30 o C  pada  T5.  Temperatur  terendah mencapai 26,80 o C pada T5 yaitu pada pukul 05.20 Wib.
Gambar 5. Grafik temperatur kolektor hari ketiga
Gambar 5 merupakan grafik temperatur yang terjadi di kolektor pada hari ketiga. Temperatur maksimum terjadi pada pukul 12.20 Wib yaitu 80,90 o C pada Chan T5. Temperatur terendah 28,10 o C pada T5 yaitu pada pukul 06.23 Wib.
Gambar 6. Grafik temperatur kondensor hari pertama
Gambar 6 merupakan grafik temperatur yang terjadi di kondensor pada hari pertama. Temperatur paling tinggi pada kondensor pada T18 pukul 13.49 WIB yaitu 43.30  C. Sedangkan temperatur paling rendah pada kondensor T19 pada jam 22.58 yaitu 26.90  C.
Gambar 7. Grafik temperatur kondensor hari kedua
Gambar  7  merupakan  grafik  temperatur  yang  terjadi  di  kondensor  pada  hari kedua.Temperatur  paling  tinggi  pada  kondensor    terjadi  pada  T18  pada  pukul  12.10  WIB yaitu 38,90. Sedangkan temperatur paling rendah pada kondensor terjadi pada T19 pada jam 07.33 WIB yaitu 26,90.
Gambar 8. Grafik temperatur kondensor hari ketiga
Gambar  8  merupakan  grafik  temperatur  yang  terjadi  di  kondensor  pada  hari ketiga.Temperatur  paling  tinggi  pada  kondensor    terjadi  pada  T18  pada  pukul  13.16  WIB yaitu 41.30  C. Temperatur paling rendah pada kondensor terjadi pada T19 pada jam 04.57 yaitu 26.40  C.
Gambar 9. Grafik temperatur evaporator hari pertama
Gambar  9  merupakan  grafik  temperatur  yang  terjadi  di  evaporator  pada  hari pertama.Temperatur tertinggi pada evaporator terdapat  di T14 pukul 14.54 WIB yaitu 38 o C. Sedangkan  temperatur  terendah  saat  proses  desorpsi  berlangsung  pada  evaporator  yaitu 18,40  C yang terdapat pada T11 pukul 06.35 WIB.
Gambar 10. Grafik temperatur evaporator hari kedua
Gambar  10  merupakan  grafik  temperatur  yang  terjadi  di  evaporator  pada  hari kedua.Temperatur  tertinggi  pada  evaporator  terdapat    di  T14  pukul  15.08  WIB  yaitu  34 o C. Sedangkan  temperatur  terendah  saat  proses  desorpsi  berlangsung  pada  evaporator  yaitu 19,80  C yang terdapat pada T11 pukul 06.41 WIB
Gambar 11. Grafik temperatur evaporator hari ketiga Gambar  11  merupakan  grafik  temperatur  yang  terjadi  di  evaporator  pada  hari ketiga.Temperatur  tertinggi  pada  evaporator  terdapat    di  T14  pukul  17.47  WIB  yaitu 34,70 o C.  Sedangkan temperatur terendah saat  proses desorpsi berlangsung pada evaporator yaitu 20,30  C yang terdapat pada T11 pukul 07.09 WIB.

