analisis karakteristik unjuk kerja...

7
PENDAHULUAN Proses pendinginan atau refrigerasi pada hakekatnya merupakan proses pemindahan energi panas yang terkandung di dalam suatu ruangan. Sesuai dengan hukum kekekalan energi maka kita tidak dapat menghilangkan energi tetapi hanya dapat memindahkannya dari satu substansi ke substansi lainnya. Untuk keperluan pemindahan energi panas ruang, dibutuhkan suatu fluida penukar kalor yang selanjutnya disebut Refrigeran. Pengkondisian udara pada suatu ruang mengatur mengenai kelembaban, pemanasan dan pendinginan udara dalam ruangan. Pengkondisian ini bertujuan memberikan kenyamanan, sehingga mampu mengurangi keletihan yang efeknya untuk meningkatkan kebugaran. Sistem pengkondisian udara pada suatu ruang umumnya terdiri dari evaporator, kondensor, receiver dan kadangkadang dilengkapi elemen pemanas yang tergabung menjadi satu dalam evaporator housing. Sistem refrigerasi yang paling sederhana memiliki komponen utama yaitu kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator . Untuk mendapatkan suhu udara yang sesuai dengan yangdiinginkan banyak alternative yang dapat diterapkan, diantaranya adalah dengan menaikkan koefisien perpindahan kalor kondensasi dan dengan menambahkan kecepatan udara pendinginpada kondensor sehingga akan diperoleh harga koefisien prestasi yang lebih besar . Lebih lanjut Kusnanto mengatakan bahwa dengan menambahkan kecepatan udara pendingin pada kondensor maka laju aliran massa akan menurun sehingga menyebabkan daya kompresor juga mengalami penurunan. Namun demikian fenomena ini perlu dikaji lebih jauh arus laut yang sering mengalami patah. Abstact Air conditioning in the room is used to regulate humidity, heating and cooling the air in the room. This conditioning aims to provide comfort, so as to reducing fatigue. To get the air temperature corresponding to the desired lot alternative that can be applied, such as by increasing the heat transfer coefficient condensation and by adding the speed of cooling air in the condenser that will obtained coefficient greater performance. The method used in this study was experiments using the equipment of the machine refrigeration air conditioning system in the energy Conversion Laboratory designed by students of the faculty of Engineering , recorded data such as temperature, pressure and the pressure difference in the compressor. To make variations in condenser fan shaft rotation is done by making several changes to the motor frequency power move. Variations condenser fan rotation electric motor used is 50 rpm up to 120 rpm. The registration data such as pressure and temperature subsequently plotted on P-h chart for the refrigerant R-134a. Based on the discussion and the calculation of the data obtained, it can be a number of conclusions and performance characteristics of the cooling system, greater the flow rate air to cool the condenser then the coefficient of achievement is increasing. Because the rate of large heat release will impact on condenser temperatures are getting lower, so can achieve lower temperatures again in evaporator output. So the compressor work more light on the variation rate of heat release most. Keywords: condenser, fan motor, refrigerant R-134a, air conditioning, Coefficient of performance, Variation rotation ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA KONDENSOR PADA SISTEM PENDINGIN (AIR CONDITIONING) YANG MENGGUNAKAN FREON R-134 a BERDASARKAN PADA VARIASI PUTARAN KIPAS PENDINGIN Saut Siagian Program Studi Teknik Mesin FT UPN “Veteran” Jakarta Jl. RS.Fatmawati Pondok Labu Jakarta Selatan 12450 Telp 021.7658971 UPN "VETERAN" JAKARTA

Upload: ledang

Post on 06-Feb-2018

213 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA …library.upnvj.ac.id/pdf/artikel/Artikel_jurnal_FT/bt-vol11-no2-des... · menyerap kalor pada tekanan rendah melalui ... udara luar. 4. Sifat

PENDAHULUANProses pendinginan atau refrigerasi pada

hakekatnya merupakan proses pemindahan energipanas yang terkandung di dalam suatu ruangan.Sesuai dengan hukum kekekalan energi maka kitatidak dapat menghilangkan energi tetapi hanyadapat memindahkannya dari satu substansi kesubstansi lainnya. Untuk keperluan pemindahanenergi panas ruang, dibutuhkan suatu fluidapenukar kalor yang selanjutnya disebut Refrigeran.

Pengkondisian udara pada suatu ruangmengatur mengenai kelembaban, pemanasan danpendinginan udara dalam ruangan. Pengkondisianini bertujuan memberikan kenyamanan, sehinggamampu mengurangi keletihan yang efeknya untukmeningkatkan kebugaran. Sistem pengkondisianudara pada suatu ruang umumnya terdiri darievaporator, kondensor, receiver dan kadangkadangdilengkapi elemen pemanas yang tergabung

menjadi satu dalam evaporator housing.Sistem refrigerasi yang paling sederhana

memiliki komponen utama yaitu kompresor,kondensor, katup ekspansi, dan evaporator .

Untuk mendapatkan suhu udara yang sesuaidengan yangdiinginkan banyak alternative yangdapat diterapkan, diantaranya adalah denganmenaikkan koefisien perpindahan kalor kondensasidan dengan menambahkan kecepatan udarapendinginpada kondensor sehingga akan diperolehharga koefisien prestasi yang lebih besar . Lebihlanjut Kusnanto mengatakan bahwa denganmenambahkan kecepatan udara pendingin padakondensor maka laju aliran massa akan menurunsehingga menyebabkan daya kompresor jugamengalami penurunan. Namun demikian fenomenaini perlu dikaji lebih jauh arus laut yang seringmengalami patah.

Abstact

Air conditioning in the room is used to regulate humidity, heating and cooling the air in theroom. This conditioning aims to provide comfort, so as to reducing fatigue. To get the air temperaturecorresponding to the desired lot alternative that can be applied, such as by increasing the heattransfer coefficient condensation and by adding the speed of cooling air in the condenser that willobtained coefficient greater performance. The method used in this study was experiments using theequipment of the machine refrigeration air conditioning system in the energy Conversion Laboratorydesigned by students of the faculty of Engineering , recorded data such as temperature, pressureand the pressure difference in the compressor. To make variations in condenser fan shaft rotationis done by making several changes to the motor frequency power move. Variations condenser fanrotation electric motor used is 50 rpm up to 120 rpm. The registration data such as pressure andtemperature subsequently plotted on P-h chart for the refrigerant R-134a. Based on the discussionand the calculation of the data obtained, it can be a number of conclusions and performancecharacteristics of the cooling system, greater the flow rate air to cool the condenser then the coefficientof achievement is increasing. Because the rate of large heat release will impact on condensertemperatures are getting lower, so can achieve lower temperatures again in evaporator output. Sothe compressor work more l ight on the variat ion rate of heat release most.

Keywords: condenser, fan motor, refrigerant R-134a, air conditioning, Coefficient of performance,Variation rotation

ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA KONDENSORPADA SISTEM PENDINGIN (AIR CONDITIONING) YANGMENGGUNAKAN FREON R-134 a BERDASARKAN PADA

VARIASI PUTARAN KIPAS PENDINGIN

Saut SiagianProgram Studi Teknik Mesin FT UPN “Veteran” JakartaJl. RS.Fatmawati Pondok Labu Jakarta Selatan 12450

Telp 021.7658971

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 2: ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA …library.upnvj.ac.id/pdf/artikel/Artikel_jurnal_FT/bt-vol11-no2-des... · menyerap kalor pada tekanan rendah melalui ... udara luar. 4. Sifat

TINJAUAN PUSTAKAPrinsip Kerja Mesin Pendingin

Refrigerant merupakan media pemindahkalor pada system refrigerasi, dimana refrigerantmenyerap kalor pada tekanan rendah melaluievaporator dan melepaskan panas pada tekanantinggi melalui kon- densor. Evaporator menyerappanas dari ruangan yang dikondisikan sehinggatemperatur ruangan menjadi dingin dan refrigerantbertekanan rendah di dalam evaporator mengalamipendidihan. Uap refrigeran tersebut kemudiandikompresikan oleh kompressor ketekanan tinggisehingga temperatur uap refrigeran tersebut jugamengalami kenaikan sehingga panas refrigeranttesebut dapat dilepaskan ke lingkungan melaluikondensor sedangkan refrigeran mengalamikondensasi sehingga refrigeran berubah fasamenjadi cairan pada tekanan tinggi. Cairanrefrigeran tersebut kemudian diekspansikan ketekakanan evaporator untuk siklus selanjutnyaoleh alat ekspansi . Siklus refrigerasi dapat dilihatpada gambar 1

Gambar 1. Siklus refrigerasi Standart

Pada gambar 1 diatas menunjukkan kom -ponenkomponen dan siklus sederhana dari systempendingin berdasarkan siklus kompresi uapstandart.Kompresor

Kompresor adalah jantung dari sistemkompresi uap, karena kompresor adalahpemompa bahan pendingin keseluruh sistem. Padasistem refrigerasi kompresor bekerja membuatperbedaan tekanan, sehingga bahan pendingindapat mengalir dari satu bagian ke bagian yanglain dalam sistem. Karena ada perbedaan tekananantara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah,maka bahan pendingin dapat menggalir melalui

alat pengatur bahan pendingin ke evaporator.Kompresor dalam system refrigerasi berfungsiuntuk :- Menurunkan tekanan di dalam evaporator,sehingga bahan pendingin cair di evaporator dapatmendidih atau menguap pada suhu yang lebihrendah dan menyerap panas lebih banyak dariruang di dekat evaporator.- Menghisap bahan pendingin gas dari evaporatordengan suhu rendah dan tekanan rendah lalumemanpatkan gas tersebut sehingga menjadi gassuhu tinggi dan tekanan tinggi. Kemudianmengalirkan ke kondensor, sehingga gas tersebutdapat memberikan panasnya kepada zat yangmendinginkan kondensor lalu mengembun.Untuk menentukan beberapa suhu yang harusdicapai oleh evaporator, antara lain ditentukanoleh beberapa rendah suhu penguapan dievaporator. Hal ini bergantung dari bahanpendingin dan macam kompresor yang dipakai.Kompresor yang banyak dipakai ada 2 macamyaitu:1. Kompresor torak ( Reciprocating )2. Kompresor rotari ( Rotary )Kondensor Kondensor berfungsi untuk membuang kalor danmengubah wujud bahan pendingin dari dari gasmenjadi cair. Selain itu kondensor juga digunakanuntuk membuat kondensasi bahan pendingin gasdari kompresor dengan suhu tinggi dan tekanantinggi . Kondensor ada tiga macam menurut pendi-nginannya yaitu1. Kondensor dengan pendinginan udara

(aircooled)2. Kondensor dengan pendinginan air (watercooled)3. Kondensor dengan pendinginan campuran udara

dan air (evaporative)Faktor penting yang menentukan kapasitaskondensor dengan pendinginan udara adalah1. Luas permukakaan yang didinginkandan sifat

perpindahan kalornya.2. Jumlah udara permenit yang dipakaiuntuk

mendinginkan3. Perbedaan suhu antara bahan pendingindengan

udara luar.4. Sifat dan karakteristik bahan pendingin yang

dipakai. Laju perpindahan kalor yang dibutuhkan didalam kondensor merupakan fungsi darikapasitas refrigerasi,suhu penguapan sertasuhu pengembunan.

Kondensor

Evaporator

Alat Ekspansi Kompressor

C

O

BagianTekananTinggu

BagianTekananRendah

A

B

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 3: ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA …library.upnvj.ac.id/pdf/artikel/Artikel_jurnal_FT/bt-vol11-no2-des... · menyerap kalor pada tekanan rendah melalui ... udara luar. 4. Sifat

Uap refrigerant yang bertekanan dan bertemperaturtinggi pada akhir kompresi dapat dengan mudahdicairkan dengan mendinginkannya dengan airpendingin (atau dengan udara pendingin padasystem dengan pendinginan udara) yang ada padatemperature normal. Dengan kata lain, uaprefrigerant menyerahkan panasnya (kalor latenpengembunan) kepada air pendingin (atau udarapendingin) di dalam kondensor, sehinggamengembun dan menjadi cair. Jadi, karena air(udara) pendingin menyerap panas darirefrigerant,maka ia akan menjadi panas pada waktukeluar dari kondensor.

Selama refrigerant mengalami perubahandari fase uap ke fase cair, di mana terdapat campu-ran refrigerant dalam fase uap dan cair, tekanan(tekanan pengembunan) dan temperaturnya(temperature pengembunan) konstan. Oleh karenaitu temperaturnya dapat dicari dengan mengukurtekanannya.

Table 2.1 menunjukkan hubungan antaratemperature pengembunan (kondensasi) dan Kaloryang dikeluarkan didalam kondensor adalah jumlahkalor yang diperoleh dari udara yang mengalirmelalui evaporator (kapasitas pendi-nginan), dankerja (energi) yang diberikan oleh kompresor kepa-da fluida kerja. Dalam hal penyegaran udara, jum-lah kalor tersebut kira-kira tekanan pengembunan(kondensasi).

Tabel 2.1. Temperatur pengembunan dan telananpengembunan dari beberapa refrigerant

Sumber : ASHRAE Hand Book of Fundamentals, 1972

Kalor yang dikeluarkan di dalam kondensoradalah jumlah kalor yang diperoleh dari udarayangmengalir melalui evaporator (kapasitas pendi-nginan), dan kerja (energi) yang diberikan olehkompresor kepada fluida kerja. Dalam hal penye-garan udara, jumlah kalor tersebut kira-kira samadengan 1,2 kali kapasitas pendinginannya.

Uap refrigerant menjadi cair sempurna didalam kondensor, kemudian dialirkan ke dalampipa evaporator melalui katup ekspansi. Dalamhal ini, temperature refrigerant cair biasanya 2 –

3 _ C lebih rendah dari pada temperaturerefrigerant cair jenuh pada tekanan kondensasinya.Tem perature tersebut menyatakan besarnya derajatpendinginan lanjut (degree of subcooling).Evaporator Evaporator berfungsi untuk menyerap panasdari udara atau benda di dalam lemari es danmendinginkannya. Kemudian membuang kalortersebut melalui kondensor diruang yang tidakdidinginkan. Kompresor yang sedang bekerjamenghisap bahan pendingin gas dari evaporator,sehingga tekanan didalam evaporator menjadirendah dan vakum.

Evaporator fungsinya kebalikan darikondensor, yaitu membuang panas kepada udarasekitar tetapi untuk mengambil panas dari udaradidekatnya. Perencanan evaporator harusmencakup : penguapan yang efektif dari bahanpendingin dengan penurunan tekanan yangminimum dan pengambilan panas dari zat yangdidinginkan secara efisien. Perencanan evaporatortergantung dalam penem- patannya dan zat yangakan langsung didinginkan apakah berwujud : gas,cair atau padat. Pada semua keadaan beban, bahanpendingin akan penguap waktu mengalir sepanjangpipa evaporator atau permukaan evaporator dandiusahakan agar cairan tetap membasai semuabagian dari evaporator.

Berdasarkan prinsip kerjanya evaporatordapat dibagi menjadi 2 macam yaitu:1. Evaporator banjir (flooded evaporator)2. Evaporator kering (dry or direct-expansionevaporator)

Evaporator (penguap) yang dipakai ber-bentuk pipa bersirip pelat. Tekanan cairanrefrigerant yang diturunkan pada katup ekspansi,didistribusikan secara merata ke dalam pipaevaporator, oleh distributor refrigerant. Dalam haltersebut refrigerant akan menguap dan menyerapkalor dari udara ruangan yang bdialirkan melaluipermukaan luar dari pipa evaporator. Apabilaudara didinginkan (di bawah titik embun), makaair yang ada dalam udara akan mengembun padapermukaan evaporator, kemudian ditampung dandialirkan keluar. Jadi,cairan refrigerant diuapkansecara berangsur – angsur karena menerima kalorsebanyak kalor laten penguapan, selama mengalirdi dalam setiap pipa dari koil evaporator. Selamaproses penguapan itu, di dalam pipa akan terdapatcampuran refrigerant dalam fase cair dan gas.Dalam keadaan tersebut, tekanan (tekanan

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 4: ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA …library.upnvj.ac.id/pdf/artikel/Artikel_jurnal_FT/bt-vol11-no2-des... · menyerap kalor pada tekanan rendah melalui ... udara luar. 4. Sifat

penguapan) dan temperaturnya (temperaturepenguapan) konstan. Oleh karena itu temperaturnyadapat dicari dengan meng- ukur tekanan refrigerantdi dalam evaporator. Table 2.2 menunjukkanhubungan antara temperature penguapan dantekanan penguapan.

Uap refrigerant (uap jenuh kering) yangterjadi karena penguapan sempurna di dalam pipa,dikumpulkan di dalam sebuah penampung uap(header).Selanjutnya, uap tersebut diisap olehkompresor.

Tabel 2.2 Temperatur penguapan dan tekanan penguapandari beberapa refrigerant

Sumber: ASHRAE Hand Book of Fundamentals, 1972

EkspansiAlat ekspansi mempunyai dua fungsi yaitu

menurunkan tekanan refrigeran cair dan mengaturaliran refrigeran ke evaporator.Jenis alat-alat ekspansi:- Pipa kapilerPipa kapiler dibuat dari pipa tembaga denganlubang dalam yang sangat kecil. Panjang danlubang kapiler dapat mengontrol jumlah bahanpendingin yang mengalir ke evaporator. FungsiPipa kapiler adalah :* Menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang mengalir didalamnya.* Mengatur jumlah bahan pendingin cair yang mengalir melaluinya.* membangkitkan tekanan bahan pendingin dikondensor Katup ekspansi berpengendali superheat(panas lanjut ) Jenis alat ekspansi yang palingpopuler untuk sistem refrigerasi berukuran sedangadalah katup berkendali lanjut panas atau katupekspansi termostatik. Pengendalian tidakdigerakkan oleh suhu di dalam evaporator, tetapioleh besarnya panas lanjut gas hisab yangmeninggalkan evaporator. Katup ekspansi panas-lanjut mengatur laju aliran refrigeran cair yangbesarnya sebanding dengan laju penguapandidalam evaporator.- Katup ekspansi tekanan konstanKatup ekspansi tekanan konstan berfungsimempartahankan tekanan yang konstan pada sisi

keluarnya, yang merupakan masukan evaporator.Katup tersebut mengindera tekanan evaporator,dan bila tekanan tersebut turun kebawah sampaibatas kendali, maka katub membuka lebih besar.Bila tekananevaporator naik keatas batas kendali,katup tersebut menutup sebagian.- Katup apung (float valve)

Katup apung adalah suatu jenis katupekspansi yang mempertahankan cairan beradapada level yang konstan didalam suatu wadah atauevaporator. Dengan mempertahankan level cairandidalam evaporator, katup apung selalumenciptakan kondisi aliran yang seimbang antarakompresor dan katup itu sendiri.

Setiap alat tersebut terakhir dirancang untuksuatu penurunan tekanan tertentu. Katup expansiyang biasa dipergunakan adalah katup expansitermostatik yang dapat mengatur laju aliran refrige-rant, yaitu agar derajat super panas uap refrigerantdi dalam evaporator dapat diusahakan konstan.Dalam penyegar udara yang kecil, dipergunakanpipa kapilar sebagai pengganti katup expansi. Dia-meter dalam dan panjang dari pipa kapilar tersebutditentukan berdasarkan besarnya perbedaan teka-nan yang diinginkan, antara bagian yang bertekanantinggi dan bagian yang bertekanan rendah, danjumlah refrigerant yang bersirkulasi. Cairanrefrigerant mengalir ke dalam evaporator, tekanan-nya turun dan menerima kalor penguapan dariudara, sehingga menguap secara berangsur –angsur.Selanjutnya proses siklus tersebut di atas terjadiberulang-ulang.

Tinjauan Termodinamika Siklus RefrigerasiSiklus refrigerasi akan dapat diilustrasikan

dengan mudah melalui diagram moiler secarasekematis sebagai berikut :

Gambar 2. Diagram P-h siklus kompresi uap

Proses-proses yang membentuk sikluskompresi uap standar adalah :Proses 1-2, merupakan kompresi adiabatik danreversibel dari uap jenuh menuju tekanan

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 5: ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA …library.upnvj.ac.id/pdf/artikel/Artikel_jurnal_FT/bt-vol11-no2-des... · menyerap kalor pada tekanan rendah melalui ... udara luar. 4. Sifat

kondensor. Apabila perubahan energi kinetik danenergi potensial diabaikan, maka kerja kompresoradalah:

Proses 2-3 adalah proses pelepasan kalor reversibelpada tekanan konstan, menyebabkan penurunanpanas lanjut (desuper heating) dan pengembunanrefrigeran. Kapasitas laju aliran kalor kondensasi

Proses 3-4 ialah proses ekspansi tidak Reversibelpada entalpi konstan, dari cairan jenuh menujutekanan evaporator. Proses pencekikan (throttlingprocess) pada sistem pendingin terjadi di dalampipa kapiler atau katup ekspansi. Proses di siniberlangsung pada proses adiabatik, sehingga

Proses 4-1 merupakan penambahan Kalorreversibel pada tekanan tetap, yang menyebabkanpenguapan menuju uap jenuh. Kapasitas lajualiran kalor evaporasi dirumuskan

Istilah prestasi di dalam siklus refrigerasi disebutdengan koefisien prestasi atau COP yangdidefinisikan sebagai:

dimana :h1 = Entalpi keluar evaporator [Btu/lb]h2 = Entalpi masuk kondensor [Btu/lb]h3 = Entalpi keluar kondensor [Btu/lb]h4 = Entalpi masuk evaporator [Btu/lb]mref = Laju aliran massa refrigeran [lbm/min]

METODE PENELITIANMetode yang digunakan dalam penelitian

ini adalah percobaan dengan menggunakanperalatan dari mesin refrigerasi sistem pendinginudara di laboratorium Konversi Enegi yang dirakitoleh Mahasiswa Teknik Jurusan Teknik MesinUPN“ Veteran “Jakarta, Komponen utama, alatpendukung dan alat pengukur yang telahdikalibrasi.Pengambilan data dilakukan setelah mesinpendingin berjalan selama sekitar satu jam atausetelah bekerja pada kondisi tunak.

Data-data yang dicatat yaitu suhu, tekanandan perbedaan tekanan pada orifice dengan variasiputaran kerja poros kompresor. Untuk membuatvariasi putaran poros kompresor dilakukan denganmelakukan beberapa perubahan frequensi motorlistrik yang menggerakkan kompresor. Variasiputaran motor listrik fan kondensor yang digunakanadalah 50 rpm sampai dengan 120 rpm denganinterval 25 dalam pengambilan data.

Dengan bertambahnya putaran motor fankondensor maka diharapkan jumlah aliran udara akan semakin besar sehingga lajua aliran massarefrigean akan semakin kecil. Data hasil pencatatanberupa tekanan dan temperature selanjutnya diplotpada diagram P-h untuk refrigeran Freon-134-a.Dari pembacaaan ini diketahui besarnya hargaentalpi pada setiap titik yaitu h1, h2, h3, h4 (kJ/kg),dan laju aliran massa refrigeran (lbm/min). Hargaenthalpi ini selanjutnya sebagai dasar untukmenghitung efek refrigerasi, kerja kompresi, dankoefisien prestasi dengan memanfaatkanpersamaan (1) sampai (4).

HASIL DAN PEMBAHASANDari hasil percobaan didapatkan beberapa

data temperatur dan tekanan pada titik-titik yangditentukan untuk keperluan perhitungan sebagaiberikut:

Berdasarkan data dan perhitungan yang telahdidapatkan diatas, maka didapatkan karakteristikdari pengaruh variasi laju pelepasan kalorkondensor Q cond (kJ/s) terhadap temperature dikondensor, seperti grafik dibawah ini:

Gambar 3. Pengaruh laju pelepasan kalor kondensor terhadaptemp. Kondensor.

Pada grafik diatas terlihat bahwa grafikmemiliki tren yang relatif turun, nilai temperaturekondensor refrigeran turun seiring dengan kenaikanlaju pelepasan kalor pada kondensor. Hal inidisebabkan semakin bertambahnya kecepatan

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 6: ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA …library.upnvj.ac.id/pdf/artikel/Artikel_jurnal_FT/bt-vol11-no2-des... · menyerap kalor pada tekanan rendah melalui ... udara luar. 4. Sifat

putaran kipas dari pendingin di kondensor akanmem- pengaruhi laju pelepasan kalor di kondensor,sehingga uap refrigran akan cepat menjadi cair.

Ketika laju pelepasan kalor pada kondensorbertambah maka akan mengakibatkan Tem-peratur kondensor mengalami penurunan. Karenatekanan berbanding lurus dengan suhu makatekanan kondensor akan menurun ketika suhukondensorturun.

Gambar 4. Pengaruh kecepatan putar terhadap nilai COP.

Pada grafik diatas terlihat bahwa grafikmemiliki tren yang relatif naik, nilai COP naikseiring dengan naiknya putaran kipas pendingindi kondensor. Koefisien prestasi adalah bentukpenilaian dari suatu mesin refrigeransi.

Koefisien prestasi yang tinggi sangatdiharapkan. Bila ditinjau dari segi perumusan:

COP = QIN / win …….. 6 )

Sehingga koefisien prestasi ditentukan olehkapasitas refrigerasi dan daya kompresor total darihigh stage dan low stage.Sedangkan daya kom-presor ditentukan dari kerja kompresor itu sendiri.

Harga koefisien prestasi yang semakin besarmenunjukkan bahwa kerja mesin tersebut semakinbaik. Besarnya COP dipengaruhi oleh efek refri-geransi dan kerja kompresi. Kenaikan kecepatanudara pendingin kondensor menyebabkan efekrefrigeransi meningkat, sedangkan kerja kompresimengalami penurunan sehingga COP akan menjadisemakin naik.

Efisiensi tergantung pada sisi enthalpy darikerja actual kompresor dan kerja isentropickompresor. Jika selisih enthalpy pada kerjakompresor actual kecil, maka koefisien darikompresor tersebut semakin baik. Karena semakinkecilnya selisih antara enthalpy kerja actual darimasukan dan keluaran kompressor mengakibatkankerja actual semakin kecil nilainya. Jadi, olehkarena laju pelepasan kalor yang semakin besar,

maka temperatur kondensor menjadi semakinturun, mengakibatkan enthalpy masuk kompresordari kerja isentropik maupun actual kompresorHS semakin turun. Akan tetapi dari analisa yangdidapat, penurunan kerja pada sisi isentropikrelative konstan, karena peningkatannya tidaksedrastis pada sisi actual, jika laju pelepasan kalorpada kondensor HS meningkat. Sedangkan padakerja actual kompresor HS mengalami penurunanyang signifikan seiring bertambahnya lajupelepasan kalor pada kondensor HS, dan itulahyang menyebabkan efisiensi isentropik darikompresor HS semakin meningkat.

Gambar 5. Pengaruh putaran fan kondensor terhadap dayakompressor.

Dari gambar grafik di atas terlihat bahwatren dari nilai daya kompressor sistem refrigerasisemakin turun seiring dengan penambahankecepatan putaran dari fan pendingin kondensor.Hal ini terjadi karena semakin cepat putaran fanmaka berdampak pada penambahan laju kecepatanudara ke kondensor sehingga mengakibatkan lajupendinginan refrigeran naik. Kondisi yangdemikian menyebabkan cepat tercapainya suhupendinginan sehingga kerja kompresor akansemakin menurun, sehingga akan meningkatkannilai COP system refregerasi semakin meningkat.

SIMPULAN DAN SARANBerdasarkan pembahasan dan perhitungan

data yang diperoleh, maka dapat ditarik beberapakesimpulan sebagai berikut:

Semakin besar laju aliran udara untuk mendi-nginkan kondensor maka besarnya koefisien pres-tasi semakin meningkat.Karena laju pelepasankalor yang besar akan berimbas pada temperaturekondensor yang semakin rendah, sehingga dapatmencapai temperatur yang lebih rendah lagi padakeluaran evaporator. Jadi kerja compressor lebihringan pada variasi laju pelepasan kalor yangpaling besar.

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 7: ANALISIS KARAKTERISTIK UNJUK KERJA …library.upnvj.ac.id/pdf/artikel/Artikel_jurnal_FT/bt-vol11-no2-des... · menyerap kalor pada tekanan rendah melalui ... udara luar. 4. Sifat

DAFTAR PUSTAKAArismunandar, W. dan Saito, H., 2002,

“Penyegaran Udara”, Cetakan ke-6, PTPradnya Paramita, Jakarta.

Kusnanto, S. 2004. “Optimasi PengaruhKecepatan Udara Pendingin pada AC Mobil”.Tugas Akhir S-1 Teknik Mesin UniversitasMuhammadiyah Surakarta

Stoecker, W.F. dan Jerold, W.J., 1996,“Refrigerasi dan Penyegaran Udara”. TerjemahanSupratman Hara. Penerbit Erlangga. Jakarta

Yawara, Eka. Purnomo, Prajitno. 2002,“Koefisien Perpindahan Kalor KondensasiPetrozon Rossy-12 di Dalam Pipa Vertikal”,Prosiding Simposium Nasional I RAPI UMSSurakarta, 21 Desember 2002, hal: 24-28.

Yawara, Eka 2003, “Koefisien PerpindahanKalor Kondensasi Petrozon di dalam Pipa Vertikal”,Tesis S-2 Teknik Mesin Universitas Gadjah Mada,Jogjakarta.

Marwan Efendi, “Pengaruh kecepatan Udarapendingin kondensor terhadap koefisien PrestasiAir Conditioning”. Jurnal teknik Gelagar vol 16.2005

Marwani, “Pengaruh perubahan Putaran FanKondensor terhadap Performansi Mesinpengkondisian Udara”. Seminar Nasional TahunanTeknik Mesin ke 9 Palembang.2010.

K, Handoko “Teknik Room AirConditioner”.PT Ichtiar Baru. Jakarta 1979

Althouse A.D. { 1982 }, ModernRefrigeration and Air Conditioning,TheGoodheart-

Wilcot,Inc

Arora,CP,(1972) , Refrigeration and AirConditioning, Tata GrawHill Book Company, IIT,New Delhi, India

ASHRAE Hand Book of Fundamentals,1972

Stoecker W.F., Jerold W. Jones dan Hara S.,{1996}, “Refrigerasi dan PengkondisianUdara”,edisi 2, Erlangga, Jakarta.

UPN "VETERAN" JAKARTA