Analisis kondensor Kondensor .1 Pendahuluan

TR = ton of refrigerasi beban di evaporator 1 TR = 3,5 kW

2.2.2 Analisis kondensor

Pada kondensorlah sebenarnya diaplikasikan semua ilmu perpindahan panas. Pada dasarnya sangat banyak variasi kondensor yang mungkin jika dilihat berdasarkan jenis fluida pendinginnya, metode perpindahan panasnya, dan konfigurasi bidang perpindahan panasnya. Untuk memberikan gambaran bagaimana merancang sebuah kondensor pada sebuah siklus pendingin, maka dilakukan pembahasan pada kondensor yang berpendingin air dan jenisnya adalah APK shell-and-tube heat exchanger biasanya diterjemahkan sebagai APK pipa- cangkang. Pada APK ini, air pendingin mengalir di dalam tabung dan uap refrigeran mengalir di luar tabung dan masih di dalam shell. Konfigurasi aliran fluida pada APK ini ditunjukkan pada Gambar 2.3 berikut ini. Pada gambar juga ditampilkan profil temperatur kedua fluida yang diidealkan. a Universitas Sumatera Utara x b Gambar 2.3. a shell and tube heat exchanger sebagai kondensor b Profil temperatur kedua Fluida yang di idealkan.Ambarita,2011 Laju perpindahan panas pada refrigeran dan air pendingin dapat dihitung dengang persamaan berikut: 3 . 2 h h m Q r T − = 5 , . , i w o w P W W T T c m Q − = 6 Dimana h adalah entalpi refrigeran dari diagram Ph dan cp adalah kapasitas panas air. Laju perpindahan panas dari refrigeran ke air jika dihitung berdasarkan luas bidang perpindahan panas di sisi luar pipa Ao, adalah: LMTD A U Q w = 7 Universitas Sumatera Utara Dimana LMTD adalah perbedaan temperatur rata-rata logaritmik Log Mean Temperature Difference. Untuk kasus kondensor yang profil temperaturnya diidealkan seperti pada Gambar 2.4 dapat dihitung dengan persamaan: 1 1 1 1 ln 1 1 h R k r r r R r r h r r u f i o fi + +       + + = 8 Dimana r dan r i adalah jari-jari permukaan dalam dan luar pipa yang digunakan, R fi dan R f0 tahanan termal akibat kerak pada permukaan dalam dan luar pipa, h i dan h koefisien konveksi di permukaan dalam dan luar pipa, dan k adalah koefisien konduksi bahan pipa. Dari semua parameter di persamaan 8 h i dan h adalah besaran yang harus dicari dan mempunyai banyak sekali syarat untuk menghitungnya. Misalnya jenis fluida, regime aliran apakah laminar atau turbulent, ditentukan dengan menggunakan bilangan Reynolds. Karena pada bab ini yang dibahas secara spesifik adalah air yang mengalir di dalam pipa, maka koefisien konveksi di dalam pipa dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Dittus-Boelter: i w i d k x h 4 , 8 , Pr Re 023 , = 9 Simbol f kecil pada semua persamaan ini menyatakan sifat refrigeran pada saat cair. N jumlah pipa kondensor tiap baris, fg h entalpi perubahan fasa entalpi uap – entalpi cair jenuh refrigeran. ∆T = T c −T x adalah perbedaan temperatur kondensasi dan temperatur permukaan luar pipa. Semua sifat pada fluida ini dievaluasi pada temperatur film, yaitu temperatur = T w +T c 2 . Universitas Sumatera Utara

2.3 Siklus Kompresi Uap dengan Water Heater