pengaruh rendaman air pada pipa di antara … filemesin pendingin dipergunakan untuk mendinginkan...
TRANSCRIPT
i
PENGARUH RENDAMAN AIR PADA PIPA DI ANTARA
KOMPRESOR DAN KONDENSOR TERHADAP COP DAN
EFISIENSI MESIN PENDINGIN
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin
Diajukan oleh:
FRANSISKUS DEWO ARGO UTOMO
NIM: 105214047
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
THE INFLUENCE OF WATER RESERVATION BETWEEN
COMPRESSOR AND CONDENSOR TO THE COP AND
COOLING MACHINE’S EFFICIENCY
FINAL PROJECT
As partial fulfillment of the requirement
to obtain the Sarjana Teknik degree
By
FRANSISKUS DEWO ARGO UTOMO
NIM: 105214047
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRAK
Saat ini mesin pendingin sangat berperan dalam kehidupan masyarakat.
Mesin pendingin dipergunakan untuk mendinginkan minuman seperti soft drink,
minuman kaleng, dan minuman berenergi tanpa membekukan cairan di dalam ke-
masannya, akan tetapi dapat juga sebagai pengawet dan pendingin makanan.
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) menge-
tahui kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigerant, (e) mengetahui
koefisien prestasi actual, (f) mengetahui koefisien prestasi ideal, (g) mengetahui
efisiensi mesin pendingin.
Mesin pendingin yang diteliti menggunakan sistem kompresi uap yang
dirangkai dengan komponen yang didapat dari pasaran. Pendinginan pada mesin
pendingin ini dilakukan dengan cara kontak langsung dengan evaporator. Adapun
variasi penelitian yang digunakan adalah jumlah air yang merendam sebagian dari
kondensor sebagai simulasi tampungan air pada mesin pendingin. Penelitian per-
tama menggunakan beban 1 liter air tanpa menggunakan rendaman air dan diuji
selama 5 jam. Penelitian kedua menggunakan 1 liter air dan 1
2 liter rendaman air
pada sebagian kondensor.
Dari rendaman pada sebagian pipa kondensor dan tanpa rendaman diperoleh
hasil berupa kerja kompresor (Win), panas yang diserap evaporator (Qin), panas
yang dilepas kondensor (Qout), COPideal, COPaktual, dan efisiensi. Variasi peren-
daman menghasilkan perbedaan COP dan efisiensi antara variasi tanpa rendaman
air dan ½ rendaman air.
Kata Kunci: Mesin pendingin, siklus kompresi uap, COP, dan efisiensi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
In this time, cooling machine is important in social life. Cooling machine is
used to cool drinks such as soft drink and energy drink without freezing the liquid
in its packaging but it can also be used as preservative and refrigerant food. The
aims of this research were to find out: (a) the production of cooling machine with
the cy-cle of steam compressor, (b) the heat which was absorbed by evaporator of
the union of refrigerant mass, (c) the heat which was released by condenser of the
un-ion of refrigerant mass, (d) the work which was done by compressor of the union
of refrigerant mass, (e) the coefficient of the actual perfomance, (f) the coeffi-cient
of the ideal performance, (g) the efficiency of the cooling machine.
Machine cooling subjects use the compression steam which have developed
with components obtained from the market .Cooling on a the coolant is done by
means of direct contact with the evaporators .As for variation research used is the
quantity of water soaking some of a condenser as simulation water reservoir on a
cooling .First experimental use burden 1 liter of water without the use of marinade
water and tested for five hours .Research second use 1 liter of water and a half liters
of marinade water in some a condenser .
From the reservation in some of pipes condenser and without reservation, it
was found the results of the work of compressor (Win), the heat which is absorbed
by evaporator (Qin), the heat of which is released by condenser (Qout), COPideal,
COPactual. The variation of reservation produced the differentiation of COP and
efficiency between the variations without water reservation and ½ water
reservations
Key words: Cooler machine, the cycle of steam compression, COP, and efficien-
cy.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
serta limpahan rahmat-Nya, sehingga penyusunan Skripsi yang berjudul “Pengaruh
redaman air pada sebagian kondensor terhadap cop dan efisiensi mesin pendingin”
dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan Skripsi ini banyak men-
galami 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 penghar-
gaan 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 ber-
harga kepada penulis selama menyusun Skripsi.
4. Dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah memberI bekal ilmu penge-
tahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan menyelesaikan penu-
lisan Skripsi ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i
TITLE PAGE .......................................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii
DAFTAR DEWAN PENGUJI ............................................................................... iv
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ..................................................... v
INTISARI ............................................................................................................... vi
ABSTRAK ............................................................................................................ vii
ABSTRACT ......................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix
DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... xiv
1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3. Tujuan ....................................................................................................... 2
1.4. BatasanMasalah ........................................................................................ 3
1.5. Manfaat ..................................................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ........................................ 4
2.1. Mesin Pendingin ....................................................................................... 4
2.2. Mesin pendingin ....................................................................................... 5
2.2.1 Bagian Utama Mesin Pendingin ............................................................... 5
2.2.2 Sistem Kompresi Uap Pada Mesin Pendingin ........................................ 12
2.2.3 Siklus Kompresi Uap .............................................................................. 13
2.2.4 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin ........................................... 17
2.3. Tinjauan Pustaka .................................................................................... 19
BAB III PEMBUATAN ALAT ............................................................................ 21
3.1. Persiapan Alat ......................................................................................... 21
3.1.1 Komponen Utama Mesin Pendingin ....................................................... 21
3.1.2 Peralatan Pendukung Perakitan Mesin Pendingin .................................. 25
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
3.2. Perakitan Mesin Pendingin ..................................................................... 28
3.2.1 Proses Perakitan Mesin Pendingin .......................................................... 28
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN ............................................................. 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 PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................................... 38
5.1. Data Penelitian ....................................................................................... 38
5.2. Perhitungan ............................................................................................. 43
5.3. Pembahasan ............................................................................................ 46
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 58
6.1. Kesimpulan ............................................................................................. 58
6.2. Saran ....................................................................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 59
LAMPIRAN .......................................................................................................... 60
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 5.1 Nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi pada satuan psi dan
MPa dengan variasi tanpa rendaman air .......................................... 38
Tabel 5.2 Nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi pada satuan psi dan MPa
dengan variasi 1
2𝑙 rendaman air ....................................................... 39
Tabel 5.3 Nilai Te dan Tc pada variasi tanpa rendaman air kompresor
dalam tekanan terukur satuan psi ..................................................... 41
Tabel 5.4 Nilai Te dan Tc pada variasi 1
2𝑙 rendamanair..................................... 42
Tabel 5.5 Nilai entalpi pada variasi tanpa rendaman air ………………........... 44
Tabel 5.6 Nilai entalpi pada variasi 1
2𝑙 rendaman air ……………………........ 45
Tabel 5.7 Memperlihatkan nilai Win, Qin, Qout, COP, dan Efisiensi pada
mesin pendingin yang diteliti dengan variasi tanpa rendaman
air ……………................................................................................. 48
Tabel 5.8 Memperlihatkan nilai Win, Qin, Qout, COP, dan Efisiensi pada
mesin pendingin yang diteliti dengan variasi 1
2𝑙 rendaman ............ 49
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 5.1 Contoh mesin pendingin showcase .............................................. 5
Gambar 2.2 Mesin pendingin ............................................... 6
Gambar 2.3 Refrigeran jenis R134a ................................................................ 7
Gambar 2.4 Kompresor Hermatik .................................................................... 9
Gambar 2.5 Evaporator .................................................................................... 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 .......................... 13
Gambar 2.10 Diagram P-h .............................................................................. 14
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
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 3.10 Alat las tembaga ......................................................................... 26
Gambar 3.11 Bahan las .................................................................................... 27
Gambar 3.12 Pompa vakum ............................................................................. 27
Gambar 3.13 Bak tampung .................................................. 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 Botol minum ................................................................................. 35
Gambar 4.6 Roll kabel ..................................................................................... 35
Gambar 5.1 Proses siklus kompresi uap .......................................................... 41
Gambar 5.2 Grafik hubungan Win dengan waktu pad variasi tanpa rendaman
air ................................................................................................ 51
Gambar 5.3 Grafik hubungan Win dengan waktu variasi 1
2𝑙 rendaman air ..... 51
Gambar 5.4 Grafik hubungan Qin dengan waktu pada variasi tanpa
Rendaman .................................................................................... 52
Gambar 5.5 Grafik hubungan Qin dengan waktu variasi 1
2𝑙 rendaman air ...... 52
Gambar 5.6 Grafik hubungan Qout dengan waktu pada variasi tanpa rendaman
air ................................................................................................ 53
Gambar 5.7 Grafik hubungan Qout dengan waktu pada variasi 1
2𝑙 rendaman
air ................................................................................................ 53
Gambar 5.8 Hubungan COPideal dengan waktu pada variasi tanpa rendaman
air ................................................................................................ 54
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Gambar 5.9 Hubungan COPideal dengan waktu pada variasi 1
2𝑙 rendaman
air ................................................................................................. 54
Gambar 5.10 Hubungan COPactual dengan waktu pada variasi tanpa rendaman
air ................................................................................................. 55
Gambar 5.11 Hubungan COPactual dengan wantu pada variasi 1
2𝑙 rendaman
air ................................................................................................. 55
Gambar 5.12 Hubungan efisiensi dengan waktu pada variasi tanpa rendaman
air ................................................................................................. 56
Gambar 5.13 Hubungan efisiensi dengan wantu pada variasi 1
2𝑙 air ............... 56
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Di dunia yang semakin modern dan 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 berfungsi untuk membekukan, mendinginkan, dan ada yang ber-
fungsi untuk pengkondisian udara. Beberapa contoh mesin pendingin yang
digunakan untuk mendinginkan ataupu nuntuk membekukan adalah: showcase,
cold storage, freezer, kulkas, dan lain sebagainya. Sedangkan mesin pendingin
yang berfungsi untuk pengkondisian udara adalah: AC, water chiller, air cooler dan
lain sebagainya.
Pada skripsi ini akan dibahas cara perakitan mesin pendingin dan karakter-
istik dari mesin pendingin yang dirakit. Mesin pendingin di pergunakan untuk
mendinginkan minuman kemasan seperti: soft drink, minuman kaleng, minuman
berenergi, dan juga dapat digunakan sebagai pengawet makanan, 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 sisa siklus pendinginan mesin pendingin yang terkadang harus kita buang airnya
setiap kali penuh
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
Dengan latar belakang tersebut, penulis berkeinginan untuk mempelajari,
memahami, serta mengetahui pengaruh dari perendaman pipa kondenser pada bak
air tersebut terhadap unjuk kerja dari mesin pendingin serta membantu mengurangi
air tersebut dengan menggunakan panas dari pipa kondenser. Cara yang dilakukan
adalah merakit serta meneliti mesin pendingin yang dirakit dengan ditambahkan
lilitan pada sebagian pipa kondenser untuk mengetahui apakah ada pengaruhnya
atau tidak terhadap unjuk kerja dan efisiensi mesin pendingin tersebut.
1.2. Rumusan Masalah
Perendaman pada sebagian pipa kondensor apakah mempengaruhi efisiensi
dan COP dari mesin pendingin tersebut.