## Perhitungan Hasil Pengujian Kolektor (Absorber)
Dalam penelitian mesin pendingin tenaga surya Laju perpindahan panas antara kaca kolektor dan pelat penyerap dapat dihitung dengan :
q =  𝐴(𝑇 𝑝 4 −   𝑇 𝑐 4 ) 1  𝑝 + 1  𝑐 − 1 = 5,67 𝑥 10 −8 𝑤 𝑚 2 𝑘 4 ⁄ (352,88 4 −   308,83 4 ) 1 0,98 + 1 0,84 − 1 = 300,16 𝑊 𝑚 2 ⁄
Dimana : T p = Temperatur rata-rata pelat kolektor
T c = Temperatur rata- rata pelat penutup kaca
 p = Emisivitas pelat kolektor  c = Emisivitas pelat kaca Koefesien kerugian puncak pada kolektor dengan kemiringan 30 
Ut = [ 𝑁 𝐶 𝑇𝑝 ( 𝑇𝑝−𝑇𝑎 𝑁+𝐹 )0,33 + 1 𝐻 0 ] −1 +  (𝑇 𝑝 + 𝑇 𝑎 )(T p 2 +T a 2 ) [  𝑝 + 0,05 𝑁 (1−  𝑝 )] −1 + [ 2N+F−1  g ]−N
C   = 250[1-0,0044( 𝛽 -90 o )] C   = 250[1-0,0044(30-90)] = 316
H 0 = 5,7 + 3,8 V W/m 2 .K
=  5,7 + 3,8 x 4 W/m 2 .K =  20,9 F  = (1- 0,04 h o + 0,0005h o 2 )(1+0,091N) F   =  (1- 0,04 (20,9))+ 0,0005 (20,9) 2 (1+0,091(2)) = 0,42
[ 2 316
352,88 ( 352,88−308,83 2+0,42 )0,33 + 1 20,9 ] −1 + 5,67𝑥10 −8 (352,88+ 308,83)(352,88 2 +308,83 2 ) [0,98+ 0,05 (2) (1−0,98)] −1 + [ 2(2)+0,42−1
0,84 ]−2
Ut  = 2,382 + 2.768 = 5.15 Maka, koefesien kerugian puncak adalah 5.15 𝑊 𝑚 2 𝐾 ⁄
Laju perpindahan kalor secara konduksi pada adsorber dapat ditentukan dengan :
𝑞 𝑘𝑜𝑛𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = −𝑘𝐴 𝑑𝑡 𝑑𝑥 𝑤 (𝑤𝑎𝑡𝑡)
Luas pelat (A) = 0,5 m x 0, 5 m = 0,25 m 2
Tebal pelat ( 𝜕𝑥 ) adalah 1 x 10 -3 m
Nilai k dapat dicari dari tabel sifat-sifat logam.
𝑇 = T 1 +   T 2 2
𝑇 = 79.88+35.83
2 = 57,85 + 273 𝑇 = 330,85 k
𝑘 = 15,1 − 0,30 (15,1 − 17,3) = 15,76 𝑤 𝑚 2 ⁄ 𝑞 𝑘𝑜𝑛𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 15,76 𝑥 0,25 ( 352,88−308,83 1 x 10 −3 ) = 173.577 𝑤 𝑚 2 ⁄
Laju perpindahan kalor secara konveksi pada adsorber dapat ditentukan dengan : Q konveksi = hA (Tw - Ts) Watt = 10 𝑤 𝑚 2 ⁄ 𝑥 0.25 𝑚 2 (352,88 − 308,83)
= 110,125 𝑤 𝑚 2 ⁄
Laju perpindahan kalor secara radiasi pada adsorber dapat ditentukan dengan
q =  A (T 1 4 -T 2 4 )
T langit = 0.0552 (𝑇𝑎 3 2 ⁄ )
= 0.0552 (308.83 3 2 ⁄ )
= 299,58 k
q  =  0,98 .( 5,67 x 10 -8 ). 0,25 .   (352,88 4 – 299,58 4 )
q = 103,51 W/m 2
Sehingga, energi panas total yang diserap oleh adsorber adalah : q T =  G solar −   q konduksi − q konveksi − q radiasi = 0,98 𝑥 309.432,1 −173.577 − 110,25 − 103,51
q T = 129.880,2 W/m 2
Maka, panas netto yang dibangkitkan adsorber adalah = 129.880,2 W/m 2

## Effisiensi kolektor adalah
(  ) = 𝑞 𝑇 𝑞 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 = 129.880,2 309.432,1
= 0,41

