Studi Eksperimental Kinerja AC Split Satu PK Memanfaatkan Air Kondensasi Buangan Evaporator sebagai Pendingin Kondensor

Gratis

1
39
148
2 years ago
Preview
Full text

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala anugerah dan Kasih-Nya yang memberikan kesempatan kepada penulis sehinggadapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik. Skripsi berjudul “ STUDI EKSPERIMENTAL KINERJA AC SPLIT SATU PK MEMANFAATKAN AIR KONDENSASI BUANGAN EVAPORATOR SEBAGAI PENDINGIN KONDENSOR ” Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan untuk memperoleh gelar sarjana Teknik pada jenjang pendidikan sarjana (S1) menurutkurikulum Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas SumateraUtara.

5. Kedua orang tua tercinta (Ayahanda P. Sitinjak dan Ibunda Alm R

  Berdasarkan pembahasan dan perhitungan data diperoleh COP standard sebesar3,43 dan COP AC dengan pendingin kondensor sebesar 3,70 yaitu mengalami peningkatan sebesar 7,87 % dan efek refrigerasi juga mengalami kenaikan dari200,424 kJ/kg menjadi 200,904 kJ/kg yaitu mengalami peningkatan sebesar 0,23% . Berdasarkan pembahasan dan perhitungan data diperoleh COP standard sebesar3,43 dan COP AC dengan pendingin kondensor sebesar 3,70 yaitu mengalami peningkatan sebesar 7,87 % dan efek refrigerasi juga mengalami kenaikan dari200,424 kJ/kg menjadi 200,904 kJ/kg yaitu mengalami peningkatan sebesar 0,23% .

Bab I Pendahuluan Pada bab ini akan membahas latar belakang penulisan skripsi, latar

  Pada bab ini dibahas sistem pengkondisian udara, siklus kompresi uap, refrigerant dan perpindahan panas Bab III Metodologi Penelitian Pada bab ini membahas tentang metode dan langkah yang digunakan dalam penyusunan skripsi serta menunjukkan data-data alat yang digunakan dilapangan dan metodologi penelitian. Bab IV Hasil Pengujian dan Analisa Pada bab ini penulis membahas tentang data pengujian dalam bentuk grafik dan dianalisa data yang didapat dari pengujian alat dan perhitungan teknik hasilnya.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2. 1. Sistem Pengkondisian Udara. Seperti yang pernah kita ketahui, bahwa tujuan pengkondisian udara

  Kondisi udara yang dirasakan nyaman oleh tubuh manusia adalahberkisar antara sebagai berikut : C hingga 26 C, 45% hingga 55% , dan  Suhu dan kelembaban : 20 : 0.25 m/s [3]. Kecepatan udara Mesin pendingin adalah suatu mesin yang memindahkan panas dari dalam ruangan untuk dibuang keluar ruangan. (2.1) RE = h 2 -h 1 yang dapat dirumuskan: dipindahkan pada proses 1-2 atau h 3 2 Besaran-besaran yang penting untuk diketahui dari suatu siklus kompresi uap [6], antara lain : Dalam kenyataanya, siklus kompresi uap ideal berbeda dengan siklus kompresi uap aktual.

1. All – Air system

  Di dalam all-air system ini yang menjadi media pendingin adalah udara yang bertukar panas langsung dengan coil yang didalam coil mengalirrefrigeran. Di dalam split system ini, udara ruangan bersirkulasi melewati coil pendingin (evaporator) yang mengakibatkan udara mengalami penurunansuhu, Sementara itu refrigerant yang mengalir didalam evaporator ini setelah menerima panas dari udara akan menguap.

b. Package Unit

  Pada Air Conditioner udara ruanganterhisap disirkulasikan secara terus menerus oleh blower (pada indoor unit) melalui sirip evaporator yang mempunyai suhu yang lebih dingin dari suhuruangan, saat udara ruangan bersikulasi melewati evaporator, udara ruangan yang bertemperatur lebih tinggi dari evaporator diserap panasnya oleh referigeran. Pada mesin pendingin AC-Split evaporator terbuat dari pipa tembaga dengan panjang dan diameter tertentu yang dibentuk berlekuk-lekuk agar menghemat tempat dan lebih efektif menyerap panas dari ruangan yang bersirkulasi melaluinya [11].

