KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAN FREON R-134a DAN R-600a

Gratis

0
1
102
9 months ago
Preview
Full text
(1)PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAN FREON R-134a DAN R-600a SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Diajukan oleh GALIH AJI NUGROHO NIM : 105214075 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2014 i

(2) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI THE CHARACTERISTIC OF SHOWCASE USING R-134a AND R-600a OF REFRIGERANT FINAL PROJECT As partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin By GALIH AJI NUGROHO Student Number : 105214075 MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2014 ii

(3) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAI\I FREON R.134A DAN R-600a Disusun oleh GALIH AdI I\ruGROHO IIIIM; 105214075 Telah disetujui oleh Dosen Pembimbing Skripsi Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T. ilt

(4) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAIY FREON R-134a DAN R-600a Dipersiapkan dan disusun oleh NAMA NIM : : GALIH AJI NUGROHO :105214075 Telah dipertahankan di hadapan Dewan Penguji Pada tangg al 23 Juli 201 4 Susunan Dewan Penguji Nama Lengkap Ketua Dr. Drs. Vet Asan Damanik, M.Si Sekretaris A. Prasetyadi, S.Si., M.Si Anggota Ir. Fetrus Kanisius Purwadi, M.T" 4ltto __ Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Yogyakarta, 24 Juli 2014 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma lae f, w Prima Rosa, S.Si., M.Sc. IV

(5) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI PERNYATAAN KEASLIAN KARYA Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Yogyakarta, 20Juli 2014 Galih Aji Nugroho v

(6) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Galih Aji Nugroho Nomor Mahasiswa : 105214075 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul : KarakteristikShowcasedengan Freon R-134a dan R-600a Beserta perangkat yang diperlukan.Dengan demikian ini saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Yogyakarta, 20Juli 2014 Yang menyatakan, Galih Aji Nugroho vi

(7) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI ABSTRAK Weather conditions in Indonesia is getting warmer because of global warming make increased thirst. Hence the need for engine cooling which cools drinks. Cold drinks will eliminate hunger. Showcase is a tool that serves to cool beverages such as bottled drinks, beverages packaged in plastic, and so on. Interest to study the vapor compression cycle in the showcase. The purpose of this study is: (a) Make showcase the type of engine coolant Freon R-134a variation and R-600A (b) Looking for a showcase characteristics: (1) Calculate the Qin with R-134a and R-600A. (2) Calculate Qout with R-134a and R-600A. (3) Calculating Win with R-134a and R-600A. (4) Calculate the COP and efficiency with R-134a and R-600A Location of the study in the laboratory Sanata Dharma University in Yogyakarta. Equipment used in the study is a showcase. Limits - limits problems or assumptions - assumptions made in the study are: (a) The cycle is in use: the vapor compression cycle. (b) Showcase has major components: compressor, condenser, capillary tube, evaporator, refrigerant and cooling space. (c) used refrigerant R-134a and R-600A. (d) Power 1/10 PK showcase compressor (on the nameplate). The results of the study provide some conclusions (a) Showcase successfully made and works well. (b) For R-134a: Energy evaporator heat absorbed at t = 300 minutes of 156.3 kJ / kg. For R-600A: Energy evaporator heat absorbed at t = 300 min at 268.2 kJ / kg (c) For R-134a: Energy condenser heat is released at t = 300 min at 204.6 kJ / kg. For R-600A: heat energy is released at t = 300 min at 333.7 kJ / kg (d) For R-134a: The work done by the compressor when t = 300 minutes at 45.9 kJ / kg. For R-600A: The work done by the compressor when t = 300 minutes for 65.63 kJ / kg (e) For R-134a: Coefficient showcase actual achievement at t = 300 minutes by 3.20. For R-600A: Coefficient showcase actual achievement at t = 300 minutes at 3.90. (f) For R-134a: Coefficient ideal showcase achievements at t = 300 min of 4.13. For R-600A: Coefficient ideal showcase achievements at t = 300 minutes at 4.88 (g) For R-134a: Efficiency showcase when the condition t = 300 minutes for 82.64%. For R-600A: Efficiency showcase when the condition t = 300 minutes for 83.62%. Keywords: Showcase, R-134a Of Refrigerant, R-600a Of Refrigerant , COPactual vii

(8) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI INTISARI Kondisi cuaca di Indonesia yang semakin panas karena pemanasan global membuat rasa haus meningkat. Maka perlunya mesin pendingin yang berfungsi mendinginkan minuman. Minuman yang dingin akan menghilangkan dahaga.Showcase adalah alat yang berfungsi untuk mendinginkan minuman seperti minuman botol, minuman dikemas dalam plastik, dan sebagainya.Ketertarikan untuk mempelajari siklus kompresi uap pada showcase.Tujuan penelitian ini adalah : (a)Membuat mesin pendingin jenis showcase dengan variasi freon R-134a dan R-600a (b)Mencari karakteristik showcase : (1) Menghitung Qin dengan R-134a dan R-600a. (2) Menghitung Qout dengan R-134a dan R-600a. (3) Menghitung Win dengan R-134a dan R-600a. (4) Menghitung COP dan Efisiensi dengan R-134a dan R-600a Lokasi penelitian di laboratorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Peralatan yang dipergunakan dalam penelitian adalah showcase. Batasan – batasan masalah atau asumsi – asumsi yang dilakukan di dalam penelitian adalah : (a) Siklus yang di pergunakan : Siklus kompresi uap. (b) Showcasemempunyai komponen utama : kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, refrigeran dan ruang pendinginan. (c) Refrigeran yang digunakan R-134a dan R-600a. (d) Daya kompresor showcase 1/10 PK (pada name plate). Hasil penelitian memberikan beberapa kesimpulan (a) Showcase berhasil dibuat dan bekerja dengan baik. (b) Untuk R-134a : Energi kalor yang diserap evaporator pada saat t = 300 menit sebesar 156,3 kJ/kg. Untuk R-600a : Energi kalor yang diserap evaporator pada saat t = 300 menit sebesar 268,2 kJ/kg (c) Untuk R-134a : Energi kalor yang dilepas kondensor pada saat t = 300 menit sebesar 204,6 kJ/kg.Untuk R-600a : Energi kalor yang dilepas pada saat t = 300 menit sebesar 333,7 kJ/kg (d)Untuk R-134a : Kerja yang dilakukan kompresor pada saat t = 300 menit sebesar 45,9 kJ/kg.Untuk R-600a : Kerja yang dilakukan kompresor pada saat t = 300 menit sebesar 65,63 kJ/kg (e) Untuk R-134a : Koefisien prestasi aktual showcase pada saat t = 300 menit sebesar 3,20. Untuk R-600a : Koefisien prestasi aktual showcase pada saat t = 300 menit sebesar 3,90.(f) Untuk R-134a : Koefisien prestasi ideal showcase pada saat t = 300 menit sebesar4,13. Untuk R-600a : Koefisien prestasi ideal showcase pada saat t = 300 menit sebesar 4,88 (g) Untuk R-134a : Efisiensi showcase pada saat kondisi t = 300 menit sebesar 82,64 %. Untuk R-600a : Efisiensi showcase pada saat kondisi t = 300 menit sebesar 83,62 %. Kata kunci : Showcase, Freon R-134a, Freon R-600a, COPaktual viii

(9) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI KATA PENGANTAR Puji Syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan dan penulisan Skripsi dengan baik. Tujuan dari penyusunan Skripsi ini adalah untuk memenuhi persyaratan kelulusan sarjana S1 di Prodi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. Judul Skripsi ini adalah Karakteristik Showcase dengan Freon R-134a dan R-600a. Penulis menyadari bahwa dalam mennyelesaikan penelitian dan penyusunan Skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., Selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi dan Dosen Pembimbing Akademik. 3. Siti Sudarwati dan Sarijo selaku orang tua penulis serta keluarga penulis yang membiayai kuliah dan pengerjaan Skripsi serta dukungan, kasih sayang, fasilitas, dan semangat diberikan kepada penulis. 4. Sukardi, selaku paman penulis yang telah mengajarkan banyak hal tentang arti sebenarnya pendidikaan sehingga penulis memilih untuk melanjutkan studi ke perguruan tinggi. ix

(10) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 5. Dedi Saverianus, Feteranus Andi, dan Heru Setiawan selaku sahabat dalam pembuatan Skripsi dan yang membantu penyelesaian pengambilan data. 6. Teman – teman mahasiswa Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma yang selalu menghibur menemani diwaktu senggang dan segala bantuannya. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan Skripsi ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu kami mengharapkan masukan, kritik, dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terima kasih. Yogyakarta, 5 Juni 2014 Galih Aji Nugroho x

(11) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL ............ i TITLE PAGE ............ ii HALAMAN PERSETUJUAN ............ iii HALAMAN PENGESAHAN ............ iv HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............ v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............ vi KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............ ABSTRAK ............ vii KATA PENGANTAR ............ ix DAFTAR ISI ............ xi DAFTAR TABEL ............ xiv DAFTAR GAMBAR ............ xv BAB I PENDAHULUAN ............ 1 1.1 Latar Belakang ............ 1 1.2 Tujuan ............ 3 1.3 Batasan Masalah ............ 3 1.4 Manfaat ............ 4 DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ............ 5 2.1 Dasar Teori ............ 5 2.2 Tinjauan Pustaka ............ 20 BAB II xi

(12) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB III PEMBUATAN ALAT ............ 22 3.1 Persiapan ............ 22 3.1.1Komponen showcase ............ 22 3.1.2 Peralatan-Peralatan Pendukung Dalam ............ 27 3.1.3 Pembuatan showcase ............ 33 3.1.4 Proses pemvakuman ............ 39 3.1.5 Proses pengisian refrigeran ............ 41 METODE PENELITIAN ............ 42 4.1 Obyek yang diteliti ............ 42 4.2 Skematik Alat Penelitian ............ 43 4.3 Alat Bantu Penelitian ............ 44 4.4 Alur Penelitian ............ 44 4.5 Variasi penelitian ............ 45 4.6 Cara mendapatkan data ............ 45 4.7 Cara mengolah data ............ 46 4.8 Cara mendapatkan kesimpulan ............ 47 HASIL PENELIIAN DAN PEMBAHASAN ............ 48 5.1 Hasil Penelitian ............ 48 5.2 Perhitungan ............ 51 5.3 Pembahasan ............ 63 KESIMPULAN DAN SARAN ............ 71 6.1 Kesimpulan ............ 71 pembuatan Showcase BAB IV BAB V BAB VI xii

(13) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 6.2 Saran DAFTAR PUSTAKA ............ 73 ............ 74 ............ 75 LAMPIRAN Ph diagram xiii

