karakteristik showcase dengan daya 1/3 hp dan … · kipas di kondensor ... dan sepengetahuan saya...
TRANSCRIPT
i
KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAN DAYA 1/3 HP DAN
PANJANG PIPA KAPILER 1 M DENGAN VARIASI JUMLAH
KIPAS DI KONDENSOR
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai gelar Sarjana Teknik bidang
Teknik Mesin
Oleh
ALBERTUS HERI SETIAWAN
NIM : 135214034
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
CHARACTERISTIC SHOWCASE WITH POWER 1/3 HP AND
LENGTH OF CAPILLARY PIPE 1 M WITH VARIATION OF
NUMBER OF FAN IN CONDENSER
FINAL PROJECT
As partial fulfillment of the requirement to obtain Sarjana Teknik Degree in
Mechanical Engineering
By
ALBERTUS HERI SETIAWAN
Student Number : 135214034
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGI FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan
Tinggi, dan sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah di tulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, 30 Januari 2018
Albertus Heri Setiawan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama : Albertus Heri Setiawan
Nomor Mahasiswa : 135214034
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul:
Karakteristik Showcase dengan Daya 1/3 HP dan Panjang Pipa Kapiler 1 m
dengan Variasi Jumlah Kipas di Kondensor
Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan
dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk
kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan
royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, 30 Januari 2018
Yang menyatakan,
Albertus Heri Setiawan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRAK
Perkembangan zaman dan pertambahan penduduk saat ini membuat berbagai
kebutuhan manusia untuk menunjang kenyamanan hidupnya semakin meningkat..
Kebutuhan untuk menunjang kenyamanan hidup manusia dalam sehari-hari salah
satunya adalah mesin pendingin. Tujuan penelitian showcase ini adalah: (a) merakit
mesin pendingin showcase dengan siklus kompresi uap yang digunakan untuk
mendinginkan minuman. (b) mengetahui dan membandingkan karakteristik mesin
showcase yang dirakit meliputi: (1) kerja kompresor persatuan massa refrigeran
(Win), (2) energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout), (3)
energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin), (4) COPaktual
mesin showcase, (5) COPideal mesin showcase, (6) laju aliran massa refrigeran (ṁ)
dan (7) efisiensi mesin showcase (ƞ)
Dalam penelitian ini menggunakan mesin showcase yang bekerja dengan
siklus kompresi uap hasil rancangan sendiri. Komponen utama showcase meliputi:
kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler dan evaporator. Menggunakan
kompresor hermetik dengan daya 1/3 HP, panjang pipa kapiler 1 m, refrigeran yang
digunakan adalah R134a dan komponen utama yang lain menyesuaikan dengan
besarnya daya kompresor. Penelitian dilakukan dengan cara memvariasikan jumlah
kipas pendingin kondensor yaitu: (1) tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor, (2) menggunakan 1 kipas pendingin kondensor dan (3) menggunakan 3
kipas pendingin kondensor.
Penelitian ini memberikan kesimpulan: (a) showcase yang dirakit bekerja
dengan baik, (b) karakteristik showcase meliputi: untuk mesin showcase tanpa
kipas pendingin kondensor (1) Win sekitar 64,3 kJ/kg, (2) Qout sekitar 212,0 kJ/kg,
(3) Qin sekitar 147,7 kJ/kg, (4) COPaktual sekitar 2,30, (5) COPideal sekitar 3,38, (6)
ṁ sekitar 3,09 kg/s, (7) Ƞ sekitar 68 %. Untuk mesin showcase yang menggunakan
1 kipas pendingin kondensor (1) Win sekitar 62,7 kJ/kg, (2) Qout sekitar 232,4 kJ/kg,
(3) Qin sekitar 169,7 kJ/kg, (4) COPaktual sekitar 2,71, (5) COPideal sekitar 3,59, (6)
ṁ sekitar 3,37 kg/s, (7) Ƞ sekitar 75 %. Sedangkan untuk mesin showcase yang
menggunakan 3 kipas pendingin kondensor (1) Win sekitar 60,2 kJ/kg, (2) Qout
sekitar 238,2 kJ/kg, (3) Qin sekitar 178,0 kJ/kg, (4) COPaktual sekitar 2,96, (5)
COPideal sekitar 3,54, (6) ṁ sekitar 3,84 kg/s, (7) Ƞ sekitar 81 %.
Kata Kunci: Showcase, kipas, karakteristik, siklus kompresi uap, R134a.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
The development of the times and the growth of current population make the
various human needs to support their comfort life are increasing. One of the needs
to support humans’ everyday comfort life is a cooling machine. The goals of this
showcase are: (a) assembling a showcase cooling machine with a vapor
compression cycle used to cool drinks. (b) discovering and comparing the
characteristics of the assembled showcase machine include: (1) compressor
working unity mass refrigerant (Win), (2) heating energy released by condenser
unity mass refrigerant (Qout), (3) heating energy absorbed by evaporator unity mass
refrigerant (Qin), (4) COPactual of the showcase machine, (5) COPideal of the
showcase machine, (6) mass flowing rate of the refrigerant (ṁ) and (7) showcase
machine efficiency (ƞ).
In this study, the researcher uses a showcase machine that works with self-
designed vapor compression cycles. The main components of the showcase include:
compressors, condensers, filters, capillary pipes, and evaporators. Using a 1/3 HP
hermetic compressor, 1 meter long capillary pipe, the refrigerant used is R134a and
the other main components adjust to the magnitude of the compressor power. The
study was conducted by varying the number of condenser cooling fans: (1) without
using condenser cooling fans, (2) using a condenser cooling fan, and (3) using 3
condenser cooling fans.
This study concludes: (a) assembled showcase works well, (b) showcase
characteristics include: for showcase machine without cooling fan condenser (1)
Win is about 64,3 kJ/kg, (2) Qout is about 212,0 kJ/kg, (3) Qin is about 147,7 kJ/kg,
(4) COPactual is about 2,30, (5) COPideal is about 3,38, (6) ṁ is about 3,09 kg/s, (7)
Ƞ is about 68 %. Results for the showcase machine using a condenser cooling fan
(1) Win is about 62,7 kJ/kg, (2) Qout is about 232,4 kJ/kg, (3) Qin is about 169,7
kJ/kg, (4) COPactual is about 2,71, (5) COPideal is about 3,59, (6) ṁ is about 3,37 kg/s,
(7) Ƞ is about 75 %. As for the showcase machine using 3 condenser cooling fans
(1) Win is about 60,2 kJ/kg, (2) Qout is about 238,2 kJ/kg, (3) Qin is about 178,0
kJ/kg, (4) COPactual is about 2,96, (5) COPideal is about 3,54, (6) ṁ is about 3,84 kg/s,
(7) Ƞ is about 81 %.
Keywords: Showcase, fan, characteristics, vapor compression cycle, R134a.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas berkat dan rahmat Tuhan Yang Maha Esa atas karunia-Nya,
sehingga penyusunan Skripsi dapat terselesaikan dengan baik. Skripsi ini
merupakan salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana di Prodi Teknik
Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.
Penulis merasa bahwa penelitian yang dilakukan merupakan penelitian yang
tidak mudah untuk dilakukan, karena pada penelitian ini penulis melakukan
perancangan dari awal, seperti pembuatan showcase, pengujian, pengambilan data,
pemahaman tentang prinsip kerja alat, dan mengetahui solusi terhadap masalah
yang telah dihadapi.
Penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Karakteristik Showcase
dengan Daya 1/3 HP dan Panjang Pipa Kapiler 1 m dengan Variasi Jumlah Kipas
di Kondensor” ini karena ada bantuan dan kerja sama dari berbagai pihak. Maka
dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
2. Ir. PK. Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas
Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta dan sekaligus
sebagai Dosen Pembimbing Skripsi, yang telah bersedia meluangkan waktu,
memberikan banyak arahan, bimbingan, motivasi serta saran yang sangat
bermanfaat selama dalam penyusunan Skripsi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
3. Raden Benedictus Dwiseno Wihadi S.T., M.Si., selaku Dosen Pembimbing
Akademik.
4. Seluruh Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan materi
selama kuliah di Universitas Sanata Dharma.
5. Y. Yuwono (alm) dan YF. Jemini (almh) selaku orang tua penulis. Yulius
Marmo, S.Pd., selaku orang tua wali mahasiswa dan kakak-kakak yang telah
memberikan dukungan, baik secara materi maupun spiritual. Serta keluarga
penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah mendukung dan
memberikan semangat penulis dalam menyelesaikan Skripsi.
6. Teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, kumpul ceria,
FKMKKP, Kompai dan teman-teman lainnya yang selalu memberikan
semangat, dorongan doa serta motivasi kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan Skripsi ini
masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu kami mengharapkan
masukan, kritik, dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya.
Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca.
Terima kasih.
Yogyakarta, 30 Januari 2018
Albertus Heri Setiawan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
Hal
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
TITLE PAGE .................................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ..................................... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ......................................... vi
ABSTRAK ....................................................................................................... vii
ABSTRACT ....................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xviii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................ 2
1.4 Batasan Masalah ............................................................................. 3
1.5 Manfaat Penelitian .......................................................................... 4
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ................................... 5
2.1 Dasar Teori...................................................................................... 5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
2.1.1 Definisi Mesin Pendingin ........................................................ 5
2.1.2 Definisi Showcase ................................................................... 5
2.1.3 Siklus Kompresi Uap .............................................................. 10
2.1.4 Perhitungan - Perhitungan Pada Siklus Kompresi Uap ........... 13
2.1.5 Komponen Utama Mesin Pendingin Siklus Kompresi Uap .... 16
2.1.6 Komponen Pendukung Mesin Pendingin Siklus Kompresi
Uap .......................................................................................... 25
2.2 Tinjauan Pustaka ............................................................................. 28
BAB III PEMBUATAN ALAT .......................................................................... 33
3.1 Persiapan Komponen Utama Mesin Showcase ............................... 33
3.2 Peralatan yang Dipergunakan dalam Pembuatan Alat Penelitian ... 37
3.3 Pembuatan Showcase ...................................................................... 46
BAB IV METODEE PENELITIAN ................................................................... 52
4.1 Objek Penelitian .............................................................................. 52
4.2 Alur Penelitian ................................................................................ 53
4.3 Posisi Alat Ukur Pada Skematik Alat Penelitian ............................ 54
4.4 Alat Bantu Penelitian ...................................................................... 55
4.5 Variasi Penelitian ............................................................................ 59
4.6 Cara Pengambilan Data................................................................... 59
4.7 Cara Mengolah Data dan Pembahasan ........................................... 61
4.8 Cara Mendapatkan Kesimpulan ...................................................... 62
BAB V HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ....... 63
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
5.1 Hasil Penelitian ............................................................................... 63
5.2 Perhitungan ..................................................................................... 69
5.3 Pembahasan..................................................................................... 82
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 94
6.1 Kesimpulan ..................................................................................... 94
6.2 Saran ............................................................................................... 96
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 98
LAMPIRAN ........................................................................................................ 99
a. Diagram P-h Showcase Tanpa Menggunakan Kipas Pendingin
Kondensor ...................................................................................... 99
b. Diagram P-h Showcase Menggunakan 1 Kipas Pendingin
Kondensor ...................................................................................... 114
c. Diagram P-h Showcase Menggunakan 3 Kipas Pendingin
Kondensor ...................................................................................... 123
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Showcase ....................................................................................... 6
Gambar 2.2 Display cooler ............................................................................... 7
Gambar 2.3 Beer cooler .................................................................................... 8
Gambar 2.4 Wine cooler ................................................................................... 9
Gambar 2.5 Cake showcase .............................................................................. 9
Gambar 2.6 Skematik proses kompresi uap ...................................................... 10
Gambar 2.7 Diagram P-h proses kompresi uap ................................................ 10
Gambar 2.8 Diagram T-s proses kompresi uap ................................................. 11
Gambar 2.9 Kompresor hermetik ...................................................................... 17
Gambar 2.10 Kompresor semi hermetik ............................................................. 18
Gambar 2.11 Kompresor jenis terbuka (Open type compressor) ........................ 19
Gambar 2.12 Kondensor berpendingin air (water cooled condenser) ................ 20
Gambar 2.13 Kondensor berpendingin udara (air cooled condenser) ................ 21
Gambar 2.14 Kondensor evaporative ................................................................. 22
Gambar 2.15 Pipa kapiler .................................................................................... 22
Gambar 2.16 Evaporator kering .......................................................................... 23
Gambar 2.17 Evaporator basah ........................................................................... 24
Gambar 2.18 Thermostat ..................................................................................... 26
Gambar 2.19 Filter .............................................................................................. 27
Gambar 2.20 Refrigeran R134a .......................................................................... 28
Gambar 2.21 Kipas (fan) ..................................................................................... 28
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 3.1 Kompresor ..................................................................................... 33
Gambar 3.2 Kondensor ..................................................................................... 34
Gambar 3.3 Pipa kapiler .................................................................................... 35
Gambar 3.4 Evaporator ..................................................................................... 35
Gambar 3.5 Filter .............................................................................................. 36
Gambar 3.6 Refrigeran R134a .......................................................................... 37
Gambar 3.7 Pemotong pipa (tube cutter) .......................................................... 37
Gambar 3.8 Pelebar pipa (tube expander)......................................................... 38
Gambar 3.9 Pressure gauge .............................................................................. 39
Gambar 3.10 Thermostat ..................................................................................... 39
Gambar 3.11 Metil .............................................................................................. 40
Gambar 3.12 Kipas (fan) evaporator ................................................................... 40
Gambar 3.13 Kipas kondensor ............................................................................ 41
Gambar 3.14 Alat las........................................................................................... 41
Gambar 3.15 Pompa vakum ................................................................................ 42
Gambar 3.16 Aluminium .................................................................................... 42
Gambar 3.17 Pemotong Aluminium ................................................................... 43
Gambar 3.18 Bor dan paku keling ...................................................................... 43
Gambar 3.19 Kaca ............................................................................................... 44
Gambar 3.20 Pemotong kaca .............................................................................. 44
Gambar 3.21 Styrofoam ...................................................................................... 45
Gambar 3.22 Cutter dan penggaris ..................................................................... 45
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Gambar 3.23 Obeng, kunci pas dan gunting ....................................................... 46
Gambar 3.24 Kerangka showcase ....................................................................... 47
Gambar 3.25 Pengelasan kompresor dengan kondensor dan pemasangan
pressure gauge ............................................................................... 47
Gambar 3.26 Pengelasan kondensor dengan filter .............................................. 48
Gambar 3.27 Pemasangan evaporator ................................................................. 48
Gambar 3.28 Pengisian refrigeran R134a .......................................................... 49
Gambar 3.29 Pemasangan kipas di belakang kondensor .................................... 50
Gambar 3.30 Pemasangan thermostat ................................................................. 50
Gambar 3.31 Pemasangan kipas ruangan pendinginan showcase ...................... 51
Gambar 3.32 Pemasangan rak dan styrofoam ..................................................... 51
Gambar 4.1 Showcase ....................................................................................... 52
Gambar 4.2 Diagram alur pembuatan dan penelitian mesin showcase ............. 53