2. Bagian Outdoor

  Uap refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi pada akhir kompresi dapat dengan mudah dicairkan denganmendinginkannya dengan air pendingin (atau dengan udara pendingin pada sistem dengan pendinginan udara) yang ada pada temperature normal. Kapasitas kompresor tergantung dari faktor-faktor, antara lain : jumlah silinder, panjang langkah, jumlah putaran per menit dan lain-lain, Gerak dari torak yang bolak-balik ini didapat dari poros engkol yang menerima gerakan dari motor listrik Untuk cara kerjanya,perjalanan refrigerant dari dan masuk ke kompresor diatur oleh katup pembuang (discharge) dan klep pengisap (suction).

1. Kelompok refrigeran senyawa halokarbon

  Kelompok refrigeran senyawa halokarbon diturunkan dari hidrokarbon (HC) yaitu metana (CH 4 ), etana (C 2 H 6 ), atau dari propana (C 3 H 8 ) dengan mengganti atom-atom hidrogen dengan unsur-unsur halogen seperti khlor (Cl), fluor (F), atau brom (Br). Jika seluruh atom hidrogen tergantikan oleh atom Cl dan F maka refrigeran yang dihasilkanakan terdiri dari atom khlor, fluor dan karbon.

2. Kelompok refrigeran senyawa organik cyclic

4 Cl

  Kelompok refrigeran ini merupakan refrigeran campuran yang bisa terdiri dari campuran refrigeran CFC, HCFC, HFC, dan HC. Refrigeranyang terbentuk merupakan campuran tak bereaksi yang masih dapat dipisahkan dengan cara destilasi.

4. Kelompok refrigeran campuran Azeotropik

  Refrigeran inipada konsentrasi, tekanan dan temperatur tertentu bersifat azeotropik, yaitu mengembun dan menguap pada temperatur yang sama, sehingga 5. Namun demikian cara penulisan nomornya tidak dapat mengikuticara penomoran refrigeran halokarbon karena jumlah atom H nya jika ditambah dengan 1 lebih dari 10 sehingga angka kedua pada nomorrefrigeran menjadi dua digit.

BAB II I METODOLOGI 3. 1. Tempat dan Waktu. Tempat penelitian atau pengujian dilakukan di Kantor Enggineering Hotel Antares Indonesia, Jalan Sisinga Mangaraja Medan. Waktu penelitian atau pengujian dan pengerjaan selama 3 bulan

  3. Bahan .

1. Satu Unit AC LG 1 PK

  Spesifikasi AC Mesin pendingin udara split :Model : S09LS-1LG Model : C096QDA3Voltase : 220-240 VKapasitas : 900 Btu/hrDaya : 795 WattAmpere : 4.1 ARefrigeran : R-22 2. Wadah penampung air hasil kondensasi yang digunakan adalah kotakStyrofoam, karena Styrofoam dapat menjaga suhu benda didalamnya dalam jangka waktu yang cukup lama [23], Karena memiliki nilai konduktivitathermal yang rendah.

2. Manifold Gauge

  Jumlah manifold gauge yang digunakan pada pengujian mesin ini sebanyak 5 manifold. Namun pada pengujian ini alatpengukur tekanan yang digunakan adalah manifold gauge.

3. Pengukur Suhu/Temperatur

  Untuk mengukur suhu suatu benda yang diinginkan, alat pengukur suhu yang digunakan untuk pengujian mesin ini sebanyak 6. Gambar 3.

1. Pompa Vakum

  Pompa aquarium digunakan untuk memompakan air dingin sisa kondensasi dari evaporator ke pipa tembaga yang telah dibentuk danditempatkan didepan kondensor dan kembali lagi ke kotak Styrofoam dan seterusnya secara sirkulasi. Pentil digunakan sebagai tempat selang manifold gauge agar tekanan dapat dibaca tanpa ada kebocoran dan dapat dibongkar pasang sehingga lebih praktis,pentil dilas pada pipa yang ingin diukur.

4. Las Tembaga dan Las Besi

  Berfungsi untuk mengembangkan ujung pipa agar dapat disambung dengan pipa lain atau sambungan berulir. Prinsip kerja dari pemotong pipa tembaga ini adalah menjepit dan memutar pipa tembaga sesuai denga ukuran yang dibutuhkan.

7. Gergaji Triplek

  Untuk memotong triplek sebagai bahan utama dari pembuatan rumah kondensor. Gambar 3.

8. Gergaji Besi

  Kipas Angin KondensorKipas Angin akan menghembuskan udara dingin dari pipa-pipa pendingin ke arah kondensor sehingga kondensor akan lebih cepat mengurangi danmembuang panas yang dihasilkan dari kerja kompresor dan udara panas yang diserap blower dari dalam ruangan, sehingga diharapkan kerja kompresor akanlebih ringan dan efek pendinginan meningkat. Pemasangan alat ukur 5 manifold gauge untuk mengetahui besarnya tekanan di empat titik yaitu : manifold gauge pada pipa kompresor, pada pipa sebelum kondensor, pada pipa sesudah kondensor sebelum pipa kapiler,pada pipa kondensor setelah pipa kapiler dan pada selang pengisian refrigerant.

3. Pemasangan clamp meter untuk mengetahui besarnya arus listrik yang digunakan mesin pendingin

  Proses pemvakuman dengan menggunakan pompa vakum dengan tujuan agar kotoran-kotoran yang ada dari sisa pemotongan pipa, saat me-las dapatterbuang dan tidak terjadi penyumbatan serta dapat mnegetahui adanya kebocoran. Pengisian Refrigeran Dupont R-22, Pada saat pengisian refrigerant harus menggunakan manifold (keadaan mesin pendingin telah dihidupkan) danposisi tabung Freon harus terbalik agar yang masuk pada mesin pendingin Gambar 3.

7. Proses pengambilan data dilakukan 3 kali yaitu :

  Ukuran dari tempat kondensor dan pendingin kondensor yaitu : 80 x 60 x 60 cm. Pipa yang digunakan sepanjang 20 cm sebanyak 20 pipa yang akan dihubungkan tiap pipa dengan menggunakan pipa sambungan “U” dan di-las agar tidak ada kebocoran pada saat pengujian.

3. Kotak Stayrofoam (Cooler Box) Atau Kotak Pendingin

  Kondensor dibongkar untuk di rombak sesuai untuk keperluan penelitian, kondensor akan ditempatklan pada rumah kondensor yang akandirakit. Pipa tembaga yang telah disediakan dipotong sesuai panjang yang ditentukan dan disambung setiap pipa menggunakan sambungan U dan dilasagar kuat dan tidak bocor.

4. Pemasangan Pipa-Pipa Tembaga Tepat Didepan Pipa Kondensor

  Rangka dari tempat kondensor dan kompresor menggunakan besi siku ukuran 2cm x 2 cm dengan tebal 2mm dibentuk sesuai dengan ukuran yangtelah ditentukan. Bodi yang digunakan pada rumah kondensor adalah triplek dengan tebal 8mm dan ukuran yang telah disesuaikan.

BAB IV ANALISA DATA 4. 1. Hasil Pengujian. Data yang diambil dari pengujian adalah data Tekanan sebelum

  Kapasitas evaporator paling tinggi terjadi pada pada pukul 21:05 dengan nilai 2,35 kJ/s, yaituQ ev = m ref (h 1 4 ) = 0,0177 kg/s ( 401,096 kJ/kg = 2,35 kJ/s Kapasitas evaporator paling rendah terjadi pada pukul 21:00 dan 21:45 dengan nilai 2,11 kJ/s, ysitu:Q ev = m ref (h 1 4 ) = 0,0106 kg/s ( 4400,874 kJ/kg = 2,11 kJ/s F. = COP tertinggi pada AC dengan pendingin kondensor terjadi pada pukul 17:50 dengan nilai 3,716, yaitu :COP = ℎ− ℎ ℎ− ℎ = , − , , − , Efek refigerasi paling rendah terjadi pada pukul 17:50 dengan nilai 199,599 kJ/kg, yaitu:E ref = h 1 4 = 401,746 kj/kg - 202,147 kj/kg= 199,599 kJ/kg C.

3. Pengujian Malam Hari Grafik 4. 10. Hubungan Antara Kerja Kompresi Terhadap Waktu Malam Hari

  Berikut data lengkap laju aliran massa refrigeran yang dihasilkan dari AC kondisi standard dan AC dengan pendingin kondensor: Waktu Laju Aliran Massa (kg/s) Malam HariAC Kondisi Standard AC Dengan Pendingin Kondensor 20:45 0.0113 0.0112 20:50 0.0113 0.0114 20:55 0.0113 0.011521:00 0.0107 0.0117 21:05 0.0118 0.012121:10 0.0107 0.0120 21:15 0.0117 0.011821:20 0.0115 0.0119 21:25 0.0108 0.012021:30 0.0110 0.0121 21:35 0.0112 0.012021:40 0.0115 0.0120 21:45 0.0106 0.0121 Rata-rata 0.0112 0.0118 4. Grafik hubungan antara daya kompresor terhadap waktu bahwa daya kompresor tertinggi pada AC kondisi standard yaitu 710,6 W,Selama 60 menit pengujian daya rata-rata kompresor terbesar terjadi pada AC kondisi standar yaitu sebesar 696,215 W, sedangkan daya rata-rata kompresorpada AC dengan pendingin kondesor yaitu sebesar 658,815 W.

2. Debit Air Buangan Evaporator

  Pengujian Pertama dilakukan pada siang hari, yaitu pada pukul13:10 Wib, sebelumnya AC sudah dihidupkan (bekerja) mulai pukul 07.00Wib untuk menampung air buangan dari evaporator. Dengan lama penampungan selama 6 jam, air yang terisi pada kotak Styrofoam setengahbagian atau dengan ketinggian 14 cm, maka :Volume yang dihasilkan selama 6 jam: V = 31,5 cm × 22,5 cm × 14 cm 3.= 12.403,125 cm = 9.922,5 Liter.

3. Laju ALiran Air Dalam Pipa Yang dihasilkan Pompa Aquarium

  Max (Q) : 700L/H = 111,11 cm /s Diameter Pipa yang digunakan : 0,64 cmV = � , � / , � / V = = , , � , � = 85,38 cm/s 4. Angka Reynold menjadi : � , × , R = = e−6 � , × = 19,810  Koefisien perpindahan kalor rata-rata h dapat kita tentukan dengan menggunakan persamaan : 0,5 2/3 0,4 Nu= [ 0,4 Re + 0,06 Re ] Pr 0,5 2/3 0,4 = [0,4 (19,810) + 0,06 (19,810) ] 0,7122= 1,867 � � , , h = = , = 48,915 W/m k  Laju perpindahan kalor menjadi q = h ( D L ) ( T 1 2 ) = 48,915 ( 3,14 × 0,01 × 4,2 ) ( 324,15 4.

1. Biaya Pembelian Bahan Teknik

  Biaya material teknik merupakan biaya bahan yang digunakan untuk membuat alat pendingin kondensor, baik bahan baku maupun bahan jadi. Tabel 4.

2. Biaya Pembuatan

  Bahan pembuatan rumah atau tempat kondensor pada hal ini tidak dimasukkan ke dalam biaya teknik karena tujuanpembuatan rumah atau tempat kondensor tersebut agar dapat melakukan pemasangan alat ukur tekanan dan suhu pada pipakondensor dan kompresor. Juga agar perombakan untuk pengujian berikutnya dapat dilakukan dengan mudah mengingat ada 3pengujian dari 3 mahasiswa yang berbeda dalam pemakaian AC ini.karena pemasangan alat pendingin kondensor sebenarnya dapat langsung dipasang pada keadaan standard tempat kondensor.

3. Selisih Penggunaan Biaya Listrik

  Selisih penggunaan Biaya ListrikNo Waktu Pengujian AC Standard AC Dengan Pendingin Kondensor 1 Siang Hari 743.6 W 676.07 W 2 Sore Hari 696.2 W 658.8 W 3 Malam Hari 684.7 W 654.5 W rata-rata 708.5 W 663.123 WSelisih 45.337 W Penulis mengasumsikan pemakaian AC dirumah setiap hari yaitu 9 jam, maka :a. Daya listrik yang dipakai AC standard selama 9 jam adalah = 0,7085 kW × 9 jam = 6,376 kWhTarif dasar listrik PLN = Rp 1352,-/kWh (TDL PLN pada bulan maret 2015 untuk daya 2200 W)Jadi biaya pemakaian listrik AC kondisi standard adalah6,376 kWh × Rp 1352,-/kWh = Rp 8.620,352,-/hari = Rp 8.620,-/hari atauRp 8.620,-/9 jam b.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5. 1. Kesimpulan. Dari hasil penelitian dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

  Dari pengujian dan perhitungan pada kedua AC didapatkan nilai rata-rata dari masing-masing data, yaitu: Data AC Kondisi Standard AC Dengan Pendingin Kondensor COP 3,43 3,70Efek Refrigerasi (kJ/kg) 200,424 200,904 kerja Kompresi (kJ/s) 0,708 0,662 Laju Aliran Massa (kg/s) 0,0117 0,0120 Kapasitas Evaporator (kJ/s) 2,382 2,397Daya Kompresor (Wattt) 708,202 663,333 Tarif Listrik (Rp) 8.620,-/hari (9 jam) 8.000,-/hari (9 jam) Harga AC (Rp) 2.700.000,- 3.351.000,- 2. Semakin baik proses pendinginan pada kondensor maka besarnya koefisen prestasi semakin meningkat, karena laju pelapasan kalor yangbesar akan berimbas pada temperature kondensor yang semakin rendah, sehingga dapat mencapai temperature yang lebih rendah lagi pada keluaranevaporator dengan demikian efek refrigerasi meningkat karena suhu 4.

DAFTAR PUSTAKA

  Jones, 1992, Refrigerasi dan PengkondisianUda ra , alih bahasa Supratman Hara, Edisi Kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta, Halaman 1.[2] Supratman H, 1992, Refrigerasi dan Pengkondisian Udara , Edisi Kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta, Halaman 5.[3] http://sukamta.staff.umy.ac.id/files/2015/04/04_-sistem-tata-udara-AC-Pada- bangunan-Gedung-2015.pdf[4] Ambarita, Himsar. 2012, Buku Kuliah Teknik Pendingin dan Pengkondisia Uda ra .

Dokumen baru

Dokumen yang terkait

Modifikasi Dan Pengujian Evaporator Mesin Pendingin Siklus Adsorpsi Digerakkan Energi Surya
1
35
129
Rancang Bangun Dan Pengujian Pemanas Air Dengan Memanfaatkan Panas Buang Kondensor Siklus Kompresi Uap Hybrid Dengan Kapasitas 120 Liter
5
56
102
Kajian Experimental Evaporator Untuk Mesin Pendingin Siklus Adsorpsi Yang Digerakkan Energi Surya
1
59
95
Kajian Eksperimental Kondensor Untuk Mesin Pendingin Siklus Adsorpsi Tenaga Surya
3
27
89
Studi Eksperimental Efektivitas Alat Penukar Kalor Shell and Tube Dengan Memanfaatkan Gas Buang Mesin Diesel Sebagai Pemanas Air
6
50
120
Studi Eksperimental Kinerja AC Split Satu PK Memanfaatkan Air Kondensasi Buangan Evaporator sebagai Pendingin Kondensor
1
39
148
Analisa Waktu Simpan Air Terhadap Kinerja AC Split 1 PK dengan Alat Penukar Kalor Tipe Serpentine
11
69
106
Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Putaran Fan Kondensor Terhadap Laju Pendinginan Mesin AC Split 1 PK
0
0
6
Studi Eksperimen Variasi Beban Pendinginan pada Evaporator Mesin Pendingin Difusi Absorpsi R22-DMF
0
0
5
Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Temperatur dan Debit Thermal Oil sebagai Heater Generator terhadap Performansi Mesin Pendingin Difusi Absorpsi R22-DMF
0
0
6
Studi Eksperimental Efektivitas Penambahan Annular Fins pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Satu dan Dua Kaca Penutup
0
0
6
Rancang Bangun dan Studi Eksperimen Alat Penukar Panas untuk Memanfaatkan Energi Referigerant Keluar Kompresor AC sebagai Pemanas Air pada ST/D=4 dengan Variasi Volume Air
0
0
5
Rancang Bangun dan Studi Eksperimen Alat Penukar Panas untuk Memanfaatkan Energi Refrigerant Keluar Kompresor AC sebagai Pemanas Air pada STD=8 dengan Variasi Volume Air
0
3
6
Rancang Bangun dan Studi Eksperimen Alat Penukar Panas untuk Memanfaatkan Energi Refrigerant Keluar Kompresor AC sebagai Pemanas Air pada STD=6 dengan Variasi Volume Air
0
0
6
Pengujian kinerja AC Mobil (Percobaan statis) Memanfaatkan HFC-134a refrigeran Dengan Variasi Beban Pendingin
0
0
17
Show more