1.3. Tujuan
Tujuan pengujian mesin pendingin adalah:
a. Merakit mesin pendingin dengan siklus kompresi uap yang digunakan untuk
mendinginkan minuman.
b. Mengetahui karakteristik mesin pendingin yang dibuat:
- Menghitung kalor yang dihisap evaporator (Qin)
- Menghitung kalor yang dilepaskan kondensor (Qout)
- Menghitung kerja kompresor (Win)
- Menghitung COPactual dan COPideal
- Menghitung efisiensi
c. Mengetahui pengaruh perendaman pada sebagian pipa kondensor dengan
menggunakan air terhadap COP dan efisiensi mesin pendingin.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
1.4. BatasanMasalah
Batasan-batasan dalam pembuatan mesin pendingin ini adalah:
a. Daya kompresor yang dipergunakan sebesar 1/8 PK.
b. Refrigeran yang digunakan pada mesin pendingin adalah R134a.
c. Panjang pipa kapiler yang digunakan sepanjang 1 m, diameter 0,026 inchi,
dan bahan terbuat dari tembaga.
d. Kondensor yang digunakan U7
e. Evaporator yang dipergunakan evaporator plat dengan panjang 42 cm dan
lebar 30 cm.
f. Menggunakan tambahan komponen yaitu filter dan bak tampung air
bervolume 1,5 liter.
g. Ukuran ruang pendingin 20 cm x 33 cm x 45 cm
h. Menggunakan variasi pipa kondenser tidak terendam, ½ terendam air.
1.5. Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan pada mesin pend-
ingin ini adalah:
a. 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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Mesin Pendingin
Mesin pendingin adalah suatu alat yang digunakan untuk mendinginkan atau
peralatan yang berfungsi untuk memindahkan panas dari suatu tempat yang mem-
iliki temperatur rendah ke temperatur yang lebih tinggi. Mesin pendingin yang ban-
yak digunakan umumnya menggunakan siklus kompresi uap. Siklus kompresi uap
terdiri dari beberapa proses, yaitu proses kompresi, proses kondensasi, proses
penurunan tekanan (proses isentalpi), 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 kom-
presor. Dengan adanya aliran listrik, motor kompresor akan bekerja mengisap gas
refrigeran yang bersuhu dan bertekanan rendah dari saluran hisap. Kemudian kom-
presor memampatkan gas refrigeran sehingga menjadi uap/gas bertekanan tinggi
dan bersuhu tinggi, gas kemudian memasuki kondensor. Gas bertekanan tinggi ter-
sebut di dalam kondensor akan didinginkan oleh udara di luar mesin pendingin.
Kalor berpindah dari kondensor ke udara sekelilingnya sehingga suhunya turun
mencapai suhu kondensasi (pengembunan) dan wujudnya berubah menjadi cair.
Refrigeran yang bertekanan tinggi ini selanjutnya mengalir kedalam filter
(strainer). Refrigeran kemudian memasuki pipa kapiler yang berdiameter kecil dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
panjang sehingga tekanannya akan turun. Dari pipa kapiler refrigerant yang sudah
bertekanan rendah ini kemudian memasuki ruang evaporator.Di dalam evaporator,
refrigerant 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 men-
didih dan berubah menjadi gas, refrigeran kembali dihisap oleh kompresor dan si-
klus berulang kembali dari awal.
2.2. Mesin pendingin
2.2.1 Bagian Utama Mesin Pendingin
Showcase yaitu suatu mesin pendingin yang dipergunakan untuk mend-
inginkan minuman kemasan seperti: soft drink, minuman kaleng, minuman beren-
ergi, 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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
Gambar 2.2 Mesin pendingin
Showcase tersusun atas beberapa komponen utama: refrigeran, kompresor, evapo-
rator, kondensor, filter, dan pipa kapiler.
a. Bahan Mesin Pendingin (Refrigeran)
Fluida kerja yang dipergunakan dalam mesin pendingin disebut refrig-
eran.Refrigeran adalah 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 kom-
presi uap.Suhu kerja evaporator dan kondensor menentukan dalam pemilihan re-
frigeran. Refrigeran yang umum digunakan pada mesin pendingin termasuk
kedalam keluarga chlorinated fluorocarbons. Pada penelitian ini refrigeran yang
kondensor
evaporator
kompresor
filter
pipa ka-
piler
fan
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
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
b. Kompresor
Kompresor adalah suatu alat yang berfungsi untuk menaikkan tekanan.Se-
bagai akibat kenaikan tekanan, suhu refrigeran juga ikut naik.Kompresor yang ser-
ing dipakai pada mesin pendingin adalah jenis kompresor Hermatik (Hermatic
Compressor). Kompresor ini digerakan langsung oleh motor listrik dengan kompo-
nen mekanik dan berada dalam satu wadah tertutup. Kompresor hermatik dapat
bekerja dengan prinsip reciprocating maupun rotary, posisi porosnya bisa vertikal
maupun horizontal. Faktor lain penggunaan kompresor hermatik 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 hermatik ada beberapa keuntugan dan kerugian, yang di-
milikinya.
1. Keuntungan :
a. Tidak memakai sil pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran bahan
refrijerasi.
b. Bentuknya kecil dan harganya murah.
c. Tidak memakai penggerak dari luar sehingga suaranya lebih tenang dan get-
arannya kecil.
2. Kerugian :
a. Bagian yang rusak di dalam rumah kompresor tidak dapat diperbaiki sebe-
lum rumah kompresor dipotong.
b. Minyak pelumas didalam kompresor hermatik susah diperiksa.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
Gambar 2.4 Kompresor Hermatik
c. Evaporator
Evaporator merupakan salah satu komponen utama dari sistem pendinginan,
yang di dalamnya mengalir suatu cairan refrigeran yang berfungsi sebagai penyerap
panas dari produk yang didinginkan dengan cara merubah fase dari cair menjadi
gas. Proses penguapan memerlukan panas, panas 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 ter-
baik adalah logam, karena logam berfungsi sebagai konduktor.Namun kebanyakan
terbuat dari bahan tembaga atau alumunium.Tembaga dan kuningan dapat
digunakan untuk semua refrijeran keculi ammonia. Tembaga akan larut oleh am-
monia murni, alumunium dan magnesium akan berkarat dengan cepat jika
digunakan untuk methyl-klorida jika didalamnya terdapat uap air. Jenis evaporator
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
yang banyak digunakan pada mesin pendingin adalah jenis pipa dengan plat datar
atau plate, pipa-pipa,dan pipa dengan sirip-sirip.
Gambar 2.5 Evaporator
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, panas dikeluarkan kondensor ke udara melalui rusuk-
rusuk kondensor. Sebagai akibat dari kehilangan panas, 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.
