PERBANDINGAN PERFORMA DARI REFRIGERAN HALOKARBON DENGAN REFRIGERAN HIDROKARBON BERDASARKAN ANALISIS EKSERGI
OMIL CHARMYN CHATIB
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
© Hak cipta milik IPB, Tahun 2008 Hak cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seulruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber : a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laoran, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang menggunakan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
PERBANDINGAN PERFORMA DARI REFRIGERAN HALOKARBON DENGAN REFRIGERAN HIDROKARBON BERDASARKAN ANALISIS EKSERGI
OMIL CHARMYN CHATIB
Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Saint pada Departemen Teknologi Pertanian
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
Judul Tesis Nama NRP
: Perbandingan Performa dari Refrigeran Halokarbon dengan Refrigeran Hidrokarbon Berdasarkan Analisis Eksergi : Omil Charmyn Chatib : F151050111
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof.Dr.Ir.Armansyah H.T,M.Agr Ketua
Dr.Ir.Dyah Wulandani,M.S Anggota
Dra.Agustina Eliyanti,M.Sc Anggota Diketahui
Ketua Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof.Dr.Ir.Armansyah H.T,M.Agr
Prof.Dr.Ir.Khairil A.Notodiputro,M.S
Tanggal Ujian :
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Padang pada tanggal 27 Mei 1982 sebagai anak bungsu dari pasangan Ir.Charmyn Chatib,MS dan Ir.Syafina Syam. Pada tahun 2000 penulis diterima di Universitas Andalas Padang melalui jalur UMPTN dan penulis lulus pada tahun 2005. Pada tahun yang sama penulis mendapatkan kesempatan untuk melanjutkan pendidikan pada program Pascasarjana di IPB Jurusan Teknik Pertanian.
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR
...........................................................................
iv
DAFTAR LAMPIRAN
...........................................................................
v
................................................................................
vi
PENDAHULUAN ................................................................................... Latar Belakang ................................................................................. Tujuan ...............................................................................................
1 1 3
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... Pendinginan ...................................................................................... Siklus Refrigeransi Kompresi Uap ....................................................... Fungsi dan Bagian-Bagian Mesin Pendingin ...................................... Analisis Eksergi Sistem Refrigerasi Kompresi Uap ......................... Refrigeran ......................................................................................... Tinjauan Atas Penelitian Sebelumnya .............................................
4 4 5 8 9 11 14
LANDASAN TEORI ........................................................................... Perubahan Enthalpi ........................................................................... Perubahan Entropi ............................................................................. Konsep Keseimbangan Energi ........................................................... Konsep Keseimbangan Entropi ......................................................... Konsep Keseimbngan Eksergi ........................................................... Kehilangan Eksergi pada Kompresi Uap ...........................................
17 17 18 19 20 21 21
METODOLOGI PENELITIAN ................................................................. Waktu dan Tempat ........................................................................ Bahan dan ALat ................................................................................ Pembuatan Program Perhitungan Analisis ....................................... Flow Chart Perhitungan Eksergi ...................................................... Tahapan Pengambilan Data ............................................................. Tahapan Perhitungan ........................................................................
25 25 25 26 27 30 30
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. Pembuatan Program .......................................................................... Bentuk Siklus Carnot Kompresi Uap ................................................. Analisis Tekanan ............................................................................... Kehilangan Eksergi pada Kompresi Uap .......................................... Efisiensi Eksergi dan COP .............................................................. Analisis Energi ................................................................................
35 35 38 40 43 48 51
DAFTAR SIMBOL
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. Kesimpulan ...................................................................................... Saran .................................................................................................
53 53 53
DAFTAR PUSTAKA .
54
................................................................................
DAFTAR TABEL 1 Nilai Efisiensi Eksergi Beberapa Refrigeran pada Suhu Evaporasi -20 o C .................................................................
16
2 Nilai efisiensi eksergi beberapa refrigeran pada suhu kondensasi 30 oC ..
16
DAFTAR GAMBAR 1 Sistem Refrigerasi dalam Daur Kompresi Uap
.....................................
6
..............................................................
6
.......................................................................
10
2 Diagram Tekanan - Entalpi 3 Diagram Suhu - Entropi
4 Diagram Aktual Suhu - Entropi Siklus Pendinginan
........................
11
.....................................................
13
6 Persentase Eksergi dan Kerugian Eksergi Total sebagai Fungsi Suhu Evaporator dan Suhu Kondensor ......................................................
15
7 Bentuk Keseimbangan Energi pada Satu Sistem
................................
19
8 Skema Kehilangan Eksergi Sistem Kompresi Uap
...............................
22
9 Kehilangan Eksergi pada Kompresor
...................................................
22
10 Kehilangan Eksergi pada Kondensor
.................................................
23
........................................
24
..............................................
24
5 Tabung Refrigeran R-12 dan R-22
11 Kehilangan Eksergi pada Katup Ekspansi 12 Kehilangan Eksergi pada Evaporator
13 Titik Pengukuran Kompresi Uap dalam Diagram P-h
........................
26
14 Diagram Alir Simulasi Eksergi Sistem Refrigerasi Kompresi Uap ........
30
15 Grafik P-h dan T-s R-12
..................................................................
35
................................................................
35
..................................................................
36
18 Grafik P-h dan T-s MC-22
...............................................................
36
19 Diagram P-h dan T-s R-12
..................................................................
38
..........................................................
38
................................................................
39
...........................................................
39
16 Grafik P-h dan T-s MC-12 17 Grafik P-h dan T-s R-22
20 Diagram P-h dan T-s MC-12 21 Diagram P-h dan T-s R-22 22 Diagram P-h dan T-s MC-22
23 Perbandingan Tekanan R-12 dan MC-12
..........................................
41
24 Perbandingan Tekanan R-22 dan MC-22
...........................................
42
25 Rasio Kompresi dari Masing-Masing Refrigeran
............................
43
26 Nilai Kehilangan Eksergi di Masing-Masing Komponen Refrigerator untuk Refrigeran R-12 ..................................................................
45
27 Nilai Kehilangan Eksergi di Masing-Masing Komponen Refrigerator untuk Refrigeran MC-12 ..........................................................
46
28 Nilai Kehilangan Eksergi di Masing-Masing Komponen Refrigerator untuk Refrigeran R-22 .....................................................................
47
29 Nilai Kehilangan Eksergi di Masing-Masing Komponen Refrigerator untuk Refrigeran MC-22 ................................................................
48
30 Perbandingan Efisiensi Eksergi Berdasarkan Suhu Evaporasi dan Kondensasi untuk R-12 dan MC-12 ...............................................
49
31 Perbandingan Efisiensi Eksergi Berdasarkan Suhu Evaporasi dan Kondensasi untuk R-22 dan MC-22 ..................................................
49
32 Perbandingan COP Berdasarkan Suhu Evaporasi dan Kondensasi untuk R-12 dan MC-12 .................................................................................
50
33 Perbandingan COP Berdasarkan Suhu Evaporasi dan Kondensasi untuk R-22 dan MC-22 ...............................................................................
51
34 Daya Ukur untuk Setiap Masing-Masing Refrigeran
51
..........................
