2.2.4. Perhitungan Karakteristik Showcase
Dengan melihat siklus kompresi uap pada diagram P-h yang tersaji pada Gambar 2.9, maka dapat dihitung besarnya : a kerja kompresor per satuan massa
b kalor yang dilepas kondensor per satuan massa c kalor yang diserap evaporator per satuan massa d COP mesin showcase, dan e efisiensi mesin
showcase. a.
Kerja kompresor per satuan massa. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang diperlukan agar mesin
showcase dapat bekerja dapat dihitung dengan Persamaan 2.1 : W
in
= h
2
-h
1
...2.1
pada Persamaan 2.1 : W
in
: kerja yang dilakukan kompresor, kJkg h
2
: nilai enthalpi refrigeran keluar dari kompresor, kJkg h
1
: nilai enthalpi refrigeran masuk ke kompresor, kJkg
b. Kalor yang dilepas oleh kondensor persatuan massa.
Besar kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan 2.2:
Q
out
= h
2
-h
3
...2.2
pada Persamaan 2.2 : Q
out
: energi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran, kJkg h
2
: nilai enthalpi refrigeran masuk ke kondensor, kJkg
h
3
: nilai enthalpi refrigeran keluar dari kondensor, kJkg
c. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa.
Besar kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan 2.3 :
Q
in
= h
1
-h
4
= h
1
-h
3
...2.3
pada Persamaan 2.3 : Q
in
: energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran, kJkg h
1
: nilai enthalpi refrigeran keluar evaporator kJkg h
4
: nilai enthalpi refrigeran masuk evaporator kJkg
d. COP aktual mesin pendingin.
COP aktual Coefficient Of Performance mesin pendingin adalah perbandingan antara kalor yang diserap evaporator dengan energi listrik yang
diperlukan untuk menggerakkan kompresor. Nilai COP mesin pendingin dapat dihitung dengan Persamaan 2.4:
COP
aktual
= =
...2.4 pada Persamaan 2.4 :
Qin : Kalor yang diserap evaporator persatuan massa.
Win : kerja yang dilakukan kompresor
e. COP ideal mesin pendingin
COP ideal merupakan COP maksimal yang dapat dicapai mesin pendingin, dapat dihitung dengan Persamaan
2.5 :
COP
ideal =
T
e
T
c
– T
e
...2.5 pada Persamaan 2.5 :
COP
ideal
: koefisien prestasi maksimum showcase T
e
: suhu evaporator, K T
c
: suhu kondensor, K
f. Efisiensi mesin pendingin
Efisiensi mesin pendingin dapat dihitung dengan Persamaan 2.6 :
η =
...2.6 pada Persamaan 2.6 :
η : efisiensi mesin pendingin
COP
aktual
: koefisien prestasi showcase COP
ideal
: koefisien prestasi maksimum showcase
2.3 Tinjauan Pustaka
Dendi Dwinanda 2003 melakukan penelitian tentang analisis pengaruh bentuk lekukan pipa kapiler pada refrigerator. Diperoleh kesimpulan bahwa
bentuk lekukan pada pipa kapiler mempengaruhi besar kecilnya suhu di dalam evaporator, dan juga terbukti bahwa yang menghasilkan suhu dingin terendah dan
COP terbesar adalah yang diberi lekukan spiral.
Ekadewi Anggraini Handoyo dan Agus Lukito 2002 melakukan penelitian tentang pengaruh pipa kapiler yang dililitkan pada suction line terhadap
kinerja mesin pendingin. Diperoleh kesimpulan bahwa COP mesin pendingin menurun saat temperatur ruangan beban makin rendah, COP mesin pendingin
meningkat jika pipa kapiler dililitkan pada suction line, dan waktu pendinginan tidak berubah jika pipa kapiler dililitkan pada line suction.
Komang Metty Trisna Negara, Hendra Wijaksana, Nengah Suarnadwipa, dan Made Sucipta 2010 melakukan analisa tentang performansi sistem
pendingin ruangan dan efisiensi energi listrik pada sistem water chiller dengan penerapan metode Cooled Energy Storage CES yang ditempatkan pada sebuah
box. Cooled Energy Storage yaitu merupakan modifikasi sebagai pengganti dari fungsi evaporator pada sistem AC. Modifikasi ini dilakukan dengan tujuan untuk
menghemat penggunaan energi listrik sebagai akibat penggunaan AC yang semakin meningkat. Pada modifikasi ini, fungsi AC digabungkan dengan AHU
dengan memanfaatkan fungsi evaporator sebagai sumber pendinginannya, dimana evaporator dimasukkan kedalam box yang telah diisi air dengan volume 0,072 m³.
Dengan menggunakan pompa, air dingin tersebut dialirkan ke AHU, selanjutnya dimanfaatkan sebagai pendingin ruangan. Pengujian dilakukan dengan
membandingkan dua cara pengoperasian. Pertama, sistem AC dan AHU dioperasikan secara bersamaan, sedangkan cara kedua sistem AC dioperasikan
untuk mendinginkan air di box CES sampai mencapai suhu yang hampir sama seperti pada saat cara pertama. Selanjutnya, sistem AC dimatikan dan AHU
dioperasikan untuk mendinginkan ruangan. Hasil yang diperoleh pada cara
pertama yaitu temperatur air di box CES mencapai sekitar 0,9ºC dalam waktu pengujian selama 1 jam dengan interval pencatatan data setiap 10 menit,
sedangkan temperatur ruangan mencapai 12,9ºC dan penggunaan daya listriknya mencapai 0,8650 kWh. Pada cara kedua, temperatur air di box CES mencapai
sekitar 0,5ºC pada selang waktu pengujian selama 30 menit. Setelah AC dimatikan dan AHU dioperasikan, ruangan hanya mampu didinginkan mencapai
temperatur 17,8ºC dalam waktu 30 menit. Tetapi, temperatur air di box CES mencapai 16,5ºC pada 10 menit pertama dan terjadi peningkatan yang sangat kecil
pada menit-menit berikutnya. Penggunaan daya listrik dengan cara yang kedua ini menunjukkan terjadinya penghematan sebesar 0,4201 kWh dibandingkan dengan
cara pertama.
BAB III PEMBUATAN ALAT
3.1 Persiapan Alat 3.1.1 Komponen Utama Pembuatan Showcase
a. Kompresor :
Kompresor merupakan komponen utama pada mesin pendingin yang berfungsi untuk menaikkan tekanan, dan sebagai akibat dari kenaikan tekanan
tersebut, suhu refrigeran pada mesin pendingin juga ikut naik. Gambar 3.1 memperlihatkan kompresor yang digunakan dalam pembuatan showcase :
Gambar 3.1 Kompresor jenis Hermatik Jenis kompresor
: Hermetic Refrigeration Seri kompressor
: Model Samsung SD152Q-L1U2 Voltase
: 220 V Daya kompresor
: 0,5 HP
Kategori