## Kondensor
Persamaan-persamaan yang berlaku pada perpindahan panas ini adalah sebagai berikut: Tebal lapisan batas
 = 3,936L  ( 0,952 + Pr
Pr 2 ) 0,25 x  Gr L −0,25
dimana : Pr adalah bilangan Prandtl untuk udara yaitu 0,72. Menghitung Bilangan Grasholf dengan cara :
𝐺𝑟 𝐿 = 1,165 2 x 9,81 x 10 −3 (50,2 − 31,96) x 0,1 3 (1,86 x 10 −5 ) 2 = 7,01972 x 10 5
Menghitung tebal lapisan batas
 = 3,936L  ( 0,952 + Pr Pr 2 ) 0,25 x  Gr L −0,25
= 3,936 x 0,1  ( 0,952 + 0,72 0,72 2 ) 0,25 x  (7,01972 x 10 5 ) −0,25
= 0,046298 cm 2  = 2 x 0,046298 = 0,092596  jarak kedua plat. Maka aliran yang terjadi masih berkembang Menghitung  perpindahan  panas  pada  satu  permukaan  plat  vertikal,  dengan  menggunakan persamaan :
𝑞 ′ =   ℎ̅ A (𝑇 𝑠 − 𝑇  ) = 𝑘 𝐿 0, 549 𝑅𝑎 0,25 𝑞 ′ = 0,026 0,1 x 0,549 x (7,01972  x 10 5 x 0,72) 0,25
= 3.8 W/m
Jumlah plat pada kondensor ada 17 buah, setiap plat mempunyai  2 permukaan, panjang tiap plat 0,4 m maka laju perpindahan panas total dari kondensor adalah :
𝑄 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 3.8 𝑥 17 x 2 x 0,4 = 51.68 W Menghitung laju aliran metanol pada kondensor. 𝑞 𝑢 = 160,39 W/m 2
𝑞 𝑢 𝐴 =   𝑚̇ 𝑐𝑝 (𝑇 𝑖 − 𝑇 𝑜 ) 𝑚̇ = q u 𝐴 C p (T i − T o ) = 160,39 W m2 (0,795 m 2 ) 0,005 kj kg k (311,92 K − 297,3 K)
= 1,74 𝐾𝑔 𝑗𝑎𝑚 = 0,000483 𝐾𝑔 𝑠
Maka, laju aliran methanol pada kondensor adalah 0,000483 𝐾𝑔 𝑠

## Evaporator
Untuk menghitung kalor yang diserap oleh pelat evaporator, digunakan persamaan panas sensibel.
𝑄 𝑠 = 𝑚̇. C p .  t
Kapasitas kalor spesifik sensibel plat evaporator 480 j kg k 𝑚 𝑒𝑣 = massa plat evaporator 2,62 kg 𝑄 𝑠𝑒𝑣 = kalor sensibel plat evaporator  𝑇     = Perubahan suhu (k) = Perubahan temperaur diambil dari temperatur rata rata sore hari sampai     temperatur terendah plat evaporator pagi hari.
Sehingga untuk pengujian diperoleh besar perubahan temperatur sebagai berikut:
 𝑇 = 27,12  C + 273 = 300,12 K
Sehingga kalor sensibel plat evaporator
𝑄 𝑠𝑒𝑣 = 2,62 kg x 480 j kg k x 300,12 K = 377.430,9 j = 377,430 kj
Untuk menghitung kalor yang dibutuhkan metanol dalam proses penguapan pada saat proses adsorpsi digunakan persamaan kalor laten.
𝑄 𝐿 = 𝑙𝑒 . 𝑚 𝑄 𝐿 = kalor laten metanol (j) 𝑙𝑒 = kapasitas kalor spesifik laten ( 𝐽 𝑘𝑔 ) 𝑚 = massa metanol (kg)
𝑉 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 = 4 L = 4 x 10 -3 m 3  𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 = 787 kg/m 3
Dari data di atas massa metanol adalah 𝑚 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 = 𝑉 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 𝑥  𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 = 4 x 10 -3 x 787 = 3,14 kg L e metanol = 1100 kJ/kg
Sehingga  dapat  dihitung  kalor  laten  penguapan  metanol  dapat  dihitung  dengan  persamaan berikut ini.
𝑄 𝐿 = 𝐿 𝑒 . 𝑚 𝑄 𝐿 = 1100 kJ/kg x 3,14 kg 𝑄 𝐿 = 3454 Kj
Analisa kalor pada air Pada  penelitian  ini,media  yang  didinginkan  adalah  air,  dalam  hal  ini  kalor  yang  dihitung adalah panas sensibel dari air, dengan menggunakan persamaan :
𝑄 𝑠 = 𝑚̇. C p .  t Dimana 𝑄 𝑠 = kalor sensibel air (j)
𝑚  = massa air (kg) Massa air 1,942 kg
C p =kapasitas kalor spesifik sensibel air j kg.k  𝑇     = Perubahan suhu (k) =Perubahan temperaur diambildari temperatur rata rata sore hari  sampai
temperatur terendah plat
evaporator pagi hari.

