PERBANDINGAN PENGGUNAAN REFRIGERAN HIDROKARBON (MC-12 DAN MC-22) DAN HALOKARBON (R-12 DAN R-22) PADA MESIN REFRIGERASI

PERBANDINGAN PENGGUNAAN REFRIGERAN HIDROKARBON (MC-12 DAN MC-22) DAN HALOKARBON (R-12 DAN R-22) PADA MESIN REFRIGERASI

Oleh: ERIKA TAMBUNAN F14104063

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

PERBANDINGAN PENGGUNAAN REFRIGERAN HIDROKARBON (MC-12 DAN MC-22) DAN HALOKARBON (R-12 DAN R-22) PADA MESIN REFRIGERASI

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh: ERIKA TAMBUNAN F14104063

DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PERBANDINGAN PENGGUNAAN REFRIGERAN HIDROKARBON (MC-12 DAN MC-22) DAN HALOKARBON (R-12 DAN R-22) PADA MESIN REFRIGERASI

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh: ERIKA TAMBUNAN F14104063 Dilahirkan pada tanggal 22 Juni 1986 Di Aceh Tanggal lulus : Agustus 2008

Menyetujui, Bogor, September 2008

Prof. Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan Dosen Pembimbing

Mengetahui,

Dr. Ir. Wawan Hermawan, M.S Ketua Departemen Teknik Pertanian

Erika Tambunan. F14104063. Perbandingan Penggunaan Refrigeran Hidrokabon (MC-12 dan MC-22) dan Halokarbon (R-12 dan R-22) Pada Mesin Refrigerasi. Dibawah bimbingan Prof.Dr.Ir.Armansyah H. Tambunan. 2008 RINGKASAN Pendinginan memegang peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia, baik skala besar untuk industri maupun skala kecil untuk keperluan rumah tangga. Tujuan dari pendinginan dalam bidang pertanian adalah mempertahankan mutu produk dan memperpanjang umur simpan produk. Pendinginan adalah pengeluaran kalor dari suatu benda atau ruangan, kemudian mempertahankan keadaannya sedemikian rupa sehingga temperaturnya lebih rendah dari temperatur lingkungannya. Pada prinsipnya pendinginan merupakan terapan dari teori perpindahan kalor dan thermodinamika. Bahan yang digunakan dalam sistem pendinginan adalah refrigeran. Refrigeran adalah suatu zat yang mudah berubah fasanya dari cair menjadi uap dan sebaliknya, apabila kondisi tekanan dan temperaturnya diubah. Refrigeran juga disebut sebagai agen pendingin dengan cara menyerap panas dari zat atau benda lain (Dossat, 1961 dalam Fahrani, 2007). Refrigeran yang umum digunakan adalah refrigeran golongan halokarbon. CFC (Chloro-Fluoro-Carbon) seperti R-12 memegang peranan penting dalam sistem refrigerasi, sejak ditemukan pada tahun 1930. Hal ini dikarenakan CFC memiliki properti fisika dan termal yang baik sebagai refrigeran, stabil, tidak mudah terbakar, tidak beracun. CFC (R-12) dan HCFC (R-22) termasuk dalam Ozone Depleting Substance (ODS) yaitu zat yang dapat menyebabkan kerusakan ozon. Refrigeran alternatif yang ditawarkan adalah hidrokarbon karena hidrokarbon memiliki sifat antara lain adalah ramah lingkungan, karakteristik perpindahan kalor yang baik, kerapatan fasa uap yang rendah, dan kelarutan yang baik dengan pelumas. Tujuan dari penelitian ini : (1) Mengetahui pengaruh pergantian refrigeran golongan halokarbon (R-12 dan R-22) menjadi golongan hidokarbon (MC-12 dan MC-22) terhadap efek pendinginan, daya kompresi dan COP; (2) Mempelajari pengaruh laju aliran air pendingin kondensor terhadap efek pendinginan, daya kompresi dan COP penggunaan refrigeran. Uji performansi yang dilakukan terhadap sistem refrigerasi diawali dengan pengaturan laju aliran air pendingin kondensor, kemudian dilanjutkan dengan pengambilan data suhu, tekanan dan laju aliran massa refrigeran. Pengolahan data dilakukan dengan memasukkan data yang diperlukan (suhu, tekanan dan laju aliran massa refrigeran) ke dalam persamaan polynomoial. Kemudian akan dihasilkan nilai efek pendinginan, daya kompresi dan COP. Untuk menganalisa sistem refrigerasi, perlu diperhatikan suhu evaporasi dan suhu kondensasi selama proses berlangsung. Profil suhu evaporasi pada laju aliran air pendingin 500 l/jam, laju penurunan suhu R-12 adalah paling cepat sedangkan laju penurunan yang paling lambat adalah R-22. Fenonema yang sama juga terjadi pada laju aliran air pendingin lainnya.

Untuk laju aliran air pendingin kondensor 500 l/jam dan 600 l/jam, efek pendinginan yang dihasilkan oleh refrigeran R-12 adalah yang paling kecil jika dibandingkan dengan refrigeran lainnya. Semakin tinggi laju aliran air pendingin kondensor, efek pendinginan yang dihasilkan semakin kecil pula. COP tertinggi untuk laju aliran air pendingin 400 l/jam diperoleh pada MC-12 (5.59) dan yang terendah pada R-22 (3.47) sedangkan untuk laju aliran air 500 l/jam, COP tertinggi adalah R-12 (4.99) dan yang terendah adalah R-22 (4.37). Pada laju aliran air 600 l/jam, COP tertinggi diperoleh pada R-12 (5.22) dan yang terendah adalah R-22 (3.62). COP yang dihasilkan pada R-22 lebih kecil dibandingkan yang lain hal ini dikarenakan R-22 memerlukan daya kompresi yang besar. Dari hasil penelitian didapat kesimpulan bahwa MC-12 memiliki COP tertinggi (5.59), sedangkan untuk laju aliran air pendingin 500 l/jam dan 600 l/jam, COP tertinggi dihasilkan oleh R-12. R-22 memerlukan daya kompresi paling tinggi dibandingkan dengan refigeran lainnya.

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Aceh, pada tanggal 22 Juni 1986. Penulis adalah anak keempat dari lima bersaudara dari pasangan Bapak Dasmar Tambunan dan Ibu Lely Sari Sinaga. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SDN 21 Jakarta – Timur, pada tahun 1998. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan lanjutan pada SLTPN 44 Jakarta - Timur , dan lulus pada tahun 2001. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan lanjutan tingkat atas di SMUN 10 Harapan Indah dan lulus pada tahun 2004. Pada tahun 2004, penulis masuk IPB melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB). Penulis diterima di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Sebagai tugas akhir untuk memperoleh gelar sarjana, penulis melakukan penelitian dengan judul “Perbandingan Penggunaan Refrigeran Hidrokarbon (MC-12 dan MC-22) dan Halokarbon (R-12 dan R-22) Pada Mesin Refrigerasi”. Selama masa perkuliahan penulis aktif dalam organisasi Persekutuan Mahasiswa Kristen (UKM-PMK) pada Komisi Pelayanan Siswa (KPS). Selain itu penulis juga aktif dalam Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA) divisi ekonomi. Pengalaman kerja penulis adalah melaksanakan Praktek Lapangan dengan judul “Mempelajari aspek keteknikan dalam proses pengolahan pengolahan susu di PT Indolakto, Cicurug - Sukabumi”.

KATA PENGANTAR Pertama-tama penulis memanjatkan rasa syukur yang mendalam kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberi jalan dan pertolongan serta penyertaan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir ini berjudul Analisis Titik Keseimbangan Kompresi Uap Dengan Menggunakan Refrigeran Hidrokabon (MC-12 dan MC-22) dan Refrigeran Halokarbon (R-12 dan R-22). Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini, diantaranya : 1. Prof. Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan selaku dosen pembimbing akademik atas segala bimbingan, arahan, dan nasehatnya selama masa studi, penelitian, dan penyelesaian tugas akhir. 2. Dr. Leopold O. Nelwan STP, M.Si dan Chusnul Arif STP, M.Si selaku dosen penguji atas masukan dan nasehatnya. 3. Bapak, Mama, dan abang Daniel dan Kakak, abang Gretty dan Kakak, abang Sabungan, adekku

Ana dan Eva serta keponakan –

keponakanku: Gretty, Daniel, dan Rindu sebagai keluarga yang selalu menyayangi, mendoakan, dan mendukungku untuk terus dapat maju dalam meraih hari depan yang cerah. 4. David untuk kasih sayang dan dukungan selama penulis mengerjakan skripsi ini. 5. Pak Togi dan bang Omil untuk dukungan, bimbingan selama penelitian. 6. Pak Harto, mas Firman dan mas Darma untuk bantuannya selama penelitian. 7. Sucen dan sri yang telah menjadi sahabat setiaku dan mau mendengar semua curhatku. Juga untuk Dita, dan Ayu atas persahabatannya selama ini. 8. Temanku Nana dan Nera serta teman-teman dari TEP ’41 yang lain atas semua bantuan dan dukungannya.

9. Pak Toto, pak Sony, pak Rizal, kak Riswanti serta bimbingan pak Armansyah lainnya. Terima kasih untuk dukungan dan motivasinya. Mengingat akan keterbatasan penulis, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan dari pembaca. Demikian penulis sampaikan, akhir kata semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.

Agustus 2008

Penulis

DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN.....................................................................................................

i

RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... iii KATA PENGANTAR........................................................................................ iv DAFTAR ISI....................................................................................................... vi DAFTAR TABEL.............................................................................................. viii DAFTAR GAMBAR........................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... xii I.

PENDAHULUAN A. Latar Belakang................................................................................. 1 B. Tujuan................................................................................................ 3

II.

TINJAUAN PUSTAKA A. Sistem kompresi uap.......................................................................... 4 B. Komponen mesin pendingin............................................................... 6 C. Refrigeran............ ............................................................................. 9

III.

METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan waktu ............................................................................ 13 B. Alat dan bahan ................................................................................. 13 C. Prosedur penelitian .......................................................................... 15 D. Diagram alir penelitian ..................................................................... 16

IV.

HASIL DAN PEMBAHASAN A. Perbandingan profil refrigeran........................................................... 17 1. Profil suhu evaporasi..................................................................... 17 2. Profil suhu kondensasi.................................................................. 18 3. Tekanan.......................................................................................... 20 B. Perbandingan profil refrigeran .......................................................... 22 1. Perbandingan sifat termodinamik Refigeran................................. 22 2. Perbandingan efek refrigerasi pada berbagai laju aliran air Pendingin kondensor..................................................................... 23

3. Perbandingan efek refrigerasi terhadap suhu evaporasi................. 28 4. Perbandingan daya kompresi pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor..................................................................... 30 5. Koefisien kinerja (COP)............................................................... 36 VI.

KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan........................................................................................ 39 B. Saran................................................................................................... 39

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................... 40

DAFTAR TABEL Tabel 1.

Produk pertanian dengan lama penyimpanan..........……............…… 1

Tabel 2.

Perbandingan Dampak Refrigeran Terhadap Lingkungan..................

Tabel 3.

Sifat Fisika dan Thermodinamika Refrigeran................................... 12

2

Tabel 4. Titik pengukuran....................................…………..………………… 13 Tabel 5. Perbandingan konstanta – konstanta R-12 dan MC-12……….…….. 25 Tabel 6. Perbandingan konstanta – konstanta R-22 dan MC-22…………….. 25 Tabel 7. Perbandingan konstanta – konstanta R-12 dan MC-12……….……. 28 Tabel 8. Perbandingan konstanta – konstanta R-22 dan MC-22….………....

28

Tabel 9. Perbandingan konstanta – konstanta R-12 dan MC-12.....................

32

Tabel 10. Perbandingan konstanta – konstanta R-22 dan MC-22....................... 32 Tabel 11. Perbandingan konstanta – konstanta R-12 dan MC-12……...…….... 35 Tabel 12. Perbandingan konstanta – konstanta R-22 dan MC-22……….…....

35

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Sistem konpresi uap........................................................................... 5 Gambar 2. Skema Alat Uji dan Pengukuran ...................................................... 14 Gambar 3. Diagram alir penelitian……………..………….………….....…..... 16 Gambar 4. Profil suhu evaporasi setiap refrigeran pada laju aliran air 400 l/jam.......................................................................................... 17 Gambar 5. Profil suhu evaporasi setiap refrigeran pada laju aliran air 500 l/jam ......................................................................................... 17 Gambar 6. Profil suhu evaporasi setiap refrigeran pada laju aliran air 600 l/jam ......................................................................................... 18 Gambar 7. Profil suhu evaporasi setiap refrigeran pada laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam ……………………………....…… 19 Gambar 8. Profil suhu evaporasi setiap refrigeran pada laju aliran air pendingin kondensor 500 l/jam ……………………………....…… 19 Gambar 9. Profil suhu evaporasi setiap refrigeran pada laju aliran air pendingin kondensor 600 l/jam …………………………………… 20 Gambar 10. Rasio kompresi pada laju aliran air 400 l/jam ………………........ 21 Gambar 11. Rasio kompresi pada laju aliran air 500 l/jam................................. 21 Gambar 12. Rasio kompresi pada laju aliran air 600 l/jam................................

21

Gambar 13. Perbandingan efek refrigerasi R-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ...................................................................

23

Gambar 14. Perbandingan efek refrigerasi MC-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ...................................................................

24

Gambar 15. Perbandingan efek refrigerasi R-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ...................................................................

24

Gambar 16. Perbandingan efek refrigerasi MC-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ..................................................................

25

Gambar 17. Perbandingan efek refrigerasi R-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor .................................................................

26

Gambar 18. Perbandingan efek refrigerasi MC-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ..................................................................... 26

Gambar 19. Perbandingan efek refrigerasi R-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor………………………………….....……....

27

Gambar 20. Perbandingan efek refrigerasi MC-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ...................................................................

27

Gambar 21. Perbandingan efek pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam ......................................................................................

29

Gambar 22. Perbandingan efek pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor 500 l/jam…………........................................................................

29

Gambar 23. Perbandingan efek pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor 600 l/jam………….......................................................................

30

Gambar 24. Perbandingan daya kompresi R-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ....................................................................

30

Gambar 25. Perbandingan daya kompresi MC-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ....................................................................

31

Gambar 26. Perbandingan daya kompresi R-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ....................................................................

31

Gambar 27. Perbandingan daya kompresi MC-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ....................................................................

32

Gambar 28. Perbandingan daya kompresi R-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ....................................................................

33

Gambar 29. Perbandingan daya kompresi MC-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ....................................................................

34

Gambar 30. Perbandingan daya kompresi R-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ....................................................................

34

Gambar 31. Perbandingan daya kompresi MC-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor ....................................................................

35

Gambar 32. Perbandingan COP terhadap suhu evaporasi pada laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam....................................................... 36 Gambar 33. Perbandingan COP terhadap suhu evaporasi pada laju aliran air pendingin kondensor 500 l/jam....................................................... 37 Gambar 34. Perbandingan COP terhadap suhu evaporasi pada laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam....................................................... 37

Gambar 35. Perbandingan COP terhadap suhu kondensasi pada laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam....................................................... 38 Gambar 36. Perbandingan COP terhadap suhu kondensasi pada laju aliran air pendingin kondensor 500 l/jam....................................................... 38 Gambar 37. Perbandingan COP terhadap suhu kondensasi pada laju aliran air pendingin kondensor 600 l/jam....................................................... 38

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Data hasil pengukuran untuk R-12.................................................. 42 Lampiran 2. Data hasil pengukuran untuk MC-12.............................................. 45 Lampiran 3. Data hasil pengukuran untuk R-22.................................................. 48 Lampiran 4. Data hasil pengukuran untuk MC-22.............................................. 51 Lampiran 5. Gambar Komponen Kondensor dengan Motor Penggerak dan Kondensor untuk Mesin Refrigeration Test Bench Model RNP3000E.............................................................................................. 54 Lampiran 6. Gambar Katup Ekspansi dan Evaporator Mesin Refrigeration Test Bench Model RNP-3000E............................................................... 55 Lampiran 7. Gambar Tabung Masing-Masing Refrigeran.................................... 56

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Pada saat ini proses pendinginan memegang peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia, baik skala besar untuk industri maupun skala kecil untuk keperluan rumah tangga. Tujuan dari pendinginan dalam bidang pertanian adalah mempertahankan mutu produk dan memperpanjang umur simpan produk. Dengan menggunakan pendinginan maka mutu makanan dapat dipertahankan dengan jangka waktu tertentu sebelum produk tersebut dipasarkan maupun dikonsumsi. Pada tabel 1 dapat dilihat bahwa produk pertanian apabila disimpan pada suhu tertentu maka waktu simpan produk tersebut lebih lama. Tabel 1. Produk pertanian dengan lama penyimpanan Suhu penyimpanan (ºC)

Lama penyimpanan (Hari)

Alpukat

7 - 13

14 - 28

Durian

10

7 - 21

Jambu Taiwan

5

21 - 28

Mangga

15

21

Manggis

5

35

Nenas

10

21

Pepaya

14 - 15

21 - 28

Pisang

14

14 - 21

Pomelo

7-9

84

Rambutan

10

7 - 14

Semangka

10

21 - 28

Jenis Produk

(Sumber : Mohamad, 2000) Sistem pendingin yang umum digunakan adalah sistem kompresi uap karena dapat beroperasi pada suhu yang beragam dan efisiensi proses yang berlangsung mudah diketahui (Farhani, 2007). Siklus kompresi uap terdiri dari 4 komponen yaitu kompresor, kondensor, katup expansi, dan evaporator. Refrigeran adalah suatu zat yang mudah berubah fasanya dari cair menjadi uap dan sebaliknya, apabila kondisi tekanan dan temperaturnya diubah. Refrigeran juga disebut sebagai agen pendingin dengan cara menyerap panas dari zat atau benda lain (Dossat, 1961 dalam Fahrani, 2007). CFC (Chloro-

Fluoro-Carbon) memegang peranan penting dalam sistem refrigerasi, sejak ditemukan pada tahun 1930. Hal ini dikarenakan CFC memiliki properti fisika dan termal yang baik sebagai refrigeran, stabil, tidak mudah terbakar, tidak beracun. CFC (R-12) dan HCFC (R-22) termasuk dalam Ozone Depleting Substance (ODS) yaitu zat yang dapat menyebabkan kerusakan ozon sehingga diperlukan refrigeran alternatif. R-134a merupakan salah satu refrigeran alternatif yang memiliki beberapa sifat yang baik, tidak beracun, tidak mudah terbakar dan relatif stabil. Tetapi R-134a juga memiliki kelemahan di antaranya, tidak bisa dijadikan pengganti R-12 secara langsung tanpa melakukan modifikasi sistem refrigerasi, relatif mahal, dan masih memiliki potensi sebagai zat yang dapat menyebabkan efek pemanasan global karena memiliki Global Warming Potential (GWP) yang signifikan. Selain itu R-134a sangat bergantung kepada pelumas sintetik yang sering menyebabkan masalah dengan sifatnya yang higroskopis. (Anonim, 2003) Alternatif lain yang ditawarkan adalah refrigeran hidrokarbon. Sebenarnya hidrokarbon sebagai refrigeran sudah dikenal masyarakat sejak 1920 di awal teknologi refrigerasi bersama fluida kerja natural lainnya seperti ammonia, dan karbon dioksida. Hidrokarbon memiliki beberapa kelebihan seperti ramah lingkungan, yang ditunjukkan dengan nilai Ozon Depleting Potential (ODP) nol, dan GWP yang dapat diabaikan, sifat termofisika dan karakteristik perpindahan kalor yang baik, kerapatan fasa uap yang rendah, dan kelarutan yang baik dengan pelumas. Tabel 2 menjelaskan perbandingan ODP dan GWP dengan berbagai refrigeran. Tabel 2 Perbandingan Dampak Refrigeran Terhadap Lingkungan Refrigeran

Formula

Usia aktif (tahun)

ODP

GWP

CFC-12

CCl2F2

120

1.0

4000

HCFC-22

CHClF2

13.3

0.055

1700

HFC-134a

CH2FCF3

14.6

0

1300

Hidrokarbon

CnHm

<1

0

-

(Sumber : HIMPATUR, 2004)

Pemakaian hidrokarbon yang hemat energi dan ramah lingkungan masih belum bisa diterima secara luas seperti pemakaian freon sebagai refrigeran. Hal ini disebabkan oleh kekhawatiran masyarakat akan sifat hidrokarbon yang bisa terbakar sehingga penggunaan refrigeran hidrokarbon sebagai refrigeran memerlukan keamanan yang tinggi (Mcmullan, 2002 dan Granryd, 2001 dalam Sihaloho dan Tambunan, 2005). Sifat ini sebenarnya tidak membahayakan jika digunakan sesuai prosedur yang benar. Untuk memahami bekerja dengan prosedur yang benar, diperlukan pengetahuan tentang hidrokarbon. Jenis hidrokarbon yang umum di gunakan saat ini adalah MC-12 dan MC-22. MC-12 diharapkan bisa menggantikan R-12 dan MC-22 diharapkan bisa menggantikan R-22. Selain dari sisi keamanan lingkungan, faktor kinerja refrigeran juga menentukan pemilihan refrgeran yang akan digunakan. Paramater yang berhubungan dengan kinerja dari refrigeran antara lain : COP, efek refrigerasi, dan daya kompresi.

B. Tujuan 1. Mengetahui pengaruh pergantian refrigeran golongan halokarbon (R-12 dan R-22) menjadi refrigeran golongan hidrokarbon (MC-12 dan MC-22) terhadap efek pendinginan, daya kompresi dan COP. 2. Mengetahui pengaruh laju aliran air pendingin kondensor terhadap efek pendinginan, daya kompresi dan COP

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Sistem Pendinginan Kompresi Uap Pendinginan adalah pengeluaran kalor dari suatu ruangan, kemudian mempertahankan keadaannya sedemikian rupa sehingga temperaturnya lebih rendah dari temperatur lingkungannya. Pada prinsipnya pendinginan merupakan terapan dari teori perpindahan kalor dan thermodinamika. Bahan yang digunakan dalam sistem pendinginan adalah refrigeran. Refrigeran adalah suatu zat yang mudah berubah fasanya dari cair menjadi uap dan sebaliknya apabila kondisi tekanan dan temperaturnya diubah. Sistem pendinginan yang paling sederhana memiliki komponen utama yaitu kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator (Arismunandar, 2002). Prinsip kerja dari sistem pendiginan kompresi uap adalah kompresor mengisap uap refrigeran dari sisi keluar evaporator, tekanan dan temperatur diusahakan tetap rendah agar refrigeran senantiasa berada dalam fase gas. Didalam kompresor, uap refrigeran ditekan (dikompresi) sehingga tekanan dan temperatur tinggi. Energi yang diperlukan untuk kompresi diberikan oleh motor listrik atau penggerak mula lainnya. Jadi, dalam proses kompresi, energi diberikan kepada uap refrigeran. Pada waktu uap refrigeran dihisap masuk ke dalam kompresor, temperatur masih rendah akan tetapi selama proses kompresi berlangsung, temperatur dan tekanan naik. Setelah proses kompresi, uap refrigeran (fluida kerja) mengalami proses kondensasi

pada

kondensor.

Uap

refrigeran

yang

bertekanan

dan

bertemperatur tinggi pada akhir kompresi dapat dicairkan dengan media pendingin fluida air atau udara. Dengan kata lain, uap refrigeran memberikan panasnya (kalor laten pengembunan) kepada air pendingin atau udara pendingin melalui kondensor. Karena air pendingin menyerap panas dari refrigeran, maka temperaturnya menjadi lebih tinggi pada waktu keluar dari kondensor. Selama refrigeran mengalami perubahan dari fase gas (uap) ke fase cair, tekanan dan temperatur konstan, oleh karena itu pada proses ini refrigeran mengeluarkan energi dalam bentuk panas.

Gambar 1. Sistem kompresi uap Untuk menurunkan tekanan refrigeran cair dari kondensor dipergunakan katup ekspansi atau pipa kapiler. Melalui katup ekspansi, refrigeran mengalami proses evaporasi, yaitu proses penguapan cairan refrigeran pada tekanan dan temperatur rendah, proses ini terjadi pada evaporator. Selama proses evaporasi, refrigeran memerlukan atau mengambil energi dalam bentuk panas dari lingkungan atau sekelilingnya, sehingga temperatur sekeliling turun dan terjadi proses pendinginan. Dossat (1961) dalam Fahrani (2007) mengatakan banyaknya panas yang diserap oleh setiap kg refrigeran saat melalui evaporator disebut sebagai efek pendinginan. Besarnya efek pendinginan yang terjadi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini : qevap = (h1-h4)…………………………………………………………….(1) dimana: h1-h4 = perubahan entalpi refrigeran saat melalui evaporator (kJ/kg) (Nasution, 2002 dalam Fahrani, 2007) kompresor berfungsi untuk meningkatkan suhu dan tekanan refrigeran sebelum masuk kondensor. Besarnya kerja kompresi yang dilakukan kompresor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini : qkomp = (h2-h1)……………….………………..……….. ……………….(2) dimana : h2-h1 = perubahan entalpi refrigeran pada proses kompresi (kJ/kg) (Nasution, 2002 dalam Fahrani, 2007)

Menurut (Nasution 2002 dalam Fahrani 2007) besarnya panas yang hilang di kondensor, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini : qkond = (h2-h3)……………….………………....……….. ……………….(3) Perfomansi mesin pendingin yang disebut juga dengan koefisien prestasi (coefficient of perfomance) dinyatakan sebagai perbandingan antara efek pendinginan yang terjadi dengan kerja yang dilakukan kompresor (Stoecker dan Jones, 1982).

COP =

(h 2 − h 1 ) …………………………………………..………………(4) (h 1 − h 4 )

B. KOMPONEN MESIN PENDINGIN 1. Kompresor Kompresor merupakan jantung dari sistem refrigerasi. Sistem kerja kompresor adalah menghisap uap refrigeran dan mendorongnya dengan cara kompresi sehingga tekanan uap refrigeran naik sampai ke tekanan yang diperlukan untuk pengembunan (kondensasi) uap refrigeran di dalam kondensor. Jenis kompresor yang biasa digunakan dalam sistem refrigerasi ada 4 yaitu : kompresor resiprok, kompresor ulir, kompresor sentrifugal, dan kompresor baling – baling. Kompresor resiprok (torak) terdiri dari piston yang bergerak kedepan dan kebelakang didalam suatu silinder yang mempunyai katub hisap (suction valve) dan katup buang (discharge valve) sehingga terjadi pemompaan. Sedangkan kompresor ulir, kompresor sentrifugal dan kompresor baling – baling menggunakan elemen – elemen yang berputar (Stoecker dan Jones, 1982). Menurut prinsip kerjanya kompresor dibagi menjadi dua yaitu kompresor perpindahan positif dan kompresor sentrifugal sedangkan berdasarkan letak motornya kompresor dibagi menjadi tiga yaitu open type, hermetic, dan semi hermetic. (Sutjiatmo dan Indera, 1980). Performansi mesin adalah kinerja dari mesin tersebut. Terdapat dua karakteristik performa kompresor yaitu kapsitas refrigerasi dan kebutuhan daya. Pada sistem pendingin komponen – komponen yang digunakan saling berhubungan, apabila terjadi kenaikan suhu di evaporator atau penurunan suhu

di kondensor dapat menyebabkan kenaikan kapasitas refrigerasi (Stoecker dan Jones, 1982). Bentuk persamaan matematik yang menyatakan data prestasi adalah qe = c1 + c2te + c3te2 + c4tc + c5tc2 + c6tetc+ c7te2tc + c8tetc2+ c9te2tc2............(5) dan P = d1 + d2te + d3te2 + d4tc + d5tc2 + d6tetc+ d7te2tc + d8tetc2+ d9te2tc2...........(6) Dimana : qe = kapasitas refrigerasi, kW P = daya yang dibutuhkan oleh kompresor, kW te = suhu evaporator, 0C tc = suhu kondensor, 0C Analisa performa suatu kompresor dapat dilakukan pada suhu kondensasi dan evaporasi yang tetap. Saat suhu kondensasi tetap, dengan semakin rendahya suhu evaporasi, maka perbandingan tekanan masuk dan keluar kompresor mengalami penurunan. Laju aliran refrigeran mengalami penurunan dan volume spesifiknya naik, menyebabkan laju alliran massa refrigeran berkurang. Saat suhu evaporasi menurun, kapasitas pendinginan berkurang. Daya yang di butuhkan kompresor adalah ο

P = m ( h2 - h1 )........................................................................................(7) Dimana : ο

m = laju aliran massa refrigeran (kg/s) Saat suhu evaporasi menurun perbedaan entalpi akan naik sedangkan laju aliran massa mengalami penurunan dan menyebabkan daya yang dibutuhkan kompresor akan meningkat. Namun pada suhu evaporasi yang makin rendah, komsumsi daya cenderung menurun. Hal ini menyebabkan COP mesin pendingin tersebut menurun.

2. Kondensor Kondensor adalah alat penukar panas, kondesor membuang panas ke lingkungan. Di kondensor akan terjadi proses perubahan fasa refrigeran, dari fasa uap menjadi fasa cair. Proses kondensasi akan berlangsung apabila refrigeran dapat melepaskan kalor yang dikandungnya. Panas akan dilepaskan

dan dibuang ke lingkungan. Agar panas dapat dilepaskan ke lingkungan, maka suhu kondensasi (Tkd) harus lebih tinggi dari suhu lingkungan (Tling). Refrigeran adalah zat yang sangat mudah menguap, supaya dapat dikondensasikan refrigeran seharusnya bertekanan tinggi. Proses pelepasan panas di kondensor dilakukan dengan menggunakan medium pendingin. Medium pendingin yang umum digunakan adalah air dan udara. Menurut Dossat (1961) panas dari refrigeran dapat meningkatkan suhu medium pendingin.

3. Katup Ekspansi Katup ekspansi berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran yang keluar dari kondensor. Ada 4 jenis katup ekspansi yang umum digunakan yaitu tipe pipa kapiler, superheat- controlled expansion valve, float valve dan

constant pressure expansion valve Katub expansi tipe kapiler sesuai dengan mesin pendingin yang mempunyai mempunyai beban pendingin yang tetap.

Constant pressure expansion valve bekerja dengan cara mempertahankan tekanan tetap pada daerah sebelum evaporator. Katub expansi jenis Float valve bekerja dengan cara mempertahankan cairan refrigeran di evaporator pada ketinggian yang tetap. Superheat- controlled expansion valve bekerja karena adanya gas lewat panas yang meninggalkan evaporator (Stoecker dan Jones, 1982).

4. Evaporator Selain kondensor, evaporator juga disebut alat penukar penas. Evaporator menyerap panas dari luar. Evaporator juga mengubah refrigeran cair menjadi gas. evaporator berfungsi untuk menguapkan refrigeran cair setelah suhu dan tekanannya diturunkan oleh katup ekspansi (Stoecker dan Jones, 1982). Setelah refrigeran diekspansikan secara irreversibel adiabatik menjadi cairan jenuh, refrigeran akan memiliki tekanan dan temperatur rendah sehingga akan menerima sejumlah kalor dari lingkungan yang didinginkan dan refrigeran berubah seluruhnya menjadi uap jenuh yang kemudian masuk ke

kompresor untuk disirkulasikan kembali. Komponen evaporator ini yang secara langsung berhubungan dengan produk yang akan didinginkan.

C. REFRIGERAN Refrigeran adalah fluida kerja yang bersirkulasi dalam siklus refrigerasi. ASHRAE (2005) mendefinisikan refrigeran sebagai fluida kerja di dalam mesin refrigerasi, pengkondisian udara, dan sistem pompa kalor. Refrigeran merupakan komponen terpenting dalam siklus refrigerasi karena refrigeran menimbulkan efek pendinginan dan pemanasan pada mesin refrigerasi. Refrigeran yang umum digunakan adalah CFC seperti R12 dan HCFC seperti R22. Pada kenyataannya refrigeran CFC dan HCFC dapat merusak lapisan ozon dan potensi terhadap pemanasan global. Refrigeran alternatif yang kemudian digunakan adalah HFC (Hydro-Chloro-Carbon) misalnya R134a, yang dianggap dapat mengimbangi kinerja refrigeran CFC dan HCFC. HFC ternyata

berpotensi

dalam

menimbulkan

pemanasan

global

sehingga

penggunaannya hanya bersifat sementara (Hwang, et al, 1998 dalam Sihaloho dan Tambunan, 2005). Refrigeran alternatif lain yang saat ini banyak diteliti adalah refrigeran hidrokarbon. Pertimbangan pemilihan hidrokarbon sebagai refrigeran berdasarkan sifatnya yang alamiah, banyak tersedia, memiliki sifat termodinamis yang baik, harganya murah, kompatible dengan minyak pelumas, dan bahan kontruksi yang biasa digunakan pada mesin pendingin. (Lorentzen, 1995 dalam Sihaloho dan Tambunan, 2005). Salah satu refrigeran hidrokarbon yang digunakan adalah Musicool (MC), yang diproduksi oleh Pertamina. MC adalah refrigeran dengan bahan dasar hidrkarbon alam dan termasuk dalam kelompok refrigeran ramah lingkungan, dirancang sebagai refrigeran alternatif pengganti refrigeran sintetik kelompok Halokarbon CFC (R-12), HCFC

(R-22) dan HFC (R-134a) yang masih

memiliki potensi merusak alam. Musicool telah memenuhi persyaratan teknis sebagai refrigeran yaitu meliputi aspek sifat fisika dan termodinamika, diagram tekanan dan suhu serta uji kinerja pada siklus refrigerasi. Hasil pengujian menunjukkan bahwa dengan beban pendinginan yang sama MC memiliki keunggulan - keunggulan dibandingkan dengan refrigeran sintetik, diantara

beberapa parameter memberikan indikasi data lebih kecil seperti kerapatan bahan (density), rasio tekanan kondensasi terhadap evaporasi dan nilai viskositasnya, sedangkan beberapa parameter lain memberikan indikasi data lebih besar seperti efek refrigerasi, COP, kalor laten dan konduktivitas bahan. Sifat fisika refrigeran hidrokarbon MC ditampilkan pada Tabel 2, yang menunjukkan bahwa hidrokarbon MC mampu menggantikan refrigeran sintetik (CFC, HCFC, HFC) secara langsung tanpa penggantian komponen sistem refrigerasi. Produk MC, terbagi dalam MC-12, MC-22, dan MC-134, tergolong Non ODS (Non Ozone Depleting Substance), aman dan hemat energi. Sifat fisika dan termodinamik hidrokarbon MC memberikan kinerja sistem refrigerasi yang lebih baik, keawetan umur kompresor, dan hemat energi. Refrigeran hidrokarbon dapat berupa zat tunggal (misal MC-22 yang merupakan propana) atau campuran (misal MC-12 dan MC-134 yang merupakan campuran dari propana, isobutana dan n-butana). MC juga memiliki nilai ekonomis yang tinggi sehingga pada saatnya nanti dapat menjadi produk unggulan (Anonim, 2003). Pada penelitian ini akan menggunakan refrigeran golongan halokarbon : R-12 dan R-22 dan refrigeran hidrokarbon : MC-12 dan MC-22.

1.

MC-12 MC-12 terdiri dari 53.4% propana, 42.4% isobutana dan 4.2% n-butana.

MC 12 mempunyai sifat tidak menguap dan mengembun pada suatu temperatur tetap. Refrigeran ini dipilih sebagai refrigeran alternatif untuk menggantikan refrigeran R-12. MC-12, kompatibel dengan mesin pendingin yang menggunakan refrigeran R-12 seperti AC Mobil, Kulkas, Freezer, Water Dispenser dan sejenisnya (Anonim, 2003).

2.

MC-22 MC-22 sebagai refrgeran alternatif untuk menggantikan refrigeran R-22.

refrigeran ini memgandung propana yang sangat tinggi yaitu 99,7% dan 0.03 adalah iso butana. MC-22. Refrigeran ini diharapkan dapat mempunyai kinerja

yang bagus sehingga dapat kompatible dengan mesin – mesin yang menggunakan refrigeran R-22.

3.

R-12 Pada mesin pendingin kompresi uap, refrigeran yang umum digunakan

adalah

R-12.

Refrigeran

ini

termasuk

dalam

golongan

CFC

(chlorofluorocarbon) yang dapat menyebabkan kerusakan lapisan ozon yang tinggi (ODP = 1). Siklus hidup R-12 di atmosfer tergolong lama yaitu 120 menyebabkan R-12 merupakan refrigeran yang harus digantikan. Refrigeran R12 ini mempunyai sifat antara lain : senyawanya tidak beracun, tidak mudah terbakar dan meledak serta merupakan senyawa yang stabil. Tetapi apabila R12 bersentuhan dengan api maka senyawa ini akan terurai menjadi zat yang sangat beracun. R-12 mempunyai titik didih -30oC.

4.

R-22 Refrigeran R-22 merupakan refrigeran HCFC. R22 mempunyai nilai ODP

(Ozone Depleting Substance) 0.05. Refrigeran ini banyak digunakan untuk mendapatkan temperatur yang rendah pada saat proses kompresi, dalam sistem pengkondisian dan pompa panas.

Tabel 3 Sifat Fisika dan Thermodinamika Refrigeran No

Parameter

R-12

MC-12

R-22

MC-22

1

Normal boiling point, °C

-29.75

-32,90

-40.80

-42,05

2

Temperatur kritis, °C

111,97

115,5

96,00

96,77

3

Tekanan Kritis, psia

599,9

588,6

723,7

616,0

4

Panas jenis cairan jenuh pada

1,026

2,701

1.325

2,909

0.7493

2,003

0,9736

2,238

131,7

134,4

210,7

188,3

1263

503,5

1138

471,3

51,46

17,12

62,64

28,53

6,29

1,642

4,705

2,412

0,0628

0,0898

0,0778

0,0868

0.0112

0,0194

0,0128

0,0211

166,5

103,6

143,1

84,58

12,37

7,997

13,39

9,263

37,8° C, kJ /kgK 5

Panas jenis uap jenuh pada 37,8 ° C, kJ / kgK

6

Tekanan cairan jenuh pada 37,8 °C, psia

7

Kerapatan cairan jenuh pada 37,8°C, ( kg/m³ )

8

Kerapatan uap jenuh pada 37,8°C ( kg/m³ )

9

Kerapatan uap jenuh pada NBP, kg/m³

10

Konduktivitas Termal cairan jenuh 37,8°C,W/mK

11

Konduktivitas Termal uap jenuh 37,8°C,W/mK

12

Viskositas cairan jenuh pada 37,8°C, uPa-s

13

Viskositas uap jenuh pada 37,8°C, uPa-s

(Sumber : Anonim, 2003)

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan dengan periode waktu dari bulan Maret – Juni 2008 bertempat di laboratorium Terpadu Departemen

Teknik

Pertanian

luewikopo. Penelitian ini meliputi studi pustaka, pengambilan data dan mengolah data tersebut.

B. Alat dan Bahan Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian antara lain adalah : 1. Refrigeration Education System (Refrigeration Test Bench) model RNP300 E. Mesin pendingin ini telah dilengkapi panel pengukuran dan thermostat. Tabel 4. Titik pengukuran Simbol

Titik pengukuran

Satuan

T1

Refrigeran masuk kompresor

o

T2

Refrigeran keluar kompresor

o

T3

Refrigeran keluar kondensor

o

T4 in

Refrigeran masuk evaporator

o

T4 out

Refrigeran keluar evaporator

o

T5

Brine masuk evaporator

o

T6

Brine keluar evaporator

o

T7

Air masuk kondensor

o

T8

Air keluar kondensor

o

P1

Tekanan masuk kompresor

kPa

P2

Tekanan keluar kompresor

kPa

P3

Tekanan keluar kondensor

kPa

Laju aliran refrigeran

Kg/s

ο

m

C C C C C C C C C

Gambar 2. Skema Alat Uji dan Pengukuran Keterangan : Aliran refrigeran Aliran Brine

2. Hibrid recorder. Hybrid recorder digunakan untuk membaca nilai yang diukur oleh thermokopel. (Yokogawa Model 308132) 3. Refrigeran halokarbon : R-12 dan R-22 4. Refrigeran hidrokarbon : MC-12 dan MC-22 (Musicool™) 5. Air sebagai media pemindah panas pada kondensor

C. Prosedur Penelitian Penelitian ini diawali dengan menyiapkan 1. Persiapan Alat Persiapan alat meliputi kalibrasi alat ukur dan pemasangan termokopel di titik – titik pengukuran. 2. Persiapan Bahan Bahan yang digunakan adalah refrigeran halokarbon (R-12 dan R-22) dan refrigeran hidrokarbon (MC-12 dan MC-22) 3. Pengambilan Data Pengambilan data dilakukan di titik –titik pengukuran yang dipasang termokopel. 4. Pengolahan Data Untuk mengetahui karakteristik dari masing – masing refrigeran, dilakukan perhitungan performansi komponen pendingin (kompresor, kondensor, katub ekspansi dan evaporator).

Mulai

Pengaturan laju aliran air pendingin kondensor Pengukuran suhu, tekanan, dan laju aliran

Data pengukuran : suhu masuk dan keluar kompresor, suhu evaporasi, suhu kondensasi, tekanan masuk dan keluar kompresor, laju aliran refrigeran

Memasukkan data ke persamaan polynomial

Entalpi

Analisa pendinginan

Efek pendinginan, daya kompresi, COP

Selesai

Gambar 3. Diagram alir penelitian

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Perbandingan Profil Refrigeran 1. Profil suhu evaporasi Untuk menganalisa sistem refrigerasi, perlu diperhatikan suhu evaporasi dan suhu kondensasi selama proses berlangsung. Gambar 4, 5 dan 6 menunjukkan profil suhu evaporasi selama proses berlangsung pada 3 laju aliran air pendinginan kondensor yaitu 400 l/jam, 500 l/jam dan 600 l/jam.

S uhu evaporasi ( o C)

40 30 20

R-12

10

MC-12

0

R-22

-10

MC-22

-20 -30 0

50

100

150

200

250

Waktu (menit)

Gambar 4. Profil suhu evaporasi setiap refrigeran pada laju aliran air 400 l/jam Untuk laju aliran air pendingin 500 l/jam refrigeran R-12 mengalami penurunan suhu evaporasi yang paling cepat, diikuti oleh MC-22, MC-12 dan R-22, secara berturut – turut.

S uhu evaporasi ( o C )

40 30 20

R-12

10

MC-12 R-22

0

MC-22

-10 -20 -30 0

50

100

150

200

250

Waktu (menit)

Gambar 5. Profil suhu evaporasi setiap refrigeran pada laju aliran air 500 l/jam

Pada laju aliran 600 l/jam, laju penurunan suhu evaporasi terlambat adalah R-22 dan yang tercepat adalah R-12.

Suhu evaporasi ( oC)

40 30 20

R-12

10

MC-12 R-22

0

MC-22

-10 -20 -30 0

50

100

150

200

250

Waktu (menit)

Gambar 6. Profil suhu evaporasi setiap refrigeran pada laju aliran air 600 l/jam Penelitian ini menggunakan refrigeran sekunder (brine) yaitu campuran

etilen glikol 55% dan air 45%. Pada penelitian ini suhu brine selalu lebih tinggi daripada suhu refigeran di evaporator.

2. Profil suhu kondensasi Kondensasi merupakan proses pelepasan kalor ke lingkungan sehingga fasa refrigeran berubah dari uap menjadi cair jenuh tetapi tekanan dan temperaturnya tetap tinggi. Suhu kondensasi yang rendah dapat mengurangi kerja kompresi dan meningkatkan nilai COP. Sedangkan penurunan suhu evaporasi akan mengurangi efek pendinginan yang mengakibatkan turunnya nilai COP dari refrigeran yang di gunakan. Penelitian ini menggunakan kondensor berpendingin air dengan tipe shell and tube (tabung dan pipa ). Air memiliki kapasitas termal dan densitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan

udara.

Ini berarti

mentransportasikan

panas

untuk volume yang sama, lebih

besar

dibandingkan

air mampu

dengan

udara.

Keuntungan tersebut bisa meningkatkan efisiensi mesin pendingin bila air dipergunakan sebagai pendingin kondensor. Pada laju aliran air pendingin 400 l/jam suhu kondensasi yang tertinggi dihasilkan oleh MC-12 yaitu 43.1 oC dan yang terendah adalah R-22 yaitu 35.3 oC..

Suhu kondensasi ( oC)

50 40 R-12

30

MC-12 R-22

20

MC-22

10 0 0

50

100

150

200

Waktu ( menit )

Gambar 7. Profil suhu kondensasi setiap refrigeran pada laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam Pada laju aliran air pendingin 500 l/jam, suhu kondensasi refrigeran hidrokarbon (MC-12 dan MC-22) hampir sama. R-12 memiliki suhu kondensasi paling kecil dibanding refrigeran lainnya.

Suhu kondensasi (oC)

50 40 R-12

30

MC-12 R-22

20

MC-22

10 0 0

50

100

150

200

250

Waktu (menit)

Gambar 8. Profil suhu kondensasi setiap refrigeran pada laju aliran air pendingin kondensor 500 l/jam Pada laju aliran air pendingin 600 l/jam, suhu kondensasi R-12 paling rendah

dibanding refrigeran lainnya. Suhu kondensasi untuk refrigeran

hidrokarbon (MC-12 dan MC-22) hampir sama. Hal yang sama juga terjadi pada laju aliran air pendingin 400 l/jam dan 500 l/jam.

Suhu kondensasi (o C)

50 40 R-12

30

MC-12 R-22

20

MC-22

10 0 0

50

100

150

200

Waktu (menit)

Gambar 9. Profil suhu kondensasi setiap refrigeran pada laju aliran air pendingin kondensor 600 l/jam

3. Rasio Tekanan Rasio kompresi merupakan perbandingan antara tekanan masuk dan keluar kompresor. Gambar 10, 11 dan 12 menjelaskan tentang perbedaan tekanan yang terjadi pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor. Pada umumnya semakin lama proses pendinginan berlangsung maka semakin rendah tekanan yang dihasilkan. Pada setiap laju aliran berpendingin dapat dilihat bahwa rasio kompresi untuk MC-22 selalu lebih tinggi sedangkan yang paling rendah adalah MC-12. Pada laju aliran air pendingin 400 l/jam, MC-22 mengalami kenaikan rasio kompresi yang relatif cepat. Sedangkan refrigeran lainnya naik secara konstan. Tetapi waktu pendinginan yang dibutuhkan oleh MC-12 dan R-22 lebih lama. Pada saat awal proses pendinginan, R-12 menghasilkan rasio kompresi sebesar 0.28, dan saat akhir proses pendinginan rasio kompresi dari R-12 menurun hingga 0.19. Nilai rasio tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan MC-12. Rasio kompresi yang dihasilkan oleh MC-12 bernilai sebesar 0.322 dan pada saat akhir proses pendinginan rasio kompresi yang dihasilkan bernilai 0.2. Untuk MC-22 rasio kompresi yang dihasilkan lebih tinggi dari R22. Pada awalnya rasio kompresi yang dihasilkan oleh MC-22 bernilai 0.3 sedangkan untuk R-22 memiliki rasio kompresi sebesar 0.233.

Rasio kompresi ( kPa )

16 14 12 R-12

10

MC-12

8

R-22

6

MC-22

4 2 0 0

40

80

120

160

200

240

Waktu (menit)

Gambar 10. Rasio kompresi pada laju aliran air 400 l/jam

Rasio kompresi ( kPa )

16 14 12 R-12

10

MC-12

8

R-22

6

MC-22

4 2 0 0

40

80

120

160

200

240

Waktu (menit)

Gambar 11. Rasio kompresi pada laju aliran air 500 l/jam

Rasio kompresi ( kPa )

16 14 12 R-12

10

MC-12

8

R-22

6

MC-22

4 2 0 0

40

80

120

160

200

240

Waktu (menit)

Gambar 12. Rasio kompresi pada laju aliran air 600 l/jam

B. Perbandingan Kinerja refrigeran 1. Sifat Termodinamik Refrigeran Sifat termodinamik merupakan perpindahan panas suatu benda ke benda lain. Sifat fisik dan termodinamik refrigeran meliputi suhu, tekanan, panas jenis, konduktivitas, viskositas dan lain sebagainya. Berikut ditampilkan persamaan polynomial untuk masing-masing refrigeran dalam keadaan jenuh. a. Persamaan Polynomial R-12 Persamaan Cair Jenuh. vs = 4e-10.T4 + 4e-08.T3 + 7e-06.T2 + 0,0017.T + 0,7163 h

= 2e-08.T4 + 3e-06.T3 + 0,0009.T2 + 0,9367.T + 200

Persamaan Gas Jenuh Cpg h

= 2e-09.T4 + 1e-07.T3 + 1e-05.T2 + 0,0024.T + 0,6299

= -3e-08.T4 - 6e-06.T3 – 0,0007.T2 + 0,4452.T + 352,8

T = -0,00006.P2 + 0,1382.P - 38.481 b. Persamaan Polynomial MC-12 Persamaan Cair Jenuh. vs = 1E-09.T4 + 9E-08.T3 + 2E-05.T2 + 0,0041.T + 1.8074 h

= 4E-08.T4 + 8E-06.T3 + 0.0032.T2 + 2,4088.T + 200

Persamaan Gas Jenuh Cpg h

= 4e-09.T4 + 1e-07.T3 + 3e-05.T2 + 0,0074.T + 0,7443

= -9e-08.T4 - 1e-05.T3 – 0,0006.T2 + 1,2658.T + 570,87

T = -4e-05.P2 + 0,122.P – 38,409 c. Persamaan Polynomial R-22 Persamaan Cair Jenuh. vs = 7e-10.T4 + 7e-08.T3 + 1e-05.T2 + 0,0021.T + 0,7803 h

= 4e-08.T4 + 7e-06.T3 + 0,0014.T2 + 1,1725.T + 200

Persamaan Gas Jenuh Cpg h

= 5e-09.T4 + 3e-07.T3 + 3e-05.T2 + 0,0043.T + 0,7391

= -7e-08.T4 - 1e-05.T3 – 0,0017.T2 + 0,3692.T + 405,05

T = -0,00003.P2 + 0,0981.P – 43,195

d. Persamaan Polynomial MC-22

Persamaan Cair Jenuh. vs = 2e-09.T4 + 2e-07.T3 + 2e-05.T2 + 0,0049.T + 1,8909 h = 8e-08.T4 + 1e-05.T3 + 0,0038.T2 + 2,5156.T + 200 Persamaan Gas Jenuh Cpg = 9e-09.T4 + 6e-07.T3 + 5e-05.T2 + 0,0095.T + 1,7856 h = -1e-07.T4 - 2e.05.T3 – 0,0019.T2 + 1,1064.T + 574,68 T = -0,00003.P2 + 0,1005.P - 42.39

2. Perbandingan efek refrigerasi pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Pada proses pendinginan, kompresor akan melakukan kerja untuk menekan refrigeran sehingga tercapai tekanan yang sesuai, biasa dikenal sebagai kerja kompresi. Pada awal proses, efek pendinginan biasanya mengalami peningkatan kemudian konstan. Efek pendinginan yang dihasilkan oleh refrigeran R-12 sangat kecil jika dibandingkan dengan refrigeran lainnya. Untuk laju aliran air pendingin 400 l/jam efek pendinginan yang di hasilkan antara 1.1110 – 2.8418 (kW). Untuk laju aliran air pendingin 500 l/jam efek pendinginan yang dihasilkan antara 0.7323 – 2.3955 (kW). Untuk laju aliran air pendingin kondensor 600 l/jam efek pendinginan yang dihasilkan antara 0.6080 – 2.3933 (kW). Semakin tinggi laju aliran air pendingin kondensor, efek pendinginan yang dihasilkan semakin kecil pula. 3.0

qe (kW)

2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -30

-20

-10

0

10

20

30

Suhu evaporasi (o C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam )

Poly. (500 l/jam )

Poly. (600 l/jam )

Gambar 13. Perbandingan efek refrigerasi R-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor

Efek pendinginan yang dihasilkan oleh MC-12 untuk laju aliran air pendinginin 500 l/jam dan 600 l/jam hampir sama. Efek pendiniginan terbesar dihasilkan oleh laju aliran air pendingin 400 l/jam.

qe (kW)

16 14 12 10 8 6 4 2 0 -30

-20

-10

0

10

20

30

Suhu evaporasi (o C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam )

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam )

Gambar 14. Perbandingan efek refrigerasi MC-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Efek pendinginan yang dihasilkan oleh refrigeran R-22 pada suhu evaporasi yang bervariasi adalah mengalami kenaikan pada awal proses kemudian konstan. Untuk laju aliran air pendingin 400 l/jam efek pendinginan yang dihasilkan menurun yaitu 6.5924 - 12.1640 kW. Untuk laju aliran air pendingin 500 l/jam efek pendinginan pada awal proses mengalami

qe (kW)

peningkatan kemudian mengalami penurunan menjelang akhir proses. 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -30

-20

-10

0

10

20

30

Suhu evaporasi (o C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 15. Perbandingan efek refrigerasi R-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Untuk refrigeran MC-22, efek pendinginan yang dihasilkan pada umumnya sama dengan efek pendinginan yang dihasilkan oleh MC-12. Pada laju aliran pendingin 400 l/jam efek pendinginan yang dihasilkan 0.3498 -

3.1611 kW. Dan mengalami penurunan pada laju aliran air pendingin 500l/jam yaitu 0.4577 – 3.1122 kW. 5

qe (kW)

4 3 2 1 0 -30

-20

-10

0

10

20

30

o

Suhu evaporasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 16. Perbandingan efek refrigerasi MC-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Tabel 5 dan 6 menunjukkan nilai konstanta yang dihasilkan dari regresi antara efek pendinginan terhadap suhu evaporasi. Tabel 5 . Perbandingan konstanta – konstanta R-12 dan MC-12.

C1 C2 C3 R²

400 l/jam 2.1093 0.2679 0.0191 0.8767

R-12 500 l/jam 2.5973 0.1443 0.0038 0.9066

600l/jam 400l/jam 1.8974 6.054 0.0322 0.2614 -0.0004 0.0036 0.9296 0.9955

MC-12 500 l/jam 2.3955 0.1167 0.0027 0.9951

600l/jam 2.4647 0.1167 0.0014 0.9847

Tabel 6 . Perbandingan konstanta – konstanta R-22 dan MC-22

C1 C2 C3 R²

400l/jam 9.9172 0.1553 -0.0016 0.9543

R-22 500 l/jam 10.888 0.0912 -0.0061 0.2147

600l/jam 400l/jam 9.4681 2.0279 0.1543 0.0613 0.0055 0.0009 0.9713 0.9902

MC-22 500 l/jam 2.0593 0.0616 0.0002 0.9656

600l/jam 2.0297 0.0827 0.0014 0.9395

Dari tabel 5 dan 6 dapat dihasilkan efek pendinginan disaat kita hanya mempunyai suhu evaporasi. Misalnya suhu evaporasi 1oC maka efek pendinginan yang terjadi untuk R-12 untuk laju aliran air pendingin 400 l/jam

adalah 2.4266 kW. Dari data diatas untuk suhu efek evaporasi 1oC efek pendinginan terbesar dihasilkan oleh R-22. Penurunan suhu evaporasi akan mengurangi efek pendinginan yang terjadi. Perbandingan efek pendinginan terhadap suhu kondensasi untuk R-12 mengalami penurunan seiring dengan perubahan laju aliran air pendingin. Pada awal proses efek pendinginan yang terjadi cepat jika di bandingkan pada menit berikutnya. Efek pendinginan R-12 selalu lebih kecil jika dibandingkan dengan refrigeran lainnya. 3.0

qe (kW)

2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

o

Suhu kondensasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 17. Perbandingan efek refrigerasi R-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Untuk MC-12 efek pendinginan untuk laju aliran air pendingin 400 l/jam lebih tinggi dibandingkan dengan laju aliran air pendingin 500 l/jam dan 600

qe (kW)

l/jam. Laju aliran air 500 l/jam dan 600 l/jam hampir sama. 16 14 12 10 8 6 4 2 0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

o

Suhu kondensasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 18. Perbandingan efek refrigerasi MC-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor

Untuk R-22 perbandingan efek pendinginan terhadap suhu kondensasi paling tinggi terdapat pada laju aliran air 600 l/jam. Untuk laju aliran air pendingin 500 l/jam pada awal proses dapat menghasilkan efek pendingin besar diikuti dengan dengan waktu penurunan suhu yang cepat dikarenakan

qe (kW)

suhu kondensasinya rendah. 16 14 12 10 8 6 4 2 0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

o

Suhu kondensasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 19. Perbandingan efek refrigerasi R-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Pada awal proses pendinginan dimulai, efek pendinginan untuk MC-22 meningkat, dapat dilihat pada gambar 20. Efek pendinginan yang terbesar terjadi pada laju aliran air pendingin 400 l/jam dan suhu kondensasi yang rendah. 5

qe (kW)

4 3 2 1 0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

Suhu kondensasi (o C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 20. Perbandingan efek refrigerasi MC-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor .

Tabel 7 dan 8 menunjukkan nilai konstanta yang dihasilkan dari regresi efek pendinginan terhadap suhu kondensasi. Nilai regresi terendah dimiliki oleh R-22 pada laju aliran air pendingin 500 l/jam Tabel 7 . Perbandingan konstanta – konstanta R-12 dan MC-12 R-12 MC-12 400 500 500 l/jam l/jam 600l/jam 400l/jam l/jam 600l/jam C1 203.2400 203.4500 -2.5479 67.1760 65.6900 92.1530 C2 -12.1120 -12.6450 -0.3064 -3.9376 -4.0566 -5.5587 C3 0.1842 0.1976 0.0144 0.0603 0.0656 0.0866 R² 0.9618 0.9088 0.9315 0.9945 0.9961 0.9802 Tabel 8. Perbandingan konstanta – konstanta R-22 dan MC-22 R-22

MC-22 500 400l/jam 500 l/jam 600l/jam 400l/jam l/jam 600l/jam C1 47.1840 -573.9900 404.3100 -1.7904 21.2460 55.8850 C2 -3.5942 34.0600 -25.2180 -0.3131 0.5250 3.5834 C3 0.0746 -0.4946 0.4022 0.0133 0.0054 0.0595 R² 0.9389 0.5055 0.8882 0.9855 0.9757 0.9351

3. Perbandingan efek refrigerasi terhadap suhu evaporasi Tingginya efek refrigerasi yang terjadi didalam evaporator dan diiringi dengan rendahnya nilai kerja kompresi, maka dapat diharapkan nilai COP dari refrigeran tersebut akan meningkat. Disamping itu untuk mendapatkan efek pendinginan yang tinggi, salah satu usaha yang dapat dilakukan adalah dengan meningkatkan kecepatan fluida pendingin yang dialirkan didalam kondensor. Cara ini dapat menurunkan suhu kondensasi yang terjadi di kondensor sehingga nilai entalpi yang terjadi pada saat keluar dari kondensor akan menurun. Penurunan suhu evaporasi akan mengurangi efek pendinginan yang terjadi sehingga mengakibatkan nilai COP menurun (Fahrani, 2007 ). Untuk laju aliran air pendingin 400 l/jam efek pendinginan yang paling tinggi adalah R22 diikuti dengan MC-12, MC-22 dan R-12.

16 14

qe (kW)

12 R-12

10

MC-12

8

R-22

6

MC-22

4 2 0 -30

-20

-10

0

10

20

30

o

suhu evaporasi ( C)

Gambar 21 . Perbandingan efek refrigerasi pada laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam. Untuk laju aliran air pendingin 500 l/jam, efek pendinginan R-22 meningkat sedangkan untuk MC-22 mengalami penurunan. 16 14

qe (kW)

12 R-12

10

MC-12

8

R-22

6

MC-22

4 2 0 -30

-20

-10

0

10

20

30

Suhu evaporasi (oC)

Gambar 22. Perbandingan efek refrigerasi pada laju aliran air pendingin kondensor 500 l/jam

16 14

qe (kW)

12 R-12

10

MC-12

8

R-22

6

MC-22

4 2 0 -30

-20

-10

0

10

20

30

Suhu evaporasi (o C)

Gambar 23. Perbandingan efek refrigerasi pada laju aliran air pendingin kondensor 600 l/jam

4. Perbandingan daya kompresi pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Daya kompresi merupakan selisih entalpi di kompresor. Daya kompresi dan efek pendinginan pada R-12 hampir sama dalam naik – turunnya grafik. R-12 juga memiliki daya kompresi yang lebih kecil dibanding dengan refrigeran lainnya. Penurunan daya kompresi diikuti dengan penurunan suhu evaporasi. Semakin meningkat laju aliran air pendingin, daya kompresi yang dihasilkan semakin kecil. Seperti yang terlihat pada gambar 21.

0.6 0.5 (kW)

Daya kompresi

0.7

0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

o

Suhu evaporasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam )

Poly. (600 l/jam )

Gambar 24. Perbandingan daya kompresi R-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor

Untuk MC-12 daya kompresi tertinggi dihasilkan pada laju aliran 400 l/jam. Perbandingan R-12 dan MC-12 adalah bahwa daya kompresi R-12 lebih kecil.

Daya kompresi (kW)

2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

o

Suhu evaporasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 25. Perbandingan daya kompresi MC-12 pada berbagai laju aliran air

Daya kompresi (kW)

pendingin kondensor 6 5 4 3 2 1 0 -25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

o

Suhu evaporasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 26. Perbandingan daya kompresi R-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor

Daya kompresi (kW)

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

o

Suhu evaporasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 27. Perbandingan daya kompresi MC-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Tabel 9 dan 10 menunjukkan nilai konstanta yang dihasilkan dari regresi antara daya kompresi terhadap suhu evaporasi. Tabel 9 . Perbandingan konstanta – konstanta R-12 dan MC-12 R-12 400 l/jam 500 l/jam

600l/jam

400l/jam

MC-12 500 l/jam

600l/jam

d1

0.5037

0.4645

0.4652

1.3732

0.5428

0.5377

d2

0.036

-0.0056

0.0035

0.0392

0.0211

0.0211

d3

0.0025

-0.0009

-0.00008

-0.0001

0.0005

0.0005

R² 0.7903 0.5841 0.8182 0.9821 0.9818 0.9556 Tabel 10. Perbandingan konstanta – konstanta R-22 dan MC-22 R-22 400l/jam 500 l/jam 600l/jam d1 3.2686 4.2195 3.4111 d2 0.0106 -0.0262 0.0018 d3 -0.0012 -0.0049 0.0010 R² 0.6074 0.5874 0.5068

400l/jam 0.6694 0.0105 -0.0002 0.7701

MC-22 500 l/jam 0.6522 0.0079 -0.0002 0.8384

600l/jam 0.5724 0.0091 -0.0002 0.6420

Daya kompresi merupakan selisih entalpi didalam kondensor. Seperti halnya efek pendinginan, daya kompresi juga dapat dihasilkan dengan suhu evaporasi. Untuk MC-12 nilai regresi yang dihasilkan sangat kecil seperti yang terlihat pada tabel 9, hal ini mungkin disebabkan oleh nilai entalpi yang

mengalami peningkatan seiring dengan penurunan suhu evaporasinya. Apabila suhu evaporasi 1oC, maka daya kompresi terkecil akan dihasilkan oleh R-12. Daya kompresi terukur R-12 lebih besar dari daya hitung, hal ini disebabkan ada panas yang hilang akibat kerja kompresor.

0.6 0.5 (kW)

Daya kompresi

0.7

0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

o

Suhu kondensasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam )

Gambar 28. Perbandingan daya kompresi R-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Daya kompresi MC-12 terhadap suhu kondensasi yang berbeda, daya kompresi mengalami kenaikan seiring dengan penurunan suhu kondensasi. Ada daya terukur MC-12 yang lebih kecil daripada daya hitung. Hal ini disebabkan kelebihan kalor yang terjadi mungkin akibat dari panas yang tidak terbuang di kondensor. (Fahrani, 20007). Hal lainnya yang menyebabkan perbedaan daya tersebut adalah penghitungan entalpi seharusnya pada waktu yang berbeda, tetapi alat yang digunakan hanya bisa membandingkan pada waktu yang sama. Apabila dibandingkan antara R-12 dan MC-12, maka R-12 memiliki daya kompresi paling kecil.

Daya kompresi (kW)

2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

o

Suhu kondensasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 29. Perbandingan daya kompresi MC-12 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Daya kompresi R-22 lebih besar dari pada MC-22 untuk setiap laju aliran air pendingin. Kecilnya daya komprresi dapat menghasilkan nilai COP yang

Daya kompresi (kW)

kecil juga, karena daya kompresi dan COP berbanding terbalik. 6 5 4 3 2 1 0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

o

Suhu kondensasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 30. Perbandingan daya kompresi R-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor .

Daya kompresi (kW)

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

o

Suhu kondensasi ( C) 400 l/jam

500 l/jam

600 l/jam

Poly. (400 l/jam)

Poly. (500 l/jam)

Poly. (600 l/jam)

Gambar 31. Perbandingan daya kompresi MC-22 pada berbagai laju aliran air pendingin kondensor Tabel 11 dan 12 menunjukkan nilai konstanta yang dihasilkan dari regresi antara daya kompresi terhadap suhu kondensasi. Tabel 11 . Perbandingan konstanta – konstanta R-12 dan MC-12 R-12

d1 d2 d3 R²

400 l/jam 27.4950 -1.6508 0.0251 0.8818

500 l/jam 55.6400 3.2859 -0.0481 0.9405

600l/jam 44.9850 2.9020 -0.0046 0.8603

400l/jam 6.5137 -0.3901 0.0065 0.9804

MC-12 500 l/jam 4.8829 -0.2945 0.0048 0.9830

600l/jam 4.1467 0.2507 0.0041 0.9449

Tabel 12. Perbandingan konstanta – konstanta R-22 dan MC-22 R-22

d1 d2 d3 R²

400l/jam -70.1470 4.2934 -0.0628 0.3920

500 l/jam -142.1400 8.7428 -0.1307 0.1110

600l/jam 50.1810 -2.8938 0.0447 0.4008

400l/jam -9.8513 0.4976 -0.0058 0.7891

MC-22 500 l/jam -14.4380 0.7725 -0.0098 0.8831

600l/jam -6.8039 0.3655 -0.0045 0.8510

Untuk regresi antara daya kompresi dan suhu kondensasi, nilai regresi yang dihasilkan kecil, seperti yang terjadi pada MC-12 dan R-22. dan yang paling tinggi dimiliki oleh MC-22.

5. Perbandingan Koefisien Kinerja (COP) Koefisien prestasi adalah bentuk penilaian dari suatu mesin refrigerasi. Koefisien prestasi ini menggambarkan perbandingan efek pendinginan yang terjadi dan kerja yang dilakukan untuk menghasilkan efek pendinginan tersebut. Koefisien prestasi yang tinggi sangat diharapkan. Harga koefisien prestasi yang semakin besar menunjukkan bahwa kerja mesin tersebut semakin baik. Gambar 32 ,33 dan 34 menjelaskan tentang COP yang dihasilkan dari masing-masing refrigeran dengan laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam, 500l/jam dan 600 l/jam. COP dapat dihitung dengan membagi efek pendinginan yang terjadi dengan kerja kompresi. COP yang tertinggi pada suhu evaporasi yang bervariasi pada laju aliran air 400 l/jam adalah MC-12 yaitu 5.56 dan yang terendah adalah R-22 yaitu 3.47 untuk laju aliran air 500 l/jam COP tertinggi adalah R-12 yaitu 4.99 dan yang terendah adalah 4.37. Dan pada laju aliran air 600 l/jam, COP tertinggi oleh R-12 yaitu 5.22 dan yang terendah adalah R-22 yaitu 3.62. R-12 memiliki efek pendinginan terkecil dan daya yang dibutuhkan juga paling kecil dibanding refrigeran lainnya sehingga COP yang dihasilkan relatif besar. Apabila dilihat dari COP, MC-12 bisa menggantikan R-12 karena COP yang dihasilkan hampir sama. 7 6

COP

5

R-12

4

MC-12

3

R-22 MC-22

2 1 0 -30

-20

-10

0

10

20

30

suhu evaporasi (o C)

Gambar 32. Perbandingan COP terhadap suhu evaporasi pada laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam COP MC-12 mengalami kenaikan pada menit 90 yaitu 5.95, hal ini terjadi karena efek pendinginan yang terjadi kecil yaitu 0.64 kW, pada suhu evaporasi lainnya MC-12 memiliki nilai COP paling kecil.

7 6

COP

5

R-12

4

MC-12

3

R-22 MC-22

2 1 0 -30

-20

-10

0

10

20

30

Suhu evaporasi (o C)

Gambar 33. Perbandingan COP terhadap suhu evaporasi pada laju aliran air pendingin kondensor 500 l/jam 7 6

COP

5

R-12

4

MC-12

3

R-22 MC-22

2 1 0 -30

-20

-10

0

10

20

30

Suhu evaporasi (o C)

Gambar 34. Perbandingan COP terhadap suhu evaporasi pada laju aliran air pendingin kondensor 600 l/jam Nilai COP menurun seiring dengan nilai suhu kondensasi yang menurun. Pada proses pendinginan suhu kondensasi yang rendah kita inginkan karena akan mengurangi kerja kompresi sehingga dapat meningkatkan COP. Pada suhu kondensasi yang bervariasi, COP R-12 adalah yang paling tinggi diikuti dengan R-22, MC-22 dan yang terakhir adalah MC-12.

7 6

COP

5

R-12

4

MC-12

3

R-22 MC-22

2 1 0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

suhu kondensasi (o C)

Gambar 35. Perbandingan COP terhadap suhu kondensasi pada laju aliran air pendingin kondensor 400 l/jam

7 6

COP

5

R-12

4

MC-12

3

R-22 MC-22

2 1 0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

Suhu kondensasi (o C)

Gambar 36. Perbandingan COP terhadap suhu kondensasi pada laju aliran air pendingin kondensor 500 l/jam 7

COP

6 5

R-12

4

MC-12

3

R-22 MC-22

2 1 0 29

31

33

35

37

39

41

43

45

Suhu kondensasi (o C)

Gambar 37. Perbandingan COP terhadap suhu kondensasi pada laju aliran air pendingin kondensor 600 l/jam

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat diambil beberapa kesimpulan. 1. R-22 menghasilkan daya kompresi paling tinggi untuk setiap laju aliran air pendingin. 2. MC-12 memiliki COP tertinggi dengan nilai 5.59 jika digunakan dengan laju aliran air pendigin kondensor 400 l/jam, sedangkan untuk laju aliran air pendingin 500 l/jam dan 600 l/jam, COP tertinggi adalah R-12.

2. Saran Agar retrofit refrigeran R-12 dengan MC-12 menghasilkan kinerja yang baik maka laju aliran air pendingin kondensor disarankan pada laju 400 l/jam.

DAFTAR PUSTAKA Arismunandar, Wiranto dan Saito, Heizo. 2005. Penyegaran Udara. Jakarta : PT. Pradnya Paramita Fahrani, Amna Citra. 2007. Pengaruh Penggantian Refrigeran R-12 Menjadi R-22 Pada Performansi Mesin Pembeku. Skripsi. Departemen Teknik Pertanian. Institut Pertanian Bogor Silalahi, Santi Roselinda. 2006. Analisis Eksergi Penggunaan Refrigeran Pada Sistem Refrigerasi Kompresi Uap. Skripsi. Departemen Teknik Pertanian. Institut Pertanian Bogor Stoecker, Wilbert F. and Jones, Jerold W. 1982. Refrigerasi dan Pengkondisian Udara. 2nd ed. Terjemahan. Jakarta : Erlangga Sujiatmo, B., Indera Nurhadi. 1980. Kompresor. Jakarta : Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Sihaloho, Edward Togi dan Tambunan, A. H. 2005. Perkembangan Teknik Refrigerasi dan Pemanfaatan Hidrokarbon Sebagai Refrigeran Untuk Mesin Pembeku. Jurnal Keteknikan Pertanian. Vol 19:83-90 Mohamad, W. 2000. Commercial Production of Fruits, Vegetables and Flowers. Malaysia : Departement of Agronomy and Holticulture, Faculty of Agriculture. Universiti Pertanian Malaysia Himpunan Praktisi Tata Udara dan Refrigerasi (HIMPATUR). 2004. Karakteristik Bahan dan Aspek Lingkungan Refrigeran Hidrokarbon. http://indonesiasejahtera.wordpress.com/ [18 Februari 2008] Anonim. 2003. Musicool : Refrigeran Ramah Lingkungan dan Aman. http://pertamina.com/ [18 Februari 2008]

65.9

7.0

3.6

1.5

1.1

-1.4

-1.6

-1.9

-2.9

-3.5

-4.8

-4.0

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

= Suhu keluar kondensor (ºC)

= Suhu keluar evaporator (ºC)

T3

T4

28.4

= Suhu keluar kompresor (ºC)

-8.8

28.3

28.3

28.3

28.4

28.4

28.4

28.3

28.2

28.2

28.1

28.0

27.6

T5

T2

32.8

66.0

-7.5

-6.8

-6.1

-4.4

-4.1

-3.4

-3.5

-1.7

-0.8

1.1

1.3

4.5

T4

= Suhu masuk kompresor (ºC)

32.5

33.1

33.5

33.4

33.8

34.0

34.0

34.4

34.7

35.3

35.8

65.5

65.6

65.0

64.5

63.9

63.2

62.6

62.0

60.0

31.4

T3

T1

Keterangan :

65.4

9.8

10

40.1

18.3

0

T2

T1

Time


Aliran air 400 l/jam

T6

T5

31.0

30.6

30.9

31.1

31.6

31.3

31.4

31.8

31.7

32.2

32.6

33.0

32.7

T6

-16

-15

-13

-12

-11

-9

-7

-5

-2

1

5

10

20

Ice Can

4282

4278

4273

4268

4263

4258

4252

4247

4240

4234

4227

4218

4207

Flow Ref.

0.5

0.3

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.8

1.0

1.3

1.5

1.8

(kg/cm2)

= Suhu air keluar (ºC)

= Suhu air masuk (ºC)

-14

-13

-12

-11

-10

-8

-6

-4

-1

2

6

11

18

Brine

Lampiran 1. Data hasil pengukuran untuk R-12

P1

150.36

125.84

150.36

150.36

150.36

150.36

150.36

150.36

174.87

199.39

223.91

248.42

272.94

(kPa)

7.3

7.3

7.3

7.5

7.5

7.5

7.5

7.5

7.5

8.0

8.0

8.0

8.5

(kg/cm2)

P2

812.31

812.31

812.31

836.82

836.82

836.82

836.82

836.82

836.82

885.86

885.86

885.86

934.89

(kPa)

0.75

0.80

0.80

0.80

0.80

0.85

0.90

0.90

0.90

0.95

0.95

1.00

1.05

KW

9.3

6.5

3.2

1.6

-0.2

-0.9

-1.6

-2.4

-3.5

-4.3

-4.2

-4.8

20

30

40

50

60

70

80

90

100

105

110

= Suhu keluar kondensor (ºC)

= Suhu keluar evaporator (ºC)

T3

T4

-14.0

-13.5

-13.0

-12.0

-10.5

-8.5

-7.0

-6.0

-2.5

1.0

4.5

= Suhu keluar kompresor (ºC)

-20.8

-18.4

-18.6

-16.3

-15.9

-14.9

-13.8

-12.2

-7.0

-5.1

-3.8

9.0

20.0

T5

T2

32.1

31.3

32.4

32.6

32.6

32.7

33.0

33.2

33.6

34.0

34.4

0.9

20.1

T4

= Suhu masuk kompresor (ºC)

64.8

62.0

64.2

65.1

64.3

64.0

63.6

62.9

62.5

61.8

60.4

34.7

26.9

T3

T1

Keterangan :

27.9

18.5

0

10

57.9

T2

T1

Time


Aliran air 500 l/jam

T6

T5

-13.0

-12.5

-12.5

-11.5

-10.0

-8.0

-6.5

-5.0

-2.0

0.0

5.0

9.0

19.5

T6

-2.0

-0.9

-0.3

1.4

2.2

2.3

2.3

2.4

2.2

8.9

12.8

15.8

17.8

Ice Can

4560.22

4557.14

4556.16

4551.58

4546.91

4541.7

4536.3

4530.08

4524.76

4518.27

4511.08

4503.03

4493.48

Flow Ref.

= Suhu air keluar (ºC)

= Suhu air masuk (ºC)

-12.2

-11.4

-11.4

-10.8

-9.3

-8.1

-6.4

-4.6

-0.9

2.1

5.5

8.9

18.6

Brine

0.10

0.25

0.25

0.25

0.50

0.50

0.50

0.75

1.00

1.25

1.25

1.50

4.00

(kg/cm )

2

P1

111.13

125.84

125.84

125.84

150.36

150.36

150.36

174.87

199.39

223.91

223.91

248.42

493.59

(kPa)

7.00

7.00

7.25

7.25

7.50

7.50

7.50

7.50

7.75

7.75

7.75

8.00

6.00

(kg/cm )

2

P2

787.79

787.79

812.31

812.31

836.82

836.82

836.82

836.82

861.34

861.34

861.34

885.86

689.72

(kPa)

0.75

0.75

0.75

0.75

0.80

0.80

0.80

0.85

0.90

0.95

0.90

1.00

1.00

KW

= Suhu keluar kompresor (ºC)

= Suhu keluar kondensor (ºC)

= Suhu keluar evaporator (ºC)

T3

T4

-10.1

-4.5

-19.9

-20.6

-18.7

-17.4

-13.3

-12.9

-9.1

-10.8

-8.3

-3.2

T2

29.2

29.8

29.6

29.8

30.0

30.0

30.1

30.3

30.6

30.9

31.2

31.3

0.4

22.7

T4

= Suhu masuk kompresor (ºC)

60.0

62.2

61.8

61.6

61.0

60.9

60.0

59.5

58.7

57.1

31.8

24.5

T3

T1

Keterangan :

-7.4

-12.3

-4.0

80

130

-3.7

70

120

-2.1

60

-5.4

-1.3

50

110

61.3

-0.2

40

-5.3

1.6

30

-5.8

4.3

20

90

61.4

6.7

100

24.2

24.9

0

10

54.4

T2

T1

Time


Aliran air 600 l/jam

T6

T5

-18

-17

-16

-15

-13

-12

-10

-8

-6

-3

0

4

9

23

T5

-7.8

-5.6

-4.4

-3.0

-1.5

0.1

1.6

2.3

2.4

1.0

6.6

10.4

13.8

15.8

Ice Can

-16.0

-15.8

-14.1

-13.5

-12.6

-10.2

-9.2

6.9

5.6

-2.5

0.2

5.6

9.8

16.1

Brine

= Suhu air keluar (ºC)

= Suhu air masuk (ºC)

-15

-15

-14

-13

-12

-11

-9

-7

-5

-3

1

5

10

25

T6

4119.7

4117.3

4112.2

4107.3

4102.5

4097.6

4092.6

4087.3

4081.7

4075.5

4069.3

4061.8

4053.9

4044.7

Flow Ref.

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

1.0

1.0

1.0

1.0

1.5

3.8

(kg/cm )

2

P1

6.5 6.5

150.36

7.0

150.36

150.36

7.0

150.36

6.5

7.0

150.36

150.36

7.0

199.39

7.0

7.0

199.39

6.5

7.0

199.39

150.36

7.0

199.39

150.36

5.5 7.5

469.07 248.42

(kg/cm )

(kPa)

2

P2

738.76

738.76

738.76

738.76

787.79

787.79

787.79

787.79

787.79

787.79

787.79

787.79

836.82

640.69

(kPa)

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

1.0

1.0

KW

9.3

6.3

3.3

1.2

-0.5

-2.4

-4.4

-6.0

-6.6

-7.7

-8.6

-9.2

-9.5

-10.0

-10.3

-10.8

-11.4

-11.9

-12.2

-12.5

-12.9

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

46.0

47.2

47.3

45.7

46.8

47.3

48.6

48.5

48.1

48.7

47.6

47.9

49.0

49.5

49.3

50.7

51.3

52.2

53.8

53.5

55.8

57.2

30.8

33.1

13.7

0

T2

T1

10

Time

33.5

33.7

34.0

34.0

34.5

34.8

35.1

35.2

35.3

35.5

36.0

36.4

36.8

37.0

37.7

38.3

38.9

39.5

40.1

41.3

42.4

43.1

31.4

T3


Aliran air 400 l/jam

-15.2

-14.7

-14.3

-14.1

-13.5

-13.2

-12.6

-12.3

-11.9

-11.2

-10.8

-10.0

-9.3

-8.1

-7.4

-5.7

-3.6

-0.8

1.3

3.4

7.4

11.2

32.3

T4 in

-16.0

-15.7

-15.2

-15.0

-14.5

-14.0

-13.6

-13.0

-12.5

-12.1

-11.4

-10.6

-9.5

-8.6

-7.2

-5.3

-3.1

-1.1

1.1

3.2

7.9

11.9

32.9

T4 out

-11.0

-10.7

-10.2

-9.8

-9.3

-9.0

-8.3

-7.8

-7.3

-6.7

-5.9

-5.0

-4.1

-3.0

-1.6

0.0

2.0

4.3

7.2

10.4

14.5

19.5

28.7

T5

-11.1

-11.0

-10.0

-9.9

-9.7

-9.1

-8.6

-8.1

-7.6

-6.7

-6.1

-5.3

-4.3

-3.2

-2.0

-0.3

1.8

4.1

6.8

10.1

14.0

18.9

31.7

T6

Lampiran 2. Data hasil pengukuran untuk MC-12

-10.9

-10.5

-10.1

-9.7

-9.2

-8.8

-8.3

-7.7

-7.2

-6.4

-5.7

-4.8

-3.8

-2.8

-1.5

0.3

2.5

4.6

7.4

10.6

14.6

20.2

24.1

Brine

-11.0

-10.6

-10.1

-9.6

-8.6

-7.7

-6.7

-5.6

-4.9

-3.7

-2.4

-1.2

0.4

2.0

2.4

1.8

4.4

7.2

10.5

14.2

18.5

23.8

50.0

Ice Can

29.1

29.3

29.5

29.8

30.2

30.4

30.7

30.4

30.5

30.9

31.0

31.0

31.1

31.0

31.0

31.2

31.3

31.7

31.7

31.6

31.9

31.8

32.3

T lingk

5397.8

5392.8

5387.5

5382.2

5377.0

5371.6

5366.1

5360.3

5354.6

5348.6

5342.7

5336.6

5330.3

5323.6

5316.7

5309.0

5300.6

5291.1

5280.6

5269.2

5256.2

5241.7

5224.8

Flow Ref.

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.25

1.25

1.25

1.25

1.50

1.50

1.50

1.75

1.75

2.00

2.25

2.50

2.50

5.25

kg/cm2

P1

199.39

199.39

199.39

199.39

199.39

199.39

199.39

199.39

199.39

223.91

223.91

223.91

223.91

248.42

248.42

248.42

272.94

272.94

297.46

321.97

346.49

346.49

616.17

kPa

9.00

9.50

9.50

9.50

9.50

9.50

9.50

9.50

9.50

9.50

9.50

10.00

10.00

10.00

10.00

10.00

10.00

10.50

10.50

10.50

11.00

11.50

7.50

kg/cm2

P2

983.92

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1081.99

1081.99

1081.99

1081.99

1081.99

1081.99

1131.02

1131.02

1131.02

1180.06

1229.09

836.82

kPa

9.25

9.25

9.25

9.25

9.50

9.50

9.50

9.50

9.50

9.75

9.75

9.75

10.00

10.00

10.00

10.00

10.25

10.50

10.50

10.75

11.00

11.50

7.25

kg/cm3

P3

1008.44

1008.44

1008.44

1008.44

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1057.47

1057.47

1057.47

1081.99

1081.99

1081.99

1081.99

1106.51

1131.02

1131.02

1155.54

1180.06

1229.09

812.31

kPa

0.85

0.85

0.85

0.85

0.85

0.85

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.95

0.95

0.95

1.00

1.00

1.05

1.10

1.10

1.15

1.20

-

KW

1.1

-2.6

-5.0

-6.3

-7.2

-8.2

-9.1

-9.7

-10.0

-10.8

-11.0

-11.4

-11.6

-12.1

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

3.5

30

-1.1

6.5

20

50

12.5

40

31.1

29.5

0

10

45.5

45.9

47.1

47.0

46.8

46.9

47.7

47.9

45.8

45.0

48.0

48.0

49.1

51.9

52.5

53.4

54.9

57.7

T2

T1

Time

33.1

33.1

33.0

33.2

33.2

33.4

33.5

33.9

34.2

34.7

35.2

35.5

36.1

37.0

37.7

38.1

39.2

41.3

28.5

T3


Aliran air 500 l/jam

-13.7

-13.4

-13.0

-12.6

-12.1

-11.4

-10.7

-10.1

-9.5

-8.4

-7.3

-6.5

-4.7

-2.5

-0.3

2.4

6.1

10.3

28.9

T4 in

-15.1

-14.6

-14.2

-13.8

-13.2

-12.7

-12.2

-11.6

-10.8

-9.6

-8.6

-7.1

-5.2

-3.3

-1.0

1.5

5.2

10.3

29.1

T4 out

-10.0

-9.4

-9.1

-8.5

-8.0

-7.2

-6.6

-5.6

-4.7

-3.6

-2.6

-1.0

0.9

3.4

6.3

9.7

14.1

19.5

28.9

T5

-10.0

-9.5

-9.3

-8.6

-8.1

-7.4

-6.7

-5.8

-5.0

-3.7

-2.6

-1.3

0.6

3.2

6.1

9.5

14.0

19.5

27.3

T6

-9.8

-9.4

-8.9

-8.3

-7.9

-7.0

-6.4

-5.5

-4.6

-3.5

-2.4

-0.8

1.3

5.6

6.5

9.9

14.5

19.8

23.8

Brine

-8.9

-6.1

-0.4

1.2

1.9

2.5

2.5

2.5

2.5

2.6

2.5

2.5

4.3

7.7

10.1

13.8

19.0

25.5

50.0

Ice Can

29.1

29.2

29.0

29.2

29.3

29.3

29.2

29.4

29.3

29.5

29.3

29.5

29.6

29.6

29.6

29.8

29.8

29.9

30.1

T Lingk

5686.0

5680.4

5675.1

5669.4

5663.8

5658.2

5652.0

5646.5

5640.1

5633.8

5627.2

5620.1

5612.6

5604.3

5595.3

5585.2

5574.3

5561.4

5544.2

Flow Ref.

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.25

1.25

1.25

1.25

1.25

1.50

1.50

1.50

1.75

2.00

2.00

2.50

2.70

5.00

kg/cm

2

P1

199.39

199.39

199.39

199.39

199.39

223.91

223.91

223.91

223.91

223.91

248.42

248.42

248.42

272.94

297.46

297.46

346.49

366.10

591.66

kPa

9.00

9.00

9.00

9.00

9.00

9.00

9.00

9.00

9.50

9.50

9.50

9.50

9.50

10.00

10.00

10.00

10.50

10.50

7.00

kg/cm

2

P2

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1081.99

1081.99

1081.99

1131.02

1131.02

787.79

kPa

9.00

9.00

9.00

9.00

9.00

9.00

9.25

9.25

9.50

9.50

9.50

9.50

9.75

10.00

10.00

10.25

10.50

10.75

7.00

kg/cm

3

P3

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

1008.44

1008.44

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1057.47

1081.99

1081.99

1106.51

1131.02

1155.54

787.79

kPa

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.95

0.95

0.95

1.00

1.00

1.10

1.10

1.15

-

KW

49.6

49.4

49.6

49.1

48.4

47.6

47.6

47.6

47.1

47.2

46.3

46.2

46.6

46.8

0.3

-4.5

-5.7

-7.0

-8.1

-8.8

-9.3

-9.7

-10.1

-10.8

-11.5

-11.9

-12.3

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

51.3

2.2

40

-2.2

52.3

4.8

30

60

52.7

8.2

20

50

30.6

55.9

31.0

12.2

0

T2

T1

10

Time

T3

32.8

33.0

33.3

33.9

33.9

34.0

34.4

34.6

34.9

35.5

35.9

36.3

37.0

37.5

38.2

39.1

40.0

40.7

29.6


Aliran air 600 l/jam

-13.6

-13.2

-12.7

-12.4

-12.0

-11.6

-10.9

-10.5

-9.9

-9.0

-7.7

-6.4

-4.7

-2.2

0.6

3.1

6.5

10.1

29.8

T4 in

-15.3

-14.7

-14.4

-13.8

-13.1

-12.6

-12.0

-11.6

-10.9

-9.8

-7.6

-7.0

-4.8

-2.3

-0.1

2.9

6.3

10.5

30.6

T4 out

-10.0

-9.4

-8.9

-8.4

-7.8

-7.6

-6.8

-5.9

-5.1

-4.1

-2.9

-1.3

0.5

3.1

5.7

8.8

12.8

17.9

26.3

T5

-10.0

-9.7

-9.0

-8.6

-8.0

-7.6

-6.9

-6.1

-5.3

-4.2

-3.0

-1.5

0.3

2.8

5.4

8.6

12.7

17.6

28.9

T6

-9.8

-9.3

-8.8

-8.3

-7.8

-7.3

-6.5

-5.6

-4.9

-3.9

-2.6

-0.9

0.9

3.3

6.0

9.1

13.2

18.1

22.5

Brine

-9.5

-7.7

-6.3

-5.4

-4.7

-4.1

-3.2

-2.2

-1.3

-0.3

0.9

2.3

2.1

4.0

7.7

11.2

16.0

22.8

50.0

Ice Can

29.2

29.3

29.6

29.6

29.9

29.8

29.9

30.2

30.2

30.3

30.6

30.3

30.4

30.4

30.5

30.5

30.6

30.7

30.7

T Lingk

5543.3

5538.0

5532.8

5527.3

5521.7

5516.6

5510.7

5504.7

5498.6

5492.3

5486.9

5478.7

5471.0

5462.4

5452.4

5441.3

5429.0

5415.0

5398.9

Flow Ref.

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.3

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.8

2.0

2.0

2.5

2.8

5.0

kg/cm2

P1

199.39

199.39

199.39

199.39

199.39

223.91

248.42

248.42

248.42

248.42

248.42

248.42

248.42

272.94

297.46

297.46

346.49

371.01

591.66

kPa

9.0

9.0

9.0

9.0

9.0

9.0

9.5

9.5

9.5

9.5

9.5

9.5

9.5

10.0

10.0

10.0

10.5

10.5

7.0

kg/cm2

P2

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1032.96

1081.99

1081.99

1081.99

1131.02

1131.02

787.79

kPa

9.0

9.0

9.0

9.0

9.0

9.0

9.3

9.5

9.5

9.0

9.8

9.8

9.8

9.8

10.0

10.3

10.5

10.8

7.0

kg/cm3

P3

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

983.92

1008.44

1032.96

1032.96

983.92

1057.47

1057.47

1057.47

1057.47

1081.99

1106.51

1131.02

1155.54

787.79

kPa

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.95

0.95

0.95

1.00

1.00

1.10

1.10

1.15

-

KW

T1

29.4

25.0

21.5

18.0

15.4

13.0

10.8

9.5

8.1

6.9

6.0

5.1

4.4

3.8

3.2

2.6

2.1

1.7

1.2

0.9

0.6

0.1

Time

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

87.5

87.7

87.4

87.3

87.3

87.6

87.8

87.5

87.7

87.7

87.9

87.3

87.9

87.8

88.1

87.7

87.8

87.7

87.3

87.7

86.3

27.5

T2

T3

31.9

32.0

32.0

32.0

32.0

32.2

32.4

32.5

32.5

32.9

33.0

33.0

33.3

33.4

34.0

34.0

34.5

34.9

35.1

35.6

35.3

27.6


Aliran air 400 l/jam

-14.6

-14.0

-13.3

-12.6

-11.9

-11.2

-10.3

-9.5

-8.5

-7.4

-6.3

-5.0

-3.7

-2.0

0.0

2.1

5.2

8.3

12.0

16.3

21.1

30.0

T4

-17

-17

-16

-14

-14

-13

-12

-11

-11

-12

-11

-9

-8

-6

-3

-1

2

6

10

15

21

28

T5

-16

-16

-15

-14

-13

-12

-11

-10

-10

-10

-9

-7

-6

-3

-1

1

4

8

12

16

22

30

T6

Lampiran 3. Data hasil pengukuran untuk R-22

-17.8

-17.1

-16.6

-15.8

-14.8

-16.7

-14.6

-13.3

-12.8

-9.8

-8.5

-7.0

-5.5

-3.4

-1.4

0.9

4.4

7.8

12.1

16.9

21.9

27.9

Brine

-17.2

-16.4

-15.5

-14.3

-12.4

-7.8

-5.2

-3.8

-2.4

-1.2

0.2

1.8

2.4

2.3

2.1

3.1

8.1

12.3

16.6

21.2

25.6

27.9

Ice Can

9590.0

9560.5

9527.1

9493.1

9456.4

9419.8

9383.1

9346.6

9309.0

9272.7

9235.0

9196.7

9157.7

9117.8

9077.0

9036.0

8991.5

8945.9

8897.7

8845.7

8795.8

8746.0

Flow Ref.

0.9

0.9

0.9

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.5

1.5

1.9

2.1

2.4

2.5

2.5

9.5

(kg/cm )

2

P1

12.5 12.5 12.5 12.5 12.5

199.39 199.39 189.58 189.58 189.58

223.91

12.5

13.0

12.8

13.0

238.62

199.39

13.2

248.42

199.39

13.2

248.42

12.8

13.2

248.42

12.8

13.5

287.65

199.39

13.8

307.26

199.39

14.0

336.68

12.9

14.2

346.49

12.9

14.2

346.49

219.00

10.5

1032.96

209.20

(kg/cm )

(kPa)

2

P2

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1351.67

1351.67

1356.58

1366.38

1366.38

1376.19

1376.19

1395.80

1395.80

1395.80

1425.22

1449.74

1474.26

1493.87

1493.87

1131.02

(kPa)

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.05

1.05

1.09

1.10

1.10

1.12

1.15

1.15

1.20

1.20

1.30

1.32

1.35

1.45

1.45

-

KW

27.8

29.7

22.5

19.5

16.4

13.7

11.2

9.3

7.9

6.5

5.4

4.5

4.0

3.3

2.7

2.0

1.4

1.0

0.6

0.1

-0.2

-0.3

-0.5

-0.8

-0.9

-1.1

-1.3

-1.6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

260

86.8

87.1 87.6

87.2

87.1

87.6

87.1

87.1

87.3

87.3

87.0

87.0

86.5

86.9

86.6

86.5

86.5

86.5

86.5

86.4

87.0

86.5

86.2

85.8

84.2

74.2

T2

T1

Time

31.9

31.8 31.7

31.8

32.0

32.1

32.1

32.2

32.2

32.3

32.3

32.5

32.6

32.7

32.8

33.0

33.2

33.4

33.7

33.9

34.5

34.7

35.3

35.8

35.9

33.6

28.0

T3


Aliran air 500 l/jam

-14.0

-13.7

-13.5

-13.5

-13.1

-12.9

-12.4

-11.9

-11.5

-11.0

-10.4

-9.7

-8.7

-7.1

-7.0

-5.8

-5.1

-4.1

-2.5

-0.7

1.4

3.9

7.0

10.4

14.2

18.3

29.2

T4 26

-9

-6

-4

0

4

8

12

15

-19

-19

-19

-19

-18

-18

-17

-17

-16

-16

-15

-14

-12

-11

-10

-8

-8

-11

T5 27

-8

-6

-3

0

4

9

12

15

-20

-20

-20

-19

-19

-19

-18

-18

-17

-17

-16

-15

-13

-12

-11

-10

-8

-10

T6

-28.0

-24.0

-24.0

-23.4

-22.6

-22.6

-21.0

-21.4

-21.2

-19.8

-19.3

-17.7

-17.3

-16.2

-14.5

-12.1

-9.9

-8.4

-6.6

-4.3

-1.5

1.5

5.4

9.5

14.1

16.6

22.2

Brine

-21.2

-21.0

-20.7

-20.3

-19.8

-19.6

-19.0

-18.6

-17.9

-17.2

-15.9

-14.8

-11.0

-6.1

-3.9

-2.2

-0.4

1.4

2.4

2.3

2.3

5.1

10.3

14.4

17.9

19.3

22.4

Ice Can

8744.7

8705.7

8670.5

8636.3

8598.6

8563.5

8526.7

8490.1

8447.7

8407.6

8367.3

8325.7

8266.3

8226.1

8184.9

8142.3

8095.8

8054.4

8009.0

7961.3

7914.9

7864.1

7812.2

7761.3

7711.4

7694.1

7634.0

Flow Ref.

0.6

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.9

0.9

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.3

1.5

1.5

1.5

1.8

2.0

2.0

2.5

2.5

(kg/cm2) 7.0

P1

13.0 13.0 13.0 12.8 12.8 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5

223.91 199.39 199.39 199.39 199.39 199.39 199.39 199.39 199.39 189.58 189.58 174.87 174.87 174.87 174.87 174.87 174.87 160.16

13.5

272.94

248.42

13.5

297.46 13.0

14.0

297.46

13.0

14.0

346.49

248.42

14.0

346.49

248.42

(kg/cm2) 11.0

(kPa) 787.79

P2

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1327.16

1351.67

1351.67

1376.19

1376.19

1376.19

1376.19

1376.19

1425.22

1425.22

1474.26

1474.26

1474.26

(kPa) 1180.06

0.80

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.05

1.05

1.10

1.10

1.15

1.20

1.20

1.25

1.30

1.30

1.30

1.30

1.30

KW

27.1

28.6

22.7

19.0

16.0

13.4

11.3

9.3

7.9

6.7

5.7

0.4

-0.1

-0.5

0.9

-1.1

-1.5

-1.7

-2.0

-2.3

-2.4

-2.6

-2.7

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

84.2

84.5

84.9

83.5

84.3

84.8

85.0

85.4

85.0

84.6

85.0

84.8

85.5

85.3

85.1

85.2

84.8

84.3

84.2

83.7

82.4

T2

T1

Time

30.1

30.3

30.3

30.2

30.4

30.6

30.4

30.6

30.9

31.0

31.0

31.1

32.8

33.0

33.3

33.6

33.8

34.1

34.6

35.0

34.9

27.4

T3


Aliran air 600 l/jam

-14.9

-14.1

-13.0

-12.7

-11.5

-11.0

-11.0

-9.2

-8.3

-7.8

-6.8

-6.1

-5.1

-3.7

-1.8

0.5

3.1

6.2

9.6

13.4

18.7

28.2

T4

-21

-20

-20

-20

-19

-19

-18

-18

-17

-16

-15

-14

-9

-8

-5

-3

1

4

8

12

18

27

T5

-23

-23

-22

-22

-22

-21

-21

-20

-20

-19

-18

-17

-9

-8

-5

-2

1

4

8

12

18

27

T6

-21.4

-21.1

-20.7

-20.5

-20.0

-19.8

-19.2

-18.4

-17.7

-16.8

-15.9

-14.9

-7.0

-5.2

-3.5

-0.8

2.0

5.2

9.2

13.4

17.7

25.4

Brine

-21.2

-20.9

-20.4

-20.2

-19.8

-19.2

-18.8

-18.0

-17.2

-16.1

-14.9

-13.2

0.6

1.9

1.8

1.9

4.9

7.8

12.1

16.8

21.6

25.0

Ice Can

7632.5

7595.5

7558.3

7521.5

7484.7

7448.0

7411.5

7375.2

7340.0

7302.6

7263.2

7226.2

6632.8

6594.9

6555.4

6514.1

6472.7

6428.3

6382.6

6335.2

6283.9

6224.4

Flow Ref.

0.7

0.7

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.9

0.9

0.9

1.0

1.3

1.5

1.5

1.5

1.8

2.0

2.1

2.5

2.5

2.5

(kg/cm )

2

P1

12.8 13.7 13.7 13.5 13.2 13.0 13.0 13.0 12.5 12.5 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0

346.49 346.49 346.49 307.26 297.46 272.94 248.42 248.42 248.42 223.91 199.39 189.58 189.58 189.58 179.78 179.78 174.87 174.87 174.87 174.87 169.97 169.97

(kg/cm )

(kPa)

2

P2

1278.12

1278.12

1278.12

1278.12

1278.12

1278.12

1278.12

1278.12

1278.12

1278.12

1278.12

1278.12

1327.16

1327.16

1376.19

1376.19

1376.19

1395.80

1425.22

1444.84

1444.84

1351.67

(kPa)

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

1.00

1.00

1.00

1.00

1.10

1.15

1.15

1.15

1.20

1.30

1.30

1.40

1.40

1.40

KW

T1

32.9

24.8

18.0

13.0

9.2

6.3

3.8

2.0

0.7

0.7

-1.9

-3.0

-3.6

-4.5

-6.0

-7.2

-8.0

Time

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

69.1

70.5

70.9

70.9

70.1

70.2

70.0

70.9

70.6

69.9

70.5

70.1

69.6

68.0

69.1

70.1

31.0

T2


Aliran air 400 l/jam

33.9

34.0

34.5

34.4

34.7

35.0

35.2

35.8

35.9

36.6

37.6

37.9

38.6

40.1

41.9

42.5

30.5

T3

-23.0

-25.9

-24.2

-23.1

-22.2

-20.3

-19.7

-18.5

-16.7

-14.6

-12.3

-10.1

-6.3

-2.4

2.0

6.9

32.2

T4 in

-20.5

-23.7

-20.5

-18.7

-17.4

-16.7

-14.7

-12.8

-10.6

-8.6

-6.1

-2.5

1.4

6.2

12.3

20.8

32.5

T4 out

-20.3

-19.1

-18.8

-17.5

-16.0

-14.5

-12.9

-11.0

-8.9

-6.6

-3.7

-0.3

4.0

8.8

15.1

22.6

31.5

T5

Lampiran 4. Data hasil pengukuran untuk MC-22

-21.5

-20.3

-19.2

-18.8

-16.3

-14.8

-13.6

-11.2

-9.1

-6.8

-3.9

-0.5

3.8

8.7

14.8

22.3

33.9

T6

-22.1

-20.7

-18.9

-17.6

-16.2

-14.8

-13.1

-11.1

-9.0

-6.7

-4.0

-0.5

3.5

8.6

14.7

22.1

30.3

Brine

-21.0

-19.1

-16.7

-12.1

-4.2

-2.2

-0.4

1.6

2.5

2.5

2.8

5.9

9.7

14.8

21.3

29.7

47.8

Ice Can

31.0

31.0

31.0

31.0

31.1

31.1

31.2

31.1

31.2

31.1

31.2

31.4

31.5

31.9

32.2

32.3

32.4

T Lingk

4414.2

4412.5

4408.3

4403.8

4398.9

4393.9

4388.5

4382.7

4376.6

4370.0

4362.9

4356.9

4346.0

4335.9

4324.8

4309.4

4294.1

Flow Ref.

0.0

0.8

0.8

1.0

1.0

1.0

1.0

1.3

1.3

1.5

1.5

1.8

2.2

2.3

3.0

3.5

9.3

(kg/cm2)

P1

101.3

174.9

174.9

199.4

199.4

199.4

199.4

223.9

223.9

248.4

248.4

272.9

320.0

326.9

395.5

444.6

1008.4

(kPa)

10.0

11.5

11.5

12.0

12.0

12.5

12.5

12.5

12.5

13.0

13.0

13.5

13.5

14.0

14.5

15.0

10.5

(kg/cm2)

P2

1082.0

1229.1

1229.1

1278.1

1278.1

1327.2

1327.2

1327.2

1327.2

1376.2

1376.2

1425.2

1425.2

1474.3

1523.3

1572.3

1131.0

(kPa)

0.4

0.9

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.1

1.1

1.2

1.2

1.3

1.4

1.5

1.5

-

KW

27.7

29.5

22.0

15.6

11.2

7.3

4.8

2.9

1.1

-0.4

-1.1

-2.6

-3.5

-4.1

-5.2

-6.1

-7.0

-6.0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

158

70.2

71.5

71.7

71.4

70.9

70.7

70.2

70.3

69.8

69.8

68.9

69.1

67.9

67.1

66.2

66.4

T2

T1

Time


Aliran air 500 l/jam

33.1

33.0

33.4

33.5

33.7

34.0

34.2

34.5

34.8

35.3

35.9

36.3

37.0

37.7

39.0

40.2

27.7

T3

-23.1

-26.5

-24.3

-23.3

-22.2

-20.9

-20.0

-18.4

-16.9

-14.9

-12.3

-10.1

-8.1

-3.7

0.3

5.5

30.1

T4 in

-21.5

-25.7

-22.0

-20.0

-18.6

-17.2

-15.2

-13.2

-12.2

-9.6

-7.5

-4.4

-0.7

4.4

10.2

18.1

30.1

T4 out

-21.2

-20.5

-19.2

-17.9

-17.1

-15.0

-13.6

-11.9

-9.8

-7.5

-4.9

-1.8

1.7

7.0

12.7

20.2

29.2

T5

-21.4

-20.7

-19.4

-18.1

-17.5

-15.5

-14.0

-12.2

-10.1

-7.8

-5.3

-2.1

1.3

6.7

12.4

19.8

28.4

T6

-21.5

-20.7

-17.9

-18.2

-17.2

-15.5

-13.9

-12.1

-10.1

-7.7

-5.1

-2.3

1.4

6.6

12.5

19.8

28.0

Brine

-21.1

-20.2

-18.1

-14.7

-10.4

-5.4

-3.3

-1.3

0.7

2.3

2.4

2.6

4.7

10.6

17.4

26.4

50.1

Ice Can

31.0

31.0

31.0

31.1

30.7

30.2

30.8

30.8

30.7

30.8

30.6

30.5

30.7

30.5

30.4

30.3

30.3

T Lingk

4294.8

4292.6

4288.5

4284.0

4279.3

4274.2

4269.0

4263.6

4257.3

4251.0

4244.1

4237.0

4228.2

4218.4

4207.2

4193.5

4178.9

Flow Ref.

0.0

0.7

0.8

1.0

1.0

1.0

1.0

1.3

1.3

1.5

1.5

1.8

2.0

2.5

2.8

3.5

8.8

(kg/cm )

2

P1

101.3

170.0

174.9

199.4

199.4

199.4

199.4

223.9

223.9

248.4

248.4

272.9

297.5

346.5

371.0

444.6

959.4

(kPa)

10.5

11.5

11.5

12.0

12.0

12.0

12.0

12.0

12.0

12.5

12.5

12.5

13.0

13.5

13.5

14.0

9.5

(kg/cm )

2

P2

1131.0

1229.1

1229.1

1278.1

1278.1

1278.1

1278.1

1278.1

1278.1

1327.2

1327.2

1327.2

1376.2

1425.2

1425.2

1474.3

1033.0

(kPa)

0.40

0.90

0.90

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.02

1.10

1.10

1.15

1.20

1.30

1.35

1.50

-

KW

14.1

10.2

7.2

4.8

2.7

1.0

-0.8

-1.9

-3.0

-4.2

-5.2

-5.8

-6.2

-6.8

-6.9

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

159

65.6

71.1

70.4

70.4

70.4

69.5

69.6

70.2

70.5

70.7

69.9

70.5

70.2

68.5

67.5

66.6

24.4

24.9

19.0

0

T2

T1

10

Time

T3

31.3

32.2

32.6

33.0

33.3

33.4

33.7

34.1

34.7

35.9

36.6

37.4

38.2

38.6

39.5

40.7

31.4


Aliran air 600 l/jam

-22.3

-27.4

-24.6

-23.3

-22.3

-21.1

-20.8

-18.6

-17.3

-15.3

-13.1

-10.8

-8.1

-4.0

0.1

5.4

29.6

T4 in

-20.7

-27.8

-23.2

-20.4

-19.5

-17.1

-15.9

-14.2

-12.5

-10.6

-7.7

-4.9

-1.7

2.5

7.5

13.7

21.9

T4 out

-21.4

-20.8

-19.7

-18.5

-17.0

-15.5

-14.0

-12.4

-10.3

-8.2

-5.6

-2.8

0.7

5.4

10.4

16.8

26.2

T5

-21.6

-21.0

-20.1

-18.8

-17.3

-15.0

-14.2

-12.6

-10.5

-8.4

-5.9

-3.1

0.6

5.1

10.0

16.4

26.7

T6

-8.5 10.7 12.5 14.2 15.6 17.2 18.7 14.9 21.1 21.6

-5.8

-3.2

0.3

5.0

10.1

16.1

25.7

Brine

-21.3

-20.4

-18.8

-15.8

-9.8

-8.7

-7.0

-5.5

-3.4

-1.5

0.9

2.5

3.5

8.9

14.6

22.6

48.3

Ice Can

29.6

29.7

29.7

29.7

29.9

30.1

29.8

30.1

30.6

31.3

31.6

31.9

32.5

32.8

32.5

33.0

32.9

T Lingk

4523.1

4521.9

4517.1

4512.5

4508.2

4503.3

4498.2

4492.7

4487.0

4480.7

4473.9

4466.6

4458.5

4449.3

4438.7

4426.3

4409.8

Flow Ref.

0.0

0.5

0.8

0.8

1.0

1.0

1.0

1.0

1.3

1.5

1.5

1.8

2.0

2.8

2.5

3.3

7.3

(kg/cm2)

P1

101.3

150.4

174.9

174.9

199.4

199.4

199.4

199.4

223.9

248.4

248.4

272.9

297.5

371.0

346.5

420.0

812.3

(kPa)

10.0

11.5

11.5

11.5

12.0

12.0

12.0

12.0

12.5

12.5

12.5

13.0

13.0

13.5

14.0

14.5

10.0

(kg/cm2)

P2

1082.0

1229.1

1230.1

1229.1

1278.1

1278.1

1278.1

1278.1

1327.2

1327.2

1327.2

1376.2

1376.2

1425.2

1474.3

1523.3

1082.0

(kPa)

0.40

0.80

0.90

0.95

1.00

1.00

1.00

1.00

1.05

1.10

1.10

1.15

1.20

1.30

1.35

1.40

-

KW

Lampiran 5. Gambar Komponen Kondensor dengan Motor Penggerak dan Kondensor untuk Mesin Refrigeration Test Bench Model RNP3000E

Lampiran 6. Gambar Katup Ekspansi dan Evaporator Mesin Refrigeration Test Bench Model RNP-3000E

Lampiran 7. Gambar Tabung Masing-Masing Refrigeran

R-12

R-22