(14) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR TABEL Hal Tabel 5.1 Nilai tekanan masuk dan keluar kompresor .......... 48 .......... 49 .......... 49 refrigeran R-134a dan R-600a Tabel 5.2 Nilai suhu masuk kompresor dan keluar Kompresor Tabel 5.3 Nilai suhu masuk pipa kapiler dan keluar pipa Kapiler Tabel 5.4 Nilai suhu evaporator dan kondensor .......... 50 Tabel 5.5 Nilai Entalpi .......... 50 Tabel 5.6 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran .......... 52 .......... 54 yang diserap evaporator Tabel 5.7 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor Tabel 5.8 Nilai kerja kompresor .......... 56 Tabel 5.9 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) .......... 58 Tabel 5.10 Koefisien prestasi ideal (COPideal) .......... 60 Tabel 5.11 Perhitungan efisiensi showcase .......... 62 xiv

(15) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Showcase .......... 7 Gambar 2.2 Skematik mesin showcase dengan siklus .......... 13 kompresi uap Gambar 2.3 Diagram P-h .......... 14 Gambar 2.4 Diagram T-s .......... 14 Gambar 3.1 Kompresor .......... 22 Gambar 3.2 Kondensor .......... 23 Gambar 3.3 Pipa kapiler .......... 24 Gambar 3.4 Filter .......... 24 Gambar 3.5 Evaporator .......... 25 Gambar 3.6 Refrigeran R-134a .......... 26 Gambar 3.7 Refrigeran R-600a .......... 26 Gambar 3.8 Tube cutter .......... 28 Gambar 3.9 Pembengkok pipa .......... 28 Gambar 3.10 Manifold gage .......... 29 Gambar 3.11 Alat las tembaga .......... 30 Gambar 3.12 Bahanlas .......... 30 Gambar 3.13 Metil .......... 30 Gambar 3.14 Thermostat .......... 31 Gambar 3.15 Pompa vakum .......... 32 xv

(16) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 3.16 Aluminium batangan .......... 32 Gambar 3.17 lembaran akrilik .......... 33 Gambar 3.18 Kerangka Showcase .......... 34 Gambar 3.19 Pemasangan akrilik .......... 34 Gambar 3.20 Pemasangan tutup .......... 34 Gambar 3.21 Pemasangan kompresor .......... 35 Gambar 3.22 Pemasangan evaporator .......... 35 Gambar 3.23 Pemasangan kondensor .......... 36 Gambar 3.24 Pemasangan filter di kondensor .......... 36 Gambar 3.25 Pengelasanantarakompresor dengan .......... 37 .......... 37 Kondensor Gambar 3.26 Pengelasanantara kompresor dengan Evaporator Gambar 3.27 Pengelasanantara kompresor dengan pentil .......... 38 Gambar 3.28 Showcase yang sudah jadi .......... 39 Gambar 4.1 Mesin showcase .......... 42 Gambar 4.2 Skematik alat penelitian showcase .......... 43 Gambar 4.3 Contoh penggunaan ph diagram untuk mencari .......... 46 Entalpi Gambar 5.1 Laju aliran yang diserap evaporator dengan .......... 52 .......... 53 R-134a Gambar 5.2 Laju aliran yang diserap evaporator dengan R-600a xvi

(17) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 5.3 Laju aliran yang dilepas kondensor dengan .......... 54 .......... 55 .......... 56 .......... 57 .......... 58 .......... 59 .......... 60 .......... 61 R-134a Gambar 5.4 Laju aliran yang dilepas kondensor dengan R-600a Gambar 5.5 Kerja yang dilakukan kompresor dengan R-134a Gambar 5.6 Kerja yang dilakukan kompresor dengan R-600a Gambar 5.7 Koefisien prestasi aktual showcase dengan R-134a Gambar 5.8 Koefisien prestasi aktual showcase dengan R-600a Gambar 5.9 Koefisien prestasi ideal showcase dengan R-134a Gambar 5.10 Koefisien prestasi ideal showcase dengan R-600a Gambar 5.11 Efisiensi showcase dengan R-134a .......... 62 Gambar 5.12 Efisiensi showcase dengan R-600a .......... 63 Gambar 5.13 kalor yang diserap evaporator R-134a dan .......... 64 .......... 65 .......... 66 R-600 Gambar 5.14 Energi Kalor yang dilepas kondensor R-134a dan R-600a Gambar 5.15 Kerja yang dilakukan kompresor R-134a dan xvii

(18) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI R-600a Gambar 5.16 Koefisien prestasi aktual R-134a dan R-600a .......... 67 Gambar 5.17 Koefisien prestasi ideal R-134a dan R-600a .......... 68 Gambar 5.18 Efisiensi showcase R-134a dan R-600a .......... 69 xviii

(19) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Suhu lingkungan yang semakin panas di indonesia karena pemanasan global membuat rasa haus meningkat terutama siang hari di musim kemarau. Ketika musim kemarau tubuh terasa gerah karena haus, sehingga rasa haus menjadi masalah yang sering ditemui di Indonesia. Apalagi letak Indonesia yang dilalui garis katulistiwa membuat suhu Indonesia menjadi panas. Emisi gas buang dari kendaraan juga merupakan faktor bertambahnya panas udara. Pada saat haus meminum minuman dingin dapat menghilangkan gerah dalam tubuh. Banyak jenis minuman yang bisa dikomsumsi untuk menghilangkan dahaga tubuh, tetapi minuman yang paling digemari adalah minuman dingin. Sebab minuman dingin bisa mendinginkan tubuh bagian dalam ketika haus apalagi ketika cuaca panas. Banyak jenis minuman dingin yang tersedia seperti es teh, es jeruk, es campur dan lain - lain. Untuk produk jenis es batu yang di jual di pasaran kadang tidak baik untuk kesehatan karena prosesnya yang tidak sehat. Sebagai contoh untuk membuat es batu biasanya menggunakan air yang belum di masak, sehingga banyak kuman – kuman yang belum mati karena tidak melalui proses masak. Untuk minuman yang cocok, praktis, untuk dikonsumsi oleh masyarakat sehat yaitu meminum minuman kemasan. Minuman kemasan seperti minuman botol, 1

(20) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2 minuman gelas, minunan instan cocok untuk diminum karena simpel tinggal membuka penutup dan siap komsumsi. Untuk membuat minuman kemasan tetap dingin itu memerlukan alat yang berfungsi mendinginkan tidak mencapai beku. Karena minuman yang sudah membeku susah meminumnya sebab kandungan zat cairnya membeku. Sehingga perlu memanasinya atau menunggu hingga cair. Dan itu membuat lama sampai keinginan untuk minum hilang karena kelamaan menunggu. Alat yang digunakan untuk mendinginkan minuman yang cocok adalah showcase. Karena suhu kerja showcase tidak mencapai titik beku yaitu 2°C - 8°C. Showcase adalah jenis pendingin yang digunakan untuk mendinginkan dan memajang minuman, kemasan minuman dapat dilihat dari luar karena pintu showcase transparan. Di Indonesia showcase banyak dijumpai terutama di supermarket dan toko toko minuman. Peran showcase dalam mendinginkan minuman untuk di konsumsi sudah menjadi kebiasaan sehari-hari. Minuman yang seharusnya didinginkan menjadi awet, segar dan jika dikonsumsi lebih nikmat dibanding tanpa pendinginan. Mengingat pentingnya showcase dalam kehidupan sehari - hari, penulis tertarik untuk melakukan penelitian terkait dengan showcase. Dengan mempelajari showcase, harapannya semua pendingin yang mempergunakan siklus kompresi uap dapat mudah dipahami.

(21) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 3 1.2.Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah : a. Membuat mesin pendingin jenis showcase dengan R-134a dan R-600a b. Mencari karakteristik showcase : - Menghitung Qin dengan R-134a dan R-600a. - Menghitung Qout dengan R-134a dan R-600a. - Menghitung Win dengan R-134a dan R-600a. - Menghitung COPaktual dan COPideal dengan R-134a dan R-600a - Efisiensi dengan R-134a dan R-600a 1.3.Batasan Masalah Batasan-batasan yang diambil didalam pembuatan peralatan penelitian ini adalah : a. Siklus yang dipergunakan : Siklus kompresi uap. b. Dalam showcase terdapat komponen utama yaitu : kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, dan refrigeran c. Volume ruang pendinginan showcase dengan ukuran 40cm x 30cm x 25cm. d. Dinding showcase terbuat dari akrelik dan rangka showcase aluminium e. Refrigeran yang digunakan R-134a dan R-600a. f. Daya kompresor showcase 1/10 PK ( pada name plate) . g. Evaporator dan kondensor yang dipergunakan adalah evaporator dan kondensor standar yang dipergunakan pada showcase dengan daya kompresor sebesar 1/10 PK.

(22) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 4 1.4. Manfaat Manfaat penelitian tentang karakteristik showcase dengan Freon R-134a dan R600a adalah : a. Menjadi pustaka bagi pihak pembaca yang memerlukan pengetahuan yang berhubungan dengan showcase. b. Menambah koleksi skripsi di perpustakaan Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

(23) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB II DASAR TEORI 2.1 Dasar Teori 2.1.1 Mesin Pendingin Mesin pendingin adalah alat yang bekerja untuk menurunkan suhu dari bahan yang didinginkan. Contoh mesin pendingin yaitu Showcase, kulkas, freezer, atau AC. Siklus kerja dari mesin pendingin menggunakan siklus kompresi uap. Proses pendinginan menggunakan bahan pendingin (refrigeran). Refrigeran bersirkulasi menyerap panas dan melepaskan kalor dengan disertai perubahan tekanan di dalam sistem dari tekanan rendah menjadi tekanan tinggi, dan dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, begitu selanjutnya selalu bersirkulasi secara terus menerus. Untuk menjaga temperatur rendah pada mesin pendingin memerlukan tempat pembuangan kalor (kondensor) dan tempat penyerapan kalor (evaporator). Siklus kompresi uap bekerja dengan menyerap energi kalor dari ruang pendinginan yang diperlukan untuk merubah fase refrigeran dari fase cair menjadi gas. Kalor yang diserap di evaporator kemudian dibuang di kondensor. Proses perubahan fase dari cair menjadi gas berlangsung pada suhu yang tetap dan berlangsung di evaporator. Pada saat pembuaangan kalor di kondensor, selain proses penurunan suhu refrigeran, proses juga disertai dengan proses pengembunan yang berlangsung pada tekanan yang tetap. Prinsip kerja mesin pendingin adalah jika motor penggerak berputar maka akan memutar kompresor. Dengan berputarnya kompresor, suhu maupun tekanan refrigeran akan naik. Hal ini disebabkan 5