Gambar 4.3 Posisi alat ukur pada skematik mesin showcase ........................... 54
Gambar 4.4 Termokopel dan penampil suhu digital ......................................... 55
Gambar 4.5 Pressure gauge .............................................................................. 56
Gambar 4.6 Tang ampere .................................................................................. 56
Gambar 4.7 Stopwatch ...................................................................................... 56
Gambar 4.8 Pemanas air ................................................................................... 57
Gambar 4.9 Kabel roll ....................................................................................... 57
Gambar 4.10 Kemasan air teh dan kemasan air mineral ..................................... 58
Gambar 4.11 Diagram P-h untuk R134a ............................................................. 58
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
Gambar 4.12 Variasi jumlah kipas ...................................................................... 59
Gambar 5.1 Perbandingan kerja kompresor (Win) tanpa kipas, menggunakan
1 kipas dan 3 kipas pendingin kompresor ..................................... 83
Gambar 5.2 Perbandingan kalor yang dilepas kondensor (Qout) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor .............. 85
Gambar 5.3 Perbandingan kalor yang diserap kondensor (Qin) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor .............. 86
Gambar 5.4 Perbandingan koefisien prestasi aktual (COPaktual) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor .............. 88
Gambar 5.5 Perbandingan koefisien prestasi ideal (COPideal) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor .............. 89
Gambar 5.6 Perbandingan laju aliran massa refrigeran (ṁ) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor .............. 91
Gambar 5.7 Perbandingan efisiensi mesin showcase (Ƞ) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor .............. 92
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Tabel pencatatan hasil pengukuran suhu dan pengukuran
tekanan ........................................................................................... 60
Tabel 5.1 Data nilai tekanan pengukuran masuk kompresor (P1) dan nilai
tekanan keluar kompresor (P2) dalam satuan psi ........................... 64
Tabel 5.2 Nilai tekanan absolut masuk kompresor (P1) dan nilai tekanan
keluar kompresor (P2) dalam satuan bar ........................................ 65
Tabel 5.3 Data nilai suhu refrigeran masuk kompresor (T1), suhu
refrigeran keluar kompresor (T2), suhu refrigeran keluar
kondensor (T3), suhu ruangan (T4) dan arus listrik (Ampere)
tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor ........................... 66
Tabel 5.4 Data nilai suhu refrigeran masuk kompresor (T1), suhu
refrigeran keluar kompresor (T2), suhu refrigeran keluar
kondensor (T3), suhu ruangan (T4) dan arus listrik
(Ampere) menggunakan 1 kipas pendingin kondensor ................ 66
Tabel 5.5 Data nilai suhu refrigeran masuk kompresor (T1), suhu
refrigeran keluar kompresor (T2), suhu refrigeran keluar
kondensor (T3), suhu ruangan (T4) dan arus listrik
(Ampere) menggunakan 3 kipas pendingin kondensor ................. 67
Tabel 5.6 Nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu
refrigeran evaporator (Te) tanpa menggunakan pendingin
kondensor ....................................................................................... 67
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xix
Tabel 5.6 Lanjutan nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu
refrigeran evaporator (Te) tanpa menggunakan pendingin
kondensor ....................................................................................... 68
Tabel 5.7 Nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu
refrigeran evaporator (Te) menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor ....................................................................................... 68
Tabel 5.8 Nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu
refrigeran evaporator (Te) menggunakan 3 kipas pendingin
kondensor ....................................................................................... 69
Tabel 5.9 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor ..................................... 70
Tabel 5.10 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win)
menggunakan 1 kipas pendingin kondensor .................................. 70
Tabel 5.11 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win)
menggunakan 3 kipas pendingin kondensor .................................. 71
Tabel 5.12 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
refrigeran (Qout) tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor ....................................................................................... 71
Tabel 5.12 Lanjutan energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
refrigeran (Qout) tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor ....................................................................................... 72
Tabel 5.13 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xx
refrigeran (Qout) menggunakan 1 kipas pendingin kondensor ....... 72
Tabel 5.14 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
refrigeran (Qout) menggunakan 3 kipas pendingin kondensor ....... 73
Tabel 5.15 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa
refrigeran (Qin) tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor ....................................................................................... 73
Tabel 5.15 Lanjutan energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa
refrigeran (Qin) tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor ....................................................................................... 74
Tabel 5.16 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa
refrigeran (Qin) menggunakan 1 kipas pendingin kondensor ........ 74
Tabel 5.17 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa
refrigeran (Qin) menggunakan 3 kipas pendingin kondensor ........ 74
Tabel 5.17 Lanjutan energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa
refrigeran (Qin) menggunakan 3 kipas pendingin kondensor ........ 75
Tabel 5.18 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor ...................................................................... 75
Tabel 5.18 Lanjutan koefisien prestasi aktual (COPaktual) tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor ..................................... 76
Tabel 5.19 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor ...................................................................... 76
Tabel 5.20 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) menggunakan 3 kipas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xxi
pendingin kondensor ...................................................................... 76
Tabel 5.20 Lanjutan koefisien prestasi aktual (COPaktual) menggunakan 3
kipas pendingin kondensor ............................................................ 77
Tabel 5.21 Koefisien prestasi ideal (COPideal) tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor ...................................................................... 77
Tabel 5.21 Lanjutan koefisien prestasi ideal (COPideal) tanpa menggunakan
kipas pendingin kondensor ............................................................ 78
Tabel 5.22 Koefisien prestasi ideal (COPideal) menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor ...................................................................... 78
Tabel 5.23 Koefisien prestasi ideal (COPideal) menggunakan 3 kipas
pendingin kondensor ...................................................................... 78
Tabel 5.24 Laju aliran massa refigeran persatuan (ṁ) tanpa menggunakan
kipas pendingin kondensor ............................................................ 79
Tabel 5.25 Laju aliran massa refigeran persatuan (ṁ) menggunakan 1
kipas pendingin kondensor ............................................................ 80
Tabel 5.26 Laju aliran massa refigeran persatuan (ṁ) menggunakan 3
kipas pendingin kondensor ............................................................ 80
Tabel 5.27 Efisiensi (Ƞ) mesin showcase tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor ...................................................................... 81
Tabel 5.28 Efisiensi (Ƞ) mesin showcase menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor ...................................................................... 81
Tabel 5.28 Lanjutan efisiensi (Ƞ) mesin showcase menggunakan 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xxii
kipas pendingin kondensor ............................................................ 82
Tabel 5.29 Efisiensi (Ƞ) mesin showcase menggunakan 3 kipas
pendingin kondensor ...................................................................... 82
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan zaman dan pertambahan penduduk saat ini membuat berbagai
kebutuhan manusia untuk menunjang kenyamanan hidupnya semakin meningkat.
Dengan memanfaatkan teknologi yang ada, manusia berusaha untuk memenuhi
segala macam kebutuhan untuk menunjang kenyamanan hidupnya. Kebutuhan
untuk menunjang kenyamanan hidup manusia dalam sehari-hari salah satunya
adalah mesin pendingin. Mesin pendingin merupakan suatu peralatan yang dapat
difungsikan untuk mengkondisikan udara seperti pada AC rumah tangga, untuk
membekukan bahan makanan, seperti pada daging dan ikan, serta untuk
mendinginkan, seperti mendinginkan minuman untuk memperoleh efek kesegaran
saat akan diminum. Mesin pendingin sering dijumpai di gedung perkantoran, rumah
sakit, supermarket atau mall, rumah tangga, tempat industri dan bahkan ada juga
diberbagai alat transportasi, baik kendaraan pribadi maupun umum.
Mengingat pentingnya mesin pendingin di zaman ini, penulis tertarik untuk
memperdalam pengetahuan tentang mesin pendingin. Penulis tertarik untuk
melakukan penelitian tentang mesin pendingin, terutama tentang showcase.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
1.2 Rumusan Masalah
Masalah pada showcase pada umumnya yaitu kebanyakan orang dibuat
bingung oleh showcase yang dijual dipasaran. Karena, tidak diketahuinya
karakteristik dari mesin showcasenya dan tidak ada informasi mengenai COP dan
efisiensi mesin showcase pada name platenya, informasi ini sangat dibutuhkan oleh
masyarakat untuk menentukan jenis showcase mana yang cocok untuk dibeli. Oleh
karenanya diperlukan suatu penelitian untuk mengetahui karakteristik dari mesin
showcase tersebut agar masyarakat dapat menentukan jenis showcase mana yang
akan dibeli sesuai dengan kebutuhannya.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
a. Merakit mesin pendingin showcase dengan siklus kompresi uap yang
digunakan untuk mendinginkan minuman.
b. Mengetahui dan membandingkan karakteristik mesin showcase yang dirakit:
(1) tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor, (2) menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor dan (3) menggunakan 3 kipas pendingin kondensor,
yang meliputi: (1) kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win), (2)
energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout), (3)
energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin), (4)
COPaktual mesin showcase, (5) COPideal mesin showcase, (6) laju aliran massa
refrigeran (ṁ) dan (7) efisiensi mesin showcase (ƞ)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
1.4 Batasan Masalah
Batasan-batasan yang diambil dalam pembuatan mesin showcase ini adalah
sebagai berikut:
a. Mesin showcase bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap.
b. Komponen utama showcase terdiri dari: kompresor, kondensor, filter, pipa
kapiler dan evaporator.
c. Komponen-komponen yang digunakan merupakan produk yang ada di
pasaran.
d. Kompresor yang digunakan pada penelitian ini berjenis hermetik yang
mempunyai daya 1/3 HP, komponen utama yang lain menyesuaikan dengan
besarnya daya kompresor.
e. Pipa kapiler yang digunakan terbuat dari tembaga, berdiameter 0,031 inch
dan panjang 1 m.
f. Refrigeran yang digunakan pada siklus kompresi uap adalah R134a.
g. Kipas angin (cooling fan) yang dipergunakan untuk mendinginkan kondensor
berukuran 120 x 120 x 38 mm berdaya 21 W dengan jumlah daun baling-
baling kipas sebanyak 7 buah.
h. Beban pendingin yang digunakan adalah kemasan air teh dengan volume 180
ml sebanyak 22 buah dan kemasan air mineral 600 ml sebanyak 1 buah.
i. Kipas angin (cooling fan) yang dipergunakan untuk mensirkulasikan udara di
dalam showcase berdaya 21 W berukuran 120 x 120 x 38 mm sebanyak 2
buah dan dengan jumlah daun baling-baling masing-masing kipas sebanyak
7 buah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
j. Ukuran ruang pendingin: panjang 46 cm, lebar 48 cm dan tinggi 97 cm.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian pada skripsi ini adalah :
1. Hasil penelitian dapat menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin
showcase yang dapat ditempatkan diperpustakaan atau dipublikasikan pada
khalayak ramai.
2. Bagi penulis, dapat memberikan bekal pemahaman terhadap mesin showcase
dengan siklus kompresi uap.
3. Dapat memberikan hasil penelitian yang dapat digunakan sebagai referensi
bagi peneliti-peneliti yang hendak meneliti dan mengembangkan teknologi
pada bidang mesin pendingin terutama showcase dengan siklus kompresi uap.
4. Diperolehnya teknologi tepat guna.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Definisi Mesin Pendingin
Mesin pendingin adalah suatu alat yang digunakan untuk
memindahkan panas dari dalam ruangan ke luar ruangan atau mesin pendingin
adalah suatu rangkaian rangkaian yang mampu bekerja untuk menghasilkan suhu
atau temperatur dingin. Mesin pendingin yang banyak digunakan umumnya
mengunakan siklus kompresi uap. Siklus kompresi uap terdiri dari beberapa proses
yaitu proses kompresi, proses pengembunan (kondensasi), proses penurunan
tekanan, dan proses penguapan (evaporasi). Proses tersebut berlangsung terus
menerus dan berulang-ulang sehingga didapat temperatur yang diinginkan.
2.1.2 Definisi Showcase
Showcase merupakan mesin pendingin yang menggunakan prinsip penukar
kalor dengan sistem kompresi uap. Alat ini digunakan untuk mendinginkan
berbagai macam jenis minuman atau makanan yang dimasukkan ke dalam
showcase. Lemari pendingin ini atau yang sering kita sebut dengan showcase
menggunakan media kaca sebagai penampil produk yang ditampilkan. Banyak
ragam dari showcase yang bisa kita temui di sekitar kita, tidak sulit untuk
menemukan showcase ditiap toko atau warung maupun dipasaran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
Gambar 2.1 Showcase
Ada berbagai macam jenis showcase yang biasa kita jumpai dipasaran.
Beberapa contoh showcase yang ada dipasaran sebagai berikut:
a. Display cooler
Display cooler merupakan lemari pendingin minuman berpintu kaca yang
biasa kita jumpai pada minimarket dan toko minuman. Display cooler ini umumnya
digunakan oleh para penjual makanan dan minuman agar produk yang mereka jual
bisa dilihat langsung oleh mata konsumen. Bentuk fisik dari mesin pendingin ini
menyerupai kulkas. Lemari ini dilengkapi dengan rak rak yang mudah untuk ditata
dan diatur supaya mudah dalam meletakkan makanan dan minuman yang disimpan
untuk ditunjukkan kepada konsumen.. Showcase ini hanya dapat mencapai suhu
maksimal pendinginan antara 0ºC sampai 10ºC. Sehingga sangat cocok apabila
digunakan untuk memajang minuman botol maupun kaleng, karena suhu dalam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
display cooler dapat menjaga kualitas minuman tanpa bahan pengawet.. Display
cooler ini juga dilengkapi dengan karet pada pintunya sehingga tidak mengurangi
tingkat suhu dan kesegaran di dalamnya.
Gambar 2.2 Display cooler
Sumber: (http://www.mesinraya.co.id) diakses 10 Agustus 2017 pukul 10.23 WIB
b. Beer Cooler
Beer cooler adalah sebuah lemari pendingin khusus untuk menyimpan dan
memajang produk minuman beer dengan sangat baik. diperlukan suhu yang khusus
untuk membuat kualitas beer tetap bagus. Beer adalah sebuah minuman yang akan
menghasilkan busa atau biasa disebut frost beer. Suhu pendingin ini mencapai -2~-
6 derajat celcius. Suhu yang sangat bersahabat inilah yang menghasilkan beer
berbusa setengah beku dengan rasa yang mantap. Fitur lemari pendingin minuman
ini dilengkapi dengan anti kaca embun, digital termometer dan lampu dalam yang
elegan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
Gambar 2.3 Beer cooler
Sumber: (http://www.mesinraya.co.id) diakses 10 Agustus 2017 pukul 10.25 WIB
c. Wine Cooler
Wine atau yang biasa disebut dengan anggur. Minuman yang sangat diminati
oleh orang orang dewasa dikala penat sepulang kerja. Wine sangat cocok diminum
bersantai bersama teman teman di kafe. Cita rasa dan kesegaran tersendiri dari wine
membuat minuman ini sangat digemari oleh masyarakat. Wine cooler adalah salah
satu showcase minuman yang sangat canggih. Lemari pendingin minuman ini di
rancang khusus hemat energi serta dengan tingkat kebisingan yang rendah sehingga
tidak menimbulkan suara yang mengganggu. Adapun fitur yang dimiliki showcase
pendingin minuman ini antara lain adalah pintu kaca berwarna dengan filter ultra
violet, desain rak kayu, pelindung frost thermostat hingga alarm suhu tinggi. Wine
cooler adalah lemari pendingin minuman yang sangat fleksibel dari segi keamanan
dan kenyamanan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
Gambar 2.4 Wine cooler
Sumber: (http://www.mesinraya.co.id) diakses 10 Agustus 2017 pukul 10.32 WIB
d. Cake Showcase
Cake showcase merupakan showcase yang berfungsi menyimpan dan
memajang kue, coklat dan pasty dengan tingkat kelembaban tinggi (humidity) 70 –
80 %. Showcase ini bekerja antara suhu 2 – 8 0C, namun bila showcase ini berfungsi
sebagai pendingin coklat maka showcase ini harus disetting 15 – 180C. Refrigeran
yang digunakan oleh cake showcase sama dengan display cooler yaitu R134a.
Gambar 2.5 Cake showcase
Sumber: (http://www.mesinraya.co.id) diakses 10 Agustus 2017 pukul 10.41 WIB
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
2.1.3 Siklus Kompresi Uap
Siklus pendingin kompresi uap merupakan sistem yang digunakan dalam
mesin pendingin. Pada sistem ini terjadi proses kompresi, pengembunan, ekspansi
dan penguapan. Secara skematik sistem ditunjukkan pada Gambar 2.6, 2.7 dan 2.8.
Gambar 2.6 Skematik siklus kompresi uap
Gambar 2.7 Diagram P-h siklus kompresi uap
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Gambar 2.8 Diagram T-s siklus kompresi uap
Siklus kompresi uap pada Gambar 2.6, Gambar 2.7 dan Gambar 2.8 tersusun
dari beberapa tahapan sebagai berikut : proses kompresi, proses pendinginan
dengan penurunan suhu, proses kondensasi, proses pendinginan lanjut, proses
ekspansi (proses penurunan tekanan), evaporasi, dan proses pemanasan lanjut.
Proses yang terjadi pada siklus refrigerasi kompresi uap :
a. Proses Kompresi 1 – 2
Refrigeran dalam bentuk uap panas lanjut masuk ke kompresor, kerja atau
usaha yang diberikan pada refrigeran akan menyebabkan kenaikan pada tekanan
sehingga temperatur refrigeran akan lebih tinggi dari temperatur lingkungan
(refrigeran mengalami fasa superheated/ gas panas lanjut). Proses kompresi
berlangsung secara iso entropi atau isentropik (entropi yang tetap).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
b. Proses pendinginan suhu gas panas lanjut (2-2a)
Proses pendingin dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh terjadi pada tahap
2-2a. Refrigeran mengalami penurunan suhu pada tekanan tetap Hal ini disebabkan
adanya kalor yang mengalir ke lingkungan, karena suhu refigeran lebih tinggi dari
suhu lingkungan.
c. Proses Kondensasi (2a-2b)
Proses kondensasi terjadi pada tahap 2a-2b. Pada proses ini gas jenuh
mengalami perubahan fase menjadi cair jenuh. Proses berlangsung pada suhu dan
tekanan tetap. Pada proses ini terjadi aliran kalor dari kondensor ke lingkungan
karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu udara lingkungan.
d. Proses Pendinginan Lanjut (2b-3)
Proses pendinginan lanjut terjadi pada tahap 2b-3. Pada proses pendinginan
lanjut terjadi proses penurunan suhu refrigeran dari keadaan cair jenuh ke refrigeran
cair. Proses ini berlangsung pada tekanan konstan. Proses ini di perlukan agar
kondisi refrigeran keluar kondensor benar-benar dalam fase cair.
e. Proses Penurunan Tekanan (3-4)
Proses Penurunan Tekanan pada tahap 3-4. Dalam fasa cair refrigeran
mengalir menuju ke komponen pipa kapiler dan mengalami proses penurunan
tekanan dan penurunan suhu. Sehingga suhu refrigeran lebih rendah dari temperatur
lingkungan. Pada tahap ini fasa refrigeran berubah dari fase cair menjadi fase
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
campuran : cair dan gas. Proses penurunan tekanan ini berlangsung pada nilai
entalpi yang tetap (isentalpi).
f. Proses Evaporasi (4-4a)
Proses evaporasi terjadi pada tahap 4-4a. Refrigeran dalam fasa campuran
cair dan gas mengalir ke evaporator dan kemudian menerima kalor dari lingkungan
yang akan didinginkan sehingga fasa dari refrigeran berubah seluruhnya menjadi
gas jenuh. Proses berlangsung pada tekanan yang tetap, demikian juga berlangsung
pada suhu yang tetap.
g. Proses Pemanasan Lanjut (4a-1)
Proses pemanasan lanjut terjadi pada tahap 4a-1. Pada saat refrigeran
meninggalkan evaporator refrigeran kemudian mengalami proses pemanasan
lanjut. Dengan adanya proses pemanasan lanjut fase refrigeran berubah dari fase
gas jenuh menjadi gas panas lanjut. Dengan demikian refrigeran sebelum masuk
kompresor benar-benar dalam fase gas. Proses berlangsung pada tekanan konstan.
2.1.4. Perhitungan – Perhitungan Pada Siklus Kompresi Uap
Berdasarkan Gambar 2.7 diagram P-h dan gambar 2.8 diagram T-s maka
dapat dihitung besarnya Win, Qout, Qin, COPactual, COPideal, Efisiensi dan laju aliran
massa refrigeran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
a. Kerja Kompresor (Win)
Kerja kompresor per persatuan massa refrigeran, dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan (2.1).
Win = h2 – h1 (2.1)
dengan Win adalah unjuk kerja kompresor persatuan massa refrigeran, h2 adalah
nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor, h1 adalah nilai entalpi refrigeran saat
masuk kompresor.
b. Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout)
Besarnya panas persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor dapat
dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2).
Qout = h2 – h3 (2.2)
dengan Qout energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran, h2
adalah nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor, h3 adalah nilai entalpi
refrigeran saat keluar kondensor.
c. Energi kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran (Qin)
Besarnya panas persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator dapat
dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3).
Qin = h1 – h4 = h1 – h3 (2.3)
dengan Qin adalah energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran,
h1 adalah nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
entalpi saat masuk kompresor, h4 adalah nilai entalpi refrigeran saat masuk
evaporator atau sama dengan nilai entalpi saat masuk pipa kapiler.
d. COP aktual mesin showcase (COPactual)
COP aktual (Coefficient Of Performance) showcase adalah perbandingan
antara kalor yang diserap evaporator dengan kerja yang diperlukan untuk
menggerakkan kompresor. Nilai COP mesin showcase dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan (2.4).
COPaktual = Qin / Win = (h1 – h4) / (h2 – h1) (2.4)
dengan Qin adalah kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, Win
adalah kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran.
e. COP ideal mesin showcase (COPideal)
COP ideal merupakan COP maksimal yang dapat dicapai mesin showcase,
dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.5).
COPideal = (Te ) / ( Tc – Te ) (2.5)
dengan Te adalah suhu evaporator, Tc adalah suhu kondensor.
f. Laju aliran massa refrigeran (ṁ)
Laju aliran massa refrigeran mesin showcase dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan (2.6).
ṁ = ( V x I ) / Win = P / Win (2.6)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
dengan ṁ adalah laju aliran massa refrigeran mesin showcase, V adalah voltase
kompresor (volt), I adalah arus kompresor (ampere), P adalah daya kompresor, Win
adalah kerja kompresor persatuan massa refrigeran.
g. Efisiensi mesin showcase (Ƞ)
Efisiensi mesin showcase dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan
(2.7).
Ƞ = COPaktual / COPideal x 100% (2.7)
dengan Ƞ adalah efisiensi mesin showcase, COPactual adalah koefisien prestasi
mesin showcase, COPideal adalah koefisien prestasi maksimum mesin showcase.
2.1.5. Komponen Utama Mesin Pendingin Siklus Kompresi Uap
Komponen utama mesin pendingin kompresi uap terdiri dari beberapa
komponen seperti : Kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler.
a. Kompresor
Kompresor merupakan unit tenaga dalam sistem mesin pendingin.
Kompresor berfungsi memompa refrigeran keseluruh bagian mesin pendingin.
Kompresor akan memompa gas refrigeran dibawah tekanan dan panas yang tinggi,
menghisap gas bertekanan rendah atau dengan kata lain memompa (menekan) gas
refigeran dari tekanan rendah ke tekanan tinggi.
Berdasarkan cara kompresi, ada lima jenis kompresor yang biasa digunakan
pada sistem refrigerasi kompresi uap, yaitu kompresor torak (reciprocating
compressor), kompresor rotari (rotary compressor), kompresor sentrifugal
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
(centrifugal compressor), kompresor screw dan kompresor scroll. Sedangkan
berdasarkan konstruksinya, ada tiga jenis kompresor yang biasa digunakan pada
sistem refrigerasi kompresi uap, yaitu kompresor hermetik, kompresor semi
hermetik dan kompresor jenis terbuka (open type compressor).
a) Kompresor hermetik
Kompresor jenis hermetik (Hermetic compressor) ini sering digunakan pada
mesin pendingin. Kompresor ini digerakan langsung oleh motor listrik dengan
komponen mekanik yang berada dalam satu wadah tertutup dan posisi porosnya
bisa vertikal maupun horizontal.
Gambar 2.9 Kompresor Hermetik
Sumber: (http://kangirie.blogspot.co.id/2014/01/kompresor-1.html) diakses 22
November 2017 pukul 09.44 WIB
(http://www.electrical-knowhow.com/2014/05/electrical-rules-and-calculations-
for-Air-Conditioning-Systems.html) diakses 22 November 2017 pukul 09.46 WIB
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
b) Kompresor semi hermetik
Pada kompresor semi hermetik, poros engkol dari kompresor menjadi satu
dengan mopor listriknya, sehingga beberapa kerugian mekanis dapat ieliminasi
disamping berkurangnya pemakaian seal pencegah kebocoran refrigeran pada
kompresor. Namun demikian, harus diperhatikan agar dipergunakan isolator listrik
pada motor listrik sebaikbaiknya, dan juga harus menggunakan refrigeran yang
mempunyai sifat sebagai isolator. Pada kompresor semi-hermetik ini, bagian-
bagian penutup dan penyambungnya masih bias dibuka. Keuntungan lain
penggunaan kompresor semi-hermetik adalah bentuknya yang integrated dan
ringkas.
Gambar 2.10 Kompresor semi hermetik
Sumber: (https://www.indotrading.com/product/compressor-semi-hermetic-
p179399.aspx) diakses 22 November 2017 pukul 09.48 WIB
c) Kompresor jenis terbuka (Open type compressor)
Pada kompresor terbuka ini, kompresornya terpisah dari penggeraknya.
Penggerak kompresor pada umumnya dengan menggunakan motor listrik, ada juga
yang memakai motor bensin atau motor diesel. Salah satu ujung poros engkol
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
menonjol keluar sebagai tempat memasang puli transmisi. Melalui tali kipas
(V belt) puli dihubungkan dengan tenaga penggeraknya. Putaran kompresor itu
mudah diatur untuk dipercepat atau diperlambat dengan hanya mengubah diameter
puli saja. Putaran kompresor yang lambat dapat memperpanjang masa kerja (umur)
dari bantalan, katup, torak dan lkomponen lain. Selain itu kompresor lebih mudah
distart, sehingga tidak memerlukan motor listrik yang lebih besar dengan daya start
yang tinggi.
Gambar 2.11 Kompresor jenis terbuka (Open type compressor)
Sumber: (http://www.injectorepair.com/product/129857-id.html) diakses 22
November 2017 pukul 09.58 WIB
Kompresor yang digunakan dalam showcase yang dirancang adalah
kompresor yang berjenis hermetik.
b. Kondensor
Kondensor adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai alat penukaran kalor,
menurunkan temperatur refrigran dari bentuk gas menjadi cair. Sebelum masuk ke
kondensor refrigeran berupa uap yang bertemperatur dan bertekanan tinggi,
sedangkan setelah keluar dari kondensor refrigeran berupa cairan jenuh yang
bertemperatur lebih rendah dan bertekanan sama (tinggi) seperti sebelum masuk ke
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
kondensor. Agar proses pelepasan kalor bisa lebih cepat, pipa kondensor didesain
berliku dan bila kotor harus segera dibersihkan karena kotoran tersebut menggangu
dalam proses pelepasan kalor.
Berdasarkan jenis media pendingin yang digunakan kondenser dibagi
menjadi 3 jenis, yaitu:
a) Kondensor berpendingin air (water cooled condenser).
Kondensor berpendingin air dapat dibedakan menjadi dua kategori, yaitu
kondensor yang air pendinginnya langsung dibuang dan kondensor yang air
pendinginnya disirkulasikan kembali. Sesuai dengan namanya, kondensor yang air
pendinginnya langsung dibuang maka air yang berasal dari suplai air dilewatkan ke
kondensor akan langsung dibuang atau ditampung di suatu tempat dan tidak
digunakan kembali. Sedangkan kondensor yang air pendinginnya digunakan
kembali, maka air yang keluar dari kondensor dilewatkan melalui menara pendingin
(cooling tower) agar temperaturnya turun. Selanjutnya air dialirkan kembali ke
dalam kondensor, demikian seterusnya secara berulang - ulang.
Gambar 2.12 Kondensor berpendingin air (water cooled condenser)
Sumber: (https://bagasvanirawan.wordpress.com/2010/08/05/kondensor/) diakses
22 November 2017 pukul 10.55 WIB
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
b) Kondensor berpendingin udara (air cooled condenser).
Ada dua metoda mengalirkan udara pada jenis ini, yaitu konveksi alamiah
dan konveksi paksa dengan bantuan kipas. Konveksi secara alamiah mempunyai
laju aliran udara yang melewati kondenser sangat rendah, karena hanya
mengandalkan kecepatan angin yang terjadi pada saat itu. Oleh karena itu
kondensor jenis ini hanya cocok untuk unit-unit yang kecil seperti kulkas, freezer
untuk keperluan rumah tangga dan lain-lain. Kondensor berpendingin udara yang
menggunakan bantuan kipas dalam mensirkulasikan media pendinginannya dikenal
sebagai kondensor berpendingin udara konveksi paksa.
Gambar 2.13 Kondensor berpendingin udara (air cooled condenser)
Sumber: (http://linasundaritermodinamika.blogspot.co.id/2015/04/kondensor-
berpendingin-udara.html) diakses 22 November 2017 pukul 10.52 WIB
c) Kondensor dengan pendingin campuran udara dan air (evaporative)
Kondensor evaporative pada dasarnya adalah kombinasi antara kondensor
dengan menara pendingin yang dirakit menjadi satu unit atau kondensor yang
menggunakan udara dan air sebagai media pendinginnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Gambar 2.14 Kondensor evaporative
Sumber: (https://www.pinterest.com/pin/562738915917140522/) diakses 22
November 2017 pukul 11.07 WIB
c. Pipa Kapiler
Pipa kapiler adalah sebuah pipa tembaga kecil yang digunakan mesin
pendingin baik itu kulkas, ac, freezer, showcase dan lain-lain. Pipa kapiler berfungsi
sebagai alat menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang mengalir di dalam pipa
tersebut yang berasal dari pipa-pipa kondensor dan melewati proses penyaringan di
filter setelah itu baru menuju pipa kapiler.
Gambar 2.15 Pipa kapiler
Sumber: (https://maxtechnoblog.wordpress.com/author/theothersides666/)
diakses 22 November 2017 pukul 11.15 WIB
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
d. Evaporator
Evaporator adalah suatu alat dimana bahan pendingin menguap dari cair
menjadi gas. Melalui perpindahan panas dari dinding–dindingnya, mengambil
panas dari ruangan di sekitarnya ke dalam sistem, panas tersebut lalu di bawa ke
kompresor dan dikeluarkan lagi oleh kondensor. Evaporator di buat dari bahan
logam anti karat, yaitu tembaga dan almunium. Dibawah ini adalah beberapa
macam jenis evaporator sesuai dengan keadaan refigeran didalamnya.
a) Evaporator kering
Pada evaporator kering, cairan refrigeran yang masuk kedalam evaporator
sudah dalam keadaan campuran cair dan uap, sehingga keluar dari evaporator dalam
keadaan uap kering, karena sebagian besar dari evaporator terisi uap maka
penyerapan kalor tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan evaporator
basah. Namun, evaporator kering tidak memerlukan banyak refrigeran, disamping
itu jumlah minyak pelumas yang tertinggal didalam evaporator sangat kecil
(Arismunandar dan Saito ,2005).
Gambar 2.16 Evaporator kering
Sumber:(http://linasundaritermodinamika.blogspot.co.id/2015/04/evaporator.html
) diakses 22 November 2017 pukul 11.21 WIB
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
b) Evaporator setengah basah
Pada evaporator jenis setengah basah, kondisi refrigeran diantara evaporator
jenis ekspansi kering dan evaporator jenis basah.
c) Evaporator basah
Pada evaporator basah terdapat sebuah akumulator untuk menampung
refrigeran cair dan gas, dari akumulator tersebut bahan pendingin cair mengalir ke
evaporator dan menguap didalamnya. Sisa refrigeran yang tidak sempat menguap
di evaporator kembali kedalam akumulator, didalam akumulator refrigeran cair
berada dibawah tabung sedangkan yang berupa gas berada diatas tabung.
Gambar 2.17 Evaporator basah
Sumber: (http://www.bppp-tegal.com/web/index.php/artikel/97-artikel/artikel-
permesinan-kapal-perikanan/166-dasar-dasar-refrigerasi) diakses 22 November
2017 pukul 11.23 WIB
Berdasarkan kontruksinya evaporator dibedakan menjadi tiga (Hartanto,
1985) yaitu:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
a. Evaporator permukaan datar (evaporator plate)
Evaporator ini merupakan sebuah plat yang diberi saluran bahan pendingin
atau pipa yang dililitkan pada plat. Evaporator jenis ini banyak digunakan pada
freezer atau contact freezer dan proses pemindahan panas menggunakan sistem
konduksi.
b. Evaporator bare
Jenis ini merupakan pipa yang dikontruksi melingkar atau spiral yang diberi
rangka penguat dan dipasang pada dinding ruang pendingin. Jenis banyak
digunakan pada cold storage, palkah-palkah ikan dikapal, dan rak air garam.
c. Evaporator sirip
Evaporator ini merupakan pipa yang diberi plat logam tipis atau sirip-sirip
yang berfungsi untuk memperluas permukaan evaporator sehingga dapat menyerap
panas lebih banyak. Sirip-sirip ini harus menempel erat pada evaporator. Proses
pemindahan panas dilakukan dengan sistem secara tiupan dan banyak digunakan
pada AC (air conditioner), pendingin ruangan (cool room.)
2.1.6. Komponen Pendukung Mesin Pendingin Siklus Kompresi Uap
Selain komponen utama, mesin pendingin juga memiliki beberapa komponen
pendukung lain yang berfungsi untuk membantu kerja dari mesin pendingin, yaitu:
thermostat, filter, bahan pendingin dan fan.
a. Thermostat
Thermostat adalah sebuah alat mesin pendingin yang berfungsi untuk
mencegah pembekuan / frosting , dan agar temperatur ruang dalam ruangan dapat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
disetel sesuai dengan suhu yang diinginkan. Prinsip kerja thermostat adalah jika
ruang dalam mesin pendingin mencapai suhu tertentu (dalam evaporator sudah
mencapai suhu yang ditentukan) maka terputuslah aliran listrik menuju kompresor
dan kompresor akan berhenti bekerja untuk sementara hingga suhu ruang pendingin
atau evaporator naik mencapai suhu tertentu.
Gambar 2.18 Thermostat
Sumber: (https://www.tokopedia.com/hakm/thermostat-kulkas-1-pintu) diakses 22
November 2017 pukul 11.35 WIB
b. Filter
Filter adalah alat yang mempunyai fungsi menyaring kotoran–kotoran yang
berbentuk padat yang terbawa refrigerant. Filter dipasang pada daerah bertekanan
tinggi pada ujung pipa kondensor yang menuju pipa kapiler dengan tujuan jika ada
kotoran atau ada udara yang terjebak dalam siklus tersebut akan tersaring terlebih
dahulu agar pipa kapiler tidak tersumbat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Gambar 2.19 Filter
Sumber: (https://indonesian.alibaba.com/product-detail/refrigerator-copper-
filter-drier-1076481895.html) diakses 22 November 2017 pukul 11.39 WIB
c. Bahan Pendingin atau Refrigerant
Bahan pendingin atau Refrigerant adalah suatu zat yang mudah di rubah
bentuknya dari gas menjadi cair atau sebaliknya, dipakai untuk mengambil panas
dari evaporator dan membuangnya di kondensor. Refrigerant yang sering
digunakan dalam mesin pendingin yaitu R134a. Persyaratan Refrigerant yang baik
adalah tidak berbau, tidak mudah terbakar, dan tidak menyebabkan logam korosi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Gambar 2.20 Refrigeran R134a
Sumber: (https://dailyhover.com/global-r134a-refrigerant-market-2017-2022/)
diakses 22 November 2017 pukul 11.44 WIB
d. Kipas (fan)
Fan atau kipas angin berfungsi untuk menghisap atau mendorong udara
menuju kondensor. Pemasangan fan bertujuan agar proses perpindahan kalor dari
kondensor ke udara dapat berlangsung dengan baik.
Gambar 2.21 Kipas (fan)
2.2 Tinjauan Pustaka
Kemas (2009), melakukan penelitian tentang pengaruh media pendingin air
pada kondensor terhadap kemampuan kerja mesin pendingin. Metode yang
digunakan Metode yang digunakan adalah dengan membuatan dan mnguji alat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
mesin pendingin. Pengujian dilakukan pada kondensor menggunakan air dan udara,
dengan variasi beban pendingin ruangan 450W, 600W, 750W Dan debit aliran air
di kondensor 0,06 l/s, 0,075 l/s dan 0,09 l/s. Dari hasil yang didapat menunjukan
bahwa semakin kecil debit semakin besar temperatur airnya dan sebaliknya
semakin besar debit semakin kecil temperatur airnya dan pendinginan media air
lebih baik dibandingkan pendingin udara karena COP tertinggi yang dihasilkan
udara hanya 6,44 sedangkan dengan media air COP tertinggi yang dihasilkan
15,43.
Penelitian mengenai efek beban pendingin terhadap kinerja sistem mesin
pendingin meliputi kapasitas refrigerasi, koefisien prestasi dan waktu pendinginan.
Metode yang digunakan adalah metode eksperimental dengan variasi beban
pendingin yang diperoleh dengan menempatkan bola lampu 60, 100, 200, 300 dan
400 watt didalam ruang pendingin Hubungan antara beban pendingin dengan COP
sistem membentuk kurva parabolik, di mana posisi COP terbesar terdapat pada
beban 200 watt seebesar 2.64 dan kenaikan kapasitas refrigerasi dan daya
kompresor terjadi seiring dengan penambahan beban pendingin. ( Anwar, 2010 )
Helmi (2011), melakukan penelitian tentang perbandingan COP pada
refrigerator dengan refrigeran CFC R12 dan HC R134a untuk panjang pipa kapiler
yang berbeda. Metode yang digunakan dengan mengganti refrigeran CFC R12 ke
HC R134a pada refrigerator satu pintu dan mengganti ukuran panjang pipa kapiler
dengan ukuran 1,75 m, 2,00 m, 2,25 m untuk mengetahui mana yang lebih baik dan
efisien dari kedua refrigeran CFC R12 ke HC R134a, serta manakah yang
menghasilkan suhu dingin dan COP tertinggi. Dari hasil yang didapat bahwa COP
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
tertinggi 4.06 untuk refrigeran HC R134a dan suhu evaporator terendah -16 ºC
untuk refrigeran HC R134a pada pipa yang berukuran panjang 2,25 m. Sedangkan
suhu terendah untuk refigeran CFC R12 Prestogaz sebesar -14 ºC pada pipa
berukuran panjang 1,75 m.
Indriyanto (2013), melakukan penelitian terhadap mesin kulkas dengan
panjang pipa kapiler 175 cm dan menggunakan kompresor hermetik dengan daya
1/4 HP. Penelitian tersebut bertujuan untuk mengetahui karakteristik mesin kulkas
yang meliputi : (a) kerja kompresor persatuan massa refrigeran, (b) kalor yang
diserap evaporator persatuan massa refrigeran, (c) kalor yang dilepas kondensor
persatuan massa refrigeran dan (d) mengetahui COP kulkas. Penelitian dari kulkas
yang telah dirakit dapat bekerja dengan baik serta dapat mendinginkan air sebanyak
1,5 liter dalam waktu 485 menit. Kemudian memberikan hasil data : (a) kerja
kompresor perstuan massa refrigeran saat mulai sebesar Win = 52 kJ/kg pada t =
105 menit, (b) kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran saat mulai
stabil sebesar Qin = 126 kJ/kg pada t = 145 menit, (c) kalor yang dilepas kondensor
persatuan massa refrigeran saat mulai stabil sebesar Qout = 178 kJ/kg pada saat t =
305 menit dan (d) koefisien prestasi (COP) kulkas sebesar 2,20 pada saat t = 305
menit.
Markus (2007), melakukan penelitian tentang fungsi dan karakterisasi mesin
AC dengan kondensor berpendingin udara dan air. Penelitian bertujuan : (a)
mendapatkan kesiapan fungsional mesin AC, (b) mengetahui karakteristik mesin
AC dengan kondensor berpendingin udara dan air dan (c) mengetahui karakteristik
komponen-komponen utamanya meliputi : evaporator, kompresor, kondensor dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
katup ekspansi. Fluida kerja yang digunakan dalam penelitian ini adalah : air, udara
dan freon R134a. Pengamatan dilakukan pada : (a) komponen-komponen utama
peralatan pengujian, (b) pengukuran suhu, tekanan dan laju aliran. Alat ukur yang
digunakan pada pengamatan ini yaitu : thermometer analog air, thermometer
digital, pressure gauge dan flowmeter. Hasil penelitian menunjukkan : (a) semua
komponen-komponen berfungsi dengan baik, (b) dengan kompresor berpendingin
udara dan air masing-masing suhu yang dapat dicapai adalah 14 ºC dan 17 ºC
setelah refigerator beroperasi selama 10 menit dan (c) koefisien prestasi COP
masing-masing untuk kondensor berpendingin udara dan air adalah 2,97 dan 3,28.
Willis (2013), melakukan penelitian tentang penggunaan refrigeran R22 dan
R134a pada mesin pendingin. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan
potensi kerja refrigeran dan membahas refrigeran yang ramah lingkungan antara
R22 dan R134a. Penelitian ini dilakukan dengan batasan-batasan sebagai berikut :
(a) refrigeran yang digunakan R22 dan R134a dan (b) motor penggerak kompresor
berdaya 2 HP. Dari hasil penelitian didapatkan refrigeran R22 dari segi prestasi
kerjanya lebih baik dari R134a, tetapi tidak ramah lingkungan. Sedangkan
refrigeran R134a dari segi prestasinya lebih rendah dari R22, tetapi ramah
lingkungan.
Ridwan (2005), melakukan penelitian tentang perbandingan unjuk kerja atau
COP (Coefficient Of Performance) refrigerator menggunakan refrigeran R12 dan
menggunakan refrigeran R134a dengan daya 75 W. Metode yang dilakukan dengan
cara eksperimen menggunakan beban pendingin berupa air yang dimasukkan dalam
refrigerator dengan variasi volume 100 ml, 200 ml dan 300 ml pada temperatur 28
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
ºC. Hasil yang didapat dari penelitian ini menunjukkan bahwa semakin rendah
temperatur refrigeran masuk kompresor dan semakin kecil kapasitas
pendinginannya maka kerja kompresor semakin kecil. Pengolahan data
menunjukkan bahwa pada masing-masing variasi beban pendingin COP untuk
R134a lebih tinggi dari pada COP R12. Nilai COP tertinggi didapat pada beban
pendinginan 100 ml baik untuk R134a maupun untuk R12.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
BAB III
PEMBUATAN ALAT
3.1 Persiapan Komponen Utama Mesin Showcase
Komponen utama yang digunakan dalam pembuatan showcase pada
penelitian ini meliputi : kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, filter dan
refrigeran.
a. Kompresor
Gambar 3.1 menyajikan jenis kompresor yang dipergunakan di penelitian ini.
Gambar 3.1 Kompresor
Spesifikasi kompresor :
Jenis kompresor : Kompresor hermetik, jenis torak
Seri kompresor : THK2390YJE
Voltase : 230 V
Daya kompresor : 1/3 HP
Diameter kompresor : 16 cm
Tinggi kompresor : 19 cm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
b. Kondensor
Pada penelitian showcase ini menggunakan kondensor jenis pipa dengan jari-
jari penguat, dengan bentuk lintasan 12U ditambah dengan kondensor 8U dengan
bentuk dan jenis yang sama.
Gambar 3.2 Kondensor
Sumber: (https://thai.alibaba.com/product-detail/refrigerator-condenser-
refrigerator-parts-type-of-condenser-1295289274.html) diakses 22 November
2017 pukul 10.55 WIB
Spesifikasi kondensor :
Jumlah sirip : 66 buah
Diameter sirip : 1,2 mm
Bahan sirip : baja
Diameter pipa : 4,8 mm
Bahan pipa : besi
Panjang kondensor 12U : 92,5 cm
Panjang kondensor 8U : 60 cm
Lebar kondensor 12U dan 8U : 45,2 cm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
c. Pipa Kapiler
Pada penelitian showcase ini menggunakan pipa kapiler dengan panjang 1 m
berdiameter 0,031 inch dan pipa berbahan tembaga.
Gambar 3.3 Pipa kapiler
d. Evaporator
Pada penelitian showcase ini menggunakan evaporator kering dengan pipa
plat datar.
Gambar 3.4 Evaporator
Spesifikasi evaporator :
Bahan plat evaporator : alumunium
Bahan pipa evaporator : tembaga
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Panjang evaporator : 65,5 cm
Lebar evaporator : 40 cm
e. Filter
Gambar 3.5 adalah filter yang digunakan dalam penelitian.
Spesifikasi filter :
Diameter filter : 2 cm
Panjang fiter : 6 cm
Bahan filter : tembaga
Gambar 3.5 Filter
f. Refrigeran R134a
Pada penelitian showcase ini menggunakan refrigeran R134a.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Gambar 3.6 Refrigeran R134a
3.2 Peralatan yang Dipergunakan dalam Pembuatan Alat Penelitian
Beberapa peralatan pendukung dalam proses pembuatan showcase sebagai
berikut:
a. Pemotong Pipa (Tube Cutter)
Tube cutter berfungsi sebagai alat untuk memotong pipa tembaga karena hasil
potongan pipa yang dilakukan tube cutter rapih dan tidak membuat pipa bengkok
sehingga mempermudah dalam proses pengelasan.
Gambar 3.7 Pemotong pipa (tube cutter)
Sumber: (http://olx.co.id/iklan/pipe-cutter-alat-potong-pipa-tembaga-
IDjdfPu.html) diakses 05 Desember 2017 pukul 10.00 WIB
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
b. Pelebar Pipa (Tube Expander)
Tube expander berfungsi sebagai alat untuk melebarkan diameter ujung pipa
tembaga agar pipa tembaga dapat disambungkan pada pipa tembaga yang lainnya.
Gambar 3.8 Pelebar pipa (tube expander)
Sumber: (http://olx.co.id/iklan/pipe-cutter-alat-potong-pipa-tembaga-
IDjdfPu.html) diakses 05 Desember 2017 pukul 10.15 WIB
c. Pressure Gauge
Pressure gauge berfungsi sebagai alat untuk mengukur tekanan refrigeran
dalam sistem pendinginan baik pada saat pengisian refrigeran maupun pada saat
beroperasi. Tekanan yang dapat dilihat pada Pressure gauge yaitu tekanan
evaporator atau tekanan hisap kompresor (berwarna biru) dan tekanan kondensor
atau tekanan keluaran kondensor (berwarna merah).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Gambar 3.9 Pressure gauge
d. Thermostat
Gambar 3.10 adalah thermostat yang dipakai dalam penelitian.
Gambar 3.10 Thermostat
Sumber: (https://www.bukalapak.com/p/rumah-tangga/elektronik-1111/lain-
lain-220/312euj-jual-thermostat-kulkas-aruki-type-133) diakses 22 November
2017 pukul 11.35 WIB
e. Metil
Metil merupakan cairan yang berfungsi sebagai untuk membersihkan saluran-
saluran pipa. Penggunaan metil sebanyak satu tutup botol metil.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Gambar 3.11 Metil
f. Kipas (fan) Evaporator
Kipas (cooling fan) berfungsi untuk mensirkulasikan udara dingin evaporator
dalam ruangan pendinginan showcase berukuran 120 x 120 x 38 mm berdaya 21 W
sebanyak 2 buah dan jumlah daun baling-baling kipas sebanyak 7 buah.
Gambar 3.12 Kipas (fan) evaporator
g. Kipas Kondensor
Kipas (cooling fan) kondensor berfungsi untuk mempercepat proses
pelepasan kalor ke lingkungan berukuran 120 x 120 x 38 mm berdaya 21 W
sebanyak 4 buah dan jumlah daun baling-baling kipas sebanyak 7 buah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Gambar 3.13 Kipas kondensor
h. Alat dan Bahan Las
Berfungsi untuk menyambung atau melepaskan dan menambal pipa tembaga
pada sistem pendinginan showcase. Bahan las yang digunakan untuk
penyambungan pipa ialah kuningan dan borak.
Gambar 3.14 Alat las
i. Pompa Vakum
Pompa vakum berfungsi untuk menghilangkan refrigeran dari sistem
pendinginan sehingga gas-gas yang tidak terkondensasi seperti udara uap air tidak
mengganggu refrigerasi dan tidak memperpendek umur filter karena uap air yang
berlebihan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Gambar 3.15 Pompa vakum
Sumber: (https://www.ralali.com/krisbow-kw1900535-vacuum-pump-34hp-
kw19-535-104923003) diakses 22 November 2017 pukul 10.30 WIB
j. Alumunium
Berfungsi sebagai kerangka dasar yang digunakan dalam pembuatan mesin
showcase.
Gambar 3.16 Alumunium
Sumber: (http://www.alumitec.com.au/aluminium-extrusion.php) diakses 05
Desember 2017 pukul 17.05 WIB
k. Pemotong aluminium
Pemotong aluminium digunakan untuk memotong aluminium agar sesuai
dengan desain yang telah direncanakan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
Gambar 3.17 Pemotong aluminium
Sumber:(http://www.bhinneka.com/products/sku09415748/tekiro_ryu_mesin_poto
ng_14_inch__rco_355_.aspx) diakses 05 Desember 2017 pukul 17.10 WIB
l. Bor dan paku keling
Bor digunakan untuk mengebor aluminium sebagai dudukan paku keling
sedangkan paku keling digunakan untuk menyatukan atau sebagai pengait dan
juga penguat aluminium agar menjadi sebuah kerangka yang utuh dan kuat.
Gambar 3.18 Bor dan paku keling
Sumber: (http://bursamesin.blogspot.co.id/2015/07/harga-mesin-bor-tangan-
merek-bosch.html) diakses 05 Desember 2017 pukul 16.58 WIB
(https://id.aliexpress.com/item/100pcs-Countersunk-Head-Aluminum-Blind-
Rivets-Decorating-Nails-Flat-Head-Pop-Aluminum-Rivets-
M4x12/32736748031.html) diakses 05 Desember 2017 pukul 17.00 WIB
m. Kaca
Berfungsi sebagai body atau dinding penutup dari kerangka dasar aluminium
yang digunakan dalam pembuatan mesin showcase.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Gambar 3.19 Kaca
Sumber: (http://www.layindoaluminium.com/2011/11/kaca-polos-untuk-kusen-
aluminium.html) diakses 05 Desember 2017 pukul 16.50 WIB
n. Pemotong kaca
Berfungsi untuk memotong kaca sesuai dengan ukuran yang telah
direncanakan.
Gambar 3.20 Pemotong kaca
Sumber: (https://id.aliexpress.com/item/High-Quality-Glass-Cutter-TOYO-
GLASS-HAND-CUTTER-TC-90-GLASS-CUTTER/32317086061.html) diakses 05
Desember 2017 pukul 16.55 WIB
o. Styrofoam
Styrofoam digunakan untuk melapisi kerangka pada bagian dalam showcase
agar sistem pendinginan semakin cepat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Gambar 3.21 Styrofoam
p. Cutter dan penggaris
Cutter digunakan dalam pemotongan styrofoam agar ukuran sesuai yang
diinginkan dan penggaris digunakan untuk mengukur dalam pembuatan kerangka
baik aluminium maupun kaca dan juga dalam pemotongan styrofoam.
Gambar 3.22 Cutter dan penggaris
q. Obeng, kunci pas dan gunting
Obeng berfungsi untuk mengencangkan skrup yang ada di kipas, yang ada
di evaporator dan yang ada di thermostat, kunci pas digunakan untung
mengencangkan baut kompresor dengan kerangka mesin showcase agar tidak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
bergetar saat mesin hidup. Sedangkan gunting berfungsi untuk menggunting kabel
yang nantinya akan dirangkai atau disambung.
Gambar 3.23 Obeng, kunci pas dan gunting
3.3 Pembuatan Showcase
Beberapa langkah-langkah yang dilakukan dalam proses pembuatan
showcase yaitu :
a. Mempersiapkan komponen-komponen utama showcase seperti kompresor,
kondensor, pipa kapiler, evaporator, filter, refrigeran R134a, serta alat-alat
pendukung pressure gauge, alat pemotong pipa, pompa vakum, alat las dan
alat-alat lainnya yang dipergunakan dalam pembuatan showcase.
b. Merancang dan membuat kerangka almunium dan kaca showcase. Proses ini
membutuhkan alat pemotong almunium, pemotong kaca, bor dan paku keling
untuk menyambung seluruh bagian showcase.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Gambar 3.24 Kerangka showcase.
c. Pemasangan kompresor pada bagian bawah kerangka showcase dan
pengelasan kompresor dengan kondensor disertai pemasangan pressure
gauge diantara kedua komponen tersebut.
Gambar 3.25 Pengelasan kompresor dengan kondensor dan pemasangan
pressure gauge
d. Pemasangan kondensor pada bagian belakang kerangka showcase dan
pengelasan kondensor yang disambungkan dengan cara dilas pada lubang
masukan filter, kemudian las pipa keluaran filter dengan masukan pipa
kapiler.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Gambar 3.26 Pengelasan kondensor dengan filter
e. Pemasangan evaporator pada bagian dalam kerangka showcase yang
disambungkan dengan cara dilas pada pipa keluaran pipa kapiler, pengelasan
pipa tembaga keluaran evaporator dengan pipa tembaga masukan kompresor
dan dikencangkan dengan skrup diujung-ujung evaporatornya.
Gambar 3.27 Pemasangan evaporator
f. Pengisian metil untuk membersihkan saluran-saluran pipa dan untuk
pengecekan kebocoran pipa saluran pada showcase. Proses pengisian metil
dilakukan dengan cara melubangi pipa kapiler pada salah satu lubang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
keluaran filter, lalu hidupkan kompresor, kemudian berikan 1 tutup botol pada
ujung pipa kapiler yang telah dilubangi tadi agar kotoran yang menyumbat
pipa kapiler keluar, dan terakhir matikan kompresor kemudian las ujung pipa
kapiler keluaran filter tersebut.
g. Pemvakuman showcase yang menggunakan pompa vakum berfungsi untuk
mengeluarkan udara yang terjebak dalam saluran dalam pipa agar proses
pendinginan dan kerja mesin showcase dapat berjalan secara maksimal.
h. Proses pengisian refrigeran R134a, dalam proses ini diperlukan refrigeran
R134a sebagai fluida kerja showcase. Tekanan refrigeran yang dimasukan
dalam siklus showcase harus sesuai standar kerja showcase agar bekerja
secara maksimal.
Gambar 3.28 Pengisian refigeran R134a
i. Pemasangan 4 kipas berdaya 21 watt dengan kerangka penyangga di belakang
kondensor untuk mempercepat proses pelepasan kalor ke lingkungan
sehingga proses pendinginan pada ruangan dalam showcase lebih cepat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Gambar 3.29 Pemasangan kipas di belakang kondensor
j. Pemasangan thermostat pada kerangka showcase dan kabel penghubung
antara kompresor dan thermostat. Thermostat berfungsi memutus aliran
listrik menuju kompresor ketika suhu yang diinginkan telah tercapai.
Gambar 3.30 Pemasangan thermostat
k. Pemasangan kipas (fan) pada ruangan dalam showcase befungsi
mensirkulasikan udara dingin evaporator agar udara dingin dalam ruangan
showcase menyebar merata ke seluruh ruangan showcase.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Gambar 3.31 Pemasangan kipas ruangan pendinginan showcase
l. Pemasangan rak dan styrofoam pada bagian dinding dalam kerangka
showcase. Berfungsi untuk meletakan minuman dan meminimalisir suhu dari
luar masuk ke dalam ruangan showcase.
Gambar 3.32 Pemasangan rak dan styrofoam
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Objek Penelitian
Mesin yang diteliti merupakan showcase dengan siklus kompresi uap hasil
rancangan sendiri dengan komponen standar yang tersedia di pasaran. Showcase
yang dirancang berukuran: panjang 50 cm x lebar 57 cm x tinggi 160 cm, dan untuk
ukuran ruang pendinginan: panjang 46 cm, lebar 48 cm dan tinggi 97 cm. Showcase
menggunakan daya kompresor 1/3 HP dengan tambahan 4 kipas atau fan masing-
masing berdaya 21 watt yang dipasang di belakang kondensor dan 2 kipas di dalam
ruang pedingin. Skematik showcase yang dijadikan objek penelitian disajikan pada
Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Showcase
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
4.2 Alur Penelitian
Pada Gambar 4.2 ini menyajikan diagram alur pembuatan atau perakitan dan
penelitian mesin showcase.
Gambar 4.2 Diagram alur pembuatan dan penelitian mesin showcase
Ya
Tidak
Tidak Baik
Mulai
Baik
Pengolahan Data Win, Qin, Qout, COPaktual, COPideal, Laju Aliran Refrigeran (ṁ) dan
Efisiensi (ƞ)
Pengambilan Data
Variasi Penelitian
Persiapan Komponen-komponen Showcase
Perancangan Showcase
Uji
Coba
Pembahasan, Kesimpulan dan Saran
Pembuatan Showcase
Pemvakuman dan Pengisian Refrigeran R134a
Selesai
Variasi Dilanjutkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
4.3 Posisi Alat Ukur Pada Skematik Alat Penelitian
Gambar 4.3 merupakan skematik mesin showcase yang diteliti. Dalam
skematik ini ditentukan posisi titik–titik tempat pemasangan alat ukur tekanan dan
alat termokopel pada showcase yang sudah dirangkai.
Gambar 4.3 Posisi alat ukur pada skematik mesin showcase
Keterangan untuk Gambar 4.3:
Titik 1: Termokopel dan penampil suhu digital (T1)
Berfungsi untuk mengukur suhu refrigeran masuk kompresor.
Titik 1: Pressure gauge (P1)
Berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran masuk kompresor.
Titik 2: Pressure gauge (P2)
Berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran keluar kompresor.
Titik 2: Termokopel dan penampil suhu digital (T2)
Berfungsi untuk mengukur suhu refigeran keluar kompresor.
Titik 3: Termokopel dan penampil suhu digital (T3)
Berfungsi untuk mengukur suhu refrigeran keluar kondensor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
4.4 Alat Bantu Penelitian
Alat bantu penelitian yang digunakan selama proses pengambilan data
berlangsung adalah sebagai berikut :
a. Termokopel dan penampil suhu digital
Termokopel berfungsi sebagai sensor suhu untuk mengubah perbedaan suhu
dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik. Penampil suhu berfungsi untuk
menampilkan nilai suhu yang diukur kedalam layar digital. Suhu yang diukur suhu
masuk kompresor (T1), suhu masuk kondensor (T2), suhu keluar kondensor (T3) dan
suhu ruang pendinginan showcase (T4). Sebelum alat ini dipakai dilakukan kalibrasi
terlebih dahulu, untuk menyamakan pengukuran suhu.
Gambar 4.4 Termokopel dan penampil suhu digital
Sumber: (http://www.id.aliexpress.com) diakses 24 November 2017 pukul 14.22
WIB
b. Pressure Gauge
Pressure Gauge berfungsi sebagai alat untuk mengetahui nilai tekanan
refrigeran. Pressure Gauge berwarna merah untuk mengetahui atau mengukur
tekanan tinggi (tekanan kerja kondensor) dan yang berwarna biru untuk mengetahui
atau mengukur tekanan rendah (tekanan kerja evaporator).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Gambar 4.5 Pressure Gauge
c. Tang Ampere
Tang ampere berfungsi sebagai alat untuk mengukur besarnya arus (A) yang
diperlukan pada kompresor.
Gambar 4.6 Tang ampere
d. Stopwatch
Stopwatch berfungsi sebagai alat untuk mengukur waktu yang dibutuhkan
pada saat pengujian berlangsung.
Gambar 4.7 Stopwatch
Sumber: (http://www.mansionathletics.com) diakses 24 November 2017 pukul
14.25 WIB
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
e. Pemanas Air
Pemanas air berfungsi untuk memanaskan air hingga suhu 100 oC 1 atm untuk
proses kalibrasi termokopel agar hasil suhu yang ditampilkan bisa terkalibrasi atau
seragam.
Gambar 4.8 Pemanas Air
Sumber: (https://www.tokopedia.com/warunglistrik/elemen-pemanas-air-350-w-
water-heater-merk-intra) diakses 24 November 2017 pukul 14.28 WIB
f. Kabel roll
Kabel roll digunakan untuk menghubungkan sumber listrik ke beberapa alat
listrik maupun elektronik.
Gambar 4.9 Kabel roll
g. Kemasan Air Teh dan Kemasan Air Mineral
Kemasan air teh dan kemasan air mineral berfungsi sebagai beban pendingin
pada mesin showcase yang diteliti.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Gambar 4.10 Kemasan air teh dan kemasan air mineral
Sumber: (3.bp.blogspot.com) diakses 24 November 2017 pukul 14.33 WIB
h. Diagram P-h R134a
Diagram P-h ini berfungsi untuk menggambarkan siklus kompresi uap pada
showcase. Dengan diagram P-h, dapat diketahui nilai entalpi di setiap titik yang
diteliti (h1, h2, h3 dan h4), suhu kerja evaporator (Te), suhu kerja kondensor (Tc),
suhu masuk kompresor (T1), suhu keluar kompresor (T2), dan suhu keluar
kondensor (T3).
Gambar 4.11 Diagram P-h untuk R134a
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
4.5 Variasi Penelitian
Penelitian dilakukan dengan cara memvariasikan jumlah kipas pendingin
kondensor yaitu: (a) tanpa menggunakan kipas, (b) menggunakan 1 kipas dan (c)
menggunakan 3 kipas, masing-masing kipas berdaya 21 watt. Posisi kipas berada
di belakang kondensor yang digunakan untuk mempercepat proses pelepasan kalor.
Gambar 4.12 Kipas yang dipergunakan pada pendingin kondensor
4.6 Cara Pengambilan Data
Cara yang dilakukan untuk memperoleh data dengan proses sebagai berikut:
a. Menyiapkan termokopel yang sudah di kalibrasi, alat ukur tekanan dan tang
ampere.
b. Memasang termokopel pada pipa masuk kompresor, pipa keluar kompresor,
suhu ruang pendinginan, pipa keluar kondensor dan tang ampere pada aliran
listrik kompresor. Alat ukur tekanan sudah terpasang bersamaan pada saat
perakitan mesin pendingin showcase.
c. Menghidupkan mesin showcase setelah melakukan langkah a dan b
d. Pencatatan dalam pengambilan data yaitu:
T1: Suhu refrigeran saat masuk kompresor, oC.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
T2: Suhu refrigeran saat keluar kompresor, oC.
T3: Suhu refrigeran saat keluar kondensor, oC.
T4: Suhu ruang pendinginan showcase, oC.
P1: Tekanan refrigeran masuk kompresor, Psig.
P2: Tekanan refrigeran keluar kompresor, Psig.
I : Arus yang mengalir ke kompresor, Ampere
Pengukuran suhu dan pengukuran tekanan dilakukan setiap 20 menit sekali
hingga kompresor mati dan mencapai suhu kerja showcase. Tabel 4.1 merupakan
tabel untuk mencatat hasil pengukuran suhu dan tekanan.
Tabel 4.1 Tabel pencatatan hasil pengukuran suhu dan pengukuran tekanan
No Waktu t
(menit)
T1
(oC)
T2
(oC)
T3
(oC)
T4
(oC)
P1
(psig)
P2
(psig)
I
(Ampere)
1 20
2 40
3 60
4 80
5 100
6 120
7 140
8 160
9 180
10 200
11 220
12 240
13 260
14 280
15 300
16 …..
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
4.7 Cara Mengolah Data dan Pembahasan
Prosedur pengolahan data dan pembahasan yang digunakan selama penelitian
berlangsung :
a. Setelah memperoleh atau mencatat semua data suhu dan tekanan pada Tabel
4.1, maka langkah selanjutnya yaitu menggambarkan hasil proses siklus
kompresi uap pada diagram P-h.
b. Dari gambar siklus kompresi uap pada diagram P-h dapat diperoleh nilai
entalpi (h1, h2, h3, dan h4), suhu kerja kondensor (Tc) dan suhu kerja
evaporator (Te).
c. Setelah nilai entalpi diketahui, kemudian digunakan untuk menghitung kalor
yang dilepas oleh kondensor, kalor yang diserap evaporator, kerja yang
dilakukan kompresor, COPaktual, COPideal , laju aliran massa refrigeran serta
efisiensi dari showcase tersebut.
d. Perhitungan dan pengolahan data dapat menggunakan persamaan yang ada
seperti pada Persamaan (2.1) menghitung kerja kompresor, Persamaan (2.2)
menghitung energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran
(Qout), Persamaan (2.3) menghitung energi kalor yang diserap oleh
evaporator persatuan massa refrigeran (Qin), pada Persamaan (2.4)
menghitung (COPaktual), Persamaan (2.5) menghitung (COPideal), Persamaan
(2.6) menghitung efisiensi dan Persamaan (2.7) menghitung laju aliran massa
refrigeran.
e. Hasil-hasil perhitungan kemudian digambarkan dalam bentuk grafik terhadap
waktu.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
f. Hasil-hasil penggambaran grafik kemudian dibahas dengan
mempertimbangkan hasil-hasil sebelumnya dan mengacu pada tujuan
penelitian untuk mempermudah dalam pembahasan.
4.8 Cara Mendapatkan Kesimpulan
Kesimpulan adalah intisari yang diperoleh dari hasil pembahasan yang telah
dilakukan dalam penelitian yang sudah berlangsung. Kesimpulan juga harus dapat
menjawab tujuan dari penelitian dan harus jelas dalam penyampaiannya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
BAB V
HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
5.1 Hasil Penelitian
Hasil penelitian yang dilakukan pada mesin showcase dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor. Maka dapat diperoleh
hasil: tekanan refrigeran masuk dan keluar kompresor (P1, P2) sesuai dengan
skematik yang digambarkan (Gambar 4.3), suhu refrigeran masuk kompresor (T1),
suhu refrigeran keluar kompresor (T2), suhu refrigeran keluar kondensor (T3), suhu
ruangan (T4) dan arus listrik (Ampere). Dari hasil data tersebut maka dapat untuk
menggambar diagram P-h (Gambar 4.11) dan dari diagram tersebut maka di dapat:
nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu refrigeran evaporator (Te).
a. Nilai tekanan
Tabel 5.1 menyajikan nilai tekanan masuk kompresor (P1) dan nilai tekanan
keluar kompresor (P2) yang dihasilkan dari pengujian variasi tanpa menggunakan
kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor dan
menggunakan 3 kipas pendingin kondensor hingga suhu ruangan pendinginan
mencapai suhu 5,8 ºC.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Tabel 5.1 Data nilai tekanan pengukuran masuk kompresor (P1) dan nilai tekanan
keluar kompresor (P2) dalam satuan psi
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas Menggunakan 1 Menggunakan 3
Kipas Kipas
Tekanan (psi) Tekanan (psi) Tekanan (psi)
P1 P2 P1 P2 P1 P2
1 20 5 130 0 150 0 140
2 40 5 215 1 153 0 140
3 60 5 220 1 153 0 140
4 80 5 220 1 153 0 140
5 100 5 220 1 152 0 140
6 120 5 220 1 152 0 140
7 140 5 220 1 152
8 160 5 220 1 152
9 180 5 220 1 152
10 200 5 220
11 220 5 210
12 240 5 210
13 260 5 210
14 280 5 210
15 300 5 210
Data tekanan pengukuran ini didapatkan dari hasil pengujian mesin showcase
yang dirakit atau dibuat. Data ini masih dalam satuan psi maka jika akan di ubah ke
satuan absolut dengan satuan bar maka dapat dikonversikan dengan cara tekanan
pengukuran ditambah 14,7 psi kemudian hasilnya dikalikan dengan 0,0689476 bar
psi
yang disajikan pada Tabel 5.2.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Tabel 5.2 Nilai tekanan absolut masuk kompresor (P1) dan nilai tekanan keluar
kompresor (P2) dalam satuan bar
No
Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas Menggunakan 1 Menggunakan 3
Kipas Kipas
Tekanan (bar) Tekanan (bar) Tekanan (bar)
P1 P2 P1 P2 P1 P2
1 20 1,36 9,98 1,01 11,35 1,01 10,67
2 40 1,36 15,83 1,08 11,56 1,01 10,67
3 60 1,36 16,18 1,08 11,56 1,01 10,67
4 80 1,36 16,18 1,08 11,56 1,01 10,67
5 100 1,36 16,18 1,08 11,49 1,01 10,67
6 120 1,36 16,18 1,08 11,49 1,01 10,67
7 140 1,36 16,18 1,08 11,49
8 160 1,36 16,18 1,08 11,49
9 180 1,36 16,18 1,08 11,49
10 200 1,36 16,18
11 220 1,36 15,49
12 240 1,36 15,49
13 260 1,36 15,49
14 280 1,36 15,49
15 300 1,36 15,49
b. Nilai suhu kerja masuk dan keluar kompresor, suhu kerja keluar kondensor,
suhu kerja ruangan dan arus listrik
Hasil penelitian mesin showcase dengan variasi tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor dan
menggunakan 3 kipas pendingin kondensor untuk hasil nilai suhu refrigeran masuk
kompresor (T1), suhu refrigeran keluar kompresor (T2), suhu refrigeran keluar
kondensor (T3), suhu ruangan (T4) dan arus listrik (Ampere) hingga suhu ruangan
pendinginan mencapai 5,8 ºC disajikan pada Tabel 5.3, Tabel 5.4 dan Tabel 5.5.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
Tabel 5.3 Data nilai suhu refrigeran masuk kompresor (T1), suhu refrigeran keluar
kompresor (T2), suhu refrigeran keluar kondensor (T3), suhu ruangan (T4) dan
arus listrik (Ampere) tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Suhu (ºC) I
T1 T2 T3 T4 (Ampere)
1 20 19,3 71,4 49,3 18,5 0,90
2 40 18,8 81,3 50,4 15,3 0,90
3 60 18,5 87,3 49,9 12,1 0,90
4 80 18,8 88,7 50,1 10,8 0,90
5 100 18,7 90,4 49.8 9,4 0,90
6 120 17,2 89,9 49.8 8,5 0,90
7 140 17,5 91,6 49,6 8,0 0,90
8 160 17,2 91,5 49.7 7,6 0,90
9 180 16,6 91,1 49.5 7,2 0,90
10 200 18,7 91,9 49.3 6,8 0,90
11 220 17,7 89,9 49.7 6,5 0,90
12 240 18,1 90,6 49.9 6,3 0,90
13 260 19,9 88,9 49.6 6,2 0,90
14 280 19,1 90,3 49.4 6,0 0,90
15 300 18,5 90,5 49,8 5,8 0,90
Tabel 5.4 Data nilai suhu refrigeran masuk kompresor (T1), suhu refrigeran keluar
kompresor (T2), suhu refrigeran keluar kondensor (T3), suhu ruangan (T4) dan
arus listrik (Ampere) menggunakan 1 kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Suhu (ºC) I
T1 T2 T3 T4 (Ampere)
1 20 17,7 60,2 35,0 18,3 0,96
2 40 18,5 66,5 35,2 13,2 0,96
3 60 18,2 70,5 35,1 11,2 0,96
4 80 18,4 72,0 35,0 9,0 0,96
5 100 17,2 73,4 35,0 8,0 0,96
6 120 17,3 75,3 34,8 7,2 0,96
7 140 16,1 75,4 34,6 6,6 0,96
8 160 17,6 76,8 34,7 6,1 0,96
9 180 17,9 75,6 34,7 5,8 0,96
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
Tabel 5.5 Data nilai suhu refrigeran masuk kompresor (T1), suhu refrigeran keluar
kompresor (T2), suhu refrigeran keluar kondensor (T3), suhu ruangan (T4) dan
arus listrik (Ampere) menggunakan 3 kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Suhu (ºC) I
T1 T2 T3 T4 (Ampere)
1 20 22,2 62,6 32,6 15,9 1,05
2 40 22,4 70,4 33,2 11,8 1,05
3 60 23,4 74,0 33,3 9,4 1,05
4 80 22,3 79,0 33,3 7,8 1,05
5 100 21,5 80,8 33,5 6,3 1,05
6 120 20,3 79,7 33,6 5,8 1,05
c. Nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu refrigeran evaporator
(Te)
Hasil pengolahan data dengan variasi tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor dan menggunakan 3 kipas
pendingin kondensor dengan menggunakan diagram P-h diperoleh nilai entalpi tiap
titik (h1, h2, h3, h4), suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu refrigeran evaporator
(Te) disajikan pada Tabel 5.6, Tabel 5.7 dan Tabel 5.8.
Tabel 5.6 Nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu refrigeran
evaporator (Te) tanpa menggunakan pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas Pendingin Kondensor Suhu (ºC)
Nilai Entalpi (kJ/kg)
h1 h2 h3 h4 Te Tc
1 20 418,0 473,5 268,0 268,0 -19,2 39,3
2 40 418,5 482,5 270,5 270,5 -19,2 57,5
3 60 417,5 483,2 270,0 270,0 -19,2 58,2
4 80 418,0 484,0 270,0 270,0 -19,2 58,2
5 100 417,5 483,5 270,0 270,0 -19,2 58,2
6 120 417,4 482,0 270,0 270,0 -19,2 58,2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
Tabel 5.6 Lanjutan nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu
refrigeran evaporator (Te) tanpa menggunakan pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas Pendingin Kondensor Suhu (ºC)
Nilai Entalpi (kJ/kg)
h1 h2 h3 h4 Te Tc
7 140 416,8 482,0 269,8 269,8 -19,2 58,2
8 160 416,6 481,8 269,8 269,8 -19,2 58,2
9 180 416,0 481,8 269,8 269,8 -19,2 58,2
10 200 417,5 482,5 268,0 268,0 -19,2 58,2
11 220 416,4 480,2 269,5 269,5 -19,2 56,5
12 240 417,0 481,0 270,0 270,0 -19,2 56,5
13 260 418,5 483,5 269,6 269,6 -19,2 56,5
14 280 417,8 482,1 269,8 269,8 -19,2 56,5
15 300 417,0 481,1 270,0 270,0 -19,2 56,5
Tabel 5.7 Nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu refrigeran
evaporator (Te) menggunakan 1 kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 1 Kipas Pendingin Kondensor
Nilai Entalpi (kJ/kg) Suhu (ºC)
h1 h2 h3 h4 Te Tc
1 20 417,1 482,1 247,5 247,5 -26,0 44,2
2 40 417,5 480,0 246,1 246,1 -24,5 44,9
3 60 417,2 479,8 248,4 248,4 -24,5 44,9
4 80 417,5 480,0 248,2 248,2 -24,5 44,9
5 100 417,4 479,9 247,8 247,8 -24,5 44,5
6 120 417,4 479,8 247,7 247,7 -24,5 44,5
7 140 416,7 479,7 247,2 247,2 -24,5 44,5
8 160 416,8 478,2 247,4 247,4 -24,5 44,5
9 180 417,5 480,0 247,6 247,6 -24,5 44,5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
Tabel 5.8 Nilai entalpi, suhu refigeran kondensor (Tc) dan suhu refrigeran
evaporator (Te) menggunakan 3 kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 3 Kipas Pendingin Kondensor
Nilai Entalpi (kJ/kg) Suhu (ºC)
h1 h2 h3 h4 Te Tc
1 20 423,5 483,8 244,8 244,8 -26 43,8
2 40 423,6 484,0 244,5 244,5 -26 43,8
3 60 424,2 483,8 244,8 244,8 -26 43,8
4 80 424,2 483,8 244,8 244,8 -26 43,8
5 100 422,5 482,5 245,0 245,0 -26 43,8
6 120 419,2 480,2 245,1 245,1 -26 43,8
5.2 Perhitungan
a. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win)
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan (2.1). Hasil pengolahan data Win dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor disajikan pada Tabel
5.9, 5.10 dan 5.11. Sebagai contoh perhitungan mencari Win diambil pada menit ke
300 pada variasi tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor.
Win = (h2 – h1) kJ/kg
= (481,1 – 417,0) kJ/kg
= 64,1 kJ/kg
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
Tabel 5.9 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) tanpa menggunakan
kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
h1 h2 Win (kJ/kg)
1 20 418,0 473,5 55,5
2 40 418,5 482,5 64,0
3 60 417,5 483,2 65,7
4 80 418,0 484,0 66,0
5 100 417,5 483,5 66,0
6 120 417,4 482,0 64,6
7 140 416,8 482,0 65,2
8 160 416,6 481,8 65,2
9 180 416,0 481,8 65,8
10 200 417,5 482,5 65,0
11 220 416,4 480,2 63,8
12 240 417,0 481,0 64,0
13 260 418,5 483,5 65,0
14 280 417,8 482,1 64,3
15 300 417,0 481,1 64,1
Tabel 5.10 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) menggunakan 1
kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 1 Kipas
h1 h2 Win (kJ/kg)
1 20 417,1 482,1 65,0
2 40 417,5 480,0 62,5
3 60 417,2 479,8 62,6
4 80 417,5 480,0 62,5
5 100 417,4 479,9 62,5
6 120 417,4 479,8 62,4
7 140 416,7 479,7 63,0
8 160 416,8 478,2 61,4
9 180 417,5 480,0 62,5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
Tabel 5.11 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) menggunakan 3
kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 3 Kipas
h1 h2 Win (kJ/kg)
1 20 423,5 483,8 60,3
2 40 423,6 484,0 60,4
3 60 424,2 483,8 59,6
4 80 424,2 483,8 59,6
5 100 422,5 482,5 60,0
6 120 419,2 480,2 61,0
b. Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout)
Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout) dapat
dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2). Hasil pengolahan data Qout dengan
variasi tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor disajikan
pada Tabel 5.12, 5.13 dan 5.14. Sebagai contoh perhitungan mencari Qout diambil
pada menit ke 300 pada variasi tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor.
Qout = (h2 – h3) kJ/kg
= (481,1 – 270,0) kJ/kg
= 211,1 kJ/kg
Tabel 5.12 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout)
tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
h2 h3 Qout (kJ/kg)
1 20 473,5 268,0 205,5
2 40 482,5 270,5 212,0
3 60 483,2 270,0 213,2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
Tabel 5.12 Lanjutan energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
refrigeran (Qout) tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
h2 h3 Qout (kJ/kg)
4 80 484,0 270,0 214,0
5 100 483,5 270,0 213,5
6 120 482,0 270,0 212,0
7 140 482,0 269,8 212,2
8 160 481,8 269,8 212,0
9 180 481,8 269,8 212,0
10 200 482,5 268,0 214,5
11 220 480,2 269,5 210,7
12 240 481,0 270,0 211,0
13 260 483,5 269,6 213,9
14 280 482,1 269,8 212,3
15 300 481,1 270,0 211,1
Tabel 5.13 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout)
menggunakan 1 kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 1 Kipas
h2 h3 Qout (kJ/kg)
1 20 482,1 247,5 234,6
2 40 480,0 246,1 233,9
3 60 479,8 248,4 231,4
4 80 480,0 248,2 231,8
5 100 479,9 247,8 232,1
6 120 479,8 247,7 232,1
7 140 479,7 247,2 232,5
8 160 478,2 247,4 230,8
9 180 480,0 247,6 232,4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
Tabel 5.14 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout)
menggunakan 3 kipas pendingin kondensor
No Waktu Menggunakan 3 Kipas
h2 h3 Qout (kJ/kg)
1 20 483,8 244,8 239,0
2 40 484,0 244,5 239,5
3 60 483,8 244,8 239,0
4 80 483,8 244,8 239,0
5 100 482,5 245,0 237,5
6 120 480,2 245,1 235,1
c. Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin)
Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin) dapat
dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3). Hasil pengolahan data Qin dengan
variasi tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor disajikan
pada Tabel 5.15, 5.16 dan 5.17. Sebagai contoh perhitungan mencari Qin diambil
pada menit ke 300 pada variasi tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor.