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 ka-
piler, 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 me-
nyebabkan 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 Filter
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 an-
tara 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-katup lain, 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 didalam sistem akan jadi sama karena pada pipa kapiler tidak ter-
dapat alat penutup apa-apa, dengan demikian kompresor dapat bekerja lebih ringan.
Gambar 2.8 Pipa Kapiler
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. Da-
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
lam siklus ini uaprefrigeran bertekanan rendah akan ditekan oleh kompresor men-
jadi bertekanan tinggi, dan kemudian uap refrigeranbertekanan tinggi diembunkan
menjadi cairan refrigeran bertekanan tinggi dalam kondensor. Kemudian cairan re-
frigeran bertekanan tinggi tersebuttekanannya 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 2.8. Si-
kluskompresi uap pada diagram P-h tersaji pada Gambar 2.9, dan pada diagram T-
s tersaji pada Gambar 2.10.
Gambar 2.9 Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap
1
2 3
4
Sisi tekanan tinggi
Sisi tekanan rendah
Saluran hisap
Uap
Uap Sisi tekan
Qin
Saluran ekspansi
Saluran cairan
Cairan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Keterangan:
a. Qin : kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran
b. Kompresor
c. Qout : kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran
d. Katup ekspansi atau pipa kapiler
e. Filter
Gambar 2.10 Diagram P-h
Win
Qin
Qout
P
h h3 = h4
h1 h
2
2 3
1
P2
P1 4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Gambar 2.11 Diagram T-s
Proses kompresi uap pada diagram P-h dan T-s meliputi proses: kompresi,
penurunan suhu dan pengembunan, proses penurunan tekanan dan proses pen-
guapan.
1. Proses (1-2) adalah proseskompresi 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 ber-
langsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran yang bertekanan dan
bertemperatur tinggi keluar dari kompresor dan membuang panas ke kon-
densor 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
Qi
n
Qout
Win
s
T
1a
1
2a
2
4
3
3a
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
udara yang ada di sekitar kondensor sehingga refrigeran mengembuan men-
jadi 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
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 peru-
bahan 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 temper-
atur refrigeran mengalami panas yang berlebih (super heat). Walaupun tem-
peratur uap refrigeran naik, tetapi tekanan tidak berubah. Sebenarnya ada
perubahan sedikit, namun perubahan ini diabaikan pada sistem refrigerasi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
2.2.4 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin
Dengan melihatsiklus kompresi uap pada diagram P-h yang tersaji pada
Gambar 2.9, maka dapat dihitung besarnya: (a) kerja kompresor per satuan massa
(b) kalor yang dilepas kondensor per satuan massa (c) kalor yang diserap evaporator
per satuan massa (d) COP mesin showcase, dan (e) efisiensi mesin showcase.
a. Kerja kompresor persatuan massa
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang diperlukan agar mesin
showcase dapat bekerja dapat dihitung dengan persamaan (2.1):
𝑊𝑖𝑛 = ℎ2 − ℎ1 (2.1)
pada persamaan (2.1):
𝑊𝑖𝑛 : kerja yang dilakukan kompresor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔)
ℎ2 : nilai enthalpi refrigeran keluar dari kompresor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔)
ℎ1 : nilai enthalpi refrigeran masuk ke kompresor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔)
b. Kalor yang dilepas oleh kondensor persatuan massa.
Besar kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dapat dihi-
tung dengan Persamaan (2.2):
𝑄𝑜𝑢𝑡 = ℎ2 − ℎ3 (2.2)
pada persamaan (2.2):
𝑄𝑜𝑢𝑡 : energi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran,
(𝑘𝐽/𝑘𝑔)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
ℎ2 : nilai enthalpi refrigeran masuk ke kondensor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔)
ℎ3 : nilai enthalpi refrigeran keluar dari kondensor, (𝑘𝐽/𝑘𝑔)
c. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa.
Besar kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dapat dihi-
tung dengan Persamaan (2.3):
𝑄𝑖𝑛 = ℎ1 − ℎ4 = ℎ1 − ℎ3 (2.3)
pada Persamaan (2.3):
𝑄𝑖𝑛 : energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran,
(𝑘𝐽/𝑘𝑔)
ℎ1 : nilai enthalpi refrigeran keluar evaporator (𝑘𝐽/𝑘𝑔)
ℎ4 : nilai enthalpirefrigeran masuk evaporator (𝑘𝐽/𝑘𝑔)
d. COP aktual mesin pendingin.
COP aktual (Coefficient Of Performance) mesin pendingin adalah per-
bandingan antara kalor yang diserap evaporator dengan energi listrik yang diper-
lukan untuk menggerakkan kompresor. Nilai COP mesin pendingin dapat dihitung
dengan Persamaan (2.4):
𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = 𝑄𝑖𝑛
𝑊𝑖𝑛=
(ℎ1 − ℎ4)
(ℎ2 − ℎ1)
(2.4)
pada Persamaan (2.4):
𝑄𝑖𝑛 : kalor yang diserap evaporator persatuan massa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
𝑊𝑖𝑛 : kerja yang dilakukan kompresor
e. COP ideal mesin pendingin
COP ideal merupakan COP maksimal yang dapat dicapai mesin pendingin,
dapat dihitung denganPersamaan (2.5):
𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 =𝑇𝑒
𝑇𝑐 − 𝑇𝑒
(2.5)
pada Persamaan (2.5) :
𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 : koefisien prestasi maksimum showcase
𝑇𝑒 : suhu evaporator, 𝐾
𝑇𝑐 : suhu kondensor, 𝐾
f. Efisiensi mesin pendingin
Efisiensi mesin pendingin yang dinotasikan dengan η dapat dihitung
menggunakan persamaan (2.6):
η =𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙
𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙
(2.6)
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,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
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 : 0,8 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 7 lilitan pada pipa keluar dari kompresor menuju kondensor untuk bagian
memanaskan air pada tampungan air 0.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Gambar 3.2 merupakan kondensor yang digunakan pada mesin penulis:
Panjang pipa : 8 m
Diameter pipa : 0,47 cm
Bahan pipa : Besi & Tembaga
Bahan sirip : Baja
Diameter sirip : 2 mm
Jumlah sirip : 120 buah
Jumlah U : 7
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:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Panjang pipa kapiler : 1 m
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 penulis pakai, yaitu
evaporator jenis plat.
Gambar 3.4 Evaporator plat
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).
Gambar 3.6 Refrigeran R-134a
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 ter-
gantung dari kebutuhan.
Gambar 3.8 Tube expander
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
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
e. Bahan Las
Bahan las digunakan untuk melakukan penyambungan pipa kapiler, bahan
yang dipakai perak tembaga dan borak.
Gambar 3.11 Bahan las
f. Pompa vakum
Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan refrigeran dalam sistem
pendinginan. Hal ini dilakukan.
Gambar 3.12 Pompa vakum
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
g. Bak tampung
Bak tampung ini berguna sebagai simulasi tempat tampungan tetesan air
dari sirkulasi sistem pendinginan pada mesin pendingin ini.
Gambar 3.13 Bak tampung
h. Ulir pipa kondensor
Ulir pada pipa kondensor berfungsi sebagai pemanas tetesan air yang berada
dalam bak tampungan.
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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
2. Pembuatan rangka mesin pendingin memerlukan alat pemotong alumunium
untuk memotong alumunium sesuai ukuran yang telah ditentukan, dan paku
keling untuk menyambungkan potongan alumunium sehingga menjadi sebuah
kerangka.
3. 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.
4. Proses pengelasan antara kondenser dengan input filter diperlukan pipa
tembaga sebagai penghubung antara pipa output kondenser 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.
5. 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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
6. 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
sebagai alat bantu untuk penahan saat pengelasan serta memipihkan diameter
pipa input evaporator supaya output pipa kapiler tersambung dengan baik.
7. Proses penyambungan evaporator dengan kompresor dibutuhkan pipa tembaga
sebagai penghubung evaporator dengan kompresor. Proses penyambungan las
dengan bahan kuningan dan perak.
8. Proses pengisian metil berfungsi untuk membersihkan saluran – saluran pipa
pada mesin pendingin yang sudah jadi dan juga sebagai proses pengecekan
kebocoran pada mesin pendingin.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
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
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Diagram alir berikut menunjukan tahap pembuatan dan pengolahan mesin
pendingin:
Gambar 4.2 Diagram alir pembuatan mesin pendingin
4.2. Alat bantu penelitian
Dalam penilitian mesin pendingin ini memerlukan alat-alat yang di-
pergunakan untuk membantu dalam pengambilan data. Alat-alat bantu tersebut ada-
lah:
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 dari setiap titik, suhu
evaporator dan kondensor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Gambar 4.4 P-H Diagram 134a
c. Botol minum
Botol minum ini berfungsi sebagai tempat air untuk beban dari penelitian
yang berisi 1 liter air.
Gambar 4.5 Botol minum
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
d. Roll kabel
Karena terbatasnya panjang kabel dari mesin pendingin maka dibutuhkan
roll kabel untuk menyambungkan ke daya listrik.
Gambar 4.6 Roll kabel
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 menggunakan beban 1 liter air tanpa menggunakan rendaman
air diuji selama 5 jam. Penelitian kedua menggunakan 1 liter air dan 1
2 liter ren-
daman air pada sebagian kondensor.
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.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
b. Mempersiapkan botol minum yang di pakai untuk tempat air sebagai
beban pendinginan dan mengisinya dengan 1 liter air.
c. Menghidupkan mesin pendingin.
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 didapat (P1, P2), maka data tersebut dapat
digunakan untuk menentukan Te dan Tc dengan cara mengkonversi data P1 dan P2
ke satuan MPa dan memasukan data tersebut ke dalam P-h diagram. Dari data (P1,
P2, Tc, Te) dapat digambar siklus kompresi uap pada P-h diagram dan dapat di-
peroleh nilai entalpi (h1, h2, h3, h4). Nilai entalpi tersebut digunakan untuk menge-
tahui 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 dari penelitian.
4.6. Cara mendapatkan kesimpulan
Kesimpulan diperoleh dari hasil dari pengolahan data dan hasil pembaha-
san. Kesimpulan dapat menjawab tujuan penelitian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
BAB V
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
5.1. Data Penelitian
a. Nilai Tekanan
Hasil penelitian untuk nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi tanpa ren-
daman pada sebagian 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 tanpa rendaman air
NO
Waktu
t
(menit)
Tekanan
(psi)
Tekanan
(Mpa)
P1
P2
P1
P2
1 15 7 165 0,149 1,238
2 30 6 160 0,142 1,204
3 45 7 155 0,149 1,170
4 60 7 165 0,149 1,238
5 75 7 155 0,149 1,170
6 90 6 160 0,142 1,204
7 105 6 160 0,142 1,204
8 120 6 165 0,142 1,238
9 135 6 165 0,142 1,238
10 150 7.5 160 0,153 1,204
11 165 7 170 0,149 1,273
12 180 7.5 160 0,153 1,204
13 195 7 160 0,149 1,204
14 210 7 165 0,149 1,238
15 225 7 160 0,149 1,204
16 240 7 155 0,149 1,170
17 255 7 155 0,149 1,170
18 270 7,5 160 0,153 1,204
19 285 7,5 160 0,153 1,204
20 300 7 155 0,149 1,170
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Hasil penelitian untuk nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi dengan ren-
daman air 1
2𝑙 pada sebagian kondensor data ini didapat dengan pengujian selama 5
jam disajikan table 5.2.
Tabel 5.2 nilai tekanan rendah dan tekanan tinggi pada satuan psi dan MPa
dengan variasi 1
2𝑙 rendaman air
NO
Waktu
t
(menit)
Tekanan
(psi)
Tekanan
(MPa)
P1
P2
P1
P2
1 15 7 195 0,149 1,445
2 30 9 205 0,163 1,514
3 45 10 210 0,170 1,549
4 60 10 215 0,170 1,583
5 75 10 220 0,170 1,618
6 90 10 220 0,170 1,618
7 105 10 215 0,170 1,583
8 120 10 210 0,170 1,549
9 135 10 205 0,170 1,514
10 150 9 195 0,163 1,445
11 165 9 200 0,163 1,480
12 180 9 200 0,163 1,480
13 195 8,5 200 0,159 1,480
14 210 8 200 0,156 1,480
15 225 8 200 0,156 1,480
16 240 8,5 195 0,159 1,445
17 255 9 195 0,163 1,445
18 270 9 195 0,163 1,445
19 285 9 195 0,163 1,445
20 300 9 200 0,163 1,480
Data pada tabel 5.1 dan 5.2 digunakan untuk mencari nilai suhu evaporator
(Te) dan suhu kondensor (Tc) dengan cara tekanan rendah (P1) dan tekanan tinggi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
(P2) ditambah 14.7 dan dikonversikan ke Mpa.Setelah dikonversi digambarkan
pada P-h diagram maka akan mendapat nilai Te dan Tc dan dapat digunakan untuk
mencari nilai entalpi (h1, h2, h3, h4) dengan cara memasukan nilai Te dan Tc pada P-
h diagram.
Gambar 5.1 Proses Siklus Kompresi Uap
b. Nilai suhu kerja evaporator dan kondensor
Tabel 5.3 nilai Te dan Tc pada variasi tanpa rendaman air
NO
Waktu
t
(menit)
Suhu (oC) Suhu (oK)
Te Tc Te Tc
1 15 -18 44 255,15 317,15
2 30 -19 42,5 254,15 315,65
3 45 -18 41 255,15 314,15
4 60 -18 44 255,15 317,15
5 75 -18 41 255,15 314,15
6 90 -19 42,5 254,15 315,65
7 105 -19 42,5 254,15 315,65
8 120 -19 44 254,15 317,15
9 135 -19 44 254,15 317,15
10 150 -17 42,5 256,15 315,65
Win
Qin
Qout
P
h h3 = h4
h1 h2
2 3
1
P2
P1 4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
NO
Waktu
t
(menit)
Suhu (oC) Suhu (oK)
Te Tc Te Tc
11 165 -18 45 255,15 318,15
12 180 -17 42,5 256,15 315,65
13 195 -18 42,5 255,15 315,65
14 210 -18 44 255,15 317,15
15 225 -18 42,5 255,15 315,65
16 240 -18 41 255,15 314,15
17 255 -18 41 255,15 314,15
18 270 -17 42,5 256,15 315,65
19 285 -17 42,5 256,15 315,65
20 300 -18 41 255,15 314,15
Tabel 5.4 nilai Te dan Tc pada variasi 1
2𝑙 rendaman air
NO
Waktu
t
(menit)
Suhu (oC) Suhu (oK)
Te Tc Te Tc
1 15 -18 51 255,15 324,15
2 30 -16 54 257,15 327,15
3 45 -14 55,5 259,15 328,65
4 60 -14 56 259,15 329,15
5 75 -14 58 259,15 331,15
6 90 -14 58 259,15 331,15
7 105 -14 56 259,15 329,15
8 120 -14 55,5 259,15 328,65
9 135 -14 54 259,15 327,15
10 150 -16 51 257,15 324,15
11 165 -16 52 257,15 325,15
12 180 -16 52 257,15 325,15
13 195 -17,5 52 255,65 325,15
14 210 -17,5 52 255,65 325,15
15 225 -17,5 52 255,65 325,15
16 240 -17,5 51 255,65 324,15
17 255 -16 51 257,15 324,15
18 270 -16 51 257,15 324,15
19 285 -16 51 257,15 324,15
20 300 -16 52 257,15 325,15
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
c. Nilai Entalpi
Tabel 5.5 nilai entalpi pada variasi tanpa rendaman air
NO
Waktu
t
(menit)
Entalpi (kJ/kg)
h1 h2 h3 h4
1 15 388,5 431 260 260
2 30 386,5 430 259 259
3 45 388 429 257 257
4 60 388 431 260 260
5 75 388 429 257 257
6 90 386,5 430 259 259
7 105 386,5 430 259 259
8 120 386,5 431 260 260
9 135 386,5 431 260 260
10 150 389 430 259 259
11 165 388 432 261 261
12 180 389 430 259 259
13 195 388 430 255 255
14 210 388 431 260 260
15 225 388 430 259 259
16 240 388 429 257 257
17 255 388 429 257 257
18 270 389 430 259 259
19 285 389 430 259 259
20 300 388 429 257 257
Tabel 5.6 nilai entalpi pada variasi 1
2𝑙 rendaman air
NO
Waktu
t
(menit)
Entalpi (kJ/kg)
h1 h2 h3 h4
1 15 388,5 437.5 271 271
2 30 390,5 440 275 275
3 45 391,5 441,5 279 279
4 60 391,5 442 280 280
5 75 391,5 443 281 281
6 90 391,5 443 281 281
7 105 391,5 442 280 280
8 120 391,5 440 279 279
9 135 391,5 440 271 271
10 150 390,5 437,5 272 272
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
NO
Waktu
t
(menit)
Entalpi (kJ/kg)
h1 h2 h3 h4
11 165 390,5 439 272 272
12 180 390,5 439 272 272
13 195 389 439 272 272
14 210 389 439 272 272
15 225 389 439 272 272
16 240 389 437,5 271 271
17 255 390,5 437.5 271 271
18 270 390,5 437.5 271 271
19 285 390,5 437.5 271 271
20 300 390,5 439 272 272
5.2 Perhitungan
a. 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
= 436 − 390
= 46 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
= 390 − 270
= 120 𝑘𝐽/𝐾𝑔
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
c. Menghitung energy 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.
𝑄𝑜𝑢𝑡 = ℎ2 − ℎ3
= 436 − 270
= 166 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) =
255.15
(323.15−255.15)
= 255.15
68
= 3,75
e. Koefisien prestasi aktual (COPaktual)
Perhitungan koefisien prestasi aktual (COPideal) dapat dihitung
menggunakan persamaan (2.4) dengan data entalpi Tabel 5.7.