(24) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 6 molekul-molekul dari refrigeran bergerak lebih cepat akibat proses kompresi. Dari kompresor refrigeran akan mengalir menuju kondensor untuk melepaskan kalor ke lingkungan sekitar kondensor. Kalor dari kondensor dapat mengalir ke lingkungan di sekitar kondensor karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu lingkungan. Setelah mengalami perubahan fase dari gas menjadi cair, refrigeran keluar dari kondensor, refrigeran kemudian mengalir menuju pipa kapiler dengan melewati filter terlebih dahulu untuk mengalami proses penyaringan kotoran. Di pipa kapiler refrigeran mengalami proses penurunan tekanan dan suhu. Proses di pipa kapiler berlangsung pada entalpi yang tetap. Fase refrigeran berubah dari fase campuran yaitu fase cair dan gas. Dari pipa kapiler, refrigeran mengalir ke evaporator. Didalam evaporator refrigeran mengalami perubahan fase dari campuran ( cair + gas ) menjadi gas semuanya. Proses perubahan fase ini dapat terjadi karena adanya kalor yang mengalir dari lingkungan sekitar evaporator ke dalam evaporator. Kalor dapat mengalir karena suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu kerja evaporator. Keluar dari evaporator, refrigeran dihisap kembali ke kompresor dan siklus kompresi berlangsung kembali seperti semula. 2.1.2 Showcase Showcase adalah lemari pendingin minuman dalam kemasan. Secara umum merupakan suatu mesin pendingin yang fungsinya mendinginkan minuman. Mesin showcase bekerja dengan siklus kompresi uap

(25) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 1. 2. 3. 4. 5. Gambar 2.1 Showcase Kompresor Kondensor Pipa kapiler Evaporator Filter 7

(26) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 8 Komponen utama dari showcase yaitu kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, dan refrigeran sebagai fluida kerja yang bersirkulasi pada bagianbagian tersebut, serta beberapa peralatan tambahan : filter dan termostat. a. Kompresor Kompresor adalah alat yang berfungsi menaikkan tekanan refrigeran, sehingga refrigeran dapat tersirkulasi dengan baik. Jenis kompresor yang biasa dipergunakan pada showcase adalah kompresor hermetik. Pada kompresor hermetik, motor listrik dan komponen – komponen yang lainnya menyatu dalam satu rumah. Fase refrigeran ketika masuk dan keluar kompresor berupa gas. Kondisi gas keluar kompresor berupa uap panas lanjut. Suhu gas refrigeran keluar dari kompresor tinggi, lebih tinggi dari suhu kerja kondenser demikian pula dengan nilai tekanannya. Proses berlangsung secara isentropic adiabatis. Pada proses ini entalpi refrigeran mengalami kenaikan, sebesar : ∆h = h2-h1. b. Kondensor Fungsi dari kondensor untuk mengubah fase gas menjadi cair. Kondensor ini merupakan tempat pembuangan kalor. Sebagai akibat dari kehilangan kalor, kondisi refrigeran mengalami perubahan dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh, kemudian mengalami proses pengembunan dan berubah menjadi cair. Berlangsung pada tekanan dan suhu yang tetap. c. Pipa Kapiler Merupakan alat yang berfungsi menurunkan tekanan dan menurunkan suhu. Pipa kapiler mempunyai diameter terkecil. Refrigeran yang mengalir di dalam saluran pipa yang berdiameter kecil akan mengalami gesekan yang cukup

(27) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 9 besar, yang mengakibatkan proses penurunan tekanan. Diameter pipa kapiler yang dipergunakan pada showcase adalah 0,026 in. Proses penurunan tekanan di dalam pipa kapiler diasumsikan berlangsung pada entalpi konstan (proses yang ideal). Pada saat masuk pipa kapiler, fase freon cair penuh, tetapi ketika masuk evaporator fase freon berupa campuran fase cair dan gas. d. Evaporator Evaporator adalah tempat penyerapan kalor dan tempat terjadinya perubahan fase Refrigeran dari cair menjadi gas. Di dalam evaporator refrigeran mengalami proses penguapan dari refrigeran cair menjadi gas. Panas diambil dari lingkungannya sehingga beban yang akan didinginkan menjadi dingin. Pipa evaporator terbuat dari tembaga karena tembaga mudah menghantar panas dengan baik. Pada proses perubahan fase terjadi peningkatan entalpi refrigeran yang besarnya ∆h = h1-h4. Proses penguapan freon di evaporator berlangsung pada tekanan dan suhu yang tetap. e. Filter Filter adalah alat yang digunakan untuk menyaring kotoran dalam sistem agar tidak terjadi penyumbatan pada pipa kapiler. Misalnya sisa pengelasan yang masuk sistem, korosi pipa, kotoran, serbuk-serbuk sisa pemotongan, atau uap air. f. Termostat Termostat berfungsi untuk mengatur suhu ruang pendinginan. Termostat akan mematikan kompresor apabila suhu yang didapat telah sesuai dengan pengaturan yang sudah diset. Sebagai contoh pada kontrol termostat diputar kearah 5°C maka

(28) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 10 kompresor akan mati ketika suhu ruang mencapai suhu tersebut, dan menyala lagi jika suhu lebih tinggi dari 5°C. 2.1.3 Refrigeran Refrigeran adalah suatu zat yang mudah dirubah bentuknya dari gas menjadi cair dan sebaliknya, dipakai untuk mengambil kalor dari evaporator dan membuangnya ke kondensor. Macam – macam refrigeran diantaranya adalah : a. Ammonia (NH3) Ammonia (R717) digunakan secara luas pada refregerasi yang besar (industri). Titik didih normalnya adalah 33°C. Ammonia mempunyai karakteristik bau meskipun pada konsentrasi yang kecil di udara. Karena efek korosi dari ammonia, tembaga atau campuran tembaga harus tidak digunakan pada mesin-mesin dengan ammonia. b. Refrigeran-12 Simbolnya R-12 dan rumus kimianya CCl2F2. Refrigeran ini tidak ramah lingkungan, R-12 mempunyai titik didih -30°C pada tekanan 1 atm. R-12 ini sudah mulai ditinggalkan pemakaiannya karena mampu merusak lapisan ozon. c. Refrigeran - 22 Disimbolkan R-22 rumus kimianya CHCIF2 mempunyai titik didih -41°C Refrigeran ini di gunakan untuk menggantikan R-12. Refrigeran ini juga tidak ramah lingkungan, sehingga tidak dipakai lagi karena juga merusak lapisan ozon.

(29) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 11 d. Refrigeran - 134a Refrigeran ini dilambangkan R-134a rumus kimianya CH3CHF2F. R134a pada tekanan 101,3 kPa mempunyai titik didih – 26,2 °C dan memiliki titik beku – 96,6 °C. Refrigeran ini memiliki Tekanan kritis 4,06 MPa dan temperatur kritis 101,10 C. Refrigeran ini memiliki kelebihan tidak mudah terbakar, tidak merusak ozon, memiliki kestabilan yang tinggi, dan ramah lingkungan. Kelemahan R-134a harga belinya relatif mahal. Pada saat ini refrigeran ini banyak dipergunakan. e. Refrigeran – 600a Simbolnya R-600a dan rumus kimianya C4H10. Disebut juga isobutana yang memiliki karbon tersier. Bobot molekul 58.12. Refrigeran ini cukup banyak di gunakan untuk saat ini, R-600a sebagai pengganti R-12 karena kekhawatiran akan semakin menipisnya lapisan ozon, sebab R-12 dapat merusak ozon. 2.1.4 Laju perpindahan Kalor Laju perpindahan kalor pada mesin pendingin terdiri atas dua jenis yaitu laju perpindahan kalor konduksi dan laju perpindahan kalor konveksi. a. Laju perpindahan kalor konduksi Laju perpindahan kalor secara konduksi adalah proses dimana kalor mengalir dari daerah yang bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah di dalam satu medium yang diam (padat, cair atau gas) atau antara medium-medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung.

(30) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI b. 12 Laju Perpindahan kalor konveksi Perpindahan kalor secara konveksi adalah proses transportasi energi dengan kerja gabungan dari konduksi panas, penyimpanan energi dan gerakan mencampur. Konveksi sangat penting sebagai mekanisme perpindahan energi antara permukaan benda padat dan cairan atau gas. Perpindahan kalor secara konveksi terbagi menjadi dua cara, yaitu konveksi bebas dan konveksi paksa. 1. Konveksi bebas Perpindahan kalor konveksi bebas terjadi ketika fluida yang mengalir pada proses perpindahan kalor mengalir tanpa adanya bantuan peralatan dari luar, fluida mengalir karena ada perbedaan massa jenis. Pada umumnya perbedaan massa jenis disebabkan karena adanya perbedaan suhu. 2. Konveksi paksa Perpindahan kalor konveksi paksa terjadi ketika fluida yang mengalir pada peroses perpindahan kalor mengalir dengan adanya alat bantu yang memaksa fluida untuk mengalir. Alat bantu yang dipergunakan dapat berupa pompa,blower, kipas angin atau kompressor. 2.1.5 Siklus Kompresi Uap pada Showcase Siklus yang dipergunakan pada mesin pendingin showcase adalah siklus kompresi uap. Komponen utama pada showcase adalah (a) kompresor, (b) kondensor, (c) Pipa kapiler, (d) evaporator, dan (e) filter (komponen tambahan).

(31) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 13 Fluida kerja yang dipergunakan pada siklus kompresi uap adalah refrigeran. Skematik mesin showcase siklus kompresi uap tersajikan pada Gambar 2.2. Gambar 2.2 Skematik mesin showcase dengan siklus kompresi uap Siklus kompresi uap jika di sajikan pada diagram P-h dan diagram T-s seperti terjadi pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4. Proses yang terjadi pada siklus kompresi uap mesin refrigerasi : ● Proses (l -2) Proses (l -2) adalah proses kompresi. Proses ini berlangsung di kompresor secara isentropik adiabatik ( isoentropi atau entropi konstan ). Kondisi awal refrigeran pada saat masuk di kompresor adalah uap jenuh bertekanan rendah, setelah dikompresi refrigeran menjadi uap panas lanjut bertekanan tinggi.

(32) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 2.3 Diagram P-h Gambar 2.4. Diagram T- s 14

(33) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 15 Proses berlangsung secara isentropik. Temperature refrigeran ke luar dari kompresorpun meningkat. ● Proses (2-2a) Proses (2-2a) adalah proses penurunan suhu. Proses ini berlangsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi keluar dari kompresor membuang kalor di kondensor sehingga fasenya berubah dari gas panas lanjut menjadi cair. ● Proses (2a -3a) Proses (2a -3a) adalah proses pembuangan kalor ke lingkungan sekitar kondenser pada suhu yang tetap. Di kondensor terjadi pertukaran kalor antara refrigeran dengan udara, kalor berpindah dari refrigeran ke udara yang ada sekitar kondensor sehingga refrigeran mengembun menjadi cair. Di kondensor terjadi isobar (tekanan sama) dan isotermal (suhu sama). Pada kondisi ini refrigeran dalam kondisi zat cair karena proses kondensasi. ● Proses (3a-3) Proses (3a-3) adalah proses pendinginan lanjut. Terjadi pelepasan panas yang lebih besar dari pada yang dibutuhkan untuk kondensasi sehingga suhu refrigeran cair yang keluar dari kondensor lebih rendah dari suhu pengembunan dan berada pada keadaan cair super-dingin (cair terkompresi). ● Proses (3-4) Proses (3-4) adalah proses ekspansi. Proses ini berlangsung di pipa kapiler secara isoentalpi (entalpi sama). Hal ini berarti tidak terjadi penambahan entalpi tetapi terjadi penurunan tekanan dan penurunan temperatur.

(34) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 16 ● Proses (4 -1a) Proses (4 -1a) adalah proses evaporasi. Proses ini berlangsung di evaporator secara isobar (tekanan sama) dan isotermal (suhu sama). Refrigeran dalam wujud cair bertekanan rendah menyerap kalor dari lingkungan sekitar / media yang didinginkan sehingga wujudnya berubah menjadi gas jenuh bertekanan rendah. ● Proses (1a ke 1) Proses (1a ke 1) adalah proses pemanasan lanjut. Pada proses ini temperatur refrigeran mengalami ( super heat ). Walaupun temperatur uap refrigeran ( super heat ) naik, tetapi tekanan tidak berubah. Sebenarnya ada perubahan sedikit namun perubahan – perubahan ini diabaikan dalam siklus refrigerasi. 2.1.6 Perhitungan Karakteristik Showcase Dengan diagram entalpi-tekanan, besaran yang penting dalam siklus kompresi uap dapat diketahui. Besaran-besaran kerja kompresi, laju pengeluaran kalor, dampak refrigerasi, koefisien prestasi (COP). a. Kerja kompresor (Win) Kerja kompresor persatuan massa refrijeran merupakan perubahan entalpi pada titik 1-2 di Gambar 2.3, yang dapat dihitung dengan persamaan (2.1) Win = h2– h1 , kJ/kg Pada persamaan (2. l) : Win : kerja kompresor persatuan massa refrigeran, kJ/kg h2 : nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor, kJ/kg (2.1)

(35) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI h1 b. 17 : nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor, kJ/kg Energi kalor persatuan massa refrijeran yang dilepas oleh kondenser (Qout) Energi kalor persatuan massa refrijeran yang dilepas oleh kondenser merupakan perubahan entalpi pada titik 2-3 di Gambar 2.3, perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan persamaan (2.2) Qout = h2– h3, kJ/kg (2.2) Pada persamaan (2.2) : Qout : energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran, kJ/kg h3 : nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor, kJ/kg h2 : nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor, kJ/kg c. Energi kalor persatuan massa yang diserap evaporator (Qin) Energi kalor persatuan massa yang diserap oleh evaporator merupakan proses perubahan entalpi pada titik 4-1 di Gambar 2.3, perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan persamaan (2.3) Qin = h1 – h4, kJ/kg Pada persamaan (2.3) : (2.3)

(36) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 18 Qin : energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, kJ/kg h1 : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai entalpi pada saat masuk kompresor, kJ/kg h4 : nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator atau sama dengan nilai entalpi saat keluar dari pipa kapiler. Karena proses pada pipa kapiler berlangsung pada entalpi yang tetap maka nilai h4=h3, kJ/kg d. Koefisien Prestasi / Coefficient Of Performance (COP) Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar adalah pembanding antara panas yang dilepaskan dari ruang yang didinginkan dengan kerja yang disalurkan. Dampak refrijerasi dibagi kerja kompresi, yang dapat dihitung dengan persamaan (2.4) COPaktual = Qin/Win = (h1-h4) / (h2-h1) ( 2.4) Pada persamaan (2. 4) : COPaktual : koefisien prestasi showcase aktual Qin : kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, kJ/kg Win : kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran, kJ/kg h1 : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai entalpi pada saat masuk kompresor, kJ/kg h2 : nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor, kJ/kg h4 : nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator atau sama dengan nilai entalpi saat keluar dari pipa kapiler. Karena proses pada pipa kapiler berlangsung pada entalpi yang tetap maka nilai h4=h3, kJ/kg

(37) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI e. 19 Koefisien prestasi ideal (COPideal) Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung dengan persamaan (2.5). COPideal = (273,15 + Te ) / (Tc - Te ) ( 2.5) Pada persamaan (2.5) : COPideal : koefisien prestasi maksimum showcase Te : suhu evaporator, oC Tc : suhu kondensor, oC f. Efisiensi showcase Efisiensi showcase dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.6). Efisiensi = COPaktual / COPideal Pada persamaan (2.6) : COPideal : koefisien prestasi maksimum showcase COPaktual : koefisien prestasi showcase ( 2.6)

(38) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 20 2.2 Tinjauan Pustaka Anwar (2010) telah melakukan penelitian tentang efek beban pendinginan terhadap performa system mesin pendingin. Penelitian tersebut bertujuan : (a) membahas efek beban pendinginan terhadap kinerja sistem mesin pendinginan meliputi kapasitas refrigerasi (b) menghitung koefisien prestasi mesin pendingin (c) waktu pendinginan yang ideal pada mesin ini. Penelitian ini dilakukan dengan batasan-batasan sebagai berikut: (a) beban pendinginan menempatkan bola lampu 60, 100, 200, 300, dan 400 watt, didalam ruang pendingin (b) data dianalisis secara teoritis berdasarkan data eksperimen dengan focus model 802 (c) data dianalisis secara teoritis berdasarkan data eksperimen dengan menentukan kondisi refrigerant pada setiap titik siklus. Dari hasil penelitian didapatkan: (a) peningkatan beban pendinginan menyebabkan koefisien prestasi system pendingin akan membentuk kurva parabola (b) performa optimum pada pengujian selama 30 menit diperoleh pada bola lampu 200 watt dengan COP sebesar 2,64 (c) waktu pendinginan diperoleh paling lama oleh beban paling tinggi ( bola lampu 400 watt). Indriyanto (2013) telah melakukan penelitian karakteristik mesin kulkas dengan panjang pipa kapiler 175 cm. Penelitian tersebut bertujuan: (a) : membuat kulkas (b) mengetahui kerja kompresor kulkas (c) mengetahui kerja yang diserap evaporator (c) mengetahu kalor yang di lepas kondensor (e) mengetahui COP. Penelitian ini memberikan hasil. (a) kulkas ini dapat bekerja dengan baik mampu mendinginkan 1,5 liter air dalam waktu 485 menit.( b) mampu menyerap kalor,

(39) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 21 mampu membuang kalor, kinerja kerja kompresor yang stabil, (c) rata-rata COP yang kurang irit yaitu sebesar 2.20. Leo (2013) telah melakukan penelitian tentang mesin pendingin air dengan siklus kompresi uap. Penelitian tersebut bertujuan: (a) : membahas tentang beban pendinginan air terhadap kinerja sistem mesin pendinginan (b) menghitung koefisien prestasi mesin pendingin. Penelitian ini dilakukan dengan batasanbatasan sebagai berikut: (a) refrigeran yang digunakan R134a (b) menggunakan motor penggerak kompresor berkapasitas 1/8 Pk. Dari hasil penelitian didapatkan: (a) rata-rata mesin pendingin prestasi kerjanya sebesar 5,1 dengan cop yang sebesar itu berarti kinerja mesin pendingin cukup irit (b) kalor yang di serap evaporator, kalor yang di buang kondensor, kerja kompresor yang sama pada mesin pendingin pada umumnya. Willis (2013) telah melakukan penelitian tentang penggunaan refrigeran R22 dan R134a pada mesin pendingin. Penelitian tersebut bertujuan: (a) menghitung potensi kerja refrigeran R22 yang dibandingkan dengan refrigeran R134a (b) membahas refrigeran yang lebih ramah lingkungan antara R22 dengan R134a. Penelitian ini dilakukan dengan batasan-batasan sebagai berikut: (a) refrigeran yang digunakan R22 dan R134a (b) menggunakan mesin pengkodisian udara motor penggerak kompresor berkapasitas 2HP. Dari hasil penelitian didapatkan: (a) refrigeran R22 dari segi prestasi kerjanya lebih baik dari R134a, tetapi tidak ramah lingkungan (b) refrigeran R134a lebih ramah lingkungan, tetapi prestasi kerjanya lebih rendah dari R22.

(40) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB III PEMBUATAN ALAT 3.1 Persiapan 3.1.1 Komponen Showcase Komponen yang digunakan didalam pembuatan Showcase adalah : kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, filter, refrigeran R-134a, dan refrigeran R-600a (refrigeran pengganti setelah R-134a diuji). a. Kompresor Spesifikasi kompresor yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: Gambar 3.1 Kompresor 22

(41) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Jenis kompresor : Hermetic Seri kompresor : BES 3011 Voltase : 220 Volt Daya kompresor : 1/10 PK 23 b. Kondensor Spesifikasi kondensor yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: Gambar 3.2 Kondensor Jenis : Kondensor Tipe U, dengan jumlah U = 6 Diameter pipa : 0,47 cm Bahan pipa : Besi Jari – jari sirip : 0,5 mm Jarak sirip : 5 mm Panjang pipa :6m Ukuran kondensor : 48 cm x 45 cm

(42) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 24 c. Pipa kapiler Spesifikasi pipa kapiler yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: Gambar 3.3 Pipa kapiler Panjang pipa kapiler : 1 meter Diameter : 0,026 in Bahan pipa kapiler : tembaga d. Filter Spesifikasi filter yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: Gambar 3.4 Filter Panjang filter : 9 cm Diameter filter : 1,5 cm Bahan : tembaga

(43) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 25 e. Evaporator Spesifikasi evaporator yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut : Gambar 3.5 Evaporator Bahan pipa evaporator : tembaga Bahan plat evaporator : alumunium f. Refrigeran R-134a Refrigeran R-134a dipergunakan sebagai fluida kerja showcase. Dalam penelitian ini dipergunakan refrigeran R-134a karena lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan jenis refrigeran lain yang tersedia dipasaran.

(44) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 26 Gambar 3.6 Refrigeran R-134a g. Refrigeran R-600a Refrigeran R-600a digunakan sebagai variasi pengganti R-134a setelah refrigeran R-134a selesai diuji coba. Dalam penelitian ini mempergunakan refrigeran R-600a karena memberikan keunggulan teknik pada tekanan rendah dan suara kompresor yang halus. Gambar 3.7 Refrigeran R-600a

(45) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 27 3.1.2 Peralatan-Peralatan Pendukung Dalam Pembuatan Showcase Peralatan pendukung adalah peralatan yang digunakan untuk membantu mempermudah pengerjaan dalam pembuatan showcase. a. Pemotong Pipa (Tube cutter) Sebagai alat pemotong pipa tembaga agar diperoleh hasil potongan pada pipa lebih baik dari pada pemotongan pipa dengan gergaji karena tatal akan masuk sedalam pipa. Dengan menggunakan tube cutter potongan lebih rapi, serta dapat mempermudah pengelasan pada proses selanjutnya. Gambar 3.8 Tube cutter b. Pembengkok Pipa Pembengkok pipa berfungsi untuk membengkokkan pipa agar tidak gepeng atau rusak.

(46) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 28 Gambar 3.9 Pembengkok pipa c. Manifold gauge Berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran atau freon dalam sistem pendinginan baik dalam saat pengisian maupun pada saat beroperasi. Yang terlihat dalam manifold gauge adalah tekanan evaporator atau tekanan hisap kompresor, dan tekanan kondensor atau tekanan keluaran kompresor. Gambar 3.10 Manifold gauge

(47) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI d. 29 Charging manifold Fungsinya untuk memeriksa tekanan pada saat pengisian refrigeran. Sehingga refrigeran yang masuk sistem dapat diketahui. Gambar 3.10 Charging manifold gauge e. Alat las tembaga Menambal, dan menyambung atau melepaskan sambungan pipa tembaga pada proses pembuatan showcase. f. Bahan las Bahan las atau bahan tambah yang digunakan dalam penyambungan pipa kapiler menggunakan bahan tambah perak kuningan dan borak. Untuk bahan tambah borak digunakan jika penyambungan antara tembaga dan besi. Penggunaan bahan tambah dikarenakan pada proses pengelasan tembaga akan lebih merekat jika menggunakan borak sebagai pengikat dan kuningan / perak sebagai bahan tambah.

(48) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 30 Gambar 3.11 Alat las tembaga Gambar 3.12 Bahan las g. Metil Cairan yang berfungsi untuk membersihkan saluran-saluran pipa kapiler. Penggunaan sebanyak satu tutup botol metil. Gambar 3.13 Metil

(49) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI h. 31 Thermostat Adalah alat yang digunakan untuk mengatur suhu evaporator. Jika suhu yang diinginkan telah tercapai, maka kompresor akan mati. Gambar 3.14 Thermostat i. Pompa vakum Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan mesin pendingin showcase dari gas – gas seperti udara dan uap air. Hal ini dilakukan agar tidak menggangu proses refrigerasi. Karena uap air akan membeku dan membuat buntu pada filter, sehingga mesin tidak dapat bekerja. j. Aluminium batangan Berfungsi untuk membuat rangka showcase. Rangka dibuat dari aluminium karena aluminium tahan karat, ringan, dan cukup kuat untuk menahan komponen showcase.

(50) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 32 Gambar 3.15 Pompa vakum Gambar 3.16 Aluminium batangan k. Akrilik Akrilik digunakan sebagai tempat meletakkan evaporator. Sebagai ruang pendinginan showcase karena warna akrilik transparan, tahan suhu rendah dan lebih baik dari kaca.

(51) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 33 Gambar 3.17 Lembaran akrilik 3.1.3 Pembuatan Showcase Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan showcase yaitu : 1. Mempersiapkan komponen utama pembuatan showcase seperti kompresor, kondensor, pipa kapiler, filter, evaporator dan refrigeran R134a, komponen pendukung pembuatan showcase seperti aluminium batangan, akrilik, alat pemotong pipa, pompa vakum, manifold gauge, alat las, termostat dan alatalat yang dipergunakan dalam pembuatan showcase. 2. Membuat kerangka showcase yang terbuat dari aluminium. Rangka ini sebagai tempat menempelnya evaporator, kompresor, dan kondensor. Bentuk rangka ini dapat ditunjukkan pada Gambar 3.18. 3. Pada Gambar 3.1.9 (a) menunjukkan pemasangan akrilik yang pada rangka di 5 sisi pemasangan yaitu samping kanan, samping kiri, depan, belakang dan bawah dan Gambar 3.1.9 (b) menunjukkan hasil pemasangan akrilik di rangka. 4. Kemudian pasang penutup atas pada rangka yang sudah terpasang akrilik seperti pada Gambar 3.20 Tutup rangka juga terpasang akrelik.

(52) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 3.18 Kerangka Showcase Samping kiri belakang Samping kanan depan bawah (a) Gambar 3.19 Pemasangan akrilik Gambar 3.20 Pemasangan tutup (b) 34

(53) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 35 5. Pasang kompresor pada rangka bagian atas seperti Gambar 3.21. 6. Pasang evaporator di dalam rangka seperti Gambar 3.22. 7. Pasang kondensor di bagian belakang rangka showcase seperti yang ditunjukkan Gambar 3.23. Gambar 3.21 Pemasangan kompresor Gambar 3.22 Pemasangan evaporator

(54) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 36 Gambar 3.23 Pemasangan kondensor 8. Pasang filter di kondensor dan pipa kapiler dengan cara di las Gambar 3.24 Pemasangan filter di kondensor 9. Terapkan juga potongan pipa kapiler dengan panjang kira-kira 10 cm pada lubang out filter yang sudah dilas dengan kondensor. 10. Kemudian las pipa kapiler dengan evaporator.

(55) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 37 11. Kemudian las pipa tekan kompresor dengan kondensor. Gambar 3.25 Pengelasan antara kompresor dengan kondensor. 12. Sambungkan pipa penghubung antara pipa hisap (2) kompresor dengan evaporator dan dilas. Gambar 3.26 Pengelasan antara kompresor dengan evaporator.

(56) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 38 13. Setelah itu, las pentil dengan pipa hisap (1) kompresor seperti Gambar 3.27 Gambar 3.27 Pengelasan antara kompresor dengan pentil. 14. Pemasangan alat ukur tekanan untuk high pressure dipasang diantara kompresor-kondensor dan diantara kondensor-filter, sedangkan untuk low pressure diantara kompresor-evaporator dan diantara evaporator-pipa kapiler. Pemasangan dilas pada sambungan yang sudah dipersiapkan untuk sambungan alat ukur. 15. Pasang thermostat pada showcase, dan juga kabel yang terhubung antara thermostat dengan kompresor. 16. Sehingga alat yang selesai menjadi seperti Gambar 3.28.

(57) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 39 Gambar 3.28 Showcase yang sudah jadi. 3.1.4 Proses Pemvakuman Agar showcase dapat digunakan, perlu dilakukan dan dibutuhkan beberapa proses, yaitu proses pemetilan dan pemvakuman. Langkah-langkah tersebut yaitu : a. Pengisian Metil Pemberian metil pada pipa kapiler yang telah dipasang / dilas pada evaporator, dengan cara yaitu : 1. Hidupkan kompresor dan tutup pentil tersebut. 2. Kemudian tuang metil kira-kira 1 tutup botol metil. 3. Berikan 1 tutup botol metil tersebut pada ujung pipa kapiler, yang kemudian akan dihisap oleh pipa kapiler tersebut untuk membersihkan atau memastikan bahwa tidak ada kotoran yang tersumbat di dalam pipa kapiler. 4. Matikan kompresor dan las ujung pipa kapiler pada lubang out filter.

(58) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 40 b. Pemvakuman Merupakan proses untuk menghilangkan udara yang terjebak dalam rangkaian, dengan cara : 1. Persiapkan charging manifold terlebih dahulu, dengan 1 selang yang berwarna biru (low pressure), yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang dopnya, dan 1 selang berwarna merah ( high pressure ), yang dipasang pada tabung freon. 2. Pada saat pemvakuman, kran charging manifold terbuka, dan kran tabung freon tertutup. 3. Kemudian nyalakan kompresor, dan secara otomatis udara yang terjebak dalam rangkaian akan keluar lewat potongan pipa kapiler pada yang telah dilas dengan lubang out filter. 4. Pastikan bahwa udara yang terjebak telah habis dengan cara menggunakan korek api yang telah dinyalakan dan ditaruh di depan ujung potongan pipa kapiler. 5. Selain itu juga, pada jarum pressure gauge akan menunjukan angka yang negatif ( secara maksimal ). 6. Setelah itu las ujung potongan pipa kapiler tersebut.

(59) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 3.1.5 41 Proses Pengisian Refrigeran Setelah selesai pemetilan dan pemvakuman proses terakhir pembuatan alat adalah pengisian refrigeran. Pengisian refrigeran dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : a. Buka pentil yang sudah terpasang di pipa hisap kompresor, dan hubungkan dengan 1 selang yang berwarna biru (low pressure), yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang dopnya, dan 1 selang berwarna merah ( high pressure ), yang dipasang pada tabung yang berisi freon. b. Pada kondisi ini kran pada tabung refrigeran masih dalam keadaan tertutup. c. Putar kran pada tabung refrigeran secara perlahan sambil menghidupkan kompresor sehingga tekanan pada charging manifold naik. d. Tunggu hingga tekanan yang ditunjukkan charging manifold pada tekanan 10 psig. e. Setelah tekanan tercapai tutup kran pada tabung refrigeran dan tutup pentil yang terpasang di kompresor. f. Setelah itu matikan kompresor dan proses pengisian refrigeran selesai.

(60) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1 Obyek yang Diteliti Obyek yang diteliti adalah mesin showcase. Gambar 4.1 memperlihatkan mesin showcase yang dijadikan obyek penelitian. Gambar 4.1 Mesin showcase 42

(61) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 4.2 Skematik Alat Penelitian Skematik mesin showcase yang diteliti tersaji pada Gambar 4.2 (a) (b) Gambar 4.2 Skematik alat penelitian showcase Pada Gambar 4.2 Menunjukkan skematik penelitian dari showcase dimana : 43

(62) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Titik 1 : Posisi termokopel sebelum masuk kompresor. Titik 3 : Posisi termokopel sebelum masuk pipa kapiler Titik A : Posisi alat ukur tekanan sebelum kompresor Titik B : Posisi alat ukur tekanan setelah kompresor 44 4.3 Alat Bantu penelitian a. Termometer dan Termokopel Termometer berfungsi untuk mengukur suhu atau temperatur pada saat pengujian. Termokopel berfungsi sebagai sensor suhu yang digunakan untuk mengubah perbedaan suhu menjadi perubahan tegangan.. b. Stopwatch Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan dalam pengujian. c. Gelas ukur Gelas ukur digunakan untuk menentukan banyaknya air yang di masukkan kedalam botol untuk diuji. d. Pemanas air Pemanas air digunakan untuk mengkalibrasi termometer yang akan digunakan untuk pengujian. Kalibrasi bertujuan agar data yang didapat sesuai. 4.4 Alur Penelitian Proses penelitian berlangsung selama 5 jam per hari, dan berlangsung selama 5 kali. Setelah selesai 5 kali percobaan showcase diganti refrigeran dan diuji kembali selama 5 jam per hari selama 5 kali. Data yang keseluruhan yang terkumpul kemudian dirata- rata.