Qin = (h1 – h4) = (h1 – h3) kJ/kg
= (417,0 – 270,0) kJ/kg
= 147,0 kJ/kg
Tabel 5.15 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin)
tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
h1 h3 Qin (kJ/kg)
1 20 418,0 268,0 150,0
2 40 418,5 270,5 148,0
3 60 417,5 270,0 147,5
4 80 418,0 270,0 148,0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
Tabel 5.15 Lanjutan energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa
refrigeran (Qin) tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
h1 h3 Qin (kJ/kg)
5 100 417,5 270,0 147,5
6 120 417,4 270,0 147,4
7 140 416,8 269,8 147,0
8 160 416,6 269,8 146,8
9 180 416,0 269,8 146,2
10 200 417,5 268,0 149,5
11 220 416,4 269,5 146,9
12 240 417,0 270,0 147,0
13 260 418,5 269,6 148,9
14 280 417,8 269,8 148,0
15 300 417,0 270,0 147,0
Tabel 5.16 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin)
menggunakan 1 kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 1 Kipas
h1 h3 Qin (kJ/kg)
1 20 417,1 247,5 169,6
2 40 417,5 246,1 171,4
3 60 417,2 248,4 168,8
4 80 417,5 248,2 169,3
5 100 417,4 247,8 169,6
6 120 417,4 247,7 169,7
7 140 416,7 247,2 169,5
8 160 416,8 247,4 169,4
9 180 417,5 247,6 169,9
Tabel 5.17 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin)
menggunakan 3 kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 3 Kipas
h1 h3 Qin (kJ/kg)
1 20 423,5 244,8 178,7
2 40 423,6 244,5 179,1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
Tabel 5.17 Lanjutan energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa
refrigeran (Qin) menggunakan 3 kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 3 Kipas
h1 h3 Qin (kJ/kg)
3 60 424,2 244,8 179,4
4 80 424,2 244,8 179,4
5 100 422,5 245,0 177,5
6 120 419,2 245,1 174,1
d. Koefisien prestasi aktual (COPaktual)
Koefisien prestasi aktual (COPaktual) dapat dihitung dengan menggunakan
Persamaan (2.4). Hasil pengolahan data COPaktual dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor disajikan pada Tabel
5.18, 5.19 dan 5.20. Sebagai contoh perhitungan mencari COPaktual diambil pada
menit ke 300 pada variasi tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor.
COPaktual = Qin / Win = (h1 – h4) / (h2 – h1)
= 147,0 kJ/kg / 64,1 kJ/kg
= 2,29
Tabel 5.18 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
Qin (kJ/kg) Win (kJ/kg) COPaktual
1 20 150,0 55,5 2,70
2 40 148,0 64,0 2,31
3 60 147,5 65,7 2,25
4 80 148,0 66,0 2,24
5 100 147,5 66,0 2,23
6 120 147,4 64,6 2,28
7 140 147,0 65,2 2,25
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
Tabel 5.18 Lanjutan koefisien prestasi aktual (COPaktual) tanpa menggunakan
kipas pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
Qin (kJ/kg) Win (kJ/kg) COPaktual
8 160 146,8 65,2 2,25
9 180 146,2 65,8 2,22
10 200 149,5 65,0 2,30
11 220 146,9 63,8 2,30
12 240 147,0 64,0 2,30
13 260 148,9 65,0 2,29
14 280 148,0 64,3 2,30
15 300 147,0 64,1 2,29
Tabel 5.19 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 1 Kipas
Qin (kJ/kg) Win (kJ/kg) COPaktual
1 20 169,6 65,0 2,61
2 40 171,4 62,5 2,74
3 60 168,8 62,6 2,70
4 80 169,3 62,5 2,71
5 100 169,6 62,5 2,71
6 120 169,7 62,4 2,72
7 140 169,5 63,0 2,69
8 160 169,4 61,4 2,76
9 180 169,9 62,5 2,72
Tabel 5.20 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) menggunakan 3 kipas pendingin
kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 3 Kipas
Qin (kJ/kg) Win (kJ/kg) COPaktual
1 20 178,7 60,3 2,96
2 40 179,1 60,4 2,97
3 60 179,4 59,6 3,01
4 80 179,4 59,6 3,01
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
Tabel 5.20 Lanjutan koefisien prestasi aktual (COPaktual) menggunakan 3 kipas
pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 3 Kipas
Qin (kJ/kg) Win (kJ/kg) COPaktual
5 100 177,5 60,0 2,96
6 120 174,1 61,0 2,85
e. Koefisien prestasi ideal (COPideal)
Koefisien prestasi ideal (COPideal) dapat dihitung dengan menggunakan
Persamaan (2.5). Hasil pengolahan data COPideal dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor disajikan pada Tabel
5.21, 5.22 dan 5.23. Sebagai contoh perhitungan mencari COPideal diambil pada
menit ke 300 pada variasi tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor.
COPideal = (Te) / (Tc – Te)
= (-20,0 + 273,15) / (56,1 +273,15) – (-20,0 + 273,15)
= 3,33
Tabel 5.21 Koefisien prestasi ideal (COPideal) tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
Te Tc COPideal
1 20 -19,2 39,3 4,34
2 40 -19,2 57,5 3,31
3 60 -19,2 58,2 3,28
4 80 -19,2 58,2 3,28
5 100 -19,2 58,2 3,28
6 120 -19,2 58,2 3,28
7 140 -19,2 58,2 3,28
8 160 -19,2 58,2 3,28
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
Tabel 5.21 Lanjutan koefisien prestasi ideal (COPideal) tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
Te Tc COPideal
9 180 -19,2 58,2 3,28
10 200 -19,2 58,2 3,28
11 220 -19,2 56,5 3,35
12 240 -19,2 56,5 3,35
13 260 -19,2 56,5 3,35
14 280 -19,2 56,5 3,35
15 300 -19,2 56,5 3,35
Tabel 5.22 Koefisien prestasi ideal (COPideal) menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 1 Kipas
Te Tc COPideal
1 20 -26,0 44,2 3,52
2 40 -24,5 44,9 3,58
3 60 -24,5 44,9 3,58
4 80 -24,5 44,9 3,58
5 100 -24,5 44,5 3,60
6 120 -24,5 44,5 3,60
7 140 -24,5 44,5 3,60
8 160 -24,5 44,5 3,60
9 180 -24,5 44,5 3,60
Tabel 5.23 Koefisien prestasi ideal (COPideal) menggunakan 3 kipas pendingin
kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 3 Kipas
Te Tc COPideal
1 20 -26,0 43,8 3,54
2 40 -26,0 43,8 3,54
3 60 -26,0 43,8 3,54
4 80 -26,0 43,8 3,54
5 100 -26,0 43,8 3,54
6 120 -26,0 43,8 3,54
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
f. Laju aliran massa refigeran persatuan (ṁ)
Laju aliran massa refigeran persatuan (ṁ) dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan (2.6). Hasil pengolahan data ṁ dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor disajikan pada Tabel
5.24, 5.25 dan 5.26. Sebagai contoh perhitungan mencari ṁ diambil pada menit ke
300 pada variasi tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor.
ṁ = (V x I) / Win = P / Win
= (220 x 0,90) / 64,1 kg/s
= 3,09 kg/s
Tabel 5.24 Laju aliran massa refigeran persatuan (ṁ) tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
I Win ṁ
(Ampere) (kJ/kg) (kg/s)
1 20 0,90 55,5 3,57
2 40 0,90 64,0 3,09
3 60 0,90 65,7 3,01
4 80 0,90 66,0 3,00
5 100 0,90 66,0 3,00
6 120 0,90 64,6 3,07
7 140 0,90 65,2 3,04
8 160 0,90 65,2 3,04
9 180 0,90 65,8 3,01
10 200 0,90 65,0 3,05
11 220 0,90 63,8 3,10
12 240 0,90 64,0 3,09
13 260 0,90 65,0 3,05
14 280 0,90 64,3 3,08
15 300 0,90 64,1 3,09
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
Tabel 5.25 Laju aliran massa refigeran persatuan (ṁ) menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
I Win ṁ
(Ampere) (kJ/kg) (kg/s)
1 20 0,96 65,0 3,25
2 40 0,96 62,5 3,38
3 60 0,96 62,6 3,37
4 80 0,96 62,5 3,38
5 100 0,96 62,5 3,38
6 120 0,96 62,4 3,38
7 140 0,96 63,0 3,35
8 160 0,96 61,4 3,44
9 180 0,96 62,5 3,38
Tabel 5.26 Laju aliran massa refigeran persatuan (ṁ) menggunakan 3 kipas
pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
I Win ṁ
(Ampere) (kJ/kg) (kg/s)
1 0 1,03 59,0 3,84
2 20 1,05 60,3 3,83
3 40 1,05 60,4 3,82
4 60 1,05 59,6 3,88
5 80 1,05 59,6 3,88
6 100 1,05 60,0 3,85
7 120 1,05 61,0 3,79
g. Efisiensi (Ƞ) mesin showcase
Efisiensi (Ƞ) mesin showcase dapat dihitung dengan menggunakan
Persamaan (2.7). Hasil pengolahan data Ƞ dengan variasi tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor dan
menggunakan 3 kipas pendingin kondensor disajikan pada Tabel 5.27, 5.28 dan
5.29. Sebagai contoh perhitungan mencari Ƞ diambil pada menit ke 300 pada variasi
tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
81
Ƞ = COPaktual / COPideal x 100%
= (2,29 / 3,33 ) x 100%
= 69%
Tabel 5.27 Efisiensi (Ƞ) mesin showcase tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor
No Waktu
(Menit)
Tanpa Kipas
COPideal COPaktual Efisiensi
1 20 4,34 2,70 62%
2 40 3,31 2,31 70%
3 60 3,28 2,25 68%
4 80 3,28 2,24 68%
5 100 3,28 2,23 68%
6 120 3,28 2,28 70%
7 140 3,28 2,25 69%
8 160 3,28 2,25 69%
9 180 3,28 2,22 68%
10 200 3,28 2,30 70%
11 220 3,35 2,30 69%
12 240 3,35 2,30 68%
13 260 3,35 2,29 68%
14 280 3,35 2,30 69%
15 300 3,35 2,29 68%
Tabel 5.28 Efisiensi (Ƞ) mesin showcase menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 1 Kipas
COPideal COPaktual Efisiensi
1 20 3,52 2,61 74%
2 40 3,58 2,74 77%
3 60 3,58 2,70 75%
4 80 3,58 2,71 76%
5 100 3,60 2,71 75%
6 120 3,60 2,72 75%
7 140 3,60 2,69 75%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
82
Tabel 5.28 Lanjutan efisiensi (Ƞ) mesin showcase menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 1 Kipas
COPideal COPaktual Efisiensi
8 160 3,60 2,76 77%
9 180 3,60 2,72 75%
Tabel 5.29 Efisiensi (Ƞ) mesin showcase menggunakan 3 kipas pendingin
kondensor
No Waktu
(Menit)
Menggunakan 3 Kipas
COPideal COPaktual Efisiensi
1 20 3,54 2,96 84%
2 40 3,54 2,97 84%
3 60 3,54 3,01 85%
4 80 3,54 3,01 85%
5 100 3,54 2,96 84%
6 120 3,54 2,85 81%
5.3 Pembahasan
Dari hasil penelitian dan perhitungan showcase yang dibuat dapat bekerja
dengan baik dalam mendinginkan minuman kemasan air teh yang berisi 180 ml
sebanyak 22 buah dan kemasan air mineral yang berisi 600 ml sebanyak 1 buah
hingga suhu ruangan pendinginan mencapai 5,8 ºC. Penelitian yang dilakukan
menghasilkan data berupa: tekanan refrigeran masuk dan keluar kompresor (P1, P2),
suhu refrigeran masuk kompresor (T1), suhu refrigeran keluar kompresor (T2), suhu
refrigeran keluar kondensor (T3), suhu ruangan (T4) dan arus listrik (Ampere), data
tersebut dapat digunakan untuk menggambar diagram P-h. Dari diagram P-h maka
dapat diketahui nilai entalpi h1, h2, h3, h4 pada masing-masing variasi dan juga
diperoleh suhu kerja rata-rata evaporator (Te) dan kondensor (Tc) pada variasi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
83
showcase tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor sebesar -19,2 ºC dan 56,3
ºC. Untuk variasi showcase menggunakan 1 kipas pendingin kondensor sebesar
-24,7 ºC dan 44,6 ºC. Dan untuk variasi showcase menggunakan 3 kipas pendingin
kondensor sebesar -26,0 ºC dan 43,8 ºC. Dari nilai entalpi, kerja evaporator (Te) dan
kondensor (Tc) yang diketahui maka dapat dicari besar kerja kompresor persatuan
massa refrigeran (Win), energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
refrigeran (Qout), energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran
(Qin), (4) COPaktual mesin showcase, COPideal mesin showcase, laju aliran massa
refrigeran (ṁ) dan efisiensi mesin showcase (ƞ).
Gambar 5.1 Perbandingan kerja kompresor (Win) tanpa kipas, menggunakan 1
kipas dan 3 kipas pendingin kompresor
Hasil perhitungan suhu kerja kompresor (Win) dengan variasi showcase tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor dan menggunakan 3 pendingin kondensor dapat dilihat pada Tabel 5.9,
Tabel 5.10 dan Tabel 5.11. Untuk showcase dengan variasi tanpa menggunakan
kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama 300 menit untuk
64,1 62,5 61,0
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
Win
(kJ/
kg)
Tanpa Kipas 1 Kipas 3 Kipas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
84
mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, kerja kompresor (Win) terkecil
sebesar 55,5 kJ/kg, terbesar sebesar 66,0 kJ/kg dan rata-rata sebesar 64,3 kJ/kg.
Untuk showcase dengan variasi menggunakan 1 kipas pendingin kondensor
dibutuhkan waktu pendinginan selama 180 menit untuk mencapai suhu ruang
pendinginan sebesar 5,8 ºC, kerja kompresor (Win) terkecil sebesar 61,4 kJ/kg,
terbesar sebesar 65,0 kJ/kg dan rata-rata sebesar 62,7 kJ/kg. Untuk showcase
dengan variasi menggunakan 3 kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu
pendinginan selama 120 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8
ºC, kerjakompresor (Win) terkecil sebesar 59,6 kJ/kg, terbesar sebesar 60,4 kJ/kg
dan rata-rata sebesar 60,2 kJ/kg.
Dari Gambar 5.1 menunjukkan bahwa kerja kompresor (Win) pada saat suhu
mencapai 5,8 ºC untuk variasi showcase tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor sebesar 64,1 kJ/kg, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor sebesar
62,5 kJ/kg dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor sebesar 61,0 kJ/kg.
Dengan demikian dapat dikatakan bahwa semakin banyak kipas yang digunakan
maka semakin kecil atau meringankan kerja kompresor dan memperlancar laju
aliran refrigeran dalam siklus kompresi uap.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
85
Gambar 5.2 Perbandingan kalor yang dilepas kondensor (Qout) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor
Hasil perhitungan untuk kalor yang dilepas kondensor (Qout) dengan variasi
showcase tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor dan menggunakan 3 pendingin kondensor dapat dilihat pada
Tabel 5.12, Tabel 5.13 dan Tabel 5.14. Untuk showcase dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama
300 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, kalor yang
dilepas kondensor (Qout) terkecil sebesar 205,5 kJ/kg, terbesar sebesar 214,5 kJ/kg
dan rata-rata sebesar 212,0 kJ/kg. Untuk showcase dengan variasi menggunakan 1
kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama 180 menit untuk
mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, kalor yang dilepas kondensor
(Qout) terkecil sebesar 230,8 kJ/kg, terbesar sebesar 234,6 kJ/kg dan rata-rata
sebesar 232,4 kJ/kg. Untuk showcase dengan variasi menggunakan 3 kipas
pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama 120 menit untuk
mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, kalor yang dilepas kondensor
211,1
232,4 235,1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
Qou
t(k
J/kg)
Tanpa Kipas 1 Kipas 3 Kipas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
86
(Qout) terkecil sebesar 235,1 kJ/kg, terbesar sebesar 239,5 kJ/kg dan rata-rata
sebesar 238,2 kJ/kg.
Dari Gambar 5.2 menunjukkan bahwa kalor yang dilepas kondensor (Qout)
pada saat suhu mencapai 5,8 ºC untuk variasi showcase tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor sebesar 211,1 kJ/kg, menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor sebesar 232,4 kJ/kg dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor
sebesar 235,1 kJ/kg. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa semakin banyak
kipas yang digunakan maka semakin cepat kalor yang dilepas ke lingkungan, hal
ini disebabkan karena refrigeran yang bertekanan dan bersuhu tinggi yang berasal
dari kompresor melewati kondensor yang menggunakan 1 kipas pendingin akan
mengalami pendinginan lebih cepat sehingga aliran udara ke lingkungan lebih
cepat.
