5.3 Pembahasan Pada penelitian ini showcase dengan siklus kompresi uap telah berhasil
dibuat bekerja secara baik dalam mendinginkan minuman yang berisi 600 ml sebanyak 10 buah hingga suhu ruangan pendinginan mencapai 4,8 ºC. Untuk
menjaga minuman dalam showcase hingga 4,8 ºC, showcase di lengkapi dengan thermostat. Thermostat berfungsi untuk memutuskan aliran listrik
menuju kompresor sehingga menjaga suhu kerja showcase berada diantara suhu 2
– 8 ºC. Pada variasi kecepatan angin sebesar 0 tanpa kipas di dapat suhu evaporator T
e
pada showcase mampu mencapai -12,7 °C lebih rendah dari suhu minuman yang akan di dinginkan. Suhu kerja kondensor T
c
dapat mencapai 54,9 °C lebih tinggi dari suhu lingkungan, pada variasi kecepatan
angin sebesar 1 3,8 ms di dapat suhu evaporator T
e
pada showcase mampu mencapai -20,0 °C lebih rendah dari suhu minuman yang akan di dinginkan.
Suhu kerja kondensor T
c
dapat mencapai 41,7 ºC lebih tinggi dari suhu lingkungan, pada variasi kecepatan angin berikutnya sebesar 2 4,10 ms di
dapat suhu evaporator T
e
pada showcase mampu mencapai -21,7 °C lebih rendah dari suhu minuman yang akan di dinginkan. Suhu kerja kondensor
dapat mencapai 39,0°C lebih tinggi dari suhu lingkungan. Dari penelitian yang dilakukan, yang diperoleh data berupa suhu refrigeran masuk kompresor T
1
, dan tekanan keluar kompresor T
2
. Tekanan masuk kompresor P
1
, dan tekanan keluar kompresor P
2
, kemudian dapat digunakan untuk menggambar diagram P-h. Dari diagram P-h dapat diketahui h
1,
h
2,
h
3
dan h
4
dari entalpi yang diketahui dapat dicari besar kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa
W
in
, besar kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor Q
in
, Coefficient Of Performance Aktual
COP
aktual
, Coefficient Of Performance Ideal
COP
ideal
, laju aliran massa refrigeran dan nilai efisiensi showcase. Hasil penelitian untuk kerja kompresor persatuan massa refrigeran W
in
dari tiap-tiap variasi kecepatan, pada variasi kecepatan angin 0 tanpa kipas dari t = 0 sd t = 240 menit disajikan pada Tabel 5.7 dan dalam bentuk Gambar
5.1. Dari data yang didapat diperoleh informasi a W
in
terkecil 53,3 kJkg, b PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
W
in
terbesar 58,5 kJkg, c W
in
rata-rata 55,08 kJkg. Variasi kecepatan angin 1 kecepatan kipas 3,8 ms dari t = 0 sd t = 180 menit disajikan pada Tabel
5.8 dan dalam bentuk Gambar 5.1. Dari data yang didapat diperoleh informasi a W
in
terkecil 48,0 kJkg, b W
in
terbesar 57,8 kJkg, c W
in
rata-rata 51,86 kJkg. Variasi kecepatan angin 2 kecepatan kipas 4,10 ms dari t = 0 sd t =
140 menit disajikan pada Tabel 5.9 dan dalam bentuk Gambar 5.1. Dari data yang didapat diperoleh informasi a W
in
terkecil 48,5 kJkg, b W
in
terbesar 53,4 kJkg, c W
in
rata-rata 49,82 kJkg. Dari Gambar 5.1 dapat dilihat perbandingan hasil akhir penelitian W
in
dari beberapa variasi yang dilakukan penelitian bahwa dengan adannya penambahan kipas pendingin pada
kondensor, nilai kerja kompresor semakin menurun untuk setiap jumlah kipas yang digunakan, hal ini menjelaskan bahwa semakin banyak penambahan
kipas kondensor meringankan kerja kompresor.
