bab iv hasil dan analisis 4.1 hasil...merupakan fase gas, diperoleh mengunakan tabel sifat-sifat...
TRANSCRIPT
Universitas Muhammadiyah Riau
39
BAB IV
HASIL DAN ANALISIS
4.1 Hasil
Setelah melakukan pengujian pada mesin refrigrasi pada mobil dengan
mengunakan motor listrik yang dilaksanakan pada laboratorium Fakultas Teknik,
Universitas Muhammadiah Riau, maka diperoleh data yang dapat disajikan dalam
bentuk tabel dan grafik.
Pengujian pada mesin refrigrasi mobil ini menggunakan motor listrik
sebagai alat untuk menggatikan motor bakar yang terdapat pada mobil umumnya,
dan pully yang digunakan adalah 3 inchi,lalu variasi waktu dipilih agar hasil yang
ditampilkan pada data dengan masing-masing waktu yang dapat dilihat pada
Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Pengujian Mesin Refrigrasi Mobil Dengan Menggunakan Motor
listrik
Waktu (menit) 10 20 30 40
Putaran (rpm)
Motor listrik
1400
Kompresor 877
Low diferensial presure Tekanan (psig) -16 -16 -16 -16
High diferensial presure Tekanan (psig) 10 10 10 10
Temperature output evaporator (oC) 28,7 27.5 28,6 28,3
Temperature input evaporator (oC) 28,2 26,9 27,3 27,9
Temperature output kondenser (oC) 27,2 27,4 27,2 27,4
Temperatur input kondenser (oC) 34,2 34,5 34,7 35,8
Arus motor listrik 7
Tegangan motor listrik 220
Universitas Muhammadiyah Riau | 40
Pada data yang telah diperoleh, maka dapat dihasilkan karakteristik-karakteristik
yang dapat dilihat pada masing-masing waktu pengambilan data.
Daya motor penggerak dapat dihitung menggunakan persamaan 2.13.
P = W = V . √3 . 1 . Cos𝜑
= 220V . √3 . 7A . 0,8
= 2133,89W
= 2,13KW
= 2,8HP
1. Untuk waktu 10 menit
Setelah melakukan pengujian pada alat selama waktu 10 menit, maka data
yang diperoleh dapat diolah,sehingga mendapatkan nilai karakteristik-
karakteristik yang diinginkan.
h1 = merupakan fase gas, diperoleh mengunakan tabel sifat-sifat cairan dan
uap jenuh refrigran R134a dan di interpolasikan.
T hg
26 261,48
28,7 hg2
30 263,50
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑔2−ℎ𝑔1
ℎ𝑔3−ℎ𝑔2
28,7℃−26℃
30℃−28,7℃ =
ℎ𝑔2−261,48𝑘𝐽/𝑘𝑔
263,50𝑘𝐽/𝑘𝑔 −ℎ2𝑔
ℎ2𝑔 = 262,82𝑘𝐽/𝑘𝑔
Universitas Muhammadiyah Riau | 41
h2 = merupakan fase gas diperoleh menggunakan tabel sifat – sifat cairan
dan uap jenuh refrigran R134a dan di interpolasikan.
T hg
30 265,50
34,2 hg2
36 266,40
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑔2−ℎ𝑔1
ℎ𝑔3−ℎ𝑔2
34,2℃−32℃
36℃−34,2℃ =
ℎ𝑔2−264,48𝑘𝐽/𝑘𝑔
266,40𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑔2
ℎ𝑔2 = 265,49𝑘𝐽/𝑘𝑔
h3 = merupakan fase cair jenuh, diperoleh menggunakan Tabel sifat – sifat
cairan dan uap januh refrigran 134a dan di interpolasikan.
T hf
26ºC 85,75
27,2ºC hf2
28ºC 88,61
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑓2−ℎ𝑓1
ℎ𝑓3−ℎ𝑓2
27,2℃−26℃
28℃−27,2℃ =
ℎ𝑓2−85,75𝑘𝐽/𝑘𝑔
88,61𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑓2
ℎ𝑓2 = 87,46𝑘𝐽/𝑘𝑔
Universitas Muhammadiyah Riau | 42
h4 = merupakan fase cair jenuh, diperoleh menggunakan Tabel sifat – sifat
cairan dan uap januh refrigran 134a dan di interpolasikan.
T hf
26ºC 85,75
28,2ºC hf2
30ºC 91,49
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑓2−ℎ𝑓1
ℎ𝑓3−ℎ𝑓2
28,2℃−26℃
30℃−28,2℃ =
ℎ𝑓2−85,75𝑘𝐽/𝑘𝑔
91,49𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑓2
ℎ𝑓2 = 88,84𝑘𝐽/𝑘𝑔
Dampak refrigrasi dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.2.
qe = h1 – h4
= 262.82kJ/kg – 88,84kJ/kg
= 173,98kJ/kg
Daya kompresor dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.3.
W = h2 – h1
= 265,49kJ/kg – 262,82kJ/kg
= 2,67 kJ/kg
COP dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.4.
COP = 𝑞𝑒
𝑤
= 173,98𝑘𝐽/𝑘𝑔
2,67𝑘𝐽/𝑘𝑔
Universitas Muhammadiyah Riau | 43
= 65,16
Maka kalor total yang diserap dapat dihitung mengguanakan persaman 2.8
hingga persamaan 2.11.
Qe = 𝑇001−𝑇002
𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
untuk kaca :
= 𝑇001− 𝑇002
1
ℎ.𝐴 +
𝐿
𝑘.𝐴 +
1
ℎ,𝐴
= 28℃−24,5℃
1
(10𝑤
m2 ℃ )(1,72𝑚2)+
0,005
( 0,78 𝑊𝑚 ℃ )(1,72𝑚2)
+ 1
( 40 𝑊
𝑚2 ℃ )(1,72𝑚2)
= 45,810W
untuk besi plat :
= 𝑇001− 𝑇002
1
ℎ.𝐴 +
𝐿
𝑘.𝐴 +
1
ℎ,𝐴
= 28℃−24,5℃
1
(10𝑤
m2 ℃ )(1,72𝑚2)+
0,005
( 80.2 𝑊𝑚 ℃ )(1,72𝑚2)
+ 1
( 40 𝑊
𝑚2 ℃ )(1,72𝑚2)
= 45,1359W
Maka kalor total yang diserap secara total, adalah :
Qe = 48,810W + 45,135W
= 96,945W
= 0,96,94kW
Universitas Muhammadiyah Riau | 44
Laju aliran massa dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.12.
𝑚 =𝑄𝑒
𝑞𝑒
= 0,96,94𝑘𝑊
173,98kJ/kg
= 0,00055kg/s
Kalor yang dilepas dikondenser tiap satuan massa dapat dihitung menggunakan
persamaan 2.6.
qk = h2 – h3
= 265,49 kJ/kg – 87,46kJ/kg
= 178,03kJ/kg
Besarnya kalor yang dilepas dikondenser tiap satuan massa dapat dihitung
nenggunakan persamaan 2.7.
Qk = m + qk
= 0,00055kg/s + 178,03Kj/kg
= 0,09791kW
Daya kompresor total dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.5.
W = m . w
= 0,00055kg/s . 2,67 kJ/kg
= 0,014kW
Perbandingan tekanan dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.15.
r = 𝑝𝑑
𝑝𝑠
= 120
12
Universitas Muhammadiyah Riau | 45
= 10
2. untuk waktu 20 menit
h1 = merupakan fase gas, diperoleh mengunakan tabel sifat-sifat cairan dan
uap jenuh refrigran R134a dan di interpolasikan.
T hg
26ºC 261,48
27,5ºC hg2
28ºC 262,50
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑔2−ℎ𝑔1
ℎ𝑔3−ℎ𝑔2
27,5℃−26℃
28℃−27,5℃ =
ℎ𝑔2−261,48𝑘𝐽/𝑘𝑔
262,50𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑔2
ℎ𝑔2 = 262,24𝑘𝐽/𝑘𝑔
h2 = merupakan fase gas, diperoleh mengunakan tabel sifat-sifat cairan dan uap
jenuh refrigran R134a dan di interpolasikan.
T hg
32ºC 264,48
34,5ºC hg2
36ºC 266,40
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑔2−ℎ𝑔1
ℎ𝑔3−ℎ𝑔2
34,5℃−32℃
36℃−34,5℃ =
ℎ𝑔2−264,48𝑘𝐽/𝑘𝑔
266,40𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑔2
Universitas Muhammadiyah Riau | 46
ℎ𝑔2 = 265,64𝑘𝐽/𝑘𝑔
h3 = merupakan fase cair jenuh, diperoleh menggunakan Tabel sifat – sifat
cairan dan uap januh refrigran 134a dan di interpolasikan.
T hf
26ºC 85,75
27,4ºC hf2
28ºC 88,61
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑓2−ℎ𝑓1
ℎ𝑓3−ℎ𝑓2
27,4℃−26℃
28℃−27,4℃ =
ℎ𝑓2−85,75𝑘𝐽/𝑘𝑔
88,61𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑓2
ℎ𝑓2 = 87,74𝑘𝐽/𝑘𝑔
h4 = merupakan fase cair jenuh, diperoleh menggunakan Tabel sifat – sifat
cairan dan uap januh refrigran 134a dan di interpolasikan.
T hf
24ºC 85,75
26,9ºC hf2
28ºC 88,61
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑓2−ℎ𝑓1
ℎ𝑓3−ℎ𝑓2
26,9℃−24℃
28℃−26,9℃ =
ℎ𝑓2−82,90𝑘𝐽/𝑘𝑔
88,61𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑓2
ℎ𝑓2 = 87,00𝑘𝐽/𝑘𝑔
Universitas Muhammadiyah Riau | 47
Dampak refrigrasi dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.2.
qe = h1 – h4
= 262,24𝑘𝐽/𝑘𝑔 – 87,00𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 175,24kJ/kg
Daya kompresor dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.3.
W = h2 – h1
= 265,64𝑘𝐽/𝑘𝑔 – 262,24𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 3,4 kJ/kg
COP dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.4.
COP = 𝑞𝑒
𝑤
= 175,24𝑘𝐽/𝑘𝑔
3,4𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 51,54
Maka kalor total yang diserap dapat dihitung mengguanakan persaman 2.8
hingga persamaan 2.11.
Qe = 𝑇001−𝑇002
𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
untuk kaca :
= 𝑇001− 𝑇002
1
ℎ.𝐴 +
𝐿
𝑘.𝐴 +
1
ℎ,𝐴
= 28℃−22℃
1
(10𝑤
m2 ℃ )(1,72𝑚2)+
0,005
( 0,78 𝑊𝑚 ℃ )(1,72𝑚2)
+ 1
( 40 𝑊
𝑚2 ℃ )(1,72𝑚2)
= 78,532W
Universitas Muhammadiyah Riau | 48
untuk besi plat :
= 𝑇001− 𝑇002
1
ℎ.𝐴 +
𝐿
𝑘.𝐴 +
1
ℎ,𝐴
= 28℃−22℃
1
(10𝑤
m2 ℃ )(1,72𝑚2)+
0,005
( 80.2 𝑊𝑚
℃ )(1,72𝑚2)+
1
( 40 𝑊
𝑚2 ℃ )(1,72𝑚2)
= 82,518W
Maka kalor total yang diserap secara total, adalah :
Qe = 78,532W + 82,518W
= 161,05W
= 0,161kW
Laju aliran massa dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.12.
𝑚 =𝑄𝑒
𝑞𝑒
= 0,161,𝑘𝑊
175,24kJ/kg
= 0,00091kg/s
Kalor yang dilepas dikondenser tiap satuan massa dapat dihitung menggunakan
persamaan 2.6.
qk = h2 – h3
= 262,24𝑘𝐽/𝑘𝑔 – 87,74𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 174,5kJ/kg
Universitas Muhammadiyah Riau | 49
Besarnya kalor yang dilepas dikondenser tiap satuan massa dapat dihitung
nenggunakan persamaan 2.7.
Qk = m + qk
= 0,00091kg/s + 174,5Kj/kg
= 0,15875kW
Daya kompresor total dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.5.
W = m . w
= 0,00091kg/s . 3,4 kJ/kg
= 0,030kW
Perbandingan tekanan dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.15.
r = 𝑝𝑑
𝑝𝑠
= 140
20
= 7
3. untuk waktu 30 menit.
h1 = merupakan fase gas, diperoleh mengunakan tabel sifat-sifat cairan dan
uap jenuh refrigran R134a dan di interpolasikan.
T hg
26ºC 261,48
28,6ºC hg2
30ºC 263,50
Universitas Muhammadiyah Riau | 50
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑔2−ℎ𝑔1
ℎ𝑔3−ℎ𝑔2
28,6℃−26℃
30℃−28,6℃ =
ℎ𝑔2−261,48𝑘𝐽/𝑘𝑔
263,50𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑔2
ℎ𝑔2 = 262,77𝑘𝐽/𝑘𝑔
h2 = merupakan fase gas, diperoleh mengunakan tabel sifat-sifat cairan dan uap
jenuh refrigran R134a dan di interpolasikan.
T hg
32ºC 264,48
34,7ºC hg2
36ºC 266,40
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑔2−ℎ𝑔1
ℎ𝑔3−ℎ𝑔2
34,7℃−32℃
36℃−34,7℃ =
ℎ𝑔2−264,48𝑘𝐽/𝑘𝑔
266,40𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑔2
ℎ𝑔2 = 265,76𝑘𝐽/𝑘𝑔
h3 = merupakan fase cair jenuh, diperoleh menggunakan Tabel sifat – sifat
cairan dan uap januh refrigran 134a dan di interpolasikan.
T hf
26ºC 85,75
27,2ºC hf2
28ºC 88,61
Universitas Muhammadiyah Riau | 51
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑓2−ℎ𝑓1
ℎ𝑓3−ℎ𝑓2
27,2℃−26℃
28℃−27,2℃ =
ℎ𝑓2−85,75𝑘𝐽/𝑘𝑔
88,61𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑓2
ℎ𝑓2 = 87,46𝑘𝐽/𝑘𝑔
h4 = merupakan fase cair jenuh, diperoleh menggunakan Tabel sifat – sifat
cairan dan uap januh refrigran 134a dan di interpolasikan.
T hf
26ºC 85,75
27,3ºC hf2
28ºC 88,61
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑓2−ℎ𝑓1
ℎ𝑓3−ℎ𝑓2
27,3℃−24℃
28℃−27,3℃ =
ℎ𝑓2−85,75𝑘𝐽/𝑘𝑔
88,61𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑓2
ℎ𝑓2 = 87,55𝑘𝐽/𝑘𝑔
Dampak refrigrasi dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.2.
qe = h1 – h4
= 262,77𝑘𝐽/𝑘𝑔 – 87,55𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 175,22kJ/kg
Daya kompresor dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.3.
W = h2 – h1
= 265,76𝑘𝐽/𝑘𝑔 – 262,77𝑘𝐽/𝑘𝑔
Universitas Muhammadiyah Riau | 52
= 2,99 kJ/kg
COP dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.4.
COP = 𝑞𝑒
𝑤
= 175,22𝑘𝐽𝑘𝑔
2,99𝑘/𝑘𝑔
= 58,60
Maka kalor total yang diserap dapat dihitung mengguanakan persaman 2.8
hingga persamaan 2.11.
Qe = 𝑇001−𝑇002
𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
untuk kaca :
= 𝑇001− 𝑇002
1
ℎ.𝐴 +
𝐿
𝑘.𝐴 +
1
ℎ,𝐴
= 28℃−21℃
1
(10𝑤
m2 ℃ )(1,72𝑚2)+
0,005
( 0,78 𝑊𝑚 ℃ )(1,72𝑚2)
+ 1
( 40 𝑊
𝑚2 ℃ )(1,72𝑚2)
= 91,621W
untuk besi plat :
= 𝑇001− 𝑇002
1
ℎ.𝐴 +
𝐿
𝑘.𝐴 +
1
ℎ,𝐴
= 28℃−21℃
1
(10𝑤
m2 ℃ )(1,72𝑚2)+
0,005
( 80.2 𝑊𝑚 ℃ )(1,72𝑚2)
+ 1
( 40 𝑊
𝑚2 ℃ )(1,72𝑚2)
= 96,271W
Universitas Muhammadiyah Riau | 53
Maka kalor total yang diserap secara total, adalah :
Qe = 91,621W + 96,271W
= 187,89W
= 0,187W
Laju aliran massa dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.12
𝑚 =𝑄𝑒
𝑞𝑒
= 0,187𝑘𝑊
175,22kJ/kg
= 0,00106kg/s
Kalor yang dilepas dikondenser tiap satuan massa dapat dihitung menggunakan
persamaan 2.6.
qk = h2 – h3
= 265,76𝑘𝐽/𝑘𝑔 – 87,46𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 178,3kJ/kg
Besarnya kalor yang dilepas dikondenser tiap satuan massa dapat dihitung
nenggunakan persamaan 2.7.
Qk = m + qk
= 0,00106kg/s + 178,3Kj/kg
= 0,19kW
Daya kompresor total dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.5.
W = m . w
= 0,00106kg/s . 2,99 kJ/kg
Universitas Muhammadiyah Riau | 54
= 0,031kW
Perbandingan tekanan dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.15.
r = 𝑝𝑑
𝑝𝑠
= 150
24
= 6,25
4. untuk waktu 40 menit.
h1 = merupakan fase gas, diperoleh mengunakan tabel sifat-sifat cairan dan uap
jenuh refrigran R134a dan di interpolasikan.
T hg
26ºC 261,48
28,3ºC hg2
30ºC 263,50
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑔2−ℎ𝑔1
ℎ𝑔3−ℎ𝑔2
28,6℃−26℃
30℃−28,6℃ =
ℎ𝑔2−261,48𝑘𝐽/𝑘𝑔
263,50𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑔2
ℎ𝑔2 =262,77kJ/kg
h2 = merupakan fase gas, diperoleh mengunakan tabel sifat-sifat cairan dan uap
jenuh refrigran R134a dan di interpolasikan.
T hg
34ºC 265,45
35,8ºC hg2
36ºC 266,40
Universitas Muhammadiyah Riau | 55
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑔2−ℎ𝑔1
ℎ𝑔3−ℎ𝑔2
35,8℃−34℃
36℃−35,8℃ =
ℎ𝑔2−265,45𝑘𝐽/𝑘𝑔
266,40𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑔2
ℎ𝑔 =266,40kJ/kg
h3 = merupakan fase cair jenuh, diperoleh menggunakan Tabel sifat – sifat
cairan dan uap januh refrigran 134a dan di interpolasikan.
T hf
26ºC 85,75
27,4ºC hf2
28ºC 88,61
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑓2−ℎ𝑓1
ℎ𝑓3−ℎ𝑓2
27,4℃−26℃
28℃−27,4℃ =
ℎ𝑓2−85,75𝑘𝐽/𝑘𝑔
88,61𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑓2
ℎ𝑓2 = 87,74𝑘𝐽/𝑘𝑔
h4 = merupakan fase cair jenuh, diperoleh menggunakan Tabel sifat – sifat
cairan dan uap januh refrigran 134a dan di interpolasikan.
T hf
26ºC 85,75
27,9ºC hf2
28ºC 88,61
Universitas Muhammadiyah Riau | 56
𝑇2−𝑇1
𝑇3−𝑇2 =
ℎ𝑓2−ℎ𝑓1
ℎ𝑓3−ℎ𝑓2
27,9℃−26℃
28℃−27,9℃ =
ℎ𝑓2−85,75𝑘𝐽/𝑘𝑔
88,61𝑘𝐽/𝑘𝑔−ℎ𝑓2
ℎ𝑓2 = ℎ𝑓2= 88,61𝑘𝐽/𝑘𝑔
Dampak refrigrasi dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.2.
qe = h1 – h4
= 262,77𝑘𝐽/𝑘𝑔 – 88,61𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 174,16kJ/kg
Daya kompresor dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.3.
W = h2 – h1
= 266,40𝑘𝐽/𝑘𝑔 – 262,77𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 3,63 kJ/kg
COP dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.4.
COP = 𝑞𝑒
𝑤
= 174,16𝑘𝐽/𝑘𝑔
3,63𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 47,97
Maka kalor total yang diserap dapat dihitung mengguanakan persaman 2.8
hingga persamaan 2.11.
Qe = 𝑇001−𝑇002
𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
Universitas Muhammadiyah Riau | 57
untuk kaca :
= 𝑇001− 𝑇002
1
ℎ.𝐴 +
𝐿
𝑘.𝐴 +
1
ℎ,𝐴
= 28℃−20℃
1
(10𝑤
m2 ℃ )(1,72𝑚2)+
0,005
( 0,78 𝑊𝑚
℃ )(1,72𝑚2)+
1
( 40 𝑊
𝑚2 ℃ )(1,72𝑚2)
= 104,7W
untuk besi plat :
= 𝑇001− 𝑇002
1
ℎ.𝐴 +
𝐿
𝑘.𝐴 +
1
ℎ,𝐴
= 28℃−20℃
1
(10𝑤
m2 ℃ )(1,72𝑚2)+
0,005
( 80.2 𝑊𝑚
℃ )(1,72𝑚2)+
1
( 40 𝑊
𝑚2 ℃ )(1,72𝑚2)
= 110W
Maka kalor total yang diserap secara total, adalah :
Qe = 104,7W + 110W
= 214,7W
= 0,214W
Laju aliran massa dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.12.
𝑚 =𝑄𝑒
𝑞𝑒
= 0,214𝑘𝑊
174,16kj/kg
= 0,00122kg/s
Universitas Muhammadiyah Riau | 58
Kalor yang dilepas dikondenser tiap satuan massa dapat dihitung menggunakan
persamaan 2.6.
qk = h2 – h3
= 266,40𝑘𝐽/𝑘𝑔– 87,74𝑘𝐽/𝑘𝑔
= 178,66kJ/kg
Besarnya kalor yang dilepas dikondenser tiap satuan massa dapat dihitung
nenggunakan persamaan 2.7.
Qk = m + qk
= 0,00122kg/s + 178,66Kj/kg
= 0,21kW
Daya kompresor total dapat diperoleh menggunakan persamaan 2.5.
W = m . w
= 0,00122kg/s . 3,63 kJ/kg
= 0,044kW
Perbandingan tekanan dapat diperoleh mengunakan persamaan 2.15.
r = 𝑝𝑑
𝑝𝑠
= 160
26
= 6,15
Universitas Muhammadiyah Riau | 59
4.2 Parameter Hasil Pengolahan Data
Setelah melakukan pengolahan data yang telah dilakukan setelah
pengujian alat maka parameter hasil pengolahan data tersebut dapat secara ringkas
dilihat pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 Parameter Hasil Pengoahan Data Pada Waktu 10 menit
No. Karakteristik - karakteristik Parameter hasil
1. Daya motor penggerak
P = W
= 2.2 KW
= 3 HP
2. Entalpi titik 1 , h1 = 262,82kJ / kg
3. Entalpi titik 2 , h2 = 265,49kJ / kg
4. Entalpi titik 3 , h3 = 87,46 kJ / kg
5. Entalpi titik 4 , h4 = 88,84 kJ / kg
6. Dampak refrigrasi , qe = 173,98kJ/kg
7. Daya kompresor spesifik , w = 2,67 kJ/kg
8. Koefisien prestasi , COP = 65,16
9. Kalor total yang diserap = 0,96,94kW
10. Laju aliran massa , m = 0,00055kg/
11. Kalor yang dilepas kondensor , qk = 178,03kJ/kg
12. Kalor total yang dilepas kondensor , Qk = 0,15875kW
13. Daya kompresor total , w = 0,014kW
14. Perbandingan tekanan , r = 10
Tabel 4.3 Parameter Hasil Pengoahan Data Pada Waktu 20 menit
No. Karakteristik - karakteristik Parameter hasil
1. Daya motor penggerak
P = W
= 2.2 KW
= 3 HP
2. Entalpi titik 1 , h1 = 262,24kJ / kg
3. Entalpi titik 2 , h2 = 265,64kJ / kg
4. Entalpi titik 3 , h3 = 87,74 kJ / kg
Universitas Muhammadiyah Riau | 60
5. Entalpi titik 4 , h4 = 87,00 kJ / kg
6. Dampak refrigrasi , qe = 175,24kJ/kg
7. Daya kompresor spesifik , w = 3,4 kJ/kg
8. Koefisien prestasi , COP = 51,54
9. Kalor total yang diserap = 0,161kW
10. Laju aliran massa , m = 0,00091kg/
11. Kalor yang dilepas kondensor , qk = 174,5kJ/kg
12. Kalor total yang dilepas kondensor , Qk = 0,15875kW
13. Daya kompresor total , w = 0,030kW
14. Perbandingan tekanan , r = 7
Tabel 4.4 Parameter Hasil Pengoahan Data Pada Waktu 30 menit
No. Karakteristik - karakteristik Parameter hasil
1. Daya motor penggerak
P = W
= 2.2 KW
= 3 HP
2. Entalpi titik 1 , h1 = 262,77kJ / kg
3. Entalpi titik 2 , h2 = 265,76kJ / kg
4. Entalpi titik 3 , h3 = 87,46 kJ / kg
5. Entalpi titik 4 , h4 = 87,55 kJ / kg
6. Dampak refrigrasi , qe = 175,22kJ/kg
7. Daya kompresor spesifik , w = 2,99 kJ/kg
8. Koefisien prestasi , COP = 58,60
9. Kalor total yang diserap = 0,187kW
10. Laju aliran massa , m = 0,00106kg/
11. Kalor yang dilepas kondensor , qk = 178,3kJ/kg
12. Kalor total yang dilepas kondensor , Qk = 0,19 kW
13. Daya kompresor total , w = 0,031kW
14. Perbandingan tekanan , r = 6,25
Universitas Muhammadiyah Riau | 61
Tabel 4.5 Parameter Hasil Pengoahan Data Pada Waktu 40 menit
No. Karakteristik - karakteristik Parameter hasil
1. Daya motor penggerak
P = W
= 2.2 KW
= 3 HP
2. Entalpi titik 1 , h1 = 262,77kJ / kg
3. Entalpi titik 2 , h2 = 266,40kJ / kg
4. Entalpi titik 3 , h3 = 87,74 kJ / kg
5. Entalpi titik 4 , h4 = 88,61 kJ / kg
6. Dampak refrigrasi , qe = 174,16kJ/kg
7. Daya kompresor spesifik , w = 3,63 kJ/kg
8. Koefisien prestasi , COP = 47,97
9. Kalor total yang diserap kW = 0,214kW
10. Laju aliran massa , m = 0,00122kg/s
11. Kalor yang dilepas kondensor , qk = 178,66kJ/kg
12. Kalor total yang dilepas kondensor , Qk = 0,21 kW
13. Daya kompresor total , w = 0,044kW
14. Perbandingan tekanan , r = 6,15
Universitas Muhammadiyah Riau | 62
4.3 Analisis
Pada menit ke 10 dilakukan pengambilan data yang diolah sehingga
menghasilkan entalpi dengan data yang dapat dilihat pada tabel 4.2 sedagkan pada
menit ke 20 , menghasilkan data pada tabel 4.3. kemudian pada menit ke 30
menghasilkan entalpi yang dapat dilihat pada Tabel 4.3. lalu pada menit ke 40
menghasilkan entalpi yang dapat dilihat pada tabel 4.5 hasil ini dapat dilihat
perbandingannya di grafk pada gambar 4.1.
Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Entalpi Dengan waktu
Dampak refrigrasi , qe , pada 10 menit bernilai 173,98 kJ/kg . pada 20
menit bernilai 175,24 kJ/kg . pada menit ke 30 175,22 dan pada menit ke 40
bernilai 174,16kJ/kg . perbandingan nilai qe ini dapat dilihat pada gambar 4.1.
262.82 262.24 262.77 267.77
265.49 265.64 265.76 266.4
87.46 87.74 87.46 87.7488.84 87 87.55
88.61
0
50
100
150
200
250
300
10 20 30 40
enta
lpi (
kj/k
g)
waktu (menit)
h1
h2
h3
h4
Universitas Muhammadiyah Riau | 63
Gambar 4.2 grafik dampak refrigrasi dengan waktu
Hasil pengolahan data daya kompresor spesifik , w menunjukan pada
menit ke 10 2,67 kJ/kg , menit ke 20 sebesar 3,63 kJ/kg , pada menit ke 30 sebesar
2,99 kJ/kg . pada menit ke 40 sebesar 3,63 kJ/kg. perbandingannya dilihat pada
gambar 4.2.
Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Daya Kompresor Spesifik Dengan
Waktu
Hasil pengolahan data menit ke 10 diperoleh nilai cop sebesar 65,16 COP .
sementara pada menit ke 20 sebeesar 51,54 COP sedangkan diwaktu 30 menit
sebesar 58,60 COP . dan di waktu 40 menit sebesar 47,97. Dari hasil ini dapat
dilihat bahwa semakin lama waktu sistem berjalan semakin rendah nilai COPnya.
Perbandingan nilai COP dapat dilihat pada gambar 43.
173.98
175.24175.22
174.16
173
173.5
174
174.5
175
175.5
10 20 30 40
dam
pak
ref
rigr
asi
(kJ/
kg)
waktu (menit)
2.67
3.42.99
3.63
0
1
2
3
4
10 20 30 40day
a ko
mp
reso
r sp
esif
ik
(kJ/
kg)
waktu (menit)
Universitas Muhammadiyah Riau | 64
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan COP Dengan Waktu.
Pada data kalor total yang diserap , Qe diperoleh dari data pada menit ke
10 sebesar 0,96,94 kW. Kemudian dimenit ke 20 sebesar 0,161 kW . pada menit
ke 30 sebesar 0,187 kW . dan menit ke 40 sebesar 0,214 kW. Dapat dilihat pada
gambar.4.4 .
Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Nilai kalor Total yang Diserap Dengan
Waktu .
Pada data laju aliran massa , m , diperoleh nilai pada menit ke 10 sebesar
0,00055 kg/s. Kemudian pada menit ke 20 sebesar 0,00091 kg/s. Namun pada
menit ke 30 sebesar 0,00106 kg/s. Dan pada menit ke 40 sebesar 0,00122 kg/s.
65.16
51.5458.6
47.97
0
20
40
60
80
10 20 30 40
CO
P
waktu (menit)
0.09694
0.1610.187
0.214
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
10 20 30 40
kalo
r to
tal y
ang
dis
era
p (
kW)
waktu (menit)
Universitas Muhammadiyah Riau | 65
Gambar 4.6 Grafuk perbandingan Laju Aliran Massa Dengan Waktu
Besarnya kalor total yang lepas dikondenser , Qk, pada menit ke 10
sebesar 0,15876 kW. Pada menit ke 20 sebesar 0,15875 kW. Selanjutnya pada
menit ke 30 sebesar 0,19 dan pada menit ke 40 sebesar 0,21 kW .
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Kalor Total yang Dilepas di Kondensor
Dengan Waktu
Besarnya daya komresor total , W , dari data yang telah diolah , pada
menit ke 10 sebesar 0,014kW . kemudian pada menit ke 20 adalah sebesar
0,030kW . lalu dimenit ke 30 sebesar 0,031kW . dan diwaktu 40 sebesar
0,044kW.
0.00055
0.00091
0.00106
0.00122
0
0.0002
0.0004
0.0006
0.0008
0.001
0.0012
0.0014
10 20 30 40
laju
alir
an m
assa
(kg
/s)
waktu (menit)
0.15876 0.15875
0.190.21
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
10 20 30 40
kalo
r to
tal y
ang
lep
as
dik
on
den
ser
(kW
)
waktu (menit)
Universitas Muhammadiyah Riau | 66
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Daya Kompresor Total Dengan Waktu
Pada perbandingan tekanan (r), pengambilan data pada 10 menit diperoleh
sebesar 10 . saat pengambilan data ke 20 menit hasinya sebesar 7. Saat dimenit 30
sebesar 6,25 . dan dimenit ke 40 sebesar 6,15.
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Tekanan Dengan Waktu
Dari gambar 4.8 dan gambar 4.10 maka dapat dilihat perbandingan COP
dan nilai perbandingan tekanan waktu pengujian . hal ini menandakan bahwa
efisiensi stand trainer ac mobil ini semakin lama semakin tidak efisien dikarnakan
mengunakan motor listrik . hal ini dikarenakan semakin tinggi nilai perbandingan
tekanan (r) , semakin kecil nilai COP . selajutnya semakin besar nilai COP ,
semakin efisien sebuah mesin pendingin .
0.014
0.03
0.031
0.044
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
10 20 30 40
10
76.25
6.15
0
2
4
6
8
10
12
10 20 30 40
per
ban
din
gan
tek
anan
waktu (menit)
Universitas Muhammadiyah Riau | 67
Untuk lebih jelasnya keseluruhan , perbandingan karakteristik –
karakteristik yang diperoleh dengan waktu pengambilan data , dapat dilihat pada
tabel 4.6 dan gambar 4.10.
Tabel 4.6 Parameter Hasil Pengolahan Data
N0 Karakteristik-karakteristik Parameter hasil
10 menit 20 menit 30 menit 40 menit
1 Daya motor penggerak
P = W
= 2.2 KW
= 3 HP
= 2.2 KW
= 3 HP
= 2.2 KW
= 3 HP
= 2.2 KW
= 3 HP
2 Entalpi titk 1 , h1 = 262,82kJ / kg = 262,24kJ / kg = 262,77kJ /kg = 262,77kJ/kg
3 Entalpi titk 2 , h2 = 265,49kJ / kg = 265,64kJ / kg = 265,76kJ /kg = 266,40kJ/kg
4 Entalpi titk 3 , h3 = 87,46 kJ / kg = 87,74 kJ / kg = 87,46 kJ / kg = 87,74 kJ /kg
5 Entalpi titk 4 , h4 = 88,84 kJ / kg = 87,00 kJ / kg = 87,55 kJ / kg = 88,61 kJ /kg
6 Dampak refrigrasi , qe = 173,98kJ/kg = 175,24kJ/kg = 175,22kJ/kg = 174,16kJ/kg
7 Daya kompresor spesifik , w = 2,67 kJ/kg = 3,4 kJ/kg = 2,99 kJ/kg = 3,63 kJ/kg
8 Koefisien prestasi , COP = 65,16 = 51,54 = 58,60 = 47,97
9 Kalor total yang diserap ,Qe = 0,96,94kW = 0,161kW = 0,187kW = 0,214kW
10 Laju aliran massa, m = 0,00055kg/s = 0,00091kg/s = 0,00106kgs/ = 0,00122kg/s
11 Kalor yang dilepas di
kondensor, qk
= 178,03kJ/kg = 174,5kJ/kg = 178,3kJ/kg = 178,66kJ/kg
12 Kalor total yang dilepas
kondensor, Qk
= 0,15875kW = 0,15875kW = 0,19 kW = 0,21 kW
13 Daya kompresor total , w = 0,014kW = 0,030kW = 0,031kW = 0,044kW
14 Perbandingan tekanan , r = 10 = 7 = 6,25 = 6,15
Universitas Muhammadiyah Riau | 68
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Karakteristik – Karakteristik yang Diperoleh
Dengan waktu
262.82 262.24 262.77 262.77265.49 265.64 265.76 265.4
87.46 87.74 87.46 87.7488.84 87 87.55 88.61
173.98 175.24 175.22 174.16
65.16
51.54
58.6
47.97
2.67 3.4 2.99 3.630.09694 0.161 0.187 0.214
178.03174.5
178.3 178.66
0.00055 0.00091 0.00106 0.001220.15875 0.15875 0.031 0.044
107 6.25 6.15
0
50
100
150
200
250
300
10 20 30 40
h1 (kJ/kg)
h2 kJ/kg
h3 kJ/kg
h4 kJ/kg
qe kJ/kg
COP
w (kJ/kg)
Qe
qk
m
W (kW)
r
Universitas Muhammadiyah Riau | 69
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan penelitian dan memperoleh data dari Stand Trainer AC
Mobil dengan menggunakan motor listrik maka diperoleh kesimpulan :
1. Dengan variasi waktu pengambilan data pada stand ac ini yaitu 10
menit, 20 menit , 30 menit , 40 menit maka diperoleh nilai entalpi
pada titik 1 dan 2 mengalami penurunan pada tiap waktunya, yaitu
secara berturut ,262,82kJ/kg , 262,24kJ/kg , 262,77kJ/kg ,
262,77kJ/kg untuk h1 dan 265,49 kJ/kg , 265,64kJ/kg , 265,76kJ/kg ,
266,kJ/kg untuk h2.. berbeda dengan entalpi titik 3 dan 4 , mengalami
kenaikan dan penurunan pada setiap waktunya , secara berturut ,
87,46kJ/kg , 87,74kJ/kg , 87,46kJ/kg , 87,74kJ/kg , untuk h3 dan
88,84 kJ/kg , 87,00kJ/kg , 87,55kJ/kg , 88,61kJ/kg umtuk h4 .
2. Nilai COP yang terbaik diperoleh saat pengambilan data 10 menit
yaitu COP = 10 , karena semakin besar nilai COP maka semakin
baik efisiensi mesin tersebut .
3. Nilai perbandingan daya kompresor total terhadap waktu mengalami
kenaikan nilai pada setiap waktunya , karena pada waktu 10 menit
sebesar 0,014 dan pada menit ke 20 sebesar 0,030 lalu di menit ke
30 sebesar 0,031 dan 0,044 pada menit ke 40.
4. Besarnya laju aliran massa mengalami kenaikan dari waktu 10 menit
sebesar 0,00055kg/s , 20 menit sebesar 0,00091 dan dimenit ke 30
sebesar 0,00106kg/s dan untuk menit ke 40 sebesar 0,00122kg/s.
5. Nilai kalor total yang dilepaskan di kondensor tiap perubahan waktu
tidak mengalami kenaikan dimenit 10 dan 20 menit yaitu tetap
sebesar 0,15875kW , lalu dimenit 30 dan 40 baru mengalami
kenaikan sebesar 0,19 ,umtuk menit 30 dan 0,21 untuk 40 menit.
Universitas Muhammadiyah Riau | 70
5.2 Saran
Selama melakukan penelitian terhadap Stand Trainer AC Mobil
menggunakan motor listrik sebagai penggerak didapati beberapa
kekurangan dan permasalahan yang ingin diminimalisir kedepanya ,
sehingga dapat disarankan hal-hal sebagai berikut :
1. kekurangan motor listrik yaitu masih putaran tetap dan jika ada
yang berminat untuk memodifikasi motor listrik tersebut dengan
berbagai variasi rpm maka akan lebih memuaskan lagi dan bisa
lebih mendalami lagi dengan rpm yang disediakan setelah
dimodifikasi tersebut .
2. ruangan dalam kabin masih mengalami kebocoran antara
sambungan rangka besi dan dinding kabin (kaca) , padahal telah di
isolasi menggunakan lem silikon , untuk dapat dicarikan solusinya
agar evaporator dapat berkerja secara maksimal .