Gambar 5.3 Perbandingan kalor yang diserap kondensor (Qin) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor
Hasil perhitungan untuk kalor yang diserap kondensor (Qin) dengan variasi
showcase tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas
147,0
169,9 174,1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
Qin
(kJ/
kg)
Tanpa Kipas 1 Kipas 3 Kipas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
87
pendingin kondensor dan menggunakan 3 pendingin kondensor dapat dilihat pada
Tabel 5.15, Tabel 5.16 dan Tabel 5.17. Untuk showcase dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama
300 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, kalor yang
diserap kondensor (Qin) terkecil sebesar 146,2 kJ/kg, terbesar sebesar 150,0 kJ/kg
dan rata-rata sebesar 147,7 kJ/kg. Untuk showcase dengan variasi menggunakan 1
kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama 180 menit untuk
mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, kalor yang diserap kondensor
(Qin) terkecil sebesar 168,8 kJ/kg, terbesar sebesar 171,4 kJ/kg dan rata-rata sebesar
169,7 kJ/kg. Untuk showcase dengan variasi menggunakan 3 kipas pendingin
kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama 120 menit untuk mencapai suhu
ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, kalor yang diserap kondensor (Qin) terkecil
sebesar 174,1 kJ/kg, terbesar sebesar 179,4 kJ/kg dan rata-rata sebesar 178,0 kJ/kg.
Dari Gambar 5.3 menunjukkan bahwa kalor yang diserap kondensor (Qin)
pada saat suhu mencapai 5,8 ºC untuk variasi showcase tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor sebesar 147,0 kJ/kg, menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor sebesar 169,9 kJ/kg dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor
sebesar 174,1 kJ/kg. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa refrigeran lebih cepat
menuju penurunan fasa cair dengan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor
dibandingkan dengan menggunakan 1 kipas pendingin kondensor maupun tanpa
kipas pendingin kondensor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
88
Gambar 5.4 Perbandingan koefisien prestasi aktual (COPaktual) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor
Hasil perhitungan untuk koefisien prestasi aktual (COPaktual) dengan variasi
showcase tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor dan menggunakan 3 pendingin kondensor dapat dilihat pada
Tabel 5.18, Tabel 5.19 dan Tabel 5.20. Untuk showcase dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama
300 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, koefisien
prestasi aktual (COPaktual) terkecil sebesar 2,22, terbesar sebesar 2,70 dan rata-rata
sebesar 2,30. Untuk showcase dengan variasi menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama 180 menit untuk mencapai suhu
ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, koefisien prestasi aktual (COPaktual) terkecil
sebesar 2,61, terbesar sebesar 2,76 dan rata-rata sebesar 2,71. Untuk showcase
dengan variasi menggunakan 3 kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu
pendinginan selama 120 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8
2,29
2,722,85
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
CO
Pak
tuaa
l
Tanpa Kipas 1 Kipas 3 Kipas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
89
ºC, koefisien prestasi aktual (COPaktual) terkecil sebesar 2,85, terbesar sebesar 3,01
dan rata-rata sebesar 2,96.
Dari Gambar 5.4 menunjukkan bahwa koefisien prestasi aktual (COPaktual)
pada saat suhu mencapai 5,8 ºC untuk variasi showcase tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor sebesar 2,29, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor
sebesar 2,72 dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor sebesar 2,85. Dengan
demikian dapat dikatakan bahwa semakin cepat kalor yang dilepas ke lingkungan
maka kalor yang diserap evaporator juga cepat, hal ini akan membuat kerja
kompresor (Win) semakin ringan.
Gambar 5.5 Perbandingan koefisien prestasi ideal (COPideal) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor
Hasil perhitungan untuk koefisien prestasi ideal (COPideal) dengan variasi
showcase tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor dan menggunakan 3 pendingin kondensor dapat dilihat pada
Tabel 5.21, Tabel 5.22 dan Tabel 5.23. Untuk showcase dengan variasi tanpa
3,353,60 3,54
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
CO
Pid
eal
Tanpa Kipas 1 Kipas 3 Kipas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
90
menggunakan kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama
300 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, koefisien
prestasi ideal (COPideal) terkecil sebesar 3,28, terbesar sebesar 4,34 dan rata-rata
sebesar 3,38. Untuk showcase dengan variasi menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama 180 menit untuk mencapai suhu
ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, koefisien prestasi ideal (COPideal) terkecil sebesar
3,52, terbesar sebesar 3,60 dan rata-rata sebesar 3,59. Untuk showcase dengan
variasi menggunakan 3 kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan
selama 120 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, koefisien
prestasi ideal (COPideal) terkecil sebesar 3,54, terbesar sebesar 3,54 dan rata-rata
sebesar 3,54.
Dari Gambar 5.5 menunjukkan bahwa koefisien prestasi ideal (COPideal) pada
saat suhu mencapai 5,8 ºC untuk variasi showcase tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor sebesar 3,35, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor
sebesar 3,60 dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor sebesar 3,54. Dengan
demikian dapat dikatakan bahwa semakin banyak kipas yang digunakan maka kerja
kompresor semakin ringan sehingga akan berpengaruh terhadap suhu refrigeran
evaporator seamkin tinggi sedangkan suhu refrigeran kondensor semakin rendah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
91
Gambar 5.6 Perbandingan laju aliran massa refrigeran (ṁ) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor
Hasil perhitungan untuk laju aliran massa refrigeran (ṁ) dengan variasi
showcase tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor dan menggunakan 3 pendingin kondensor dapat dilihat pada
Tabel 5.24, Tabel 5.25 dan Tabel 5.26. Untuk showcase dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama
300 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, laju aliran massa
refrigeran (ṁ) terkecil sebesar 3,00 kg/s, terbesar sebesar 3,57 kg/s dan rata-rata
sebesar 3,09 kg/s. Untuk showcase dengan variasi menggunakan 1 kipas pendingin
kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama 180 menit untuk mencapai suhu
ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, laju aliran massa refrigeran (ṁ) terkecil sebesar
3,25 kg/s, terbesar sebesar 3,44 kg/s dan rata-rata sebesar 3,37 kg/s. Untuk
showcase dengan variasi menggunakan 3 kipas pendingin kondensor dibutuhkan
waktu pendinginan selama 120 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan
3,09
3,38
3,79
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Laj
u a
lira
n m
assa
ref
riger
an (
kg/s
)
Tanpa Kipas 1 Kipas 3 Kipas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
92
sebesar 5,8 ºC, laju aliran massa refrigeran (ṁ) terkecil sebesar 3,79 kg/s, terbesar
sebesar 3,88 kg/s dan rata-rata sebesar 3,84 kg/s.
Dari Gambar 5.6 menunjukkan bahwa laju aliran massa refrigeran (ṁ) pada
saat suhu mencapai 5,8 ºC untuk variasi showcase tanpa menggunakan kipas
pendingin kondensor sebesar 3,09 kg/s, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor
sebesar 3,38 kg/s dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor sebesar 3,79 kg/s.
Dengan demikian dapat dikatakan bahwa semakin banyak kipas yang digunakan
maka kerja kompresor semakin ringan sehingga akan berpengaruh terhadap suhu
refrigeran evaporator seamkin tinggi sedangkan suhu refrigeran kondensor semakin
rendah.
Gambar 5.7 Perbandingan efisiensi mesin showcase (Ƞ) tanpa kipas,
menggunakan 1 kipas dan 3 kipas pendingin kondensor
Hasil perhitungan untuk efisiensi mesin showcase (Ƞ) dengan variasi
showcase tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor, menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor dan menggunakan 3 pendingin kondensor dapat dilihat pada
68%
75%81%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efi
sien
si m
esin
show
case
Tanpa Kipas 1 Kipas 3 Kipas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
93
Tabel 5.27, Tabel 5.28 dan Tabel 5.29. Untuk showcase dengan variasi tanpa
menggunakan kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama
300 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, efisiensi mesin
showcase (Ƞ) terkecil sebesar 62 %, terbesar sebesar 70 % dan rata-rata sebesar
68 %. Untuk showcase dengan variasi menggunakan 1 kipas pendingin kondensor
dibutuhkan waktu pendinginan selama 180 menit untuk mencapai suhu ruang
pendinginan sebesar 5,8 ºC, efisiensi mesin showcase (Ƞ) terkecil sebesar 74 %,
terbesar sebesar 77 % dan rata-rata sebesar 75 %. Untuk showcase dengan variasi
menggunakan 3 kipas pendingin kondensor dibutuhkan waktu pendinginan selama
120 menit untuk mencapai suhu ruang pendinginan sebesar 5,8 ºC, efisiensi mesin
showcase (Ƞ) terkecil sebesar 81 %, terbesar sebesar 85 % dan rata-rata sebesar
84 %.
Dari Gambar 5.7 menunjukkan bahwa efisiensi mesin showcase (Ƞ) pada saat
suhu mencapai 5,8 ºC untuk variasi showcase tanpa menggunakan kipas pendingin
kondensor sebesar 68 %, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor sebesar 75 %
dan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor sebesar 81 %. Dengan demikian
dapat dikatakan bahwa semakin banyak kipas yang digunakan maka kerja
kompresor semakin ringan dan efisiensi akan meningkat. Tak dipungkiri bahwa
showcase yang dibuat atau dirakit tidak mencapai efisiensi 100 % karena masih ada
celah ataupun rongga yang dapat membuat udara lingkungan masuk kedalam ruang
pendinginan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
94
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil penelitian yang dilakukan, maka dapat diamb beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
a. Showcase yang dibuat atau dirakit dapat bekerja dengan baik hingga
mencapai suhu ruang pendinginan 5,8 oC. Untuk showcase tanpa kipas
kondensor memerlukan waktu selama 300 menit. Untuk showcase
menggunakan 1 kipas kondensor memerlukan waktu selama 180 menit.
Untuk showcase menggunakan 3 kipas kondensor memerlukan waktu selama
120 menit.
b. Suhu kerja evaporator (Te) dan suhu kerja kondensor (Tc) showcase dengan
variasi tanpa kipas pendingin kondensor rata-tata sebesar -19,2 ºC dan 56,3
ºC, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor rata-rata sebesar -24,7 ºC dan
44,6 ºC serta dengan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor rata-rata
sebesar -26,0 ºC dan 43,8 ºC. Dan karakteristik showcase meliputi:
1) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) showcase dengan variasi
tanpa kipas pendingin kondensor rata-tata sebesar 64,3 kJ/kg, menggunakan
1 kipas pendingin kondensor rata-rata sebesar 62,7 kJ/kg dan dengan
menggunakan 3 kipas pendingin kondensor rata-rata sebesar 60,2 kJ/kg.
2) Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout) showcase
dengan variasi tanpa kipas pendingin kondensor rata-tata sebesar 212,0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
95
kJ/kg, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor rata-rata sebesar 232,4
kJ/kg dan dengan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor rata-rata
sebesar 238,2 kJ/kg.
3) Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin) showcase
dengan variasi tanpa kipas pendingin kondensor rata-tata sebesar 147,7
kJ/kg, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor rata-rata sebesar 169,7
kJ/kg dan dengan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor rata-rata
sebesar 178,0 kJ/kg.
4) COPaktual mesin showcase dengan variasi tanpa kipas pendingin kondensor
rata-tata sebesar 2,30, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor rata-rata
sebesar 2,71 dan dengan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor rata-rata
sebesar 2,96.
5) COPideal mesin showcase dengan variasi tanpa kipas pendingin kondensor
rata-tata sebesar 3,38, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor rata-rata
sebesar 3,59 dan dengan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor rata-rata
sebesar 3,54.
6) Laju aliran massa refrigeran (ṁ) showcase dengan variasi tanpa kipas
pendingin kondensor rata-tata sebesar 3,09 kg/s, menggunakan 1 kipas
pendingin kondensor rata-rata sebesar 3,37 kg/s dan dengan menggunakan 3
kipas pendingin kondensor rata-rata sebesar 3,84 kg/s.
7) Efisiensi mesin showcase dengan variasi tanpa kipas pendingin kondensor
rata-tata sebesar 68 %, menggunakan 1 kipas pendingin kondensor rata-rata
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
96
sebesar 75 % dan dengan menggunakan 3 kipas pendingin kondensor rata-
rata sebesar 81 %.
6.2 Saran
Dari hasil penelitian yang dilakukan, ada beberapa saran yang dapat
dikemukakan:
a. Kipas pendingin kondensor sebaiknya sama dengan lebar dan tinggi
kondensor, agar angin dari kipas mengenai seluruh bagian dari kondensor dan
sebaiknya aliran hembusan udara kipas menghadap keluar lingkungan
sehingga kalor dari kondensor tidak langsung mengenai dinding showcase
sehingga nilai COP dan efisiensi showcase semakin meningkat.
b. Letak kipas di dalam ruang pendingin sebaiknya diubah menjadi serong
dengan arah hembusan udara langsung menuju evaporator, agar sirkulasi
udara yang terjadi di dalam ruang pendinginan menjadi lebih baik.
c. Saluran pipa dari evaporator menuju kompresor sebaiknya tidak berdekatan
dengan saluran pipa menuju kondensor sehingga tidak berpengaruh terhadap
suhu kerja evaporator dan kondensor. Sebaiknya saluran pipa dari evaporator
menuju kompresor dilapisi isolator seperti karet busa isolasi pipa (superlon),
agar refrigeran tidak menyerap kalor dari udara lingkungan sehingga kinerja
showcase menjadi lebih optimal dan baik.
d. Dinding showcase lebih baik terbuat dari bahan yang dapat menahan dingin
dari dalam ruang pendingin agar tidak keluar ke luar, karena kalau terbuat
dari bahan kaca dan kerangka aluminium akan terlihat jelas bahwa suhu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
97
dingin keluar ke lingkungan (keluar embun dari dinding kaca dan
aluminium).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
98
DAFTAR PUSTAKA
Kemas, Ridhuan. dan I Gede, Angga., 2009, Pengaruh Media Pendingin Air Pada
Kondensor Terhadap Kerja Mesin Pendingin, Metro. Universitas
Muhammadiyah.
Anwar, khairil., 2010, Efek Beban Pendingin Terhadap Kinerja Sistem Mesin
Pendingin.
Helmi, Risza., 2011, Perbandingan COP Pada Refrigerator Dengan Refrigeran CFC
R12 Dan HC R134a Untuk Diameter Pipa Kapiler Yang Berbeda,
Universitas Guna Dharma.
Indriyanto, 2013, Mesin Kulkas dengan Panjang Pipa Kapiler 175 cm dan
Mengetahui Karakteristik Kulkas, (Hal 38).
Willis, G. R., 2013, Prestasi Refrigeran R22 dengan R134a Pada Mesin Pendingin,
Jurnal Teknik Mesin.
Ridwan, 2005, Perbandingan Unjuk Kerja atau Coefficient Of Performance (COP)
Refrigeran 12 (R.12) Terhadap Refrigeran 134a (R.134a) Pada Suatu
Refrigerator 75 W.
Karyanto, E. dan Emon Pariangga. 2005, Teknik Mesin Pendingin, Volume 1,
Jakarta : Penerbit CV Restu Agung.
Ridwan., 2005, Perbandingan Unjuk Kerja Atau Coefficient Of Performance
(COP) Refrigeran 12 (R.12) Terhadap Refrigeran 134a (R.134a) Pada Suatu
Refrigerator 75 W.
Stoecker, WF., 1987, Refrigerasi dan Pengkondisian Udara, Penerbit Erlangga.
Sumanto., 2004, Dasar-dasar Mesin Pendingin, Yogyakarta : Andi Offset.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
99
LAMPIRAN
a. Diagram P-h Showcase Tanpa Menggunakan Kipas Pendingin Kondensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
100
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
101
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
102
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
103
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
104
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
105
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
106
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
107
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
108
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
109
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
110
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
111
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
112
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
113
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
114
b. Diagram P-h Showcase Menggunakan 1 Kipas Pendingin Kondensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
115
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
116
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
117
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
118
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
119
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
120
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
121
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
122
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
123
c. Diagram P-h Showcase Menggunakan 3 Kipas Pendingin Kondensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
124
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
125
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
126
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
127
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
128
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI