T2 = suhu refrigeran saat masuk kondensor, °C. T3 = suhu refrigeran saat keluar kondensor, °C.
T4 = suhu refrigeran saat masuk evaporator, °C. T5 = suhu refrigeran saat masuk kompresor, °C.
P1 = tekanan refrigeran saat keluar kompresor, Psi. P2 = tekanan refrigeran saat masuk kompresor, Psi.
Skema titik-titik pemasangan alat ukur suhu dan tekanan pada saat proses pengambilan data, dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Skema Titik-titik Pemasangan Alat Ukur
4.2. Pengolahan Data
Dari data tekanan dan suhu yang diperoleh dapat dicari besarnya nilai entalpi h dengan cara melihat dari diagram tekanan-entalpi pada jenis refrigeran 134a.
Besar nilai entalpi h disetiap titik 1, 2, 3, 4 dari waktu kewaktu dalam satuan Btulb disajikan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Besar entalpi h dalam satuan Btulb. Waktu
h1 h2
h3 h4
No menit
Btulb Btulb
Btulb Btulb
1 60
112,5 135
57 57
2 120
113 132,5
53 53
3 180
111 130
47 47
4 240
113 132
52 52
5 300
112,5 130
47 47
6 360
112,5 127,5
46 46
7 420
111 128
46 46
8 480
111 128
47 47
9 540
110 125
45 45
Dalam Perhitungan, besar entalpi h harus dalam satuan Standar Internasional dengan satuan kJkg, 1 Btulb = 2,326 kJkg. Besar nilai konversi
entalpi setiap titik 1, 2, 3, 4 dari waktu kewaktu disajikan pada Tabel 4.3. Tabel 4.3. Besar entalpi h dalam satuan kJkg.
No Waktu
menit h1
kJkg h2
kJkg h3
kJkg h4
kJkg 1
60 261,675
314,01 132,582
132,582 2
120 262,838
308,195 123,278
123,278 3
180 258,186
302,38 109,322
109,322 4
240 262,828
307,032 120,952
120,952 5
300 261,675
302,38 109,322
109,322 6
360 261,675
296,565 106,996
106,996 7
420 258,186
297,728 106,996
106,996 8
480 258,186
297,728 119,322
119,322 9
540 255,86
290,75 104,67
104,67
Gambar 4.2. Cara menentukan besarnya entalpi h dari
Diagram R-134a
.
Contoh perhitungan, dilakukan dengan mempergunakan data pada Tabel 4.3. baris pertama saat waktu t = 60 menit. Perhitungan yang dilakukan untuk
mengetahui besarnya kerja kompresor, panas yang dilepas kondensor, panas yang dihisap evaporator serta koefisien prestasi COP dari mesin pendingin. Siklus
kompresi uap mesin pendingin disajikan pada Gambar 4.2.
Gambar 4.3. Siklus Kompresi Uap Diagram Tekana-entalpi P-h
Keterangan : h1 = 261,675 kJkg
h2 = 314,01 kJkg h3 = 132,582 kJkg
h4 = h3 P1 = 25 Psi
P2 = 260 Psi
1 Kerja Kompresor Untuk mendapatkan kerja kompresor yang dihasilkan oleh mesin
pendingin, dapat mempergunakan persamaan 2.3 : Win = h2 – h1
= 314,01 kJkg – 261,675 kJkg = 52,335 kJkg
Maka kerja kompresor sebesar 52,335 kJkg t = 60 menit.
2 Panas yang dilepas Kondensor Untuk mendapatkan besarnya panas yang dilepas kondensor yang
dihasilkan oleh mesin pendingin, dapat mempergunakan persamaan 2.4 : Qout = h2 – h3
= 314,01 kJkg – 132,582 kJkg = 181,428 kJkg
Maka panas yang dilepas kondensor sebesar 181,428 kJkg t = 60 menit.
3 Panas yang diserap Evaporator Untuk mendapatkan besarnya panas yang diserap evaporator yang
dihasilkan oleh mesin pendingin, dapat mempergunakan persamaan 2.5 : Qin = h1 – h4
= 261,675 kJkg – 132,582 kJkg = 129,093 kJkg
Maka panas yang diserap evaporator sebesar 129,093 kJkg t = 60 menit.
4 Koefisien Prestasi COP Dengan mengetahui panas yang diserap evaporator 129,093 kJkg
dan kerja kompresor 52,335 kJkg maka koefisien prestasi COP dapat dihitung dengan mempergunakan persamaan 2.6 :
= 2,467
Maka COP yang dihasilkan sebesar 2,467.
4.3. Hasil Perhitungan
Hasil perhitungan dari kerja kompresor Win, panas yang dilepas kondensor Qout, panas yang diserap evaporator Qin serta COP mesin
pendingin, secara keseluruhan disajikan pada Tabel 4.4. Tabel 4.4. Hasil perhitungan Win, Qout, Qin Dan COP.
NO Waktu,
t menit
Kerja kompresor,
Win kJkg Panas dilepas
kondensor, Qout kJkg
Panas diserap evaporator,
Qin kJkg COP
1 60
52,335 181,428
129,093 2,467
2 120
45,357 184,917
139,56 3,077
3 180
44,194 193,058
148,864 3,368
4 240
44,204 186,08
141,876 3,209
5 300
40,705 193,058
152,353 3,742
6 360
34,89 189,569
154,679 4,433
7 420
39,542 190,732
151,19 3,823
8 480
39,542 178,406
138,864 3,512
9 540
34,89 186,08
151,19 4,333
4.4. Pembahasan
Dari hasil perhitungan kerja kompresor Win, panas yang dilepas kondensor Qout, panas yang diserap evaporator Qin dan COP dapat diperoleh
grafik hubungan Win, Qout, Qin dan COP dari waktu kewaktu.
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Kerja Kompresor Dengan Waktu. Gambar 4.4. memperlihatkan besar kerja kompresor Win dari waktu
kewaktu. Bila dinyatakan dalam persamaan Win = -0,0294t + 50,56 t dalam satuan menit dan Win dalam satuan kJkg. Persamaan berlaku untuk t dari 60
menit sampai dengan 540 menit. Kerja kompresor terendah sebesar 34,89 kJkg dan tertinggi sebesar 52,335 kJkg sedangkan rata-ratanya sebesar 41,739 kJkg.
Gambar 4.5. Hubungan Panas Dilepas Kondensor Dengan Waktu.
