TUGAS AKHIR. PENGUJIAN REFRIGERAN R-134a PADA MESIN PENDINGIN FREEZER. Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Meraih

TUGAS AKHIR

PENGUJIAN REFRIGERAN R-134a PADA MESIN PENDINGIN FREEZER Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Meraih Gelar Sarjana ( Strata 1 ) teknik Mesin

Disusun oleh : Nama : Roni Gunadi NIM : (01302-074)

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008

LEMBAR PERYANTAAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama

: Roni Gunadi

NIM

: 01302-074

Fakultas

: Teknologi Industri

Jurusan

: Teknik Mesin

Universitas

: Mercu Buana

Menyatakan dengan sesungguhya, bahwa tugas akhir dengan judul PENGUJIAN REFRIGERAN R-134a PADA MESIN PENDINGIN FREEZER yang saya buat ini adalah merupakan hasil karya sendiri dan tidak menyadur dari hasil karya orang lain, kecuali kutipan-kutipan yang diambil dari beberapa buku referensi yang telah disebutkan dalam daftar pustaka atau referensi lain.

Jakarta, Desember 2008

(Roni Gunadi)

i

LEMBAR PENGESAHAN

PENGUJIAN REFRIGERAN R-134a PADA MESIN PENDINGIN FREEZER

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Meraih Sarjana Teknik Mesin (S-1) Pada Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Pembimbing Tugas Akhir

Kordinator Tugas Akhir

(Dr.H.Abdul Hamid,M.Eng)

(Nanang Ruhyat,ST,MT)

ii

KATA PENGANTAR

Assalammualaikum Wr. Wb Sesungguhya segala puji hanya milik bagi Allah, kita memuji-Nya, mohon pertolongan dan ampunan-Nya. Kami berlindung kepada Allah dari kejahatan diri-diri kami dan keburukan amal perbuatan kami. Aku bersaksi, bahwa tiada tuhan yang berhak untuk diibadahkan kecuali Allah semata, tidak ada sekutu bagiNya, dan aku bersaksi pula, bahwa Nabi Muhammad adalah hamba dan RosulNya. Atas izin Allah semata, penyusun dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan semampuku. Laporan Tugas Akhir ini merupakan kewajiban untuk memenuhi salah satu sarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin pada Fakultas teknologi Industri Universitas Mercu Buana. Dalam penyelesaian Laporan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan , dorongan dan nasehat yang bermanfaat dari berbagai pihak. Untuk itu rasa terima kasih, hanya pantas penyusun sampaikan kepada Allah atas nikmat-Nya, kedua orang tua yang saya cintai serta seluruh keluarga penyusun yang telah memberikan doa restu dan dorongan baik moral maupun material. Ijinkan pula kami untuk mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr.H.Abdul Hamid,M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan memberikan saran-saran yang sangat membantu sehingga terselesaikannya tugas akhir ini.

iii

2. Bapak ST. Nanang Ruhiyat selaku kordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana. 3. Selaku Staf dosen jurusan teknik mesin Universitas Mercu Buana yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan, khususnya dasar-dasar ilmu teknik mesin kepada penulis. 4. Bapak Munadi Firmansah dan Sumantri selaku staf Laboratorium mesin serta Pak Muksin yang telah memberikan

masukan dan saran dalam

pembuatan alat mesin pendingin freezer. 5. Rekan-rekan mahasiswa program Studi Teknik Mesin angkatan 2002, senior-senior dan selaku Mahasiswa Teknik Mesin di Universitas Mercu Buana. 6. Temanku Agus hadi, Nicko, Supriono. atas kerja samanya yang telah membuat bersama-sama alat mesin pendingin freezer yang kami kerjakan berdua. 7. Kedua Orang Tua, saudara atas do’a, moril dan materil sehingga terselesaikannya tugas akhir ini. 8. Terima kasih untuk orang yang ku cintai Sasmita juniah yang selalu memberikan dorongan dan semangat agar penulis lekas meyelesaikan penulisan tugas akhir ini. 9. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini. Dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini, penyusun meyakini bahwa kesalahan serta kekurangan tidak pernah lepas dari padanya. Oleh karma itu penyusun mengharapkan keritik dan saran guna memperbaiki kualitas laporan ini.

iv

Harapan kami dengan adanya Laporan Tugas Akhir ini, dapat memberikan manfaat untuk Mahasiswa Teknik Mesin

Semoga Allah senantiasa melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua, Amin. Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Jakarta, Desember 2008 Penulis

(Roni Gunadi)

v

DAFTAR ISI

LEMBAR PERYATAAN ..................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. ii KATA PENGANTAR ......................................................................................... iii DAFTAR ISI ........................................................................................................ iv ABSTRAK ............................................................................................................ x DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xi DAFTAR TABEL .............................................................................................. xii NOMENKLATUR ............................................................................................ xiii

BAB I

PENDAHULUAN .......................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ......................................................................... 1 1.2. Tujuan Pengujian ..................................................................... 2 1.3. Pembatasan Masalah ................................................................ 2 1.4. Metode dan Teknik Penulisan ................................................... 2 1.5. Sistematika Penulisan ............................................................... 3

BAB II

LANDASAN TEORI ..................................................................... 4 2.1. Prinsip Kerja Mesin Pendingin ................................................ 4 2.2.Elemen-elemen Mesin Pendingin ............................................. 4 1. Kompresor ............................................................................ 4 2. Kondensor ..............................................................................5

vi

3. Evaporator .............................................................................7 4. Refrigeran .............................................................................9 5. Pipa Tembaga ......................................................................10 2.3 Rumus-rumus yang Digunakan Dalam Perhitungan ...............13

BAB III

METODE PENGUJIAN ............................................................. 18 3.1. Alat Pengujian ........................................................................ 18 3.2. Spesifikasi Alat Penguji Yang di gunakan ............................. 20 3.3. Pengisian Refigeran ............................................................... 23 3.4. Metode Pengujian.................................................................... 23 3.5. Variabel Yang Diuji ................................................................ 24 3.6. Prosedur Pengujian.................................................................. 25 3.7. Pengamatann Yang dilakukan................................................. 25 3.8. Diagram Alir Pengujian .......................................................... 26

BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN .......................... 27 4.1. Data Hasil Pengujian Untuk Kerja Dari Pengukuran ............. 27 4.2. Data Hasil Pengujian Unjuk Kerja Dari Perhitungan ............ 28 4.2.1. Perhitungan Refrigeran HFC 134a .............................. 28 4.2.2. Perhitungan Daya Kompresi Low ............................... 30 4.2.3. Perhitungan Kerja Kompresos Aktual Kondisi Low.... 30 4.2.4. Perhitungan Laju Aliran Massa Kondisi Low .............. 30 4.2.5. Perhitungan Laju Pelepasan Kalor kondesor Kondisi

vii

Low............................................................................... 31 4.2.6. Perhitungan Laju Penyerapan Kalor Evaporator Kondisi Low............................................................................... 31 4.2.7. Harga Coefficient Of Performance Refrigrasi Kondisi Low............................................................................... 32 4.2.8. Perhitungan Daya Kompresi Kondisi High .................. 32 4.2.9. Perhitungan Kerja Kompresi Aktual Kondisi High ..... 32 4.2.10. Perhitungan Laju Aliran Massa Kondisi High ........... 33 4.2.11. Perhitungan Laju Pelepasan Kalor Kondensor Kondisi High ............................................................................ 33 4.2.12. Perhitungan Laju Penyerapan Kalor Evaporator Kondisi High.............................................................. 34 4.2.13. Harga Coefficient Of Performance Refrigrasi Kondisi High ........................................................................... 34

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 35 5.1. Kesimpulan ............................................................................ 35 5.2. Saran ....................................................................................... 36

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 37 LAMPIRAN

viii

ABSTRAK Dalam persaingan dibidang teknologi yang semakin ketat diantara perusahaan mesin pendingin di Indonesia, maka mahasiswa dituntut untuk menciptakan inovasi-inovasi yang dilakukan untuk dapat meningkatkan kinerja kemampuan mesin ini. Untuk mengetahui karakteristik dan kemampuan mesin pendingin inimaka dilakukan serangkaian perawatan berkala dengan teliti dan konsisten. Dalam penelitian ini terdapat parameter yang diperhatikan. Mesin pendingin Freezer dapat digunakan sebagai alat peraga yang juga merupakan sebuah alat yang dibuat untuk mensimulasikan mesin pendingin freezer. Sedangkan penggunaan refrigerant HFC R-134a dipertimbangkan sebagai senyawa yang layak dan aman digunakan juga memperpanjangumur dari mesin tersebut. Dalam penulisan tugas akhir ini kemungkinan tidak adanya penggantian komponen mesin dengan menggunakan refrigerant lain. Pada penelitian ini penulis menari hasil Coefficient Of Performance (COP) dengan cara mencari hasil pengujian pada mesin pendingin Freezer. Dari hasil pengujian mesin pendingin dan dilanjutkan dengan proses perhitungan maka diperoleh hasil sebagai berikut :

Refrigeran HFC R-134a Kondisi Low COP = 15,02629602 Kondisi high COP =5,61167227

ix

DAFTAR GAMBAR

HALAMAN Gambar 2.1. skema Sistem Pendingin

15

Gambar 2.2. Diagram Moiller

15

Gambar 3.1. Foto Alat Mesin Pendingin/Freezer

19

Gambar 4.1. Sekema Pengujian

27

Gambar 4.2. Diagram Effisiensi Kompresor

29

x

DAFTAR TABEL

HALAMAN Tabel 2.1. Beberapa Refrigeran Halocarbon

11

Tabel 2.2. Beberapa Refrigeran Anorganik

12

Tabel 2.3. Beberapa Refrigeran Hidrocarbon

12

Tabel 2.4. Karakteristik Termodinamika dan Sejumlah Refrigran

13

xi

NOMENKLATUR

SIMBOL

KETERANGAN

SATUAN

COP

Coefficient Of Performance

-

COPref

Coefficient Of Performance Refrigerating

-

Ha*

Entalpi udara pada stasion masuk kondensor

Kj/kg

Hb

*

Entalpi udara pada stasion keluar kondensor

Kj/kg

h

Entalpi

Kj/kg

c

Effisiensi kompresor

I

Kuat arus

I.D.

Diameter dalam pipa kaliper

Mud.ev

Laju aliran massa udara pada evaporator

kg/det

Mud.kon

Laju aliran massa udara kondensor

kg/det

mref

Laju aliran massa refrigeran

kg/det

n kom

Kecepatan putar kompresor

rpm

O.D.

Diameter luar pipa kapiler

mm

ODS

Ozone Depleting Substance

-

P

Tekanan

Kpa

Q23

Laju pada kondensor

kW

Q41

Laju pada evaporator

mm2

QC

Laju pelepasan kalor di kondensor

kW

QE

Laju penyerapan kalor di evaporator

kW

Qc

Daya kondensor

kW

Qe

Daya evaporator

kW

Qe

Kapasitas evaporator

kW

Qud.ev

Laju aliran kalor disaluran udara evaporator

kJ/det

Qud.kon

Laju aliran kalor disaluran udara kondensor

kJ/det

q

Kalor

R-134a

Refrigeran HFC 134a

% Amper mm

W -

xii

 ud.ev

Massa jenis udara saluran evaporator

Kg/m3

 ud.ev

Massa jenis udara saluran kondensor

Kg/m3

s

Entropi Temperatur

0

T

C

Temperatur dry bulb

0

Tdb

C

Suhu udara keluar di kondensor

0

T uk Kon

C

T um Kon

Suhu udara masuk di kondensor

0

C

Temperature wet bulb

0

T wb

C

Suhu campuran udara-uap

0

t

C

Suhu air masuk

0

twi

C

V

Voltase / Tegangan

Volt

Vu

Kecapatan udara

m/det

Vud.ev

Kecepatan rata-rata udara pada evaporator

m/det

Vud.Kon

Kecepatan rata-rata aliran udara kondensor

m/det

W

Kerja

Kj/kg

WK

Daya kompresi

WKA

Kerja kompresi aktual

kJ/kg0K

kW

xiii

Kj/kg

Universitas Mercu Buana Fakultas Teknologi Industri Teknik Mesin

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah Mesin pendingin/frezer merupakan suatu mesin yang cukup banyak digunakan pada saat ini, tetapi masih ada yang menggunakan cara manual yaitu dengan mengunakan es dan tenaga manusia. Pada saat ini perkembangan alat-alat semakin moderen, untuk itu penulis ingin merancang yang dapat digunakan dengan semanksimal dan seefektif mungkin. Seperti telah banyak diketahui, banyak sekali dikalangan pengusaha kecil yang masih banyak membutuhkan alat-alat produksi yang modern dan menghasilkan produksi dengan kualitas yang baik. Maka disini penulis ingin merancang mesin pendingi. Dengan proses ini kita dapat mendinginkan ikan secara cepat dan efisien dan tidak lagi menggunakan es. Peningkatan dan kualitas komponen-komponen alat pendingin ini sangat diperlukan, komponen-komponen pada mesin pendingin ini adalah sebagai berikut: 1. Frezer 2. Evaporator 3. Kondensor 4. Pipa-pipa tembaga

Tugas Akhir

1


5. Refrigeran 6. Kompresor Demi menunjang kelangsungan produksinya, sebagai contoh alat-alat produksi usaha kecil tersebut dari tahun ke tahun selalu berubah-ubah dan bertambah walau pun alat dan jenisya sama dan setiap hasil produksi selalu berbeda-beda.

