BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1. Desain Instalasi Pendingin Siklus Absorpsi
Gambar 4.1 Desain Instalasi Pendingin Siklus Absorpsi
Instalasi pendingin siklus absorpsi terdiri dari beberapa komponen utama yaitu generator, evaporator, kondensor dan absorber.
4.1.1 Desain Evaporator
Perancangan ini dimulai dengan menentukan kapasitas pendinginan evaporator. Kapasitas pendinginan ditentukan sebesar 50 W. Fluida yang akan
didinginkan adalah udara pada temperatur 32 °C yang berada di dalam kotak pendingin 50 cm x 50 cm. Sementara refrigran yang digunakan adalah ammonia.
Pada perancangan temperatur udara yang hendak didinginkan diharapkan bisa mencapai 0°C. Jenis evaporator yang digunakan adalah jenis evaporator bare tube
stainless steel.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2 Desain evaporator bare tube
1
Gambar 4.3 Diagram P-h
P Bar
h kJkg
2 2
’
3
4
Enthalpy
T e
k a
n a
n
Universitas Sumatera Utara
Qe = 50 W Temperatur kerja evaporasi = 0 °C
Temperatur kerja kondensasi = 35 °C ṁ =
Qe
h1 −h4
ṁ =
0,05 kW 1461,81
kJ kg
− 366.58kJkg
= 0.00004564 kgs
4.1.2 Dimensi Utama Evaporator
Gambar 4.4 Jarak antara pipa
Diamter luar pipa d
o
= 0,0095 m Diamter dalam pipa
d
i
= 0,0087 m Jarak antara pipa
S
n
= 0,05 m Tebal pipa, t
= do – di = 0,0095 m – 0,0087 = 0,0008 Jumlah pipa, n
= 5
Universitas Sumatera Utara
4.1.3 Sifat-sifat Fluida dan Luas Penampang
a. Aliran refrigran NH ₃
Temperatur masuk evaporator, T in = 0 °C
Temperatur keluar evaporator, T out = 25 °C
Temperatur rata-rata = 12,5 °C
Sifat fisik refrigran dicari berdasarkan temperature rata-rata : µ
= 0,00015375 Ns m
2
k = 0,494675 Wmk
Luas penampang aliran refrigran � =
1 4
��
2
=
1 4
x 3,14 x 0,0087 m
2
= 0,000059416 m
2
b. Aliran Udara Temperatur masuk udara, T in
= 32 °C Laju aliran udara, V
= 3 ms Luas aliran udara, A
= 0,0314 m
2
Massa jenis udara, ρ = 1,1614 kgs
Sehingga, laju aliran massa udara adalah ṁ = ρVA
Universitas Sumatera Utara
= 1,1614 kgs x 3 ms x 0,0314 m
2
= 0,10940388 kgs Untuk menghitung temperatur keluar udara dalam hal ini menggunakan metode
trial and error dikarenakan panas jenis Cp belum diketahui. Q
= ṁCp∆T
50 W = 0,10940388 kgs x Cp x 32 ° C – T out Diasumsikan T out = 27 °C = 293 K, maka Cp = 1007 kJkgK
50 W = 0,10940388 kgs x 1007 kJkgK x 32 °C – T out T out = 31.54615 °C
Diasumsikan T out = 31,54615 °C, maka Cp = 1007,186 kJkgK 50 W = 0,10940388 kgs x 1007,186 kJkgK x 32 °C – T out
T out = 31,54615 °C
Maka temperatur keluar udara adalah 31,54615 °C
Sehingga temperatur rata-rata udara adalah
32 °C+31,54615 °C 2
= 31,77 °C Maka sifat-sifat fluida pada temperature 31,77 °C diperoleh :
Pr = 0,706322 µ = 0,00001868 Ns
m
2
k = 0,02665321 WmK Temperatur permukaan pipa adalah 14,5 °C
Pr
s
= 0.71025
Universitas Sumatera Utara
4.1.4 Koefisien Perpindahan Panas Konveksi
Kategori