10 aliran udara v. Untuk menghitung debit aliran udara dapat dipergunakan
persamaan 2.1 : Q
udara
= A . v … 2.1
dengan Q
udara
adalah debit aliran udara, A adalah luas penampang, dan v adalah
kecepatan aliran udara.
2.1.3.4 Kelembaban Spesifik
Kelembaban spesifik atau rasio kelembaban w adalah jumlah kandungan uap air di udara dalam setiap kilogram udara kering, atau perbandingan antara
massa uap air dengan massa udara kering. Kelembaban spesifik umumnya dinyatakan dalam gram per kilogram dari udara kering grkg atau kgkg. Dalam
sistem dehumidifier semakin besar perbandingan kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering w
F
dengan kelembaban spesifik setelah melewati kondensor w
D
, maka semakin banyak massa air yang berhasil diuapkan. Massa air yang berhasil diuapkan
Δw dapat dihitung dengan Persamaan 2.2 : Δw =
… 2.2 dengan
Δw adalah massa air yang berhasil diuapkan, w
F
adalah kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering, dan w
D
adalah kelembaban spesifik setelah melewati kondensor.
2.1.4 Siklus Kompresi Uap
Mesin refrigerasi siklus kompresi uap merupakan jenis mesin refrigerasi yang dipergunakan pada mesin dehumidifikasi.
Terdapat berbagai jenis refrigeran yang digunakan dalam sistim kompresi uap.
Refrigeran yang umum digunakan adalah yang termasuk kedalam keluarga chlorinated fluorocarbons CFCs,
disebut juga freon: R-11, R-12, R-21, R-22, R-502, dan R-134a. Namun pada siklus kompresi uap saat ini umumnya menggunakan refrigeran R-134a sebagai
fluidanya karena lebih ramah lingkungan. Komponen utama dari sebuah siklus kompresi uap adalah kompresor, evaporator, kondensor dan pipa kapiler.
11 Gambar 2.4 Skematik siklus kompresi uap.
Dalam siklus ini uap refrigeran bertekanan rendah akan dikompresi oleh kompresor sehingga menjadi uap refrigeran bertekanan tinggi, dan kemudian uap
refrigeran bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrigeran bertekanan tinggi dalam kondensor. Kemudian cairan refrigeran tekanan tinggi tersebut
tekanannya diturunkan oleh pipa kapiler agar cairan refrigeran tekanan rendah tersebut dapat menguap kembali dalam evaporator menjadi uap refrigeran
tekanan rendah.
Gambar 2.5 P-h diagram siklus kompresi uap.
12 Gambar 2.6 T-s diagram siklus kompresi uap.
Di dalam siklus kompresi uap standar ini, refrigeran mengalami
beberapa proses yaitu : a.
Proses 1-2 merupakan proses kompresi kering. Proses ini dilakukan oleh kompresor, di mana refrigeran yang berupa gas bertekanan rendah mengalami
kompresi yang mengakibatkan refrigeran menjadi gas bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara isentropik proses pada entalpi s konstan, maka
suhu yang keluar dari kompresor juga meningkat menjadi gas panas lanjut. b.
Proses 2-2a merupakan penurunan suhu desuperheating. Proses ini berlangsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran gas panas lanjut yang
bertemperatur tinggi diturunkan sampai titik gas jenuh. Proses 2-2a berlangsung pada tekanan yang konstan.
c. Proses 2a-3a merupakan proses kondensasi atau pembuangan kalor ke udara
lingkungan sekitar kondensor pada suhu konstan. Pada proses ini terjadi perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh. Perubahan fase ini terjadi
karena temperatur refrigeran lebih tinggi daripada suhu udara lingkungan sekitar kondensor, maka terjadi pembuangan kalor ke udara lingkungan sekitar
kondensor. Proses 2a-3a berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. d.
Proses 3a-3 merupakan proses pendinginan lanjut. Pada proses ini terjadi pelepasan kalor sehingga temperatur refrigeran yang keluar dari kondensor
13 menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Hal ini membuat refigeran lebih
mudah mengalir dalam pipa kapiler. e.
Proses 3-4 merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang tetap. Proses in terjadi selama di dalam pipa
kapiler. Pada proses ini refrigeran berubah fase dari cair menjadi fase cair-gas. Akibat penurunan tekanan ini, temperatur refrigeran juga mengalami penurunan.
f. Proses 4-1a merupakan proses evaporasi atau penguapan. Pada proses ini
terjadi perubahan fase dari cair gas menjadi gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena temperatur refrigeran lebih rendah daripada suhu udara lingkungan sekitar
kondensor, maka terjadi penyerapan kalor dari udara lingkungan sekitar kondensor. Proses 4-1a berlangsung pada tekanan yang tetap dan suhu konstan.
g. Proses 1a-1 merupakan proses pemanasan lanjut. Proses ini yang terjadi
karena penyerapan kalor terus menerus pada proses 4-1a, maka refrigeran yang masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh ke gas panas lanjut. Kemudian
mengakibatkan kenaikan tekanan dan temperatur refrigeran. Dengan terjadinya
proses pemanasan lanjut ini, menjadikan kompresor bekerja lebih ringan.
2.1.5 Psychrometric Chart