## Kesetimbangan energi
Proses  terjadinya  pendinginan  pada  sistem  ini  dipengaruhi  oleh  kalor  yang  diperlukan metanol untuk menguap, dimana panas yang diserap metanol harus lebih besar dengan kalor yang dikeluarkan oleh plat evaporator dan air.
Penyerapan panas oleh metanol
– Volume = 2 liter ( 4 x 10 -3 )
– Massa jenis (30  ) = 787 kg/m 3
– Massa metanol = 787 kg/m 3 x 1 x 10 -3 m 3 = 3,14 kg
– Panas laten penguapan = 1100 kJ/kg
– Total panas yang diserap metanol selama menguap :
= 0,787 kg x 1100 kJ/kg = 865,7,61 Kj Penggunaan panas penyerapan
– Volume = 2 liter ( 2 x 10 -3 m 3 )
– Massa jenis air (30  C) = 791 kg/ m 3
– Massa air = 1 x 10 -3 m 3 x 1942 kg = 1,942 kg/m 3
– Panas jenis air pada 30  C = 4,179 kJ/kg  C
– Panas Pembekuan = 334 Kj/Kg
Menurunkan suhu air dari 30  C menjadi 0  C 𝑄 𝑎𝑖𝑟 = 𝑚̇. C p .  t
= 1,942 kg x 4,179 𝑘𝐽 kg  C x 27,17  C
= 220,5 kj Membekukan air pada 0  C Q = m x l = 1,942 kg x 334 𝐾𝑗 𝐾𝑔 = 648,62 Kj Menurunkan suhu evaporator dari 30  C menjadi 0  C Hari pertama pengujian
𝑄 𝑒𝑣 = 𝑚̇. C p .  t
= 2,62 kg x 0,48 𝐾𝑗 kg  k x 300,12 K = 377,43 Kj Total energi panas yang digunakan untuk mengubah air menjadi es 377.43 Kj +  220,5 Kj = 597,93 Kj

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Temperatur maksimum pada kolektor di hari pertama pengujian adalah 102  C, pada hari kedua 89.30  C, dan pada hari ketiga 80.90  C.
2. Temperatur  maksimum  air  di  hari  pertama  pengujian  adalah  38 o C  dan  temperatur minimum  18,40 o C,  pada  hari  kedua  temperatur  maksimum  33,70  C  dan  temperatur minimum  19,80  C,  pada  hari  ketiga  temperatur  maksimum  33,70  C  dan  temperatur minimum 20,30  C.
3. Efisiensi kolektor tertinggi pada hasil pembahasan adalah 52 %

## Saran
Untuk  kelanjutan  dan  pengembangan  penelitian  ini  ke  depannya,  penulis  menyarankan  agar penelitian berikut hendaknya memperhatikan beberap hal sebagai berikut :
1. Kevakuman  sistem,  dalam  hal  ini  kebocoran  dan  rendahnya  kevakuman  pada  sistem agar  lebih  diperhatikan  karena  proses  adsorpsi  hanya  bisa  terjadi  jika  evaporator dalam keadaan vakum.
2. Untuk  menghindari  data  error,  sebelum  pengujian  hendaknya  mengecek  seluruh termokopel yang akan digunakan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Damanik, Masrin. 2011. Kajian Ekprimental Untuk Mesin Pendingin Siklus Adsorpsi yang Digerakkan Energi Surya. USU
[2] Ambarita, Himsar. 2012. Buku Kuliah teknik Pendingin & Pengkondisian Udara. Medan
[3] L.W.  Wang,  dkk.  2003.  Study  of  the  Performance  of  actived  carbon-Methanol adsorption  system  concerning  heat  and  mass  transfer.  Journal  of  Applied  Thermal Engineering. China
[4] Incropera,  F.P.,  DeWit,  Bergan,  Lavine.  2006. Fundamentals  of  Heat  and  Mass Transfer , 6 th edition.