ANALISA PERUBAHAN DIAMETER PIPA KAPILER TERHADAP UNJUK KERJA AC SPLIT 1,5 PK Moh. Ade Purwanto1 , Agus Wibowo², Ahmad Farid³ 1. Mahasiswa, Fakultas Teknik Universitas Pancasakti, Tegal 2, 3 Dosen Fakultas Teknik, Universitas Pancasakti, Tegal
Abstrak Seiring dengan perkembangan teknologi yang terjadi mengakibatkan banyak orang yang memodifikasi komponen AC salah satu diantaranya dengan melakukan perubahan dengan diameter pipa kapiler yang berbeda- beda dan pemanfaatan air kondensat sebagai media pendingin tambahan setelah kondensor. Dari perubahan pipa kapiler tersebut diharapkan mendapatkan performance yang lebih pada rancangan AC dengan media tambahan air kondensat tersebut. Pada penelitian ini metode yang digunakan adalah metode eksperimen yaitu dengan melakukan rancang bangun AC 1,5 PK dengan penambahan media bak air kondensat yang dipasang setelah kondensor. Dengan variasi diameter pipa kapiler A (0,50), B (0,58) dan C (1,08) adalah gabungan dari pipa A dan B. Data yang diperoleh dari percobaan kemudian dibandingkan guna menghasilkan pengaruh terhadap COP. Hasil penelitian diperoleh data koefisien prestasi/COP pada masing-masing perlakuan pipa dapat diketahui bahwa semakin kecil diameter pipa kapiler maka COP semakin meningkat dimana pipa kapiler A dengan kondisi paling tinggi dengan operasional selama penelitian cenderung stabil dengan rata-rata 6,55, pipa kapiler B dengan rata-rata 5,84, dan pipa kapiler C berada pada COP paling rendah dengan rata-rata 5,56. Kata Kunci : Kondensat, AC, COP
PENDAHULUAN Seiring dengan perkembangan teknologi yang terjadi mengakibatkan banyak orang yang memodifikasi komponen AC salah satu diantaranya dengan menambahkan pipa tambahan dengan diameter yang berbeda- beda pada kondensor. Salah satu proses pelepasan kalor yang lain adalah dengan cara menambah luas area perpindahan panas pada kondensor. Oleh karena itu, penulis ingin menganalisis seberapa besar pengaruh luas area perpindahan kalor terhadap debit air kondensat yaitu dengan cara memberikan perubahan pipa kapiler pada kondensor AC Split 1,5 PK yang dipergunakan sebagai alat untuk melepaskan kalor.
Volume 12 No. 1 April 2016
Dilihat dari latar belakang masalah yang telah di uraikan , maka dapat dirumuskan permasalahan yang ada sebagai berikut : 1. Bagaimana pengaruh perubahan diamater pipa kapiler yang berbeda dapat mempengaruhi efek refrigerasi dan kerja kompresi? 2. Seberapa besar pengaruh perubahan pipa kapiler terhadap unjuk kerja/ COP AC Split 1,5PK ? Tujuan dan Manfaat Penelitian a. Mengetahui pengaruh perubahan diamater pipa kapiler terhadap efek refrigerasi dan kerja kompresi. b. Mengetahui seberapa besar pengaruh perubahan diameter pipa kapiler terhadap unjuk kerja / COP AC Split 1,5PK.
43
Manfaat penelitian a. Jadi lebih mengetahui cara perhitungan kinerja AC setelah dilakukan perubahan pada pipa kapiler. b. Dapat mempelajari materi perkuliahan lebih lanjut khususnya Teknik Refrigerasi dan pengkondisian udara. c. Menjadi lebih mengerti tentang kondisi sistem AC yang sebenarnya, sehingga diharapkan mampu meningkatkan fungsi alat yang telah ada dan dapat menciptakan kondisi yang nyaman bagi orang yang berada didalam ruangan tersebut. DASAR TEORI Dampak Refrigerasi Jumlah kalor yang diserap oleh evaporator per satuan massa pada saat terjadi penguapan disebut dampak refrigrasi, pada perancangan ini menggunakan R-22. Besarnya dapat dihitung menggunakan persamaan : qr = h1 h4 dengan :
karena merupakan perbandingan antara dampak refrigerasi dengan kerja spesifik kompresor : COP =
h1 h4 h2 h1
Dengan: COP = prestasi kerja mesin refrigerasi h1 = entalpi masuk kompresor, kJ/kg h2 = entalpi keluar kompresor, kJ/kg h4 = entalpi masuk evaporator, kJ/kg
METODE PENELITIAN Metode Penelitian Pada penelitian ini metode yang digunakan adalah metode eksperimen yaitu dengan melakukan modifikasi pipa kapiler dari yang standar A (0,50) dirubah ke diamater yang lebih besar B (0,58), dan C (1,08) dengan melakukan percobaan-percobaan. Data yang diperoleh dari percobaan kemudian dibandingkan guna mengetahui performance (COP) AC.
h1 = entalpi pada awal proses kompresi, kJ/kg h4 = entalpi pada awal proses penguapan, kJ/kg
Daya spesifik dan daya total kompresor Kerja spesifik adalah kerja yang setara dengan perubahan entalphi selama proses kompresi dan dirumuskan sebagai berikut : w = h1 h2 ................(2-4) dengan : w = kerja spesifik kompresor kJ/kg h1 = entalpi pada awal proses kompresi, kJ/kg h2 = entalpi pada akhir proses kompresi, kJ/kg
Kebutuhan daya total kompresor adalah laju aliran massa kerja spesifik kompresor selama proses kompresi isentropik. COP (Coefficient Of Performance) COP dipergunakan untuk menyatakan perfoma ( unjuk kerja ) dari siklus refrigerasi. Semakin tinggi COP yang dimiliki oleh suatu mesin refrigerasi maka akan semakin baik mesin refrigerasi tersebut. COP tidak mempunyai satuan
44
PEMBAHASAN
Volume 12 No. 1 April 2016
Tabbel 4.7 Nilai Kerja Komppresi Dan Efe fek Reffrigerasi Padaa AC Split 1,5 1 PK dengaan mennggunakan piipa kapiler A (0,50) DATA
h1
1
Perta ma
2
Kedua
3
Ketiga
4
Keemp at
5
Kelima
411.3 4 411.6 3 411.6 3 411.6 3 411.6 3 411.6 3 411.6 3 411,5 9
Keena m Ketuju h
6 7
Rata-rata
h2
h3
h4
443.50
240.52
201.17
443.50
239.23
201.17
443.75
240.52
201.17
444.00
239.23
202.35
443.50
240.52
201.17
443.75
239.23
201.17
443.75
239.23
201.17
443.68
239.78
201.34
Qr h1-h4
W h2-h1
C COP
210,16
32,16
6 6,53
210,46
31,87
6 6,60
210,46
32,12
6 6,55
209,28
32,37
6 6,46
210,46
31,87
6 6,60
210,46
32,12
6 6,55
210,46
32,12
6 6,55
32,09
6 6,55
210.25
Diameter Pipa Kapiler Vs Efek Refrigerasii
215,00
Efek Refrigerasi (kJ/kg)
N o
Deengan selesaiinya melakuukan pengujiian dann pengolahann data pada AC A Split 1,5P PK denngan variasi pipa kapiler yang dipasaang setelah kondenssor maka dipeeroleh data-daata padda kinerja AC Split 1,5 PK yaang kem mudian dianaalisa dengan grafik sebaggai berrikut :
Tabbel 4.8 Nilai Kerja Komppresi Dan Efe fek Reffrigerasi Padaa AC Split 1,5 1 PK dengaan mennggunakan piipa kapiler B (0,58) Qr DATA
h1
h2
h3
1
Pertama
411,336
445,50 0
244,418
214,29
2
Kedua
410,736
445,25 5
245,727
214,29
3
Ketiga
410,736
444,00 0
245,727
214,29
4
Keempat
410,736
443,75 5
244,418
213,08
5
Kelima
410,736
445,50 0
245,727
214,29
6
Keenam
410,736
443,75 5
245,727
214,29
7
Ketujuh
410,736
443,75 5
244,418
214,29
410,822
444,50 0
245,166
214,12
Rata-rata
DATA
h1
h2
h3
Pertama
4 411,34
447,50
244,42 2
217,94
2
Kedua
4 411,34
447,50
245,73 2
217,94
3
Ketiga
4 411,34
447,50
244,42 2
217,94
4
Keempat
4 411,34
447,75
244,42 2
216,72
5
Kelima
4 411,34
447,50
245,73 2
217,94
6
Keenam
4 411,34
447,50
244,42 2
217,94
7
Ketujuh
4 411,34
447,75
245,73 2
216,72
4 411,34
447,57
244,98 2
217,59
Rata-rata
Volume 12 No. 1 April 2016
196,70 195,00
0.50
h2-h1
197,05
34,16
5,77
196,45
34,51
5,69kap piler
196,45
33,26
197,66
33,01
196,45
34,76
196,45
33,01
196,45
33,01
196,70
33,68
Qr
w
h h1-h4
h2-h1
193,40
36,16
193,75
190,00
h1-h4
h4
1
200,00
COP
Tabbel 4.9 Nilai Kerja K Kompreesi Dan Efek Reffrigerasi Padaa AC Split 1,55 PK dengan tanppa menggunaakan pipa kapiiler C (1,08) N No
205,00
185,00
w
h4
0 0.58
1,0 08
Diameter Pipa kapiler
Daari grafik diattas perbandinngan antara piipa A, B maupun m C, efek e refrigerrasi rata a-rata yang p aling tinggi a adalah pada piipa 5,91 kappiler A yaituu 210,25 kJJ/kg sedangkkan 5,99 tereendah pada pipa p kapiler C yaitu 193,,75 5,65kJ//kg. ari tabel 4.7 - 4.9 diatass, maka didappat 5,95Da gra afik hubungann antara wakttu dengan Niilai 5,95 kerrja kompressi dari hasil perhitunggan 5,84 sebbagai berikut : Diameter Pipa P Kapiler Vs Kerja K Kompresi 37,00
C COP
5 5,35
193,40
36,16
5 5,35
193,40
36,16
5 5,35
194,62
36,41
5 5,34
193,40
36,16
5 5,35
193,40
36,16
5 5,35
194,62
36,41
5 5,34
193,75
36,23
5 5,35
Kerja Kompresi (kJ/kg)
N No
210,25
210,00
36,23
36,00 35,00 34,00
33,68
33,00 32,00
32,09
31,00 30,00 50 0.5
0.58 8
1,08 8
Diameter Pipa kapiler
Daari grafik diataas terlihat bahhwa untuk keerja kom mpresi pada AC untuk pipa kapiler C denngan rata-ratta 36,23 kJ//kg, sedangkkan padda pipa kapiller B dengan rata-rata 33,,68
4 45
kJ/kkg dan pada pipa kapilerr A cenderunng stabbil dengan ratta-rata 32,09kkJ/kg.
rataa-rata 5,84 dan kapiler C (1,08) rata-raata 5,335.
Darri tabel diaatas, maka didapat d graffik hubbungan antarra diameter pipa dengaan koeefisien prestassi ( COP ) dari d system AC A Spliit 1,5 PK dengan d variassi pipa kapiller sebaagai berikut :
ESIMPULAN N KE Daari hasil penguujian alat, penngambilan daata, dann pembahasann dalam peneelitian ini, maaka dappat diambil keesimpulan baahwa : 1. Semakin beesar diameter pipa kapiiler maka efek reefrigerasi mennurun dan keerja kompresi meeningkat. 2. Semakin beesar diameter pipa kapiiler maka COP semakin menuurun.
Diameter Pip pa Kapiler Vs Ratta-rata COP
7,,00 Coefisien Of Performance (COP)
6,,55
5,84 4
6,,00
5,35
5,,00 4,,00 3,,00 2,,00 1,,00 0,,00 0.50
0.58
1,08
Diaameter Pipa kaapiler
Darri grafik diattas dapat diliihat perbedaaan yanng jelas bahw wa koefisien prestasi padda massing-masing perlakuan p pippa kapiler A, B dann C cenderung g stabil. Disam mping itu dappat dikeetahui bahwaa penggunaann pipakapiler A (0,550) COP leebih tinggi dibandingkaan denngan lainnya (Kapiler B dan d C), dengaan nilaai COP makssimal dapat mencapai m 6,555, 5,844 dan 5,35 dari d masing-m masing kapiller A, B dan C. Jadii dapat dikettahui bahwa diameter pippa kapplier berpeng garuh terhadap koefisieen presstasi, dimana dapat dikketahui bahw wa sem makin kecil diameter d pipaa kapiler makka COP semakin n meningkaat. Hal i ini dikaarenakan sem makin kecil diameter pippa kappiler maka keecepatan fluida dalam pippa kappiler akan semakin ceepat, tekanaan rendah fluida h, tingkat pengkabutaan sem makin besar, suhu evapoorator menjaadi lebiih rendah, seehingga presttasi kerja padda messin pending gin meningkkat. Hal ini i dibuuktikan dengan diameter kapiler k A(0,50) rataa-rata COP 6,55, 6 pipa kaapiler B (0,58)
46
DA AFTAR PUSTAKA Arii Fakih Laksono, L 20014 “Analiisis Pengaruhh Variasi Diameter D Piipa Kapiler Terhadap T Presstasi Kerja Paada Mesin Refrigerator R Berbasis LP PG Sebagai Refrigeran” Universitas Jember Ariif Hidayatulllah. 2011. Pemeliharaaan /Servis Siistem AC (Air Conditioneer) Pada Keendaraan. Yogyakarta: Y P PT. Citra Aji Parama. Booby
Himawaan Putra Prasetya., P A Ary Bachtiar Krishna Putrra. 2013. Stuudi Eksperimen Varriasi Laaju Pendinginnan Kondenssor Pada Messin Pendinginn Difusi Absoorpsi R22-DM MF
Fakkultas Teknikk Mesin. 20133. Modul Teknnik Pendinginn. Tegal: Faakultas Teknnik Mesin. Unniversitas Panncasakti. Haandoko,J., 2007” M Merawat d dan Memperbbaiki AC”, Kawan K Pustakka, Jakarta Maatheus M. Dw winanto, Harri Rarindo, dan d Verdy A, A 2012 “Pengaruh Variasi Dimensi Pipa Kapileer Dan Masssa Refrigeraan Terhadapp Temperaatur Evaporasi Dan Koeefisien Presttasi Mesin Reefrigerasi Evaaporator Gandda” Semnas SAINTEK S Kuupang.
Volume 12 No. N 1 April 20 016
Pengeluaran Kalor Kondensor High Stage Sistem Refrigerasi Cascade Menggunakan Refrigeran MC22 dan R404A dengan Heat Exchanger Tipe Concentric Tube. Risza Helmi, “Perbandingan COP Pada Refrigerator Dengan Refrigeran CFC R12 Dan HC R134a Untuk Panjang Pipa Kapiler Yang Berbeda” Univeritas Gunadharma, Jakarta
Udara. Alih bahasa Supratman Hara. Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga. Sudjito,Baedowie,S., and Sugeng ,A.,Diklat Termodinamika Dasar, http://www.mesin.brawijaya.ac.id / diklat ajar / data/02 f bab5 termo.pdf,juli 2008. Sunyoto. 2010. Teknik Mesin Industri. Jakarta: Kementrian Pendidikan Nasional.
SNI 03-6390 – 2000, konversi energi sistem tata udara pada bangunan gedung Stoecker, Wilbert F., Jerold W. J., 1996. Refrigerasi Dan Pengkondisian
Volume 12 No. 1 April 2016
47
