IV

REFRIGERANT TRAINING UNIT (RTU)

I. MAKSUD DAN TUJUAN PRATIKUM1. Untuk melihat dengan jelas semua jalannya proses proses thermodinamis dari suatu mesin pendingin,2. Menunjukkan hubungan antara tekanan dengan temperatur, titik didih, enthalpy, volume spesifik, kondensasi, evaporasi, kompresi, ekspansi dari suatu siklus refrigerasi,3. Untuk mengetahui siklus refrigerasi dalam berbagai macam penggunaan katup ekspansi,4. Mengatur laju aliran pendingin, sehingga diketahui kerja kompresor,5. Untuk mengetahui penggunaan accumulator, receiver dan pengaturan berbagai macam katup manual,

II. ALAT PENGUJIANII.1 Skema Siklus Refrigerasi dan Keterangan tentang SiklusSkema :

Keterangan :a. Proses penguapan membutuhkan sejumlah kalor, yang mana kalor tersebut diambil dari udara yang mengalir melalui pipa dan sirip evaporator, dimana menyebabkan turunnya temperatur udara dingin.b. Pada proses kondensasi ada sejumlah kalor yang dilepaskan ke medium sekelilingnya dan akan mengakibatkan naiknya temperatur udara pendingin pada pipa dan sirip kondensor. Proses ini terjadi pada tekanan dan temperatur yang cukup tinggi.c. Proses penurunan tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah terjadi pada katup ekspansi dimana refrigerant setelah melalui katup ekspansi akan bertekanan rendah sesuai dengan tekanan di evaporator, katup ekspansi diatur berdasarkan tinggi cairan pada kondensor.d. Rumus yang dipergunakan :

Qe = me . Cp . T [watt]

Dimana : Me = massa refrigerant yang mengalir melalui evaporator [kg/menit]Cp = Kalor Jenis R-12 [J/kgC]T = Tiref-Toref [C]Tiref = temperature refrigerant di dalam evaporator dan kondensor [C]Toref = temperature refrigerant keluar evaporator dan kondensor [C]Ta = temperature ruangan [C]Tiu = temperatur udara masuk pada evaporator dan kondensor [C]Tou = temperatur udara keluar pada evaporator dan kondenser [C]Qe = Perpindahan kalor evaporator [watt]Qc = Perpindahan kalor kondensor [watt]Qc = mc . Cp . T [watt] Hukum I Thermodinamika , W = Qe + Qc W = Q Kerja Kompresor :

dimana : W = Kerja spesifik [J/kg] = 1,4 1,5 Pi = Tekanan masuk kompresor [bar] Po = Tekanan keluar kompresor [bar]

Koefisien kinerja : COP = Qe/W Perhitungan perubahan temperatur rata rata logaritma Untuk kondensor :

Untuk evaporator :

Koefisien perpindahan kalor menyeluruh untuk evaporator dan kondensor :

dimana : - untuk kondensor : T = (ti to);T = tc- untuk evaporator :T = (to - ti);T = te

I.2 SKEMA RTU dan KETERANGAN GAMBAR

Keterangan gambar : TSC = Thermostat Switch Control CTV = Capillary Tube Valve AXV = Automatic Expansion Valve TXV = Thermal Expansion Valve Pg = Pressure Gauge Tin = Temperature in To = Temperature Out FMB = Flow Meter Bulb ISG = Indicator Sight Glass EV = Expansion Float Valve RCB = Receiver Control By Pass RCV = Receiver Control Valve HP1 = High Pressure First HP2 = High Pressure Second HP3 = High Pressure Third HP4 = High Pressure Fourth ACB = Accumulator Control By Pass ACI = Accumulator Control In ACO = Accumulator Control Out

URAIAN

1. KompresorKompresor adalah bagian yang terpenting dari suatu proses refrigerasi, tidak hanya melakukan kompresi yang masuk pada tekanan gas yang tinggi tapi juga menimbulkan tekanan rendah yang masuk ke kompresor atau bekerja membuat perbedaan tekanan, sehingga bahan dapat mengalir dari satu bagian ke lain bagian dari sistem. Karena adanya perbedaan tekanan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah, maka bahan pendingin cair dapat mengalir melalui alat pengatur bahan pendingin ke evaporator.

Kompresor pada sistem refrigerasi gunanya untuk :a. Menurunkan tekanan di dalam evaporator, sehingga bahan pendingin cair di evaporator dapat menguap pada suhu yang lebih rendah dan menyerap kalor lebih banyak dari ruang di dekat evaporator.b. Menghisap bahan pendingin gas dari evaporator dengan suhu rendah lalu memampatkan gas tersebut sehingga menjadi gas suhu tinggi dan tekanan tinggi. Kemudian mengalirkannya ke kondensor, sehingga gas tersebut dapat memberikan kalornya pada zat yang mendingin, maka di dalam kondensor terjadi pengembunan.Sistem refrigeration ini memakai kompresor hermetik, dimana motor dan kompresor menjadi satu kesatuan. Kelebihan kompresor hermetik :a. Tidak memakai seal pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran bahan pendingin.b. Bentuknya kecil, kompak, dan harganya lebih murah.c. Tidak memakai tenaga penggerak dari luar, suaranya lebih tenang, getarannya kecil.Data-data : Kompresor model JRL 4-0050 IAA, Ecopeland B/M, Volt 115/50 Hz, 1 phase.

2. KondensorKondensor gunanya untuk membuang kalor dan mengubah wujud bahan pendingin dari gas menjadi cair, dan juga suatu alat untuk membuat kondensasi bahan pendingin gas dari kompresor dengan temperatur tinggi dan tekanan tinggi. Bahan pendingin di dalam kondensor dapat mengeluarkan kalor yang diserap dari evaporator dan panas yang ditambahkan oleh kompresor dan alat pengatur bahan pendingin jadi pada sisi tekanan tinggi dari sistem.Unit tersebut memakai udara yang mendinginkan kondensor dengan memakai fan motor yang dapat meniupkan udara ke arah kondensor dalam jumlah yang lebih besar, sehingga kapasitas kondensor bertambah, bentuk kondensor ini disebut Air Cooled Condensor, serta dengan memakai sistem pipa dengan sistem sirip sirip (tube and fin condenser) sebagai pendingin dengan luas permukaan untuk terjadinya perpindahan kalor yang baik.Kondensor ini juga dilengkapi dengan alat pengukuran temperatur (thermometer) dan tekanan (pressure gauge).Data data : Proses aliran refrigerant dalam pipa kondensor adalah single series refrigerant circuit.Diameter luar pipa : 60 mmDiameter dalam pipa : 65 mmPanjang pipa : 432 mmLuas permukaan perpindahan kalor : 2,83.10-5m23. Evaporator Mempunyai konstruksi sama dengan kondensor, yang mana fungsinya kebalikan dari kondensor, tidak untuk membuang kalor kepada udara disekitarnya tetapi untuk mengambil kalor dari udara sekitar. Evaporator tempatnya di antara katup ekspansi dan kompresor, jadi pada sisi tekanan rendah dari sistem.Evaporator merupakan ruangan tempat bahan pendingin cair menguap, bahan pendingin gas ditampung di akumulator lalu mengalir ke kompresor, evaporator memberikan kalor kapada bahan pendingin cair sebagai kalor latent penguapan, sehingga bahan pendingin menguap. Berdasarkan prinsip kerjanya evaporator di unit ini memakai evaporator kering (Dry or direct expansion evaporator).

4. Katup EkspansiDi dalam percobaan unit ini memakai 3 macam : a. AXVb. TXVc. CTVAXV : Disebut juga katup ekspansi tekanan konstan yang mana dapat mempertahankan tekanan evaporator konstan pada beban evaporator yang berubah-ubah. Katup ekspansi ini dapat mengatur jumlah refrigerant yang masuk ke evaporator dalam batas yang sama dengan kapasitas hisap kompresor. Selama sistem sedang bekerja, katup tersebut dapat mempertahankan tekanan evaporator dan saluran hisap tetap konstan, sehingga beban kompresor juga menjadi konstan. Jadi katup tersebut akan membuat kapasitas yang konstan pada beban berubah ubah, katup tersebut bekerja hanya dipengaruhi oleh tekanan refrigerant di evaporator 0,7 bar, dengan kapasitas katup terssbut direncanakan untuk temperatur evaporator 5C dan temperature cairan masuk ke evaporator 40C.

TXV : Katup ekspansi tersebut dapat mengatur jumlah refrigerant yang mengalir ke evaporator sesuai dengan beban evaporator dan mempertahankan effisiensi evaporator yang maksimum pada setiap keadaan beban evaporator yang berubah ubah, serta dapat mempertahankan gas panas lanjut yang konstan yang tidak mengatur tekanan dan temperatur dalam evaporator, tetapi mengontrol jumlah refrigerant yang mengalir masuk evaporator, selain dikontrol oleh tekanan rendah dalam evaporator juga oleh temperatur dan tekanan akhir evaporator. Katupe ekspansi ini mempunyai batas temperatur evaporator yang besar dan super heat yang mudah disetel. Waktu kompresor sedang bekerja menghisap refrigerant dari evaporator, maka tekanan evaporator menjadi rendah, waktu kompresor berhenti tekanan evaporator menjadi tinggi dan lubang saluran refrigerant tertutup rapat. Katup ekspansi telah diatur oleh pabrik dengan super heated 5-7C dengan tekanan 0, untuk tekanan kerja maksimum pada temperature tinggi 3,4 bar dan temperatur rendah 0,82 bar.

CTV : Pipa kapiler dibuat dari pipa tembaga dengan lubang dalam yang sangat kecil, panjang dan lubang pipa kapiler dapat mengontrol jumlah bahan pendingin yang mengalir ke evaporator. Gunanya untuk menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang mengalir melaluinya dan membangkitkan tekanan bahan pendingin di kondensor.

5. Saklar Pemutus Tekanan ( pressure cut-off switch)a. HPC (High Pressure Control)Saklar pemutus tekanan tinggi merupakan alat control tekanan dan berfungsi sebagai alat control keamanan untuk tekan keluar kompresor yang terlalu tinggi. Alat ini dapat melindungi system dari tekanan yang terlalu tinggi dengan memutuskan rangkaian listrik, sehingga kompresor berhenti. Saklar pemutus tekanan tinggi yang tidak dilengkapi dengan tombol riset akan bekerja kembali secara automatic apabaila tekanannya telah turun mencapai differensial yang telah ditentukan.Pada umumnya saklar pemutus tekanan tinggi diatur agar membuka pada tekanan 20% diatas tekanan keluar kompresor , untuk R-12 adalah 10,34-11,7 bar. Saklar pemutus tekanan tinggi mempunyai batas pengaturan (range) atau dapat diatur untuk membuka adalah 8-17 bar, untuk differensial yang masih dapat diatur adalah 3 bar sedangkan batas maksimum adalah 23,5 bar.b. LPC ( Low Pressure Control)Saklar pemutus tekanan rendah dapat mencegah terjadinya pembekuan pada evaporator, juga dapat mencegah udara dan uap air masuk ke dalam sistem apabila terjadi kebocoran pada sisi tekanan rendah. Saklar ini pipanya harus dihubungkan dengan saluran hisap kompresor.Saklar pemutus tekanan rendah mempunyai batas pengaruh tekanan atau dapat diatur untuk menutup : 300mmHg - 4 bar dan differensial tekanan rendah : 0,7 bar 2,5 bar.c. TSC (Thermostat Switch Control)Suatu alat untuk mengontrol temperatur atau mempertahankan temperatur konstan, alat ini dilengkapi pula dengan pipa kapiler yang terdiri dari tiga bagian : bulb (tabung sensor termal), pipa kapiler (penghubung), below dan saklar listrik (penggerak mekanik). Jadi tepatnya TSC ini hanyalah suatu alat yang menunjukkan keadaan temperatur pada saat itu yang mengatur temperatur udara dalam ruangan pada batas temperatur tertentu dengan membuka dan menutup kontak listrik secara automatic.d. AccumulatorBerguna untuk menampung sementara bahan pendingin cair dan campuran bahan pendingin gas yang bersifat sebagai separator (alat pemisah) yang memisahkan antara gas dan cair, karena masuk kompresor harus berupa gas karena sifatnya compressible.e. FMB (Flow Meter Bulb)Suatu alat indicator untuk menunjukkan berapa banyak refrigerant cair yang mengalir kedalam evaporator (0-150 kg/mnt).f. ReceiverFungsinya sama dengan accumulator, yang mana untuk memisahkan antara bahan pendingin gas dengan bahan pelumas kompresor agar tidak becampur sebelum masuk evaporator, karena akan menghambat jalannya proses pendingin didalam evaporator.g. Refrigerant-12, CC2F2 (dichloro difluoro methane)Pemakaian (-40 s/d 10C), dengan titik didihnya -29,8C pada 1 atmosfir, tekanan penguapan 0,8 bar pada 15C dan tekanan kondensasi 6,5 bar pada 30C. Kalor laten uap 167 kJ/kg pada titik didih.Bahan pendingin R-12 sangat aman. Tidak korosif, tidak beracun, tidak dapat terbakar atau meledak dalam bentuk gas maupun cair, juga bila bercampur dengan udara R-12 tidak berwarna, bahkan transparan, tidak berbau dan tidak ada rasanya pada konsentrasi di bawah 20% dari volume.

III. PETUNJUK UMUM MENJALANKAN UNIT1. Pasang thermometer di evaporator, kondensor dan kompresor baik itu temperatur masuk, keluar maupun temperatur udara luar,2. Periksa katup katup yang tersedia, buka katup HP1, HP2, ACI, ACO, RCV dan tutup katup HP2, HP3, ACB, RCB,3. Buka katup FMB, serta buka salah satu katup ekspansi yang akan dipergunakan yaitu, CTV, AXV dan TXV,4. Set TSC yang akan dipergunakan dalam percobaan,5. Periksa sambungan sambungan kabel arus daya serta tranformator, karena unit tersebut memakai tegangan 110 Volt,6. Jalankan arus listrik, set tegangan 220 Volt di transformator, jalankan arus di panel unit refrigerant training unit, serta jalankan fan di evaporator dan kondensor, lalu jalankan kompresor selama 10 menit,7. Selama unit berjalan, periksa alat pengukur temperatur, tekanan, ISG, FMB dan lihat siklus refrigerant yang mengalir melalui evaporator dan kondensor,8. Setelah unit berjalan dengan baik, ukur dan set semua alat pengukuran yang diinginkan dalam percobaan tersebut,9. Periksa dan ukur tegangan arus yang mengalir dengan memakai tank ampere meter.

IV.Pengolahan DataData hasil praktikum yang kami dapatkan ialah :Mr(ppm)KompresorKondensorEvaporator

PiPoTikTokTicTocTucPcTieToeTuePe

(Psi)(Psi)(C)(C)(C)(C)(C)(Psi)(C)(C)(C)(Psi)

0.29.5120315232323211530333213

0.410125326133323111730333114

0.61112532.5683332.53112029333115

0.812125337133333012029333115

Perhitungan di bawah menggunakan mr = 0,4ppm

1. Kompresor

2. Kondensor LAPORAN PRAKTIKUM Kelompok 2 PRESTASI MESIN REFRIGERANT TRAINING UNIT (RTU)

26Departemen Teknik Mesin Kelompok 2 Fakultas TeknikUniversitas Indonesia

3. Evaporator

IV.1.Evaporator

Dik:`25,03033606,010026,30003XCTCTCskgmrieep

IV.2.Kondensor

Dik:

IV.3.Kompressor

IV.4.a/ Kondensor

IV.4.b/Evaporator

IV.5.Koefisien Perpindahan Kalor menyeluruh untuk Evaporator dan Kondensor

Dik :

Untuk Evaporator :

Untuk Kondensor :

IV.6.Efek Refrigerasi dan PemanasanMrQeQc

0.40.3590.4

IV.7.Harga COP terhadap kerja Kompresor

Dik :

COP refrigerator ideal :

COP heat pump ideal :

IV.8.Harga COP CarnotDik :

COP untuk refrigerator carnot :

COP untuk heat pump carnot :

V.Dari diagram P-h percobaan diperoleh :

V.1.Kalor yang keluar dari kondensor dan evaporator :

V.2.Kerja Kompresor:

V.3.Kerja net (W net) :

V.4.COP untuk refrigerator dan heat pump :

Hasil Perhitungan Keseluruhan :perbedaan temperatur KONDENSOR

ta oCpembilangpenyebuttc oC

31,50,50,6931470,72135

31,51,51,3862941,08202

31,751,250,9808291,27443

3221,0986121,82048

perbedaan temperatur EVAPORATOR

ta oCpembilangpenyebutte oC

32.52,50.2876820721.738029748

32.51,50.9808292532.54886362

32.52,251.3862943613.246063842

32.521.5404450413.570396771

Koef per.kalor

A m2Ue (evap)Uc (kond)

0.00002833870278.4029462302,058

0.00002835303794.81712734789,6

0.00002836277132.23316169920,44

0.00002837609227.87415240556,82

mr (kg/s)KOMPRESOR

Pi (Mpa)Po (Mpa)Tik (K)Tok (K)

0.0015130,16647580,9285446304325

0.0030260,16992410,9630273305334

0.0045390,17682060,9630273305,5341

0.0060520,18371720,9630273306344

KONDENSOREVAPORATOR

Tic (K)Toc (K)Tuc (K)Pc (Mpa)Tie (K)Toe (K)Tue (K)Pe (Mpa)

3053053040,89406183033063050,218199945

3063053040,90785493033063040,218199945

306305,53040,92854463023063040,218199945

3063063030,92854462973043040.218199945

EVAPORATOR interpolasi

Cp (kJ/kg)hl kJ/kghv kJ/kgKu kJ/kgXQe kWatt

0,611190,78348,17157,390,250,188515564

0,611190,78348,17157,390,250,377031127

0,611190,78348,17157,390,250,56832002

0,611190,78348,17157,390,250,757760026

KONDENSOR interpolasi

Cp kJ/kghl kJ/kghv kJ/kgKe kJ/kgQc (kWatt)

0,758238,85366,52127,670,193165

0,768238,9367128,10,389955

0,769239,1367,2128,10,583191

0,758239,13368,87129,740,785186

kerja KOMPRESOR

(kg/m3)s (m3/kg)-1/W (J/kg)Wk (Watt)

1,230,3333330,166667110442,3167,0992

1,23,90,2631580,16666789949,1272,186

1,240,250,16666786579,3392,9834

1,24,20,2380950,16666783459,61505,0976

COP KOMPRESORCOP Carnot

RefrigeratorHeat pumpRefrigeratorHeat pump

1,1281661,155988101102

1,3851971,432677101102

1,4461681,48401101102

1,5002251,554524101102

kalor keluar kondensor dan evaporator

h1 (kJ/kg)h1a (kJ/kg)h2 (kJ/kg)h2a (kJ/kg)h3 (kJ/kg)h4 (kJ/kg)Qc (kWatt)Qe (kWatt)Wk aktualWk ideal

3723753923922382380,2330020,2027420,0257210,03026

3753774004052402400,484160,408510,0847280,07565

3733794034082422420,7307790,5946090,1316310,13617

3123403784102452450,8049160,4054840,423640,399432

Kerja netCOP

WnetR idealR aktualHP idealHP aktual

0,030266,77,88235297,79,0588235

0,075655,44,82142866,45,7142857

0,136174,36666674,51724145,36666675,5517241

0,3994321,01515150,95714292,01515151,9

VI.ANALISA dan KESIMPULAN

VI.1 ANALISAVI.1.1Analisa Percobaan dan Data PercobaanPercobaan dilakukan dengan mengubah variabel laju aliran massa refrigerant (mr) yaitu 0,2 ppm; 0,4 ppm; 0,6 ppm dan 0,8 ppm. Analisa data percobaan dibagi berdasarkan pengambilan data yaitu :

KompresorUntuk nilai tekanan masuk dan keluar kompresor, dari data diperoleh bahwa semakin besar laju aliran refrigerant maka tekanan semakin menurun. Hal ini bertentangan dengan prinsip dasar aliran bahwa semakin besar laju aliran, maka tekanan semakin tinggi karena semakin banyak aliran yang terkompresikan. Analisa kami sementara ini ialah terjadi kesalahan sewaktu memutar knop putar laju aliran. Knop tersebut tidak memiliki tanda yang jelas apakah pada posisi tersebut knop menunjuk pada 0,8 ppm, 0,6 ppm, atau 0,4 ppm. Dan juga sewaktu memindah dari posisi 0,8 ke 0,4 kami memutar knop berlawanan arah jarum jam. Perubahan laju aliran terhadap perubahan tekanan masuk bersifat linear.Untuk nilai temperatur, terjadi penurunan temperatur output untuk kenaikan laju aliran massa refrigerant. Hal ini berkaitan dengan hal yang telah dibahas sebelumnya (seputar tekanan). Perubahan suhu terhadap perubahan laju aliran cenderung bersifat linear

KondensorNilai tekanan kondensor menurun seiring peningkatan laju aliran refrigerant. Analisa kami mengenai hal ini sama seperti pada analisa kompresor sebelumnya yaitu knop penentu besar laju aliran. Perubahan tekanan terhadap laju aliran cenderung bersifat linear. Untuk nilai temperatur, perubahannya mengikuti perubahan tekanan. Bila tekanan mengalami penurunan, begitu pula halnya dengan temperatur. Berdasarkan data kami, peningkatan laju aliran berdampak penurunan temperatur masuk maupun keluar pada kondensor. Hal ini lagi lagi bertentangan dengan kaidah aliran bahwa jika laju aliran masuk diperbesar, maka akan terjadi peningkatan tekanan yang sekaligus diikuti dengan peningkatan suhu. Analisa kami, hal ini terjadi masih dikarenakan seputar knop pemutar besar laju aliran refrigerant.

EvaporatorNilai temperatur seharusnya meningkat seiring peningkatan laju aliran refrigerant. Namun yang terjadi ialah temperatur masuk tetap dan temperatur keluar cenderung menurun. Begitu pula dengan tekanan yang cenderung menurun, padahal seharusnya meningkat seiring semakin besarnya laju aliran. Hal ini menurut praktikan merupakan akumulasi dari kesalahan yang terjadi sebelumnya (pemutaran knop laju besar aliran). Faktor lain yang mungkin menyebabkan terjadinya kesalahan ini adalah letak termometer yang terlalu tinggi (melebihi tinggi badan kami) sehingga pembacaan bersifat kurang akurat, karena kami membacanya lewat pantulan kaca termometer yang lebih rendah (yang seharusnya dilihat pada posisi sejajar).

VI.1.3Analisa Hasil PerhitunganBerdasarkan perhitungan data yang telah kami lakukan, peningkatan COP refrigerator terjadi seiring dengan terjadinya peningkatan laju besar aliran refrigerant. Adapun penyimpangan hasil perhitungan yang terjadi adalah pada condenser yaitu pada COPHPideal dan COPHPaktual. Analisa praktikan mengenai penyimpangan ini ialah akibat dari akumulasi penyimpangan pada data percobaan karena perhitungan merupakan proses berkelanjutan dengan data data percobaan yang ada. Bila pun terjadi kesalahan pada perhitungan yang lain, hal tersebut dipengaruhi oleh data masukan awal.

VI.2KESIMPULAN1. Refrigeration Training Unit (RTU) adalah suatu mesin yang digunakan untuk mentransfer panas dari medium bertemperatur rendah ke medium bertemperatur tinggi. Mesin ini mempertahankan sebuah ruang refrigerasi pada temperatur rendah dengan memindahkan panas darinya. 2. Ada 4 bagian utama dari RTU ini yaitu : Kompresor, untuk menghasilkan perbedaan tekanan sehingga fluida kerja (refrigerant) dapat mengalir, Kondensor, membuang panas ke lingkungan dan mengubah fase fluida dari gas menjadi cair, Katup ekspansi, untuk menurunkan/mengatur tekanan yang keluar dari kondensor sehingga sama dengan tekanan yang ada di evaporator, Evaporator, menyerap panas dari lingkungan dan mengubah fase fluida dari cair menjadi gas. Bagian ini yang biasa digunakan untuk mendinginkan suatu ruangan,3. RTU mengalirkan suatu fluida kerja (refrigerant) untuk laju aliran massa tertentu (mr). Hubungan laju aliran massa ini dengan besaran yang lain adalah : Semakin besar laju aliran massa ini maka semakin besar kalor yang dialirkan, yaitu kalor yang dilepas oleh kondensor dan kalor yang diserap oleh evaporator, Semakin besar laju aliran massa ini maka semakin besar kerja yang dilakukan kompresor,4. Kinerja atau performa RTU ini digambarkan dalam Coefficient Of Performance (COP), yaitu perbandingan antara besarnya kalor yang dipindahkan dari ruang pendinginan (refrigerated space) dengan kerja yang diberikan (masuk) ke sistem. COP bisa bernilai lebih dari 1 artinya sistem mampu memindahkan panas lebih besar daripada kerja yang diberikan ke sistem. 5. Faktor faktor yang mempengaruhi nilai COP ini adalah : Kalor yang diserap evaporator, Kalor yang dilepas kondensor, Kerja kompresor.Faktor faktor eksternal lain ialah laju aliran refrigerant, diameter sirip kondensor/evaporator dan densitas refrigerant. 6. COP didefenisikan dalam nilai aktual dan ideal. Nilai COP aktual lebih kecil daripada COP ideal. Hal ini disebabkan karena terjadi penurunan tekanan (pressure lost) pada saat refrigerant masuk ke kompresor dari evaporator dan saat refrigerant keluar dari kompresor masuk ke kondensor. 7. Bagian yang digunakan pada RTU ini adalah evaporatornya, yaitu digunakan untuk mendinginkan ruangan dan diletakkan di bagian dalam ruangan tersebut. Jika yang digunakan (diletakkan di bagian dalam ruangan tersebut) adalah kondensornya, maka mesin ini berfungsi sebagai mesin pemanas (heat pump). Nilai COP heat pump ini lebih besar dari COP refrigerator karena kalor yang dilepas ke lingkungan dari kondensor lebih besar daripada kalor yang diserap evaporator dari lingkungan. 8. Mesin ini dapat bekerja sebagai sebuah refrigerator carnot. Mesin carnot ini adalah kondisi yang sangat ideal dimana proses dapat terjadi secara reversible. Nilai COP carnot lebih besar daripada COP aktual karena pada siklus carnot dianggap refrigerator dapat bekerja pada batas maksimal temperaturnya, dan hal ini adalah keadaan yang benar benar ideal dan tidak mungkin dicapai. 9. Nilai COP carnot ini adalah COP maksimum teoritis dari sebuah refrigerator. Tidak mungkin ada secara teoritis/aktual mesin dengan nilai COP yang melebihi nilai COP carnot ini. 10. Prinsip kerja RTU ini digunakan pada kulkas (refrigerator), air conditioner (AC), absorption chiller.

VII.DAFTAR PUSTAKA

Laboratorium Konversi Energi FTUI.2005, Buku Penuntun Praktikum Prestasi Mesin, Jakata : DTM FTUI.Cengel, Yunus A.1994, Thermodynamics An Engineering Approach, USA : McGraw-Hill..http://biblioteca.universia.net/ficha.do?id=590334http://www.copeland-corp.com/cp_rf/prod_sol/cp_rf_products_herm.htmhttp://www.hvacmechanic.com/images/txvalve.gifhttp://www.massengineers.com/Documents/PowerEngineeringDictionary.htmhttp://www.smp-training.com/Counterman/TCDAC/ACSystems/Pages/ac21.htmlhttp://www.sprayingequipmentsupply.com/pumps/accumulator-tank.html

VIII.LAMPIRAN1. Tugas Tambahan

REFRIGERASI PADA INDUSTRI ANGGUR

Pada industri anggur, penyimpanan menjadi faktor utam dari kualitas anggur yang dihasilkan. Di negara-negara penghasil anggur, terutama eropa, yang mempunyai empat musim, peran refrigerasi menjadi sangat penting dalam menjaga kualitas anggur olahan mereka. Suhu pada tempat penyimpanan harus tetap dijaga dingin dan kelembaban tidak terlalu tinggi. Mereka menyediakan peralatan-peralatan yang dibutuhkan, dari kompresor, evaporator, kondenser hingga alat pembaca suhu dan kelembaban ruangan.

Banyak perusahaan yang menawarkan jasa penyedia sistem refrigerasi untuk perusahaan-perusahaan anggur dunia. Salah satunya stendel, perusahaan asal Jerman yang sudah cukup lama menjadi penyedia dan operator sistem refrigerasi untuk penyimpanan anggur.

REFRIGERASI SISTEM SERVERPerusahaan-perusahaan besar dan ternama sudah pasti memilik sistem server yang besar dan rumit. Server berfungsi sebagai tempat penyimpanan seluruh data yang bersangkutan dengan perusahaan tersebut. Server yang besar memiliki beban kerja yang besar, sehingga menghasilkan kalor yang besar juga. Untuk menjaga agar sistem server tetap berjalan dengan baik, dibutuhkan sistem refrigerasi yang baik pula. Hal ini dikarenakan server menjadi inti dari sebuah perusahaan.

Server yang baik, memiliki ruangan yang baik dan sistem refrigerasi yang baik untuk menjaga server tetap dingin. Pipa-pipa berisi fefrigeran dialirkan dalam komputer-komputer server untuk menarik panas dari dalam komputer sehingga suhu dalam komputer tetap terjaga.

Perkembangan Terkini Teknologi RefrigerasiSumber:Berita IptekTopik:MesinTags: lemari pendingin, Teknologi RefrigerasiSiklus refrigerasi merupakan sebuah mekanisme berupa siklus yang mengambil energi (termal) dari daerah bertemperatur rendah dan dibuang ke daerah bertemperatur tinggi. Siklus ini berlawanan dengan proses spontan yang terjadi sehari-hari, maka diperlukan masukan energi untuk menjalankan siklus refrigerasi. Teknologi refrigerasi sangat erat terkait dengan kehidupan dunia modern; bukan hanya pada sisi peningkatan kualitas dan kenyamanan hidup, namun juga menyentuh hal-hal esensial penunjang kehidupan manusia. Teknologi refrigerasi dibutuhkan untuk meminimalkan, bahkan bisa meniadakan, pertumbuhan mikroorganisme perusak bahan-bahan tertentu; maka teknologi ini dibutuhkan keberadaannya di bidang penyimpanan dan transportasi bahan makanan.Mesin refrigerasi saat ini dengan mudah kita jumpai di berbagai swalayan yang menjual bahan kebutuhan sehari-hari. Truk berpendingin sudah menjadi kebutuhan umum guna mentransportasikan bahan makanan melalui jarak yang cukup jauh. Selain meminimalkan atau meniadakan pertumbuhan mikroorganisme, pendinginan yang dihasilkan oleh teknologi refrigerasi juga diperlukan untuk mencegah terjadinya reaksi kimiawi/biologis yang bisa merusak kondisi suatu zat. Maka teknologi ini juga menjadi tuntutan di bidang kedokteran (penyimpanan vaksin, obat-obatan, hingga cadangan darah). Dukungan mesin refrigerasi terhadap kemajuan iptek jelas terlihat dari keberadaan mesin ini di berbagai instalasi penting berbagai bidang; biologi, kimia, kedokteran, dsb. Teknologi refrigerasi bukan hanya monopoli perusahaan besar ataupun institusi ilmiah, mesin ini, dalam bentuk lemari pendingin (refrigerator) dan pengkondisi udara (AC) umum dijumpai di tengah-tengah masyarakat. Bukan sekedar gaya hidup, karena mesin refrigerasi berfungsi untuk meningkatkan kualitas hidup manusia.Pengkondisian udara merupakan salah satu aplikasi penting teknologi refrigerasi. Teknologi ini bisa menghasilkan dua hal esensial yang diperlukan dalam pengkondisan udara; yakni pendinginan (cooling) dan pemanasan (heating). Pengkondisian udara adalah usaha untuk mengatur temperatur dan kelembaban udara agar menghasilkan kenyamanan termal (thermal comfort) bagi manusia. Pengkondisian udara lengkap meliputi pemanasan (heating), pendinginan (cooling), pengaturan kelembaban (humidifyingdandehumidifying), dan pertukaran udara (ventilating). Sedangkan pengkondisian udara skala kecil umumnya dilakukan tanpa mengikutsertakan pengaturan kelembaban. Pengkondisian udara saat ini telah menjadi standard bangunan, publik ataupun privat dalam berbagai skala, di berbagai penjuru dunia. Untuk daerah yang mengalami empat musim, terjadi perubahan fungsi pengkondisian udara dari pemanasan (heating) pada saat musim dingin menjadi pendinginan (cooling) pada saat musim panas. Sedangkan pada daerah khatulistiwa seperti Indonesia, pada umumnya fungsi pengkondisian udara adalah pada mode pendinginan saja. Mesin pengkondisian udara yang bekerja sebagai pendingin biasanya disebut sebagai AC (Air Conditioning), sedangkan pada saat bekerja sebagai pemanas disebut sebagai pompa kalor (heat pump). Kedua fungsi tersebut bisa menyatu dalam satu mesin (mesin refrigerasi), bisa juga terpisah menjadi dua bagian; tergantung pada mekanisme yang digunakan.1. Masalah kontemporer yang mempengaruhi perkembangan mesin pengkondisian udaraDewasa ini banyak diserukan pentingnya penghematan energi di berbagai penjuru dunia. Hal tersebut dipicu oleh kekhawatiran semakin menipisnya cadangan minyak dunia, sementara pada saat yang sama, manusia belum mampu menemukan bahan bakar pengganti yang memiliki kemampuan dan ketersediaan yang setara dengan minyak bumi. Di sisi lain, permintaan minyak dunia terus meningkat sebesar 1 2% pertahun (Kerr dan Service, 2005). Kombinasi faktor-faktor tersebut menyebabkan ketidakstabilan harga minyak bumi. Selain itu, penggunaan bahan bakar minyak (BBM) mengakibatkan akibat buruk lain bagi bumi, yakni efek rumah kaca (greenhouse) yang disebabkan oleh peningkatan jumlah karbon dioksida (CO2) di atmosfer.Kebutuhan energi pada mesin refrigerasi / pengkondisian udara terhadap pasokan listrik nasional cukup signifikan. Di Shanghai, Saito (2002) mengemukakan bahwa pada beban puncak di musim panas, pengkondisian udara mengkonsumsi 1/3 suplai listrik. Suzuki dkk (2005) memperkirakan bahwa beban listrik untuk mesin pengkondisian udara mengkonsumsi tidak kurang dari 1/5 suplai listrik di Jepang. Untuk belahan Amerika Utara, Todesco (2005) menyatakan bahwa kebuhan listrik untuk mesin pengkondisian udara pada beban puncak mencapai 3.6 9.2 GW bandingkan dengan kemampuan PT PLN yang sekitar 39.5 GW (Seymour dkk (2002). Sedangkan di Indonesia, Suwono (2005) menyebut sekitar 60% konsumsi listrik hotel di Bandung digunakan untuk memasok energi mesin pengkondisian udara. Oleh karena itu, usaha penghematan energi yang dilakukan terhadap mesin pengkondisian udara akan berdampak signifikan terhadap usaha penghematan energi dunia.Hipotesis yang disampaikan oleh Molina dan Rowland (1974) mengenai dampak burukchlorofluoromethane(CFC) terhadap lapisan ozon mencetuskan babak baru dalam dunia pengkondisian udara. Verifikasi yang dilakukan berbagai penelitian yang dibiayai beberapa perusahaan penghasil refrigerant (bahan yang digunakan dalam mesin refrigerasi/mesin pendingin) pada akhir 1970-an menghasilkan temuan yang mendukung hipotesis Molina dan Rowland. Diperkirakan terjadi perusakan lapisan ozon sekitar 3% per-dekade. Lapisan ozon yang terdapat di daerahstratosphereberfungsi untuk menghalangi masuknya sinar ultraviolet-B ke permukaan bumi (Calm, 2002). Sinar ultraviolet-B ini ditengarai akan menyebabkan masalah kesehatan bagi manusia dan gangguan pada tumbuhan di permukaan bumi. Setelah sebuah ekspedisi dari Inggris ke daerah Antartika mengindikasikan adanya kerusakan parah pada lapisan ozon (Farman dkk., 1985), dunia segera mengambil langkah serius untuk mencegah bertambah parahnya kerusakan lapisan ozon. Protokol Montreal tahun 1987 mengatur penggunaan dan penghapusan berbagai zat yang ditengarai menyebabkan kerusakan lapisan ozon; refrigerant CFC termasuk salah satu diantaranya. Protokol Montreal dan berbagai amandemennya mengamanatkan penghapusan CFCs di negara maju pada tahun 1996, sedangkan untuk negara berkembang pada tahun 2010 (United Nations for Environment Programme, 2000). Pada lapisan stratosphere secara alamiah terjadi proses pembentukan dan penghancuran molekul ozon (O3) oleh sinar ultraviolet. Keberadaan atom chlorine (Cl) menyebabkan kesetimbangan reaksi tersebut terganggu. Kerusakan lapisan ozon akibat chlorine (Cl) dijelaskan melalui reaksi kimia berantai berikut:O3+ UV O*+ O2Cl + O3 ClO + O2ClO + O* Cl + O2Cl + O3 ClO + O2ClO + O* Cl + O2Mayoritas ilmuwan dunia meyakini bahwa pemanasan global yang terjadi belakangan ini diakibatkan oleh gas-gas rumah kaca yang dihasilkan oleh aktivitas manusia (Oreskes, 2002). Selain berkontribusi pada produksi CO2melalui system pembangkit energi untuk suplai listrik mesin refrigerasi, teknologi refrigerasi juga berkontribusi langsung pada pemanasan global melalui kebocoran dan buangan refrigeran (yang bersifat gas rumah kaca) ke lingkungan. Terkait dengan hal ini, Protokol Kyoto tahun 1997 tentang perubahan iklim bumi telah mengatur penggunaan refrigerant yang termasuk dalam gas rumah kaca, yakni HFCs (Hidro Fluoro Carbons). Gas-gas yang memiliki potensi efek rumah kaca dikategorikan dalam zat GWP (Global Warming Potential), sedangkan zat perusak lapisan ozon disebut sebagai ODS (Ozon Depleting Substance).Dengan demikian, terdapat tiga hal yang mempengaruhi perkembangan mesin refrigerasi saat ini, yakni: (1) Penghematan energi, (2) Tuntutan refrigerant non-ODS, dan (3) Tuntutan refrigerant non-GWP. Perlu diketahui bahwa efek GWP dan ODS pada zat refrigerant hanya terjadi bila zat tersebut terlepas ke atmosfer yang disebabkan kebocoran pada mesin refrigerasi ataupun penggantian danrecycling refrigerant. Di luar sistem refrigerasi, CFC juga digunakan dalam berbagai aplikasi lain seperti zat pendorong (propellant), aerosol, zat pengembang, dll. Guna menjawab tiga kebutuhan terkait dengan perkembangan teknologi refrigerasi di atas, ilmuwan dan teknolog melakukan berbagai inovasi yang pada umumnya terkategorikan dalam tiga hal: (1) Perbaikan prestasi dan karakteristik mesin refrigerasi yang telah eksis, (2) Penelitian guna menghasilkan refrigerant non-ODS dan non-GWP, dan (3) Pencarian teknologi refrigerasi alternatif.

1.1 Perbaikan prestasi dan karakteristik mesin refrigerasi/pengkondisian udaraSaat ini mesin refrigerasi yang paling banyak digunakan di dunia adalah dari jenis siklus kompresi uap. Sistem lain, seperti sistem magneto-kalorik, absorbsi, adsorpsi, dan efekSiebeckhingga saat ini masih terbatas penggunaannya. Mesin refrigerasi siklus kompresi uap memiliki fleksibilitas penggunaan, yakni bisa berfungsi sebagai mesin pendingin (AC) ataupun pompa kalor (heat pump) dengan mengubah arah aliran refrigerannya. Mesin refrigerasi jenis ini juga berukuran cukup kompak, sehingga tidak memerlukan ruang yang besar. Di bawah ini akan dijelaskan prinsip kerja mesin refrigerasi siklus kompresi uap.Mesin refrigerasi kompresi uap terdiri atas empat komponen utama, yakni kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator. Kondensor dan evaporator sesungguhnya merupakan penukar kalor (heat exchanger) yang berfungsi mempertukarkan kalor diantara dua fluida, yakni antararefrigerantdengan fluida luar (bisa berupa air ataupun udara). Skema mesin refrigerasi ini dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1. Skema mesin refrigerasi siklus kompresi uapSedangkan diagram tekanan-entalpi yang menjelaskan proses pada mesin refrigerasi siklus kompresi uap bisa dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Diagram tekanan-entalpi pada proses refrigerasi siklus kompresi uapPada proses 1-2, kompresor menaikkan tekanan uaprefrigerant. Kenaikan tekanan ini diikuti dengan kenaikan temperatur uaprefrigerant. Pada tingkat keadaan (TK) 2, uap refrigerant berada pada kondisi uap super-panas. Pada proses 2-3, uap refrigerant memasuki kondensor dan mendapatkan pendinginan dari kondensor. Pendinginan ini terjadi akibat pertukaran panas antara uaprefrigerantdengan fluida luar (misalnya udara lingkungan ataupun air pendingin). Refrigerantkeluar dari kondensor pada TK 3 dalam kondisi cair jenuh, atau bisa juga pada kondisi cair sub-dingin.Refrigerant kemudian memasuki katup ekspansi. Katup ekspansi ini pada prinsipnya berupa penyempitan daerah aliran yang berakibat pada penurunan tekanan fluida secara drastis. Idealnya,refrigerantmelalui katup ekspansi (proses 3-4) secara iso-entalpi (isentalpi). Pada TK 4,refrigerantberada dalam kondisi campuran cair dan uap. Karenarefrigerantberada pada tekanan jenuhnya (tekanan penguapan), maka dia akan mengalami penguapan; hukum alam menyatakan bahwa penguapan membutuhkan energi, terjadilah penyerapan energi termal dari luar evaporator yang menyebabkan efek pendinginan oleh mesin refrigerasi.Pada mesin refrigerasi siklus kompresi uap, fungsi kondensor dan evaporator bisa dibalik dengan mengubah arah aliranrefrigerant. Dengan demikian, mesin ini bisa berfungsi sebagai pendingin di musim panas dan pemanas di musim dingin. Pada saat berfungsi sebagai mesin pendingin, umumnya mesin ini disebut sebagai mesin AC (Air Conditioning) dan saat berfungsi sebagai mesin pemanas, mesin ini disebut sebagaiheat pump(pompa kalor). Prestasi AC dapat dinyatakan dengan:

COP (tak bersatuan) singkatan dariCoefficient of Performance, QE adalah perpindahan panas pada evaporator, dan WC adalah kerja kompresor. Persamaan (1) menyatakan prestasi AC pada satu saat tertentu. Prestasi AC dalam kurun waktu yang lama, misalnya selama musim panas, dinyatakan dalam SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio). SEER memiliki bentuk yang sama dengan Persamaan (1), hanya berbeda pada satuan SEER, yakni Btu.h/Watt.Sedangkan untuk pompa kalor, prestasi mesin refrigerasi dapat dinyatakan dengan:

PF (besaran tak bersatuan) singkatan dariPerformance Factordan QK adalah perpindahan panas pada kondensor. Sama halnya dengan AC, untuk menunjukkan prestasi pompa kalor pada waktu yang lama, misalnya dalam satu kurun musim dingin, orang bisa menggunakan HSPF (Heating Seasonal Performance Factor). HSPF memiliki satuan yang sama dengan SEER.

Beda Refrigerant Freon R22 dan R134a dan Hidrokarbon Oleh admin Pada artikel sebelumnya kami sudah membahas tentang cara kerja AC dan refrigerant alternatif yaitu Refrigeran Duracool. Bagi yang belum tahu tentang Duracool, bisa ditanyakan ama paman Menyinggung masalah Refrigerant, Refrigerant merupakan fluida yang digunakan untuk mendinginkan lingkungan bersuhu rendah dan membuang panas ke lingkungan yang bersuhu tinggi. Salah satu refrigeran paling terkenal saat ini adalah CFC alias FREON (R-11, R-12, R-21, R-22 dan R-502)CFC (Chloro-Fluoro-Carbon) alias R22 memegang peranan penting dalam sistem refrigerasi, sejak ditemukan pada tahun 1930. Hal ini dikarenakan CFC memiliki properti fisika dan termal yang baik sebagai refrigeran, stabil, tidak mudah terbakar, tidak beracun dan kompatibel terhadap sebagian besar bahan komponen dalam sistem refrigerasi. Akan tetapi setelah masyarakat mengetahui hipotesa bahwa CFC termasuk Ozone Depleting Substance (ODS), yaitu zat yang dapat menyebabkan kerusakan ozon, masyarakat mulai mencoba melakukan penghentian pemakaian ODS dan dituangkan ke dalam beberapa konvensi, seperti Vienna Convention pada bulan Maret 1985, Montreal Protocol pada bulan September 1987 dan beberapa amandemen lainnya. Pemerintah Indonesia telah meratifikasinya melalui Keppres RI No. 23 tahun 1992. R134a sebagai salah satu alternatif memiliki beberapa properti yang baik, tidak beracun, tidak mudah terbakar dan relatif stabil. R-134a juga memiliki kelemahan di antaranya, tidak bisa dijadikan pengganti R-12 secara langsung tanpa melakukan modifikasi sistem refrigerasi (drop in subtitute), relatif mahal, dan masih memiliki potensi sebagai zat yang dapat menyebabkan efek pemanasan global karena memiliki Global Warming Potential (GWP) yang signifikan. Selain itu R-134a sangat bergantung kepada pelumas sintetik yang sering menyebabkan masalah dengan sifatnya yang higroskopis.Alternatif lain yang ditawarkan adalah refrigeran hidrokarbon. Sebenarnya hidrokarbon sebagai refrigeran sudah dikenal masyarakat sejak 1920 di awal teknologi refrigerasi bersama fluida kerja natural lainnya seperti ammonia, dan karbon dioksida. Hidrokarbon yang sering dipakai sebagai refrigeran adalah propana (R-290), isobutana (R-600a), n-butana (R-600). Campuran yang sering digunakan di antaranya R-290/600a, R-290/600 dan R-290/R-600/R-600a.Hidrokarbon memiliki beberapa kelebihan seperti ramah lingkungan, yang ditunjukkan dengan nilai Ozon Depleting Potential (ODP) nol, dan GWP yang dapat diabaikan, properti termofisika dan karakteristik perpindahan kalor yang baik, kerapatan fasa uap yang rendah, dan kelarutan yang baik dengan pelumas mineral.Pemakaian hidrokarbon dengan isu hemat energi dan ramah lingkungan masih belum bisa diterima secara luas seperti pemakaian freon sebagai refrigeran. Hal ini disebabkan oleh kekhawatiran masyarakat akan sifat hidrokarbon yang bisa terbakar. Sifat ini sebenarnya tidak membahayakan jika digunakan sesuai prosedur yang benar. Untuk memahami bekerja dengan prosedur yang benar, mau tidak mau diperlukan pengetahuan tentang karakteristik hidrokarbon. Seperti pepatah mengatakan, tak kenal maka tak sayang, kita tidak akan mau menggunakan hidrokarbon jika tidak mengenalnya.REFRIGERAN DAN ASPEK LINGKUNGANRefrigeran kelompok halokarbon merupakan refrigeran sintetik karena tidak terdapat di alam secara langsung. Refrigeran ini mempunyai satu atau lebih atom dari golongan halogen; khlorin, fluorin dan bromin.Meskipun dari segi teknik refrigeran ini mempunyai sifat yang baik, seperti kestabilan yang tinggi, tidak mudah terbakar dan tidak beracun, refrigeran ini termasuk ODS. Jika gas CFC yang memiliki dua atom khlorin terlepas ke udara dan terkena sinar ultraviolet akan terurai. Atom khlorin (Cl) akan terlepas dan bereaksi dengan ozon (O3) mengambil satu atom oksigen dari ozon untuk membentuk khlorin monoksida dan oksigen. Khlorin monoksida akan bereaksi dengan atom oksigen lainnya membentuk molekul oksigen dan atom khlorin membentuk oksigen. Atom khlorin hanya beraksi sebagai katalis dalam reaksi. Oleh karena itu satu atom khlorin mampu terus menerus mengubah ozon menjadi oksigen melalui ribuan reaksi sejenis.Dengan menipisnya lapisan ozon, lapisan pelindung yang terletak pada ketinggian sekitar 15-50 km di atas permukaan bumi, radiasi ultraviolet dari matahari akan langsung sampai ke bumi yang dapat menyebabkan gangguan kesehatan dan gangguan keseimbangan ekosistem.KARAKTERISTIK TERMOFISIKA HIDROKARBON Pemilihan hidrokarbon sebagai refrigeran alternatif ramah lingkungan pengganti CFC dan HCFC harus memperhatikan beberapa hal diantaranya titik didih pada tekanan normal , kapasitas volumetrik dan efisiensi energi. Titik didih harus diperhatikan untuk menjamin apakah tekanan operasi sama dengan CFC untuk menghindari keperluan penggantian peralatan tekanan tinggi seperti kompresor.Salah satu refrigeran hidrokarbon yang digunakan sebagai contoh dalam makalah ini adalah MUSICOOL, yang diproduksi oleh Pertamina Unit pengolahan III Plaju. Sifat fisika refrigeran hidrokarbon MUSICOOL berdasarkan pengujian laboratorium Pertamina ditampilkan pada Tabel 2, yang menunjukkan bahwa hidrokarbon MUSICOOL (MC) mampu menggantikan refrigeran sintetik (CFC, HCFC, HFC) secara langsung tanpa penggantian komponen sistem refrigerasi. MC-12 menggantikan R-12, MC-22 menggantikan R-22 dan MC-134 menggantikan R-134a. Sifat fisika dan termodinamik hidrokarbon MUSICOOL memberikan kinerja sistem refrigerasi yang lebih baik, keawetan umur kompresor, dan hemat energi. Beberapa parameter perbandingan kinerja MUSICOOL terhadap refrigeran sintetik pada system refrigerasi dengan beban 1 TR pada suhu kondensasi 100 oF dan suhu evaporator 40 oF. (*)SIFAT-SIFAT REFRIGERANSifat sifat refrigerant yang harus dipenuhi untuk kebutuhan mesin pendingin adalah :

- Tekanan penguapan harus cukup tinggi. Sebaiknya refrigeran memiliki temperatur pada tekanan yang lebih tinggi, sehingga dapat dihindari kemungkinan terjadinya vakum pada evaporator dan turunnya efisiensi volumetrik karena naiknya perbandingan kompresi.- Tekanan pengembunan yang tidak terlampau tinggi. Apabila tekanan pengembunannya terlalu rendah, maka perbandingan kompresinya menjadi lebih rendah, sehingga penurunan prestasi kondensor dapat dihindarkan, selain itu dengan tekanan kerja yang lebih rendah, mesin dapat bekerja lebih aman karena kemungkinan terjadinya kebocoran, kerusakan, ledakan dan sebagainya menjadi lebih kecil.- Kalor laten penguapan harus tinggi. Refrigeran yang mempunyai kalor laten penguapan yang tinggi lebih menguntungkan karena untuk kapasitas refrigerasi yang sama, jumlah refrigeran yang bersirkulasi menjadi lebih kecil.- Volume spesifik ( terutama dalam fasa gas ) yang cukup kecil. Refrigeran dengan kalor laten penguapan yang besar dan volume spesifik gas yang kecil ( berat jenis yang besar ) akan memungkinkan penggunaan kompresor dengan volume langkah torak yang lebih kecil. Dengan demikian untuk kapasitas refrigerasi yang sama ukuran unit refrigerasi yang bersangkutan menjadi lebih kecil. Namun, untuk unit pendingin air sentrifugal yang kecil lebih dikehendaki refrigeran dengan volume spesifik yang agak besar. Hal tersebut diperlukan untuk menaikkan jumlah gas yang bersirkulasi, sehingga dapat mencegah menurunnya efisiensi kompresor sentrifugal.- Koefisien prestasi harus tinggi. Dari segi karakteristik thermodinamika dari refrigeran, koefisien prestasi merupakan parameter yang terpenting untuk menentukan biaya operasi.- Konduktivitas termal yang tinggi. Konduktivitas termal sangat penting untuk menentukan karakteristik perpindahan kalor.- Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas. Dengan turunnya tahanan aliran refrigeran dalam pipa, kerugian tekanannya akan berkurang.- Konstanta dielektrika dari refrigeran yang kecil, tahanan listrik yang besar, serta tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik. Sifat-sifat tersebut dibawah ini sangat penting, terutama untuk refrigeran yang akan dipergunakan pada kompresor hermetik.- Refrigeran hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai, jadi juga tidak menyebabkan korosi.- Refrigeran tidak boleh beracun dan berbau merangsang.- Refrigeran tidak boleh mudah terbakar dan mudah meledak.

Refrigeran Duracool: Refrigerant Alternatif R22 (freon) yg hemat Oleh admin Sudah pernah dengar Refrigerant Duracool? Jangankan Duracool, Refrigerant aja belum tahu..hehe. Ok, Yang dimaksud dengan Refrigeran itu adalah suatu zat yang mengalir dalam sistem pendingin (mesin Refrigerasi) dan merupakan fluida kerja yang memindahkan panas dari produk yang didinginkan ke lingkungan. Jadi fungsinya adalah mendinginkan sesuatu dengan membuang panas/kalor nya ke lingkungan.

Refrigerant yang umum digunakan adalah R22 atau Freon. Namun karena sifatnya kurang ramah lingkungan (melubangi ozon), maka kedepannya Freon ini tidak diijinkan untuk digunakan. Kini ada alternatif lain yakni yakni Refrigerant Duracool.Apa itu Refrigerant Duracool? Refrigerant Duracool adalah refrigerant ( bahan pendingin ) jenis HidroCarbon (HC) pengganti refrigerant konventional freon ( CFC/ HCFC/ HFC ), yang ramah lingkungan, hemat energi dibandingkan dengan freon yang digantikannya. So pasti, Hydrocarbon merupakan Solusi atas mahalnya tarif listrik pada mesin/ peralatan pendingin & ACApa keuntungan menggunakan Refrigerant Duracool pada peralatan pendingin/ AC ruangan/ AC mobil?1. Dapat menurunkan konsumsi tenaga listrik/ mesin hingga 25%.Mengapa konsumsi/ pemakaian tenaga listrik/ mesin bisa turun ? Karena Refrigerant Duracool memiliki berat jenis (BJ) lebih ringan dibandingkan freon (hanya 40% dari BJ freon), karena kerapatan maupun viskositas cairan jenuh dan uap jenuh dari refrigerant Hidrocarbon (HC) lebih kecil dari pada freon, sehingga tenaga yang digunakan untuk menggerakkan kompresorpun lebih kecil.2. Tidak perlu penambahan dan atau penggantian sparepart (komponen).Mengapa tidak memerlukan penggantian komponen/ oli? Karena sifat fisikanya, refrigerant Duracool sudah sesuai dan familiar dengan konstruksi, komponen maupun oli dari mesin yang biasa menggunakan refrigerant freon.3. Kerja kompresor lebih ringan, sehingga kompresor lebih awet dan khusus pada AC mobil membuat kerja mesin tidak terlalu berat.Mengapa kerja kompresor lebih ringan? Karena refrigerant Duracool yang digunakan lebih ringan, maka kerja kompresor menjadi lebih ringan pula, sehingga umur pemakaian (life time) kompresor lebih lama.4. Efek pendinginan lebih baik.Mengapa effek pendinginan lebih baik? Kalor laten penguapan pada NBP (normal boiling point) dari refrigerant Duracool lebih besar dari refrigerant freon, sehingga pengambilan panas pada saat penguapan lebih cepat. Bagaimana dengan kualitas (hasil) pendinginan yang dicapai ? Hasil pendinginan yang dicapai minimal sama bahkan lebih baik dari freon, karena sifat fisika dan termodinamika refrigerant Duracool lebih baik dari freon.5. Ramah lingkungan.Mengapa Refrigerant Duracool ramah lingkungan? Karena refrigerant Duracool sangat alamiah, hanya terdiri dari unsur Hidrogen ( H ) dan Carbon ( C ), yang sangat mudah bersenyawa dengan udara.Refrigerant Duracool menghemat Rp 21.535.000,- per tahun, sekitar 20%.Biaya listrik yang dihemat sebesar Rp. 21,5 juta per tahun per 100 unit AC dengan kapasitas masing-masing 1 PK ,dengan jam operasional AC masing-masing 8 jam per hari.Refrigerant Duracool memberikan garansiDengan Duracool umur compressor lebih panjang Secara teori Duracool yang memiliki berat jenis hanya 30% dibandingkan dengan bahan pendingin konvensional ( Freon ) maka kerja compressor akan lebih ringan dibandingkan sebelumnya yang tentunya dampak dari hal tersebut akan menyebabkan: Hemat energy karena kerja motor menjadi ringan Karena kerja compressor yang ringan maka secara teori usia pakai compressor akan lebih panjangKeunggulan-keunggulan Duracool :Duracool sebagai bahan pendingin alternative telah memenuhi persyaratan teknis sebagai refrigerant . adapun persyaratan teknis yang dimaksud adalah aspek sifat Fisika dan thermodinamika, diagram tekanan versus suhu serta uji kinerja pada refrigerasi. Dari hasil uji teknis menunjukkan bahwa Duracool memiliki keunggulan-keunggulan dibandingkan dengan refrigerant sistetis sbb:Beberapa parameter memberikan indikasi data lebih kecil, seperti : Kerapatan bahan ( density ) lebih kecil vs refrigerant sintetis Rasio tekanan kondensasi terhadap evaporasi lebih kecil vs refrigerant sintetis Nilai viskositas lebih kecil vs refrigerant sintetisBeberapa parameter memberikan indikasi data lebih Besar, seperti : Efek Refrigerasi lebih Besar vs refrigerant sintetis COP ( Coefisien of Performance ) lebih Besar vs refrigerant sintetis Kalor Laten lebih Besar vs refrigerant sintetis

Refrigeran Ramah Lingkungan Siap Menggantikan Freon Friday, September 14, 2007Freon atau refrigeran R-22 banyak dipergunakan sebagai cairan pendingin pada AC (Air Conditioner) atau pendingin udara. Namun tahukah anda bahwa Freon merupakan salah satu bahan kimia yang menyebabkan menipisnya lapisan ozon?

Badan Pengawas Lingkungan Amerika atau EPA menyebutkan bahwa mulai tanggal 1 Januari 2010 Freon hanya boleh dipergunakan pada AC yang telah ada, bukan AC baru. Dan mulai tanggal 1 Januari 2020, produksi Freon secara resmi dilarang. Artinya AC yang masih menggunakan cairan pendingin Freon tidak akan dapat melakukan pengisian ulang apabila dibutuhkan.

Nah, bagi anda yang akan membeli AC baru atau mengganti AC yang sudah rusak sebaiknya memilih AC yang sudah menggunakan cairan pendingin atau refrigeran yang ramah lingkungan atau non-depleting ozone substance, seperti R-410A.

Selain ramah lingkungan, menggunakan AC dengan cairan pendingin seperti itu juga merupakan investasi jangka panjang, karena ketersediaan cairan pendingin untuk jangka waktu yang sangat lama.

Jadi, jangan lupa saat membeli AC baru, pastikan bahwa AC tersebut menggunakan cairan pendingin yang ramah lingkungan.Sumber: www.franchising.com

Sheet1mr (ppm)KOMPRESORKONDENSOREVAPORATORperbedaan temperatur KONDENSORperbedaan temperatur EVAPORATORKoef per.kalorPi (psi)Po (psi)Tik (C)Tok (C)Tic (C)Toc (C)Tuc (C)Pc (psi)Tie (C)Toe (C)Tue (C)Pe (psi)ta oCpembilangpenyebuttc oCta oCpembilangpenyebutte oCA m2Ue (evap)Uc (kond)Angga0.21814036948641391301135292438442.75153531315.991072253938151.79175946928.37165939830.0000283807.1481161788545.89932608190.41914536978842401351034302338442.484906649817.706902592838161.60943791249.9413589530.00002831328.3489944535986.46272191550.6201403698894139130933302437462.525728644318.212566145537171.658228076610.25190698420.00002832001.55387140611458.2602213243Cia0.2161393586803937.5124836.5292237.7541.2537.7519.750.00002830.4171393590.5833938125938292238.544.538.519.50.00002830.6181363593.585.5403812693328.52336.54436.5160.0000283Farhan0.21713539958640381258322724364436150.00002830.41813535978840381269322825364636150.00002830.6181353598884038128933292536.546.536.516.50.0000283Aziz0.21212033.5686426351156322819293229250.00002830.41512535827537.536120833282035.2536.7535.2517.750.00002830.61713035.588813937125834282236.541.536.517.50.0000283,mr (kg/s)KOMPRESORKONDENSOREVAPORATOREVAPORATOR interpolasiKONDENSOR interpolasikerja KOMPRESORCOP KOMPRESORCOP Carnotkalor keluar kondensor dan evaporatorKerja netCOPPi (Mpa)Po (Mpa)Tik (K)Tok (K)Tic (K)Toc (K)Tuc (K)Pc (Mpa)Tie (K)Toe (K)Tue (K)Pe (Mpa)Cp (kJ/kg)hl kJ/kghv kJ/kgKu kJ/kgXQe kWattCp kJ/kghl kJ/kghv kJ/kgKe kJ/kgQc kWatt kg/m3-1/W J/kgWk WattRefrigeratorHeat pumpRefrigeratorHeat pumph1 (kJ/kg)h1a (kJ/kg)h2 (kJ/kg)h2a (kJ/kg)h3 (kJ/kg)h4 (kJ/kg)Qc kWattQe kWattWk aktualWk idealWnetR idealR aktualHP idealHP aktualAngga0.0015130.22509649541.06647559543093673593143120.99751009542843083020.26647579540.6230851445195.953333163350.7253260036154.7719928406Angga0.280.19122788590.7692022674240.6865215076369.3541713165128.66764980890.24704529051.2110.09090909090.16666666670.03633993220.00005498233477.98883390984493.1771220436.03921568637.03921568633763794124182402400.2602360.2057680.0590070.054468-0.0544683.77777777783.48717948724.77777777784.41025641030.0030260.23199304541.10095834543093703613153131.03199284542833073030.25957924540.6211522549195.2420297998350.3774058803155.13537608050.30.3737183150.775498707242.1397011754369.824903744127.68520256860.4943217411.2110.09090909090.16666666670.03749824730.00011346973293.55173281834356.42076234895.68518518526.68518518523753784114182422420.5113940.4024580.121040.108936-0.1089363.69444444443.3254.69444444444.2250.0045390.23888959541.06647559543093713623143120.99751009542823063030.26647579540.6230851445195.953333163350.7253260036154.77199284060.270.58070875840.7692022674240.6865215076369.3541713165128.66764980890.75161009891.2120.08333333330.16666666670.03382603620.00015353643782.22258546864895.32256969895.46428571436.46428571433743774134192392390.7897860.6127650.1906380.177021-0.1770213.46153846153.21428571434.46153846154.1428571429Cia0.0015130.21130339541.0595790454308359353312310.50.9561307954281309.53020.25268269540.6192193653194.5307264365350.029485757155.4987593205Cia0,251.20.16666666677.11494252878.11494252870.0030260.21819994541.0595790454308363.53563123110.96302734542823113020.25268269540.6192193653194.5307264365350.029485757155.49875932050.31.20.16666666676.91111111117.91111111110.0045390.22509649541.0388893954308366.5358.53133110.9699238954282306301.50.25957924540.6211522549195.2420297998350.3774058803155.13537608051.20.16666666675.82857142866.8285714286Farhan0.0015130.21819994541.03199284543123683593133110.96302734542813053000.26647579540.6230851445195.953333163350.7253260036154.7719928406Farhan0.250.19825298660.7627380985239.1997626553368.8657674423129.6660047870.24926971141.20.16666666675.64814814816.64814814810.0030260.22509649541.03199284543083703613133110.96992389542823053010.27337234540.6247740747196.6480095409351.0641668037154.41615726281.20.16666666675.44642857146.44642857140.0045390.22509649541.03199284543083713613133110.98371699542823063020.27337234540.6247740747196.6480095409351.0641668037154.41615726281.20.16666666675.56363636366.5636363636Aziz0.0015130.18371719540.9285445954306.53413372993080.89406184542793053010.23199304540.6142698487192.2759557681348.9138905732156.6379348051Aziz0.270.19716917991.20.16666666679.5312510.531250.0030260.20440684540.9630273454308355348310.53090.92854459542813063010.23888959540.6159369265193.0409862053349.2931507863156.2521645810.30.37756896351.20.16666666677.28571428578.28571428570.0045390.21819994540.9975100954308.53613543123100.96302734542813073010.25268269540.6192193653194.5307264365350.029485757155.49875932050.280.58125893951.20.16666666676.53191489367.5319148936EVAPORATOR untuk interpolasiKONDENSOR untuk interpolasiPe MpaCp kJ/kghl kJ/kghv kJ/kgPe MpaPc MpaCp kJ/kghl kJ/kghv kJ/kg0.218930.611190.78348.170.218930.868110.744234.94367.390.234910.615192.61349.080.234910.912770.753236.98368.10.25190.619194.45349.990.25190.959090.762239.03368.810.269740.624196.29350.890.269741.00710.771241.1369.490.288510.628198.14351.790.288511.05690.78243.18370.16

Sheet2NamaKeteranganSatuanNon-SISImrppmkg/sPitekanan masuk kompresorpsiMPaPotekanan keluar kompresorpsiMPaTikCKTokCKTicCKTocCKTuctemperatur udara masuk pada kondensorCKPctekanan pada kondensorpsiMPaTieCKToeCKTuetemperatur udara masuk pada evaporatorCKPetekanan pada evaporatorpsiMPa

Sheet3mr (kg/s)Qe (kWatt)Qc (kWatt)W (J/kg)Wk (Watt)tc (C)te (C)Qc (kWatt)Qe (kWatt)Wk.aktual (kWatt)Wk.ideal (kWatt)Wnet (kWatt)0.0015130.19120.24700.03630.0000549815.99118.3717807.1481545.89933477.98884493.17716.03927.03920.26020.20580.05900.0545-0.05453.77783.48724.77784.41030.0030260.37370.49430.03750.0001134717.70699.94141328.3490986.46273293.55174356.42085.68526.68520.51140.40250.12100.1089-0.10893.69443.32504.69444.22500.0045390.58070.75160.03380.0001535418.212610.25192001.55391458.26023782.22264895.32265.46436.46430.78980.61280.19060.1770-0.17703.46153.21434.46154.1429mr (kg/s)0.0015130.0030260.004539Qe (kWatt)0.19120.37370.5807Qc (kWatt)0.24700.49430.7516W (J/kg)0.03630.03750.0338Wk (Watt)0.000054980.000113470.00015354tc (C)15.991117.706918.2126te (C)8.37179.941410.2519807.14811328.34902001.5539545.8993986.46271458.26023477.98883293.55173782.22264493.17714356.42084895.32266.03925.68525.46437.03926.68526.4643Qc (kWatt)0.26020.51140.7898Qe (kWatt)0.20580.40250.6128Wk.aktual (kWatt)0.05900.12100.1906Wk.ideal (kWatt)0.05450.10890.1770Wnet (kWatt)-0.0545-0.1089-0.17703.77783.69443.46153.48723.32503.21434.77784.69444.46154.41034.22504.1429