COP dan efisiensi showcase dengan panjang pipa kapiler 250 cm dan daya kompresor 0,5 HP

Gratis

0
0
88
2 years ago
Preview
Full text

COP DAN EFISIENSI SHOWCASE DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 250 CM DAN DAYA KOMPRESOR 0,5 HP

  Data yang diambil dalam pengujian mesin showcase adalah nilai keluar tekanan refrigeran kompresor, suhu refrigeran masuk kompresor, nilai tekanan refrigeran masuk kondensor dan suhu refrigeran keluar kondensor. Hasil perhitungan dari mesin pendingin showcase berupa kerja kompresor(W ), kalor yang diserap evaporator (Q ), kalor yang dilepas kondensor (Q ), in in out COP aktual, COP ideal, dan Efisiensi ( ).

FINAL PROJECT

  Data yang diambil dalam pengujian mesin showcase adalah nilai keluar tekanan refrigeran kompresor, suhu refrigeran masuk kompresor, nilai tekanan refrigeran masuk kondensor dan suhu refrigeran keluar kondensor. Hasil perhitungan dari mesin pendingin showcase berupa kerja kompresor(W ), kalor yang diserap evaporator (Q ), kalor yang dilepas kondensor (Q ), in in out COP aktual, COP ideal, dan Efisiensi ( ).

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat yang diberikan dalam penyusunan Skripsi ini sehingga semuanya dapatberjalan dengan baik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang wajib terpenuhi oleh setiap mahasiswa untuk mendapatkan gelar sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Mesin,Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

DAFTAR ISI

  Termokopel dan (b). Penampil suhu digital 41 Gambar 4.4 Stopwatch 41 Gambar 4.5 Diagram Alur Pembuatan dan Penelitian mesin pendingin 42 Gambar 4.6 Penggunaan diagram P-h 45 Gambar 5.1 Grafik jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran 49 kalor yang diserap evaporatorGambar 5.2 50 Grafik jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor Gambar 5.3 Kerja persatuan massa refrigeran yang dilakukan 52 kompresor Gambar 5.4 Koefisien prestasi aktual showcase .

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

  Mesin yang sering showcase ditemui pada umumnya memiliki ciri-ciri pintu dan body transparan yang berfungsi untuk menampilkan isi didalam showcase, hal ini bertujuan agar produkyang dipajang dalam showcase dapat terlihat dari luar tanpa membukanya. Kondensor dan evaporator yang dipergunakan memiliki ukuran yang sama sesuai dengan kondensor dan evaporator yang dipergunakan pada showcase tersebut.

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Dasar Teori

2.1.1 Mesin Pendingin

  Mesin pendingin adalah suatu alat yang digunakan untuk mendinginkan atau peralatan yang berfungsi untuk memindahkan panas dari suatu tempat yangmemiliki temperatur rendah ke temperatur yang lebih tinggi. Dengan adanya aliran listrik, motor kompresor akan bekerja dengan menghisap gas refrigeran yang bersuhurendah dari saluran hisap.

2.2 Showcase

2.2.1 Fungsi Showcase

  Showcase adalah mesin pendingin dengan menggunakan prinsip penukar kalor, alat ini digunakan untuk mendinginkan minuman kemasan dengan bantuan blower yang berfungsi untuk mengalirkan uap dingin dari evaporator keseluruhruangan yang berisikan minuman kemasan. Perbedaan showcase dengan mesin pendingin yang lain di antaranya adalah penggunaan fan atau kipassebagai media penyalur udara dingin yang dihasilkan oleh evaporator, selanjutnya udara dingin yang di tiupkan oleh fan akan di sirkulasikan untuk mendinginkanminuman yang ada didalam showcase .

2.3 Bagian Utama mesin showcase

  Dalam mesin showcase, terdapat komponen-komponen utama yang berperan menjalankan sistem, komponen-komponen tersebut saling terkait dan menunjangsatu sama lain, Beberapa komponen tersebut antara lain: Kompresor Kompresor adalah suatu alat dalam mesin pendingin yang cara kerjanya dinamis atau bergerak. Faktor lain penggunaan kompresor hermatik ini pada mesin pendingin adalah motor dapat bekerja padakeadaan ideal, karena dalam satu wadah yang tertutup sehingga tidak ada debu atau kotoran yang dapat memasukinya.

d. Filter

  Pada sistem yang menggunakan katup- katup lain, pada saat kompressor akan mulai bekerja di dalam sistem telah adaperbedaan tekanan pada sisi tekanan tinggi dan rendah, tapi dengan memakai pipa kapiler pada saat kompresor tidak bekerja tekanan didalam sistem akan jadi samakarena pada pipa kapiler tidak terdapat alat penutup apa-apa, dengan demikian kompressor dapat bekerja lebih ringan. Refrigeran yang digunakan untuk showcase yang dibahas pada skripsi ini menggunakan refrigeran R134a, yang memiliki beberapa karakteristik yang baikyaitu tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan relatif stabil.

2.4 Siklus Kompresi Uap Showcase

  Dari sekian banyak jenis-jenis sistem refrigerasi, namun yang paling umum digunakan adalah refrigerasi dengan siklus kompresi uap. Komponen utama darisebuah siklus kompresi uap adalah kompresor, evaporator, kondensor, dan pipa kapiler.

4 Uap

  Di kondensor terjadi pertukaran kalor antara refrigeran dengan udara, kalor berpindah dari refrigeran ke udara yang adadi sekitar kondensor sehingga refrigeran mengembuan menjadi cair. Terjadi pelepasan kalor yang lebih besar dari pada yang dibutuhkan pada proses kondensasi, sehingga suhu refrigeran cair yang keluar dari kondensor lebih rendah dari suhupengembunan dan berada pada keadaan cair yang sangat dingin.

2.5 Perhitungan Untuk Karakteristik Showcase

  Dengan melihat siklus kompresi uap pada diagram P-h yang tersaji padaGambar 2.9, maka dapat dihitung besarnya : (a) kerja kompresor persatuan massa refrigeran (b) kalor yang dilepas persatuan massa refrigeran (c) kalor yang diserapevaporator persatuan massa refrigeran (d) COP mesin pendingin (e) COP ideal mesin pendingin (f) efisiensi mesin pendingin. Kerja kompresor persatuan massa.

1 Pada Persamaan (2.) :

  3 4 : nilai enthalpi refrigeran keluar evaporator dari , (kJ/kg) h 1 ...(2.3)Pada Persamaan (2.3) :Q in : kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran h 3 1 = h 4 1 = h in Besar kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran dapat dihitung dengan persamaan :Q : nilai enthalpi refrigeran keluar dari kondenser, (kJ/kg) c. 1 : nilai enthalpi refrigeran keluar dari kompresor, (kJ/kg) h 2 : kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa, (kJ/kg) h in W : nilai enthalpi refrigeran keluar dari katup ekspansi, (kJ/kg) COP aktual ( Coefficient Of Performance ) mesin pendingin adalah perbandingan antara kalor yang diserap evaporator dengan energi listrik yangdiperlukan untuk menggerakkan kompresor.

2.6 Tinjauan Pustaka

  Penelitian ini dengan bertujuan untuk menghemat penggunaan energi listrik, sebagai akibat penggunaanAC (AirConditioning) yang semakin meningkat dengan dilakukan modifikasi pada sistemAC tersebut dengan mengganti fungsi evaporator menjadi box cooled energi storage (CES). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan subcooling setelah kondensor menggunakan refrigeran musicool semakin kecil, mengakibatkan nilai dari ∆h (perubahan entalpi) akan semakin besar pula sehingga meningkatkan nilai unjuk kerja dari instalasi AC sedangkan pada penggunaan refrigeran hidrokarbon menunjukkan penggunaan yang lebih iritdan meningkatkan unjuk kerja AC dari pada refrigeran halokarbon.