1.2 Tujuan Pengujian Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui unjuk kerja (performance) dari sebuah mesin pendingin/freezer dengan menggunakan refrigerant jenis R134a.

1.3 Pembatasan Masalah Agar dalam penulisan tugas akhir ini lebih jelas dan terarah maka penulis hanya membahas mengenai perbandingan koefisien prestasi COP (Coefficien of Performance). Dari penggunaan refrigerant jenis R-134a pada sistem yang sama. 1.4 Metode dan Teknik Penulisan Metode dan teknik penulisan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah : 1. Studi pustaka yaitu dengan membaca buku-buku yang berhubungan dengan tugas akhir yang penulis buat. 2. Studi lapangan yaitu dengan cara melakukan pengujian langsung pada alat pendingin dilapangan dengan refrensi yang ada guna memperoleh datadata yang akan penulis gunakan untuk materi bahan tugas akhir. 1.5 Sistematika Penulisan

Tugas Akhir

2


Penulisan tugas akhir ini terdiri dari lima bab yang masing-masing bab membahas sebagai berikut: BAB I. PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang penjelasan latar belakang yang menjadi dasar pemikiran penulis mengambil materi tugas akhir, tujuan perancangan, metode penulisan, batas masalah serta sistematika penulisan.

BAB II. LANDASAN TEORI Bab ini berisi tentang teori-teori yang mendasari dalam perancangan mesin pendingin.

BAB III. METODE PENGUJIAN Bab ini berisi tentang pengumpulan data-data dari system pendingin dan komponen yang mendukung.

BAB IV. PERHITUNGAN PERANCANGAN Bab ini berisikan hasil-hasil perhitungan data-data mesin pendingin.

BAB V. PENUTUP Bab ini tentang rangkuman dari proses mesin pendingin yang telah dilakukan dan saran-saran yang bermanfaat agar hasil pembuatan sesuai dengan diharapkan. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

Tugas Akhir

3


BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Prinsip Kerja Mesin Pendingin/frezer

2.2 Elemen-elemen Mesin Pendingin Dalam perancangan diperlukan elemen-elemen yang menyusun terdiri dari bagian-bagian yang memiliki fungsi dan bagian masing-masing. Bagian-bagian tersebut disusun menjadi satu kesatuan yang memiliki kebutuhan yang diharapkan. Berdasarkan tujuan tersebut sehingga diperoleh landasan yang kuat untuk

merancang

sebuah

alat.

Disini

perancang

mengambil

data-data

perbandingan dari mesin yang sudah ada pada saat ini.

Data-data dan perbandingan yang berhasil diperoleh sebagai berikut : 1. Kompresor Bagian yang terpenting dalam system pendingin ini adalah kompresor. Kompresor adalah jantung dari system pendingin, pada system pendingin kompresor ini membuat perbedaan tekanan, sehingga bahan pendingin dapat mengalir dari suatu bagian ke bagian lainnya.

Tugas akhir

4


Kompresor berfungsi untuk mengalirkan refrigerant ke pada semua komponen yang terdapat pada mesin pendingin. Kompresor juga berfungsi untuk meningkatkan tekanan pada refrigerant dengan cara mengkompresikan refrigerant tersebut. 

Kompresor torak kecepatan tinggi Kecepatan putar yang tinggi dipergunakan apabila kapasitas yang lebih besar. Namun pada kompresor torak yang konvensional kecepatan putar tersebut ada batasannya. Hal itu disebabkan terbatasnya

kekuatan

material

dan

terjadi

getaran

yang

disebabkan oleh bagian mesin yang bekerja bolak balik. Kecepatan putar kompresor berkisar antara 900-1800 rpm, dan untuk memperoleh kapasitas yang lebih besar digunakan kompresor bersilinder banyak. Daya penggerak kompresor berkisar antara 3,7-200 kW. 

Kompresor Sekrup Kompresor sekrup yang semula dirancang untuk memperoleh kompresor udara tanpa minyak pelumas, memiliki dua buah rotor yang berpasangan, berturut-turut dengan gigi jantan dan betina. Kompresor sekerup memiliki keuntungan, yaitu lebih sedikit jumlah yang bergesekan, perbandingan kompresi yang lebih tinggi, relative setabil terhadap pengaruh kotoran yang terserap dalam refrigerant.

Tugas akhir

5




Kompresor Semi Hermetic Pada kompresor semi hermetic listrik dibuat menjadi satu dengan kompresor. Jadi rotor motor listrik motor tersebut berada dalam perpanjangan ruang engkol dari kompresor tersebut. Dengan jalan demikian tidak diperlukan penyekap poros, sehingga dapat mencegah terjadinya kebocoran gas. Dismping itu konstruksinya lebih kompleks dan bunyi mesin halus. Dari segi konstruksinya, kompresor semi hermetic juga dapat dibuat bersilinder, dengan momen putar star yang rendah.

2. Kondensor Kondensor adalah alat penukaran kalor dari system refrigerasi yang berfungsi sebagai pembuang kalor dan mengubah wujud bahan pendingin dari gas menjadi cair. Kondensor ini juga mengkondensasi bahan pendingin gas dari kompresor dengan tekanan temperature tinggi, sehingga bahan pendingin didalam kondensor dapat mengeluarkan kalor yang telah diserap pada evaporator dan panas yang ditambahkan oleh kompresor. Kondensor ini pada system pendingin berada diantara katup ekspansi dan kompresor.

Tugas akhir

6


Kondensor dengan perencanaan yang baik harus dapat membuat cairan dingin lanjut (sub colling) dari bahan pendingin cairan sebelum meninggalkan kondensor tersebut.

Dalam perosesnya kondensor tidak terlalu mengurangi tekanan yang telah dinaikkan oleh kompresor, tekanan pada kondensor ini harus tetap tinggi untuk mengalirkan bahan pendingin ke unit selanjutnya. Pada dasarnya kondensor ini dapat dibagi menjadi 3 macam, tergantung dari zat yang mendinginkannya yaitu : 1. Kondensor dengan pendingin air (water cooled) 2. Kondensor dengan pendingin udara (air cooled) 3. Kondensor dengan pendingin campuran udara dan air (evaporative) Untuk sebuah refrigerator dengan daya dibawah daya satu kuda (1 pk) banyak menggunakan kondensor dengan pendingin udara (air cooled), ini dengan alasan bentuk yang sederhana dan tidak memerlukan perawatan yang khusus. Secara konstruksinya kondensor dengan pendingin udara ini banyak dibut dengan memperluas bidang perpindahan kalornya yaitu dengan menambahkan pelat ataupun srip-sirip pada kondensor. Selain itu juga ada kondensor yang menggunakan kipas dalam mempercepat perpindahan kalornya dan kondensor ini dinamakan Fan Cooled Condensor.

3. Evaporator

Tugas akhir

7


Evaporator adalah juga alat penukaran kalor dari system refrigerasi. Evaporator ini dalam system refrigerasi berada diantara katup ekspansi dan kompresor, yang berfungsi mengambil kalor didaerah sekitarnya dan kemudian untuk dilepaskan kembali ke kondensor. Jadi pada prinsipnya evaporator dan kondensor ini saling berlawanan, jika kondensor berada pada sisi tekanan tinggi maka evaporator berada pada tekanan rendah. Evaporator ini juga berperan dalam mengubah wujud bahan pendingin cair menjadi gas. Akibatnya dari kompresor yang bekerja menghisap bahan pendingin dalam evaporator menjadi rendah dan pada saat mencapai titik tekanan uap jenuh dari bahan pendingin, bahan pendingin ini memerlukan kalor untuk menguap dan kalor ini diambil didaerah sekitar evaporator. Dalam perencanaannya yang harus diperhtikan adalah pengupan yang efektif dari bahan pendingin dengan penurunan tekanan yang minimum dan pengambilan panas dari zat yang didinginkan secara efisien. Dan berdasarkan prinsipnya evaporator yang harus digunakan adalah evaporator kering yaitu evaporator yang terdiri dari pipa tembaga panjang dalam proses pengambilan kalornya.

Konstruksi pada evaporator kering ini ada 3 macam, yaitu : 1. Permukaan datar (plate surface) 2. Pipa (bare tube) 3. Pipa dengan sirip-sirip (finned tube)

Tugas akhir

8


4. Refrigeran Selain ketiga komponen utama tersebut, dalam system kompresi masih terdapat beberapa komponen tambahan lainnya serta media pendingin. Pada system pendingin ini media pendingin yang digunakan disebut refrigeran/freon.

Refrigeran

adalah

media

pemindahan

panas

yaitu

senyawa yang bersikulasi pada system pengkondisian udara untuk menghasilkan

efek

pendinginan.

Refrigeran

adalah

senyawa

yang

sebagian atau seluruhnya terdiri dari hydrogen, seperti ethana atau methane yang dikomposisikan ulang dengan elemen halogen yaitu flour dan chlor.

Dengan kombinasi ini macam-macam refrigeran dapat dibuat, dengan istilah internasional sebagai berikut :  CFC ( chloro fluoro carbon ) Contohnya adalah CFC12 yang lebih dikenal dengan nama Freon R-12  HCFC ( hydro chluro carbon ) Contohnya adalah HCFC 22 yang dikenal dengan nama Freon R-22  HFC ( hydro fluoro carbon ) Contohnya HCFC 134a yang dikenal dengan nama Freon R134a

Tugas akhir

9


 HC ( hydro carbon ) Merupakan zat pengganti untuk CFC-12, HCFC-22 dan HFC134a

Refrigeran yang baik harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :  Tidak beracun,tidak berbau, serta ramah terhadap lingkungan  Tidak dapat terbakar atau meledak sendiri, juga bercampur dengan udara, minyak, dan sebagainya.  Tidak mempunyai daya korosi terhadap logam yang dipakai pada system pengkondisian udara.  Dapat bercampur dengan minyak kompresor.  Mempuyai struktur kimia yang setabil.  Harganya murah.

5. Pipa Tembaga Pipa tembaga pada mesin pendingin gunanya untuk menghubungkan kompresor,

kondensor,

evaporator

sehingga

dapat

diperoses

siklus

refrigrasi. Dalam siklus pendinginan tertutup, terjadi proses perubahan fasa pada 4 (empat) bagian, yaitu : 

Evaporasi o Proses penyerapan panas karena penguapan. o Terjadi perubahan fasa cair ke fasa gas.

Tugas akhir

10


o Tekanan dan temperatur konstan. 

Kompresi o Proses menaikkan tekanan dan menaikkan temperatur. o Terjadi pada perubahan entropi kostan.



Kondensasi o Proses pelepasan panas karena pengembunan. o Terjadi perubahan dari fasa gas ke fasa cair. o Tekanan dan temperatur konstan.



Ekspansi o Proses penurunan tekanan. o Terjadi pada enthalpy konstan. Tabel 2.1 Beberapa refrigeran halocarbon

Ketentuan penomoran

Nama Kimia

Rumus Kimia

11

Trikloromonofluorometana

CCI3F

12

Diklorodifluorometana

CCI2F2

13

Monoklorotrifluorometana

CCIF3

22

Monoklorodlifurometana

CHCIF2

40

Metil klorida

CH3CI

113

Trilorotrifluroetana

CCI2FCCIF2

114

Dikorotetrafluroetana

CCIF2CCIF2

Banyak refrigeran terdahulu merupakan senyawa anorganik dan masih ada yang digunakan sampai saat ini. Senyawa-senyawa ini dimuat dalam label.

Tugas akhir

11


Tabel 2.2 Beberapa refrigerant anargonik

Ketentuan

Nama

Rumus

Penomoran

Kimia

Kimia

717

Amonia

NH3

718

Air

H2O

729

Udara

744

Karbon dioksida

CO2

764

Sulful dioksida

SO2

Banyak senyawa hydrocarbon yang cocok digunakan sebagai refrigeran, khususnya untuk dipakai pad industri perminyakan dan petrokimia. Beberapa refrigeran sejenis ini dimuat dalam tabel 2.4.C.

Tabel 2.3 Beberapa refrigeran hydrocarbon

Ketentuan

Nama

Rumus

Penomoran

Kimia

Kimia

50

Metana

CH4

170

Etana

C2 H

290

Protona

C3H8

Sejumlah karakteristik termodinamika dan efisiensi dari sejumlah refrigeran yang umum ditunjukkan dalam tabel 2.4.D. Sifat-sifat refrigeran yang telah dibahas adalah karakteristik hubungan sun-entropi cairan dan uap jenuh. Kelangkaan untuk kegiatan refrigeran diperlukan sifat-sifat termodinamika lainnya. Semua refrigeran yang biasa digunakan untuk sistem kompresi uap menunjukkan sifat yang hampir sama walau nilai numeric dari masing-masing sifat berbeda dari satu refrigeran ke refrigeran lainnya.

Tugas akhir

12


Tabel 2.4 karakteristik termodinamika dan sejumlah refrigeran

Refrigera

Tekanan

Tekanan

Perbandinga

Dampak

Aliran

CO

n

Evaporato

Kondenso

n

Refrigera

uap hisap

P

r

r

Tekanan

n

per KW refrigeras

Kpa

Kpa

i L/det KJ/Kg

11

20,4

125,5

6,15

155,4

4,90

5,03

12

182,7

744,6

4,08

116,3

0,782

4,70

22

295,8

1192,1

4,03

162,8

0,476

4,66

502

349,6

1308,6

3,73

106,2

0,484

4,37

717

236,5

1166,6

4,93

1103,4

0,462

4,76

2.3. Rumus-rumus yang digunakan dalam perhitungan 

Laju aliran massa mref =

Wk kg/det......................................................................... (2.9) h2  h1

Dimana : Wk ........................ = daya komperasi = 0,7 daya listrik motor penggerak h = entalpi refrigasi (didapat dari grafik p-h Freon-22) 

Pemasangan pada kondesor Qk = mref (h2-h3) kW........................................................................ (2.10)



Pendinginan pada evaporator Qev = Mev (h1-h4) ............................................................................. (2.11)



COP = Coefficient of performance COP =



Qev h1  h4  ...................................................................... (2.11) Ws h2  h1

Performance factor

Tugas akhir

13


PF = 

Qk h2  h3  ......................................................................... (2.12) Wk h2  h1

Laju aliran massa udara pada kondensor Mud.kon =  ud .kon A.Vud .kon Kg/det....................................................... (2.13) Dimana: P ud.kon =

massa jenis udara pada saluran kondensor (kg/m3)

A = luas penampang saluran udara kondensor m2 V ud.kon =

kecepatan rata-rata aliran udara pada saluran kondensor

(m/det) 

Laju aliran massa udara pada evaporator Mud.ev =  ud .ev A.Vud .ev Kg/det Dimana: Pud.ev = massa jenis udara pada saluran evaporator (kg/m3) A

= luas penampang saluran udara evaporator m2

Vud.ev = kecepatan rata-rata aliran udara pada saluran evaporator (m/det) 

Laju aliran kalor disaluran udara kondensor Qud.on = m ud.kon (hb-ha) Kg/det Dimana: Hb = entalpi udara pada station keluar kondensor (kl/kg udara kering) Ha = entalpi udara pada station keluar kondensor (kj/kg udara kering)



Laju aliran kalor disalurkan udara evaporator Qud.ev = m ud.ev (hb-ha) kg/det Hb = entalpi udara pada station keluar evaporator (kJ/kg udara kering) Ha = entalpi udara pada station keluar evaporator (kJ/kg udara kering) BF dan CF = faktor simpang dan faktor sentuh evaporator BF dan CF = evaporator dapat ditentukan dari proses udara pada diagram prikometrik dibawah ini.

Tugas akhir

14


Siklus mesin pendingin dengan 4 (empat) komponen utamanya.:

2

Kondensor 3

Kompresor

Katup Ekspansi 1

Evaporator 4

Gambar 2.1 Skema Sistem Pendingin

Sedangkan proses yang terjadi pada mesin pendingin dapat di gambarkan pada diaram mollier.

Kg

P cm 2



D

A

D’

C’

B’

C

B

 kcal Enthalpyi   kgudara ker ing    Gambar 2.2 Diagram Mollier

Tugas akhir

15


Proses yang terjadi : A–B

: Proses yang terjadi adalah penyerapan panas oleh evaporator karena berubahnya cairan menjadi uap (proses penguapan).

A – B’

: Proses penguapan pada evaporator dimana refrigerant cair berubah menjadi uap jenuh. Proses berlangsung pada tekanan dan temperatur konstan.

B’ – B

: Terjadi pemanasan lanjut didalam evaporator yang menyebabkan penambahan panas (uap super heated).

B–C

: Proses yang terjadi ialah kompresi uap oleh kompresor dari uap tekanan rendah menjadi uap tekanan tinggi. Hal ini diperlukan untuk menaikkan temperatur uap refrigerant agar temperaturnya diatas temperatur medium pendingin pada kondensor yang memiliki temperatur lebih rendah sehingga refrigerant dapat diembunkan dan berubah menjadi cair.

C–D

: Proses yang terjadi ialah pengembunan dengan melepas kalor refrigerant agar refrigeran dapat berubah menjadi cair dan disirkulaiskan kembali

C – C’

: Proses pendinginan pada kondensor, dimana uap super heated menjadi uap jenuh. Berlangsung pada tekana konstan.

C’ – D’ : Proses pendinginan pada kondensor dimana uap jenuh berubah menjadi cairan jenuh. Proses berlangsung pada tekanan konstan. D’ – D : Terjadi pendinginan lanjut dalam kondensor (sub – colling).

Tugas akhir

16


D–A

: Proses yang terjadi adalah penurunan tekanan agar tekanannya sesuai dengan yang diinginkan untuk masuk kedalam evaporator. Cairan tekanan tinggi diturunkan tekanannya menjadi cairan dan uap tekanan rendah. Dalam hal ini timbulnya uap ialah karena dengan penurunan tekanan maka terjadi pula penurunan temperatur sehingga terjadi perbedaan temperatur antara temperatur cairan tekanan tinggi dengan cairan tekanan rendah.

Tugas akhir

17


BAB III METODE PENGUJIAN

3.1 Alat Pengujian Sebelum masuk kedalam masalah pengujian seperti spesifikasi alat pengujian yang akan digunakan sampai dengan metode pengujian ada baiknya penulis akan membahas tentang alat mesin pendingin dengan menggunakan refrigeran R-134a ini berbasis alat pendingin kompresi uap. Alat ini didesain oleh beberapa mahasiswa teknik mesin fakultas teknologi industri Universitas Mercu Buana yang bertujuan untuk menciptakan alat yang mempunyai daya kerja yang baik. Dalam mendisain alat ini pendisain menggunakan komponenkomponen yang sudah ada dipasaranbaik dari bahan sampai komponenkomponen utama yang digunakan.