Gambar 5.1 Grafik Batang W
in
Perbandingan Variasi Dengan Penelitian Yang Dilakukan Dari Hasil Akhir-Nya Pada Waktu 240, 180 Dan 140 Menit. Suhu
Yang Dicapai 4,8 ºC Hasil penelitian untuk kalor yang dilepas kondensor per satuan massa
refrigeran Q
out
dari tiap-tiap variasi kecepatan, pada variasi kecepatan angin PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
0 tanpa kipas dari t = 0 sd t = 240 menit disajikan pada Tabel 5.10 dan dalam bentuk Gambar 5.2. Dari data yang didapat diperoleh informasi a Q
out
terkecil 190,0 kJkg, b Q
out
terbesar 240,2 kJkg, c Q
out
rata-rata 197,43 kJkg. Variasi kecepatan angin 1 kecepatan kipas 3,8 ms dari t = 0 sd t =
180 menit disajikan pada Tabel 5.11 dan dalam bentuk Gambar 5.2. Dari data yang didapat diperoleh informasi a Q
out
terkecil 215,8 kJkg, b Q
out
terbesar 239,8 kJkg, c Q
out
rata-rata 222,2 kJkg. Variasi kecepatan angin 2 kecepatan kipas 4,10 ms dari t = 0 sd t = 140 menit disajikan pada Tabel
5.12 dan dalam bentuk Gambar 5.2. Dari data yang didapat diperoleh informasi a Q
out
terkecil 219,8 kJkg, b Q
out
terbesar 242,4 kJkg, c Q
out
rata-rata 223,8 kJkg. Dari Gambar 5.2 dapat dilihat perbandingan hasil akhir penelitian
Q
out
dari beberapa variasi yang dilakukan penelitian bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor, kalor yang dilepas oleh
kondensor meningkat dibandingkan dengan penelitian tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor. Hal ini disebabkan adanya aliran udara yang lebih
cepat jika digunakan kipas pada kondensor, sehingga kalor dari kondensor akan lebih cepat terbuang keluar.
0,0 20,0
40,0 60,0
80,0 100,0
120,0 140,0
160,0 180,0
200,0 220,0
240,0 260,0
Qou t
k Jk
g
Tanpa Kipas
Kecepatan Kipas 1
Kecepatan Kipas 2
Gambar 5.2 Grafik Batang Q
out
Perbandingan Variasi Dengan Penelitian Yang Dilakukan Dari Hasil Akhir-Nya Pada Waktu 240, 180 Dan 140 Menit. Suhu
Yang Dicapai 4,8 ºC PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Hasil penelitian untuk kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran Q
in
dari tiap-tiap variasi kecepatan, pada variasi kecepatan angin 0 tanpa kipas dari t = 0 sd t = 240 menit disajikan pada Tabel 5.13 dan dalam
bentuk Gambar 5.3. Dari data yang didapat diperoleh informasi a Q
in t
terkecil 136,3 kJkg, b Q
in t
terbesar 181,7 kJkg, c Q
in
rata-rata 142,35 kJkg. Variasi kecepatan angin 1 kecepatan kipas 3,8 ms dari t = 0 sd t =
180 menit disajikan pada tabel 5.14 dan dalam bentuk Gambar 5.3. Dari data yang didapat diperoleh informasi a Q
in
terkecil 166,6 kJkg, b Q
in
terbesar 182,0 kJkg, c Q
in
rata-rata 170,36 kJkg. Variasi kecepatan angin 2 kecepatan kipas 4,10 ms dari t = 0 sd t = 140 menit disajikan pada tabel
5.15 dan dalam bentuk Gambar 5.3. Dari data yang didapat diperoleh informasi a Q
in
terkecil 169,9 kJkg, b Q
in
terbesar 190,6 kJkg, c Q
in
rata-rata 173,96 kJkg. Dari Gambar 5.3 dapat dilihat perbandingan hasil akhir
penelitian Q
in
dari beberapa variasi yang dilakukan penelitian bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor menyebabkan
penyerapan kalor pada ruangan pendinginan menjadi lebih tinggi dari pada tanpa menggunakan kipas. Hal ini di karenakan dengan penambahan kipas.
Kerja kompresor menjadi ringan, sehingga mempengaruhi penyerapan kalor pada ruangan menjadi lebih tinggi.
0,0 15,0
30,0 45,0
60,0 75,0
90,0 105,0
120,0 135,0
150,0 165,0
180,0 195,0
Q in
k J
k g
Tanpa Kipas Kecepatan Kipas 1
Kecepatan Kipas 2
Gambar 5.3 Grafik Batang Q
in
Perbandingan Variasi Dengan Penelitian Yang Dilakukan Dari Hasil Akhir-Nya Pada Waktu 240, 180 Dan 140 Menit. Suhu
Yang Dicapai 4,8 ºC Hasil penelitian untuk koefisien prestasi aktual COP
aktual
, pada variasi kecepatan angin 0 tanpa kipas dari t = 0 sd t = 240 menit disajikan pada tabel
5.19 dan dalam bentuk Gambar 5.5. Dari data yang didapat diperoleh informasi a COP
aktual
t terkecil 2,37, b COP
aktual
t terbesar 3,11, c COP
aktual
rata-rata 2,58 . Variasi kecepatan angin 1 kecepatan kipas 3,8 ms dari t = 0 sd t =
180 menit disajikan pada tabel 5.20 dan dalam bentuk Gambar 5.4. Dari data yang didapat diperoleh informasi a COP
aktual
terkecil 3,15, b COP
aktual
terbesar 3,57, c COP
aktual
rata-rata 3,29. Variasi kecepatan angin 2 kecepatan kipas 4,10 ms dari t = 0 sd t = 140 menit disajikan pada tabel
5.21 dan dalam bentuk Gambar 5.4. Dari data yang didapat diperoleh informasi a COP
aktual
terkecil 3,22, b COP
aktual
terbesar 3,68, c COP
aktual
rata-rata 3,49. Dari Gambar 5.4 dapat dilihat perbandingan hasil akhir penelitian
COP
aktual
dari beberapa variasi yang dilakukan penelitian bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor menyebabkan
meningkatnya nilai COP
aktual
dari mesin pendingin. Peningkatan nilai COP
aktual
dipengaruhi oleh tingkat kemampuan refrigeran untuk menyerap kalor dari PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
dalam ruangan pendinginan dan daya yang digunakan kompresor untuk melakukan proses pendinginan. Dengan adannya peningkatan jumlah kalor
yang dapat diserap oleh refrigeran dari dalam ruangan pendinginan, maka hal ini menyebabkan terjadinnya peningkatan nilai COP
aktual
akibat penambahan jumlah kipas pendingin pada kondensor. Meningkatnya nilai COP
aktual
juga dipengaruhi oleh penurunan nilai kerja kompresor akibat efek pendinginan
pada kondensor.
0,00 0,50
1,00 1,50
2,00 2,50
3,00 3,50
4,00 4,50
5,00
C O
P ak
tu al
Tanpa Kipas
Kecepatan Kipas 1
Kecepatan Kipas 2
Gambar 5.4 Grafik Batang Cop
aktual
Perbandingan Variasi Dengan Penelitian Yang Dilakukan Dari Hasil Akhir-Nya Pada Waktu 240, 180 Dan 140 Menit.
Suhu Yang Dicapai 4,8 ºC Hasil penelitian untuk koefisien prestasi ideal COP
ideal
, pada variasi kecepatan angin 0 tanpa kipas dari t = 0 sd t = 240 menit disajikan pada
Tabel 5.22 dan dalam bentuk Gambar 5.6. Dari data yang didapat diperoleh informasi a COP
ideal
t terkecil 3,85, b COP
ideal
t terbesar 3,85, c COP
ideal
rata-rata 3,85. Variasi kecepatan angin 1 kecepatan kipas 3,8 ms dari t = 0 sd t = 180 menit disajikan pada Tabel 5.23 dan dalam bentuk Gambar 5.6.
Dari data yang didapat diperoleh informasi a COP
ideal
terkecil 4,10, b COP
ideal
terbesar 4,10, c COP
ideal
rata-rata 4,10. Variasi kecepatan angin 2 kecepatan kipas 4,10 ms dari t = 0 sd t = 140 menit disajikan pada Tabel
5.24 dan dalam bentuk Gambar 5.5. Dari data yang didapat diperoleh informasi a COP
ideal
terkecil 4,14, b COP
ideal
terbesar 4,14, c COP
ideal
rata-rata 4,14. Dari Gambar 5.12 dapat dilihat perbandingan hasil akhir penelitian COP
ideal
dari beberapa variasi yang dilakukan penelitian bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor menyebabkan
nilai COP
ideal
mengalami perubahan meningkat. Hal ini dikarenakan terjadinya penurunan tekanan kerja kompresor sehingga mempengaruhi suhu kerja
evaporator dan kondensor. Nilai COP
ideal
dapat diperoleh dengan mengetahui suhu kerja kondensor T
c
dan evaporator T
e
.
0,00 0,50
1,00
1,50 2,00
2,50 3,00
3,50 4,00
4,50 5,00
COP id
eal
Tanpa Kipas Kecepatan Kipas 1
Kecepatan
Kipas 2
Gambar 5.5 Grafik Batang Cop
ideal
Perbandingan Variasi Dengan Penelitian Yang Dilakukan Dari Hasil Akhir-Nya Pada Waktu 240, 180 Dan 140 Menit.
Suhu Yang Dicapai 4,8 ºC PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Hasil penelitian untuk laju aliran massa refrigeran ɱ, pada variasi
kecepatan angin 0 tanpa kipas dari t = 0 sd t = 240 menit disajikan pada Tabel 5.16 dan dalam bentuk Gambar 5.4. Dari data yang didapat diperoleh
informasi a ɱ terkecil 0,0036, b ɱ terbesar 0,0041, c ɱ rata-rata 0,0039.
Variasi kecepatan angin 1 kecepatan kipas 3,8 ms dari t = 0 sd t = 180 menit disajikan pada Tabel 5.17 dan dalam bentuk Gambar 5.6. Dari data yang
didapat diperoleh informasi a ɱ terkecil 0,0037, b ɱ
terbesar 0,0044, c ɱ
rata-rata 0,0040. Variasi kecepatan angin 2 kecepatan kipas 4,10 ms dari t = 0 sd t = 140 menit disajikan pada Tabel 5.18 dan dalam bentuk Gambar 5.4.
Dari data yang didapat diperoleh informasi a ɱ terkecil 0,0040, b ɱ
terbesar 0,0045, c ɱ rata-rata 0,0042. Dari Gambar 5.6 dapat dilihat
perbandingan hasil akhir penelitian laju aliran massa refrigeran
dari beberapa variasi yang dilakukan penelitian bahwa disebabkan karena kerja kompresor
yang tidak stabil dan terjadinnya pembentukan es pada evaporator, sebab es pada evaporator mempengaruhi laju aliran menurun dan menghambat proses
penyerapan kalor dalam ruangan pendingin.
0,0000
0,0004
0,0008
0,0012
0,0016
0,0020
0,0024
0,0028
0,0032
0,0036
0,0040
0,0044
0,0048
ɱ
Tanpa Kipas Kecepatan Kipas 1
Kecepatan Kipas 2
Gambar 5.6 Grafik Batang Laju Aliran Massa Refrigeran Perbandingan Variasi Dengan Penelitian Yang Dilakukan Dari Hasil Akhir-Nya Pada Waktu
240, 180 Dan 140 Menit. Suhu Yang Dicapai 4,8 ºC PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Hasil penelitian untuk efisiensi showcase ɳ, pada variasi kecepatan angin
0 tanpa kipas dari t = 0 sd t = 240 menit disajikan pada Tabel 5. 25 dan dalam bentuk Gambar 5.7. Dari data yang didapat diperoleh informasi a
ɳ terkecil 61,4 , b
ɳ terbesar 80,6 , c ɳ rata-rata 67,4 . Variasi kecepatan angin 1 kecepatan kipas 3,8 ms dari t = 0 sd t = 180 menit
disajikan pada Tabel 5.26 dan dalam bentuk Gambar 5.7. Dari data yang didapat diperoleh informasi a
ɳ terkecil 76,7 , b ɳ terbesar 87,0 , c
ɳ rata-rata 80,21 . Variasi kecepatan angin 2 kecepatan kipas 4,10 ms dari
t = 0 sd t = 140 menit disajikan pada Tabel 5.27 dan dalam bentuk Gambar 5.7. Dari data yang didapat diperoleh informasi a
ɳ terkecil 77,7 , b ɳ terbesar 88,8 , c
ɳ rata-rata 84,34 . Dari Gambar 5.7 dapat dilihat perbandingan hasil akhir penelitian
efisiensi dari beberapa variasi yang dilakukan penelitian bahwa dengan adannya penambahan kipas pendingin
kondensor akan meningkatkan nilai efisiensi kalor dipengaruhi oleh perbedaan nilai COP
aktual
dan COP
ideal
yang dihasilkan showcase.
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
ɳ
Tanpa Kipas
Kecepatan Kecepatan
Gambar 5.7 Grafik Batang Efisiensi Perbandingan Variasi Dengan Penelitian Yang Dilakukan Dari Hasil Akhir-Nya Pada Waktu 240,180 Dan
140 Menit. Suhu Yang Dicapai 4,8 ºC PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Besar kerja kompresor per satuan massa refrigeran, kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran, kalor yang diserap evaporator per
satuan massa refrigeran, laju aliran massa refrigeran, COP
aktual
showcase ,
COP
ideal
showcase dan efisiensi showcase tidak konstan atau berubah dari
waktu ke waktu. Kemungkinan hal ini disebabkan karena suhu air yang didinginkan berubah-ubah setiap waktu. Demikian juga suhu udara luar yang
tidak konstan, kecepatan aliran udara di sekitar kondensor tidak konstan. Kompresor juga memiliki suhu yang tidak tetap. Kompresor cenderung panas,
hal ini berarti ada energi panas yang hilang dari kompresor ke udara sekitar kompresor. Proses kompresi yang terjadi pada kompresor tidak berlangsung
secara adiabatic. Idealnya proses kompresi yang berlangsung di dalam komresor secara isentropis adiabatic. Efisiensi mesin pendingin tidak dapat
mencapai 100 , hal ini kemungkinan disebabkan misalnya karena: a Proses- proses pada siklus kompresi uap tidak berlangsung secara ideal. b Terjadi
kebocoran-kebocoran kalor pada kompresor. c Pada pipa-pipa saluran mesin pendingin ke luar dari pipa kapiler terbentuk es yang berasal dari uap air yang
ada di udara, yang menganggu proses perpindahan kalor. d Arus dan tegangan listrik yang tidak stabil menyebabkan kerja kompresor tidak
maksimal. e Pintu showcase yang tidak menggunakan pintu dua kaca double glass
agar suhu lingkungan tidak masuk ke ruangan pendinginan karena bisa memperberat kerja kompresor menyebabkan gangguan pada pendinginan
lanjut. f bahan yang dipakai dalam pengujian rak almunium adalah bahan konduktor yang baik sehingga proses penurunan suhu ruang pendinginan
menjadi lebih sulit. Proses pemanasan lanjut yang terjadi pada siklus kompresi uap
disebabkan karena adanya proses perpindahan kalor yang terjadi pada saat saluran penghubung antara evaporator dan kompresor. Udara luar lebih tinggi
menyebabkan kalor berpindah dari udara luar ke refrigeran di dalam pipa. Kalor yang diterima refrigeran menyebabkan suhu refrigeran berada pada
kondisi uap panas lanjut. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Proses pendinginan lanjut yang terjadi pada siklus kompresi uap disebabkan karena adanya perpindahan kalor yang terjadi pada saluran
penghubung antara kondensor dan pipa kapiler. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
102
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori