RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN( RPP )

Satuan Pendidikan : SMK N 1 KOTA CIREBONProgram Keahlian : Teknik Pendingin dan Tata UdaraMata Pelajaran : Kompresor dan Kelistrikan RefrigerasiKelas/Semester : XI / 1Pertemuan ke : 7, 8 dan 9Alokasi Waktu : 12 x 45 menit

A. Standar KompetensiMemelihara kompresor peralatan refrijerasi.

B. Kompetensi DasarMenjelaskan prinsip pemeliharaan kompresor peralatan refrijerasi

C. Indikator1. Menjelaskan sebab akibat slugging pada kompresor2. Menjelaskan sebab akibat high discharge temperature pada kompresor3. Menjelaskan sebab akibat oil loss pada kompresor4. Menjelaskan sebab akibat over heating pada kompresor5. Menjelaskan sebab akibat start/run winding burn pada kompresor6. Menjelaskan sebab akibat spot burns pada kompresor7. Mengukur kutub-kutub C, S, R pada kompresor hermetic

D. Tujuan1. Siswa dapat menjelaskan penyebab dan akibat yang ditimbulkan oleh slugging pada

kompresor2. Siswa dapat menjelaskan penyebab dan akibat yang ditimbulkan oleh high discharge

temperature pada kompresor3. Siswa dapat menjelaskan penyebab dan akibat yang ditimbulkan oleh oil loss pada

kompresor4. Siswa dapat menjelaskan penyebab dan akibat yang ditimbulkan oleh over heating pada

kompresor5. Siswa dapat menjelaskan penyebab dan akibat yang ditimbulkan oleh start/run winding

burn pada kompresor6. Siswa dapat menjelaskan penyebab dan akibat yang ditimbulkan oleh spot burns pada

kompresor7. Siswa dapat mengukur kutub-kutub C, S, R pada kompresor hermetic dengan

menggunakan OHM Meter.

E. Materi pembelajaranMateri pertemuan ke-7

Compressor Mechanical FailureBeberapa penyebab kerusakan mekanik pada kompresor adalah sebagai berikut :1. SluggingSlugging adalah proses dimana kompresor mengkompresikan refrigeran cair sehingga bagian mekanik kompresor rusak. Kita harus ingat bahwa cairan tidak bisa dikompresikan sedangkan gas bisa dikompresikan. Slugging hanyalah akibat dari ketidak beresan suatu sistem, penyebabnya adalah terjadinya Flooded start dan Floodback.

Ilustrasi uap bisa di kompresikan, sedangkan cairan tidak

Kerusakan bagian mekanik kompresor akibat keganasan slugging

a. Flooded startFlooded start adalah masuknya lumpur campuran oli dan refrigeran yang mengendap di dalam crankcase ke dalam cylinder kompresor. Penyebabnya adalah : Temperatur sekeliling kompresor dibawah 50°F(10°C) Evaporator lebih panas dibandingkan kompresor Sistem sudah lama tidak dijalankan Heater kompresor mati

Dari gambar di atas, sistem yang lama tidak dijalankan akan membuat refrigeran yang temperaturnya lebih rendah akan menguap dan mengambil panas dari oli sehingga terkumpul dan mengendap bersama di dalam crank case.

Akibatnya, ketika sistem dijalankan, endapan lumpur campuran refrigeran dengan oli akan masuk kedalam cylinder dan mengakibatkan rusaknya bagian mekanik dari kompresor. Untuk menghindari Flooded start, ada beberapa pencegahan : Tempatkan kompresor pada temperatur sekeliling diatas 50°F(10°C) Jaga pengisian refrigeran supaya tidak berlebihan Gunakan heater pada crank caseb. Floodback

Ilustrasi Floodback

Flood back adalah masuknya refrigeran cair ke dalam kompresor. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan mekanik pada kompresor. Floodback disebabkan oleh: Condenser kotor dan evaporator tertutup bunga es yang tebal. Kipas kondenser mati Oli terkumpul dan menghambat pengambilan panas oleh refrigeran di evaporatorFloodback dapat dicegah dengan : Gunakan accumulator sesuai dengan ukuran sistem Jaga temperatur superheat suction di atas 25°F.

2. Overheating dan High Discharge TemperatureDalam sistem hermetik maka motor kompresor didinginkan oleh aliran gas refrigeran yang

masuk melewati gulungan motor. Oleh karena itu bila terjadi penurunan aliran gas refrigeran (low suction pressure/high discharge pressure) dapat menyebabkan kenaikan suhu motor. Bila batas suhu aman terlampaui maka dapat menyebabkan kerusakan pada motor kompresornya. Untuk mencegah hal tersebut terjadi maka biasanya pada gulungan motor dilengkapi dengan internal protector.

Overheating juga bisa disebabkan akibat temperatur discharge terlalu tinggi yang mengakibatkan oli kehilangan daya lumasnya sehingga terjadi aus pada ring dan dinding cylinder yang mengakibatkan terjadinya gesekan. Gesekan ini akan meninggalkan partikel metal yang jika masuk ke winding kompresor akan mengakibatkan spot burn winding. Selain merusak komponen elektrik, juga dapat merusak discharge valve, piston, ring, dan cylinder serta spot burn pada rotor.

Guratan pada piston mengindikasikan adanya partikel logam yang menyebabkan terjadi spot burn

Penyebab High discharge temperature : High condensing pressures High system superheat Low suction pressures High compression ratios

3. Oil loss/migration oilSelama kompresor bekerja maka oli refrigeran juga ikut bersirkulasi di sepanjang sistem

pemipaannya dan kembaliu ke kompresor. Pergerakan kecepatan oli dari dan kembali ke kompresor dipengaruhi oleh kecepatan laju aliran refrigeran. Pada kondisi beban minimum. Pergerakan refrigeran menurun dengan sangat drastis, hal ini dapat mempengaruhi pergerakan oli. Pada kondisi yang buruk maka akan mengakibatkan oil terjebak di evaporator dan di saluran lainnya. Akibatnya lama kelamaan dapat mengurangi oil level di kompresor dan terjadi aus di bagian mekanik kompresor yang dapat menyebabkan kompresor macet. Karena itu, untuk sistem dengan instalasi pemipaan yang panjang biasanya menggunakan oil separator atau dengan trap leher angsa (goose neck) untuk mencegah oil naik ke atas dan terjebak di evaporator.

Refrigerant Gas

Refrigerant Liquid

Refrigerant Gas

Refrigerant Liquid

Oil loss disebabkan oleh: Laju refrigeran terlalu lambat sehingga memperlambat pergerakan oli Sistem kekurangan refrigeran Oversize pada suction line Sistem tersumbat

Materi pertemuan ke- 8Compressor Electrical Failure

1. OverheatingPenyebab overheating pada kompresor ada beberapa sebab, diantaranya adalah :a. Voltage Unbalance

Salah satu penyebab tidak imbangnya arus pada motor induksi adalah akibat dari voltage yang tidak seimbang. Akan cepat terjadi perbedaan arus dengan sedikit saja perbedaan voltage. Beda maksimum voltage dari winding ke winding adalah 2%. Untuk mengukur voltage, yang paling akurat ada pada terminal kompresor.Contoh setelah hasil pengukuran, diketahui L1 ke L2 = 220 V, L2 ke L3 = 231 V, dan L3 ke L1 = 235 V, maka hasil rata-rata adalah 229 V. Maka jika 2% dari 229 V adalah 4.5 V, maka kita tes L1 ke L2

= 229 V -220 V di dapat 9 V. Maka : . Dari hasil perhitungan, maka angka 3.49 lebih besar dari yang 2% yang ditoleransikan dan beda ini berbahaya untuk kompressor.b. Current UnbalanceHarus kita pahami bahwa voltage yang tidak sama akan mengakibatkan arus tidak sama juga tiap winding, namun arus yang tidak sama bukan berarti bahwa voltage nya juga tidak sama pada masing-masing winding.

Kita ambil contoh pada situasi jaringan 3 phase, salah satu phase longgar ataupun kotor pada koneksinya akibat karbon ataupun korosi. Kita asumsikan L1 yang mempunyai masalah tersebut, sedangkan L2 dan L3 normal. Akibat banyaknya karbon dan korosi, maka L1 ketika diukur resistance nya akan lebih besar dibanding yang lainnya sehingga arus yang mengalir tidak akan sama. Arus yang tinggi akan menghasilkan panas pada winding. Beda maksimum arus dari winding ke winding adalah sama dengan voltase, yaitu 2%.c. Single-Phasing

Single-Phasing terjadi jika salah satu phasa dari ke-tiga phasa hilang, yang mengakibatkan motor akan overheating. Ketika suatu motor 3 phasa sedang beroperasi, dan kehilangan satu phasa, maka 2 phasa yang lainnya akan mencoba membawa tambahan beban dari phasa yang hilang tersebut sekitar ½ kali tambahan beban dari beban normal. Jika kompresor sedang bekerja dengan kondisi yang berat, maka overload protection akan bekerja akibat overload current. Sedangkan jika kompresor bekerja dalam kondisi ringan, maka arus tidak akan terlalu tinggi dan overload protection tidak akan bekerja. Namun akibatnya, winding akan semakin panas dan akhirnya ‘ trip’ motor protection bekerja. Sekali motor mati, maka biasanya tidak akan bisa restart/dihidupkan lagi akibat triping pada overload protector. Gambar dibawah merupakan salah satu contoh akibat single-phasing, satu phasa masih cerah dan 2 phasa yang lainnya terbakar.

System ShutdownWinding

Failure

Overload Trip

Winding Stress

High Ampere

Rapid Cycling

Current Unbalance

Voltage Unbalance

Over/Under Voltage

d. Supply VoltageOverheating juga dapat terjadi akibat supplay voltage terlalu tinggi atau terlalu rendah dari

batas yang telah ditetapkan oleh produsen kompresor. Untuk kompresor single 230 Volt, maka batas voltase yang diizinkan adalah +/- 10% dari 230 Volt atau sekitar 207 sampai 253 V. Untuk dual-rated voltage atau spread voltage unit, seperti 208/230 pada sistem 3 phasa, maka batas minimalnya 10% dibawah 208 dan batas maksimal 10% di atas 230 V dari voltage di name plate unit atau sekitar 187 sampai 253 V.

Pada motor single phasa, penyebab dari overheating bisa juga disebabkan oleh kesalahan dalam memilih start components seperti run capacitor ataupun contactor-relay yang dihubungkan dengan start winding. Jika tidak tepat dalam memilih sesuai voltage dan microfarad-nya, akan membuat kompresor beroperasi tidak sesuai dengan toleransi yang di desain pabrik dan bisa juga membuat kompresor tidak bisa start. Jika motor tidak bisa start, maka akan menyebabkan locked rotor yang berimbas overheating dan naiknya ampere.e. Short Cycling

Short Cycling adalah jarak antara sistem start/stop (on/off;mati/hidup) yang terlalu berdekatan akibat komponen control ataupun komponen safety motor tidak tepat sehingga mengakibatkan short motor winding. Pada saat kompresor running, maka butuh beberapa menit untuk membuang panas yang terjadi pada saat start akibat Lock Rotor Ampere (LRA). Jika frekuensi start terlau banyak, dikarenakan short cycle, maka akan mengakibatkan panas akibat Lock Rotor Current tidak terbuang dan akan semakin bertambah tiap kali kompresor start. Hal ini akan menyebabkan lama-kelaman kompresor overheating. Selain itu, akibat seringnya kompresor start, akan mengakibatkan kenaikan ampere dan temperatur pada winding dan menyebakan insulasi pada kawat ter-erosi yang berimbas short pada winding.

Short Motor Winding2. Start/Run Winding Burn Start winding terbakar bisa diakibatkan oleh rangkaian kelistrikan yang salah. Sebab lainnya adalah sebagai berikut : o Kapasitas dan rusaknya capacitoro Terminal renggang dan berkarato Compressor short-cyclingo Salah pemilihan overload motoro Voltage terlalu tinggi/rendah melebihi toleransi yang ditetapkano Compressor macet

Phasa yang hilang, winding masih cerah.

Phasa yang over current akibat single-phasing, winding terbakar.

3. Spot Burn Spot burn disebabkan oleh kejutan/ketidakstabilan arus dan voltage listrik yang mengakibatkan arus dan voltage melebihi toleransi yang ditetapkan. Biasanya ini bukan akibat kesalahan teknisi, melainkan masalah pada suplay listrik. Gangguan pada voltage ataupun arus dapat menimbulkan percikan pada winding pada bagian yang insulasinya lemah. Spot burn dapat terjadi pada lokal winding saja, antar winding ataupun winding dengan ground

Spot burn Pada Winding Kompresor

Materi pertemuan ke-9

Pada umumnya kompresor hermetic 1 phasa memiliki tiga buah terminal, yaitu C (common), S(starting) dan R (Running). Untuk mencari terminal C, S, dan R maka kita harus memakai ohm meter dengan skala kecil karena hambatan dari kumparan motor kecil. Sebelum dilakukan pengukuran, semua hubungan kabel dari terminal harus dilepas.R – S : memiliki nilai hambatan paling besar karena gabungan hambatan kumparan utama dan kumparan bantu.C – S : memiliki nilai hambatan lebih besar dari C – R.C – R : memiliki nilai hambatan terkecil.

F. Pendekatan dan Metode PembelajaranPendekatan : CTL dan ICTMetode : Tanya jawab, diskusi dan penugasan.

G. Langkah PembelajaranPertemuan ke-7

Tahapan Kegiatan

Kegiatan Alokasi Waktu (menit)

Gambar terminal kompresor 1 fasa

Kegiatan Awal

Berdoa bersama dipimpin oleh ketua kelas. (Religius) Guru memeriksa kehadiran dan menanyakan keadaan siswa sebagai bentuk perhatian.

(Komunikatif) Motivasi dan apersepsi :

a. Apersepsi Siswa menjawab pertanyaan mendasar dari guru sekitar materi yang akan diajarkan.

(Rasa Ingin Tahu)b. Motivasi Peserta didik menyimak pemberian motivasi oleh guru mengenai pentingnya tujuan

pembelajaran dan materi yang akan diajarkan. (Peduli sosial)

20

Kegiatan Inti

Eksplorasi Siswa menyimak disertai proses tanya jawab tentang materi kerusakan kompresor akibat

mekanik dari hand out dan dari power point yang ditampilkan. (Rasa Ingin Tahu) Siswa menggali informasi lebih lanjut dari informasi yang baru didapatnya kemudian

dituangkan dalam sebuah catatan. (Mandiri, Rasa Ingin tahu)Elaborasi Siswa mengerjakan tugas latihan soal yang diberikan. (Mandiri, Disiplin, Tanggung jawab) Sepuluh siswa yang paling awal selesai mengerjakan tugas, akan diberikan nilai tambah

sehingga timbul kompetesi yang sehat antar siswa. (Menghargai prestasi, Disiplin) Sepuluh siswa yang selesai diberikan penilaian oleh guru, akan dibagi perkelompok dengan

siswa yang masih kesulitan mengerjakan soal sehingga timbul pembelajaran kooperatif antar siswa. (Peduli sosial, toleransi )

Konfirmasi Dalam kegiatan konfirmasi :

Siswa diberikan kesempatan untuk bertanya dan siswa yang telah mengerti diberikan kesempatan untuk menjawab pertanyaan siswa yang belum mengerti. (Menghargai prestasi, toleransi)Siswa yang kurang aktif diberikan motivasi oleh guru. (Peduli sosial, toleransi )Siswa diberikan reward berupa tambahan nilai oleh guru, jika mampu membantu temannya memahami materi dan menyelesaikan soal. (Menghargai prestasi)

120

Kegiatan Penutup

Siswa menyimpulkan materi yang telah disajikan. (Kreatif) Menyampaikan review materi minggu depan. (Rasa Ingin tahu) Ketua kelas memimpin berdo’a untuk mengakhiri proses KBM beserta ucapan terima kasih

kepada guru. (Religius dan cinta damai)

40

Pertemuan ke-8Tahapan Kegiatan

Kegiatan Alokasi Waktu (menit)

Kegiatan Awal

Berdoa bersama dipimpin oleh ketua kelas. (Religius) Guru memeriksa kehadiran dan menanyakan keadaan siswa sebagai bentuk perhatian.

(Komunikatif) Motivasi dan apersepsi :

a. Apersepsi Siswa menjawab pertanyaan mendasar dari guru sekitar materi yang akan diajarkan.

(Rasa Ingin Tahu)b. Motivasi Peserta didik menyimak pemberian motivasi oleh guru mengenai pentingnya tujuan

pembelajaran dan materi yang akan diajarkan. (Peduli sosial)

20

Kegiatan Inti

Eksplorasi Siswa menyimak disertai proses tanya jawab tentang materi kerusakan kompresor akibat

electric dari hand out dan dari power point yang ditampilkan. (Rasa Ingin Tahu) Siswa menggali informasi lebih lanjut dari informasi yang baru didapatnya kemudian

dituangkan dalam sebuah catatan. (Mandiri, Rasa Ingin tahu)Elaborasi Siswa menulis informasi yang penting dari materi yang baru diberikan. (Rasa Ingin Tahu) Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok untuk berdiskusi. (Demokratis)Konfirmasi Dalam proses diskusi kelas :

a) Siswa diberikan kesempatan untuk bertanya dan siswa yang telah mengerti diberikan kesempatan untuk menjawab pertanyaan siswa yang belum mengerti. (Menghargai Prestasi)

b) Siswa yang kurang aktif dalam proses diskusi diberikan motivasi oleh guru (Peduli Sosial)Siswa diberikan umpan balik positif dan penguatan oleh guru terhadap keaktifan siswa dalam berdiskusi. (Menghargai Prestasi)

140

Kegiatan Penutup

Siswa menyimpulkan materi yang telah disajikan. (Kreatif) Menyampaikan review materi minggu depan. (Bertanggung jawab, rasa Ingin tahu) Ketua kelas memimpin berdo’a untuk mengakhiri proses KBM beserta ucapan terima kasih

kepada guru. (Religius dan cinta damai)

20

Pertemuan ke-9

Tahapan Kegiata

n

Kegiatan Alokasi Waktu (menit)

Kegiatan Awal

Berdoa bersama dipimpin oleh ketua kelas. (Religius) Guru memeriksa kehadiran dan menanyakan keadaan siswa sebagai bentuk perhatian.

(Komunikatif) Motivasi dan apersepsi :

a. Apersepsi Siswa menjawab pertanyaan mendasar dari guru sekitar materi yang akan diajarkan.

(Rasa Ingin Tahu)b. Motivasi Peserta didik menyimak pemberian motivasi oleh guru mengenai pentingnya tujuan

pembelajaran dan materi yang akan diajarkan. (Peduli sosial)

20

Kegiatan Inti

Eksplorasi Siswa menyimak disertai proses tanya jawab tentang materi mengukur kutub-kutub C, S, R

pada kompresor hermetic dari hand out dan dari power point yang ditampilkan. (Rasa Ingin Tahu)

Siswa menggali informasi lebih lanjut dari informasi yang baru didapatnya kemudian dituangkan dalam sebuah catatan. (Mandiri, Rasa Ingin tahu)

Elaborasi Siswa melaksanakan jobsheet-1 yang diberikan. (Mandiri, Disiplin, Tanggung jawab).Konfirmasi Dalam kegiatan konfirmasi :

Siswa didampingi guru pada saat praktikum. (Komunikatif)Siswa diberikan kesempatan untuk bertanya dan siswa yang telah mengerti diberikan kesempatan untuk menjawab pertanyaan siswa yang belum mengerti. (Menghargai prestasi, toleransi)Siswa yang kurang aktif diberikan motivasi oleh guru. (Peduli sosial, toleransi )Siswa diberikan apresiasi terhadap ketekunan mereka melaksanakan praktek. (Menghargai prestasi)

140

Kegiatan Penutup

Siswa menyimpulkan materi yang telah disajikan. (Kreatif) Menyampaikan review materi minggu depan. (Bertanggung jawab, rasa Ingin tahu) Ketua kelas memimpin berdo’a untuk mengakhiri proses KBM beserta ucapan terima kasih

kepada guru. (Religius dan cinta damai)

20

H. Alat dan Sumber Belajar1. Alat dan bahan

Laptop LCD Projector Trainer sistem refrigerasi Kompresor hermetic 1 phase

2. Sumber Belajar Dossat, Roy J. Principles Of refrigeration . New York : John Wiley and Sons. As’ari, M. A. Handout Mata Pelajaran Kompresor. 2012. Cirebon : Tidak diterbitkan. Compressor Mechanical Failure, powerpoint presentation by Drs. Jaya dan Moh. Aris

As’ari, S.Pd. (dapat di download di http://ptu.smkn1-cirebon.sch.id// atau www.scribd.com )

Compressor Electrical Failure, powerpoint presentation by Drs. Jaya dan Moh. Aris As’ari, S.Pd. (dapat di download di http://ptu.smkn1-cirebon.sch.id// atau www.scribd.com )

Basic_Kompresor wiring, powerpoint presentation by Drs. Jaya dan Moh. Aris As’ari, S.Pd. (dapat di download di http://ptu.smkn1-cirebon.sch.id// atau www.scribd.com )

Jobsheet-1I. Penilaian :

1. Instrumen/Soal :Pertemuan ke-7Essay!

1. Jelaskan yang dimaksud dengan floodback pada kompresor!

2. Sebutkan penyebab floodback beserta pencegahannya!

3. Jelaskan yang dimaksud dengan flooded start pada kompresor!

4. Sebutkan penyebab flooded start beserta pencegahannya!

5. Sebutkan penyebab overheating dan high discharge temperatur pada kompresor!

Kunci jawaban :

No Jawaban Skor

1 Flood back adalah masuknya refrigeran cair ke dalam kompresor pada saat

kompresor sistem sedang berjalan.

10

2 Floodback disebabkan oleh:

1. Condenser kotor dan evaporator tertutup bunga es yang tebal.

2. Kipas kondenser mati

3. Oli terkumpul dan menghambat pengambilan panas oleh refrigeran di

evaporator

Floodback dapat dicegah dengan :

1. Gunakan accumulator sesuai dengan ukuran sistem.

2. Jaga temperatur superheat suction di atas 25°F.

3. Gunakan siklus defrost jika evaporator sudah tertutup unga es yang tebal.

30

3 Flooded start adalah masuknya lumpur campuran oli dan refrigeran yang

mengendap di dalam crankcase ke dalam cylinder kompresor pada saat kompresor

pertama kali start.

10

4 Penyebabnya adalah :

1. Temperatur sekeliling kompresor dibawah 50°F(10°C)

2. Evaporator lebih panas dibandingkan kompresor

3. Sistem sudah lama tidak dijalankan

4. Heater kompresor mati

Untuk menghindari Flooded start, ada beberapa pencegahan :

1. Tempatkan kompresor pada temperatur sekeliling diatas 50°F(10°C)

2. Jaga pengisian refrigeran supaya tidak berlebihan

3. Gunakan heater pada crank case

30

5 Overheating juga bisa disebabkan akibat temperatur discharge terlalu tinggi yang

mengakibatkan oli kehilangan daya lumasnya sehingga terjadi aus pada ring dan

dinding cylinder yang mengakibatkan terjadinya gesekan.

10

Total 100

2. Pedoman Penilaian :b. Skor jawaban yang salah per item = 0

c. Nilai Akhir =

Pertemuan ke-82. Pedoman Penilaian :

Subkomponen PenilaianPenampilan siswa Statistika Penulisan Isi Laporan Ketepatan Waktu

50% 5% 40% 5%

Pertemuan ke-9Soal dan Lembar penilaian tertera pada jobsheet-1!

Mengetahui, Cirebon, 12 Juli 2013Kepala SMK Negeri 1 Cirebon Guru Mata Pelajaran,

Drs. S U T A D I, MM. MOH. ARIS AS’ARI, S.Pd.NIP. 19610921 198803 1 003 NIP. 19840113 201001 1 007