(63) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 45 4.5 Variasi penelitian Variasi penelitian adalah jenis refrigeran, yaitu R-134a dan R-600a. Untuk pertama showcase dialiri refrigeran R-134a dan diuji sebanyak 5 kali dalam 5 hari. Kemudian refrigeran diganti denga R-600a diuji dengan cara yang sama. 4.6 Cara mendapatkan data Sebelum mengambil data pastikan bahwa termometer sudah dikalibrasi. Selanjutnya cara mendapatkan data melalui proses sebagai berikut : a. Mengecek kebocoran refrigeran pada showcase, jika tekanan high pressure dan low pressure turun sampai 0 psi berarti bocor dan harus diisi refigeran lagi. b. Mengisi botol kemasan 500 ml dengan air dan ditaruh di ruang pendinginan showcase. c. Memasang kabel termokopel di ruang pendinginan, evaporator, kondensor, pipa masuk kompresor, pipa keluar kondensor,dan dalam botol uji. d. Setelah tahap a,b, dan c selesai hidupkan showcase. e. Yang perlu dicatat dalam pengambilan data yaitu : T1 : Suhu refrigeran saat masuk kompresor, ( °C) T3 : Suhu refrigeran di kondensor, ( °C) P1 : Tekanan refrigeran masuk kompresor, Bar P2 ; Tekanan refrigeran keluar kompresor, Bar Proses pengambilan data diukur tiap 30 menit. Pengambilan data berhenti setelah 5 jam pengambilan data.

(64) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 46 4.7 Cara mengolah data Prosedur mengolah data sebagai berikut : a. Data yang diperoleh dari penelitian dibuat tabel dan grafik agar mempermudah pemahaman mengenai siklus kompresi uap dari R-600a dan R134a. b. Data mentah yang didapat digunakan untuk mencari entalpi dari ph diagram. Gambar 4.3 Contoh penggunaan ph diagram untuk mencari entalpi. c. Setelah entalpi diketahui entalpi digunakan untuk mengetahui karakteristik dari showcase dengan cara menghitung kalor yang dilepas oleh kondensor, kalor yang diserap evaporator, kerja yang dilakukan kompresor, COP, dan efisiensi dari mesin showcase tersebut. 4.8 Cara mendapatkan kesimpulan

(65) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 47 Pengambilan kesimpulan didapatkan dari pengolahan data, dan tidak terlepas dari tujuan penelitian yang telah dibuat di Bab I. Tujuan penelitian harus terjawab pada kesimpulan.

(66) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB V HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN 5.1. Hasil Penelitian a. Nilai Tekanan Hasil penelitian untuk nilai tekanan masuk kompresor dan keluar kompresor yang di untuk R-134a dan R-600a disajikan pada Tabel 5.1. Tabel 5.1 Nilai tekanan masuk dan keluar kompresor R-134a dan R-600 No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 R-134a Tekanan ( bar ) P1 P2 1,6 11,3 1,7 11,8 1,7 12,1 1,7 11,9 1,7 11,9 1,7 12,4 1,7 11,6 1,7 11,7 1,7 11,7 1,7 11,6 R-600a Tekanan ( bar ) P1 P2 1,2 6,0 1,3 6,2 1,3 6,2 1,3 6,2 1,3 6,2 1,3 6,4 1,3 6,3 1,3 6,4 1,3 6,4 1,3 6,5 b. Nilai Suhu Masuk Kompresor dan Keluar Kompresor Hasil penelitian untuk nilai suhu masuk kompresor dan keluar kompresor untuk R-134a dan R-600a disajikan pada Tabel 5.2. 48

(67) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 49 Tabel 5.2 Nilai suhu masuk kompresor dan keluar kompresor No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 R-134a Suhu (°C) T1 T2 18,1 87 17 88 16,7 85 85 17,7 82 15,7 86 17,3 82 17,2 85 18,1 86 17,5 87 17,5 R-600a Suhu (°C) T1 T2 14,5 61 8,8 56 9,4 56 12,4 61 11,6 60 10,2 58 9,3 55 10,3 58 11,9 59 10,3 58 c. Nilai Suhu Masuk Pipa Kapiler dan Keluar Pipa Kapiler Hasil penelitian untuk nilai suhu masuk pipa kapiler dan keluar pipa kapiler untuk R-134a dan R-600a disajikan pada Tabel 5.3. Tabel 5.3 Nilai suhu masuk pipa kapiler dan keluar pipa kapiler No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 R-134a Suhu (°C) T3 T4 -17 42 -17 44,1 -17 44,3 -17 43,8 -17 45,4 -17 45,6 -17 44,4 -17 43,6 -17 44,4 -17 44 R-600a Suhu (°C) T3 T4 41,7 -9 43,4 -9 44,1 -9 43,3 -9 43,5 -9 44,9 -9 44,9 -9 45,2 -9 44,8 -9 45,2 -9

(68) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 50 d. Nilai Suhu Evaporator dan Kondensor Hasil penelitian untuk nilai suhu evaporator dan kondensor untuk R-134a dan R600a disajikan pada Tabel 5.4. Tabel 5.4 Nilai suhu evaporator dan kondensor No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 R-134a Suhu (°C) T5 T6 -17 45 -17 45 -17 45 -17 45 -17 45 -17 45 -17 45 -17 45 -17 45 -17 45 R-600a Suhu (°C) T5 T6 -9 43 -9 45 -9 45 -9 44 -9 44 -9 45 -9 46 -9 45 -9 45 -9 46 e. Nilai Entalpi Nilai entalpi pada tiap titik pengambilan data disajikan pada Tabel 5.5. Nilai entalpi yang disajikan mulai dari menit ke 30 sampai menit ke 300, dengan refrigeran R-134a dan R-600a. Tabel 5.5 Nilai Entalpi No R-134a Entalpi (kJ/kg) t ( menit) R-600a Entalpi (kJ/kg) h1 h2 h3 h4 h1 h2 h3 h4 1 30 417 469 260 260 575 649 301 301 2 60 418 468 262 262 573 640 302 302

(69) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 51 Lanjutan Tabel 5.5 Nilai Entalpi No t ( menit) R-134a R-600a Entalpi (kJ/kg) Entalpi (kJ/kg) h1 h2 h3 h4 h1 h2 h3 h4 3 90 417 464 262 262 573 639 302 302 4 120 418 461 262 262 574 649 304 304 5 150 417 462 263 263 575 640 302 302 6 180 418 469 262 262 575 640 305 305 7 210 417 462 262 262 572 638 305 305 8 240 418 464 261 261 571 638 302 302 9 270 418 464 261 261 571 638 302 302 10 300 418 466 261 261 571 638 302 302 5.2 Perhitungan a. Perhitungan energi kalor yang diserap evaporator (Qin) Jumlah energi kalor yang diserap evaporator dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.3) yaitu Qin = h1 – h4, kJ/kg. Sebagai contoh perhitungan untuk Qin diambil data pada menit ke 270 dengan refrigeran R-134a ( data nilai entalpi untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.5). Qin = h1 – h4 (kJ/kg) = ( 418-261) kJ/kg = 157 kJ/kg

(70) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 52 Tabel 5.6 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 R-134a Entalpi (kJ/kg) h1 h4 417 260 418 262 417 262 418 262 417 263 418 262 417 262 418 261 418 261 418 261 Qin (kJ/kg) 157 156 155 156 154 156 155 157 157 157 R-600a Entalpi (kJ/kg) h1 h4 575 573 573 574 575 575 572 571 571 571 Qin (kJ/kg) 301 302 302 304 302 305 305 302 302 302 274 271 271 270 273 270 267 269 269 269 Dari Tabel 5.6 Laju aliran kalor yang diserap evaporator dapat disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5.1 untuk refrigeran R-134a dan Gambar 5.2 untuk refrigeran R-600a. 175 Qin, kJ/kg 150 125 Qin = 0,003t + 155,4 100 75 50 25 0 0 50 100 150 200 250 300 t, menit Gambar 5.1 Laju aliran yang diserap evaporator dengan R-134a 350

(71) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 53 300 250 Qin = -0,016t + 273 Qin, kJ/kg 200 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.2 Laju aliran yang diserap evaporator dengan R-600a b. Perhitungan energi kalor yang dilepas kondensor (Qout) Jumlah energi kalor yang dilepas kondensor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.2) yaitu Qout = h2 – h3, kJ/kg. Sebagai contoh perhitungan untuk Qin diambil data pada menit ke 270 dengan refrigeran R-134a ( data nilai entalpi untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.5). Qout = h2 – h3 (kJ/kg) = ( 464-261) kJ/kg = 203 kJ/kg

(72) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 54 Tabel 5.7 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 R-134a Entalpi (kJ/kg) Qout (kJ/kg) h2 h3 469 260 209 468 262 206 464 262 202 461 262 199 462 263 199 469 262 207 462 262 200 464 261 203 464 261 203 466 261 205 R-600a Entalpi (kJ/kg) Qout (kJ/kg) h2 h3 348 649 301 338 640 302 337 639 302 345 649 304 338 640 302 335 640 305 333 638 305 336 638 302 336 638 302 336 638 302 Dari Tabel 5.7 Laju aliran kalor yang dilepas kondensor dapat dibuat dan disajikan dalam bentuk grafik dan hasilnya seperti terlihat pada Gambar 5.3 untuk Qout, kJ/kg refrigeran R-134a dan Gambar 5.4 untukrefrigeran R-600a. 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 Qout = -0,008t + 204,6 0 50 100 150 200 250 300 t, menit Gambar 5.3 Laju aliran yang dilepas kondensor dengan R-134a 350

(73) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 55 400 350 Qout, kJ/kg 300 Qout = -0,033t + 343,7 250 200 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.4 Laju aliran yang dilepas kondensor dengan R-600a c. Kerja kompresor (Win) Kerja kompresor (Win) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan ( 2.1 ) yaitu Win = h2– h1, kJ/kg. Sebagai contoh perhitungan untuk (Win) diambil data pada menit ke 270 dengan refrigeran R-134a ( data nilai entalpi untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.5). Win = h2 – h1 (kJ/kg) = (464-418) kJ/kg = 46 kJ/kg

(74) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 56 Tabel 5.8 Nilai kerja kompresor No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 R-134a Entalpi (kJ/kg) h1 h2 417 469 418 468 417 464 418 461 417 462 418 469 417 462 418 464 418 464 418 466 R-600a Entalpi (kJ/kg) h1 h2 Win (kJ/kg) 52 50 47 43 45 51 45 46 46 48 575 573 573 574 575 575 572 571 571 571 Win (kJ/kg) 74 67 66 75 65 65 66 67 67 67 649 640 639 649 640 640 638 638 638 638 Dari Tabel 5.8 Kerja kompresor dapat disajikan dalam bentuk grafik dan hasilnya seperti terlihat pada Gambar 5.5 untuk refrigeran R-134a dan Gambar 5.6 untuk refrigeran R-600a. Win, kJ/kg 100 75 50 Win = -0,011t + 49,2 25 0 0 50 100 150 200 250 300 t, menit Gambar 5.5 Kerja yang dilakukan kompresor dengan R-134a 350

(75) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 57 100 Win = -0,017t+ 70,73 Win, kJ/kg 75 50 25 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.6 Kerja yang dilakukan kompresor dengan R-600a d. Koefisien prestasi aktual (COPaktual) Koefisien prestasi aktual (COPaktual) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan ( 2.4 ) yaitu COPaktual = Qin/Win = (h1-h4) / (h2-h1). Sebagai contoh perhitungan untuk (COPaktual) diambil data pada menit ke 270 dengan refrigeran R-134a ( data nilai entalpi untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5. 5). COPaktual = Qin/Win = (h1-h4) / (h2-h1) COPaktual = ( 157/46) = (418-464)/(418-461) = 3,41

(76) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 58 Tabel 5.9 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Qin (kJ/kg) 157 156 155 156 154 156 155 157 157 157 R-134a Win COPAktual (kJ/kg) 52 3,02 50 3,12 47 3,30 43 3,63 45 3,42 51 3,06 45 3,44 46 3,41 46 3,41 48 3,27 Qin (kJ/kg) 274 271 271 270 273 270 267 269 269 269 R-600a Win COPAktual (kJ/kg) 3,70 74 4,04 67 4,11 66 3,60 75 4,20 65 4,15 65 4,05 66 4,01 67 4,01 67 4,01 67 Dari Tabel 5.9 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) dapat disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5.7 untuk refrigeran R-134a dan Gambar 5.8 untukrefrigeran R-600a. COPaktual, kJ/kg 4,00 3,00 COPaktual = 0,0001t + 3,176 2,00 1,00 0,00 0 50 100 150 200 250 300 t, menit Gambar 5.7 Koefisien prestasi aktual showcase dengan R-134a 350

(77) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 59 5 COPaktual,kJ/kg 4 3 COPaktual = 0,0001t + 3,875 2 1 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.8 Koefisien prestasi aktual showcase dengan R-600a e. Koefisien prestasi ideal (COPideal) Koefisien prestasi ideal (COPideal) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan ( 2.5 ) yaitu COPideal = (273,15 + Te ) / (Tc - Te ). Sebagai contoh perhitungan untuk (COPideal) diambil data pada menit ke 270 dengan refrigeran R-134a ( data nilai suhu untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.4). COPideal = (273,15 + Te ) / (Tc - Te ) = (273,15 + (-17))/(45-(-17)) = 4,13

(78) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 60 Tabel 5.10 Koefisien prestasi ideal (COPideal) No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 R-134a Suhu (°C) COPIdeal T5 T6 -17 45 4,13 -17 45 4,13 -17 45 4,13 -17 45 4,13 -17 45 4,13 -17 45 4,13 -17 45 4,13 -17 45 4,13 -17 45 4,13 -17 45 4,13 R-600a Suhu (°C) COPIdeal T5 T6 5,08 -9 43 4,50 -9 47 4,89 -9 45 4,98 -9 44 4,98 -9 44 4,89 -9 45 4,80 -9 46 4,89 -9 45 4,89 -9 45 4,80 -9 46 Dari Tabel 5.10 Koefisien prestasi ideal (COPideal) dapat dibuat dan disajikan dalam bentuk grafik dan hasilnya seperti terlihat pada Gambar 5.9 untuk refrigeran R-134a dan Gambar 5.10 untuk refrigeran R-600a. 5 COPideal,kJ/kg 4 3 COPideal = 4,13 2 1 0 0 50 100 150 200 250 300 t, menit Gambar 5.9 Koefisien prestasi ideal showcase dengan R-134a 350

(79) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 61 5 COPideal,kJ/kg 4 COPideal = -8.10-5t + 4,884 3 2 1 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.10 Koefisien prestasi ideal showcase dengan R-600a g. Efisiensi showcase (%) Efisiensi showcase dapat dihitung dengan dengan menggunakan persamaan ( 2.6 ) yaitu Efisiensi = COPaktual / COPideal. Sebagai contoh perhitungan untuk efisiensi showcase pada menit ke 270 dengan refrigeran R-134a (data nilai COP untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.9 dan 5.10). Efisiensi = ( COPaktual / COPideal ) x 100 % = 3,41 / 4,13 = 82,57 %

(80) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 62 Tabel 5. 11 Perhitungan efisiensi showcase No t ( menit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 COPaktual 3,02 3,12 3,3 3,63 3,42 3,06 3,44 3,41 3,41 3,27 R-134a COPIdeal 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 η (%) COPaktual 73,12 3,7 75,54 4,04 79,90 4,11 87,89 3,6 82,81 4,2 74,09 4,15 83,29 4,05 82,57 4,01 82,57 4,01 79,18 4,01 R-600a COPIdeal 5,08 4,5 4,89 4,98 4,98 4,89 4,8 4,89 4,89 4,8 η (%) 72,83 89,78 84,05 72,29 84,34 84,87 84,38 82,00 82,00 83,54 Dari Tabel 5.11 Efisiensi showcase dapat disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5.11 untuk refrigeran R-134a dan Gambar 5.12 untuk refrigeran R-600a. 100 η (%) 80 η = 0,019t + 76,94 60 40 20 0 0 50 100 150 200 250 300 t, menit Gambar 5.11 Efisiensi showcase dengan R-134a 350

(81) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 63 100 η (%) 80 η = 0,013t + 79,72 60 40 20 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.12 Efisiensi showcase dengan R-600a 5.2 Pembahasan Hasil penelitian untuk energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit disajikan pada Gambar 5.1 dan Gambar 5.2. Jika energi kalor yang diserap evaporator Qin dinyatakan terhadap waktu t maka akan didapat persamaan sebagai berikut : Qin = 0,003t + 155,4 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-134a). Qin = -0,016t + 273 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-600a). Pada gambar 5.13 menunjukkan grafik perbandingan antara R-134 dan R-600a pada proses penyerapan kalor di evaporator. Nilai kalor yang diserap evaporator R-600a lebih tinggi dibanding R-134a dengan selisih keduanya 112 kJ/kg sampai 117 kJ/kg.

(82) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 64 300 Qin, kJ/kg 250 200 150 R-134a 100 R-600a 50 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.13 Energi kalor yang diserap evaporator R-134a dan R-600a R-600a kalor yang diserap 269 kJ/kg -274 kJ/kg lebih unggul dari R-134a dengan kalor yang diserap 154 kJ/kg - 157 kJ/kg karena entalpi pada titik 4 di R600a lebih tinggi yaitu 301 kJ/kg -304 dibanding R-134 yang hanya memiliki 260 kJ/kg - 263 kJ/kg dan entalpi pada titik 1 di R-600a lebih tinggi yaitu 571 kJ/kg 575 kJ/kg dibanding R-134 yang hanya memiliki 417 kJ/kg - 418 kJ/kg. (nilai entalpi dan nilai kalor yang diserap dapat dilihat di Tabel 5.6) Hasil penelitian untuk energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit disajikan pada Gambar 5.3 dan Gambar 5.4. Jika energi kalor yang dilepas kondensor Qout dinyatakan terhadap waktu t maka akan didapat persamaan sebagai berikut : Qout = -0,008t + 204,6 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-134a). Qout = -0,033t + 343,7 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-600a). Nilai kalor yang

(83) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 65 dilepas kondensor R-600a lebih tinggi dibanding R-134a dengan selisih keduanya 131 kJ/kg sampai 136 kJ/kg. 400 350 Qout,kJ/kg 300 250 200 R-134a 150 R-600a 100 50 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.14 Energi Kalor yang dilepas kondensor R-134a dan R-600a R-600a dengan kalor yang dilepas kondensor 333 kJ/kg - 348 kJ/kg lebih unggul dari R-134a dengan kalor yang dilepas kondensor 200 kJ/kg - 209 kJ/kg karena entalpi pada titik 3 di R-600a lebih tinggi yaitu 301 kJ/kg -305 dibanding R-134 yang hanya memiliki 260 kJ/kg - 263 kJ/kg dan entalpi pada titik 2 di R-600a lebih tinggi yaitu 638 kJ/kg - 648 kJ/kg dibanding R-134 yang hanya memiliki 461 kJ/kg - 469 kJ/kg. (nilai entalpi dan nilai kalor yang dilepas dapat dilihat di Tabel 5.7). Pada ph diagram proses pendinginan lanjut kurang karena kondensor kurang panjang sehingga lebih baik jika kondensor lebih panjang dari 6 m sehingga pendinginan lanjut maksimal. Hasil penelitian untuk kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit disajikan pada Gambar

(84) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 66 5.5 dan Gambar 5.6. Jika kerja yang dilakukan kompresor Win dinyatakan terhadap waktu t maka akan didapat persamaan sebagai berikut : Win = -0,011t + 49,2 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-134a). Win = -0,017t+ 70,73 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-600a). Nilai kerja kompresor R600a lebih tinggi dibanding R-134a dengan selisih keduanya 19 kJ/kg sampai 32 kJ/kg. 80 70 Win, kJ/kg 60 50 40 R-134a 30 R-600a 20 10 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.15 Kerja kompresor R-134a dan R-600a R-600a dengan nilai kerja kompresor 65 kJ/kg - 75 kJ/kg lebih unggul dari R134a dengan nilai kerja kompresor 43 kJ/kg - 52 kJ/kg karena entalpi pada titik 1 di R-600a lebih tinggi yaitu 571 kJ/kg - 575 dibanding R-134 yang hanya memiliki 417 kJ/kg - 418 kJ/kg dan entalpi pada titik 2 di R-600a lebih tinggi yaitu 638 kJ/kg - 648 kJ/kg dibanding R-134 yang hanya memiliki 461 kJ/kg 469 kJ/kg. (nilai entalpi dan kerja kompresor dapat dilihat di Tabel 5.8)

(85) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 67 Hasil penelitian untuk koefisien prestasi aktual pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit disajikan pada Gambar 5.7 dan Gambar 5.8. Jika koefisien prestasi aktual COPaktual dinyatakan terhadap waktu t maka akan didapat persamaan sebagai berikut : COPaktual = 0,000t + 3,176 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-134a). COPaktual = 0,000t + 3,875 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-600a). Gambar 5.16 menunjukkan koefisien performa aktual perbandingan R-134a dengan R-600a. 5 COPaktual 4 3 R-134a 2 R-600a 1 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.16 Koefisien prestasi aktual R-134a dan R-600a R-600a dengan koefisien prestasi aktual 3,6 - 4,15 lebih unggul dari R-134a dengan koefisien prestasi aktual 3,02 - 3,63 karena kalor yang diserap di R-600a lebih tinggi yaitu 267 kJ/kg – 274 kJ/kg dibanding R-134 yang hanya memiliki 154 kJ/kg - 157 kJ/kg dan kerja kompresor di R-600a lebih tinggi yaitu 65 kJ/kg

(86) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 68 – 75 kJ/kg dibanding R-134 yang hanya memiliki 43 kJ/kg - 52 kJ/kg. (nilai koefisien prestasi aktual dapat dilihat di Tabel 5.9) Hasil penelitian untuk koefisien prestasi ideal pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit disajikan pada Gambar 5.9 dan Gambar 5.10. Jika koefisien prestasi ideal COPideal dinyatakan terhadap waktu t maka akan didapat persamaan sebagai berikut : COPideal = 4,13 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-134a). COPideal = -8.10-5t + 4,884 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-600a). Gambar 5.17 menunjukkan koefisien performa ideal perbandingan R134a dengan R-600a 6 COPideal 5 4 3 R-134a 2 R-600a 1 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.17 Koefisien prestasi ideal R-134a dan R-600a R-600a dengan koefisien prestasi ideal 4,5 - 5,08 lebih unggul dari R-134a dengan koefisien prestasi ideal 4,13 karena suhu evaporator di R-600a lebih tinggi yaitu -9 dibanding R-134 yang mencapai -17 dan suhu kondensor di R-600a

(87) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 69 lebih tinggi yaitu 43°C - 47°C dibanding R-134 yang hanya memiliki 45°C. (nilai suhu dan nilai koefisien ideal dapat dilihat di Tabel 5.4 dan Tabel 5.10) Hasil penelitian untuk efisiensi showcase pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit disajikan pada Gambar 5.11 dan Gambar 5.12. Jika efisiensi showcase ṁ dinyatakan terhadap waktu t maka akan didapat persamaan sebagai berikut : η = 0,019t + 76,94 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-134a). η = 0,013t + 79,72 ( berlaku untuk kondisi waktu t = 30 menit sampai t=300 menit dengan refrigeran R-600a). Gambar 5.18 menunjukkan efisiensi showcase perbandingan R-134a dengan R600a 100 90 80 η, (%) 70 60 50 R-134a 40 R-600a 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 300 350 t, menit Gambar 5.18 Efisiensi showcase R-134a dan R-600a

(88) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 70 Efisiensi R-600a lebih tinggi dari R-134a karena koefisien prestasi ideal dan koefisien prestasi aktual lebih tinggi R-600a. Gambar 5.21 membuktikan bahwa R-600 lebih efisien 1% -15 % dibandingkan dengan R-134a.

(89) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Hasil penelitian yang telah dilakukan untuk mengetahui karakteristik showcase dengan freon R-134a dan R-600a memberikan beberapa kesimpulan : a. Showcase sudah berhasil dibuat dan bekerja dengan baik. b. Untuk R-134a : Energi kalor yang diserap evaporator pada saat t = 300 menit sebesar 156,3 kJ/kg, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit Qin dapat dinyatakan dengan persamaan Qin = 0,003t + 155,4, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300. Untuk R-600a : Energi kalor yang diserap evaporator pada saat t = 300 menit sebesar 268,2 kJ/kg, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit Qin dapat dinyatakan dengan persamaan Qin = -0,016t + 273, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300 c. Untuk R-134a : Energi kalor yang dilepas kondensor pada saat t = 300 menit sebesar 204,6 kJ/kg, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit Qout dapat dinyatakan dengan persamaan Qout = -0,008t + 204,6, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300 Untuk R-600a : Energi kalor yang dilepas pada saat t = 300 menit sebesar 333,7 kJ/kg, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit Qout dapat dinyatakan dengan persamaan Qout = -0,033t + 343,7, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300 d. Untuk R-134a : Kerja yang dilakukan kompresor pada saat t = 300 menit sebesar 45,9 kJ/kg, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit Win dapat dinyatakan dengan persamaan Win = -0,011t + 49,2, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300 71

(90) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 72 Untuk R-600a : Kerja yang dilakukan kompresor pada saat t = 300 menit sebesar 65,63 kJ/kg, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit Win dapat dinyatakan dengan persamaan Win = -0,017t+ 70,73, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300. e. Untuk R-134a : Koefisien prestasi aktual showcase pada saat t = 300 menit sebesar 3,20, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit COPaktual dapat dinyatakan dengan persamaan COPaktual = 0,0001t + 3,176, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300. Untuk R-600a : koefisien prestasi aktual showcase pada saat t = 300 menit sebesar 3,90. untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit COPaktual dapat dinyatakan dengan persamaan COPaktual = 0,0001t + 3,875, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300. f. Untuk R-134a : Koefisien prestasi ideal showcase pada saat t = 300 menit sebesar 4,13, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit COPideal dapat dinyatakan dengan persamaan COPideal = 4,13, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300.. Untuk R-600a : Koefisien prestasi ideal showcase pada saat t = 300 menit sebesar 4,88, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit COPideal dapat dinyatakan dengan persamaan COPideal = -8.10-5t + 4,884, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300. g. Untuk R-134a : Efisiensi showcase pada saat kondisi t = 300 menit sebesar 82,64 %, untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit η dapat dinyatakan dengan persamaan η = 0,019t + 76,94, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300. Untuk R600a : Efisiensi showcase pada saat kondisi t = 300 menit sebesar 83,62 % ,

(91) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 73 untuk saat t = 30 menit sampai t = 300 menit η dapat dinyatakan dengan persamaan η = 0,013t + 79,72, berlaku untuk 30 ≤ t ≤ 300. 6.2 Saran Dari proses penelitian yang telah dilakukan untuk mengetahui karakteristik showcase dengan freon R-134a dan R-600a, ada beberapa saran yang dapat dikemukakan : a. Pada ph diagram hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pendinginan lanjut ternyata kurang panjang sehingga lebih baik jika kondensor pada showcase lebih panjang dari kondensor yang digunakan pada penelitian ini. b. Pada ruang pendinginan showcase lebih baik jika menggunakan isolator seutuhnya sehingga proses pendinginan lebih ideal c. Jika pipa tembaga penghubung komponen seperti : kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator tidak diberi penutup lebih baik jika diberi penutup agar tidak terkena suhu di luar sistem, pipa penghubung tersebut ternyata mempengaruhi proses pendinginan d. Setelah mengetahui hasil penelitian ini bahwa R-600a lebih unggul dari R-134a untuk performa mesin showcase lebih baik jika menggunakan R-600a sebagai pengganti R-134a.

(92) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 74 DAFTAR PUSTAKA Anwar K, 2010. Efek Beban Pendinginan Terhadap Performa Mesin Pendingin, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tadulako Palu Sulawesi Tengah. Buntarto, 2009. Servis dan reparasi AC ( mobil dan ruangan). Yogyakarta: Graha Ilmu. Djojodihardjo, H. 1987. Termodinamika Teknik: Aplikasi Dan Termodinamika Statistik. Jakarta: Gramedia. Handoko, K. 1981. Teknik Lemari Es. Jakarta: Penerbit P.T. Ichtiar Baru. Indriyanto, A.W. 2013. Karakteristik Mesin Kulkas dengan Panjang Pipa Kapiler 175 cm. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma. Kulshrestha, K, S. Buku Teks Termodinamika Terpakai, Teknik Uap dan Panas, Terj. Budihardjo dkk, Jakarta: 1989 Leo, L.P. 2013. Mesin Pendingin Air dengan Siklus Kompresi Uap. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma Saranamesin. 2014. Display Showcase. Diperoleh 8 Mei 2014, http://saranamesin.com/display-cooler-expo-230 Sumanto, 2004. Dasar-dasar Mesin Pendingin. Yogyakarta: Andi Offset. Willis, G.R. 2013. Prestasi Kerja Refrigeran R22 dengan R134a pada Mesin Pendingin, Jurnal Teknik Mesin dari

(93) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI LAMPIRAN P-h diagram menit ke-30 refrigeran R-134a P-h diagram menit ke-60 refrigeran R-134a 75

(94) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI P-h diagram menit ke-90 refrigeran R-134a P-h diagram menit ke-120 refrigeran R-134a 76

(95) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI P-h diagram menit ke-150 refrigeran R-134a P-h diagram menit ke-180 refrigeran R-134a 77

(96) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI P-h diagram menit ke-210 refrigeran R-134a P-h diagram menit ke-240 refrigeran R-134a 78

(97) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI P-h diagram menit ke-270 refrigeran R-134a P-h diagram menit ke-300 refrigeran R-134a 79

(98) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI P-h diagram menit ke-30 refrigeran R-600a P-h diagram menit ke-60 refrigeran R-600a 80

(99) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI P-h diagram menit ke-90 refrigeran R-600a P-h diagram menit ke-120 refrigeran R-600a 81

(100) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI P-h diagram menit ke-150 refrigeran R-600a P-h diagram menit ke-180 refrigeran R-600a 82

(101) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI P-h diagram menit ke-210 refrigeran R-600a P-h diagram menit ke-240 refrigeran R-600a 83

(102) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI P-h diagram menit ke-270 refrigeran R-600a P-h diagram menit ke-300 refrigeran R-600a 84

(103)

Dokumen baru

Tags

Dokumen yang terkait

KARAKTERISTIK ROTI TAWAR DENGAN SUBSTITUSI
1
9
11
PRAKTIK ENVIRONMENTAL DISCLOSURE DAN KAITANNYA DENGAN KARAKTERISTIK PERUSAHAAN
0
10
101
TUGAS AKHIR ANALISIS KARAKTERISTIK PEMBAKARAN DAN KARAKTERISTIK MEKANIS BIOBRIKET CAMPURAN BATUBARA LOKAL DAN AMPAS GARUT DENGAN VARIASI BAHAN PEREKAT.
0
0
20
PENDAHULUAN ANALISIS KARAKTERISTIK PEMBAKARAN DAN KARAKTERISTIK MEKANIS BIOBRIKET CAMPURAN BATUBARA LOKAL DAN AMPAS GARUT DENGAN VARIASI BAHAN PEREKAT.
0
0
6
Karakteristik showcase menggunakan refrigeran R-134a berdasarkan variasi kecepatan kipas pendingin kondensor.
19
202
106
STUDI EKSPERIMENTAL PERFORMA REFRIGERAN HIDROKARBON HCR-134 SEBAGAI PENGGANTI REFRIGERAN HALOKARBON R-134a PADA AC KENDARAAN DENGAN MENGGUNAKAN KOMPRESOR HERMETIK.
0
0
16
SK PEMBENTUKAN PANITIA KEGIATAN SHOWCASE 2011
0
0
1
HUBUNGAN KARAKTERISTIK PETANI DENGAN KOM
0
0
8
HUBUNGAN KARAKTERISTIK BIDAN DENGAN TING
0
0
9
PERBEDAAN KARAKTERISTIK LULUR DENGAN SED
0
0
12
HUBUNGAN KARAKTERISTIK DENGAN PERAN KADE
0
0
9
PERANCANGAN KENDALI PID DENGAN MODEL PROCESS REACTION CURVE PADA SHOWCASE JAMUR MERANG
0
0
10
PERBANDINGAN UNJUK KERJA FREON R-12 DAN R-134a TERHADAP VARIASI BEBAN PENDINGIN PADA SISTEM REFRIGERATOR 75 W
0
0
6
ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA KONDENSOR PADA SISTEM PENDINGIN (AIR CONDITIONING) YANG MENGGUNAKAN FREON R-134 a BERDASARKAN PADA VARIASI PUTARAN KIPAS PENDINGIN
0
0
7
PERBANDINGAN R-134a DAN R-502 SEBAGAI REFRIGERAN PRIMER PADA EFEKTIFITAS KERJA MESIN PENDINGIN DENGAN ETHYLENE GLYCOL SEBAGAI REFRIGERAN SEKUNDER SKRIPSI
0
1
145
Show more