pendingin prestasi

22
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem pendingin adalah suatu sistem uap yang digunakan kompresor. Sedangkan sistem pendingin absorbsi digunakan absorber dan generator. Sistem pendingin adalah sistem yang bekerja untuk menurunkan temperatur pada suatu daerah atau komponen mesin. Sistem pendingin sering diaplikasikan pada pasar swalayan, mall ataupun komponen mesin. Dari begitu pentingnya ilmu tentang sistem pendingin maka dilakukanlah praktikum prestasi mesin tentang sistem pendingin.

Upload: edho-m-e

Post on 16-Dec-2015

224 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

prestasi mesin

TRANSCRIPT

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangSistem pendingin adalah suatu sistem uap yang digunakan kompresor. Sedangkan sistem pendingin absorbsi digunakan absorber dan generator. Sistem pendingin adalah sistem yang bekerja untuk menurunkan temperatur pada suatu daerah atau komponen mesin.Sistem pendingin sering diaplikasikan pada pasar swalayan, mall ataupun komponen mesin.Dari begitu pentingnya ilmu tentang sistem pendingin maka dilakukanlah praktikum prestasi mesin tentang sistem pendingin.

1.2 TujuanAdapun tujuan dari praktikum ini, adalah:1. Untuk mengetahui apa itu sistem pendingin.2. Mengetahui macam-macam sistem pendingin.3. Mengetahui bagian-bagian sistem pendingin.4. Mengetahui tentang refrigeran.

1.3 Manfaat Adapun manfaat dari praktikum ini adalah:1. Dapat memahami tentang sistem pendingin2. Dapat mengetahui tentang refrigeran3. Dapat mengetahui prinsip dari sistem pendingin.

1.4 Sistematika PenulisanBab I PendahuluanBerisikan Latar Belakang, Tujuan, Manfaat, Dan Sistematika penulisan.Bab II Tinjauan pustaka.Berisikan teori umum, teori khusus dan teori alat ukur.Bab III Metodologi PenelitianBerisikan Diagram alir, alat dan bahan, asumsi serta langkah percobaan.Bab IV Hasil dan PembahasanBerisikan Hasil dari percobaan dan pembahasan dari praktikum.Bab V PenutupBerisikan kesimpulan dan saran dari praktikum.DAFTAR PUSTAKA

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Teori umum2.1.1 Sistem pendinginPada sistem pendingin kompresi uap digunakan kompresor, sedangkan pada sistem pendingin absorbsi digunakan absorber dan generator, uap bertekanan rendah di absorbser, tekanan ditingkatkan dengan pompa dan diberikan panas digenerator sehingga absorber dan kenerator dapat menggantikan fungsi kompresor secara mutlak. Sistem pendingin uap memerlukan masukan kerja mekanik sedangkan sistem pendingin absorbsi memerlukan masukan energi panas.

Gambar 2.1 Persamaan dan perbedaan antara siklus kompresi uap dengan siklus absorbsi.Salah satu keunggulan sistem absorbsi adalah karena menggunakan panas sebagai energi penggerak, panas sering disebut energi tingkat rendah ( low level energy), dan panas adalah hasil akhir dari perubahan energi dan sering tidak didaur ulang.1. Prinsip kerja siklus absorbsi.Ada dua tingkat tekanan yang bekerja pada sistem, yaitu tekanan rendah yang meliputi proses penguapan ( di evaporator ) dan penyerapan ( di absorber ), dan tekanan tinggi yang meliputi proses pembentukan uap ( di generator ) dan pengembunan ( di kondensor )

Gambar 2.2 Bagian aliran proses pendingin absorbsi.

2. RefrigeranRefrigeran adalah fluida kerja yang bersirkulasi dalam siklus refrigerasi. Refrigeran merupakan komponen terpenting siklus refrigerasi karena refrigeran yang menimbulkan efek pendingin dan pemanas pada sistem refrigerasi.Jenis refrigerana. Golongan holokarbonRefrigeran golongan holokarbon adalah jenis yang umum digunakan. Jenis ini meliputi refrigeran yang terdiri dari satu atau lebih dari tiga jenis ion. Golongan hologen ( klorin, fluorin dan bromin)Tabel 2.1 Golongan HolokarbonNo refrigeranNama kimiaRumus kimia

11Trikloromono fluorometanCC13F

12DiklorodiflurometanCC12F2

13MonokloritfluorometanCC1F3

22MonokloritfluorometanCHC1F2

40Metil kloridaCH3C1

113TrikloritrifluoroetanCC12FCC1FC

115DiklorotetrafluoroetanCC1F2CC1F2

a. Senyawa organikb. Senyawa hidrokarbonc. Azeotrop2 Sifat refrigeranSifat yang penting dalam refrigeran adalah thermodinamika, kimia dan fisik dari sifat thermodinamika antara lain titik didih. Tekanan penguapan dan pengembunan, tekana dan suhu kritis, titik beku, volume, volume uap, cop, tenaga perton refrigera.

Sifat sifat refrigeran Tenan penguapan harus tcukup tinggi Sebaiknya refrigeran memiliki suhu pada tekanan yang lebih tinggi. Tekanan pengembunan yang tidak terlampau tinggi. Kalor laten penguapan harus tinggi. Volume spesifik terutama dalam fasa gas yang cukup kecil. Koefisien prestasi harus tinggi Konduktivitas termal yang tinggi. Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas. Konstanta dielekrika dari refrigeran yang kecil Refrigeran hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material Refrigeran tidak boleh beracun Refrigeran tidak boleh mudah terbakar dan mudah meledak. Sebaliknya refrigeran menguap pada tekanan sedikit lebih tinggi dari pada tekanan atmosfer.Titik didih refrigeran merupakan salah satu faktor yang sangat penting. Refrigeran yang memiliki titik didih rendah biasanya dipakai untuk keperluan operasi pendingin temperatur rendah ( refrigerasi ) Refrigeran yang memiliki titik didih tinggi digunakan untuk keperluan pendinginan temperatur tinggi ( pendingin udara )

2.3 Teori alat ukur1. TermostatTermostat adalah alat ukur yang digunakan untuk mengendalikan kerja suatu perangkat lainnya pada suatu bidang ambang suhu tertentu. Alatini banyak digunakan pada elemen produksi pada industri maupun rumah tangga. Termostat bekerja dengan cara beralih dari pemanas atau pendingin suatu alat atau mengatur aliran perpindahan panas fluida yang diperlukan untuk menjaga suhu yang benar.

Cara kerja termostata. Bila keadaan panasSaat mesin sudah panas dan melebihi temperatur kerja maka termostat akan terbuka dan saluran bypass akan tertutup sehingga air yang sudah panas akan dialirkan kedalam radiator untuk selanjutnya didinginkn oleh kipas dan laju kendaraan itu sendiri. Setelah itu fluida yang telah dingin diradiator akan dialirkan lagi kedalam mesin dan begitu seterusnya.b. Bila keadaan mesin dinginSaat mesin dingin sirkulasi air pendingin hanya terjadi dalam mesin saja tanpa melalui radiator, ini dikarenakan adanya thermostat yang masih menutup saat mesin masih hidup. Jadi air yang mestinya kedalam radiator tertutup oleh termostat. Dan akan melewati saluran by pass untuk kembali bersirkulas kedalam mesin.

Gambar 2.3 thermo statBAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN3.1 Siklus sistem pendingin

Gambar 3.1 siklus sistem pendingi

Diagram P-V

Gambar 3.2 diagram P-V

Keterangan1-2 : kompresi oleh kompresor untuk menaikkan tekanan2-3 : penambahan panas3-4 : penurunan tekanan4-1 : penyerapan kalor kedalam sistem yang ada dalam ruangan

3.2 Cara KerjaBerawal dari kompresor dimana kompresor berfungsi untuk menghisap cairan tersebut kemudian masuk ke evaporator kemudian mengkompresikan cairan tersebut menjadi uap panas.Uap panas masuk kedalam kondensor kemudian didalam kondensoor uap diubah menjadi cairan. Cairan tersebut kemudian masuk kedalm katup exspansi agar fluida dapat diatur jumlahnya.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Hasil4.1.1 Data Hasil PercobaanTabel 4.1 data hasil percobaanNoBeban(watt)H1 (btu/lb)H2 (btu/lb)H3(btu/lb)H4(btu/lb)

1150116,2996139,334938,34711,062

2250116,4414142,363837,64359,6175

3350116,5778145,495738,04557,6685

4450116,4316146,713637,827758,98025

5550116,2283146,646938,3662510,441

6650117,9934143,875738,60677510,945

4.2 PerhitunganDari data percobaan yang dilakukan proses perhitungan pada beban 150 watt.

1. Laju aliran massa refrigeran (m)M= = = 6,511745 lb/nr

2. Kapasitas kompresor ( Q komp )Q komp = m x ( h2-h1) x 0,001 = 6,511745 x (139,3349-116,2996) x 0,001 = 0,15 kw

3. Kapasitas kondensor (Q kond)Q kond = m x ( h2-h3) x 0,001 = 6,511745 x (139,3349-38,347) x 0,001 = 0,65761 kw

4. Efek refrigeran ( H efek )H efek = H1-H2 = 116,2296 139,3349= - 23,0353 btu/lb

5. Laju aliran kalor pendingin ( Q vap)Q evap = m x ( h1-h4) x 0,001 = 6,511745 x (116,2996-11,062) x 0,001 = 0,68528 kw

6. Coeffisient of peformance Cop= ==4,56854

4.3 Tabel Hasil PerhitunganTabel dibawah ini adalah tabel hasil perhitungan pada sistem.NoBeban (watt)M(lb/brQ komp(kw)Q kond(kw) H efek(btu/lb)Q evap(kw)COP

11506,5117450,150,65761-23,03530,685284,56854

22509,6441640,251,00994-25,92241,030234,12091

335012,103230,351,30049-28,91791,318153,76616

445014,86030,451,61808-30,2821,596763,54836

555018,08990,551,95829-30,40861,913373,47886

665024,731470,652,60346-26,28232,637574,0578

Dari tabel 4.2 diatas, beban hasil perhitungan dengan beban yang diberikan yaitu sebesar 150 w, 250 w, 350 w, 450 w,550 w, 650 w. Dan didapatlah nilai perhitungan m ( laju aliran massa ) kapasitas kompresor (Q komp) kapasitas kondensor (Q kond) efekrefrigeran (H efek) laju aliran kalor pendinginan ( Q evap ) dan coeffisien peformance (cop).4.4 Grafik4.4.1 Grafik perbandingan beban vs laju aliran massa.Berikut gambar 4.1 adalah membandingkan laju aliran massa terhadap beban yang diberikan.

4.4.2 grafik perbandingan beban vs Q kompresordibawah ini gambar 4.2 membandingkan kapasitas kompresor terhadap beban yang diberikan

4.4.3 grafik perbandingan beban vs Q kondensorberikut ini adalah grafik 4.3 dimana membandingkan beban terhadap kapasitas kondensor

4.4.4 grafik perbandingan beban vs efek refrigeranberikut ini adalah gambar 4.4 grafik dengan membandingkan beban terhadap efek refrigeran

4.4.5 Grafik perbandingan beban vs Q evaporatorBerikut adalah grafik 4.5 dimana membandingkan beban terhadap laju aliran kalor pendingin ( Q evaporator )

4.4.6 Berikut perbandingan beban vs copBerikut adalah grafik 4.6 dimana membandingkan beban terhadap coeffisien of peformance (cop)

4.5 PembahasanDari data yang telah didapat. Dilakukan 6 pembebanan yang berbeda beda yaitu, 150 w, 250 w, 350 w, 450 w, 550 w dan 650 w. Dari tabel akan dilakukan perhitungan Q kompresor, Q kondensor, efek refrigeran, laju aliran kalor pendingin ( Q evaporator) dan COP (coeffisien of peformance).Pada grafik 4.1 yang tertinggi pada beban 650 w sebesar 24,73147 lb/hr, dan yang terendah 150 w sebesar 6,511745 lb/hr.Pada grafik 4.2 nilai kapasitas kompresor yang tertinggi pada beban 650 w sebesar 0,65 kw dan yang terendah pada beban 150 sebesar 0,15 kwPada grafik 4.3 pada beban 650 watt sebesar 2,60346 kw dan terendah dengan beban 150 watt sebesar 0,65761 kw.Pada grafik 4.4 pada beban 550 watt dan nila -30,4086 btu/lb yang tertinggi. Sedangkan yang terendah pada beban 150 watt sebesar -23,0353 btu/lbPada grafik 4.5 yang tertinggi beban 650 watt sebesar 2,63757 kw dan terendah pada beban 150 watt sebesar 0,68528 kw.Pada grafik 4.6 dengan beban 150 watt sebesar 4,56854, sedangkan terendah 550 watt 3,47886 kw.Dari hampir semua perhitungan yang telah dilakukan menghasilkan nilai tertinggi pada beban 650 watt dan terendah pada beban 150 watt. Berarti sistem pendingin yang baik jika beban sekitar 650 watt.

BAB VPENUTUP5.1 Kesimpulan1. sistem pendingin adalah sebuah sistem yang berguna untuk menjaga suatu temperatur dari sebuah sistem supaya tetap ideal. 2. dari hasil perhitungan didapat nilai M = 24,73147 lb/hr pada 650 wattQ komp = 0,65 kw pada 650 wattQ kond = 2,60346 kw pada 650 wattH efek = -30,4083 btu/lb pada 550 wattQ evap = 2,63757 kw pada 650 wattCop = 4,56854 pada 150 watt5.2Saran1. sebaiknya dilakukan pengukuran secara langsung.2. sebaiknya langsung melakukan praktikum supaya praktikan mengerti.

DAFTAR PUSTAKATim asisten 2015, modul praktikum prestasi mesin bengkulu, laboratorium konversi energi unuversitas bengkulu