PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH DENGAN MENGGUNAKAN SATU DAN DUA KIPAS PENDINGIN KONDENSOR
SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin
Oleh : SIGIT JALU PRAKOSA NIM : 125214081
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2016 i
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
CHARACTERISTICS OF MORTUARY REFRIGERATOR USING ONE AND TWO CONDENSER COOLING FAN
FINAL PROJECT
As partial Fullfillment of The Requirement to Obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering
By SIGIT JALU PRAKOSA Student Number : 125214081
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2016 ii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH DENGAN MENGGUNAKAN SATU DAN DUA KIPAS PENDINGIN KONDENSOR
Disusun Oleh :
SIGIT JALU PRAKOSA NIM : 125214081
Telah disetujui oleh Dosen Pembimbing Skripsi
Ir. Petrus Kanisius Purwadi, MT. iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH DENGAN MENGGUNAKAN SATU DAN DUA KIPAS PENDINGIN KONDENSOR Dipersiapkan dan disusun oleh: NAMA : SIGIT JALU PRAKOSA NIM : 125214081
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal 26 Agustus 2016
Susunan Dewan Penguji Nama Lengkap
Tanda Tangan
Ketua
: Doddy Purwadianto, S.T, M.T
……………………
Sekretaris
: RB Dwiseno Wihadi, S.T, M.Si
……………………
Anggota
: Ir. PK. Purwadi, M.T
……………………
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Yogyakarta, 26 Agustus 2016 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Dekan
Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D. iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PERYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, 26 Agustus 2016
Sigit Jalu Prakosa
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Yogyakarta: Nama
: Sigit Jalu Prakosa
NIM
: 125214081
Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Karya ilmiah yang berjudul: Karakteristik Mesin Pendingin Jenasah Dengan Menggunakan Satu dan Dua Kipas Pendingin Kondensor Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau di media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, 26 Agustus 2016 Yang menyatakan
Sigit Jalu Prakosa
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRAK Mesin pendingin saat ini semakin banyak dimanfaatkan sesuai dengan kemajuan teknologi. Penggunaan umumnya salah satunya adalah pengkondisian jenasah yang dibutuhkan oleh masyarakat Bali dan dalam dunia medis. Tujuan dari penelitian mengenai karakteristik mesin pendingin jenasah ini adalah: (a) membuat mesin pendingin untuk mengkondisikan jenasah (b) mengetahui karakteristik mesin pendingin jenasah: (1) COP (Coefficient Of Performance) mesin pendingin jenasah (Aktual/Ideal) (2) efisiensi mesin pendingin jenasah. Mesin yang diteliti adalah mesin pendingin jenasah yang bekerja dengan siklus kompresi uap. Komponen utama siklus kompresi uap meliputi: kompresor, kondensor, evaporator dan pipa kapiler. Refrigeran yang dipakai adalah R-134a. Daya kompresor sebesar 1/5 hp, ukuran komponen utama yang lain menyesuaikan dengan besar daya kompresor. Variasi penelitian adalah (a) tanpa beban pendinginan dengan tambahan satu dan dua kipas (b) dengan beban pendinginan 20 kg air sebagai pengganti jenasah, dengan tambahan satu dan dua kipas. Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Hasil penelitian menunjukkan (a) mesin pendingin jenasah dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan. (b) karakteristik mesin pendingin jenasah (1) untuk tanpa beban, satu kipas: nilai COPAktual rata-ratanya sebesar 2,33, untuk dua kipas nilai COPAktual rata-ratanya sebesar 2,60. Untuk dengan beban, satu kipas: nilai COPAktual rata-ratanya sebesar 2,44, untuk 2 kipas nilai COPAktual rataratanya sebesar 2,58. (2) untuk tanpa beban, satu kipas: nilai efisiensi rata-ratanya sebesar 70 %, dua kipas nilai efisiensi rata-ratanya sebesar 75 %. Untuk dengan beban, satu kipas: nilai efisiensi rata-ratanya sebesar 74 %, dua kipas nilai efisiensi rata-ratanya sebesar 76 %.
Kata kunci: Mesin pendingin jenasah, nilai COPAktual, siklus kompresi uap
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT Cooling machine is now increasingly utilized in accordance with technological advances. Use of generally one of which is the conditioning of bodies needed by the people of Bali and in the medical world. The purpose of the research on the characteristics of the engine cooling bodies are: (a) make the mortuary refrigerator (b) determine the characteristics of mortuary refrigerator: (1) COP (Coefficient Of Performance) mortuary refrigerator (Actual / Ideal) (2) efficiency mortuary refrigerator. Engineering studied are mortuary refrigerator working with the vapor compression cycle. The main component of the vapor compression cycle include: compressor, condenser, evaporator and capillary tube. The refrigerant used is R134a. Amounting to 1/5 hp compressor power, the size of the other major components that adjust with great power the compressor. Variations of research is (a) without the cooling load in addition to one and two fans (b) with the cooling load of 20 kg of water in addition to one and two fans. The study was conducted at the Laboratory of Mechanical Engineering Sanata Dharma University in Yogyakarta. The results showed (a) mortuary refrigerator can work well as expected. (B) the characteristics of mortuary refrigerator (1) for no-load, one fan: COPAktual the average value of 2.33, for two fans COPAktual the average value of 2.60. To load, one fan: COPAktual the average value of 2.44, for the second fan COPAktual the average value of 2.58. (2) for the no-load, one fan: the value of the average efficiency of 70 %, the two fans value the average efficiency of 75 %. To load, the fan: the value of the average efficiency of 74 %, the two fans value the average efficiency of 76 %.
Keywords: Mortuary refrigerator, COPAktual value, vapor compression cycle
viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusunan Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar. Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib untuk mendapatkan gelar sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penelitian dan penyusunan Skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi dan Dosen Pembimbing Akademik. 3. Seluruh pengajar dan staf Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan berbagai ilmu pengetahuan yang sangat membantu dalam penyusunan skripsi ini. 4. Kedua orang tua, Yustinus Yono dan Yumariah, A.Ma yang telah memberi motivasi dan dukungan kepada penulis, baik secara materi maupun spiritual
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
kepada penulis selama belajar di Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma. 5. Kedua kakak, Natalia Puspitarini.S.Sn dan Setia Wahyu Wijayanti, A.Md yang telah memberikan semangat dan motivasi kepada penulis. 6. Karel Goivanni dan Daniel Hutahaean selaku teman satu team pembuatan alat. 7. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Mesin dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu, yang telah memberikan dukungan dan bantuan dalam wujud apapun selama penyusunan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki. Untuk itu, penulis mengharapkan masukan, kritik dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terima Kasih Yogyakarta, 26 Agustus 2016
Penulis
x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DARTAR ISI HALAMAN JUDUL ………………………………………………………
i
TITLE PAGE ……………………………………………………………....
ii
HALAMAN PERSETUJUAN …………………………………………….
iii
HALAMAN PENGESAHAN ……………………………………………..
iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA …………………….
v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS………………………..
vi
ABSTRAK…………………………………………………………………
vii
ABSTRACT ………………………………………………………………...
viii
KATA PENGANTAR …………………………………………………….
ix
DAFTAR ISI ………………………………………………………………
xi
DAFTAR TABEL …………………………………………………………
xiii
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………...
xiv
BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………
1
1.1
Latar Belakang ………………………………………………..
1
1.2
Rumusan Masalah …………………………………………..... 2
1.3
Tujuan Penelitian ……………………………………………..
2
1.4
Batasan - batasan Masalah ……………………………………
3
1.5
Manfaat Penelitian ……………………………………………
4
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ………………….
5
2.1
Dasar Teori …………………………………………………… 5
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.1.1 Mesin Pendingin Jenasah ……………………………..... 5 2.1.2 Refrigerant………………………………………………
6
2.1.3 Siklus Kompresi Uap …………………………………...
7
2.1.4 Komponen Utama Alat …………………………………
10
2.1.5 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin ……………
15
Tinjauan Pustaka ……………………………………………..
17
BAB III METODOLOGI PENELITIAN DAN PEMBUATAN ALAT…..
21
Persiapan pembuatan mesin pendingin jenasah……………....
21
3.1.1 Komponen utama mesin pendingin jenasah…………….
21
2.2
3.1
3.1.2 Alat-alat ………………………………………………… 24 3.1.3 Bahan …………………………………………………...
27
3.1.4 Peralatan pendukung pembuatan mesin………………… 30
3.2
3.1.5 Langkah-langkah pembuatan mesin pendingin jenasah...
31
Obyek Penelitian ……………………………………………..
35
3.2.1 Alur Penelitian ………………………………………….
36
3.2.2 Skematik Alat Uji ……………………………………....
37
3.2.3 Alat Bantu Penelitian …………………………………...
38
3.2.4 Variasi Penelitian …………………………………….....
41
3.2.5 Cara Pengambilan Data ………………………………… 42 3.2.6 Cara Pengolahan Data ………………………………….. 43 3.2.7 Kesimpulan ……………………………………………..
44
BAB IV HASIL PENGUJIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN
45
xii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4.1
Hasil Penelitian………………………………………………..
45
4.2
Perhitungan…………………………………………………....
52
4.3
Pembahasan…………………………………………………… 73
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………...
82
5.1
Kesimpulan …………………………………………………...
82
5.2
Saran …………………………………………………….........
83
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………...
84
LAMPIRAN
xiii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1
Data Penelitian Tanpa Beban Tanpa Kipas Pendingin ……… 46
Tabel 4.2
Data penelitian Tanpa Beban Satu kipas Pendingin ………… 47
Tabel 4.3
Data Penelitian Tanpa Beban Dua Kipas Pendingin ………
Tabel 4.4
Data Penelitian Dengan Beban Tanpa Kipas Pendingin …….. 49
Tabel 4.5
Data Penelitian Dengan Beban Satu Kipas Pendingin ……… 50
Tabel 4.6
Data Penelitian Dengan Beban Dua Kipas Pendingin ………. 51
Tabel 4.7
Nilai Entalpi Tanpa Beban ………………………………….. 53
Tabel 4.8
Nilai Entalpi Dengan Beban ………………………………..
54
Tabel 4.9
Win Kompresor Tanpa Beban ………………………………
55
Tabel 4.10
Win Kompresor Dengan Beban ……………………………... 56
Tabel 4.11
Qout Kondensor Tanpa Beban ………………………………. 58
Tabel 4.12
Qout Kondensor Dengan Beban ……………………………
59
Tabel 4,13
Qin Evaporator Tanpa Beban ………………………………
61
Tabel 4.14
Qin Evaporator Dengan Beban ……………………………… 62
Tabel 4.15
COPAktual Tanpa Beban ……………………………………
Tabel 4.16
COPAktual Dengan Beban ……………………………………. 65
xiv
48
64
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 4.17
COPIdeal Tanpa Beban ……………………………………..... 67
Tabel 4.18
COPIdeal Dengan Beban ……………………………………... 68
Tabel 4.19
Efisiensi Tanpa Beban ……………………………………… 70
Tabel 4.20
Efisiensi Dengan beban …………………………………….. 71
xv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Refrigerant………………………………………………...
Gambar 2.2
Skematik Siklus Kompresi Uap …………………………... 7
Gambar 2.3
P-h Diagram………………………………………………. 8
Gambar 2.4
T-s Diagram……………………………………………….
Gambar 2.5
Kompresor Jenis Terbuka…………………………………. 11
Gambar 2.6
Kompresor Jenis Hermetic………………………………… 12
Gambar 2.7
Kompresor Jenis Semi Hermetic………………………….. 12
Gambar 2.8
Kondensor ………………………………………………... 13
Gambar 2.9
Evaporator ………………………………………………... 13
Gambar 2.10
Pipa kapiler ……………………………………………….
Gambar 2.11
Filter ……………………………………………………… 14
Gambar 3.1
Kompresor………………………………………………...
Gambar 3.2
Kondensor………………………………………………… 22
Gambar 3.3
Filter………………………………………………………. 22
Gambar 3.4
Pipa Kapiler……………………………………………….. 23
Gambar 3.5
Evaporator ………………………………………………... 23
xvi
7
8
14
21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.6
Refrigerant ………………………………………………..
24
Gambar 3.7
Pemotong Pipa ……………………………………………
24
Gambar 3.8
Pembengkok Pipa ………………………………………… 25
Gambar 3.9
Pompa Vakum ……………………………………………. 25
Gambar 3.10
Pipa PVC …………………………………………………. 27
Gambar 3.11
Sterofoam ………………………………………………… 28
Gambar 3.12
Kipas ……………………………………………………...
Gambar 3.13
Pipa Tembaga …………………………………………….. 29
Gambar 3.14
Pressure Gauge …………………………………………… 30
Gambar 3.15
Thermocouple dan APPA ………………………………… 30
Gambar 3.16
Rangka Mesin dan Ruangan Peti …………………………. 32
Gambar 3.17
Pemasangan Sterofoam …………………………………... 33
Gambar 3.18
Pengelasan Pipa …………………………………………... 33
Gambar 3.19
Pemvakuman dan Pengisian Refrigerant …………………. 34
Gambar 3.20
Objek Penelitian ………………………………………….. 35
Gambar 3.21
Diagram Alir untuk Penelitian ……………………………. 36
Gambar 3.22
Skematik Mesin Pendingin Jenasah ………………………. 37
Gambar 3.23
Thermocouple dan APPK ………………………………… 38
xvii
29
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.24
Pressure gauge ……………………………………………. 39
Gambar 3.25
P-h Diagram ……………………………………………… 39
Gambar 3.26
Stopwatch ………………………………………………… 40
Gambar 3.27
Botol Air mineral …………………………………………. 40
Gambar 3.28
P-h Diagram ……………………………………………… 44
Gambar 4.1
Perbandingan Win Tanpa Beban ………………………….. 57
Gambar 4.2
Perbandingan Win Dengan Beban ………………………… 57
Gambar 4.3
Perbandingan Qout Tanpa Beban ………………………….
Gambar 4.4
Perbandingan Qout Dengan Beban ………………………... 60
Gambar 4.5
Perbandingan Qin Tanpa Beban …………………………... 63
Gambar 4.6
Perbandingan Qin Dengan Beban …………………………. 63
Gambar 4.7
Perbandingan COPAktual Tanpa Beban ……………………. 66
Gambar 4.8
Perbandingan COPAktual Dengan Beban ………………….. 66
Gambar 4.9
Perbandingan COPIdeal Tanpa Beban ……………………... 69
Gambar 4.10
Perbandingan COPIdeal Dengan Beban …………………… 69
Gambar 4.11
Perbandingan Efisiensi Tanpa Beban …………………….. 72
Gambar 4.12
Perbandingan Efisiensi Dengan Beban …………………… 72
xviii
60
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teknologi pendingin pada saat ini sangat mempengaruhi kehidupan dunia modern, tidak hanya terbatas untuk peningkatan kualitas dan kenyamanan hidup, namun juga sudah menyentuh hal-hal penunjang kehidupan manusia, terkait dengan proses pengawetan. Mesin pendingin saat ini semakin banyak dimanfaatkan sesuai dengan kemajuan teknologi. Penggunaan yang umum adalah untuk mengawetkan makanan, meliputi sayuran, ikan-ikan, daging dan berbagai minuman. Kegunaan lainnya adalah untuk penyejuk ruangan dan untuk mengawetkan jenasah atau mayat dirumah sakit. Penggunaan mesin pendingin jenasah sangat besar peranannya. Dalam dunia medis, mesin pendingin selain membekukan atau mengawetkan darah, serum dan obat-obatan juga untuk mendinginkan jenasah. Mesin pendingin untuk mengkondisikan jenasah digunakan karena, jenasah orang tidak tahan lama dan mudah membusuk jika ditempatkan di udara terbuka dan pada suhu kamar biasa. Penyebab kerusakan mayat diantaranya adalah aktifnya mikroorganisme dan bakteri yang ada dalam tubuh manusia. Pada suhu ruangan mikroorganisme dan bakteri dapat berkembang biak dengan cepat, bakteri dapat dipasifkan atau tidak hidup dengan syarat suhu ruangan dibawah 12 oC (Bates JR. 1997). Untuk itu diperlukan mesin pendingin jenasah yang dapat mendukung proses tersebut.
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2
Dalam masyarakat di Bali, untuk melakukan ritual pemakaman (Ngaben), biaya yang dikeluarkan sangat mahal. Waktu yang di butuhkan bisa bermingguminggu untuk dapat mengumpulkan uang. Akan tetapi selama pengumpulan uang, jenasah keluarga jika tidak dikondisikan proses pembusukannya akan berjalan dengan cepat. Untuk itu, masyarakat Bali menggunakan mesin pendingin untuk mengawetkan jenasah keluarganya sampai dananya mencukupi untuk melakukan ritual pemakaman. Berdasarkan latar belakang diatas, penulis tertarik untuk merancang dan membuat mesin pendingin yang dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah yang di ganti media ujinya menjadi air. Penggunaan air sebagai media pembebanan sebagai solusi yang wajar bila melihat komposisi tubuh manusia sekitar 60-70 % adalah air. Untuk itu pada penelitian ini menggunakan 20 kg air sebagai pembebanannya, sekaligus untuk melihat bagaimana karakteristik mesin pendingin pengkondisi jenasah tersebut.
1.2
Rumusan Masalah Permasalahan yang akan dibahas adalah diperlukan suatu mesin untuk dapat
mengkondisikan jenasah agar jenasah tidak segera membusuk dalam waktu yang lama. Dipasaran masih sulit ditemukan mesin khusus yang dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah. Untuk itu, perlu dicoba untuk merancang dan membuat suatu alat sederhana mesin pendingin jenasah dengan menggunakan satu dan dua kipas pendingin kondensor sebagai tambahannya, agar permasalahan di atas dapat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3
dipecahkan. Jika sudah dibuat, bagaimana karakteristik dari mesin pendingin jenasah tersebut ?
1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1. Membuat mesin pengkondisian jenasah. 2. Mengetahui karakteristik mesin pengkondisian jenasah: a. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigerant (Qin). b. Kalor yang dikeluarkan condenser persatuan massa refrigerant (Qout). c. Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigerant (Win). d. COP (Coefficient Of Performance) aktual. e. COP (Coefficient Of Performance) ideal. f. Efisiensi Kalor.
1.4
Batasan-batasan Masalah Batasan – batasan yang dipergunakan di dalam pembuatan mesin
pengkondisian jenasah adalah: a. Mesin bekerja dengan siklus kompresi uap. b. Komponen utama siklus kompresi uap meliputi, kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4
c. Daya kompresor sebesar 1/5 HP, komponen utama yang lain menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor, dan mempergunakan komponen standar yang ada dipasaran. d. Kapasitas mesin hanya dipergunakan untuk 1 jenasah orang dewasa. Diasumsikan dengan menggunakan 20 liter air yang dimasukan ke dalam botol air mineral ukuran 1500 ml. e. Diameter pipa kapiler sebesar 0,028 inci, terbuat dari bahan tembaga, dengan panjang 150 cm. f. Jenis evaporator adalah pipa bersirip, terbuat dari bahan aluminium. g. Diasumsikan proses kompresi pada kompresor berlangsung secara isentropic adiabatic. h. Mesin ini menggunakan tambahan berupa satu dan dua kipas untuk mendinginkan kondensor. 1.5
Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah:
a. Hasil penelitian dapat dipergunakan untuk menambah koleksi ilmu pengetahuam tentang mesin pengkondisian jenasah yang dapat ditempatkan diperpustakaan. b. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi para peneliti yang tertarik pada mesin pengkondisian jenasah. c. Mesin hasil penelitian dapat dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah untuk masyarakat di Bali. d. Mesin hasil penelitian dapat membantu dalam dunia medis.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Teori 2.1.1 Mesin Pendingin Jenasah Mesin pendingin jenasah adalah mesin pendingin yang memiliki fungsi mengkondisikan jenasah manusia dalam jangka waktu yang cukup lama. Mesin pendingin jenasah ini menggunakan tambahan satu dan dua buah kipas pendingin kondensor sebagai variasi penelitiannya. Bagian atas peti terbuat dari kaca transparan yang berguna agar jenasah yang dikondisikan dapat terlihat dari luar. Siklus yang digunakan pada mesin pendingin jenasah adalah siklus kompresi uap, dan menggunakan fluida kerja refrigerant. Penggunaan refrigerant pada siklus kompresi uap sebagai fluida kerja yang mengalami proses kompresi, kondensasi, ekspansi dan evaporasi. Siklus kompresi uap diawali ketika kompresor dihidupkan. Dengan bekerjanya kompresor, suhu dan tekanan refrigerant akan naik. Refrigerant kemudian akan mengalir menuju kondensor untuk melepaskan kalor ke lingkungan sekitar kondensor. Kalor dari kondensor dapat mengalir ke lingkungan di sekitar karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu lingkungan. Setelah mengalami perubahan fase dari gas menjadi cair, refrigerant keluar dari kondensor. Refrigerant kemudian mengalir menuju pipa kapiler dengan melewati filter terlebih dahulu untuk mengalami proses penyaringan kotoran. Di pipa kapiler refrigerant mengalami proses penurunan tekanan dan suhu akibat adanya gesekan yang disebabkan oleh diameter pipa kapiler yang sangat kecil. Proses di pipa kapiler
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6
berlangsung pada entalpi yang tetap. Fase refrigerant berubah dari fase cair ke fase campuran yaitu fase cair dan gas. Dari pipa kapiler refrigerant mengalir ke evaporator, Didalam evaporator refrigerant mengalami perubahan fase dari fase campuran (cair + gas) menjadi gas semuanya. Proses perubahan fase pada evaporator dapat terjadi karena adanya kalor yang mengalir dari lingkungan sekitar evaporator ke dalam evaporator. Kalor dapat mengalir karena suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu kerja evaporator. Keluar dari evaporator refrigerant dihisap kembali ke kompresor dan siklus kompresi berlangsung kembali seperti semula. 2.1.2 Refrigerant Refrigerant adalah fluida kerja yang dipergunakan di dalam mesin pendingin jenasah yang berfungsi untuk mengambil kalor dari evaporator dan membuangnya ke kondensor. Sifat aman yang dimiliki refrigerant merupakan syarat utama yang harus diperhatikan yaitu: tidak mudah terbakar, tidak beracun baik dalam keadaan murni maupun setelah bercampur dengan air. Tidak bereaksi dengan material dari komponen-komponen pendukungnya, dan tidak berkontaminasi dengan bahan makanan maupun produk yang disimpan jika terjadi kebocoran. Refrigerant yang dipakai dalam mesin pendingin jenasah adalah refrigerant R-134a. Refrigerant ini dilambangkan R-134a. pada tekanan 101,3 kPa mempunyai titik didih – 26,2 °C dan memiliki titik beku – 96,6 C. Refrigerant ini memiliki kelebihan tidak mudah terbakar, tidak merusak ozon, memiliki kestabilan yang tinggi, dan ramah lingkungan. Kelemahan R-134a harga belinya relatif mahal. Pada saat ini refrigerant ini banyak dipergunakan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7
Gambar 2.1: Refrigerant 2.1.3 Siklus Kompresi Uap Salah satu penerapan yang banyak digunakan dari termodinamika adalah refrijerasi (refrigeration) yang berfungsi untuk memindahkan kalor dari tempat bersuhu rendah ke tempat yang bersuhu tinggi. Pada mesin ini siklus refrijerasi yang digunakan adalah siklus kompresi uap. Sikuls ini digunakan karena pemakaiannya yang sangat luas dan fluida kerjanya bermacam-macam (misalnya: amonia, R12, R22, R502, R134a, dll). Pada siklus kompresi uap umumnya menggunakan refrigerant R134a sebagai fluida kerja karena lebih ramah lingkungan. Siklus kompresi uap memiliki 4 komponen utama, yaitu: evaporator, kompresor, kondensor dan pipa kapiler serta peralatan tambahan yaitu filter.
Gambar 2.2 : Skematik Siklus Kompresi Uap
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8
Pada siklus kompresi uap refrigerant bertekanan rendah akan dikompresikan kompresor sehingga menjadi refrigerant bertekanan tinggi, selanjutnya refrigerant bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrigerant bertekanan tinggi saat melewati kondensor. Kemudian cairan refrigerant bertekanan tinggi tersebut tekanannya diturunkan oleh pipa kapiler agar cairan refrigerant bertekanan rendah tersebut dapat menguap kembali dalam evaporator menjadi uap refrigerant tekanan rendah.
Gambar 2.3: P-h Diagram
Gambar 2.4: T-s Diagram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9
Dalam siklus kompresi uap, refrigerant mengalami beberapa proses yaitu: a. Proses 1-2 merupakan proses kompresi isentropik (proses berlangsung pada entropi (s) konstan) refrigerant. Proses ini dilakukan oleh kompresor, refrigerant yang berupa gas bertekanan rendah mengalami kompresi yang mengakibatkan refrigerant menjadi gas panas lanjut bertekanan tinggi. b. Proses 2-2a merupakan proses penurunan suhu. Proses ini berlangsung ketika refrigerant memasuki kondensor. Refrigerant gas panas lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan suhunya sampai memasuki titik gas jenuh, berlangsung pada tekanan yang konstan. c. Proses 2a-3a merupakan proses kondensasi atau pelepasan kalor ke udara lingkungan sekitar kondensor pada suhu konstan. Pada saat yang sama terjadi perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh. Perubahan fase ini dikarenakan temperatur refrigerant lebih tinggi dari pada suhu udara lingkungan sekitar kondensor. Berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. d. Proses 3a-3 merupakan proses pendinginan lanjut, proses ini terjadi pelepasan kalor sehingga suhu refrigerant keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Hal ini agar refrigerant dapat lebih mudah mengalir dalam pipa kapiler. e. Proses 3-4 merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang konstan, proses ini berlangsung selama di dalam pipa kapiler. Pada proses ini refrigerant mengalami perubahan fase dari cair menjadi fase
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10
campuran (cair-gas). Akibat dari penurunan tekanan, suhu refrigerant juga mengalami penurunan. f. Proses 4-1a merupakan proses evaporasi atau penguapan. Ketika proses ini berlangsung terjadi perubahan fase dari campuran (cair-gas) menjadi gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi dikarenakan suhu refrigerant lebih rendah dari pada suhu udara lingkungan sekitar evaporator sehingga terjadi penyerapan kalor dari udara lingkungan sekitar evaporator. Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. g. Proses 1a-1 merupakan proses pemanasan lanjut. Proses yang terjadi karena penyerapan kalor terus menurus pada proses 4-1a, refrigerant yang akan masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh manjadi gas panas lanjut. Pada proses ini mengakibatkan kenaikan tekanan dan suhu refigerant. 2.1.4 Komponen Utama Siklus Kompresi Uap a. Kompresor Kompresor berfungsi untuk menaikkan tekanan refrigerant. Tekanan refrigerant naik dari tekanan kerja evaporator ke tekanan kerja kondensor. Proses yang terjadi pada kompresor dikenal dengan proses kompresi. Akibat dari tekanan yang naik, suhu refrigerant hasil kompresi juga akan mengalami kenaikan. Kompresor dapat bekerja karena ada daya listrik yang diberikan ke kompresor. Jenis kompresor yang sering digunakan pada mesin pendingin adalah kompresor hermetik. Fase refrigerant ketika masuk dan keluar kompresor berupa gas. Kondisi gas keluar kompresor berupa uap panas lanjut. Suhu gas refrigerant keluar dari
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11
kompresor tinggi, lebih tinggi dari suhu kerja kondensor demikian pula dengan nilai tekanannya. Ada 3 macam kompresor yang biasa digunakan dalam mesin pendingin saat ini, yaitu; (1) kompresor jenis terbuka (2) kompresor jenis hermetik (3) kompresor jenis semi hermetik. 1. Kompresor Jenis Terbuka Jenis kompresor ini terpisah dari tenaga penggeraknya, dan masing-masing bergerak sendiri dalam keadaan terpisah dengan menggunakan puli.
Gambar 2.5 : Kompresor jenis terbuka 2. Kompresor Jenis Hermetik Jenis kompresor hermetik adalah kompresor yang motor penggeraknya dan kompresornya berada dalam satu rumahan yang tertutup. Motor penggerak langsung memutar poros dari kompresor sehingga putaran motor penggerak sama dengan kompresor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12
Gambar 2.6: Kompresor Jenis Hermetik 3. Kompresor Jenis Semi Hermetik Jenis kompresor ini merupakan kompresor yang motor penggerak serta kompresornya berada dalam satu rumahan, akan tetapi motor penggeraknya terpisah dari kompresor. Kompresor digerakkan oleh motor penggerak dengan sebuah poros penghubung antara motor penggerak dengan kompresor.
Gambar 2.7 : Kompresor Jenis Semi Hermetik b. Kondensor Kondensor berfungsi untuk merubah fase refrigerant dari gas menjadi cair. Pada kondensor berlangsung dua proses utama yaitu proses penurunan suhu refrigerant dari gas panas lanjut ke gas jenuh dan proses dari gas jenuh ke cair jenuh berlangsung pada suhu yang tetap. Kalor yang dilepaskan kondensor dibuang keluar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13
melalui permukaan rusuk-rusuk dan diambil oleh udara sekitar. Kondensor yang sering dipakai pada mesin pendingin adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat, pipa dengan pelat besi dan pipa dengan sirip-sirip.
Gambar 2.8 : Kondensor c. Evaporator Evaporator adalah tempat terjadinya proses penguapan refrigerant dari cair menjadi gas. Pada saat perubahan fase proses memerlukan energi kalor. Energi kalor diambil dari lingkungan evaporator (bahan makanan/minuman yang terdapat di dalam evaporator). Evaporator berbentuk pipa yang diberi plat yang dikonstruksikan sedemikian rupa. Proses penguapan refrigerant di evaporator berlangsung pada tekanan dan suhu tetap. Jenis evaporator yang digunakan pada mesin pendingin adalah pipa dengan plat datar, pipa dan pipa bersirip.
Gambar 2.9 : Evaporator
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14
d. Pipa Kapiler Pipa kapiler berguna untuk menurunkan tekanan refrigerant. Pipa kapiler merupakan pipa berdiameter paling kecil dibandingkan pipa-pipa lainnya. Diameter untuk pipa kapiler yaitu 0,026 inch atau 0,028 inch. Kerusakan mesin pendingin paling banyak dijumpai pada pipa kapiler mudah bocor dan mudah tersumbat.
Gambar 2.10 : Pipa Kapiler e. Filter Filter berfungsi sebagai penyaring kotoran. Ditempatkan sebelum pipa kapiler, sehingga tidak ada kotoran yang akan dapat menyumbat pipa kapiler yang akan dilewati. Bentuk umum filter berupa tabung kecil dengan diameter antara 1215 mm dan panjangnya kurang dari 14-15 cm.
Gambar 2.11 : Filter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15
2.1.5 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin Dengan diagram P-h, nilai entalpi di dalam siklus kompresi uap dapat diketahui. Dengan diketahui nilai entalpi maka kerja kompresi, pengeluaran energi kalor, penyerapan laju kalor, koefisien prestasi (COP), dan efisiensi dapat diketahui. a. Kerja Kompresor (Win) Kerja kompresor persatuan massa refrijerant merupakan perubahan entalpi,dari titik 1-2 yang dapat dihitung dengan Persamaan 2.1: Win = h2 – h1
(2.1)
Pada persamaan (2.1) Win
: Kerja kompresor persatuan massa refrigerant, kJ/kg.
h1
: Nilai entalpi refrigerant saat masuk kompresor, kJ/kg.
h2
: Nilai entalpi refrigerant saat keluar kompresor, kJ/kg.
b.
Energi kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor (Qout). Energi kalor persatuan massa refrijerant yang dilepas oleh kondensor
merupakan perubahan entalpi dari titik 2 ke titik 3. Perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan 2.2 : Qout = h2 – h3 Pada persamaan (2.2). Qout
: Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigerant, kJ/kg.
h2
: Nilai entalpi refrigerant saat keluar kompresor, kJ/kg.
h3
: Nilai entalpi refrigerant saat masuk pipa kapiler, kJ/kg.
(2.2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16
c. Energi kalor persatuan massa yang diserap evaporator (Qin) Energi kalor persatuan massa yang diserap oleh evaporator merupakan proses perubahan entalpi dari titik 4 ketitik 1, perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan 2.3: Qin= h1 – h4
(2.3)
Pada persamaan (2.3). Qin
: Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigerant, kJ/kg.
h1
: Nilai entalpi refrigerant saat masuk kompresor, kJ/kg.
h4
: Nilai entalpi refrigerant saat masuk evaporator, kJ/kg.
d. Coefficient Of Performance (COPaktual). Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar adalah pembanding antara panas yang dilepaskan dari ruang yang didinginkan dengan kerja yang disalurkan. Dapat dihitung dengan Persamaan 2.4: COPactual = Qin / Win
(2.4)
Pada persamaan (2.4). COP aktual : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara aktual. Qin
: Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigerant, kJ/kg.
Win
: Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigerant, kJ/kg.
e. Coefficient Of Performance (COPideal). Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung dengan Persamaan 2.5 :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17
COPideal = (273,15 + Te ) / (Tc - Te).
(2.5)
Pada persamaan (2.5). COPideal : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara ideal. Te
: Suhu evaporator, oC.
Tc
: Suhu kondensor, oC.
f. Efisiensi Mesin Pendingin Efisiensi dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.6: Efisiensi = ( COPactual / COPideal ) x 100 %
(2.6)
Pada persaamaan (2.6). COPideal : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara ideal. COP aktual : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara aktual.
2.2 Tinjauan Pustaka Boby Himawan Putra Prasetya dan Ary Bachtiar Krishna Putra (2013). Teknologi
pendinginan lama yang mulai digunakan salah satunya adalah mesin pendingin Difusi Absorpsi COP dari mesin pendingin difusi absorpsi banyak dipengaruhi dari desain generator. Pada penelitian ini eksperimen dilakukan dengan mendesain ulang generator pada mesin pendingin difusi absorpsi yang menggunakan pasangan refrigeran R22-DMF serta penambahan fan di kondensor. Metode dalam penelitian ini adalah pengambilan data dilakukan dengan empat variasi laju pendinginan pada kondensor. Hasil yang diperoleh dari pengujian untuk variasi laju pendinginan dari 0,711 m/s hingga 2,291 m/s yaitu semakin tinggi laju pendinginan maka semakin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18
baik performa pada sistem. Kapasitas pendinginan optimal ialah 143 W, COP tertinggi 0,96, laju alir massa refrigeran terbesar ialah 0,72 gram/s, dan circulation ratio terendah yaitu 2,11. Royyan Firdaus, Ary Bachtiar Khrisna Putra (2014). Sistem refrigerasi cascade
merupakan kombinasi dua sistem refrigerasi tunggal yang digunakan untuk mendapatkan temperatur sangat rendah dimana aplikasinya adalah sebagai cold storage. Salah satu kelebihan dari cascade ini adalah dalam hal penghematan daya kompresor yang berkaitan langsung dengan penghematan konsumsi listrik bila dibandingkan
dengan
multistage.
Eksperimen
yang
dilakukan
dengan
menggunakan refrigerant R-22 pada high stage dan R-404A pada low stage. Metode pada penelitian ini adalah pengambilan data dilakukan dengan cara switching kecepatan fan yang berbeda dengan 5 variasi kecepatan fan pada kondensor high stage. Hasil yang didapatkan pada saat variasi kecepatan fan tertinggi adalah nilai effectiveness alat penukar kalor tipe concentric sebesar 90,42%, COP sistem sebesar 1,28, kapasitas refrigerasi sebesar 0,55 kW, HRR sistem sebesar 1,78, temperatur evaporator LS sebesar -36,950C, dan temperatur kabin terendah sebesar -37,30C. Heroe Poernomo (2015). Pengkondisian udara pada ruangan berfungsi untuk
mengatur kelembaban, pemanasan dan pendinginan udara di dalam ruangan tersebut. Pengkondisian ini bertujuan memberikan kenyamanan, sehingga mampu mengurangi keletihan. Untuk mendapatkan suhu udara yang sesuai dengan yang diinginkan banyak alternative yang dapat diterapkan, diantaranya adalah dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19
menaikkan koefisien perpindahan kalor kondensasi dan dengan menambahkan kecepatan udara pendingin pada kondensor sehingga akan diperoleh harga koefisien prestasi yang lebih besar. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah percobaan dengan menggunakan peralatan dari mesin refrigerasi sistem pendingin udara di laboratorium Fluida, Data-data yang dicatat yaitu suhu, tekanan dan perbedaan tekanan di kompresor. Untuk membuat variasi putaran poros fan kondensor dilakukan dengan melakukan beberapa perubahan frequensi motor listrik yang menggerakkannya. Variasi putaran motor listrik fan kondensor yang digunakan adalah 50 rpm sampai dengan 150 rpm. Data hasil pencatatan berupa tekanan dan temperatur selanjutnya diplot pada diagram P-h untuk refrigeran R-22. Berdasarkan pembahasan dan perhitungan data yang diperoleh, dapat ditarik beberapa kesimpulan karakteristik dan unjuk kerja sistem pendingin, Semakin besar laju aliran udara untuk mendinginkan kondensor maka besarnya koefisien prestasi semakin meningkat. Karena laju pelepasan kalor yang besar akan berimbas pada temperature kondensor yang semakin rendah, sehingga dapat mencapai temperatur yang lebih rendah lagi pada keluaran evaporator. Jadi kerja kompresor lebih ringan pada variasi laju pelepasan kalor yang paling besar. Puji Saksono melakukan analisis pengaruh gangguan heat transfer kondensor terhadap performasi air conditioning. Dalam penelitian ini dirakit satu unit uji sistim refrigerasi berupa seperangkat AC window yang meliputi kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler, air dryer, dan refrigeran yang dipergunakan adalah R-22. Bagian kondensor dipasang kipas angin yang yang bisa diatur putarannya dengan menggunakan alat pengontrol putaran. Kecepatan udara yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20
dari fan akan diukur dengan anemometer. Dalam penelitian ini akan diperoleh data tekanan, temperatur, dan laju aliran massa refrigeran dengan variasi putaran kipas kondensor terhadap kecepatan udara pendingin. Variasi kecepatan udara pendingin antara 1,6 – 3,5 m/s yang dihasilkan dari putaran kipas 600 – 1200 rpm. Hasil penelitian menunjukkan semakin cepat putaran kipas semakin besar laju aliran udara untuk mendinginkan kondensor sehingga koefisien prestasi (COP) semakin meningkat. Muhammad Hasan Basri telah melakukan penelitian mengenai efek perubahan laju aliran massa air pendingin pada kondensor terhadap kinerja mesin refrigerasi. Tujuan dari penelitian adalah untuk mendapatkan pengaruh perubahan laju aliran massa air pendinggin pada kondensor terhadap kinerja mesin siklus refrigerasi R633 dan mendapatkan suatu kondisi optimal dan aman dalam pengoperasian mesin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan laju aliran massa air pendingin menyebabkan temperature air keluar turun,tetapi kalor yang dilepaskan ke sekeliling juga naik dan daya kompresor juga naik serta COP yang bervariasi. Kondisi optimal dan aman untuk pengoperasian mesin di laboratorium yaitu pada laju aliran massa air pendingin di kondensor 20 gr/s dengan laju aliran evaporator 30 gr/s dengan koefisien prestasi 6,0.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21
BAB III PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Persiapan Pembuatan Mesin Pendingin 3.1.1 Komponen Utama Mesin Pendingin Komponen utama mesin pendingin jenasah yang di gunakan dalam penelitian ini terdiri dari: kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator, refrigerant R134a dan peralatan tambahan yaitu filter. a. Kompresor Jenis kompresor yang digunakan adalah jenis hermetik dengan daya 1/5 HP. Tegangan yang digunakan sebesar 220 volt, arus yang bekerja pada kompresor 2 ampere.
Gambar 3.1: Kompresor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22
b. Kondensor Jenis kondensor yang digunakan merupakan jenis kondensor tipe U, Jumlah U sebanyak 6 U. Pipa yang digunakan berbahan baja dan sirip berbahan baja. Ukuran dari kondensor yang digunakan adalah 110 cm × 57,5 cm dengan diameter pipa luar 4,8 mm, dan jarak antar sirip 1 cm.
Gambar 3.2 : Kondensor c. Filter Filter yang digunakan memiliki panjang 90 mm, dan berdiameter 19 mm, berbahan tembaga.
Gambar 3.3: Filter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23
d. Pipa Kapiler Pipa kapiler yang digunakan berbahan tembaga, memiliki panjang 150 cm dengan diameter sebesar 0,028 inch (0,71 mm).
Gambar 3.4: Pipa Kapiler e. Evaporator Jenis evaporator yang digunakan merupakan jenis pipa bersirip dengan bahan pipa serta sirip berbahan alumunium, ukuran dari evaporator adalah 34 cm × 20 cm × 6 cm dengan ukuran diameter sebesar 8,5 mm dan jumlah lintasan sebanyak 8.
Gambar 3.5 : Evaporator f. Refrigerant R-134a Refrigerant yang digunakan dalam penelitian ini adalah R-134a .
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24
Gambar 3.6 : Refrigerant 3.1.2 Alat Peralatan yang digunakan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah, antara lain adalah : a. Pemotong Pipa Alat pemotong pipa adalah alat yang mempunyai fungsi untuk memotong pipa, agar hasil potongan pipa menjadi lebih rapih.
Gambar 3.7 : Pemotong Pipa b. Pembengkok Pipa Pembengkok pipa berfungsi untuk membengkokan pipa agar pipa tidak rusak dan lebih rapi dari pada tidak dilakukan tanpa alat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25
Gambar 3.8 : Pembengkok Pipa c.
Pompa Vakum Pompa vakum adalah alat yang mempunyai fungsi untuk proses pemvakuman atau untuk mengeluarkan udara dari dalam sistem mesin pendingin jenasah sebelum diisi refrigerant sebagai fluida kerja mesin.
Gambar 3.9 : Pompa Vakum d. Gergaji kayu Gergaji kayu yang digunakan untuk memotong kayu yang akan dijadikan rangka mesin pendingin jenasah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26
e. Bor Bor digunakan untuk membuat lubang, pada pembuatan mesin pendingin jenasah bor digunakan untuk membuat lubang paku dan lubang untuk baut. f. Meteran dan mistar Meteran digunakan untuk mengukur panjang suatu benda, dalam pembuatan mesin pendingin jenasah meteran digunakan untuk mengukur panjang kayu. Sedangkan mistar digunakan untuk mengukur panjang sterofoam. g. Palu Palu digunakan untuk memukul paku dalam pemasangan rangka dan casing mesin pendingin jenasah. h. Obeng dan kunci pas Digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut, menggunakan obeng () dan obeng (+) sedangkan kunci pas digunakan untuk mengencangkan baut. i. Pisau cutter dan gunting plat Pisau cutter digunakan untuk memotong sterofoam dan lakban. J, Gas las Hi-cook Peralatan las digunakan untuk menyambung pipa kapiler dan sambungan pipapipa tembaga pada komponen mesin pendingin.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27
k. Bahan las Bahan las yang digunakan dalam penyampungan pipa kapiler menggunakan perak, kawat las kuningan dan borak. Borak berfungsi untuk menyambung antara tembaga dan besi. Penggunaan borak sebagai bahan tambahan bertujuan agar sambungan pengelasan lebih merekat. 3.1.3 Bahan Bahan yang digunakan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah, antara lain adalah: a. Kaca Kaca digunakan pada bagian tutup peti jenasah. Penggunaan kaca pada mesin pendingin dikarenakan sifatnya yang transparan, dengan tujuan agar isi peti jenasah dapat dilihat dari luar. b. Pipa PVC Pipa PVC digunakan karena praktis dan simple, memiliki fungsi sebagai penyambung aliran refrijeran dari ruang evaporator ke peti. Pipa pvc yang digunakan memiliki ukuran 4” (inci), karena lubang yang dibuat cukup besar.
Gambar 3.10 : Pipa PVC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28
c. Sterofoam Sterofoam memiliki kemampuan penghantar panas yang rendah. Sterofoam digunakan untuk penutup ruangan evaporator dan ruang pendingin/peti agar Fluida udara yang mengalir tidak keluar/bocor.
Gambar 3.11: Sterofoam d. Lakban dan lem Lakban digunakan untuk menutup celah-celah sambungan antara kayu. Sedangkan lem digunakan untuk sterofoam dan pada permukaan kayu ataupun seng. e. Paku Paku digunakan untuk menyatukan rangka agar dapat menyatu sehingga konstruksi dapat menjadi kokoh. f. Roda Roda digunakan untuk membantu atau memudahkan pada saat memindahkan mesin pendingin jenasah dari satu tempat ke tempat lain.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29
g. Plat seng Plat seng digunakan sebagai alas dari komponen evaporator. Pemilihan plat seng sebagai alas dari komponen evaporator adalah agar rangka kayu tidak terkena langsung air hasil kondensasi. h. Kipas Kipas digunakan untuk mensirkulasikan udara dingin dari evaporator ke ruang pendingin dan kembali lagi ke evaporator. Banyaknya kipas yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebanyak 4 buah dengan ukuran 120 mm x 120 mm, jumlah sudu sebanyak 7 buah dan daya kipas 30 Wdan arus 0,14 A.
Gambar 3.12 : Kipas i. Pipa Tembaga Pipa tembaga memiliki fungsi sebagai komponen penyambung antara kompresor dengan kondensor, dan antara pipa kapiler dengan evaporator. Diameter pipa tembaga adalah 7,5 mm.
Gambar 3.13 : Pipa Tembaga
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30
3.1.4 Peralatan Pendukung Pembuatan Mesin Pendingin a. Pressure gauge Pressure gauge adalah alat yang mempunyai fungsi untuk mengukur tekanan refrigerant saat pengisian maupun pada saat mesin pendingin bekerja. Yang terukur dalam pressure gauge adalah tekanan evaporator dan tekanan kondensor.
Gambar 3.14 : Pressure Gauge b. Alat ukur APPA dan Thermocoupel Termocoupel yaitu sebuah kabel penyambung alat ukur dari APPA yang berfungsi untuk mengukur suhu pada mesin pendingin jenasah, yaitu mengukur suhu keluar kondensor, masuk evaporator, keluar evaporator, masuk kompresor, ruang pendinginan/peti, dan suhu sekitar.
Gambar 3.15 : Thermocoupel dan APPA
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31
c. Tang Ampere Digunakan untuk mengukur arus yang bekerja pada kompresor mesin pendingin jenasah.
3.1.5 Langkah-langkah Pembuatan Mesin Pendingin Langkah-Langkah pembuatan mesin pendingin jenasah dapat diketahui sebagai berikut ini: a. Mempersiapkan semua komponen utama mesin pendingin jenasah seperti kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler, filter, refrigerant R-134a, dan komponen pendukung pembuatan mesin pendingin jenasah seperti alat pemotong pipa, alat pembengkok pipa, pompa vakum, alat las, pressure gauge, dan alat-alat lain yang digunakan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah. b. Proses pembuatan rangka mesin pendingin jenasah dan peti, pada proses ini memerlukan alat sebagai berikut alat pemotong kayu untuk memotong sesuai ukuran yang telah ditentukan, dan paku untuk menyambungkan antara kayu yang telah dipotong. Setelah selesai membuat rangka dan petinya, selanjutnya dibuat lubang pada kedua sisi ruangan evaporator dan sisi peti dengan diameter 4 inchi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32
Gambar 3.16 : Rangka mesin dan ruang peti c. Setelah selesai membuat rangka mesin dan peti jenasah, selanjutnya memasang sterofoam pada peti jenasah dan ruangan evaporator, pada bagian sisi-sisi peti dengan tebal 5 cm dan di tambah dengan isolasi untuk menutup sambungan sterofoam. Sedangkan untuk ruang evaporator menggunakan sterofoam dengan ukuran 2 cm, dengan ditambah silent untuk menutup sambungan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33
Gambar 3.17 : Pemasangan Sterofoam d. Proses penyambungan dengan las antara kompresor dengan kondensor. Bahan yang digunakan pada proses pengelasan atau penyambungan ini menggunakan bahan perak dan kuningan. e. Proses penyambungan dengan las antara kondensor dengan input filter. f. Proses penyambungan dengan las antara filter dengan pipa kapiler.
Gambar 3.18 : Pengelasan Sambungan Pipa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34
g. Proses penyambungan dengan las antara pipa kapiler dengan evaporator. h. Proses pemvakuman dalam mesin pendingin, dalam proses pemvakuman diperlukan pompa vakum. Proses ini bertujuan untuk mengeluarkan udaraudara yang masih terjebak dalam saluran-saluran pipa di mesin pendingin agar siklus dalam mesin pendingin jenasah dapat bekerja dengan baik. i. Proses pengisian refrigerant R-134a, dalam proses ini diperlukan refrigerant R134a sebagai fluida kerja mesin pendingin. Tekanan refrigerant yang akan dimasukan dalam siklus mesin pendingin harus sesuai dengan standar kerja kompresor agar dapat bekerja dengan baik.
Gambar 3.19 : Proses Pemvakuman dan Pengisian Refrigerant j. Setelah selesai pengisian refrigerant, mesin dapat diuji coba. Setelah berjalan dengan baik, mesin dapat dipergunakan untuk penelitian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35
3.2
Objek Penelitian Objek penelitian adalah mesin pendingin jenasah hasil buatan sendiri,
Gambar dari alat yang dipergunakan di dalam penelitian disajikan pada Gambar 3.20.
Gambar 3.20 : Objek Penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36
3.2.1 Alur Penelitian Alur penelitian mengikuti alur penelitian seperti diagram alir yang tersaji pada Gambar 3.21.
Mulai
Perancangan mesin pendingin jenasah Mempersiapkan komponen-komponen mesin pendingin jenasah
Penyambungan komponen-komponen mesin pendingin jenasah Pemvakuman mesin pendingin jenasah
Pengisian refrigeran R-134a Tidak Baik
Uji coba alat Baik Pengambilan data T1,T3,P1,P2
Perhitungan h1,h2,h3,h4,Win,Qin,Qout,COP,Efisiensi dan laju aliran massa Pengolahan Data, Pembahasan, Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar 3.21 : Diagram Alir untuk Penelitian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37
3.2.2 Skematik Penelitian Skematik mesin pendingin jenasah dapat dilihat melalui Gambar 3.22. Pada Gambar 3.22 dijelaskan letak penempatan Pressure Gauge dan alat ukur termokopel.
Gambar 3.22 : Skematik mesin pendingin jenasah. Berikut adalah penjelasan untuk Gambar 3.22: Menunjukan kalor yang diserap oleh evaporator. Menunjukan kalor yang dilepas oleh kondensor, akibat adanya aliran udara oleh kipas pendingin kondensor. Menunjukan udara dingin yang dihembuskan melalui evaorator. Menunjukan posisi Pressure Gauge, biru untuk tekanan refrigeran masuk kompresor,
merah
untuk
tekanan
refrigeran
keluar
kompresor.
Menunjukan posisi peletakan termokopel pada sistem kompresi uap. Pada penelitian, digunakan 7 buah termokopel, yang masing masing di letakkan pada tempat yang berbeda – beda, yaitu:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38
a. Pada pipa setelah kompresor. b. Pada pipa kapiler. c. Udara yang dihembuskan kipas sebelum dan setelah melewati evaporator. d. Udara di dalam peti. e. Pada air yang digunakan sebagai spesimen. f. Udara luar.
3.2.3 Alat Bantu Penelitian Proses penelitian mesin pendingin jenasah membutuhkan alat bantu untuk pengambilan data penelitian, meliputi: a. Termocouple dan Penampilan Suhu Digital Termocouple adalah sensor suhu yang digunakan untuk mengubah perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik (voltase), APPA berfungsi sebagai alat yang memperlihatkan nilai suhu yang diukur.
a. Termocouple
b. APPK
Gambar 3.23 : (a) Termocouple dan (b) APPK
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39
b. Alat Ukur Tekanan (Pressure Gauge) Pressure gauge mempunyai fungsi untuk mengetahui nilai tekanan refrigerant. Pressure gauge berwarna merah untuk mengukur tekanan tinggi sedangkan yang berwarna biru untuk tekanan rendah.
Gambar 3.24 : Pressure Gauge c. P-h Diagram Diagram P-h berfungsi untuk menggambarkan siklus kompresi uap mesin pendingin jenasah. Dengan Diagram P-h dapat mengetahui nilai entalpi disetiap titik yang diteliti, (h1,h2,h3,h4) dan juga suhu kerja evaporator dan kondensor.
Gambar 3.25 : P-h Diagram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40
d. Stopwatch Stopwatch berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk mengukur lamanya pengambilan data dalam pengujian mesin pendingin jenasah.
Gambar 3.26 : Stopwatch e. Botol Air Mineral Botol air mineral digunakan sebagai media pembebanan pada penelitian mesin pendingin jenasah, yang berjumlah 20 botol ukuran 1500 ml.
Gambar 3.27 : Botol Air Mineral
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41
f.
Terminal Terminal digunakan untuk membagi daya listrik antara kompresor dan kipas
pendingin, karena panjang kabel kompresor dan kipas pendingin yang pendek dan soket listrik yang terbatas. 3.2.4 Variasi Penelitian Variasi penelitian yang digunakan adalah pada bagian kipas pendingin kondensor, untuk meneliti efek pendinginan pada kondensor dengan suhu akhir keluaran evaporator. Pada penelitian dilakukan perbandingan antara mesin pendingin jenasah tanpa kipas pendingin kondensor dengan mesin jenasah yang menggunakan kipas pendingin kondensor dengan variasi sebanyak satu dan dua kipas pendingin kondensor. Berikut adalah rincian variasi penelitian: a.
Penelitian tanpa menggunakan kipas pendingin, tanpa beban pendinginan.
b.
Penelitian dengan menggunakan satu kipas pendingin, tanpa beban pendinginan.
c.
Penelitian dengan menggunakan dua kipas pendingin, tanpa beban pendinginan.
d.
Penelitian tanpa menggunakan kipas pendingin, dengan beban pendinginan.
e.
Penelitian dengan menggunakan satu kipas pendingin, dengan beban pendinginan.
f.
Penelitian dengan menggunakan dua kipas pendingin, dengan beban pendinginan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42
3.2.5 Cara Pengambilan Data Langkah – langkah pengambilan data dilakukan dengan cara sebagai berikut : Sebelum mengambil data, termokopel harus dikalibrasi dengan menggunakan air mendidih, agar dapat diketahui selisih perbedaan alat ukurnya. Cara mendapatkan data melalui proses sebagai berikut : a. Penelitian dilakukan di Laboratorium Universitas Sanata Dharma. Perubahan suhu sekitar dalam penelitian ini diabaikan, karena suhu udara sekitar berubahubah sesuai cuaca. b. Memastikan bahwa termocouple sudah dikalibrasi. c. Memeriksa kipas bekerja dengan baik serta saluran pembuangan air hasil kondensasi tidak tersumbat. d. Alat bantu penelitian diletakkan pada tempat yang sudah ditetapkan. e. Mengecek kebocoran refrigerant pada mesin pendingin. f. Mengisi botol kemasan 1500 ml dengan air dan ditaruh di ruang pendinginan jenasah. g. Setelah tahap diatas selesai hidupkan mesin pendingin jenasah dan Stopwatch. h. Yang perlu dicatat dalam pengambilan data yaitu : 1. Waktu penelitian (menit) 2. Suhu refrigerant keluar evaporator, (oC) 3. Suhu refrigerant masuk evaporator, (oC) 4. T1 : Suhu refrigerant sebelum masuk kompresor, (°C) 5. T3 : Suhu refrigerant sebelum masuk pipa kapiler, (°C)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43
6. P1 : Tekanan refrigerant sebelum masuk kompresor, (Psi) 7. P2 : Tekanan refrigerant setelah keluar kompresor, (Psi) 8. Suhu ruangan pendingin, (oC) 9. Suhu specimen yang diuji, (oC) 10. Suhu ruangan sekitar, (oC) i. Proses pengambilan data dicatat setiap 10 sekali selama 2 jam untuk tanpa beban. Lalu 20 menit sekali selama 6 jam untuk dengan beban 20 kg air. Hasil dari data yang diperoleh kemudian dijumlahkan hasil dari kalibrasi alat bantu. 3.2.6 Cara Pengolahan Data Dari data yang diperoleh (P1, P2, T1, T3) dapat dibuat siklus kompresi uap pada diagram P-h. Dari Diagram P-h tersebut dapat diperoleh nilai entalpi (h1, h2, h3, h4), suhu kerja evaporator dan suhu kerja kondensor. Nilai entalpi yang diketahui dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik mesin pendingin jenasah dengan cara menghitung kalor yang dilepas oleh kondensor (Qout), kalor yang diserap evaporator (Qin), kerja yang dilakukan kompresor (Win), COP (aktual dan ideal), efisiensi dari mesin pendingin jenasah. Pengolahan data dilakukan sesuai dengan tujuan penelitian. Data ditampilkan dalam tabel dan grafik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44
Gambar 3.28: Siklus kompresi uap pada P-h Diagram. 3.2.7 Kesimpulan Kesimpulan pada penelitian ini didapat dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan perbandingan data dari berbagai variasi alat yang telah dibuat. Dengan mengacu pada perhitungan pada mesin pendingin, maka kesimpulan mengenai karakteristik mesin pendingin jenasah dapat diperoleh.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Hasil penelitian ditampilkan berdasarkan jenis variasi yang telah dilakukan. Jenis variasi yang dilakukan dibedakan berdasarkan banyaknya jumlah kipas pendingin kondensor dan pembebanan yang dilakukan pada penelitian. Variasi jumlah kondensor yang digunakan adalah; tanpa menggunakan kipas pendingin; dengan menggunakan satu kipas pendingin kondensor; dengan menggunakan dua kipas pendingin kondensor. Pembebanan pada penelitian dibedakan menjadi dua, yaitu menggunakan beban berupa air seberat 20 Kg dan tanpa menggunakan beban pendinginan. Pada setiap variasi dilakukan dua kali pengambilan data, dengan menggunakan beban 20 Kg dan tanpa menggunakan beban pendinginan. Penelitian mesin pendingin jenasah mendapatkan hasil meliputi : tekanan refrigerant masuk kompresor (P1), tekanan refrigerant keluar kompresor (P2), suhu refrigerant sebelum masuk kompresor (T1), suhu refrigerant setelah keluar evaporator (T3), suhu refrigerant sebelum masuk pipa kapiler (oC), suhu refrigerant sebelum masuk evaporator (oC), suhu didalam ruangan pendingin (oC), suhu specimen uji (oC), suhu ruangan sekitar (oC). a. Data Hasil Penelitian Berikut adalah data hasil penelitian dari setiap variasi tanpa menggunakan beban pendinginan dan dengan menggunakan beban pendinginan
Suhu masuk evaporator
( oC ) 29,6 21,6 18,9 17,4 16,5 16 15,5 15,3 15,2 14,9 14,9 14,7 14,5
Suhu keluar evaporator
( oC ) 26,3 14,7 12,5 11,2 10,4 10 9,9 9,6 9,4 9,3 9,2 9,1 8,9
Waktu (menit)
t 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
No
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Suhu Suhu masuk masuk Suhu Tekanan Kerja Suhu ruang kompresor pipa ruangan (Psia) pendingin o kapiler sekitar ( C) o ( C) T1 T3 P1 P2 ( oC ) ( oC ) 26,7 49 29,7 269,7 26,2 28,9 16,5 62,2 34,7 362,7 17,4 28,9 14,4 64,6 34,7 374,7 14,7 29 12,6 65,7 36,7 384,7 13,1 28,9 12,3 67 37,7 385,7 12,1 29,1 11 67,5 38,7 389,7 11,6 29,1 10,9 68,2 38,7 391,7 11,3 29,1 10,5 68,3 38,7 394,7 11,1 29,1 10,4 68 38,7 394,7 10,8 29,3 10,4 68,2 38,7 394,7 10,6 29,1 10,2 68,4 38,7 394,7 10,5 29,2 9,9 68,5 37,7 394,7 10,4 29,6 9,5 68,3 37,7 394,7 10,3 29,2
Tabel 4.1 Data penelitian mesin pendingin tanpa beban tanpa kipas pendingin kondensor. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46
Suhu keluar evaporator
( oC ) 24,4 13,3 10,7 10 8,6 7,7 7,2 6,8 6,4 6,3 6 5,9 5,9
Waktu (min)
t 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
No
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
( oC ) 28,9 20,8 17,6 17,5 15 14,1 13,6 13,1 12,7 12,4 12,3 12,2 12,1 T1 23,3 13,8 11,6 11,8 9,8 8,6 8,7 8,8 8,6 8,3 8 7,6 7,8
T3 53,9 60,8 61,1 61,1 61,4 61,7 61,9 62,4 62,8 63,5 62,7 63,7 62,6
Suhu Suhu masuk masuk Suhu masuk kompresor pipa kapiler evaporator o ( C) o ( C) P1 33,7 34,7 34,7 34,7 33,7 34,7 33,7 32,7 33,7 33,7 32,7 32,7 32,7
P2 319,7 349,7 339,7 344,7 334,7 334,7 334,7 324,7 329,7 334,7 330,7 334,7 334,7
Tekanan Kerja (Psia)
Tabel 4.2 Data penelitian mesin pendingin tanpa beban dengan satu kipas pendingin kondensor.
( oC ) 25,4 16,1 13 12 10,4 9,4 8,9 8,4 8 7,9 7,7 7,6 7,6
( oC ) 27,7 28 27,7 27,6 27,8 28,1 27,8 27,9 28,2 28,1 28,2 28,5 28,3
Suhu Suhu ruang ruangan pendingin sekitar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47
Waktu (min)
t 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
No
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
( C) 25,2 13,4 10,6 8,3 7 6,3 5,8 5,5 5 4,9 4,6 4,5 4,4
o
Suhu keluar evaporator
o
( C) 29 21 18,1 15,9 14,4 13,4 12,8 12,3 12 11,7 11,4 11,2 11,2
Suhu masuk evaporator
T1 25,5 16,7 13,5 11,4 10 8,8 8,1 7,9 7,4 7,4 7,2 6,4 6,2
( oC )
Suhu masuk kompresor
T3 42,1 50,7 52,4 53,3 54,2 53,8 53,3 53,8 53,5 54,2 53,1 54,1 53,8
( C)
o
Suhu masuk pipa kapiler
P1 25,7 29,7 30,7 31,7 31,7 31 29,7 29,9 29,7 30 29,7 29,7 29,7
P2 239,7 289,7 299,7 299,7 299,7 294,7 294,7 294,7 290,7 289,7 289,7 289,7 289,7
Tekanan Kerja (Psia)
Tabel 4.3 Data penelitian mesin pendingin tanpa beban dengan dua kipas pendingin kondensor.
o
( C) 26,2 17,1 13,6 11,3 9,7 8,7 7,9 7,5 7,1 6,9 6,7 6,4 6,3
Suhu ruang pendingin
o
( C) 28,5 28,6 28,8 28,7 28,8 28,8 29 28,8 28,8 28,7 28,7 28,8 28,8
Suhu ruangan sekitar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
No
Suhu masuk evaporator (o C) 19,6 21,7 20,7 20,1 19,3 19 18,6 18,1 17,7 17,3 17 16,6 16,4 16,1 15,7 15,4 15,3 15,2 14,9
Suhu keluar evaporator
(o C) 19,3 16,2 15,3 14,8 14,2 13,9 13,7 13,2 12,8 12,5 12,3 12 11,8 11,5 11,2 10,9 10,8 10,7 10,5
Waktu (min)
t 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360
T1 16,73 15,53 15,27 14,7 14,47 14,33 13,97 13,7 13,4 13,3 12,9 12,77 12,67 12,5 12,53 12,3 12,07 11,9 11,73
( C)
o
T3 61,53 62,1 64,1 63,87 65,3 65 65,23 65,6 65,93 65,73 65,73 65,5 65,3 64,63 64,87 64,5 64,67 64,87 64,53
o
( C)
Suhu masuk Suhu masuk kompresor pipa kapiler
P1 35,37 36,37 36,7 36,7 36,03 36,37 36,37 36,03 35,37 35,03 35,7 35,03 35,03 35,03 35,03 35,03 35,03 35,03 35,03
P2 364,7 376,7 381,37 381,37 382,37 381,37 379,03 377,7 376,7 379,37 374,03 376,37 371,7 371,7 372,03 371,03 371,03 371,37 371,37
Tekanan Kerja (Psia) (o C) 19,9 17,2 16,2 15,6 14,9 14,5 14 13,6 13,1 12,7 12,3 12 11,6 11,3 10,9 10,6 10,5 10,4 10,1
Suhu ruang pendingin (o C) 24,8 24,2 23,4 22,5 21,6 20,9 20,2 19,4 18,8 18,2 17,5 16,9 16,4 15,9 15,4 15 14,5 14,1 13,8
(o C) 28,8 29 29 29,1 29 28,9 29,2 29,3 29,2 29,2 29,3 29,2 29,2 29,3 29,1 29,2 29,2 29,1 29,2
Suhu Suhu spesimen ruangan (Air 20 kg) sekitar
Tabel 4.4 Data penelitian mesin pendingin dengan beban 20 Kg air tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
t 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360
(o C) 19,4 16 15,1 14,6 14,1 13,6 13,2 12,9 12,6 12,1 11,8 11,6 11,4 11,2 11 10,9 10,7 10,7 10,7
(o C) 24 21,4 20,4 19,7 19 18,6 18,2 17,8 17,4 17 16,6 16,4 16,1 15,8 15,7 15,4 15,4 15,3 15,2 T1 15,7 15,5 15,1 14,5 14,1 14 13,7 13,2 13,2 12,9 12,9 12,6 12,5 12,3 12,4 12,2 12,1 12 11,8
T3 54,4 55,8 55,9 56,4 56,6 56,9 57,4 57,7 58,1 58,5 58,9 59,3 59,7 59,9 60,2 60,6 60,8 60,9 61
Suhu masuk Suhu masuk Suhu keluar Suhu masuk kompresor pipa kapiler Waktu (min) evaporator evaporator No o o ( C) ( C) P1 32,7 34,7 35,7 36,7 36,7 36,7 36,7 35,7 35,7 34,7 34,7 34,7 34,7 34,7 34,7 34,7 34,7 34,7 34,7
P2 321,7 344,7 354,7 363,7 364,7 368,7 364,7 360,7 359,7 358,7 355,7 359,7 358,7 354,7 344,7 349,7 354,7 354,7 354,7
Tekanan Kerja (Psia) (o C) 19,8 16,8 15,9 15,1 14,4 13,8 13,4 12,9 12,5 12,2 11,8 11,3 11,1 10,9 10,6 10,4 10,2 10,1 10
Suhu ruang pendingin (o C) 24,8 23,9 23,2 22,3 21,4 20,5 19,8 19,1 18,4 17,7 17,1 16,5 16 15,4 14,9 14,5 14,1 13,8 13,1
(o C) 29,2 29,3 29,3 29,5 29,6 29,6 29,7 29,8 29,9 30,1 29,8 29,8 29,8 29,9 30 29,8 29,8 29,8 29,9
Suhu Suhu spesimen ruangan (Air 20 kg) sekitar
Tabel 4.5 Data penelitian mesin pendingin dengan beban 20 Kg air menggunakan satu kipas pendingin kondensor. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
t 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360
(o C) 16,6 14,4 13,2 12,4 11,9 11,4 10,9 10,6 10,2 9,9 9,7 9,4 9,5 9,4 9,3 8,8 8,5 8,5 7,7
(o C) 22,4 20,3 19,2 18,6 17,8 17,2 16,8 16,3 15,9 15,5 15,3 15,2 15 14,8 14,7 14,2 14 13,7 13,3 T1 15,3 14,4 14,2 13,4 12,9 13 12,7 12,4 12,3 12 11,8 11,6 11,4 11,1 11,1 10,9 10,9 10,7 10,5
T3 50,4 52,2 52,7 52,9 53 53,1 53,3 53,5 54 53,5 53,6 53,5 53,8 54,3 55 55,3 55,8 55,9 56
Suhu Suhu masuk masuk pipa Suhu keluar Suhu masuk kompresor Waktu (min) kapiler evaporator evaporator No o ( C) (o C) P1 29,7 32,7 32,7 33,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7 32,7
P2 287,7 304,7 309,7 314,7 311,7 314,7 314,7 314,7 309,7 306,7 309,7 309,7 314,7 314,7 314,7 314,7 309,7 307,7 304,7
Tekanan Kerja (Psia) (o C) 18,1 15,8 14,7 13,9 13,2 12,6 11,9 11,5 11 10,6 10,2 9,9 9,8 9,7 9,5 9 8,8 8,6 8,1
Suhu ruang pendingin (o C) 24,8 23,8 22,6 21,7 20,7 19,9 19 18,1 17,4 16,7 16 15,4 14,8 14,4 13,9 13,4 13 12,6 12,2
(o C) 28,9 29 29,1 29,1 29,4 29,3 29,4 29,3 29,4 29,7 29,6 29,6 29,7 29,8 29,6 29,7 29,8 29,8 29,9
Suhu Suhu spesimen ruangan (Air 20 kg) sekitar
Tabel 4.5 Data penelitian mesin pendingin dengan beban 20 Kg air menggunakan dua kipas pendingin kondensor. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52
b. Keterangan Tabel Hasil Penelitian Pada tabel hasil penelitian yang telah dijabarkan, hasil penelitian dibedakan berdasarkan pembebanan pada setiap variasi penelitian. Pada tabel 4.1, tabel 4.2, dan tabel 4.3, ditampilkan data hasil penelitian tanpa menggunakan beban pendinginan. Data diambil setiap 10 menit sekali, sampai menit ke-120. Karena penelitian dilakukan tanpa beban pendinginan, maka udara didalam ruang pendinginan dianggap sebagai beban pendinginan. Penelitian dimulai ketika suhu ruangan pendinginan telah mendekati suhu 26 oC. Pada tabel 4.4, tabel 4.5 dan tabel 4.6, data yang ditampilkan adalah data hasil penelitian dengan menggunakan beban pendinginan berupa air seberat 20 Kg. Data diambil setiap 20 menit, sampai menit ke-360. Penelitian dimulai ketika suhu spesimen (air) telah mencapai 24,8 oC.
4.2 Hasil Perhitungan dan Pengolahan a.
Menghitung Nilai Entalpi Dari data yang diperoleh dari penelitian (P1, P2, T1, T3) maka data dapat
digambarkan pada diagram P-h untuk mendapatkan nilai entalpi pada setiap titik. Data yang ditampilkan adalah data pada setiap variasi penelitian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53
Tabel 4.7 Nilai entalpi pada penelitian tanpa beban pendinginan.
Jumlah kipas
Tanpa kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h1 (kJ/kg)
h2 (kJ/kg)
h3 (kJ/kg)
h4 (kJ/kg)
0
425
479,55
269,11
269,11
20
414,55
467,89
294,67
294,67
40
410,41
464,52
297,82
297,82
60
409,73
464,12
298,94
298,94
80
409,35
463,15
298
298
100
409,11
462,43
300
300
120
408,54
462,56
299
299
0
424,79
478,1
263,78
263,78
20
411
464,21
288,98
288,98
40
409,54
462,76
290
290
60
408,89
462,21
291,43
291,43
80
408,33
461,79
292,58
292,58
100
408,14
461,37
291,49
291,49
120
408
461,42
290,45
290,45
0
425,16
478,12
260
260
20
413,86
466,65
274,45
274,45
40
409,88
462,62
276,82
276,82
60
408,81
461,59
276,17
276,17
80
407,52
460,47
276,54
276,54
100
407,13
459,96
275,15
275,15
120
406,85
460
278,27
278,27
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54
Tabel 4.8 Nilai entalpi pada penelitian dengan beban 20 Kg air. Jumlah kipas
Tanpa Kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h1 (kJ/kg)
h2 (kJ/kg)
h3 (kJ/kg)
h4 (kJ/kg)
0
415,96
470,58
289,48
289,48
40
414,49
469,11
294,31
294,31
80
414,28
468,82
296,62
296,62
120
412,6
466,8
296,2
296,2
160
412,39
466,59
298,3
298,3
200
412,18
466,38
297,88
297,88
240
411,55
465,91
295,99
295,99
280
410,71
464,8
295,15
295,15
320
410,5
464,7
294,52
294,52
360
410,47
464,49
294,1
294,1
0
415,31
468,75
273,67
273,67
40
415
467,97
280
280
80
413,12
465,81
280,24
280,24
120
413
465,72
280,96
280,96
160
411,87
464,65
281,92
281,92
200
411,64
464,96
284,43
284,43
240
410,41
463,8
285,94
285,94
280
410,31
463,7
286
286
320
410,12
463,54
286,67
286,67
360
410
463,48
286,54
286,54
0
414,21
466,55
270,67
270,67
40
413,87
466,21
274,24
274,24
80
411,24
463,63
275,15
275,15
120
411,52
462,7
276,79
276,79
160
411,37
462,6
277,9
277,9
200
410,2
462,28
278,35
278,35
240
410,11
462,02
279,58
279,58
280
409,9
461,48
280,24
280,24
320
409,47
461,69
280,56
280,56
360
409,66
461,35
280
280
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55
b. Menghitung kerja kompresor persatuan massa refrigerant (Win). Kerja kompresor persatuan massa refrigerant dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.1). Berikut adalah contoh perhitungan kerja kompresor, pada menit ke – 360 pada data dua kipas dengan beban 20kg air. Win
= h2 – h1 = (461,35 – 409,66) kJ/kg = 51,69 kJ/kg
Tabel 4.9 (Win) kompresor pada setiap variasi tanpa beban. Jumlah kipas
Tanpa kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h1 (kJ/kg)
h2 (kJ/kg)
Win (kJ/kg)
0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120
425 414,55 410,41 409,73 409,35 409,11 408,54 424,79 411 409,54 408,89 408,33 408,14 408 425,16 413,86 409,88 408,81 407,52 407,13 406,85
479,55 467,89 464,52 464,12 463,15 462,43 462,56 478,1 464,21 462,76 462,21 461,79 461,37 461,42 478,12 466,65 462,62 461,59 460,47 459,96 460
54,55 53,34 54,11 54,39 53,8 53,32 54,02 53,31 53,21 53,22 53,32 53,46 53,23 53,42 52,96 52,79 52,74 52,78 52,95 52,83 53,15
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56
Tabel 4.10 (Win) kompresor pada setiap variasi dengan beban 20 Kg air Jumlah kipas
Tanpa Kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h1 (kJ/kg)
h2 (kJ/kg)
Win (kJ/kg)
0
415,96
470,58
54,62
40
414,49
469,11
54,62
80
414,28
468,82
54,54
120
412,6
466,8
54,2
160
412,39
466,59
54,2
200
412,18
466,38
54,2
240
411,55
465,91
54,36
280
410,71
464,8
54,09
320
410,5
464,7
54,2
360
410,47
464,49
54,02
0
415,31
468,75
53,44
40
415
467,97
52,97
80
413,12
465,81
52,69
120
413
465,72
52,72
160
411,87
464,65
52,78
200
411,64
464,96
53,32
240
410,41
463,8
53,39
280
410
463,7
53,39
320
410,12
463,54
53,42
360
410
463,48
53,48
0
414,21
466,55
52,34
40
413,87
466,21
52,34
80
411,24
463,63
52,39
120
411,52
462,7
51,18
160
411,37
462,6
51,23
200
410,2
462,28
52,08
240
410,11
462,02
51,91
280
409,9
461,48
51,58
320
409,47
461,69
52,22
360
409,66
461,35
51,69
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57
Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.1 dan 4.2 berikut ini:
55 54.5
Win (kJ/kg)
54 53.5 Tanpa kipas
53
Satu kipas
52.5
Dua kipas
52 51.5 51 0
20
40
60
80
100
120
140
Waktu (min)
Gambar 4.1 Grafik perbandingan Win setiap variasi tanpa pembebanan. 55 54.5
Win (kJ/kg)
54 53.5 Tanpa Kipas
53
Satu kipas
52.5
Dua kipas
52 51.5 51 0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
Waktu (min)
Gambar 4.2 Grafik perbandingan Win setiap variasi dengan beban 20Kg air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 58
c. Energi kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor (Qout) Energi kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian dua kipas dengan beban 20kg air pada menit ke – 360. Qout
= h2 – h3 = (461,35 – 280) kJ/kg = 181,35 kJ/kg
Tabel 4.11 Qout kondensor pada setiap variasi tanpa pembebanan. Jumlah kipas
Tanpa kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h2 (kJ/kg)
h3 (kJ/kg)
Qout (kJ/kg)
0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120
479,55 467,89 464,52 464,12 463,15 462,43 462,56 478,1 464,21 462,76 462,21 461,79 461,37 461,42 478,12 466,65 462,62 461,59 460,47 459,96 460
269,11 294,67 297,82 298,94 298 300 299 263,78 288,98 290 291,43 292,58 291,49 290,45 260 274,45 276,82 276,17 276,54 275,15 278,27
210,44 173,22 166,7 165,18 165,15 162,43 163,56 214,32 175,23 172,76 170,78 169,21 169,88 170,97 218,12 192,2 185,8 185,42 183,93 184,81 181,73
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 59
Tabel 4.12 Qout kondensor pada setiap variasi dengan beban 20kg air. Jumlah kipas
Tanpa Kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h2 (kJ/kg)
h3 (kJ/kg)
Qout (kJ/kg)
0
470,58
289,48
181,1
40
469,11
294,31
174,8
80
468,82
296,62
172,2
120
466,8
296,2
170,6
160
466,59
298,3
168,29
200
466,38
297,88
168,5
240
465,91
295,99
169,92
280
464,8
295,15
169,65
320
464,7
294,52
170,18
360
464,49
294,1
170,39
0
468,75
273,67
195,08
40
467,97
280
187,97
80
465,81
280,24
185,57
120
465,72
280,96
184,76
160
464,65
281,92
182,73
200
464,96
284,43
180,53
240
463,8
285,94
177,86
280
463,7
286
177,7
320
463,54
286,67
176,87
360
463,48
286,54
176,94
0
466,55
270,67
195,88
40
466,21
274,24
191,97
80
463,63
275,15
188,48
120
462,7
276,79
185,91
160
462,6
277,9
184,7
200
462,28
278,35
183,93
240
462,02
279,58
182,44
280
461,48
280,24
181,24
320
461,69
280,56
181,13
360
461,35
280
181,35
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 60
Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.3 dan 4.4 berikut ini :
195 190
Qout (kJ/kg)
185 180
Tanpa kipas
175
Satu kipas Dua kipas
170 165 160 0
20
40
60
80
100
120
140
Waktu (min)
Gambar 4.3 Grafik perbandingan Qout setiap variasi tanpa pembebanan.
195 190
Qout (kJ/kg)
185 180
Tanpa Kipas
175
Satu kipas Dua kipas
170 165 160 0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
Waktu (min)
Gambar 4.4 Grafik perbandingan Qout setiap variasi dengan beban 20 kg air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 61
d. Energi kalor persatuan massa refrigerant yang diserap evaporator (Qin) Energi kalor persatuan massa refrigerant yang diserap evaporator dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian dua kipas dengan beban 20kg air pada menit ke – 360. Qin
= h1 – h4 = (409,66 – 280) kJ/kg = 129,66 kJ/kg
Tabel 4.13 Qin evaporator pada setiap variasi tanpa pembebanan. Jumlah kipas
Tanpa kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h1 (kJ/kg)
h4 (kJ/kg)
Qin (kJ/kg)
0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120
425 414,55 410,41 409,73 409,35 409,11 408,54 424,79 411 409,54 408,89 408,33 408,14 408 425,16 413,86 409,88 408,81 407,52 407,13 406,85
269,11 294,67 297,82 298,94 298 300 299 263,78 288,98 290 291,43 292,58 291,49 290,45 260 274,45 276,82 276,17 276,54 275,15 278,27
155,89 119,88 112,59 110,79 111,35 109,11 109,54 161,01 122,02 119,54 117,46 115,75 116,65 117,55 165,16 139,41 133,06 132,64 130,98 131,98 128,58
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 62
Tabel 4.14 Qin Evaporator pada setiap variasi dengan beban 20kg air.
Jumlah kipas
Tanpa Kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h1 (kJ/kg)
h4 (kJ/kg)
Qin (kJ/kg)
0
415,96
289,48
126,48
40
414,49
294,31
120,18
80
414,28
296,62
117,66
120
412,6
296,2
116,4
160
412,39
298,3
114,09
200
412,18
297,88
114,3
240
411,55
295,99
115,56
280
410,71
295,15
115,56
320
410,5
294,52
115,98
360
410,47
294,1
116,37
0
415,31
273,67
141,64
40
415
280
135
80
413,12
280,24
132,88
120
413
280,96
132,04
160
411,87
281,92
129,95
200
411,64
284,43
127,21
240
410,41
285,94
124,47
280
410,31
286
124,31
320
410,12
286,67
123,45
360
410
286,54
123,46
0
414,21
270,67
143,54
40
413,87
274,24
139,63
80
411,24
275,15
136,09
120
411,52
276,79
134,73
160
411,37
277,9
133,47
200
410,2
278,35
131,85
240
410,11
279,58
130,53
280
409,9
280,24
129,66
320
409,47
280,56
128,91
360
409,66
280
129,66
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 63
Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.5 dan 4.6 berikut ini:
145 140
Qin (kJ/kg)
135 130 Tanpa kipas
125
Satu kipas
120
Dua kipas
115 110 105 0
20
40
60
80
100
120
140
Waktu (min)
Gambar 4.5 Grafik perbandingan Qin setiap variasi tanpa pembebanan.
145 140
Qin (kJ/kg)
135 130 Tanpa Kipas
125
Satu kipas
120
Dua kipas
115 110 105 0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
Waktu (min)
Gambar 4.6 Grafik perbandingan Qin setiap variasi dengan beban 20 kg air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 64
e. Coefficient Of Performance (COPaktual). Coefficient Of Performance (COPaktual) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.4). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian dua kipas dengan beban 20 kg air pada menit ke – 360. COPaktual = Qin / Win = (129,66 (kJ/kg) / 51,69 (kJ/kg) ) = 2,51 Tabel 4.15 COPaktual pada setiap variasi tanpa pembebanan. Jumlah kipas
Tanpa kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
Qin (kJ/kg)
Win (kJ/kg)
COP Aktual
0 20 40 60 80
155,89 119,88 112,59 110,79 111,35
54,55 53,34 54,11 54,39 53,8
2,86 2,25 2,08 2,04 2,07
100 120 0 20 40 60 80 100 120 0 20
109,11 109,54 161,01 122,02 119,54 117,46 115,75 116,65 117,55 165,16 139,41
53,32 54,02 53,31 53,21 53,22 53,32 53,46 53,23 53,42 52,96 52,79
2,05 2,03 3,02 2,29 2,25 2,20 2,17 2,19 2,20 3,12 2,64
40 60 80 100 120
133,06 132,64 130,98 131,98 128,58
52,74 52,78 52,95 52,83 53,15
2,52 2,51 2,47 2,50 2,42
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 65
Tabel 4.16 COPaktual pada setiap variasi dengan beban 20kg air. Jumlah kipas
Tanpa Kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
Qin (kJ/kg)
Win (kJ/kg)
COP Aktual
0
126,48
54,62
2,32
40
120,18
54,62
2,20
80
117,66
54,54
2,16
120
116,4
54,2
2,15
160
114,09
54,2
2,10
200
114,3
54,2
2,11
240
115,56
54,36
2,13
280
115,56
54,09
2,14
320
115,98
54,2
2,14
360
116,37
54,02
2,15
0
141,64
53,44
2,65
40
135
52,97
2,55
80
132,88
52,69
2,52
120
132,04
52,72
2,50
160
129,95
52,78
2,46
200
127,21
53,32
2,39
240
124,47
53,39
2,33
280
124,31
53,39
2,33
320
123,45
53,42
2,31
360
123,46
53,48
2,31
0
143,54
52,34
2,74
40
139,63
52,34
2,67
80
136,09
52,39
2,60
120
134,73
51,18
2,63
160
133,47
51,23
2,61
200
131,85
52,08
2,53
240
130,53
51,91
2,51
280
129,66
51,58
2,51
320
128,91
52,22
2,47
360
129,66
51,69
2,51
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 66
Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.7 dan 4.8 berikut ini:
2.70 2.60
COP Aktual
2.50 2.40
Tanpa kipas
2.30
Satu kipas
2.20
Dua kipas
2.10 2.00 0
20
40
60
80
100
120
140
Waktu (min)
Gambar 4.7 Grafik perbandingan COPaktual setiap variasi tanpa pembebanan.
2.80 2.70
COP Aktual
2.60 2.50 Tanpa Kipas
2.40
Satu kipas
2.30
Dua kipas
2.20 2.10 2.00 0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
Waktu (min)
Gambar 4.8 Grafik perbandingan COPaktual setiap variasi dengan beban 20 kg air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 67
f. Coefficient Of Performance (COPideal). Coefficient Of Performance (COPideal) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.5). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian dua kipas dengan beban 20 kg air pada menit ke – 360. COPideal = (273,15 + Te ) / (Tc - Te) = (273,15 + (-8,6)) / (69,3 – (-8,6)) = 3,40 Tabel 4.17 COPIdeal pada setiap variasi tanpa pembebanan. Jumlah kipas
Tanpa kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
Te (oC)
Tc (oC)
COP Ideal
0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120
-9,6 -7,5 -6,5 -4 -4 -4 -6,5 -8,4 -7,9 -8,4 -8,4 -8,4 -8,8 -8,8 -14,4 -9,3 -9,1 -10 -10 -10 -10
68 76,6 78,7 79,1 79,3 79,3 79,3 67,6 73,2 72,5 72,5 72 71,7 72,7 57,4 68 68 69 68 67,5 67,5
3,40 3,16 3,13 3,24 3,23 3,23 3,11 3,48 3,27 3,27 3,27 3,29 3,28 3,24 3,60 3,41 3,42 3,33 3,37 3,40 3,40
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 68
Tabel 4.18 COPIdeal pada setiap variasi dengan beban 20kg air. Jumlah kipas
Tanpa Kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
Te ( C)
Tc ( C)
COP Ideal
0
-5,0
77,8
3,24
40
-4,0
79,8
3,21
80
-4,5
79,9
3,18
120
-4,2
79,5
3,21
160
-5,0
79,2
3,18
200
-4,7
78,9
3,21
240
-5,2
78,6
3,20
280
-5,2
78,7
3,19
320
-5,2
78,5
3,20
360
-5,2
78,6
3,20
0
-8,8
70,4
3,34
40
-7,6
73,5
3,27
80
-6,8
74
3,30
120
-6,8
74
3,30
160
-7,4
73,1
3,30
200
-8,4
73
3,25
240
-8,4
73,3
3,24
280
-8,4
73,3
3,24
320
-8,4
73,4
3,24
360
-8,4
73,4
3,24
0
-8,5
70
3,37
40
-8,6
69,1
3,40
80
-8,6
69,5
3,39
120
-8,6
70
3,37
160
-8,6
71,1
3,32
200
-8,6
71,1
3,32
240
-8,6
70
3,37
280
-8,6
70
3,37
320
-8,6
69,1
3,40
360
-8,6
69,3
3,40
o
o
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 69
Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.9 dan 4.10 berikut ini:
3.45 3.40
COP Ideal
3.35 3.30 Tanpa kipas
3.25
Satu kipas
3.20
Dua kipas
3.15 3.10 3.05 0
20
40
60
80
100
120
140
Waktu (min)
Gambar 4.9 Grafik perbandingan COPIdeal setiap variasi tanpa pembebanan.
3.45 3.40
COP Ideal
3.35 3.30 Tanpa Kipas
3.25
Satu kipas
3.20
Dua kipas
3.15 3.10 3.05 0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
Waktu (min)
Gambar 4.10 Grafik perbandingan COPIdeal setiap variasi dengan beban 20 kg air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 70
g. Efisiensi Kalor Mesin Pendingin Jenasah (η) Efisiensi Mesin Pendingin Jenasah dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.6). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian dua kipas dengan beban 20 kg air pada menit ke – 360. Efisiensi Kalor (η)
= ( COPactual / COPideal ) x 100 % = (2,51/3,40) x 100% = 73,86%
Tabel 4.19 Efisiensi Mesin pendingin pada setiap variasi tanpa pembebanan. Jumlah kipas
Tanpa kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
COP Aktual
COP Ideal
Efisiensi Kalor (η)
0
2,86
3,40
84,14
20
2,25
3,16
71,15
40
2,08
3,13
66,48
60
2,04
3,24
62,89
80
2,07
3,23
64,06
100
2,05
3,23
63,33
120
2,03
3,11
65,25
0
3,02
3,48
86,70
20
2,29
3,27
70,11
40
2,25
3,27
68,64
60
2,20
3,27
67,32
80
2,17
3,29
65,75
100
2,19
3,28
66,73
120
2,20
3,24
67,84
0
3,12
3,60
86,54
20
2,64
3,41
77,37
40
2,52
3,42
73,67
60
2,51
3,33
75,44
80
2,47
3,37
73,32
100
2,50
3,40
73,57
120
2,42
3,40
71,25
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 71
Tabel 4.20 Efisiensi mesin pendingin pada setiap variasi dengan beban 20kg air. Jumlah kipas
Tanpa Kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
COP Aktual
COP Ideal
Efisiensi Kalor (η)
0
2,32
3,24
71,47
40
2,20
3,21
68,46
80
2,16
3,18
67,75
120
2,15
3,21
66,86
160
2,10
3,18
66,09
200
2,11
3,21
65,70
240
2,13
3,20
66,53
280
2,14
3,19
66,90
320
2,14
3,20
66,91
360
2,15
3,20
67,39
0
2,65
3,34
79,41
40
2,55
3,27
77,84
80
2,52
3,30
76,51
120
2,50
3,30
75,98
160
2,46
3,30
74,58
200
2,39
3,25
73,35
240
2,33
3,24
71,94
280
2,33
3,24
71,85
320
2,31
3,24
71,40
360
2,31
3,24
71,33
0
2,74
3,37
81,35
40
2,67
3,40
78,35
80
2,60
3,39
76,69
120
2,63
3,37
78,21
160
2,61
3,32
78,49
200
2,53
3,32
76,27
240
2,51
3,37
74,71
280
2,51
3,37
74,69
320
2,47
3,40
72,50
360
2,51
3,40
73,86
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 72
Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada gambar 4.11 dan 4.12 berikut ini:
80.00 78.00 76.00 74.00
Efisiensi η
72.00
Tanpa kipas
70.00
Satu kipas
68.00
Dua kipas
66.00 64.00 62.00 60.00 0
20
40
60
80
100
120
140
Waktu (min)
Gambar 4.11 Grafik perbandingan Efisiensi kalor mesin pendingin setiap variasi tanpa pembebanan. 80.00 78.00 76.00
Efisiensi η
74.00 72.00
Tanpa Kipas
70.00
Satu kipas
68.00
Dua kipas
66.00 64.00 62.00 60.00 0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
Waktu (min)
Gambar 4.12 Grafik perbandingan Efisiensi kalor mesin pendingin setiap variasi dengan beban 20 kg air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 73
4.3 Pembahasan Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa mesin pendingin jenasah dapat bekerja dengan baik dan menghasilkan data yang baik. Udara di dalam pendingin jenasah sebelum penelitian dimulai, dikondisikan sama dengan udara pada lingkungan sekitar. Data penelitian diambil ketika suhu udara di dalam mesin pendingin mendekati 26 OC, untuk penelitian tanpa menggunakan beban, sedangkan pada penelitian dengan menggunakan beban, data diambil ketika suhu speimen mencapai 24,8 OC. Dari penelitian yang dilakukan, diperoleh data berupa suhu refrigerant masuk kompresor (T1), suhu refrigerant masik pipa kapiler (T3), tekanan masuk kompresor (P1) dan tekanan keluar kompresor (P2) yang kemudian dapat digunakan untuk menggambarkan siklus kompresi uap pada P-h diagram. Hasil yang didapat dari P-h diagram berupa nilai entalpi yang dapat dilihat pada tabel 4.7 untuk variasi penelitian tanpa beban, dan tabel 4.8 untuk variasi penelitian dengan pembebanan berupa air seberat 20 kg. Dari data entalpi yang didapat maka dapat diperoleh nilai kerja kompresor (Win), nilai kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor (Qout), nilai kalor persatuan massa refrigerant yang diserap oleh evaporator (Qin), Coefficient of performance Actual (COPAktual), Coefficient of performance Ideal (COPIdeal), nilai efisiensi kalor (η). Untuk nilai kerja kompresor (Win), diperoleh hasil yang tertera pada Tabel 4.9 dan Tabel 4.10. Dari data yang diperoleh, untuk penelitian tanpa beban: tanpa kipas, nilai kerja kompresor terendah sebesar 53,32 kJ/kg, nilai kerja kompresor tertinggi sebesar 54,55 kJ/kg, rata-rata nilai kerja kompresor t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 53,93 kJ/kg; satu kipas, nilai kerja kompresor terendah sebesar 53,21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 74
kJ/kg, nilai kerja kompresor tertinggi sebesar 53,46 kJ/kg, rata-rata nilai kerja kompresor t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 53,31 kJ/kg; dua kipas, nilai kerja kompresor terendah sebesar 52,74 kJ/kg, nilai kerja kompresor tertinggi sebesar 53,15 kJ/kg, rata-rata nilai kerja kompresor t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 52,89 kJ/kg. Untuk penelitian dengan beban: tanpa kipas, nilai kerja kompresor terendah sebesar 54,02 kJ/kg, nilai kerja kompresor tertinggi sebesar 54,62 kJ/kg, rata-rata nilai kerja kompresor t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 54,31 kJ/kg; satu kipas, nilai kerja kompresor terendah sebesar 52,69 kJ/kg, nilai kerja kompresor tertinggi sebesar 53,48 kJ/kg, rata-rata nilai kerja kompresor t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 53,16 kJ/kg; dua kipas, nilai kerja kompresor terendah sebesar 51,18 kJ/kg, nilai kerja kompresor tertinggi sebesar 52,39 kJ/kg, rata-rata nilai kerja kompresor t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 51,90 kJ/kg. Untuk mengetahui perbandingan nilai kerja kompresor untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan 4.2. Gambar 4.1 berisi grafik perbandingan antara nilai kerja kompresor untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan gambar 4.2 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor, nilai kerja kompresor semakin menurun untuk setiap jumlah kipas yang digunakan, hal ini menjelaskan bahwa semakin banyak penambahan kipas kondensor meringankan kerja kompresor. Nilai kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor (Qout) dapat dilihat pada Tabel 4.11 dan Tabel 4.12. Dari data yang diperoleh, untuk penelitian tanpa beban: tanpa kipas, nilai kalor yang dilepas kondensor terendah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 75
sebesar 162,43 kJ/kg, nilai kalor yang dilepas kondensor tertinggi sebesar 210,44 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang dilepas kondensor t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 172,38 kJ/kg; satu kipas, nilai kalor yang dilepas kondensor terendah sebesar 169,21 kJ/kg, nilai kalor yang dilepas kondensor tertinggi sebesar 214,32 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang dilepas kondensor t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 177,59 kJ/kg; dua kipas, nilai kalor yang dilepas kondensor terendah sebesar 181,73 kJ/kg, nilai kalor yang dilepas kondensor tertinggi sebesar 218,12 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang dilepas kondensor t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 190,29 kJ/kg. Untuk penelitian dengan beban: tanpa kipas, nilai kalor yang dilepas kondensor terendah sebesar 168,29 kJ/kg, nilai kalor yang dilepas kondensor tertinggi sebesar 181,10 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang dilepas kondensor t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 171,56 kJ/kg; satu kipas, nilai kalor yang dilepas kondensor terendah sebesar 176,87 kJ/kg, nilai kalor yang dilepas kondensor tertinggi sebesar 195,08 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang dilepas kondensor t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 182,60 kJ/kg; dua kipas, satu kipas, nilai kalor yang dilepas kondensor terendah sebesar 181,13 kJ/kg, nilai kalor yang dilepas kondensor tertinggi sebesar 195,88 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang dilepas kondensor t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 185,70 kJ/kg. Untuk mengetahui perbandingan nilai kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4. Gambar 4.3 berisi grafik perbandingan antara nilai kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.4 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 76
air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor, kalor yang dilepas oleh kondensor meningkat dibandingkan dengan penelitian tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor. Hal ini disebabkan adanya aliran udara yang lebih cepat jika digunakan kipas pada kondensor, sehingga kalor dari kondensor akan lebih cepat terbuang keluar. Nilai kalor persatuan massa refrigerant yang diserap oleh evaporator (Qin) dapat dilihat pada Tabel 4.13 dan Tabel 4.14. Dari data yang diperoleh, untuk penelitian tanpa beban: tanpa kipas, nilai kalor yang diserap evaporator terendah sebesar 109,11 kJ/kg, nilai kalor yang diserap evaporator tertinggi sebesar 155,89 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang diserap evaporator t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 118,45 kJ/kg; satu kipas, nilai kalor yang diserap evaporator terendah sebesar 115,75 kJ/kg, nilai kalor yang diserap evaporator tertinggi sebesar 161,01 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang diserap evaporator t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 124,28 kJ/kg; dua kipas, nilai kalor yang diserap evaporator terendah sebesar 128,58 kJ/kg, nilai kalor yang diserap evaporator tertinggi sebesar 165,16 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang diserap evaporator t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 137,40 kJ/kg. Untuk penelitian dengan beban: tanpa kipas, nilai kalor yang diserap evaporator terendah sebesar 114,09 kJ/kg, nilai kalor yang diserap evaporator tertinggi sebesar 126,48 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang diserap evaporator t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 117,26 kJ/kg; satu kipas, nilai kalor yang diserap evaporator terendah sebesar 123,45 kJ/kg, nilai kalor yang diserap evaporator tertinggi sebesar 141,64 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang diserap evaporator t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 129,44 kJ/kg; dua kipas, nilai kalor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 77
yang diserap evaporator terendah sebesar 128,91 kJ/kg, nilai kalor yang diserap evaporator tertinggi sebesar 143,54 kJ/kg, rata-rata nilai kalor yang diserap evaporator t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 133,81 kJ/kg. Untuk mengetahui perbandingan nilai kalor persatuan massa refrigerant yang diserap oleh evaporator untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6. Gambar 4.5 berisi grafik perbandingan antara nilai kalor persatuan massa refrigerant yang diserap oleh evaporator untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.6 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor menyebabkan penyerapan kalor pada ruangan pendinginan menjadi lebih tinggi daripada tanpa menggunakan kipas. Hal ini di karenakan dengan penambahan kipas, kerja kompresor menjadi ringan, sehingga mempengaruhi penyerapan kalor pada ruangan menjadi lebih tinggi. Nilai Coefficient Of Performance (COPaktual) dapat dilihat pada Tabel 4.15 dan Tabel 4.16. Dari data yang diperoleh, untuk penelitian tanpa beban: tanpa kipas, nilai COPactual terendah sebesar 2,03, nilai COPactual tertinggi sebesar 2,86, rata-rata nilai COPactual t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 2,20; satu kipas, nilai COPactual terendah sebesar 2,17, nilai COPactual tertinggi sebesar 3,02, rata-rata nilai COPactual t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 2,33; dua kipas, nilai COPactual terendah sebesar 2,42, nilai COPactual tertinggi sebesar 3,12, rata-rata nilai COPactual t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 2,60. Untuk penelitian dengan beban: Tanpa kipas, nilai COPactual terendah sebesar 2,10, nilai COPactual tertinggi sebesar 2,32, rata-rata nilai COPactual t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 2,16; Satu kipas, nilai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 78
COPactual terendah sebesar 2,31, nilai COPactual tertinggi sebesar 2,65, rata-rata nilai COPactual t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 2,44; Dua kipas, nilai COPactual terendah sebesar 2,47, nilai COPactual tertinggi sebesar 2,74, rata-rata nilai COPactual t = 0 menit sampai 3600 menit sebesar 2,58. Untuk mengetahui perbandingan nilai COPaktual untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8. Gambar 4.7 berisi grafik perbandingan antara COPaktual untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.8 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor menyebabkan meningkatnya nilai COPaktual dari mesin pendingin. Peningkatan nilai COPaktual dipengaruhi oleh tingkat kemampuan refrigerant untuk menyerap kalor dari dalam ruangan pendinginan dan daya yang digunakan kompresor untuk melakukan proses pendinginan. Dengan adanya peningkatan jumlah kalor yang dapat diserap oleh refrigerant dari dalam ruangan pendinginan, maka hal ini menyebabkan terjadinya peningkatan nilai COPaktual akibat penambahan jumlah kipas pendingin pada kondensor. Meningkatnya nilai COPaktual juga dipengaruhi oleh penurunan nilai kerja kompresor akibat efek pendinginan pada kondensor. Nilai Coefficient Of Performance (COPideal) dapat dilihat pada Tabel 4.17 dan Tabel 4.18. Dari data yang diperoleh, untuk penelitian tanpa beban: Tanpa kipas, nilai COPideal terendah sebesar 3,11, nilai COPideal tertinggi sebesar 3,40, rata-rata nilai COPideal t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 3,21; Satu kipas, nilai COPideal terendah sebesar 3,24, nilai COPideal tertinggi sebesar 3,48, rata-rata nilai COPideal t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 3,33; Dua kipas, nilai COPideal terendah sebesar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 79
3,33, nilai COPideal tertinggi sebesar 3,60, rata-rata nilai COPideal t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 3,42. Untuk penelitian dengan beban: Tanpa kipas, nilai COPideal terendah sebesar 3,18, nilai COPideal tertinggi sebesar 3,24, rata-rata nilai COPideal t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 3,20; Satu kipas, nilai COPideal terendah sebesar 3,24, nilai COPideal tertinggi sebesar 3,34, rata-rata nilai COPideal t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 3,27; Dua kipas, nilai COPideal terendah sebesar 3,32, nilai COPideal tertinggi sebesar 3,40, rata-rata nilai COPideal t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 3,37. Untuk mengetahui perbandingan nilai COPideal pada setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.9 dan Gambar 4.10. Gambar 4.9 berisi grafik perbandingan antara nilai COPideal untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.10 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor menyebabkan nilai COPideal meningkat. Hal ini dikarenakan terjadinya penurunan tekanan kerja kompresor sehingga mempengaruhi suhu kerja evaporator dan kondensor. Nilai COPideal dapat diperoleh dengan mengetahui suhu kerja kondensor (Tc) dan evaporator (Te). Efisiensi Kalor Mesin Pendingin Jenasah dapat dilihat pada Tabel 4.19 dan Tabel 4.20. Dari data yang diperoleh, untuk penelitian tanpa beban: tanpa kipas, nilai efisiensi kalor terendah sebesar 62,89 %, nilai efisiensi kalor tertinggi sebesar 84,14 %, rata-rata nilai efisiensi kalor t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 68,19 %; Satu kipas, nilai efisiensi kalor terendah sebesar 65,75 %, nilai efisiensi kalor tertinggi sebesar 86,70 %, rata-rata nilai efisiensi kalor t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 70,44 %; Dua kipas, nilai efisiensi kalor terendah sebesar 71,25 %, nilai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 80
efisiensi kalor tertinggi sebesar 86,54 %, rata-rata nilai efisiensi kalor t = 0 menit sampai 120 menit sebesar 75,88 %. Untuk penelitian dengan beban: Tanpa kipas, nilai efisiensi kalor terendah sebesar 65,70 %, nilai efisiensi kalor tertinggi sebesar 71,47 %, rata-rata nilai efisiensi kalor t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 67,41 %; Satu kipas, nilai efisiensi kalor terendah sebesar 71,33 %, nilai efisiensi kalor tertinggi sebesar 79,41 %, rata-rata nilai efisiensi kalor t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 74,42 %; Dua kipas, nilai efisiensi kalor terendah sebesar 72,50 %, nilai efisiensi kalor tertinggi sebesar 81,35 %, rata-rata nilai efisiensi kalor t = 0 menit sampai 360 menit sebesar 76,51 %. Untuk mengetahui perbandingan efisiensi kalor mesin pendingin jenasah untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.11 dan Gambar 4.12. Gambar 4.11 berisi grafik perbandingan antara nilai kerja kompresor untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.12 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor akan meningkatkan nilai efisiensi kalor dari mesin pendingin jenasah. Peningkatan nilai efisiensi kalor dipengaruhi oleh perbedaan nilai COPaktual dan COPideal yang dihasilkan mesin pendingin jenasah. Dari data pada tabel diatas diketahui suhu terendah pada ruangan pendingin yang dihasikan oleh mesin pendingin adalah 6,1 oC untuk penelitian tanpa kipas, tanpa beban pendinginan dan 12,2
o
C untuk penelitian dua kipas dengan
menggunakan beban pendinginan 20 kg air. Dari data ini dapat disimpulkan bahwa pada penelitian tanpa beban dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor maka akan meningkatkan kemampuan kerja mesin pendingin dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 81
menghasilkan suhu akhir yang lebih dingin dibandingkan dengan mesin pendingin yang tidak menggunakan pendingin pada bagian kondensornya. Begitu juga dengan penelitian dengan beban pendinginan 20 kg air, meskipun hasil suhu akhir yang dihasilkan belum mencapai suhu di bawah 12 oC sampai pada menit ke-360, yaitu sebesar 12,2 oC, namun suhu di ruangan evaporator sudah mencapai 8,1 oC. Hal ini mengindikasikan bahwa penelitian ini masih berhasil untuk dapat mencapai suhu di bawah 12 oC agar bakteri tidak hidup, hanya diperlu penambahan waktu penelitian sampai beberapa menit selanjutnya permasalahan di atas dapat di selesaikan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 82
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian diperoleh beberapa kesimpulan: 1.
Mesin pendingin jenasah yang telah dibuat bekerja dengan baik. Dengan menghasilkan suhu akhir 6,3 oC untuk penelitian tanpa beban.
2.
Karakteristik mesin pendingin jenasah, antara lain: a. Kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigerant (Qin) untuk tanpa beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 124kJ/kg dan dua kipas rata-ratanya sebesar 137kJ/kg. Untuk dengan beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 129 kJ/kg dan dua kipas rata-ratanya sebesar 133 kJ/kg. b. Kalor yang dibuang oleh kondensor persatuan massa refrigerant (Qout) untuk tanpa beban, pada satu kipas rata-ratanya sebesar 177 kJ/kg dan dua kipas rata-ratanya sebesar 190 kJ/kg. Untuk dengan beban, pada satu kipas rata-ratanya sebesar 182 kJ/kg dan dua kipas rata-ratanya sebesar 185 kJ/kg. c. Kerja kompresor persatuan massa refrigerant (Win) untuk tanpa beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 53 kJ/kg dan dua kipas rata-ratanya sebesar 52 kJ/kg. Untuk dengan beban, pada satu kipas rata-ratanya 53 kJ/kg dan dua kipas rata-ratanya sebesar 51 kJ/kg.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 83
d.
Coefficient of performance (COPaktual) untuk tanpa beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 2,33 dua kipas rata-ratanya sebesar 2,60. Untuk dengan beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 2,44 dan dua kipas rataratanya sebesar 2,58.
e. Coefficient of performance (COPideal) untuk tanpa beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 3,30 dua kipas rata-ratanya sebesar 3,42. Untuk dengan beban, pada satu kipas rata-ratanya sebesar 3,27 dan dua kipas rataratanya sebesar 3,37. f. Efisiensi kalor (η) untuk tanpa beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 70 % dan dua kipas rata-ratanya sebesar 75 %. Untuk dengan beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 74 % dan dua kipas rata-ratanya sebesar 76 %. 5.2 Saran Berdasarkan pengalaman dari pembuatan dan kesalahan yang dilakukan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah ini, saran yang dapat penulis berikan: a.
Untuk mendapatkan hasil yang lebih valid, data penelitian dapat diambil dengan waktu yang lebih lama agar mendapatkan data yang benar - benar tunak.
b.
Disarankan untuk menghilangkan kandungan oksigen didalam ruangan pendingin, agar bakteri tidak dapat hidup.
c.
Disarankan untuk merendam kondensor ke dalam air, agar didapat suhu yang rendah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 84
DAFTAR PUSTAKA Basri, H. M. (2009). Efek Perubahan Laju Aliran Massa Air Pendingin Pada Kondensor Terhadap Kinerja Mesin Refrigerasi Focus 808. Saksono, Puji. (2012). Analisis Pengaruh Gangguan Heat Transfer Kondensor Terhadap Performansi Air Conditioning. Prasetya, P. H. B., Putra, K. B. A. (2013). Studi Eksperimen Variasi Laju pendinginan Kondensor pada Mesin Pendingin Difusi Absorpsi R22-DMF. Firdaus, Royyan., Putra, K. B. A. (2014). Studi Variasi Laju Pelepasan Kalor Kondensor High Stage Sistem Refrigerasi Cascade R22 Dan R404a Dengan Heat Charger Tipe Concentric Tube. Purnomo, Heroe. (2015). Analisis Karakteristik Unjuk Kerja Sistem Pendingin (Air Conditioning) Yang Menggunakan Freon R-22 Berdasarkan Pada Variasi Putaran Kipas Pendingin Kondensor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran Tabel nilai h1-h4 tanpa beban dari gambar P-h Diagram. Jumlah kipas
Tanpa kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h1 (kJ/kg)
h2 (kJ/kg)
h3 = h4 (kJ/kg)
Te ( C)
Tc ( C)
P1 (bar)
P2 (bar)
0
425
479,6
269,11
-9,6
68
2
18,5
20
414,55
467,9
294,67
-7,5
76,6
2,3
25,8
40
410,41
464,5
297,82
-6,5
78,7
2,5
26,5
60
409,73
464,12
298,94
-4
79,1
2,6
27
80
409,35
463,15
298
-4
79,3
2,6
27,2
100
409,11
462,43
300
-4
79,3
2,6
27,2
120
408,54
462,6
299
-6,5
79,3
2,5
27,2
0
424,79
478,1
263,78
-8,4
67,6
2,32
22
20
411
464,21
288,98
-7,9
73,2
2,39
23,4
40
409,54
462,76
290
-8,4
72,5
2,32
23,07
60
408,89
462,2
291,43
-8,4
72,5
2,32
23,07
80
408,33
461,8
292,58
-8,4
72
2,32
22,7
100
408,14
461,4
291,49
-8,8
71,7
2,25
22,8
120
408
461,4
290,45
-8,8
72,7
2,25
23,07
0
425,16
478,1
260
-14
57,4
1,77
16,52
20
413,86
466,7
274,45
-9,3
68
2,11
20,66
40
409,88
462,6
276,82
-9,1
68
2,18
20,66
60
408,81
461,6
276,17
-10
69
2,04
20,31
80
407,52
460,47
276,54
-10
68
2,04
20,04
100
407,13
460
275,15
-10
67,5
2,04
19,97
120
406,85
460
278,27
-10
67,5
2,04
19,97
o
o
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran Tabel nilai h1-h4 dengan beban dari gambar P-h Diagram. Jumlah kipas
Tanpa Kipas
Satu kipas
Dua kipas
t (menit)
h1 (kJ/kg)
h2 (kJ/kg)
h3 = h4 (kJ/kg)
Te ( C)
Tc ( C)
P1 (bar)
P2 (bar)
0
415,96
470,6
289,48
-5,0
77,8
2,44
25,14
40
414,49
469,1
294,31
-4,0
79,8
2,53
25,97
80
414,28
468,8
296,62
-4,5
79,9
2,48
26,36
120
412,6
466,8
296,2
-4,2
79,5
2,51
26,13
160
412,39
466,6
298,3
-5,0
79,2
2,44
25,97
200
412,18
466,4
297,88
-4,7
78,9
2,46
25,78
240
411,55
465,9
295,99
-5,2
78,6
2,41
25,62
280
410,71
464,8
295,15
-5,2
78,7
2,41
25,64
320
410,5
464,7
294,52
-5,2
78,5
2,41
25,57
360
410,47
464,5
294,1
-5,2
78,6
2,41
25,6
0
415,31
468,8
273,67
-8,8
70,4
2,25
22,18
40
415
468
280
-7,6
73,5
2,46
24,45
80
413,12
465,8
280,24
-6,8
74
2,53
25,14
120
413
465,7
280,96
-6,8
74
2,53
25,14
160
411,87
464,7
281,92
-7,4
73,1
2,46
24,8
200
411,64
465
284,43
-8,4
73
2,39
24,52
240
410,41
463,8
285,94
-8,4
73,3
2,39
24,73
280
410
463,7
286
-8,4
73,3
2,39
23,76
320
410,12
463,5
286,67
-8,4
73,4
2,39
24.45
360
410
463,5
286,54
-8,4
73,4
2,39
24,45
0
414,21
466,6
270,67
-8,5
70
2,05
19,83
40
413,87
466,2
274,24
-8,6
69,1
2,25
21,35
80
411,24
463,6
275,15
-8,6
69,5
2,32
21,49
120
411,52
462,7
276,79
-8,6
70
2,25
21,69
160
411,37
462,6
277,9
-8,6
71,1
2,25
21,39
200
410,2
462,3
278,35
-8,6
71,1
2,25
21,39
240
410,11
462
279,58
-8,6
70
2,25
21,69
280
409,9
461,5
280,24
-8,6
70
2,25
21,69
320
409,47
461,7
280,56
-8,6
69,1
2,25
21,35
360
409,66
461,4
280
-8,6
69,3
2,25
21
o
o