LAPORAN AKHIR FISIKA ENERGI II PEMANFAATAN ENERGI PANAS TERBUANG PADA MESIN AC
Nama Praktikan
: Utari Handayani
NPM
: 140310110032
Nama Partner
: Gita Maya Luciana
NPM
: 140310110045
Hari/Tgl Percobaan
: Selasa/4 Maret 2014
Asisten/Instruktur
: Isa Pambudi
LABORATORIUM FISIKA ENERGI JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PADJADJARAN 2014
LEMBAR PENGESAHAN FISIKA ENERGI II PEMANFAATAN ENERGI PANAS TERBUANG PADA MESIN AC
Nama Praktikan
: Utari Handayani
NPM
: 140310110032
Nama Partner
: Gita Maya Luciana
NPM
: 140310110045
Hari/Tgl Percobaan
: Selasa/4 Maret 2014
Asisten/Instruktur
: Isa Pambudi
Lap. Pendahuluan
Speaken
Lap. Akhir
Jatinangor, 4 Maret 2014
Asisten/Instruktur
(
)
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Mesin Refrigerasi adalah salah satu jenis mesin konversi energi, dimana sejumlah energi dibutuhkan untuk menghasilkan efek pendingin. Disisi lain, panas dibuang oleh sistem ke lingkungan untuk memenuhi prinsip-prinsip termodinamika agar mesin dapat berfungsi. Panas yang terlepas ke lingkungan biasanya terbuang begitu saja tanpa dimanfaatkan. Berbagai upaya telah dilakukan untuk memanfaatkan panas yang terbuang ke lingkungan tersebut. Salah satunya dengan memanfaatkan panas yang terbuang untuk memanaskan air yang dapat dipergunakan untuk kebutuhan sehari-hari. Salah satu contoh mesin tersebut adalah AC. AC digunakan untuk mendinginkan ruangan dengan cara membuang panasnya kelingkungan. Untuk mengefisiensikan pemakaian AC, maka dilakukan pengelolaan pada limbah AC dengan memanfaatkan energi panas yang terbuang pada mesin AC tersebut.
1.2 Identifikasi Masalah 1. Apa itu mesin AC? 2. Bagaimana prinsip kerja dari mesin AC? 3. Bagaimana konversi energi yang terjadi pada mesin AC?
4. Apa manfaat dari energi panas terbuang pada mesin AC?
1.3 Tujuan Percobaan 1. Memahami prinsip kerja mesin AC 2. Mengetahui manfaat energi panas terbuang pada mesin AC
1.4 Metoda Percobaan Untuk melakukan percobaan ini, pertama kali yang harus dilakukan ialah mengukur debit aliran dibeberapa titik dan mengamati kenaikan temperatur air, serta mengukur COP (coefisien of performance) sebelum dan sesudah dihubungkan dengan pemanas.
1.5 Sistimatika Penulisan Laporan percobaan ini terdiri dari tiga bab, yaitu : BAB I : Pendahuluan Berisi tentang latar belakang, identifikasi masalah, tujuan percobaan, sistematika penulisan, alur penelitian, dan tempat serta waktu melaksanakan percobaan. BAB II : Tinjauan Pustaka Bab ini berisi tentang teori-teori yang mendukung percobaan. BAB III : Metodologi Percobaan Berisi tentang alat-alat percobaan dan prosedur atau langkah-langkah melakukan percobaan. Tugas Pendahuluan Berisi tentang pertanyaan-pertanyaan penting untuk menunjang praktikum. Daftar Pustaka Berisi tentang referensi situs atau buku yang digunakan pada tinjauan pustaka
1.6 Waktu dan Tempat Percobaan Percobaan yang berjudul “Pemanfaatan Energi Panas Terbuang Pada Mesin AC” dilaksanakan pada hari/tgl
: Selasa, 4 Maret 2014
waktu
: 08.00 - 10.30 WIB
tempat
: Laboratorium Fisika Energi Jurusan Fisika Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Padjadjaran.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 AC (Air Conditioner) Air conditioner atau AC merupakan salah satu peralatan pendingin (refrigeration). Mesin pendingin merupakan sebuah mekanisme berupa siklus yang mengambil energi (termal) dari daerah bertemperatur rendah dan dibuang ke daerah bertemperatur tinggi (lingkungan). Oleh karena itu dibutuhkan energi untuk menjalankan siklus refrigerasi. Bentuk terbaik pemanfaatan kembali panas terbuang (heat recovery) tersebut adalah untuk memanaskan air. Bahan yang digunakan sebagai bahan pendingin dalam mesin pendingin disebut refrigerant (Freon). Refrigerant adalah suatu zat yang mudah menguap dan berfungsi sebagai penghantar panas dalam sirkulasi pada saluran instalasi mesin pendingin. Bahan pendingin (refrigerant) adalah suatu zat yang mudah berubah wujud dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Dapat mengambil panas dari evaporator dan membuangnya di kondensor. Fungsi utama dari AC ada 4 yaitu:
1. Memperoleh suhu yang diinginkan dan konstan sepanjang hari. 2. Memperoleh kelembaban udara yang konstan sepanjang hari. 3. Memperoleh sirkuit/aliran udara yang bisa disesuaikan dengan kebutuhan. 4. Membersihkan/menyaring debu dan asap dari udara. Ditinjau dari konstruksi, AC bisa dibagi menjadi dua bagian, yakni sisi luar dan sisi dalam. Sisi luar terdiri dari pipa kapiler dan kondensor, tangki penampung air, daun kipas yang bisa bergerak, dan filter udara sebagai penyaring kotoran. Sedangkan bagian dalam terdiri dari daun kipas pendorong (blower) udara segar, pipa penguapan (evaporator), katup ekspansi, dan lain sebagainya. Adapun sistem mesin pendingin yang paling banyak digunakan adalah sistem kompresi uap. Secara garis besar komponen sistem pendingin siklus kompresi uap terdiri dari: 2.1.1 Kompresor (pipa hisap-tekan) Kompresor adalah suatu alat dalam mesin pendingin yang cara kerjanya dinamis atau bergerak, yakni menghisap sekaligus memompa udara sehingga terjadilah sirkulasi (perputaran) udara yang mengalir dari pipa‐ pipa mesin pendingin. 2.1.2 Kondensor (pipa pengembun) Kondensor merupakan suatu jaringan pipa yang berfungsi sebagai pengembun. Udara yang dipompakan dari kompresor akan mengalami penekanan sehingga mengalir ke pipa kondensor. Udara yang berada dalam pipa kondensor akan mengalami pengembunan. Dari sini, udara yang sudah mengembun dan menjadi zat cair akan mengalir menuju pipa evaporator. 2.1.3 Evaporator (pipa penguap) Evaporator adalah pipa yang berfungsi sebagai penguapan. Zat cair yang berasal dari pipa kondensor masuk ke evaporator lalu berubah wujud menjadi gas dingin karena mengalami penguapan. Selanjutnya udara tersebut mampu menyerap kondisi panas yang ada dalam ruangan mesin pendingin. Selanjutnya gas yang ada dalam evaporator akan mengalir
menuju kompresor karena terkena tenaga hisapan. Demikian terus menerus sirkulasi udara dan perubahannya dalam rangkaian mesin pendingin. 2.1.4 Katup Ekspansi Katup ekspansi dirancang untuk mengontrol aliran cairan pendingin melalui katup orifice yang merubah wujud cairan menjadi uap ketika zat pendingin meninggalkan katup pemuaian dan memasuki evaporator / pendingin. 2.2 Sistem Refrigerasi Refrigerasi merupakan suatu proses penarikan kalor dari suatu benda/ruangan ke lingkungan sehingga temperatur benda/ruangan tersebut lebih rendah dari temperatur lingkungannya. Sesuai dengan konsep kekekalan energi, panas tidak dapat dimusnahkan tetapi dapat dipindahkan. Sehingga refrigerasi selalu berhubungan dengan proses-proses aliran panas dan perpindahan panas. Siklus refrigerasi memperlihatkan apa yang terjadi atas panas setelah dikeluarkan dari udara oleh refrigeran di dalam koil (evaporator). Siklus ini didasari oleh dua prinsip, yaitu: 1. Saat refrigeran cair berubah menjadi uap, maka refrigeran cair itu mengambil atau menyerap sejumlah panas. 2. Titik didih suatu cairan dapat diubah dengan jalan mengubah tekanan yang bekerja padanya. Hal ini sama artinya bahwa temperatur suatu cairan dapat ditingkatkan dengan jalan menaikan tekanannya, begitu juga sebaliknya. 2.3 Prinsip Kerja Refrigerator atau mesin pendingin bekerja dengan menyerap kalor pada suhu rendah (di dalam ruangan) kemudian dibuang ke suhu yang lebih tinggi (di luar ruangan). Mesin refrigerasi ini bekerja menggunakan siklus atau daur kompresi uap, dimana fluida kerjanya disebut dengan refrigeran. Dasar dari daur ini dikembangkan dari daur refrigerasi carnot.
Gambar 2.1. Siklus Carnot
Proses kerjanya adalah sebagai berikut: 1-2 Proses penyerapan kalor QL isotermal oleh refrigeran dari suhu rendah TL. 2-3 Proses kompresi adiabatis dan temperatur menjadi TH. 3-4 Proses pengeluaran kalor QH isotermal oleh refrigeran pada suhu tinggi TH refrigeran berubah fasa dari uap jenuh menjadi cairan jenuh. 4-1 Proses ekspansi adiabatis sehingga temperatur turun mejadi TL. Daur refrigerasi carnot menghasilkan efisiensi sistem paling tinggi sehingga daur ini sering menjadi acuan. Tetapi proses kerja yang menggunakan daur refrigerasi carnot dalam aplikasinya tidak praktis dan sulit untuk diwujudkan. Untuk proses penyerapan kalor dan pembuangan kalor secara isotermal tidak ada masalah [ proses 1-2 dan 3-4], kondisi ini dapat dibuat tanpa mengalami kesukaran. Penyerapan kalor dengan evaporator dan pembuangan kalor dengan kondensor. Kesulitan muncul apabila kita mengkompresi fluida dengan kondisi dua fasa antara cairan dan uap [proses 2-3]. Kemudian kesulitan terjadi juga apabila kita mengekspansi fluida dalam keadaan cairan [proses 4-1]. Untuk mengatasi permasalahan tersebut dibuat solusi sebagai berikut; 2 Proses kompresi 2-3 harus berlangsung pada kondisi uap semua pada kompresor dan 2 Proses ekpansi 4-1 fluida pada turbin diganti diekspansikan pada katup ekspansi. Proses kerjanya adalah sebagai berikut : 1-2 Proses kompresi adiabatis pada kompresor
2-3 Proses pengeluaran kalor isobarik pada kondensor 3-4 Proses trotling pada katup ekspansi 4-1 Proses penyerapan kalor 9efriger pada evaporator Fluida kerja yang dipakai pada sistem refrigerasi kompresi uap adalah fluida kerja dengan karakteristik khusus yaitu mampu mengembun dengan baik, mampu menguap dengan baik dan mempunyai daya serap kalor yang baik. Sifat-sifat ini sangat dibutuhkan karena pas dengan jalannya proses sistem daur kompresi uap. Refrigen yang mudah mengembun akan melepas panas yang baik kelingkungan di kondensor. Pada akhir proses pengembunan refrigen sepenuhnya menjadi cair. Sifat penguapan yang baik berpengaruh terhadap kemampuan yang sering dinamakan “efek pendinginan” atau “dampak refrigerasi”, sifat inilah yang paling penting untuk pemilihan refrigeran. Pada proses penguapan pada evaporator adalah proses penyerapan kalor pada “daerah pendinginan”, pada akhir proses semua refrigeran harus dalam kondisi uap semua (jenuh), jika masih terdapat cairan akan sangat merugikan pada proses kompresi. Secara umum gambaran mengenai prinsip kerja AC adalah: a. Penyerapan panas oleh evaporator. b. Pemompaan panas oleh kompresor. c. Pelepasan panas oleh kondensor. Prinsip kerja AC tidak berbeda jauh dengan prinsip pada Kulkas, hanya saja pada AC pemindahan panas diperlukan energi tambahan yang ekstra besar karena yang udara didinginkan skalanya lebih besar dan banyak. Di dalam mesin Air Conditioner (AC) bentuk refrigeran berubah-ubah bentuk dari bentuk gas ke bentuk cairan. Pada kompresor refrigeran masih berupa uap, tekanan dan panasnya dinaikkan dengan cara dimampatkan oleh piston dalam silinder kompresor. Kemudian uap panas tersebut didinginkan pada saluran pipa kondensor agar menjadi cairan. Pada saluran pipa kondenser diberi kipas untuk mempercepat proses pendinginan. Proses pelapasan panas ini disebut teknik pengembunan.
Selanjutnya cairan refrigeran dimasukkan ke dalam evaporator dan dikurangi tekanannya sehingga menguap dan menyerap panas udara sekitar. Di dalam AC bagian dalam ruangan, udara dingin disebarkan menggunakan kipas blower. Dalam bentuk uap (gas) refrigeran dihisap lagi oleh kompresor. Demikian proses tersebut berulang terus sampai gas habis terpakai dan harus diisi kembali. 2.4 Cara Kerja Mesin AC
Gambar 2.2 Cara kerja AC
Compressor AC yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalam compressor AC dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di kondenser. Di bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari refrigent fase uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya kalor yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi compressor yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaparator dari substansi yang akan didinginkan. Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipi-pipa evaporator.
Setelah refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase uap ke fase cair maka refrigent dilewatkan melalui katup ekspansi, pada katup ekspansi ini refrigent tekanannya diturunkan sehingga refrigent berubah kondisi dari fase cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke evaporator, di dalam evaporator ini refrigent akan berubah keadaannya dari fase cair ke fase uap, perubahan fase ini disebabkan karena tekanan refrigent dibuat sedemikian rupa sehingga refrigent setelah melewati katup ekspansi dan melalui evaporator tekanannya menjadi sangat turun. Hal ini secara praktis dapat dilakukan dengan jalan diameter pipa yang ada dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan dengan diameter pipa yang ada pada kondenser. Dengan adanya perubahan kondisi refrigent dari fase cair ke fase uap maka untuk merubahnya dari fase cair ke refrigent fase uap maka proses ini membutuhkan energi yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang dipergunakan adalah energi yang berada di dalam substansi yang akan didinginkan. Dengan diambilnya energi yang diambil dalam substansi yang akan didinginkan maka enthalpi substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun, dengan turunnya enthalpi maka temperatur dari substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun. Proses ini akan berubah terus-menerus sampai terjadi pendinginan yang sesuai dengan keinginan. Dengan adanya mesin pendingin listrik ini maka untuk mendinginkan atau menurunkan temperatur suatu substansi dapat dengan mudah dilakukan. Secara alamiah semua proses alir terjadi karena ada beda tekan, yaitu dari tekanan lebih tinggi ke tekanan lebih rendah. Jadi tidak mungkin selama refrigeran mengalir tanpa ada penurunan tekanan (pressure drop), hal ini terjadi karena selama mengalir refrigeran banyak kehilangan energi untuk mengatasi hambatan aliran. 2.5 Prinsip Kerja Sistem Pemanas Air Pada Mesin Pendingin Ruangan Alat pemanas air yang dipasangkan secara seri terhadap kondesor pendingin ruangan terlihat pada gambar dibawah, maka memungkinkan
sistem tersebut dapat bekerja secara bersamaan sebagai mesin pendingin ruangan dan memanfaatkan panasnya untuk memanaskan air. Adapun prinsip kerja dari istem ini adalah sebagai berikut :
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Pemanas Air Pada Mesin AC
a. Pertama proses kompresi dimana uap refrigeran dikompresikan dari tekanan ketekanan tinggi sehingga refrigeran mempunyai tepmperatur yang cukup tinggi. b. Kedua proses kondensasi dimana uap refrigeran yang cukup panas dialirkan kedalam alat pemanas air, sehingga terjadi proses pelepasan panas dari refrigeran ke air yang ada didalam tangki. c. Keriga, refrigeran yang sudah mengalami penurunan temperatur kemudian dikondensasikan melalui kondensor. Disini peran kondensor pada awal pemanasan tidak begitu besar karena panas dari refrigeran banyak diserap oleh air selama melewati tangki air, kemudian setelah temperatur didalam tangki sudah mulai meningkat maka kondensor sudah mulai berfungsi. d. Keempat, proses ekspansi dimana refrigeran yang sudah terkondensasikan diekspansikan melaui pipa kapiler sehinngga mengalami penurunan tekanan dan fasa dari refrigeran mulai berubah menjadi campuran. e. Terakhir, proses evaporasi dimana campuran refrigeran menerima panas dari ruangan yang didinginkan sehingga berubah fasa menjadi uap dan udara yang melepas panas mengalami penurunan temperatur menyebabkan temperatur udara di ruangan menjadi sejuk.
BAB III METODA PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan Percobaan 1. Seperangkat peralatan mesin air conditioner (AC) Mesin AC yang digunakan adalah tipe split dengan kapasitas 1 hp, adapun data spesifikasi dari mesin ini adalah sebagai berikut : •
Model DG-09Gz
•
Kapasitas 1 hp (9000 btu/h) = 2636,98 W
•
Daya listrik 980 Watt
•
Jenis Refrigerant R-22
•
Tekanan kondensor = 2,7 Ma
•
Tekanan evaporator = 0,65 Mpa
•
Arus listrik = 4,5 – 5,5 Ampere
•
Tegangan listrik = 220 – 240 V
2. Alat ukur temperatur ruang berfungsi untuk mengukur suhu. 3. Alat ukur kelembaban berfungsi mengukur kelembaban. 4. Alat ukur tegangan dan alat ukur arus untuk mengukur tegangan dan arus. 5. Alat ukur waktu untuk mengukur waktu. 6. Alat ukur penukar panas. Alat ukur penukar panas yang digunakan dari bahan tembaga dan mempunyai konfigurasi koil tipe heliks dengan diameter pipa ¼ inchi dan panjang 12 m. 7. Tangki air berfungsi untuk menampung air.
3.2 Prosedur Percobaan 1. Menyusun alat seperti gambar 1.
Gambar 1. Blok diagram mesin AC beserta alat pemanasnya.
2. Mengukur debit aliran di beberapa titik pengukuran. 3. Mengamati kenaikan temperature air dalam tangki terhadap waktu. 4. Mengukur COP (Coefisien of performance)sebelum dihubungkan dengan pemanas. (COP mesin AC menunjukkan perbandingan antara besarnya kapasitas pendingin dengan daya kompesor). 5. Mengukur COP setelah dihubungkan dengan pemanas.
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Tabel Data 1. AC Biasa t (menit) 5 10 15
P1 (psi) 5 44 50
20
50,36
25
51
30
52
P2 (psi) 151,4 155 180 186,3 4 186,3 4 190
P3 (psi) 146,3 195 195 196,3 4 196,3 4 200
T1 ( C) 25 31 40
T2 ( C) 25 35 48
T3 ( C) 22 23 21
T4 ( C) 25 28 27
45
56
20
27
48
61
20
27
49
62
19
27
T1 (oC) 31 32 33 33
T2 (oC) 60 62 64 65
T3 (oC) 20 20 21 20
T4 (oC) 26 26 27 27
o
o
o
o
2. AC dengan Pemanfaatan Panas t (menit) 5 10 15 20
P1 (psi) 46 49 50 50
P2 (psi) 174 174 180 185
P3 (psi) 195 199 200 205
T5 (oC) 29 29 29 29
T6 (oC) 30 31 32 32
25 30
50,35 50,36
185 190
205 210
33 34
66 66
20 20
27 28
35 36
98 100
4.2 Pembahasan 4.2.1 Mencari nilai h (entalpi) Untuk mencari nilai entalpi (h) dapat melihat tabel A-10. Properties of Saturated Refrigerant 134a (liquid-Vapor). Sehingga diperoleh hasil sebagai berikut:
1. AC Biasa t (menit) 5 10 15 20 25
T1 (oC) 25 31 40 45 48
T2 (oC) 25 35 48 56 61
T3 (oC) 22 23 21 20 20
T4 (oC) 25 28 27 27 27
h1 (kJ/Kg) 260,96 263,99 268,24 270,43 271,68
30
49
62
19
27
272,07
h2 (kJ/Kg) 260,96 264,92 271,48 274,68 276,23 276,47 8
h3 h4 (kJ/Kg) (kJ/Kg) 259,4 260,96 259,93 262,5 258,88 261,99 258,36 261,99 258,36 261,99 257,82
261,99
2. AC dengan Pemanfaatan Panas t T1 (menit) (oC) 5 31 10 32 15 33 20 33 25 33 30 34
T2 (oC) 60 62 64 65 66 66
T3 (oC) 20 20 21 20 20 20
T4 (oC) 26 26 27 27 27 28
T5 (oC) 29 29 29 29 35 36
T6 (oC) 30 31 32 32 98 100
h1(kJ/kg)
h2(kJ/kg)
h3(kJ/kg)
h4(kJ/kg)
263,99 264,48 264,965 264,965 264,965 265,45
275,99 276,478 276,966 277,21 277,454 277,698
258,36 258,36 258,88 258,36 258,36 258,36
261,48 261,48 261,99 261,99 261,99 262,5
4.2.2 Menghitung COP (Coefisien of Performance) Dengan menggunakan persamaan dibawah ini, maka akan didapat hasil COP :
1. AC Biasa t (menit)
P1 (bar)
5
0,34475
10
3,0338
15
3,4475
12,411
20
3,47232 2
25
3,51645
30
3,5854
12,8481 4 12,8481 4 13,1005
T1 (oC)
T2 (oC)
T3 (oC)
T4 (oC)
25
25
22
25
31
35
23
28
40
48
21
27
45
56
20
27
48
61
20
27
49
62
19
27
T1 ( C)
T2 ( C)
T3 ( C)
31
60
20
26
29
30
0,20917
32
62
20
26
29
31
0,25004
33
64
21
27
29
32
0,2479
33
65
20
27
29
32
0,24296
33
66
20
27
35
98
0,23821
34
66
20
28
36
100
0,24086
P2 (bar)
P3 (bar)
10,4390 3 10,6872 5
10,0873 9 13,4452 5 13,4452 5 13,5376 4 13,5376 4 13,79
COP 0 1,602151 1,929012 1,985882 2,12967 2,286751
2. AC dengan Pemanfaatan Panas t (menit )
P1 (bar)
P2 (bar)
5
3,1717
11,9973
10
3,37855
11,9973
15
3,4475
20
3,4475
12,411 12,7557 5 12,7557 5 13,1005
25 30
3,47163 3 3,47232
P3 (bar) 13,4452 5 13,7210 5 13,79 14,1347 5 14,1347 5 14,4795
o
o
o
T4 T5 T6 o o ( C) ( C) ( C) o
COP
2
4.2.3 Grafik Hubungan COP dan Temperatur Terhadap Waktu
4.2.4 Analisa Data Dapat dilihat bahwa entalpi yang didapat akan lebih besar pada saat temperatur pertama dan kedua dibandingkan dengan entalpi pada saat temperatur lainnya. Hal ini dikarenakan pada saat T1 dan T2, uap refrigeran dikompresikan dari tekanan rendah ke tekanan tinggi sehingga refrigeran mempunyai temperatur yang cukup tinggi yang mengakibatkan besarnya nilai entalpi menjadi tinggi pula. Karena entalpi itu sendiri merupakan jumlah energi yang dimiliki sistem. Dapat dikatakan saat refrigeran berada pada kompressor, energi yang dimiliki masih besar karena dikompressor merupakan langkah awal sehingga walaupun pada saat
itu terjadi perubahan fase, energi yang dimiliki masih cukup besar untuk diubah pada langkah berikutnya. Temperatur terakhir yang dihasilkan oleh mesin AC biasa dan mesin AC dengan pemanfaatan memiliki perbedaan. Dapat dilihat pada grafik hubungan temperatur (T4) terhadap waktu. Terlihat bahwa T4 pada mesin AC dengan pemanfaatan mengalami kenaikan temperatur seharusnya pada saat itu temperatur menjadi turun karena T4 ini merupakan temperatur pada langkah terakhir dimana hasil dari evaporator adalah pembuangan panas ke lingkungan. Oleh karena itu, mesin AC biasa bisa dikatakan lebih baik sebagai mesin pendingin bila dibandingkan dengan mesin AC dengan pemanfaatan karena memiliki temperatur yang kecil. Bila membandingkan besarnya niali COP pada AC biasa dengan AC yang dengan pemanfaatan terlihat pada grafik bahwa besar COP dari AC dengan pemanfaatan relatif tetap. Seharusnya untuk mesin yang baik harus memiliki efisiensi yang besar. Dengan melihat besarnya perbedaan nilai COP antara AC biasa dan AC dengan pemanfaatan dapat dikatakan bahwa mesin AC yang baik adalah tanpa pemanfaatan karena besarnya COP yang dimiliki relatif berniali nol berbeda dengan AC biasa yang memiliki nilai COP yang semakin besar.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 1. Prinsip kerja dari mesin AC adalah sesuai dengan siklus kompresi uap yang bekerja dengan menyerap kalor pada suhu rendah (di dalam ruangan) kemudian dibuang ke suhu yang lebih tinggi (di luar ruangan). 2. Energi panas yang dihasilkan dari kondensor yang memiliki suhu yang tinggi dapat dimanfaatkan kembali untuk memanaskan air. 5.2 Saran Sebelum melakukan percobaan ini, praktikan harus sudah mengerti cara membaca alat ukur tekanan. Karena dalam percobaan ini sangat dibutuhkan untuk melihat besarnya tekanan pada tiap titik mesin AC.
TUGAS PENDAHULUAN
1. Jelaskan prinsip dan cara kerja mesin refrigasi kompresi uap! Jawab : Mesin refrigerasi adalah mesin yang bekerja menyerap kalor dari lingkungan bersuhu rendah kemudian dipindahkan ke lingkungan bersuhu tinggi . Pada gambar dibawah ini merupakan cara kerja mesin tersebut :
a. Refrigerator atau mesin pendingin bekerja dengan menyerap kalor pada suhu rendah ( di dalam ruangan) kemudian dibuang ke suhu yang lebih tinggi ( di luar ruangan). b. Untuk refrigerator, kalor harus dibuang ke lingkungan. 2. Jelaskan siklus mesin refrigasi kompresi uap!
Keterangan proses : 1 – 2 : kompresi adiabatik dan temperatur menjadi T2 2 – 3 : pelepasan panas isothermal oleh refrigeran pada suhu tinggi 2 – 4 : ekspansi adiabatik sehingga temperatur turun menjadi T4 3 - 1: penyerapan kalor isothermal oleh refrigeran dan terjadi perubahan fasa 3. Jelaskan energi termal pada siklus Mesin Refrigerasi Kompresi Uap! Jawab : Terdapat energi termal yang keluar dari kondensor sebesar Qc. Terdapat energi termal yang masuk ke evaporator sebesar Qe, energi termal ini digunakan untuk menguapkan refrigeran (mengubah fasanya dari fasa liquid ke fasa uap).
DAFTAR PUSTAKA Drs. Sumanto, MA. 1990. Dasar-dasar Mesin Pendingin. Yogyakarta: ANDI. http://acdaikin.com/prinsip-kerja-air-conditioner-ac-ruangan.htm (Diakses pada tanggal 1 Maret 2014 pukul 22.05 WIB)
http://cvastro.com/cara-kerja-sistem-ac-ruangan.htm (Diakses pada tanggal 1 Maret 2014 pukul 22.15 WIB) http://tip-triks-elektronik.blogspot.com/2010/03/cara-kerja-mesin-pendinginruangan-ac.html (Diakses pada tanggal 1 Maret 2014 pukul 22.00 WIB)
