1. 1. TEKNIK PENDINGIN dan PENGKONDISIAN UDARA PUTRI WAHYU LESTARI (2112100006) YUNNIDA LUTFYA D.F (2112100028) MUHTADI SETYANTO (2112100151)
2. 2. Latar Belakang Praktikum Secara umum, sistem refrigerasi dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu siklus kompresi uap, siklus kompresi absorbsi dan siklusrefrigerasi Brayton. Refrigerasi dengan kompresi uap banyak digunakan untuk berbagai kebutuhan, yaitu pendinginan ruangan rumah tangga, mobil maupun industri. Pada siklus kompresi uap, digunakan alat ekspansi untuk menurunkan tekanan refrigerasi cair dan mengatur aliran refrigeran ke evaporator. Macam-macam alat ekspansi yaitu pipa kapiler, katup ekspansi berpengendali panas lanjut (TXV), katup apung (float valve) dan katup ekspansi tekanan konstan (AXV). Pada percobaan ini digunakan sistem refrigerasi dengan siklus kompresi uap, yang bertujuan untuk memberikan pemahaman lebih mendalam kepada mahasiswa setelah memperoleh materi kuliah Teknik Pendingin, sehingga mahasiswa dapat membandingkan kondisi ideal sistem dengan kondisi aktual sistem dan dengan memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhinya.
3. 3. Tujuan Praktikum Untuk mengetahui proses dalam sistem refrigerasi secara nyata sehingga nantinya dapat membandingkannya dengan proses refrigerasi ideal. Untuk mengetahui pengaruh perubahan pembebanan pendinginan terhadap unjuk kerjanya dan pengaruh penggunaan katup ekspansi TXV dan AXV. Mengetahui fungsi katup expansi TXV dan AXV.
4. 4. Permasalahan Praktikum Pengaruh beban pendinginan dengan mengatur fan evaporator dan fan condensor terhadap unjuk kerja sistem dengan menggunakan katup ekspansi jenis Automatic Expansion Valve (AXV) dan Thermostatic Expansion Valve (TXV). Pengaruh penggunaan Heat Exchanger terhadap unjuk kerja sistem yang meliputi kebutuhan daya, kapasitas refrigerasi dan COP.
5. 5. Gambaran Umum Praktikum
6. 6. P = 363,3236 kPa T = 27,8 C P = 1342,3710 kPa T = 69 C T = 40,2 C T = 38 C P = 384,0077 kPa T = 8,1 C P = 349,5342 kPa T = 22,6 C T = 25,8 C REFRIGERATION UNIT Merk : Broad Head Garret Model : 9501 Commercial Refrigeration Training Unit Buatan : Broad Head Garrett corp. Cleveland, OHIO Serial No : 947 Refrigerant: R-12
7. 7. Sistem Refrigerasi Empat Komponen Utama dalam Sistem Refrigerasi adalah : Kompressor Kondesor Evaporator Alat Ekspansi
8. 8. Kompressor Untuk menaikkan tekanan uap refrigeran dari tekanan evaporator ke tekanan kondensor, yaitu tekanan dan temperature rendah menjadi tekanan dan temperature tinggi. Tipe yang digunakan dalam praktikum ini adalah kompresor tipe semi hermetik.
9. 9. Kondensor Adalah alat penukar kalor yang berfungsi mengkondensasikan uap. Dalam sistem refrigerasi, kondensor digunakan untuk mengembunkan refrigeran yang bersuhu dan bertekanan tinggi dari kompresor dengan cara menukarkan panas dari refrigeran ke media pendingin. Media pendingin dalam percobaan ini adalah udara yang ditiup oleh fan.
10. 10. Evaporator Evaporator adalah alat penukar kalor yang berfungsi untuk menyerap panas dari beban pendinginan untuk menguapkan refrigeran, sehingga menjadi uap panas lanjut. Dalam percobaan ini digunakan udara yang ditiup oleh fan sebagai beban pendinginan
11. 11. Katup Ekspansi AXV TXV
12. 12. TXV (Thermostatic Expansion Valve) Katup TXV bekerja berdasarkan uap panas lanjut refrigerasi dari evaporator. Katup ini berpengendali panas lanjut, katup ini mengatur laju aliran refrigerasi cair yang besarnya sebanding dengan penguapan evaporator sehingga T superheat terjaga konstan. Tujuan utama adalah untuk menjaga perubahan tekanan superheated agar tetap konstan.
13. 13. AXV (Automatic Expansion Valve) Untuk menjaga tekanan evaporator konstan meskipun terjadi perubahan beban pendinginan. Bila tekanan evaporator turun melebihi batas beban pendinginan yang direncanakan, maka katup akan membuka lebih besar sampai terjadi keseimbangan Sebaliknya bila tekanan evaporator naik, maka bukaan katup akan mengecil
14. 14. Data Perhitungan Qevaporator Qcondensor Win Wref COPideal COPaktual HRR 56 hhmQevap 32 hhmQCond = . cos 12Re hhmW f 12 56 hhm hhm COP S ideal in act W hhm COP 56 evap Cond Q Q HRR
15. 15. Langkah Percobaan 1. Semua katup yang ada pada sistem harus berada dalam kondisi terbuka penuh (full open). 2. Mencatat pengukuran awal pada setiap alat ukur yang berguna untuk gage calibration. 3. Menutup kembali katup-katup yang tidak digunakan sesuai dengan prosedur pelaksanaan praktikum. 4. Buka katup sesuai data yang mau diambil dan tutup katup satunya (misal AXV dibuka, TXV ditutup). 5. Menghidupkan kondensor fan dan evaporator fan dalam keadaan high. Serta nyalakan kompresor. 6. Mencatat semua data-data yang diperoleh dari setiap percobaan hingga data itu setiap 5 menit dan diambil sebanyak 3 data
16. 16. Ilustrasi Praktikum
17. 17. Grafik AXV TXV END
18. 18. Grafik AXV COP vs Pembebanan Mass flow vs Pembebanan Win vs PeQe vs Pe HRR vs pembebanan
19. 19. Grafik TXV HRR vs Pembebanan Mass flow vs Pembebanan Win vs PeQe vs Pe COP vs pembebanan
20. 20. 0.86 0.865 0.87 0.875 0.88 0.885 0.89 0.895 0.9 0.905 4.84768368 4.8411216 4.84980048 HRR Qe (kW) Grafik AXV (HRR vs Qe)
21. 21. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 4.84768368 4.8411216 4.84980048 COPideal Qe() Grafik AXV (COP Ideal vs Qe)
22. 22. 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 4.84768368 4.8411216 4.84980048 MassFlowRate(kg/s) Qe (kW) Grafik AXV (Mass Flow Rate vs Qe)
23. 23. 4.836 4.838 4.84 4.842 4.844 4.846 4.848 4.85 4.852 232.3243 232.3243 232.3243 Oe(kW) Pe (kPa) Grafik AXV Pe vs Qe
24. 24. 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 4.84768368 4.8411216 4.84980048 Win(kW) Qe (kW) Grafik AXV Win vs Qe
25. 25. 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 1.86460218 1.86416748 1.85955966 COPideal Qe (kW) Grafik TXV (COP Ideal vs Qe)
26. 26. 0.87 0.875 0.88 0.885 0.89 0.895 0.9 0.905 0.91 0.915 0.92 1.86460218 1.86416748 1.85955966 HRR Qe (kW) Grafik TXV (HRR vs Qe)
27. 27. 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.3864 0.3864 0.3864 Win(kW) Qe (kW) Grafik TXV Win vs Pe
28. 28. 1.857 1.858 1.859 1.86 1.861 1.862 1.863 1.864 1.865 384.0077 384.0077 384.0077 Qe(kW) Pe (kPa) Grafik TXV Pe vs Qe
29. 29. 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 1.86460218 1.86416748 1.85955966 MassFlowRate(kg/s) Qe (kW) Grafik TXV (Mass Flow Rate vs Qe)
30. 30. Kesimpulan 1. Fungsi AXV adalah berusaha menjaga tekanan refrigeran yang masuk ke evaporator konstan. 2. Bila beban pendinginan evaporator dinaikkan pada sistem dengan AXV, maka AXV berusaha menjaga tekanan evaporator tetap dengan jalan pembukaan katup lebih kecil. 3. TXV berusaha menjaga derajat superheat refrigeran yang keluar dari evaporator tetap konstan. 4. Bila beban pendinginan naik untuk TXV, maka TXV berusaha mempertahankan derajat superheat keluaran evaporator tetap konstan dengan jalan pembukaan katup yang lebih besar, sehingga laju alir massa refrigeran naik.
31. 31. SEKIAN DAN TERIMA KASIH