Tugas Akhir

18


Gambar 3.1 Foto Alat Mesin Pendingin / Freezer Tugas Akhir

19


3.2 Spesifikasi Alat Pengujian Yang Digunakan Dalam

perancangan

alat

pendingin

ini

digunakan

komponen-

komponen adalah sebagai berikut : A. Refrigeran Circuit > Refrigeran

= R134a

> Jalur refrigeran

= Pipa kapiler tembaga

> Diameter pipa luar = 6 mm > Diameter dalam

= 4 mm

B. Kompresor Kompresor

yang

digunakan

adalah

kompresor

jenis

torak,

kompresor dengan kopling magnet adalah tipe kondensor yang digunakan untuk otomotive. > Jenis

= Torak

> Voltage

= 220 volt/50 Hz

> Input

= 120 Watt/1,1 A

> Output

= 1/5 PK = 1200 Watt

> Refrigeran = R134a C. Kondensor > Jenis

= Tipe pipa

> Proses aliran refrigeran = Single series refrigeran circuit > Panjang pipa

= 300 cm

> Jumlah sirip

= 28 buah

> Diameter dalam pipa

= 4 mm

Tugas Akhir

20


> Diameter luar pipa

= 6 mm

> Bahan pipa

= Tembaga

D. Evaporator > Tipe

= Plate surface

> Proses aliran refrigeran

= Single series refrigeran circuit

> Panjang pipa

= 200 cm

> Jumlah sirip

= 11 buah

> Diameter dalam pipa

= 4 mm

> Diameter luar pipa

= 6 mm

Tugas Akhir

21


FLOW CHART PERAKITAN SISTEM PENDINGIN

Start

Desain : -Sistem Bahan -Rangka alat -Komponen-komponen system pendingin -Komponen kelistrikan

Proses : - Pemasangan komponen system pada dudukan masing-masing - Pemasangan kelistrikan

Pengujian

selesai

Tugas Akhir

22


3.3 Pengisian Refrigeran Pengisian refrigeran secara posisi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pengisian dari sisi tekanan rendah dan pengisian dari sisi tekanan tinggi. Cara pertama dilakukan apabila refrigeran yang akan diisi berbentuk gas sedangkan cara yang kedua dilakukan jika refrigeran berbentuk cair. Pengisian yang dilakukan pada alat mesin pendingin ini adalah pengisian dari sisi tekanan rendah atau pada posisi mesin pendingin mati karena refrigeran yang digunakan berbentuk gas. Prosedur pengisian tidak jauh berbeda dengan prosedur pemakuman, prosedur pengisiannya adalah sebagai berikut : 1. Hubungkan selang dari tabung pengisian nevel inlet sistem pada sisi tekanan rendah. 2. Pastikan sambungan terkait dengan baik. 3. Kemudian buka keran tabung refrigeran secara perlahan. 4. Selama pengisian berlangsung, perhatikan dan pastikan refrigeran masuk ke dalam sistem. 5. Amati tekanan 6. Setelah jumlah refrigeran sesuai dengan kapasitas sistem, berarti selesailah proses pengisian refrigeran. 7. Tutup keran tabung pengisian 8. Lepaskan dari selang nevel

3.4 Metode Pangujian Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah alat yang telah dibuat telah sesuai dengan yang diharapkan, dan hasil pengujian akan memberikan gambaran tentang kinerja alat secara keseluruhan pengujian dilaksanakan di laboratorium fakultas teknik mesin Universitas Mercu Buana dengan menggunakan mesin pendingin / freezer. Adapun metode pengujiannya adalah sebagai berikut : Tugas Akhir

23


A. Refrigeran yang digunakan pada mesin pendingin ini adalah Freon R 134a. B. Kompresor yang digunakan jenis kompresor jenis torak model FN 910206 / 220 V C. Kondensor dan evaporator adalah penukar panas. D. Pada pengujian ini digunakan katup ekspansi dan pipa kapiler. E. Setiap station masuk dan keluar dari komponen utama mesin pendingin ini dipasang manometer dan termometer untuk mengetahui kondisi refrigeran pada daerah tersebut. F. Anemometer untuk mengukur kecepatan udara yang mengalir dalam saluran udara. G. Temperatur bola basah (tdb) dan temperatur bola kering (twb) untuk mengukur udara diruangan serta pada sisi masuk dan keluar evaporator. H. Manometer diameter 70 mm, pembacaan 0-17,5 kg/cm2

(0-250 Psi)

untuk melihat tekanan refrigeran. I. Termometer bola basah/kering daerah ukur 0-100°C. untuk mengukur suhu udara saluran masuk dan keluar dari msin pendingin. J. Thermal expansion valve (TXV) kapasitas 1 TOR.

3.5 Variabel Yang Diuji  Tekanan (P1) dan temperatur (T1) pad titik 1 (akhir evaporasi awal kompresi)  Tekanan (P2) dan temperatur (T2) pada titik 2 (akhir kompresi awal kondensi)  Tekanan (P3) dan temperatur (T3) pada titik 3 (akhir kondensasi awal ekspansi)  Tekanan (P4) dan temperatur (T4) pada titik 4 (akhir ekspansi awal evaporasi)

Tugas Akhir

24


 Temperatur bola basah (tdb) dan temperatur bola kering (twb) udara diruangan serta pada sisi masuk dan keluar evaporator  Arus listrik yang terpakai pada saat sistem beroperasi (I)  Kecepatan (rpm) kompresor (n)  Temperatur udara masuk melewati kondensor (tui)  Temperatur udara keluar melewati kondensor (tuo)

3.6 Prosedur Pengujian Agar pengujian berjalan dengan baik, maka perlu diperhatikan prosedur pengujian sebagai berikut: 1. Alat ukur telah terpasang dengan benar 2. Sambungkan sistem mesin pendingin kesumber listrik 3. Setelah beberapa saat hidup biarkan sistem berjalan selama 1020 menit 4. Setelah sistem berjalan sesuai dengan waktu yang ditentukan, lalu perhatikan dan catat variable yang ditunjukkan oleh masingmasing alat ukur 5. Langkah selanjutnya adalah mematikan / hentikan sistem mesin pendingin yaitu dengan mencabut sistem dari sumber listrik

3.7 Pengamatan yang dilakukan 1. Perhatikan tekanan dan temperatur untuk menentukan tingkat keadaan refigeran pada beberapa tempat penting. 2. Perhatikan temperatur bola basah dan kering pada saluran udara kondensor dan evaporator 3. Lakukan pengukuran kecepatan aliran dengan anemometer beberapa titik pada saluran kondensor kemudian rata-ratakan hasilnya 4. Lakukan pengujian untuk:  Tugas Akhir

Dua temperatur HI dan LO (rendah dan tinggi) 25


3.8 Diagram Alir Pengujian START

Mempelajari sistem Pengujian

Refrigeran R 134a

    

Parameter yang diukur Tekanan dan temperatur masuk dan keluar kompresor Kondensor Katup ekspansi Evaporator Daya kompresi

Pengumpulan Data

Selesai

Tugas Akhir

26

Universitas Mercu Buana Fakultas Teknologi Industri Tehnik Mesin

BAB IV HASIL PENGUJIAN dan PERHITUNGAN

4.1. Data Hasil Pengujian Unjuk Kerja dari Pengukuran

Gambar (4.1) Sekema Pengujian Data-data yang di dapat dari masing-masing pengujian menghasilkan beberapa parameter diantara lain tekanan, temperatur kecepatan aliran udara dan lain-lainnya.

4.2. Data Hasil Pengujian Unjuk Kerja Dari Perhitungan Dari data-data yang telah didapat dari pengujian dengan menggunakan refrigeran tersebut maka langkah selanjutnya adalah menghitung Coefficient Of Performance (COP) dengan urutannya.

Tugas Akhir

27


4.2.1 Perhitungan Refrigeran HFC 134a Dari data-data yang diperoleh dan telah dirubah satuannya seperti : 

Tekanan (P) dari Psi menjadi kPa



Kecepatan Aliran Udara di Kondensor (Vu) dari Km/Jam menjadi m/detik.



Daya Motor (Nm) dari Watt menjadi kilowatt (kW)

Pipa

P1

T1

P2

T2

P3

T3

P4

T4

kapiler

(kPa)

(0c)

(kPa)

(0c)

(kPa)

(0c)

(kPa)

(0c)

LOW

138,24

-10,34

1223,84

43,14

1223,84

43,14

212,71

-5,18

HIGH

156,17

-8,63

1361,74

47,15

1361,74

47,15

223,05

-4,02

Dari data diatas dapat dicari entalpi dengan mencocokkannya pada tabel A-10 dan grafik ph refrigeran HFC-134a maka didapat :

Temp

H1g

H2f

H3f

H4f

(kJ/Kg)

(kJ/Kg)

(kJ/Kg)

(kJ/Kg)

LOW

242,60892

112,15956

112,15956

42,61684

HIGH

245,42268

118,29364

118,29364

46,10284

Sebelum mencari daya yang dibutuhkan kompresor kita terlebih dahulu mengetahui daya motor (Nm), dan effisiensi kompresor (  c ). Untuk mencari daya motor (Nm) adalah dengan cara mengalihkan tegangan atau voltase listrik dan arus listrik yang mengalir. Nm = V x 1 Dimana : Nm

Tugas Akhir

= Daya motor……………………………………….(kW)

28


V

= Voltase……………………………………………(Volt)

I

= Kuat arus…………………………………………(Ampere)

Temp

V

I

Nm

Nm

Tegangan

(Ampere)

(Watt)

(kW)

(Volt) Low

220

1,1

242

0,242

High

220

1,8

396

0,396

Dengan mengunakan diagram effisiensi motor dan komperesor dibawah ini kita dapat mengetahui effisiensi kompresor (  c ) dengan cara mengetahui perbandingan takanan sisi tekanan tinggi (buang) dengan sisi tekanan rendah (hisap) dari kompresor terlebih dahulu.

Gambar 4.2 Diagram effisiensi komperesor. (sumber : Nipopodenso, Jakarta) Maka akan didapat : Temp

Tugas Akhir

p2

p1

c

Low

8,85300

0,55

High

8,719600

0.54

29


4.2.2

Perhitungan Daya Kompresi Kondisi Low. Wk = Nm x c Dimana :

Wk

= Daya komperesi……………………..(kW)

Nm

= Daya motor………………………….(kW)

c

= Effisiensi kompresor

Maka perhitungan daya kompresi pada kondisi low Adalah :

Wk

= 0,242 x 0,55 = 0,1331 kW

4.2.3

Perhitungan kerja kompresor aktual kondisi low WKA = h2-h1 Dimana :

WKA

= Kerja kompresor actual…………………(kJ/kg)

h

= Entalpi…………………………………..(kJ/kg)

Maka perhitungan kerja kompresor aktual pada kondisi low Adalah :

WKA = 242,60892 – 112,15956 = 130,44936 kJ/kg

4.2.4

Perhitungan Laju Aliran Massa Kondisi Low mref

=

Wk WKA

Dimana :

Tugas Akhir

mref

= Laju aliran massa……………………………..(kg/det)

Wk

= Daya kompresi ……………………………….(kW)

30


WKA

= Kerja kompresi actual……………………… ..(kJ/kg)

Maka perhitungan laju aliran massa pada kndisi low Adalah :

mref

=

0,1331 130,44936

= 980,0853494 kg/det

4.2.5

Perhitungan laju pelepasan kalor kondensor kondisi low Qc = mref (h2 - h3) Dimana :

Qc

= laju pelepasan kondensor……………………….(kW)

mref

= laju aliran massa reffigeran……………………..(kg/det)

h

= Entalpi…………………………………………...(kJ/kg)

Maka perhitungan laju pelepasan kalor di kondensor pada kondisi low Adalah :

Qc

= 980,0853494 (112,15956 - 112,15956) = 980,0853494 kW

4.2.6

Perhitungan laju penyerapan kalor evaporator kondisi low QE = mref (h1 – h4) Dimana :

QE

= Laju penyerapan kalor di evaporator………….(kW)

mref

= Laju aliran massa refrigerant…………………...(kg/det)

h

= Entalpi…………………………………………..(kJ/kg)

Maka perhitungan laju penyerapan kalor de evaporator pada kondisi low Adalah :

QE

= 980,0853494 (242,60892-42,61684) = 196009,3076 = 2 kW

Tugas Akhir

31


4.2.7

Harga coefficient of performance refrigerasi kondisi low COPref = Dimana :

QE WK

COPref = coefficient of performance refrigerasi QE

= Laju penyerapan kalor di evaporator…………(kW)

Wk

= Daya kompresi ………………………… ……(kW)

Maka harga COP refrigerasi R 134a pada kondisi low Adalah :

COPref =

2 0,1331

= 15,02629602

4.2.8

Perhitungan Daya Kompresi Kondisi high Wk = Nm x c Dimana :

Wk

= Daya komperesi………………….(kW)

Nm

= Daya motor………………………(kW)

c

= Effisiensi kompresor

Maka perhitungan daya kompresi pada kondisi high Adalah :

Wk

= 0,396 x 0,54 = 0,21384 kW

4.2.9

Perhitungan kerja kompresor aktual kondisi high WKA = h2-h1 Dimana :

Tugas Akhir

WKA

= Kerja kompresor aktual…………………(kJ/kg)

h

= Entalpi…………………………………..(kJ/kg)

32


Maka perhitungan kerja kompresor aktual pada kondisi high Adalah :

WKA = 245,42268 – 118,29364 = 127,12904 kJ/kg

4.2.10 Perhitungan Laju Aliran Massa Kondisi High mref

=

Wk WKA

Dimana : mref

= Laju aliran massa……………………………..(kg/det)

Wk

= Daya kompresi ……………………………….(kW)

WKA

= Kerja kompresi actual……………………… ..(kJ/kg)

Maka perhitungan laju aliran massa pada kndisi high Adalah :

mref

=

0,21384 127,12904

= 594,5054246 kg/det

4.2.11 Perhitungan laju pelepasan kalor kondensor kondisi high Qc = mref (h2 - h3) Dimana :

Qc

= laju pelepasan kondensor……………………….(kW)

mref

= laju aliran massa reffigeran……………………..(kg/det)

h

= Entalpi…………………………………………...(kJ/kg)

Maka perhitungan laju pelepasan kalor di kondensor pada kondisi high Adalah :

Qc

= 594,5054246 (118,29364-118,29364) = 594,5054246 kW

Tugas Akhir

33


4.2.12 Perhitungan laju penyerapan kalor evaporator kondisi High QE = mref (h1 – h4) Dimana :

QE

= Laju penyerapan kalor di evaporator………….(kW)

mref

= Laju aliran massa refrigerant…………………...(kg/det)

h

= Entalpi…………………………………………..(kJ/kg)

Maka perhitungan laju penyerapan kalor de evaporator pada kondisi High Adalah :

QE

= 594,5054246(245,42268 – 46,10284) = 119091,2315 = 1,2 kW

4.2.13 Harga coefficient of performance refrigerasi kondisi High COPref = Dimana :

QE WK

COPref = coefficient of performance refrigerasi QE

= Laju penyerapan kalor di evaporator…………(kW)

Wk

= Daya kompresi ………………………… ……(kW)

Maka harga COP refrigerasi R 134a pada kondisi high Adalah :

COPref =

1,2 0,21384

= 5,611672278

Tugas Akhir

34


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan 1

Pada mesin pendingin ini penulis memodif/merubah box mesinnya dari posisi

berdiri

ke

posisi

tidur,

dan

merubah

bagian

komponen-

komponennya, seperti kompresor, evaporatornya. Dan mengubah dudukan kaki/alasnya. 2

komponen-komponen terpenting yang dimiliki oleh mesin pendingin frezer ini secara garis besar sama dengan mesin-mesin pendingin yang lain.

3

Penggunaan refrigeran HFC-134a sangat beracun, dan mudah terbakar akan tetapi R134a lebih ramah lingkungan karena memiliki nilai Ozone Depleting Potential yang lebih rendah.

4

Dari hasil perhitungan harga COP pada refrigeran R134a lebih baik hal ini membuktikan bahwa unjuk kerja mesin yang menggunakan R134a lebih baik.

5

Mesin pendingin belum bekerja optimal, karena nilai COP yang dihasilkan sangat kecil dan sesuai dengan harapan.

Tugas Akhir

35


5.2

Saran 1. Penulis merasakan kesulitan pada saat menentukan range temperatur pada saat pengujian dan perhitungan refrigeran HFC R-134a, oleh karma itu dikemudian hari hendaknya alat ini dilengkapi dengan alat yang memadai yang mempunyai ukuran yang baik. 2. Lebih memperhatikan kekuatan pada pipa-pipa dan sebaiknya sambungansambungan yang ada untuk dapat dikurangi untuk menghindari kebocoran. 3. Untuk yang akan datang apabila ingin mengembangkan mesin pendingin ini maka hendaknya pengembangan dapat menggunakan tenaga surya atau lebih dikenal dengan solar sel untuk dimassa yang akan datang alat ini bias digunakan oleh para nelayan tradisional. 4. Untuk para pembaca dan rekan-rekan mahasiswa teknik mesin lainnya yang nantinya ingin mengambil bahasan yang sama dalam menyusun tugas akhir diharapkan agar dapat mengembangkan bahasan yang ada didalmnya dan juga lebih akurat dari segi pencarian data maupun penyusunan tugas akhir ini.

Tugas Akhir

36


DAFTAR PUSTAKA

1. ASHRAE. Hand book and produck directory ; equipment volume American society of heating. Refrigeretion and air conditioner engineer,Atlanta, Ga: 1975. 2. Djuhana, Hengky M Sihombing, panduan praktikum pengujian prestasi mesin, Institut Teknologi Indonesia: 2001. 3. Holman J. P, Perpindahan Kalor , Erlangga Jakarta: 1991. 4. Maswadih, Analisa Pengujian Mesin Pendingin Untuk Mencari Parameter Unjuk Kerja (COP) dengan R134a, Skripsi Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana (Tidak Diterbitkan), Jakarta, 2003. 5. Saito, Haizo, wiranto Aris Munandar, Penyegar Udara, Pradya Paramita, Jakarta: 1995. 6. Stoecker, Wilbert F, Jones, Jerold W, Supratman Hara, Refrigasi dan Pekondisian Udara Edisi Kedua, Erlangga, Jakarta: 1996. 7. Wark, Kenneth, Thermodynamics Fourth Edition, McGraw – Hiil Book Company, New York: 1983. 8. William C Reynolds, Henry C. Perkins, Filino Harahap. Thermodinamika Teknik, erlangga, Jakarta: 1991

Tugas Akhir

37

LAMPIRAN 2

( Gambar TERMOMETER DIGITAL )

( Gambar TERMOMETER ALKOHOL )

( Gambar TEMPERATUR BOLA BASAH & TEMPERATUR BOLA KERING )

( Gambar TERMOMETER YANG TERDAPAT PADA LOW PRESSURE GAUGE )

( Gambar TERMOMETER YANG TERDAPAT PADA HIGH PRESSURE GAUGE )

( Gambar UNTUK MENGUKUR TEKANAN & TEMPERATUR REFIGRAN (KIRI HIGH PRESSURE GAUGE & KANAN LOW PRESSURE GAUGE)

evaporator

expansion valve

kompresor

kondensor Gambar

Siklus mesin pendingin

TABEL HASIL PENGUJIAN MESIN PENDINGIN FREEZER

Temp

P1

T1

(Kpa)

(0C)

Low

138,24

High

156,17

P2

T2

T3

T4

V

I

Tum

Tuk

T in evap

T out evap

Kond Kond

Tdb

Twb Tdb Twb

(0C)

(0C)

(0C)

(0C)

(0C)

(0C)

(0C)

-10,34

1223,84 43,14 1223,84 43,14 212,71

-518

220

1,1

25,7

38,9

24,2 17,8

8,9

8,3

-8,63

1361,74 47,15

1,8

22,0

1,8

22,2

40,7

23,9 18,7

7

10,2

(Kpa)

223,05

(0C)

P4

(Kpa)

(Kpa)

(0C)

P3

-4,02

220

(Volt) (Amper)

TUGAS AKHIR. PENGUJIAN REFRIGERAN R-134a PADA MESIN PENDINGIN FREEZER. Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Meraih

Recommend Documents