COPaktual= Qin
Win =
(h1−h4)
(h2−h1)
= 120
46 =
(390−270)
(436−390)
= 2,61
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
f. Efisiensi mesin pendingin
Perhitungan efisiensi mesin pendingin dapat dihitung menggunakan persa-
maan (2.6).
Efisiensi = COPaktual
COPideal x 100%
= 2.61
3.75 x 100%
= 70 %
Tabel 5.7 memperlihatkan nilai Win, Qin, Qout, COP, dan Efisiensi pada mesin
pendingin yang diteliti dengan variasi tanpa rendaman air
NO
Waktu
t
(menit)
Win
(kJ/Kg)
Qin
(kJ/Kg)
Qout
(kJ/Kg)
COP Efisiensi
(%) Ideal Aktual
1 15 42,5 128,5 171 4,115 3,023 73,470
2 30 43,5 127,5 171 4,132 2,931 70,926
3 45 41 131 172 4,324 3,195 73,882
4 60 43 128 171 4,115 2,976 72,333
5 75 41 131 172 4,324 3,195 73,882
6 90 43,5 127,5 171 4,132 2,931 70,926
7 105 43,5 127,5 171 4,132 2,931 70,926
8 120 44,5 126,5 171 4,034 2,842 70,466
9 135 44,5 126,5 171 4,034 2,842 70,466
10 150 41 130 171 4,305 3,170 73,651
11 165 44 127 171 4,050 2,886 71,268
12 180 41 130 171 4,305 3,170 73,651
13 195 42 133 171 4,217 3,071 72,828
14 210 43 128 171 4,115 2,976 72,333
15 225 42 129 171 4,217 3,071 72,828
16 240 41 131 172 4,324 3,195 73,882
17 255 41 131 172 4,324 3,195 73,882
18 270 41 130 171 4,305 3,170 73,651
19 285 41 130 171 4,305 3,170 73,651
20 300 41 131 172 4,324 3,195 73,882
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Tabel 5.8 memperlihatkan n ilai Win, Qin, Qout, COP, dan Efisiensi pada mesin
pendingin yang diteliti dengan variasi 1
2𝑙 rendaman air
NO
Waktu
t
(menit)
Win
(kJ/Kg)
Qin
(kJ/Kg)
Qout
(kJ/Kg)
COP Efisiensi
(%) Ideal Aktual
1 15 49 117,5 166,5 3,697 2,397 64,847
2 30 49,5 115,5 165 3,673 2,333 63,516
3 45 50 112,5 162,5 3,728 2,250 60,341
4 60 50,5 111,5 162 3,702 2,207 59,638
5 75 51,5 110,5 162 3,599 2,145 59,612
6 90 51,5 110,5 162 3,599 2,145 59,612
7 105 50,5 111,5 162 3,702 2,207 59,638
8 120 48,5 112,5 161 3,728 2,319 62,207
9 135 48,5 115,5 169 3,811 2,484 65,193
10 150 47 118,5 165,5 3,838 2,521 65,691
11 165 48,5 118,5 167 3,781 2,443 64,609
12 180 48,5 118,5 167 3,781 2,443 64,609
13 195 50 117 167 3,678 2,340 63,614
14 210 50 117 167 3,678 2,340 63,614
15 225 50 117 167 3,678 2,340 63,614
16 240 48,5 118 166,5 3,732 2,432 65,190
17 255 47 119,5 166,5 3,838 2,542 66,245
18 270 47 119,5 166,5 3,838 2,542 66,245
19 285 47 119,5 166,5 3,838 2,542 66,245
20 300 48,5 118,5 167 3,781 2,443 64,609
5.3 Pembahasan
Mesin pendingin berhasil dirakit dan mampu bekerja mendinginkan beban
kerja dengan baik. Suhu kerja evaporator pada menit ke 300 untuk variasi tanpa
rendaman adalah -18oC dan untuk variasi 1
2𝑙 sebesar -16oC. Suhu kerja kondensor
pada menit ke 300 untuk variasi tanpa rendaman adalah 41oC dan untuk variasi 1
2𝑙
adalah 52oC. Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan dapat diperoleh grafik
hubungan Win, Qin, Qout, dan COP dari waktu ke waktu.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Gambar 5.2 Grafik hubungan Win dengan waktu pada variasi tanpa rendaman air
Gambar 5.3 Grafik hubungan Win dengan waktu pada variasi 1
2𝑙 rendaman air
Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. Kerja
kompresor terendah pada variasi tanpa rendaman air adalah 47 kJ/kg dan tertinggi
adalah 51.5 kJ/kg dan untuk rata-ratanya sebesar 49.075 kJ/kg, sedangkan untuk
20
30
40
50
60
70
80
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Win
(kJ
/kg)
Waktu,t (menit)
20
30
40
50
60
70
80
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Win
(kJ
/kg)
Waktu,t (menit)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
variasi 1
2𝑙 rendaman air terendah adalah 30.5 tertinggi adalah 35.5 dan untuk rata-
ratanya sebesar 42.25 kJ/kg.
Gambar 5.4 Grafik hubungan Qin dengan waktu pada variasi tanpa rendaman
Gambar 5.5 Grafik hubungan Qin dengan waktu pada variasi 1
2𝑙 rendaman air
Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. Panas
yang diserap evaporator terendah pada variasi tanpa rendaman air adalah 110,5
100
110
120
130
140
150
160
170
180
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Qin
(kJ
/kg)
Waktu,t (menit)
100
110
120
130
140
150
160
170
180
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Qin
(kJ
/kg)
Waktu,t (menit)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
kJ/kg dan nilai tertingginya adalah 119,5 kJ/kg dan rata-ratanya sebesar 115,95
kJ/kg, sedangan untuk variasi 1
2𝑙 rendaman air nilai terendahnya adalah 126,5 kJ/kg
dan nilai tertingginya adalah 133 kJ/kg dan rata-ratanya sebesar 129,2 kJ/kg.
Gambar 5.6 Grafik hubungan Qout dengan wantu pada variasi tanpa rendaman air
Gambar 5.7 Grafik hubungan Qout dengan wantu pada variasi 1
2𝑙 rendaman air
Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. Panas
yang dilepas kondensor terendah pada variasi tanpa rendaman air adalah 161 kJ/kg
130
140
150
160
170
180
190
200
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Qo
ut
(kJ/
kg)
Waktu,t (menit)
130
140
150
160
170
180
190
200
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Qo
ut
(kJ/
kg)
Waktu,t (menit)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
dan nilai tertingginya adalah 169 kJ/kg dan rata-ratanya sebesar 165,27 kJ/kg, se-
dangan untuk variasi 1
2𝑙 rendaman air nilai terendahnya adalah 160,5 kJ/kg dan nilai
tertingginya adalah 164,5 kJ/kg dan rata-ratanya sebesar 161,4 kJ/kg.
Gambar 5.8 Hubungan COPideal dengan waktu pada variasi tanpa rendaman air
Gambar 5.9 Hubungan COPideal dengan waktu pada variasi 1
2𝑙 rendaman air
Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. COP
terendah pada variasi tanpa rendaman air adalah 3,599 dan nilai tertingginya adalah
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
CO
Pid
eal
Waktu, t (menit)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
CO
Pid
eal
Waktu, t (menit)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
3,838 dan rata-ratanya sebesar 3,735, sedangan untuk variasi 1
2𝑙 rendaman air nilai
terendahnya adalah 3,764 dan nilai tertingginya adalah 4,295 dan rata-ratanya sebe-
sar 4,027.
Gambar 5.10 Hubungan COPactual dengan waktu pada variasi tanpa rendaman air
Gambar 5.11 Hubungan COPactual dengan wantu pada variasi 1
2𝑙 rendaman air
Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. COPak-
tual terendah pada variasi tanpa rendaman air adalah 2,145 dan nilai tertingginya
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
CO
Pak
tual
Waktu, t (menit)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
CO
Pak
tual
Waktu, t (menit)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
adalah 2,542 dan rata-ratanya sebesar 2,370, sedangan untuk variasi 1
2𝑙 rendaman
air nilai terendahnya adalah 4,034 dan nilai tertingginya adalah 4,324 dan rata-ra-
tanya sebesar 4,206.
Gambar 5.12 Hubungan efisiensi dengan waktu pada variasi tanpa rendaman air
Gambar 5.13 Hubungan efisiensi dengan wantu pada variasi 1
2𝑙 air
40
50
60
70
80
90
100
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Efis
ien
si (
%)
Waktu, t (menit)
40
50
60
70
80
90
100
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Efis
ien
si (
%)
Waktu, t (menit)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Persamaan berlaku untuk t dari 15 menit sampai dengan 300 menit. Efisiensi
terendah pada variasi tanpa rendaman air adalah 59,612 dan nilai tertingginya ada-
lah 66,245 dan rata-ratanya sebesar 63,44445 , sedangan untuk variasi 1
2𝑙 rendaman
air nilai terendahnya adalah 70,926 dan nilai tertingginya adalah 73,882 dan rata-
ratanya sebesar 72,6392.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
Mesin pendingin yang dirakit dapat bekerja dengan baik. Terdapat perbe-
daan COP dan efisiensi antara variasi tanpa rendaman air dan ½ rendaman air.
Pada kondisi pipa tanpa rendaman air diperoleh nilai:
a. Rata-rata suhu kerja evaporator (Te) sebesar -18,05 °C dan rata-rata suhu
kerja kondensor (Tc) sebesar 42,625 °C.
b. Rata-rata COPideal sebesar 4,027 dan rata-rata COPaktual sebesar 4,206.
c. Rata-rata efisiensi sebesar 72,639%.
Pada kondisi pipa ½ rendaman air diperoleh nilai:
a. Rata-rata suhu kerja evaporator (Te) sebesar -15,7°C dan rata-rata suhu
kerja kondensor (Tc) sebesar 53,25°C.
b. Rata-rata COPideal sebesar 3,735 dan rata-rata COPaktual sebesar 2.370.
c. Rata-rata efisiensi sebesar 63,444%.
6.2. Saran
Dinding mesin pendingin lebih baik terbuat dari bahan yang dapat menahan
dingin dari dalam ruang pendingin agar tidak keluar ke luar.
Saluran dari pipa kapiler ke evaporator lebih baik diberi isolator supaya
kinerja mesin pendingin optimal dan data yang dihasilkan lebih akurat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
DAFTAR PUSTAKA
Djojodiharjo, H. 1987. Termodinamika Teknik Aplikasi Dan Termodinamika
Statistik. Jakartaa: Gramedia
Handokod, K. 1981. Teknik Lemari Es. Jakarta: penerbit P.T. Ichtiar Baru
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.
Sumanto, 2004. Dasar-dasar Mesin Pendingin, Yogyakarta: Andi Offset.
Willis, G,R, 2013, Prestasi Kerja Refrigeeran R22 dengan R134a pada Mesin Pend-
ingin. Jurnal Teknik Mesin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Cara menentukan Te dan Tc pada menit pertama tanpa rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
Cara menentukan Te dan Tc pada menit kedua tanpa rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
Cara menentukan Te dan Tc pada menit ketiga tanpa rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Cara menentukan Te dan Tc pada menit pertama dengan ½ rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Cara menentukan Te dan Tc pada menit kedua dengan ½ rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
Cara menentukan Te dan Tc pada menit ketiga dengan ½ rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
Cara menentukan besar entalpi (h) menit pertama tanpa rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
Cara menentukan besar entalpi (h) menit kedua tanpa rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
Cara menentukan besar entalpi (h) menit ketiga tanpa rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
Cara menentukan besar entalpi (h) menit pertama dengan ½ rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
Cara menentukan besar entalpi (h) menit kedua dengan ½ rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
Cara menentukan besar entalpi (h) menit ketiga dengan ½ rendaman air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI