Pengaruh rendaman air pada pipa kondensor, rendaman 400ml dan rendaman 600ml terhadap Win, Qin, Qout, COP, dan efisiensi mesin pendingin - USD Repository

Gratis

0
0
86
3 weeks ago
Preview
Full text
(1)PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PENGARUH RENDAMAN AIR PADA PIPA KONDENSOR, RENDAMAN 400ml DAN RENDAMAN 600ml TERHADAP Win, Qin, Qout, COP DAN EFISIENSI MESIN PENDINGIN SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin Diajukan oleh: CHRISTOPORUS SATRYO AJI PUTRANTO NIM: 115214071 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019 i

(2) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI THE INFLUENCE OF MARINADE WATER TO THE PIPE A CONDENSER, MARINADE 400ml AND MARINADE 600ml TO Win, Qin, Qout, COP AND EFFICIENCY MACHINE COOLING FINAL PROJECT As partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree By CHRISTOPORUS SATRYO AJI PUTRANTO NIM: 115214071 MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2019 ii

(3) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(4) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(5) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(6) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(7) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ABSTRAK Pada zaman sekarang ini mesin pendingin sangat berperan penting dalam kehidupan masyarakat. Mesin pendingin dipergunakan untuk berbagai keperluan, seperti mendinginkan berbagai macam minuman dan makanan, serta juga sebagai pengawet makanan dan minuman. Tujuan penelitian ini adalah: (a) membuat mesin pendingin dengan siklus kompresi uap, (b) mengetahui kalor yang dihisap evaporator persatuan massa refrigerant, (c) mengetahui kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigerant, (d) mengetahui kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigerant, (e) mengetahui koefisien prestasi actual, (f) mengetahui koefisien prestasi ideal, (g) mengetahui efisiensi mesin pendingin. Dari rendaman pada sebagian pipa kondensor diperoleh hasil berupa kerja kompresor (Win), panas yang diserap evaporator (Qin), panas yang dilepas kondensor (Qout), COPideal, COPaktual, dan efisiensi. Variasi perendaman menghasilkan perbedaan COP dan efisiensi antara variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml. Dari pengolahan data yang dihasilkan dari data yang didapat, diperoleh nilai rata-rata dari Win, Qin, Qout, COPideal, COPactual dan Efisiensi rendaman 400ml adalah 48 kJ/kg, 122 kJ/kg, 170 kJ/kg, 4.47, 2.51, dan 56% sedangan nilai rata-rata dari Win, Qin, Qout, COPideal, COPactual dan Efisiensi rendaman 600ml adalah 45.6 kJ/kg, 112.15 kJ/kg, 157.8 kJ/kg, 4.02, 2.46, dan 61%. Kata Kunci: Mesin pendingin, siklus kompresi uap, COP, dan efisiensi. vii

(8) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ABSTRACT Today, cooling machines play an important role in people's lives. Cooling machines are used for various purposes, such as cooling various kinds of drinks and food, as well as food and beverage preservatives. The objectives of this research are: (a) making the cooling machine with vapor compression cycle, (b) knowing the heat that is absorbed by the evaporator mass of refrigerant mass, (c) knowing the heat released by the condenser per unit mass of refrigerant, (d) knowing the work done by the compressor mass refrigerant, (e) knowing the actual performance coefficient, (f) knowing the ideal performance coefficient, (g) knowing the efficiency of the cooling engine. From the submersion in a part of the condenser pipe the results of the compressor (Win) work, the heat absorbed by the evaporator (Qin), the heat released by the condenser (Qout), COPideal, COPactual, and efficiency. Immersion variations result in COP differences and efficiency between variations half of marinade (400ml) and marinade full of (600ml). Of data processing resulting from data obtained, obtained the average values of Win, Qin, Qout, COPideal, COPactual dan Efisiensi marinade 400ml is 48 kJ/kg, 122 kJ/kg, 170 kJ/kg, 4.47, 2.51, dan 56% with the average values of Win, Qin, Qout, COPideal, COPactual dan Efisiensi marinade 600ml is 45.6 kJ/kg, 112.15 kJ/kg, 157.8 kJ/kg, 4.02, 2.46, dan 61%. Key words: Cooler machine, the cycle of steam compression, COP, and efficiency. viii

(9) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan dengan baik. Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan Skripsi ini banyak mengalami kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama dari berbagai pihak dan berkat dari Tuhan Yang Maha Esa, kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan kepada: 1. Drs. Johanes Eka Priyatma, M.Sc., Ph.D. selaku Rektor Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Sudi Mungkasi, S.Si, M.Math.Sc, Ph.D selaku Dekan FST Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 3. Ir. PK. Purwadi, M.T selaku ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan juga selaku pembimbing Skripsi, yang telah dengan sabar, tekun, tulus dan ikhlas meluangkan waktu, tenaga dan pikiran memberikan bimbingan, motivasi, arahan, dan saran-saran yang sangat berharga kepada penulis selama menyusun Skripsi. 4. Dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah memberI bekal ilmu pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan menyelesaikan penulisan Skripsi ini. ix

(10) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(11) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ........................................................................................................... i TITLE PAGE ...................................................................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN............................................................................................ iii DAFTAR DEWAN PENGUJI............................................................................................iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................................. v INTISARI ...........................................................................................................................vi ABSTRAK .........................................................................................................................vii ABSTRACT...................................................................................................................... viii KATA PENGANTAR ........................................................................................................ix DAFTAR ISI.......................................................................................................................xi DAFTAR TABEL............................................................................................................. xiii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xiv BAB I .................................................................................................................................. 1 1.1. Latar Belakang .................................................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah ............................................................................................... 2 1.3. Tujuan ................................................................................................................. 2 1.4. BatasanMasalah .................................................................................................. 3 1.5. Manfaat ............................................................................................................... 4 BAB II................................................................................................................................. 4 2.1. Mesin Pendingin ................................................................................................. 4 2.2. Mesin pendingin minuman.................................................................................. 5 2.2.1 Bagian Utama Mesin Pendingin Minuman ............................................................. 5 2.2.2 Sistem Kompresi Uap Pada Mesin Pendingin ....................................................... 13 2.2.3 Siklus Kompresi Uap ......................................................................................... 13 2.2.4 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin .......................................................... 17 2.3. Tinjauan Pustaka ............................................................................................... 21 BAB III ............................................................................................................................. 21 3.1. Persiapan Alat ................................................................................................... 21 3.1.1 Komponen Utama Mesin Pendingin ..................................................................... 21 3.1.2 Peralatan Pendukung Perakitan Mesin Pendingin ............................................. 25 xi

(12) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3.2. Perakitan Mesin Pendingin ............................................................................... 28 3.2.1 Proses Perakitan Mesin Pendingin ........................................................................ 28 BAB IV ............................................................................................................................. 31 4.1. Mesin pendingin yang diteliti ........................................................................... 31 4.2. Alat bantu penelitian ......................................................................................... 32 4.3. Variasi penelitian .............................................................................................. 35 4.4. Langkah-langkah pengambilan data ................................................................. 35 4.5. Cara mengolah data dan pembahasan ............................................................... 36 4.6. Cara mendapatkan kesimpulan ......................................................................... 36 BAB V .............................................................................................................................. 38 5.1. Data Penelitian .................................................................................................. 38 5.2 Perhitungan .......................................................................................................... 47 5.3 Pembahasan.......................................................................................................... 51 BAB VI ............................................................................................................................. 58 6.1. Kesimpulan .......................................................................................................... 58 6.2. Saran .................................................................................................................... 59 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 59 LAMPIRAN...................................................................................................................... 60 xii

(13) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR TABEL Tabel 5.1 Nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi pada satuan psi dan MPa dengan variasi rendaman 400ml...................................................... 38 Tabel 5.2 Nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi pada satuan psi dan MPa dengan variasi rendaman 600ml...................................................... 39 Tabel 5.3 Nilai Te dan Tc pada variasi rendaman 400ml…………………..... 41 Tabel 5.4 Nilai Te dan Tc pada variasi rendaman 600ml…………………..... 42 Tabel 5.5 Nilai entalpi pada variasi rendaman 400ml…................................. 44 Tabel 5.6 Nilai entalpi pada variasi rendaman 600ml………......................... 45 Tabel 5.7 Memperlihatkan nilai Win, Qin, Qout, COP, dan Efisiensi pada me- sin pendingin yang diteliti dengan variasi rendaman 400ml……………………………………………………….…..… 48 Tabel 5.8 Memperlihatkan nilai Win, Qin, Qout, COP, dan Efisiensi pada me- sin pendingin yang diteliti dengan variasi rendaman 600ml............................................................................................... 49 xiii

(14) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Contoh mesin pendingin showcase .............................................. 5 Gambar 2.2 Komponen utama mesin pendingin ............................................. 6 Gambar 2.3 Refrigeran jenis R134a ................................................................ 7 Gambar 2.4 Kompresor Hermatik .................................................................... 9 Gambar 2.5 Evaporator jenis plat..................................................................... 10 Gambar 2.6 Kondensor U, dengan 10 U .......................................................... 11 Gambar 2.7 Filter ............................................................................................ 11 Gambar 2.8 Pipa Kapiler .................................................................................. 12 Gambar 2.9 Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap .......................... 14 Gambar 2.10 Diagram P-h .............................................................................. 15 Gambar 2.11 Diagram T-s ............................................................................... 15 Gambar 3.1 Kompresor .................................................................................... 21 Gambar 3.2 Kondensor .................................................................................... 22 Gambar 3.3 Pipa Kapiler .................................................................................. 23 Gambar 3.4 Evaporator plat ............................................................................. 23 Gambar 3.5 Filter ............................................................................................. 24 Gambar 3.6 Refrigeran R-134a ........................................................................ 24 Gambar 3.7 Tube cutter.................................................................................... 25 Gambar 3.8 Tube expander .............................................................................. 25 Gambar 3.9 Manifold gauge ........................................................................... 26 Gambar 3.10 Alat las tembaga ......................................................................... 26 xiv

(15) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 3.11 Bahan las .................................................................................... 27 Gambar 3.12 Pompa vakum ............................................................................. 27 Gambar 3.13 Lilitan kondensor dan bak tamping ........................................... 28 Gambar 4.1 Skematik mesin pendingin ........................................................... 31 Gambar 4.2 Diagram alir pembuatan mesin pendingin .................................. 32 Gambar 4.3 Pressure gauge .............................................................................. 33 Gambar 4.4 P-H Diagram 134a ........................................................................ 34 Gambar 4.5 APPA ............................................................................................ 34 Gambar 4.6 Thermocouple............................................................................... 35 Gambar 5.1 Grafik perbandingan Win dengan waktu pada variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml ...................................................... 52 Gambar 5.2 Grafik perbandingan Qin dengan waktu pada variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml ...................................................... 53 Gambar 5.3 Grafik perbandingan Qout dengan waktu pada variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml ...................................................... 54 Gambar 5.4 Grafik perbandingan COPideal dengan waktu pada variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml ...................................................... 55 Gambar 5.5 Grafik perbandingan COPaktual dengan waktu pada variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml ...................................................... 56 Gambar 5.6 Grafik perbandingan Efisiensi dengan waktu pada variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml ...................................................... 57 xv

(16) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Di dunia modern ini serta cuaca yang semakin panas, kebutuhan akan mesin pendingin semakin tinggi. Mesin pendingin yang berada di sekitar kita merupakan mesin pendingin dengan siklus kompresi uap. Menurut fungsinya, mesin pendingin dapat berfungsi untuk membekukan, mendinginkan, dan ada yang berfungsi untuk pengkondisian udara. Beberapa contoh mesin pendingin yang digunakan untuk mendinginkan ataupun untuk membekukan adalah: showcase, cold storage, freezer, kulkas, dan lain sebagainya. Sedangkan mesin pendingin yang berfungsi untuk pengkondisian udara adalah: AC, air cooler dan lain sebagainya. Pada skripsi ini akan dibahas cara perakitan mesin pendingin dan karakteristik dari mesin pendingin yang dirakit. Mesin pendingin dipergunakan untuk berbagai keperluan, seperti mendinginkan berbagai macam minuman dan makanan, serta juga sebagai pengawet makanan dan minuman, yang dapat kita jumpai di tempat-tempat perbelanjaan, rumah sakit, stasiun, kantin sekolah, serta tempat-tempat lain yang kebanyakan berada di tempat yang ramai yang dikunjungi banyak orang. Di belakang mesin pendingin biasanya terdapat bak penampungan air hasil pencairan bunga es yang dihasilkan mesin pendingin yang terkadang harus kita buang airnya setiap kali penuh. Hal ini tentu membuat repot karena jika lupa membuang airnya pasti akan meluber dan membuat becek bahkan bisa membahayakan. 1

(17) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2 Dengan latar belakang tersebut, penulis berkeinginan untuk mempelajari, memahami, serta mengetahui pengaruh dari perendaman pipa kondensor pada bak air tersebut terhadap unjuk kerja dari mesin pendingin serta membantu mengurangi air tersebut dengan menggunakan panas dari pipa kondensor. Cara yang dilakukan adalah merakit serta meneliti mesin pendingin yang dirakit dengan ditambahkan lilitan yang direndam oleh air pada sebagian pipa kondenser untuk mengetahui apakah rendaman air ada pengaruhnya atau tidak terhadap unjuk kerja dan efisiensi mesin pendingin tersebut. 1.2. Rumusan Masalah Rumusan masalah dinyatakan dari : a. Siklus pendingin apakah yang digunakan untuk melakukan penelitian dan pengujian? b. Bagaimanakah karateristik dari mesin pendingin yang dibuat? c. Bagaimanakah pengaruh rendaman air pada sebagian pipa kondensor terhadap COP dan efisiensi? 1.3. Tujuan Tujuan mesin pendingin adalah : a. Merakit mesin pendingin air. b. Karakteristik mesin pendingin yang dibuat untuk mengetahui : - Menghitung kalor yang dihisap evaporator (Qin) - Menghitung kalor yang dilepaskan kondensor (Qout) - Menghitung kerja kompresor (Win)

(18) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3 - Menghitung COPactual dan COPideal - Menghitung efisiensi c. Untuk mengetahui pengaruh perendaman pada sebagian pipa kondensor dengan menggunakan air terhadap COP dan efisiensi mesin pendingin. 1.4. Batasan Masalah Batasan-batasan dalam pembuatan mesin pendingin ini adalah : a. Mesin pendingin bekerja dengan pengaruh siklus kompresi uap. b. Daya kompresor yang dipergunakan sebesar 1/8 PK. c. Refrigeran yang digunakan pada mesin pendingin adalah R134a. d. Panjang pipa kapiler yang digunakan sepanjang 1 m, diameter 0,026 inchi, dan bahan terbuat dari tembaga. e. Kondensor yang digunakan U6. f. Evaporator yang dipergunakan evaporator plat dengan panjang 25 cm dan lebar 20 cm. g. Menggunakan tambahan komponen yaitu filter dan bak tampung air bervolume 700 ml h. Ukuran ruang pendingin 30 cm x 22 cm x 15 cm. i. Menggunakan variasi pipa kondensor ½ terendam air dan terendam semua.

(19) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4 1.5. Manfaat Manfaat yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan pada mesin pendingin ini adalah: a. Hasil penelitian dapat menjadi referensi bagi peneliti lain yang akan melakukan penelitian tentang mesin pendingin. b. Dapat memberikan gagasan bagi pengembangan ilmu pengetahuan tentang penukar kalor khususnya tentang mesin pendingin. c. Hasil penelitian dapat dipergunakan untuk menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin pendingin yang dapat ditempatkan di Perpustakaan ataupun dipublikasikan pada khalayak umum. d. Dapat mengurangi air yang terdapat pada tempat pembuangan hasil dari system pendingin dengan siklus kompresi uap.

(20) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Mesin Pendingin Mesin pendingin adalah suatu alat yang digunakan untuk mendinginkan atau memindahkan kalor dari suatu tempat yang memiliki temperatur rendah ke temperatur yang lebih tinggi. Mesin pendingin yang banyak digunakan umumnya menggunakan siklus kompresi uap. Siklus kompresi uap terdiri dari beberapa proses, yaitu proses kompresi, proses kondensasi, proses penurunan tekanan, dan proses penguapan. Dalam mesin pendingin tentu memerlukan beberapa komponen penting agar mesin pendingin tersebut dapat bekerja, antara lain: kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler / katup ekspansi, filter, dan refrigeran. Proses pendinginan dalam mesin pendingin terdapat beberapa langkah. Yang pertama dimulai dari kompresor. Dengan adanya aliran listrik, motor kompresor akan bekerja mengisap gas refrigeran yang bersuhu dan bertekanan rendah dari saluran hisap. Kemudian kompresor memampatkan gas refrigeran sehingga menjadi uap/gas bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi, gas kemudian memasuki kondensor. Gas bertekanan tinggi tersebut di dalam kondensor akan didinginkan oleh fluida yang ada di luar mesin pendingin. Kalor berpindah dari kondensor ke fluida yang berada sekelilingnya suhunya turun mencapai suhu kondensasi (pengembunan) dan wujudnya berubah menjadi cair. Refrigeran yang bertekanan tinggi ini selanjutnya mengalir ke dalam filter (strainer), kemudian refrigeran memasuki pipa 4

(21) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5 kapiler yang berdiameter kecil dan panjang sehingga tekanannya akan turun. Dari pipa kapiler refrigeran yang sudah bertekanan rendah ini kemudian memasuki ruang evaporator di dalam evaporator, refrigeran berubah wujud dari cair menjadi gas (mendidih). Proses pendidihan dapat berlangsung karena evaporator mengambil kalor dari lingkungan di sekeliling evaporator, sehingga ruangan di sekitar evaporator menjadi dingin. Setelah mendidih dan berubah menjadi gas, refrigeran kembali dihisap oleh kompresor dan siklus berulang kembali dari awal. 2.2. Mesin pendingin minuman 2.2.1 Bagian Utama Mesin Pendingin Minuman Showcase yaitu suatu mesin pendingin yang dipergunakan untuk mendinginkan minuman kemasan seperti: soft drink, minuman kaleng, minuman berenergi, yang dapat dijumpai di tempat-tempat perbelanjaan, rumah sakit, stasiun, kantin sekolah, serta tempat-tempat lain yang berada di tempat yang ramai yang dikunjungi banyak orang. Gambar 2.1 memperlihatkan contoh dari mesin pendingin showcase. Gambar 2.2 memperlhatkan komponen utama dari mesin pendingin. Gambar 2.1 Mesin pendingin minuman

(22) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6 evaporator fan kondensor pipa kapiler filter kompresor Gambar 2.2 Komponen utama mesin pendingin Showcase tersusun atas beberapa komponen utama: refrigeran, kompresor, evaporator, kondensor, filter, dan pipa kapiler. a. Bahan Mesin Pendingin (Refrigeran) Refrigeran adalah fluida kerja yang dipergunakan dalam mesin pendingin refrigeran suatu zat yang mudah diubah wujudnya dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Untuk dapat terjadinya suatu proses pendinginan diperlukan suatu bahan pendingin atau refrigeran yang digunakan untuk mengambil panas dari evaporator dan membuangnya dalam kondensor. Terdapat berbagai jenis refrigeran yang dapat digunakan dalam sistem kompresi uap.Suhu kerja evaporator dan kondensor menentukan dalam pemilihan refrigeran. Refrigeran yang umum digunakan pada mesin pendingin termasuk kedalam keluarga chlorinated fluorocarbons. Pada penelitian ini refrigeran yang

(23) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7 digunakan adalah jenis R134a. Beberapa syarat dari bahan pendingin yang dapat dipergunakan untuk keperluan proses pendinginan antara lain: 1. Tidak beracun dan tidak berbau dalam semua keadaan. 2. Ramah lingkungan dan tidak merusak lapisan ozon 3. Umur hidup di udara pendek 4. Tidak memberikan efek pemanasan global. 5. Tidak dapat terbakar atau meledak bila bercampur dengan udara, minyak pelumas dan sebagainya. 6. Tidak menyebabkan korosi terhadap bahan logam yang dipakai pada sistem pendingin. 7. Bila terjadi kebocoran mudah diketahui dengan alat–alat yang sederhana maupun dengan alat detektor kobocoran. 8. Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah. 9. Harganya tidak mahal dan mudah diperoleh. Gambar 2.3 Refrigeran jenis R134a

(24) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8 b. Kompresor Kompresor adalah suatu alat yang berfungsi untuk menaikkan tekanan. Akibat kenaikan tekanan adalah suhu refrigeran juga ikut naik. Kompresor yang sering dipakai pada mesin pendingin adalah jenis kompresor Hermetik (Hermetic Compressor). Kompresor ini digerakkan langsung oleh motor listrik dengan komponen mekanik dan berada dalam satu wadah tertutup. Kompresor hermetik dapat bekerja dengan prinsip reciprocating maupun rotary, posisi porosnya bisa vertikal maupun horizontal. Faktor lain penggunaan kompresor hermetik ini pada mesin pendingin adalah motor dapat bekerja pada keadaan yang bersih, karena dalam satu wadah yang tertutup tidak ada debu atau kotoran yang dapat memasukinya. Dalam penggunaan kompresor Hermetik ada beberapa keuntungan dan kerugian, yang dimilikinya. 1. Keuntungan penggunaan kompresor Hermetik : a. Tidak memakai sil pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran. b. Bentuknya kecil dan harganya murah. c. Tidak memakai penggerak dari luar sehingga suaranya lebih tenang dan getarannya kecil. 2. Kerugian : a. Bagian yang rusak di dalam rumah kompresor tidak dapat diperbaiki sebelum rumah kompresor dipotong. b. Minyak pelumas di dalam kompresor hermetik susah diperiksa, jadi apakah masih ada atau habis. Gambar 2.4 contoh kompresor Hermetik jenis torak.

(25) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9 Gambar 2.4 Kompresor Hermetik jenis torak c. Evaporator Evaporator merupakan salah satu komponen utama dari sistem pendinginan, yang didalamnya mengalir suatu cairan refrigeran yang berfungsi sebagai penyerap kalor dari produk yang didinginkan dengan cara merubah fase dari cair menjadi gas. Proses penguapan memerlukan kalor, kalor diambil dari lingkungan sekitar evaporator (air atau bahan makanan/minuman yang akan didinginkan di sekitar evaporator). Evaporator jenis plate dan jenis pipa bersirip yang sering dipakai untuk proses pendinginan makanan ataupun minuman. Bahan pipa evaporator yang terbaik adalah logam, karena logam berfungsi sebagai konduktor. Namun kebanyakan terbuat dari bahan tembaga atau alumunium. Tembaga dan kuningan dapat digunakan untuk semua refrigeran kecuali ammonia. Tembaga akan larut oleh ammonia murni, alumunium dan magnesium akan berkarat dengan cepat jika

(26) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10 digunakan untuk methyl-klorida jika didalamnya terdapat uap air. Jenis evaporator yang banyak digunakan pada mesin pendingin adalah jenis pipa dengan plat datar atau plate, pipa-pipa,dan pipa dengan sirip-sirip. Gambar 2.5 contoh gambar evaporator jenis plat. Gambar 2.5 Evaporator jenis plat d. Kondensor Kondensor adalah suatu alat yang berfungsi untuk menurunkan suhu dan merubah fase refrigeran dari fase gas menjadi cair. Pada saat terjadinya penurunan suhu dan perubahan fase, kalor dikeluarkan kondensor ke udara melalui rusukrusuk kondensor. Sebagai akibat dari kehilangan kalor, kondisi refrigeran berubah dari gas panas lanjut ke gas jenuh dan kemudian berubah fase menjadi cair. Pada saat perubahan dari gas panas lanjut ke gas jenuh, suhu refrigeran mengalami penurunan dan pada saat perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh, suhu refrigeran tetap. Proses perubahan kondisi yang berlangsung di kondensor berjalan pada tekanan yang tetap. Kondensor yang umum digunakan pada mesin pendingin kapasitas kecil, adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat, dengan bentuk lintasan U. Gambar 2.6 adalah contoh gambar tersebut.

(27) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11 Gambar 2.6 Kondensor U, dengan 10 U e. Filter Filter (saringan) berguna untuk menyaring kotoran yang mungkin terbawa aliran refrigeran selama bersirkulasi. Filter dipasang pada posisi sebelum pipa kapiler, diharapkan kotoran tidak masuk ke dalam pipa kapiler. Dengan kondisi yang bersih, kemungkinan pipa kapiler tersumbat menjadi kecil. Sehingga tidak masuk ke dalam kompresor dan pipa kapiler. Dengan bahan pendingin yang bersih menyebabkan evaporator dapat menyerap kalor lebih maksimal. Bentuk filter berupa tabung kecil dengan diameter antara 10-20mm, sedangkan panjangnya tak kurang dari 8-15mm, di dalam tabung tersebut terdapat penyaring atau filter. Gambar 2.7 contoh gambar filter Gambar 2.7 Filter

(28) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12 f. Pipa Kapiler Pipa kapiler adalah yang berfungsi untuk menurunkan tekanan. Pipa kapiler merupakan suatu pipa pada mesin pendingin dengan ukuran diameter berkisar antara 0,026 atau 0,031 inci, yang dimaksudkan untuk menghasilkan drop tekanan yang diinginkan. Beberapa keuntungan menggunakan pipa kapiler adalah harganya yang murah dan mudah dicari serta pada saat mulai beroperasi kompresor dapat bekerja lebih ringan karena momen torquenya (momen puntir) yang diperlukan lebih kecil. Pada sistem yang menggunakan katup ekspansi, pada saat kompresor akan mulai bekerja di dalam sistem telah ada perbedaan tekanan pada sisi tekanan tinggi dan rendah, tapi dengan memakai pipa kapiler pada saat kompresor tidak bekerja tekanan di dalam sistem akan jadi sama karena pada pipa kapiler tidak terdapat alat penutup apa-apa, dengan demikian kompresor dapat bekerja lebih ringan. Gambar 2.8 contoh gambar pipa kapiler. Gambar 2.8 Pipa Kapiler Ketika terjadi penurunan tekanan pada pipa kapiler, suhu refrigeran ikut turun. Suhu rendah yang dihasilkan oleh pipa kapiler ini, semakin panjang pipa kapiler semakin rendah suhu yang diperoleh, tetapi butuh daya kompresor yang semakin besar.

(29) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13 2.2.2 Sistem Kompresi Uap Pada Mesin Pendingin Sistem refrigerasi uap atau kompresi uap merupakan jenis mesin pendingin yang sering digunakan saat ini. Mesin ini terdiri dari empat komponen utama yaitu kompresor, kondensor, katup ekspansi atau pipa kapiler, evaporator, dan filter. Dalam siklus ini uap refrigeran bertekanan rendah akan ditekan oleh kompresor menjadi bertekanan tinggi, dan kemudian uap refrigeran bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrigeran bertekanan tinggi dalam kondensor. Kemudian cairan refrigeran bertekanan tinggi tersebut tekanannya diturunkan oleh katup ekspansi atau pipa kapiler agar cairan refrigeran tekanan rendah tersebut dapat menguap kembali dalam evaporator menjadi uap refrigeran tekanan rendah. 2.2.3 Siklus Kompresi Uap Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap tersaji pada Gambar 2.9. Siklus kompresi uap pada diagram P-h tersaji pada Gambar 2.10, dan pada diagram T-s tersaji pada Gambar 2.11. Pada gambar 2.9, gambar 2.10, dan gambar 2.11. Qin adalah besarnya kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigerant. Qout adalah besarnya kalor yang dilepas oleh kondensor per satuan massa refrigerant. Win adalah kerja yang di lakukan kompresor per satuan massa refrigerant. Besarnya kalor Qout yang dilepas kondensor adalah besarannya kalor yang diserap evaporator (Qin) ditambah dengan kerja yang dilakukan kompresor (Win)

(30) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14 Uap Cairan Sisi tekan 3 2 Sisi tekanan tinggi Saluran cairan 1 Win Sisi tekanan rendah Saluran ekspansi Saluran hisap 4 Uap Qin Gambar 2.9 Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap Keterangan: a. Evaporator b. Kompresor c. Kondensor d. Katup ekspansi atau pipa kapiler e. Filter 1. Refrigeran masuk kompresor 2. Refrigeran keluar kompresor 3. Refrigeran keluar kondensor 4. Refrigeran masuk evaporator

(31) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15 P Qout 3 P2 2 Win P1 1 4 Qin h1 h3 = h4 h h Gambar 2.10 Diagram P-h T 2 Qout 3 2a 3a Win 1 1a 4 Qi s Gambar 2.11 Diagram T s

(32) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16 Proses kompresi uap pada diagram P-h dan T-s meliputi proses: kompresi, penurunan suhu dan pengembunan, proses penurunan tekanan dan proses penguapan. Berikut proses-proses pada diagram T-s : 1. Proses (1-2) adalah proses kompresi yang berlangsung pada entropi yang tetap (atau berlangsung pada proses isoentropi). Kondisi awal refrigeran pada saat masuk di kompresor adalah uap jenuh bertekanan rendah, setelah dikompresi refrigeran menjadi uap panas lanjut bertekanan tinggi. 2. Proses (2-2a) merupakan penurunan suhu (desuperheating). Proses ini berlangsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi keluar dari kompresor dan membuang panas ke kondensor sehingga akan berubah fase dari gas panas lanjut menjadi cair. 3. Pada proses (2a-3a) merupakan proses pembuangan kalor ke lingkungan sekitar kondensor pada suhu yang tetap. Di kondensor terjadi pertukaran kalor antara refrigeran dengan udara, kalor berpindah dari refrigeran ke udara yang ada di sekitar kondensor sehingga refrigeran mengembuan menjadi cair. Di kondensor terjadi isobar (tekanan sama) dan isothermal (suhu sama). 4. Pada proses (3a-3) merupakan proses pendinginan lanjut. Terjadi pelepasan kalor yang lebih besar dari pada yang dibutuhkan pada proses kondensasi, sehingga suhu refrigeran cair yang keluar dari kondensor lebih rendah dari suhu pengembunan dan berada pada keadaan cair yang sangat dingin. 5. Proses (3-4) merupakan proses penurunan tekanan berlangsung pada entalpi yang tetap. Kondisi refrigeran berubah bentuk dari fase cair menjadi fase

(33) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17 campuran antara cair dan gas. Akibat penurunan tekanan, suhu refrigeran juga mengalami proses penurunan. 6. Proses (4-1a) merupakan proses penguapan. Pada proses ini terjadi perubahan fase dari cair menjadi gas. Kalor yang dipergunakan untuk merubah fase diambil dari lingkungan sekitar evaporator. Proses berjalan pada tekanan yang tetap dan suhu yang sama. Suhu evaporator lebih rendah dari suhu lingkungan di sekitar evaporator. 7. Proses (1a-1) merupakan proses pemanasan lanjut. Pada proses ini temperatur refrigeran mengalami panas yang berlebih (super heat). Walaupun temperatur uap refrigeran naik, tetapi tekanan tidak berubah. Sebenarnya ada perubahan sedikit, namun perubahan ini diabaikan pada sistem refrigerasi. 2.2.4 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin Dengan melihat siklus kompresi uap pada diagram P-h yang tersaji pada Gambar 2.10, maka dapat dihitung besarnya: (a) kerja kompresor per satuan massa refrigeran (b) kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (c) kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (d) COP mesin showcase, dan (e) efisiensi mesin showcase.

(34) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18 a. Kerja kompresor persatuan massa Kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang diperlukan agar mesin showcase dapat bekerja dapat dihitung dengan Persamaan (2.1): pada Persamaan (2.1): 𝑊𝑖𝑛 = ℎ2 − ℎ1 𝑊𝑖𝑛 : kerja yang dilakukan kompresor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔) ℎ1 : nilai enthalpi refrigeran masuk ke kompresor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔) ℎ2 (2.1) : nilai enthalpi refrigeran keluar dari kompresor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔) b. Kalor yang dilepas oleh kondensor persatuan massa. Besar kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan (2.2): pada Persamaan (2.2): 𝑄𝑜𝑢𝑡 ℎ2 ℎ3 𝑄𝑜𝑢𝑡 = ℎ2 − ℎ3 (2.2) : energi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran, (𝑘𝐽/𝑘𝑔) : nilai enthalpi refrigeran masuk ke kondensor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔) : nilai enthalpi refrigeran keluar dari kondensor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔)

(35) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19 c. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa. Besar kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan (2.3): pada Persamaan (2.3): 𝑄𝑖𝑛 = ℎ1 − ℎ4 = ℎ1 − ℎ3 (2.3) 𝑄𝑖𝑛 : energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran, ℎ1 : nilai enthalpi refrigeran keluar evaporator (𝑘𝐽/𝑘𝑔) ℎ4 (𝑘𝐽/𝑘𝑔) : nilai enthalpirefrigeran masuk evaporator (𝑘𝐽/𝑘𝑔) d. COP aktual mesin pendingin. COP aktual (Coefficient Of Performance) mesin pendingin adalah perbandingan antara kalor yang diserap evaporator dengan energi listrik yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor. Nilai COP mesin pendingin dapat dihitung dengan Persamaan (2.4): 𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = pada Persamaan (2.4): 𝑄𝑖𝑛 𝑊𝑖𝑛 𝑄𝑖𝑛 (ℎ1 − ℎ4) = 𝑊𝑖𝑛 (ℎ2 − ℎ1) : kalor yang diserap evaporator persatuan massa (𝑘𝐽/𝑘𝑔) : kerja yang dilakukan kompresor (𝑘𝐽/𝑘𝑔) (2.4)

(36) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20 e. COP ideal mesin pendingin COP ideal merupakan COP maksimal yang dapat dicapai mesin pendingin, dapat dihitung dengan Persamaan (2.5): pada Persamaan (2.5) : 𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 𝑇𝑒 𝑇𝑐 𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 = 𝑇𝑒 𝑇𝑐 − 𝑇𝑒 (2.5) : koefisien prestasi maksimum showcase : suhu mutlak evaporator, 𝐾 : suhu mutlak kondensor, 𝐾 f. Efisiensi mesin pendingin Efisiensi mesin pendingin yang dinotasikan dengan η dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.6): η= 𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 (2.6)

(37) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21 2.3. Tinjauan Pustaka Siti Fatimah (2008) telah melakukan penelitian tentang elevasi aliran air pendingin pada kondensor dengan pendingin air sistem menara dan filling, dengan mengubah filling alumunium menjadi tembaga dan variasi aliran air pendingin 1m, 1.5m, 2m, 2.5m, 3m, bertujuan untuk meningkatkan COP dari mesin yang diteliti tersebut. Dari hasil penelitian tersebut didapatkan COP tertinggi ada pada aliran air pendingin 3m. Perdana G.R (2014) telah melakukan penelitian tentang pengaruh penggunaan water cooled condenser terhadap prestasi kerja mesin pendingin menggunakan refrigeran LPG. Penelitian tersebut bertujuan mempercepat perpindahan panas dan meningkatkan COP mesin pendingin tersebut. Dari hasil penelitian tersebut didapatkan nilai COP sebesar 15,31 dengan debit aliran air 73,33 ml/detik. Azridjal Aziz , Joko Harianto, dan Afdhal Kurniawan Mainil (2015) telah melakukan penelitian tentang Potensi Pemanfaatan Energi Panas Terbuang pada Kondensor AC Sentral Untuk Pemanas Air Hemat Energi. Penelitian tersebut bertujuan untuk memanfaatkan panas yang terbuang dari kondensor. Hasil penelitian tersebut, panas yang dibuang kondensor yang dapat digunakan untuk pemanas air adalah sebesar 228,318 kW dengan temperature masuk kondensor maksimal sebesar 57,78C.

(38) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB III PEMBUATAN ALAT 3.1. Persiapan Alat 3.1.1 Komponen Utama Mesin Pendingin a. Kompresor Kompresor memiliki fungsi untuk memberi tekanan pada cairan refrigeran sehingga suhu refrigeran juga ikut naik. Kompresor dengan jenis ini bisa didapat di pasaran. Gambar 3.1 merupakan kompresor yang digunakan pada mesin penulis: Jenis kompresor : hermetik Voltase : 220V Daya Kompresor : 1/8 PK Gambar 3.1 Kompresor b. Kondensor Kondesor merupakan alat untuk mengubah fase refrigeran dari fase gas ke cair, kondensor yang digunakan pada alat ini adalah kondensor berbentuk U dan terdapat 3 lilitan pada pipa kondensor untuk direndam pada tempat penampungan air. 21

(39) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22 Gambar 3.2 merupakan kondensor yang digunakan pada mesin penulis: Panjang pipa :5m Diameter pipa : 0,47 cm Bahan pipa : Besi & Tembaga Bahan sirip : Besi Diameter sirip : 2 mm Jumlah sirip : 66 buah Jumlah U :6 Gambar 3.2 kondensor c. Pipa Kapiler Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran, dari yang semula tekanannya tinggi menjadi bertekanan rendah. Penurunan tekanan terjadi karena diameter dari pipa kapiler kecil. Gambar 3.3 merupakan gambar pipa kapiler pada mesin penulis:

(40) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23 Panjang pipa kapiler :1m Diameter pipa kapiler : 0,026 inchi Bahan pipa kapiler : Tembaga Gambar 3.3 Pipa kapiler d. Evaporator Evaporator digunakan untuk menguapkan refrigeran, yaitu merubah fase cair refrigeran menjadi gas dengan menyerap kalor yang diambil dari lingkungan evaporator tersebut. Gambar 3.4 merupakan evaporator yang dipakai penulis, yaitu evaporator jenis plat. Gambar 3.4 Evaporator plat

(41) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24 e. Filter Filter merupakan alat untuk menyaring kotoran yang terdapat dalam cairan refrigeran agar tidak terjadi penyumbatan dalam pipa kapiler. Gambar 3.5 Filter f. Refrigeran Refrigeran merupakan gas sebagai bahan pendingin. Pada mesin ini, refrigeran yang dipakai adalah jenis R-134a. Gambar 3.6 merupakan refrigeran yang dipakai penulis, yaitu R- 134a Gambar 3.6 Refrigeran R-134a

(42) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25 3.1.2 Peralatan Pendukung Perakitan Mesin Pendingin a. Tube cutter Alat untuk memotong pipa tembaga. Hasil potongan menggunakan tube cut- ter akan lebih bersih, rapi dan lebih cepat dibandingkan menggunakan gergaji. Gambar 3.7 Tube cutter b. Tube expander Alat untuk melebarkan atau mengembangkan pipa tembaga agar dapat disambungkan dengan pipa lain. Ukuran diameter dari alat ini sangat bervariasi tergantung dari kebutuhan. Gambar 3.8 Tube expander

(43) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26 c. Manifold gauge Manifold gauge merupakan alat yang berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran dalam siklus pendinginan, baik saat pengisian refrigeran atau saat mesin pendingin beroperasi. Pengukuran tekanan dalam manifold gauge adalah pengukuran tekanan evaporator atau tekanan hisap kompresor, dan tekanan kondesor atau tekanan keluar kompresor. Gambar 3.9 Manifold gauge d. Alat las tembaga Alat yang digunakan dalam proses pengelasan, dan dapat juga digunakan untuk menambal, menyambung, atau melepaskan sambungan pipa tembaga pada mesin pendingin. Gambar 3.10 Alat las tembaga

(44) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27 e. Bahan Las Bahan las yang digunakan untuk melakukan penyambungan pipa kapiler yaitu perak tembaga dan borak. Gambar 3.11 Bahan las f. Pompa vakum Pompa vakum digunakan untuk menghampakan sistem refrigerasi pada unit mesin pendingin dari udara, uap air, dan partikel-partikel lain. Gambar 3.12 Pompa vakum

(45) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28 g. Lilitan kondensor dan tempat penampungan air Lilitan pada pipa kondensor berfungsi untuk memanaskan air yang berada pada tempat penampungan air ini. Gambar 3.13 Lilitan kondensor dan tempat penampungan air 3.2. Perakitan Mesin Pendingin 3.2.1 Proses Perakitan Mesin Pendingin Langkah – langkah yang dilakukan dalam pembuatan mesin pendingin yaitu: 1. Mempersiapkan semua komponen utama mesin pendingin seperti kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler, evaporator, refrigeran R-134a, dan komponen pendukungnya seperti alat potong pipa, alat pembengkok pipa, pompa vakum, alat las, manifold gauge, dan alat – alat lain yang digunakan dalam pembuatan mesin pendingin.

(46) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29 2. Proses penyambungan antara kompresor dengan kondensor menggunakan las, dalam proses ini diperlukan pipa tembaga sebagai penghubung kompresor dengan kondensor. Dalam penyambungan terdapat perbedaan material yang akan disambung, pipa output kompresor terbuat dari besi sedangkan pipa penghubung dari tembaga. Sehingga dalam proses ini membutuhkan bahan bantuan yaitu borak yang berfungsi sebagai bahan tambahan dalam proses pengelasan karena perbedaan karakteristik material serta mencegah terjadinya kebocoran dalam sambungan dan agar tersambung dengan baik. Bahan yang digunakan pada proses pengelasan ini menggunakan perak dan kuningan. 3. Proses pengelasan antara kondenser dengan input filter diperlukan pipa tembaga sebagai penghubung antara pipa output kondensor dengan pipa input filter. Proses penyambungan menggunakan las dengan bahan perak dan kuningan. Diperlukan borak untuk perekat dalam proses pengelasan karena perbedaan material antara kondenser dengan filter. Alat bantu yang diperlukan adalah tang untuk menahan pipa tembaga saat proses penyambungan. 4. Proses pengelasan antara filter dengan pipa kapiler adalah untuk menyambung output filter dengan pipa kapiler. Proses penyambungan menggunakan bahan perak dan kuningan. Tang digunakan untuk penahan saat proses pengelasan tersebut. 5. Proses penyambungan antara pipa kapiler dengan evaporator. Penyambungan dengan las dilakukan untuk menyambung output pipa kapiler dengan input evaporator, dengan menggunakan bahan perak dan tembaga. Tang digunakan

(47) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30 sebagai alat bantu untuk penahan saat pengelasan serta memipihkan diameter pipa input evaporator supaya output pipa kapiler tersambung dengan baik. 6. Proses penyambungan evaporator dengan kompresor dibutuhkan pipa tembaga sebagai penghubung evaporator dengan kompresor. Proses penyambungan las dengan bahan kuningan dan perak. 7. Proses pengisian metil berfungsi untuk membersihkan saluran – saluran pipa pada mesin pendingin yang sudah jadi dan juga sebagai proses pengecekan kebocoran pada mesin pendingin. 8. Proses pemvakuman mesin pendingin menggunakan pompa vakum untuk mengeluarkan udara – udara yang masih terjebak dalam saluran pipa mesin pendingin agar nantinya proses siklus dalam mesin pendingin berjalan dengan baik. 9. Proses pengisian refrigeran R-134a sebagai fluida kerja mesin pendingin. Tekanan refrigeran yang dimasukkan dalam siklus mesin pendingin harus sesuai dengan standar kerja mesin pendingin agar bekerja dengan baik. 10. Proses uji coba mesin pendingin setelah semua alat terpasang dengan baik, hubungan kabel kompresor ke aliran listrik yang stabil, maka kompresor akan menyala dan memompakan refrigeran ke seluruh komponen mesin pendingin secara konstan atau stabil.

(48) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Mesin pendingin yang diteliti Mesin pendingin yang diteliti ini menggunakan sistem kompresi uap yang dirangkai dengan komponen yang didapat dari pasaran. Pendinginan pada mesin pendingin ini dilakukan dengan cara kontak langsung dengan evaporator. Gambar 4.1 Skematik mesin pendingin 31

(49) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32 Diagram alir berikut menunjukan tahap pembuatan dan pengolahan mesin pendingin : a) b) Pengambilan Data : Direndam Sebagian (400ml) Direndam Penuh (600ml) Gambar 4.2 Diagram alur penelitian mesin pendingin 4.2. Alat bantu penelitian Dalam penilitian mesin pendingin ini memerlukan alat-alat yang dipergunakan untuk membantu dalam pengambilan data. Alat-alat bantu tersebut adalah :

(50) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33 a. Pressure gauge (pengukur tekanan) Alat ini digunakan untuk mengetahui nilai dari tekanan refrigeran. Alat ini mempunyai dua warna, warna merah untuk menunjukan tekanan tinggi sedangkan warna biru untuk menunjukan tekanan rendah. Gambar 4.3 Pressure gauge b. P-H Diagram Mempunyai fungsi untuk menggambarkan siklus kompresi uap dari mesin pendingin. Dengan diagram ini dapat mengetahui nilai entalpi (h1,h2,h3,h4), suhu evaporator, dan suhu kondensor.

(51) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34 Gambar 4.4 P-H Diagram 134a c. APPA APPA berfungsi untuk menerima sinyal thermo-electric dari thermocouple yang kemudian dipresentasikan dalam bentuk angka digital. Alat ini dapat membaca dua pengukuran suhu sekaligus. Gambar 4.5 APPA digital

(52) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35 d. Thermocouple Thermocouple berfungsi sebagai alat untuk mendeteksi suhu suatu benda dengan 2 bahan konduktor yang dijadikan satu kemudian menimbulkan thermoelectric, yang selanjutnya di baca oleh APPA. Gambar 4.6 Thermocouple 4.3. Variasi penelitian Variasi penelitian yang digunakan adalah jumlah air yang merendam seba- gian dari kondensor sebagai simulasi tampungan air pada mesin pendingin. Penelitian pertama merendam kondensor penuh (direndam 600ml) tanpa beban diuji selama 5 jam. Penelitian kedua merendam kondensor sebagian (400ml) tanpa beban. 4.4. Langkah-langkah pengambilan data Cara mendapatkan data adalah melalui proses berikut: a. Mengecek pada semua bagian mesin pendingin dan memastikan tidak ada kebocoran dan kerusakan pada setiap komponen. b. Memasang thermocouple dan APPA untuk mengukur suhu pada ruang beban, ruangan, dan rendaman. c. Menghidupkan mesin pendingin.

(53) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36 d. Melakukan pengambilan data nilai tekanan tinggi dan tekanan rendah yang dapat dilihat pada pressure gauge. Proses pengambilan data diukur setiap 15 menit dan belangsung selama 5 jam. 4.5. Cara mengolah data dan pembahasan Berdasarkan data yang telah diperoleh (P1, P2, Tc, Te) dapat digambar siklus kompresi uap pada P-h diagram dan dapat diperoleh nilai entalpi (h1, h2, h3, h4). Nilai entalpi tersebut digunakan untuk mengetahui karakteristik mesin pendingin dengan cara menghitung kalor yang dilepas oleh kondensor (Qout), kalor yang diserap oleh evaporator (Qin), kerja kompresor (Win), COPideal, COPaktual dan efisiensi dari mesin pendingi. Pengolahan data dilakukan dengan memperhatikan tujuan penelitian dan hasil - hasil penelitian sebelumnya. 4.6. Cara mendapatkan kesimpulan Kesimpulan diperoleh dari hasil dari pengolahan data dan hasil pembahasan. Kesimpulan harus dapat menjawab tujuan penelitian.

(54) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB V PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 5.1. Data Penelitian a. Nilai Tekanan Hasil penelitian untuk nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi setengah rendaman (400ml) pada sebagian pipa kondensor, data ini didapat dengan pengujian selama 5 jam disajikan table 5.1. Tabel 5.1 nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi pada satuan psi dan MPa dengan variasi rendaman 400ml NO Waktu t (menit) Tekanan (psi) Tekanan (Mpa) P1 P2 P1 P2 1 15 5 150 0,136 1,135 2 30 3 150 0,122 1,135 3 45 3 155 0,122 1,169 4 60 1 155 0,108 1,169 5 75 1 150 0,108 1,135 6 90 3 150 0,122 1,135 7 105 1 150 0,108 1,135 8 120 1 155 0,108 1,169 9 135 3 160 0,122 1,204 38

(55) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39 Waktu P1 P2 P1 P2 10 150 4 160 0,129 1,204 11 165 3 155 0,122 1,169 12 180 3 155 0,122 1,169 13 195 3 150 0,122 1,135 14 210 4 150 0,129 1,135 15 225 3 155 0,122 1,169 16 240 3 160 0,122 1,204 17 255 3 160 0,122 1,204 18 270 3 160 0,122 1,204 19 285 3 155 0,122 1,169 20 300 4 155 0,129 1,169 Hasil penelitian untuk nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi dengan rendaman 600ml pada sebagian pipa kondensor, data ini didapat dengan pengujian selama 5 jam disajikan table 5.2.

(56) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40 Tabel 5.2 nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi pada satuan psi dan MPa dengan variasi rendaman 600ml NO Waktu t (menit) Tekanan (psi) Tekanan (MPa) P1 P2 P1 P2 1 15 7 190 0,150 1,410 2 30 6 210 0,143 1,548 3 45 6 200 0,143 1,479 4 60 6 200 0,143 1,479 5 75 6 200 0,143 1,479 6 90 7 215 0,150 1,583 7 105 7 190 0,150 1,410 8 120 6 190 0,143 1,410 9 135 6 190 0,143 1,410 10 150 6 185 0,143 1,376 11 165 7 185 0,150 1,376 12 180 7 190 0,150 1,410 13 195 7 190 0,150 1,410 14 210 8 200 0,156 1,479 15 225 8 210 0,156 1,548 16 240 8 210 0,156 1,548 17 255 8 200 0,156 1,479

(57) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41 Waktu P1 P2 P1 P2 18 270 7,5 190 0,153 1,410 19 285 7,5 190 0,153 1,410 20 300 7,5 200 0,153 1,479 Data Mpa pada tabel 5.1 dan 5.2 didapat dengan cara menambah 14,7 psi pada data hasil pengukuran alat ukur, kemudian dikonversi ke Mpa dengan acuan 1 psi = 0,00689476 Mpa, sehingga didapat rumus konversi: Tekanan Mpa = (data hasil pengukuran + 14,7 psi) x 0,00689476 MPa b. Nilai suhu kerja evaporator dan kondensor Hasil penelitian nilai suhu kerja evaporator dan kondensor untuk setiap variasi penelitian disajikan dalam Tabel 5.3 dalam satuan oC dan satuan K. Perhitungan konversi oC ke K adalah dengan menambah 273,15o pada suhu oC. Tabel 5.3 nilai Te dan Tc pada variasi rendaman 400ml Suhu (oC) Suhu (oK) Waktu t (menit) Te Tc Te Tc 1 15 -16 42 257,15 315,15 2 30 -16 43 257,15 316,15 3 45 -17 40 256,15 313,15 NO

(58) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42 Waktu Te Tc Te Tc 4 60 -17 40 256,15 313,15 5 75 -17 40 256,15 313,15 6 90 -16 40 257,15 313,15 7 105 -16 41,5 257,15 314,65 8 120 -15 41,5 258,15 314,65 9 135 -15 41,5 258,15 314,65 10 150 -15 43 258,15 316,65 11 165 -15 43 258,15 316,15 12 180 -16 43 257,15 316,65 13 195 -16 42 257,15 315,65 14 210 -16 42 257,15 315,15 15 225 -17 42 256,15 315,65 16 240 -17 40 256,15 313,15 17 255 -17 40 256,15 313,15 18 270 -17 40 256,15 313,15 19 285 -16 41,5 257,15 314,65 20 300 -16 41,5 257,15 314,65

(59) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43 Tabel 5.4 nilai Te dan Tc pada variasi rendaman 600ml Suhu (oC) Suhu (oK) Waktu t (menit) Te Tc Te Tc 1 15 -14 49 259,15 322,15 2 30 -13 49 260,15 322,15 3 45 -15 52 258,15 325,15 4 60 -15 52 258,15 325,15 5 75 -15 52 258,15 325,15 6 90 -14 51 259,15 324,15 7 105 -14 51 259,15 324,15 8 120 -14 50 259,15 323,15 9 135 -12 50 261,15 323,15 10 150 -12 50 261,15 323,15 11 165 -12 52 261,15 325,15 12 180 -13 53 260,15 326,15 13 195 -13 51 260,15 324,15 14 210 -15 51 258,15 324,15 15 225 -16 51 257,15 324,15 16 240 -14 50 259,15 323,15 17 255 -14 50 259,15 323,15 18 270 -15 50 258,15 323,15 NO

(60) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44 c. Waktu Te TC Te Tc 19 285 -15 49 258,15 322,15 20 300 -13 49 260,15 322,15 Nilai Entalpi Data entalpi diambil dari setiap variasi penelitian yang disajikan pada Tabel 5.1 dan 5.2 dengan menggambar pada diagram P-h. Nilai entalpi pada setiap variasi penelitian disajikan pada Tabel 5.5 Tabel 5.5 nilai entalpi pada variasi rendaman 400ml Entalpi (kJ/kg) Waktu t (menit) h1 h2 h3 h4 1 15 381 429 259 259 2 30 382 428 259 259 3 45 382 431 261 261 4 60 380,5 430 260,5 260,5 5 75 380,5 430,5 259 259 6 90 382 428 259 259 7 105 380,5 430,5 259 259 8 120 380,5 430 260,5 260,5 9 135 382 430 261 261 10 150 382,5 430 261 261 NO

(61) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45 Waktu h1 h2 h3 h4 11 165 382 431 261 261 12 180 382 431 261 261 13 195 382 428 259 259 14 210 382,5 431,5 259 259 15 225 382 431 261 261 16 240 382 430 261 261 17 255 382 430 261 261 18 270 382 430 261 261 19 285 382 431 261 261 20 300 382,5 431 260,5 260,5 Tabel 5.6 nilai entalpi pada variasi rendaman 600ml Entalpi (kJ/kg) Waktu t (menit) h1 h2 h3 h4 1 15 387 430 272 272 2 30 385 431 278 278 3 45 385 431,5 272,5 272,5 4 60 385 431,5 272,5 272,5 5 75 385 431,5 272,5 272,5 6 90 387 436 279 279 NO

(62) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46 Waktu h1 h2 h3 h4 7 105 387 430 272 272 8 120 385 432 272 272 9 135 385 432 272 272 10 150 385 430,5 270 270 11 165 387 429,5 270 270 12 180 387 430 272 272 13 195 387 430 272 272 14 210 384,5 430,5 272,5 272,5 15 225 384,5 432 278 278 16 240 384,5 432 278 278 17 255 384,5 430.5 272,5 272,5 18 270 384 429 272 272 19 285 384 429 272 272 20 300 384 432 272,5 272,5

(63) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47 5.2 a. Perhitungan Menghitung energi yang diberikan kompresor Kerja kompresor (Win) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.1) yaitu 𝑊𝑖𝑛 = ℎ2 − ℎ1 . Berikut adalah contoh perhitungan 𝑊𝑖𝑛 yang diambil dari tabel 5.7. 𝑊𝑖𝑛 = ℎ2 − ℎ1 = 429 − 381 = 48 𝑘𝐽/𝑘𝑔 b. Menghitung energi kalor persatuan massa refrigeran (Qin) Menghitung energi kalor yang diserap evaporator dapat dihitung dengan persamaan (2.3) yaitu 𝑄𝑖𝑛 = ℎ1 − ℎ4 . Penghitungan untuk 𝑄𝑖𝑛 diambil dari nilai entalpi yang disajikan pada Tabel 5.7. 𝑄𝑖𝑛 = ℎ1 − ℎ4 = 381 – 259 = 122 𝑘𝐽/𝐾𝑔 c. Menghitung energi kalor yang dilepas oleh kondensor (Qout) Jumlah energi kalor yang dilepas oleh kondensor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.2) yaitu 𝑄𝑜𝑢𝑡 = ℎ2 − ℎ3 . Penghitungan untuk 𝑄𝑜𝑢𝑡 di- ambil dari nilai entalpi yang disajikan pada Tabel 5.7.

(64) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48 𝑄𝑜𝑢𝑡 = ℎ2 − ℎ3 = 429 – 259 = 170 𝑘𝐽/𝐾𝑔 d. Koefisien prestasi ideal (COPideal) Perhitungan koefisien prestasi ideal (COPideal) dapat dihitung menggunakan persamaan (2.5) Te dan Tc menggunakan Tabel 5.5. COPideal = Te = (Tc−Te) = 257.15 257.15 (315.15−257.15) 58 = 4,4 e. Koefisien prestasi aktual (COPaktual) Perhitungan koefisien prestasi aktual (COPideal) dapat dihitung menggunakan persamaan (2.4) dengan data entalpi Tabel 5.7. COPaktual= = Qin = (h1 −h4 ) 122 = (390−270) Win 48 = 2,5 f. (h2 −h1 ) (436−390) Efisiensi mesin pendingin Perhitungan efisiensi mesin pendingin dapat dihitung menggunakan persa- maan (2.6).

(65) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49 Efisiensi = = COPaktual COPideal 2.5 4.4 x 100% x 100% = 57 % Tabel 5.7 Memperlihatkan nilai Win, Qin, Qout, COP, dan Efisiensi pada mesin pendingin yang diteliti dengan variasi rendaman 400ml Waktu t (menit) Win (kJ/Kg) Qin (kJ/Kg) Qout (kJ/Kg) 1 15 48 122 2 30 46 3 45 4 NO COP Efisiensi (%) Ideal Aktual 170 4,43 2,54 57 123 169 4,36 2,67 61 49 121 170 4,49 2,47 55 60 50 120 170 4,49 2,42 54 5 75 50 122 172 4,49 2,43 54 6 90 46 123 169 4,59 2,67 58 7 105 50 122 172 4,47 2,43 54 8 120 50 120 170 4,57 2,42 53 9 135 48 121 169 4,57 2,52 55 10 150 48 122 169 4,45 2,56 57 11 165 49 121 170 4,45 2,47 55 12 180 49 121 170 4,36 2,47 57 13 195 46 123 169 4,43 2,67 60

(66) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50 Waktu Win Qin Qout Ideal Aktual Efisiensi 14 210 49 124 173 4,43 2,52 57 15 225 49 121 170 4,34 2,47 57 16 240 48 121 169 4,49 2,52 56 17 255 48 121 169 4,49 2,52 56 18 270 48 121 169 4,49 2,52 56 19 285 49 121 170 4,47 2,47 55 20 300 49 122 171 4,47 2,52 56 Tabel 5.8 memperlihatkan nilai Win, Qin, Qout, COP, dan Efisiensi pada mesin pendingin yang diteliti dengan variasi rendaman 600ml Waktu t (menit) Win (kJ/Kg) Qin (kJ/Kg) Qout (kJ/Kg) 1 15 43 115 2 30 46 3 45 4 NO COP Efisiensi (%) Ideal Aktual 158 4,11 2,67 65 107 153 4,20 2,33 55 46,5 112,5 159 3,85 2,42 63 60 46,5 112,5 159 3,85 2,42 63 5 75 46,5 112,5 159 3,89 2,42 63 6 90 49 108 157 3,99 2,20 55 7 105 43 115 158 3,99 2,67 67 8 120 47 113 160 4,05 2,40 59

(67) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51 Waktu Win Qin Qout Ideal Aktual Efisiensi 9 135 47 113 160 4,21 2,40 57 10 150 45,5 115 160,5 4,21 2,53 60 11 165 42,5 117 159,5 4,08 2,75 67 12 180 43 115 158 3,94 2,67 68 13 195 43 115 158 4,06 2,67 66 14 210 46 112 158 3,91 2,43 62 15 225 47,5 106,5 154 3,84 2,24 58 16 240 47,5 106,5 154 4,05 2,24 55 17 255 46 112 158 4,05 2,43 60 18 270 45 112 157 3,97 2,49 63 19 285 45 112 157 4,03 2,49 62 20 300 48 111,5 159,5 4,20 2,32 55 5.3 Pembahasan Mesin pendingin berhasil dibuat dan mampu bekerja mendinginkan beban kerja dengan baik. Suhu kerja rata-rata evaporator untuk variasi rendaman 400ml adalah -16,5oC dan untuk variasi rendaman 600 adalah -13,9oC tanpa beban pendinginan. Suhu kerja kondensor untuk variasi rendaman 400ml adalah 41,4oC dan untuk variasi rendaman 600ml adalah 50,6oC, lebih panas dari udara luar yang mendinginkan kondensor. Untuk menghindari pembekuan pada beban di dalam ruang pendinginan, mesin pendingin dilengkapi dengan thermostat. Thermostat berfungsi sebagai pemutus aliran listrik ke kompresor agar suhu kerja ruang

(68) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52 pendinginan terjaga pada kisaran 2oC – 10oC. Suhu ruang pendinginan akan menyesuaikan dengan suhu yang diset pada thermostat, sehingga proses pendinginan berlangsung secara baik. Perbandingan nilai Win dengan variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml tersaji pada gambar 5.1 52 50 Win kJ/kg 48 46 Rendaman 400ml 44 Rendaman 600ml 42 40 38 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Waktu t (menit) Gambar 5.1 Grafik perbandingan nilai Win pada waktu t variasi rendam 400ml dengan rendaman 600ml Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. Kerja kompresor terendah pada variasi rendaman 400ml adalah 46 kJ/kg dan tertinggi adalah 50 kJ/kg dan untuk rata-ratanya sebesar 48 kJ/kg, sedangkan untuk variasi rendaman 600ml terendah adalah 42,5 kJ/kg, tertinggi rata-ratanya sebesar 45,6 kJ/kg. adalah 49 dan untuk

(69) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53 Perbandingan nilai Qin dengan variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml tersaji pada gambar 5.2 125 120 Qin kJ/kg 115 110 Rendaman 400ml Rendaman 600ml 105 100 95 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920 Waktu t (menit) Gambar 5.2 Grafik perbandingan nilai Qin pada waktu t variasi rendaman 400ml dengan rendaman 600ml Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. Panas yang diserap evaporator terendah pada variasi rendaman 400ml adalah 120 kJ/kg dan nilai tertingginya adalah 124 kJ/kg dan rata-ratanya sebesar 122 kJ/kg, sedangan untuk variasi rendaman 600ml nilai terendahnya adalah 106,5 kJ/kg dan nilai tertingginya adalah 117 kJ/kg dan rata-ratanya sebesar 112,15 kJ/kg.

(70) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54 Perbandingan nilai Qout dengan variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml tersaji pada gambar 5.3 175 170 Qout kJ/kg 165 160 Rendaman 400ml 155 Rendaman 600ml 150 145 140 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920 Waktu t (menit) Gambar 5.3 Grafik perbandingan nilai Qout pada wantu t variasi rendaman 400ml dengan rendaman 600ml Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. Panas yang dilepas kondensor terendah pada variasi rendaman 400ml adalah 169 kJ/kg dan nilai tertingginya adalah 173 kJ/kg dan rata-ratanya sebesar 170 kJ/kg, sedangan untuk variasi rendaman 600ml nilai terendahnya adalah 153 kJ/kg dan nilai tertingginya adalah 160,5 kJ/kg dan rata-ratanya sebesar 157,8 kJ/kg.

(71) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55 Perbandingan nilai COPideal dengan variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml tersaji pada gambar 5.4 4.80 4.60 COPideal 4.40 4.20 Rendaman 400ml 4.00 Rendaman 600ml 3.80 3.60 3.40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920 Waktu t (menit) Gambar 5.4 Grafik perbandingan nilai COPideal pada waktu t variasi rendaman 400ml dengan rendaman 600ml Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. COP terendah pada variasi rendaman 400ml adalah 4,34 dan nilai tertingginya adalah 4,59 dan rata-ratanya sebesar 4,47, sedangan untuk variasi rendaman 600ml nilai terendahnya adalah 3,84 dan nilai tertingginya adalah 4,21 dan rata-ratanya sebesar 4,02

(72) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56 Perbandingan nilai COPactual dengan variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml tersaji pada gambar 5.5 3.00 2.50 COPaktual 2.00 1.50 Rendaman 400ml Rendaman 600ml 1.00 0.50 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920 Waktu t (menit) Gambar 5.5 Grafik perbandingan nilai COPactual pada waktu t variasi rendaman 400ml dengan rendaman 600ml Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. COPaktual terendah pada variasi setengah rendaman air adalah 2,42 dan nilai tertingginya adalah 2,67 dan rata-ratanya sebesar 2,51, sedangan untuk variasi rendaman air penuh (600ml) nilai terendahnya adalah 2,20 dan nilai tertingginya adalah 2,75 dan rata-ratanya sebesar 2,46

(73) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57 Perbandingan nilai efisiensi dengan variasi rendaman 400ml dan rendaman 600ml tersaji pada gambar 5.6 80 70 Efisiensi % 60 50 40 Rendaman 400ml 30 Rendaman 600ml 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Waktu t (menit) Gambar 5.12 Grafik perbandingan nilai efisiensi pada waktu t variasi rendaman 400ml dengan rendaman 600ml Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. Efisiensi terendah pada variasi setengah rendaman air (400ml) adalah 53 dan nilai tertingginya adalah 61 dan rata-ratanya sebesar 56 , sedangan untuk variasi rendaman air (600ml) nilai terendahnya adalah 55 dan nilai tertingginya adalah 68 dan rata-ratanya sebesar 61

(74) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan Mesin pendingin yang dirakit dapat bekerja dengan baik. Terdapat perbedaan Win, Qin, Qout, COP dan efisiensi antara variasi setengah rendaman air (400ml) dan rendaman air penuh (600ml). Pada kondisi pipa setengah rendaman air (400ml) diperoleh nilai: a. Rata-rata suhu kerja evaporator (Te) sebesar -16,15°C b. Rata-rata suhu kerja kondensor (Tc) sebesar 41,375°C. c. Rata-rata Win sebesar 48 kJ/kg d. Rata-rata Qin sebesar 122 kJ/kg e. Rata-rata Qout sebesar 170 kJ/kg f. Rata-rata COPideal sebesar 4,47 dan rata-rata COPaktual sebesar 2,51. g. Rata-rata efisiensi sebesar 56%. Pada kondisi pipa rendaman air penuh (600ml) diperoleh nilai: a. Rata-rata suhu kerja evaporator (Te) sebesar -13,9°C. b. Rata-rata suhu kerja kondensor (Tc) sebesar 50,6°C c. Rata-rata Win sebesar 45,6 kJ/kg d. Rata-rata Qin sebesar 112,15 kJ/kg e. Rata-rata Qout sebesar 157,8 kJ/kg f. Rata-rata COPideal sebesar 4,02 dan rata-rata COPaktual sebesar 2,46. g. Rata-rata efisiensi sebesar 61%. 58

(75) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 59 6.2. Saran a. Pengambilan data lebih baik saat cuaca cerah. b. Saluran dari pipa kapiler ke evaporator lebih baik diberi isolator (gabus/sterofom/busa) supaya kinerja mesin pendingin optimal dan data yang dihasilkan lebih akurat. c. Pengambilan data sebaiknya ditempat yang tertutup karena agar tidak terjadi perubahan suhu dari luar yang kemungkinan bisa menyebabkan data tidak stabil dan kemungkinan-kemungkinan lainnya.

(76) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR PUSTAKA Azridjal Aziz , Joko Harianto, dan Afdhal Kurniawan Mainil, 2015. Potensi Pemanfaatan Energi Panas Terbuang pada Kondensor AC Sentral Untuk Pemanas Air Hemat Energi, Riau: Universitas Riau, Bengkulu: Universitas Bengkulu. Djojodiharjo, 1987. Termodinamika Teknik Aplikasi Dan Termodinamika Statistik. Jakarta: Gramedia Fatimah, Siti, 2008. Analisis Pengaruh Elevasi Aliran Air Pendingin Kondensor Terhadap Laju Perpindahan Kalor Dan Efisiensi Kerja Mesin, Malang: Universitas Islam Negri Maulana Malik Ibrahim. Loe, L. P. 2013, Mesin Pendingin Air dengan Siklus Kompresi Uap, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma. Perdana G.R, Nasrul Ilminnafik, dan Digdo Listyadi, 2014. Pengaruh Penggunaan Water Cooled Condenser Terhadap Prestasi Kerja Mesin Pendingin Menggunakan Refrigeran LPG, Jember: Universitas Jember. Sumanto, 2004. Dasar-dasar Mesin Pendingin, Yogyakarta: Andi Offset. Willis, G,R, 2013, Prestasi Kerja Refrigeeran R22 dengan R134a pada Mesin Pendingin. Jurnal Teknik Mesin Yoga Satria, Albertus Agung, 2014. COP dan Efisiensi Showcase Dengan Panjang Pipa Kapiler 225cm dan Daya Kompresor 0,5 HP, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma. 59

(77) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 60 LAMPIRAN Gambar diagram mencari h1,h2,h3,h4 dengan perbedaan tekanan P1 dan P2 pada variasi rendaman 400ml

(78) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 61

(79) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 62

(80) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 63

(81) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 64 Gambar diagram mencari h1,h2,h3,h4 dengan perbedaan tekanan P1 dan P2 pada variasi rendaman 600ml

(82) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 65

(83) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 66

(84) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 67

(85) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 68

(86) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 69

(87)

Dokumen baru

Download (86 Halaman)
Gratis

Tags

Dokumen yang terkait

Karakteristik Sifat Fisik, Kimia, Dan Organoleptik Sosis Sapi Dengan Pe rendaman Dalam Substrat Antimikroba Lactobacillus sp. (1A5) Pada Penyimpanan Suhu Dingin
3
13
69
Aplikasi pemanfaatan air ki (air rendaman abu jerami) sebagai bahan pengawet alterntif pada tahu
1
18
13
Karakteristik mesin pendingin jenasah menggunakan lima dan enam kipas pendingin kondensor.
0
0
2
Karakteristik mesin pendingin jenasah menggunakan tiga dan empat kipas pendingin kondensor.
0
0
137
Pemanfaatan air rendaman batang tembakau (Nicotiana tabacum L.) sebagai alternatif bioinsektisida ulat kubis (Plutella xylostella).
0
6
130
Perbandingan COP dan efisiensi mesin pendingin refrigeran sekunder antara refrigeran primer R-134a dengan R-404a.
0
7
147
Pemanfaatan panas buang mesin pendingin untuk pemanas air
0
0
61
Perbandingan COP dan efisiensi mesin pendingin refrigeran sekunder antara refrigeran primer R 134a dengan R 404a
0
4
145
Pemanas air energi surya menggunakan kolektor pelat datar dengan diameter pipa 3/4\" dan 5/8\" - USD Repository
1
1
66
Uji efek hipoglikemik rendaman beras ketan hitam pada tikus betina yang dibebani glukosa - USD Repository
0
0
87
Efek massa air dalam evaporator terhadap unjuk kerja pendingin absorbsi amonia-air - USD Repository
0
0
63
Karakteristik mesin freezer berpenukar kalor dengan pipa kapiler melilit pipa keluaaran evaporator - USD Repository
0
0
72
Karakteristik mesin kulkas dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut menggunakan panjang pipa kapiler 175 centimeter - USD Repository
0
0
72
Tugas akhir mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut dengan panjang pipa kapiler 180 cm - USD Repository
0
0
70
Mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut dengan panjang pipa kapiler 190 cm - USD Repository
0
0
94
Show more