HANIF BADARUS SAMSI (2108100091) DOSEN PEMBIMBING ARY BACHTIAR K.P, ST, MT, PhD
Contoh aplikasi di bidang pengobatan biomedis yang membutuhkan temperatur -20°C untuk penyimpanan sampel
Faktor seleksi dari segi temperatur evaporasi dan penghematan daya
Sistem refrigerasi Cascade yang lebih berpeluang didasari hasil penelitian terdahulu
CFC mengandung ODP dan GWP tinggi
Pencarian refrigeran alternatif sebagai pengganti R-22
Refrigeran hidrokarbon Musicool 22 lebih berpeluang didasari hasil penelitihan terdahulu
Ide menggabungkan keduanya dengan melakukan eksperimen untuk mengetahui unjuk kerja dari sistem refrigerasi cascade menggunakan refrigeran musicool 22
Mengetahui karakteristik sistem refrigerasi cascade dengan refrigeran musicool 22 sebagai fluida kerja Mengetahui dan menganalisa pengaruh variasi beban pendinginan terhadap kinerja sistem refrigerasi cascade
Mendapatkan output temperatur evaporasi yang berkisar -20 sampai -30°C
KOMPRESOR
MENGKOMPRESI UAP REFRIJERAN
Daya Kompresor HS Daya Kompresor LS
(h6 h5 ) W high m (h h ) W Low m 2
MEMBUANG PANAS DARI REFRIJERAN KE UDARA LUAR
(h6 h7 ) Qcond m
KONDENSOR Kapasitas Pelepasan Kalor
1
KATUP EKSPANSI
MENURUNKAN TEKANAN
Pipa Kapiler
High Stage Low Stage
TXV
EVAPORATOR MENYERAP PANAS DARI DALAM RUANGAN KE REFRIJERAN
Q e m (h1 h4 )
Kapasitas Refrigerasi
Mencari unjuk kerja sistem pendingin
e e Q Q COP high W low Wtotal W
Subtitusi nilai Qe dan Wtotal :
low(h1 h4 ) m COP high(h6 h5 ) m low(h2 h1 ) m
C Q HRR QE
m m
(hCi hCo) .ref ( hEo hEi )
. ref
Prajitno tahun 2005
Pada kajiannya, Prajitno membandingkan karakteristik refrijeran sintetik dengan refrijeran hidrokarbon dengan merek dagang musicool, dari pertamina
1. Memperoleh penghematan energi listrik 10 persen sampai dengan 30 persen. 2. Musicool mempunyai sifat flammable. 3. Penggantian refrijeran tidak perlu penggantian komponen dan minyak pelumas juga cukup dengan mineral oil seperti pada refrijeran sintetik. 4. Panas laten musicool lebih tinggi dibanding dengan R-12, sehingga absorsi panas pada evaporator lebih besar untuk setiap beban refrigerasi. 5. Jumlah massa pengisian refrijeran musicool lebih kecil dibandingkan dengan R-12, yaitu hanya memerlukan 1/3 dari pengisian R-12.
A. D. Parekh and P. R. Tailor, Thermodynamic Analysis of R507A-R23 Cascade Refrigeration System
Hubungan Persamaan
COPcarnot
QE WC
QE TE COPcarnot QC QE TC TE
Tzong-Shing Lee tahun 2006, Thermodynamic analysis of optimal condensing temperature of cascade-condenser in CO2/NH3 cascade refrigeration systems
Hubungan Persamaan
COPcarnot
TE TC TE
START
IDENTIFIKASI MASALAH
PERUMUSAN MASALAH
STUDY LITERATUR
IDENTIFIKASI MASALAH PERUMUSAN MASALAH STUDY LITERATUR
PERANCANGAN PERALATAN
PERANCANGAN PERALATAN PENGAMBILAN DATA
PENGOLAHAN DATA
ANALISA DATA
KESIMPULAN DAN SARAN
END
PENGAMBILAN DAN PENGOLAHAN DATA ANALISA DATA KESIMPULAN DAN SARAN
Alat-alat ukur yang digunakan : 1. Pressure gauge 2. Thermocouple 3. Thermometer digital 4. Anemometer 5. Voltmeter 6. Amperemeter
Variasi beban pendingin : Heater dengan daya 0, 140, 270, 410 Watt
Pengukuran yang dilakukan di setiap titik antara lain : • Titik 1, 2, 3, 4 dilakukan pengukuran temperatur dan tekanan refrigeran di LS • Titik 5, 6, 7, 8 dilakukan pengukuran temperatur dan tekanan refrigeran di HS • Titik 10 dan 11 dilakukan pengukuran tegangan, dan arus listrik • Titik 9 dilakukan pengukuran temperatur dan kecepatan udara.
Pengujian dilakukan dengan sistem refrigerasi cascade
Variasi beban pendinginan dengan daya 0, 140, 270, dan 410 Watt
Pengambilan data dilakukan ketika kondisi sudah steady state
Refrigeran yang digunakan musicool 22 di HS dan R404a di LS
Running dilakukan sampai steady state di HS kemudian di LS
Data berupa tekanan, temperatur, kecepatan udara, arus, dan tegangan tiap stage.
1.
Data pengukuran berupa (P dan T di HS maupun LS, T in dan out udara, V, I, Luas ducting)
2.
Konversi tekanan (KPa) .
3.
Perhitungan pada sisi udara : mencari properti udara, menghitung laju aliran massa, menghitung panas yang diserap udara
4.
Perhitungan pada sisi refrigeran : mencari properti refrigeran (software coolpack), menghitung laju aliran massa refrigeran HS dan LS, kapasitas refrigerasi, daya kompresor HS dan LS, Q kondensor HS dan LS, COP total, HRR HS dan LS
20 menit untuk Tevap turun Wkomp naik discharge naik T kond naik Sedangkan Tevap turun pengaruh ke suction
Beban naik m ref banyak menyerap kalor Tevap naik
Beban naik m ref banyak T naikdensitas kental kerja berat
Beban naik m ref banyak T kond naik Tevap naik mref HS bnayakkerja berat
Beban naik m ref banyak menyerap kalor Q evap naik
Beban naik m ref banyak menyerap kalor Q evap naik
Beban naik secara langsung Qevap LS naik
Beban naik secara tidak langsung kontak Qevap HSkonstan tapi aktual turun.
1. 2.
3.
4. 5.
6.
7.
Waktu steady untuk sistem HS maupun LS kurang lebih 40 menit. Dengan kondisi pengujian temperatur ruang 29°C. Temperatur evaporator LS semakin besar dengan bertmbahnya beban pendinginan, dan untuk nlai tertinggi terdapat pada heater 0 watt dengan nilai maksimum sebesar -21,3 °C Q evaporator LS semakin besar dengan bertambahnya beban pendingin, dan untuk nilai tertnggi terdapat pada beban 410 watt dengan nilai 1,475 kJ/s. mref LS semakin banyak seiring dengan bertambahnya beban pendinginan, dan untuk nilai maksimum pada beban 410 watt dengan nilai 0,01 kg/s Daya yang dibutuhkan kompresor baik di HS maupun LS cenderung naik seiring dengan bertambahnya beban pendinginan bertambah pula mass flow rate yang mengalir sehingga kerja kompresor semakin berat. COP semakin naik seiring bertambahnya beban pendingin, dan nilai maksimu terdapat pada beban 410 watt dengan nilai 0,603 menunjukan kinerja lebih baik apabila beban semakin bertambah. HRR cenderung bernilai konstan pada sistem HS tetapi terjadi penurunan yang signifikan pada sistem LS akibat interaksi langsung beban pendingin terhadap evaporator LS. Semakin bertambah beban pendingin maka HRR semakin turun. nilai tertinggi pada beban 0 watt dengan nilai 1,05 untuk HS dan 1,37 untuk LS.
TERIMA KASIH MOHON SARAN DEMI KESEMPURNAAN TUGAS AKHIR