BAB II I PEMBUATAN ALAT

3.1. Persiapan

3.1.1 Komponen mesin pendingin

  Gambar 3.2 Kondensor U Panjang pipa : 12 mDiameter pipa : 5 mmBahan pipa : BajaBahan sirip : BajaDiameter sirip : 2 mmJarak antar sirip : 4,5 mmJumlah sirip : 110 buahJumlah U : 10 U Gambar 3.3 Pipa kapiler Panjang pipa kapiler : 250 cmDiameter pipa kapiler : 0,028 inchiBahan pipa kapiler : Tembaga d. Penggunaan filter dengan 1 pipa untuk kondensor, dan 2 pipa untuk pipa kapiler yang berfungsi pada saat prosespemvakuman dan pembuangan freon.

3.2. Peralatan Pendukung Pembuatan Mesin Pendingin

  Thermostat Adalah alat yang digunakan untuk mengatur suhu evaporator pada suhu 11- 1,5°C. Pompa vakum :Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan refrigeran dari sistem pendinginan sehingga dapat menghilangkan gas- gas yang tidak terkondensasiseperti udara dan uap air.

3.3. Pembuatan Mesin Pendingin Showcase

3.3.1 Pembuatan Showcase

  Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan showcase yaitu : 1. Persiapkan kompresor dengan spesifikasi tenaga 0,5 HP, pasang dengan baut pada kerangka.

3. Terapkan kondensor pada bagian dinding belakang showcase

  Pasang thermostat pada kerangka showcase, dan juga kabel yang terhubung antara thermostat dengan kompresor. Terapkan juga potongan pipa kapiler dengan panjang kira-kira 10cm pada lubang out filter yang sudah dilas dengan kondensor.

3.3.2. Proses Pemvakuman

  Berikan 1 tutup botol metil tersebut pada ujung pipa kapiler, yang kemudian akan dihisap oleh pipa kapiler tersebut untuk membersihkan atau memastikanbahwa tidak ada kotoran yang tersumbat di dalam pipa kapiler. Persiapkan manifold terlebih dahulu, dengan 1 selang yang berwarna biru ( low pressure), yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang dopnya, dan 1 selangberwarna merah (high pressure), yang dipasang pada tabung freon.

3.3.3 Proses Pengisian Freon R134a

Untuk melakukan cara pengisian freon pada mesin showcase sesuai prosedur adalah sebagai berikut dan alat-alat yang diperlukan adalah:

1. Freon untuk Refrigerator R134a 2

  Kemudian pasang tang ampere pada salah satu kabel yang menuju overload kompresor dan biasanya angka menunjukan dibawah arus yang terdapat padabody kompresor, misalnya pada 0,70A sebelum di isi freon sekitar 0,4A. Setelah angka sudah menunjukkan 10psi dan pada tang ampere sudah menunjukan angka yang sesuai pada Spesifikasi pada mesin pendingin showcase tersebut misal 0,7A berarti freon telah selesai di isi dan tutup keran pada manifold.

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.

4.2. Skematik Alat Penelitian

Skematik mesin showcase yang diteliti tersaji pada Gambar 4.2 Kondensor filter 2 2 T

3 Pipa

  P1kapiler Kompresor 1 Evaporator T1 Gambar 4.2 Skematik showcase Keterangan alat pada Gambar 4.2. 1 )Termometer digital (T Termometer digital ini berfungsi mengukur suhu refrigeran masuk kompresor b.

2 Manifold gauge (P

Berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran keluar kompresor

4.3. Alat Bantu Penelitian

  Termokopel dan Penampil Suhu DigitalTermokopel berfungsi untuk mengukur perubahan suhu atau temperatur pada saat pengujian. Suhu yang diukur yaitu: suhu refrigeran masuk kompresor (T 1 ), suhu refrigeran keluar kondensor (T 3 ).

4.4. Alur Penelitian

  Diagram alur berikut merupakan tahap pembuatan mesin pendingin dan penelitiannya :Mulai Perancangan Mesin PendinginPersiapan Komponen-Komponen Mesin PendinginPenyambungan Komponen-Komponen Mesin Pendingin Pemvakuman Mesin PendinginPengisian Refrigeran R134a Tidak BaikUji Coba BaikPengambilan Data T ,T ,P ,P 1 3 1 2 Pengolahan Data W in , Q in , Q out , COP ideal , COP aktual, Efisiensi ( ) Pembahasan, Kesimpulan dan Saran. Gambar 4.5 Diagram Alur Pembuatan dan Penelitian mesin pendingin.

4.5. Cara Mendapatkan Data

  Pencatatan dalam pengambilan data yaitu : Buka kran pada pipa kapiler yang akan diuji, agar refrigerant dapat mengalir dalam system mesin pendingin. 1 : Suhu refrigeran saat masuk kompresor, °CT 3 : Suhu refrigeran saat keluar kondensor, °C P 1 : Tekanan refrigeran masuk kompresor, PsigP 2 : Tekanan refrigeran keluar kompresor, Psig Proses pengambilan data diukur setiap 20 menit dengan waktu selama 4 jam.

4.6. Cara Mengolah Data Dan Pembahasan

  ,T ,P ,P ) dan 1 3 1 2 Data yang diperoleh dari penelitian dimasukan dalam tabel (T kemudian menggambarkan siklus kompresi uap pada diagram P-h. 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 darishowcase tersebut.

4.7. Cara Mendapatkan Kesimpulan Dari pembahasan yang sudah dilakukan akan diperoleh suatu kesimpulan

Kesimpulan merupakan intisari dari pembahasan dan kesimpulan harus dapat menjawab tujuan penelitian.

BAB V HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN

5.1. Hasil Penelitian

  Dari penelitian yang telah dilakukan terhadap mesin showcase, diperoleh hasil nilai keluar tekanan refrigeran kompresor, suhu refrigeran masuk kompresor,tekanan refrigeran masuk kondensor dan suhu refrigeran keluar kondensor. 3 = Suhu refrigeran keluar kondensor (C) Tekanan yang dicantumkan dalam Tabel 5.1 adalah tekanan absolut.

5.2 Perhitungan a. Perhitungan energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator

  1 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3) yaitu Q in = h Sebagai contoh perhitungan untuk mencari nilai Q 1 h 10 200 438 248 190 11 220 438 248 19012 240 438 246 192 4 80 436 250 186 5 100 438 248 1906 120 438 244 194 7 140 436 248 1888 160 438 246 192 9 180 438 248 190 3 60 432 246 186 2 40 434 246 188 1 20 432 244 188 4 Q in(kJ/kg) h in diambil pada menit ke 200. Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2) yaitu Q out = h 2 Sebagai contoh perhitungan untuk mencari nilai Q out diambil pada menit ke 200.

40 W

  Koefisien prestasi aktual (COP aktual )Koefisien prestasi aktual (COP ) dapat dihitung dengan menggunakan aktual Persamaan ( 2.4 ) yaitu COP aktual = Q in /W in = (h 1 -h 4 )/(h 2 -h 1 ). Koefisien prestasi ideal (COP ideal )Koefisien prestasi ideal (COP ideal ) dapat dihitung dengan menggunakan ) dapat disajikan dalam bentuk 10 9 8 7 i deal 6 5 P 4 CO 3 2 1 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240t, menit Gambar 5.5 Koefisien prestasi ideal showcase f.

5.2 Pembahasan

  Dari Gambar 5.1, pada awal mulanampak bahwa energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran pada waktu t = 140 menit cenderung tidak tetap, namun pada waktu t =160 menithingga t = 220 menit energi kalor yang diserap evaporator mulai stabil dengan nilai Q in = 190 kJ/kg dan mengalami perubahan kembali dari waktu t = 220 menithingga waktu t = 240 menit. Namun pada waktu t = 160 sampai dengan t = 200 menit kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran denganhasil yang stabil dengan nilai W in = 50 kJ/kgHasil penelitian untuk koefisien prestasi aktual (COP aktual ) disajikan pada Tabel Hasil penelitian untuk koefisien prestasi ideal (COP ideal ) dapat disajikan pada Tabel 5.7 dan dalam bentuk grafik disajikan pada gambar 5.5.

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

  Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator pada waktu t = 20 menit sampai dengan t = 240 menit terletak pada 186 kJ/kg sampai 194 kJ/kg. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor pada waktu t = 20 menit sampai dengan t = 240 menit terletak pada 236 kJ/kg sampai 244 kJ/kg.

6.2 Saran

  Dari proses penelitian yang telah dilakukan, ada beberapa saran yang dapat dikemukakan :a.lebih baik jika diberi pengunci tutup showcasePada tutup ruang pendinginan supaya benar - benar rapat sehingga data b. Pada pipa masuk dan keluar kompresor lebih baik jika diberi penutup ( seperti aluminum foil ) supaya kinerja showcase optimal dan data yang didapat baik.

DAFTAR PUSTAKA

  W., 2013, Karakteristik Mesin Kulkas dengan Panjang Pipa Kapiler 175 cm, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma. L., 2013, Mesin Pendingin Air dengan Siklus Kompresi Uap, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.

Dokumen baru

Dokumen yang terkait

Kulkas dua pintu dengan daya kompresor 1/8 PK, panjang pipa kapiler 160 cm dan refrigeran R134a.
0
1
2
Chest freezer dengan daya kompresor 0,2 PK dan panjang pipa kapiler 1,4 meter.
8
19
88
Freezer dengan daya 1/6 pk dan panjang pipa kapiler 150 cm.
2
12
110
COP dan efisiensi showcase dengan panjang pipa kapiler 250 cm dan daya kompresor 0,5 HP.
1
18
90
COP dan efisiensi showcase dengan panjang pipa kapiler 225 CM dan daya kompresor 0,5 HP.
0
0
96
Chest freezer dengan daya kompresor 1/5 PK dan panjang pipa kapiler 1,2 meter.
2
19
101
Karakteristik mesin kulkas dengan panjang pipa kapiler 175 cm.
0
0
80
Karakteristik mesin freezer dengan panjang pipa kapiler 160 cm.
0
2
80
Karakteristik freezer dengan panjang pipa kapiler 205 cm.
0
0
2
COP dan efisiensi showcase dengan panjang pipa kapiler 225 CM dan daya kompresor 0,5 HP
0
2
94
KARAKTERISTIK MESIN FREEZER DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 190 CM TUGAS AKHIR - Karakteristik mesin freezer dengan panjang pipa kapiler 190 cm - USD Repository
0
0
71
KARAKTERISTIK FREEZER DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 205 CM TUGAS AKHIR - Karakteristik freezer dengan panjang pipa kapiler 205 cm - USD Repository
0
0
71
KARAKTERISTIK FREEZER DENGAN PENDINGINAN LANJUT DAN PEMANASAN LANJUT DENGAN DAYA KOMPRESOR 115 WATT, PANJANG PIPA KAPILER 160 CM SKRIPSI
0
0
155
KARAKTERISTIK MESIN FREEZER DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 160 CM TUGAS AKHIR - Karakteristik mesin freezer dengan panjang pipa kapiler 160 cm - USD Repository
0
2
78
KULKAS DUA PINTU DENGAN DAYA KOMPRESOR 18 PK, PANJANG PIPA KAPILER 160 CM DAN REFRIGERAN R134a SKRIPSI
0
0
106
Show more