57
Gambar 5.1 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h refrigerant R 134a diambil dari data menit t ke-75.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1 Kerja Kompresor persatuan massa refrigerant.W
in
Untuk mendapatkan kerja kompresor persatuan massa refrigerant yang dihasilkan oleh AC mobil, dapat menggunakan Persamaan 2.3 :
W
in
= h
2
-h
1
= 288,42 kJkg – 251,21 kJkg
= 37,22 kJkg maka kerja kompresor persatuan massa refrigerant sebesar 37,22 kJkg pada saat
t = 75 menit 2
Kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas Kondensor Q
out
Untuk mendapatkan nilai kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas kondensor pada AC mobil, dapat menggunakan Persamaan 2.4 :
Q
out
= h
2
-h
3
= 288,42 kJkg – 55,82 kJkg
= 232,6 kJkg maka kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas kondensor sebesar 232,6
kJkg pada saat t = 75 menit 3
Kalor yang diserap evaporator Q
in
Untuk mendapatkan kalor persatuan massa refrigerant yang diserap evaporator pada AC mobil, dapat menggunakan Persamaan 2.5 :
Q
in
= h
1
-h
4
= 251,21 kJkg – 55,82 kJkg
= 195,38 kJkg Maka kalor persatuan massa refrigerant yang diserap evaporator sebesar 195,38
kJkg pada saat t = 75 menit 4
COP
aktual
COP
aktual
dipergunakan untuk menyatakan perfomance unjuk kerja dari mesin AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan 2.6 :
COP
aktual
=
ℎ − ℎ
4
ℎ −ℎ
=
�� ��
=
, − , , −
,
= 5,25 Maka COP
aktual
AC mobil sebesar 5,25 pada saat t = 75 menit 5
COP
ideal
Untuk menghitung performance ideal pada AC mobil yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat menggunakan Persamaan 2.7
COP
ideal
=
� �
−�
=
− , + ,
, + ,
− − , + ,
= 5,45 Maka COP
ideal
AC mobil sebesar 5,45 pada saat t = 75 menit 6
Efisiensi η
Untuk mendapatkan efisiensi AC mobil dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.8
Efisiensi η =
�
� �
�
� �
x 100
η =
, ,
x 100 η = 96,36
Maka efisiensi η AC mobil sebesar 96,36 pada saat t = 75 menit
7 Laju aliran massa refrigerant m
Untuk mendapatkan besarnya laju aliran massa refrigerant dapat dihitung dengan Persamaan 2.9
m =
.� �
��
=
. , ,
= 0,0369 kgs Maka laju aliran massa AC mobil sebesar 0,0369 kgs pada saat t = 75 menit
5.3. Hasil Perhitungan
Hasil perhitungan secara keseluruhan dari waktu t 0 menit sampai t 240 menit untuk nilai kerja kompresor persatuan massa refrigerant W
in
, kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas kondensor Q
out
, kalor persatuan massa refrigerant
yang diserap evaporator Q
in
, COP
aktual
, COP
ideal
, efisiensi dan laju aliran massa dari AC mobil disajikan pada Tabel 5.5 dan Tabel 5.6
Tabel 5.4 Hasil perhitungan tekanan P
1
P
2
dan suhu T
1,
T
3
, T
e
, T
c
No t
menit P
1
Psia P
2
Psia T
1 o
C T
3 o
C T
e o
C T
c o
C 1
3 31,20
177,70 16,40
23,93 -9,22
39,72 2
12 31,45
177,20 16,53
24,48 -9,00
37,83 3
21 32,20
172,20 16,90
23,55 -7,67
41,44 4
30 31,70
173,45 16,78
23,73 -8,11
44,44 5
39 31,95
178,45 17,13
24,80 -8,06
39,22 6
48 31,20
178,45 18,18
25,83 -9,22
39,22 7
57 32,20
180,95 17,13
24,75 -7,67
43,33 8
66 32,20
179,20 15,45
22,63 -7,67
40,33 9
75 31,20
178,45 17,13
24,25 -9,22
39,22 10
84 31,95
178,45 16,35
24,60 -8,06
39,22 11
93 31,45
178,45 15,98
23,75 -9,00
39,22 12
102 32,20
181,70 17,53
25,25 -7,67
42,72 13
111 32,45
180,95 16,95
24,98 -7,44
43,33 14
120 32,45
181,45 17,10
24,33 -7,44
42,33 15
129 32,45
180,45 16,63
24,43 -7,44
47,06 16
138 31,45
178,95 16,70
25,00 -9,00
42,89 17
147 31,95
178,95 16,95
25,25 -8,06
42,89 18
156 31,45
178,45 16,48
24,05 -9,00
42,11 19
165 32,20
178,95 16,45
24,83 -7,67
42,89 20
174 32,95
182,70 16,45
24,58 -7,11
45,00 21
183 32,70
182,20 16,45
23,85 -7,33
44,56 22
192 32,70
184,70 17,33
25,43 -7,33
48,22 23
201 32,95
185,20 16,63
23,65 -7,11
49,00 24
210 31,70
176,70 16,23
24,43 -8,11
45,83 25
219 32,70
182,20 15,88
23,85 -7,33
44,56 26
228 32,20
182,20 16,58
24,05 -7,67
44,56 27
237 33,20
184,70 16,48
23,88 -6,78
48,22
Tabel 5.5.Hasil perhitungan Karakteristik AC mobil
No Waktu
t menit
Kerja Kompresor
W
in
kJkg Kalor yang diserap
evaporator Q
in
kJkg Kalor yang
dilepas kondensor Q
out
kJkg COP
aktual
1 3
41,87 190,73
232,60 4,56
2 12
39,54 193,06
232,60 4,88
3 21
39,54 193,06
232,60 4,88
4 30
41,87 190,73
232,60 4,56
5 39
46,52 193,06
239,58 4,15
6 48
44,19 193,06
237,25 4,37
7 57
37,22 193,06
230,27 5,19
8 66
39,54 186,08
225,62 4,71
9 75
37,22 195,38
232,60 5,25
10 84
44,19 190,73
234,93 4,32
11 93
37,22 193,06
230,27 5,19
12 102
37,22 190,73
227,95 5,13
13 111
46,52 190,73
237,25 4,10
14 120
37,45 190,73
228,18 5,09
15 129
41,87 193,06
234,93 4,61
16 138
41,87 190,73
232,60 4,56
17 147
37,22 190,73
227,95 5,13
18 156
39,54 193,06
232,60 4,88
19 165
37,22 193,06
230,27 5,19
20 174
41,87 188,41
230,27 4,50
21 183
46,52 195,38
241,90 4,20
22 192
46,05 190,73
236,79 4,14
23 201
46,52 197,71
244,23 4,25
24 210
41,87 190,73
232,60 4,56
25 219
41,87 197,71
239,58 4,72
26 228
44,19 197,71
241,90 4,47
27 237
44,19 190,73
234,93 4,32
Tabel 5.6. Hasil perhitungan Karakteristik AC mobil
No Waktu
t menit
COP
ideal
Efisiensi η
Laju aliran massa m kgs
1 3
5,39 84,48
0,03 2
12 5,64
86,56 0,03
3 21
5,41 90,32
0,03 4
30 5,04
90,33 0,03
5 39
5,61 74,01
0,03
Tabel 5.6. Hasil perhitungan Karakteristik AC mobil lanjutan
No Waktu
t menit
COP
ideal
Efisiensi η Laju aliran massa m
kgs 6
48 5,45
80,18 0,03
7 57
5,21 99,65
0,04 8
66 5,53
85,08 0,03
9 75
5,45 96,36
0,04 10
84 5,61
76,97 0,03
11 93
5,48 94,70
0,04 12
102 5,27
97,27 0,04
13 111
5,23 78,35
0,03 14
120 5,34
95,42 0,04
15 129
4,88 94,58
0,03 16
138 5,09
89,49 0,03
17 147
5,20 98,49
0,04 18
156 5,17
94,47 0,03
19 165
5,25 98,78
0,04 20
174 5,11
88,15 0,03
21 183
5,12 81,99
0,03 22
192 4,78
86,56 0,03
23 201
4,74 89,64
0,03 24
210 4,91
92,72 0,03
25 219
5,12 92,18
0,03 26
228 5,08
88,00 0,03
27 237
4,84 89,11
0,03
5.4. Pembahasan
Dari hasil penelitian, diperoleh informasi bahwa mesin AC mobil dapat bekerja dengan baik dan dalam kondisi yang baik kompresor tidak bocor,
kondensor berfungsi dengan baik, kipas kondensor berfungsi dengan baik, katup ekspansi bekerja dengan baik, evaporator berfungsi dengan baik, blower bekerja
dengan baik dan mampu menghasilkan data yang baik. Hasil dari pengambilan data dapat digambarkan pada P-h diagram dan membentuk siklus kompresi uap
dengan proses pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut. Suhu kerja kondensor
yang dihasilkan lebih tinggi dari suhu lingkungan, sekitar 42,94
o
C dan suhu kerja evaporator lebih rendah dari suhu udara ruangan di dalam ruang kabin mobil,
sekitar -7,98
o
C. Dari hasil penelitian, diperoleh informasi bahwa pada siklus kompresi uap
yang dihasilkan terdapat proses pemanasan lanjut dan proses pendinginan lanjut. Kondisi ini memberikan keuntungan. Karena dengan adanya proses pemanasan
lanjut dan proses pendinginan lanjut, kedua proses ini dapat menaikkan nilai COP dan efisiensi dari mesin AC mobil. Demikian juga kondisi refrigerant ketika
masuk kompresor benar-benar dalam keadaan gas, sehingga proses kompresi dapat berjalan ideal dan tidak merusak kompresor. Kondisi refrigerant ketika
masuk katup ekspansi juga dalam keadaan benar-benar cair, sehingga proses masuknya refrigerant ke katup ekspansi mudah.
Dari hasil perhitungan diperoleh informasi bahwa besar W
in
, Q
in
, Q
out
, dan COP dari mesin AC mobil dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut dari
waktu ke waktu memiliki nilai yang berbeda-beda. Gambar grafik hasil perhitungan secara keseluruhan disajikan pada Gambar 5.1, Gambar 5.2, Gambar
5.3, Gambar 5.4, Gambar 5.5, Gambar 5.6, Gambar 5.7.
G ambar 5.2 Hubungan kerja kompresor persatuan massa refrigerant dan waktu
Gambar 5.2 memperlihatkan kerja kompresor persatuan massa refrigerant
W
in
dari waktu ke waktu. Nilai kerja kompresor persatuan massa refrigerant terendah sebesar 37,22 kJkg dan nilai kerja kompresor persatuan massa
refrigerant tertinggi sebesar 46,52 kJkg. Rata-rata nilai kerja kompresor
persatuan massa refrigerant dari t = 3 menit sampai t = 240 menit sebesar 41,51 kJkg. Kerja kompresor berubah pada setiap menit, hal ini kemungkinan terjadi
karena kerja kopling magnet yang selalu memutus dan menghubungkan pada kompresor.
- 20
40 60
80 100
120 140
160
180
200
50 100
150 200
250
W
in
kJkg
Waktu menit
