Siklus kompresi uap Dasar teori .1 Prinsip kerja mesin pendingin

9 lanjut sebelum memasuki kompresor. Pemanasan lanjut tersebut dapat disebabkan oleh panjang pipa dari evaporator menuju kompresor, dimana penyerapan panas dapat terjadi pada jalur pipa antara evaporator dan kompresor tersebut.

2.1.3 Perhitungan pada siklus kompresi uap

Diagram tekanan entalpi siklus kompresi uap dapat digunakan untuk menganalisa unjuk kerja mesin pendingin kompresi uap yang meliputi kerja kompresor, energi yang dilepas kondensor, energi yang diserap evaporator, COP aktual , COP ideal , efisiensi dan laju aliran masa refrigeran. a. Kerja kompresor W in Kerja kompresor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi pada diagram P-h dari titik 1 ke titik 2, yang dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.1: 1 2 h h W in   2.1 Pada Persamaan 2.1 in W : kerja kompresor persatuan massa refrigeran kJkg; 1 h : nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor kJkg; 2 h : nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor kJkg. b. Energi kalor yang dilepas oleh kondensor Q out Energi kalor yang dilepaskan oleh kondensor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi dari titik 2 ke titik 3. Perubahan tersebut dapat dihitung dengan Persamaan 2.2: 3 2 h h Q out   2.2 Pada Persamaan 2.2 out Q : energi kalor yang dilepaskan kondensor persatuan massa refrigeran kJkg; PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10 2 h : nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor kJkg; 3 h : nilai entalpi refrigeran keluar kondensor atau masuk pipa kapiler kJkg. c. Energi kalor yang diserap oleh evaporator Q in Energi kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi dari titik 4 ke titik 1. Perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan 2.3 4 1 h h Q in   2.3 Pada Persamaan 2.3 in Q : energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran kJkg; 1 h : nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor kJkg; 4 h : nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator atau sama dengan nilai entalpi saat keluar dari pipa kapiler. Karena proses pada pipa kapiler berlangsung pada entalpi yang tetap maka nilai h4=h3 kJkg. d. Koefisien prestasi aktual Coefficient of Performance aktual aktual COP Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar adalah perbandingan antara kalor yang diserap evaporator, dengan kerja yang diberikan pada kompresor. Dapat dihitung dengan Persamaan 2.4 1 2 4 1 h h h h W Q COP in in aktual     2.4 Pada Persamaan 2.4 in Q : energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran kJkg; in W : kerja kompresor persatuan massa refrigeran kJkg; 1 h : nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor kJkg; 2 h : nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor kJkg; PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11 4 h : nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator atau sama dengan nilai entalpi saat keluar dari pipa kapiler. Karena proses pada pipa kapiler berlangsung pada entalpi yang tetap maka nilai h4=h3 kJkg. e. Koefisien prestasi ideal Coefficient Of Performance ideal COP ideal Koefisien prestasi ideal adalah nilai COP maksimal yang dapat dicapai oleh mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap. Koefisian prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung dengan Persamaan 2.5 evap cond evap ideal T T T COP   2.5 Pada Persamaan 2.5 cond T : suhu mutlak kondensor K; evap T : suhu mutlak evaporator K. f. Efisiensi mesin kompresi uap  Efisiensi adalah perbandingan antara aktual COP dengan ideal COP . Efisiensi mesin kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan 2.6 100   ideal aktual COP COP  2.6 Pada Persamaan 2.6 aktual COP : Koefisien prestasi aktual Coefficient of Performance aktual mesin siklus kompresi uap; ideal COP : Koefisien prestasi ideal Coefficient of Performance ideal mesin siklus kompresi uap. g. Laju aliran massa refrigeran m  Laju aliran massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan 2.7 12 in W V I m    2.7 Pada Persamaan 2.7 I : arus listrik A; V : voltage v; in W : kerja yang dilakukan kompresor kJkg. Dalam penggunaan diagram tekanan-entalpi nilai-nilai entalpi tergantung jenis bahan pendingin yaitu refrigeran yang dipakai. Pada penelitian ini menggunakan refrigeran jenis R 134a. Untuk diagram tekanan-entalpi R 134a disajikan pada Gambar 2.5. Gambar 2.5 Diagram tekanan-entalpi untuk R134a sumber: http:www.pfri.uniri.hr~pkraljR134a_pressure_enthalpy_si.pdf 13

2.1.4 Komponen komponen siklus kompresi uap

Komponen utama dari mesin dengan siklus kompresi uap terdiri dari kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler. Dan komponen tambahan terdiri dari filter, thermostat, refrigeran, dan kipas.

2.1.4.1 Kompresor

Kompresor adalah unit mesin pendingin yang berfungsi untuk mensirkulasi refrigeran yang mengalir dalam unit mesin pendingin dan menaikkan tekanan refrigeran. Klasifikasi kompresor berdasarkan letak motor penggeraknya dibagi menjadi 3 yaitu : a. Kompresor open unit Open Type Compresor Jenis kompresor ini posisi kompresor terpisah dari tenaga penggeraknya. Tenaga penggerak kompresor umumnya motor listrik. Salah satu ujung poros engkol dari kompresor menonjol keluar, sebuah puli dari luar dipasang pada ujung poros tersebut. Melalui tali puli dihubungkan dengan tenaga penggeraknya. Karena ujung poros engkol keluar dari rumah kompresor, maka harus diberi sil atau perapat agar refigeran tidak bocor keluar. Gambar 2.6 Kompresor Open Unit sumber: http:linasundaritermodinamika.blogspot.co.id201504kompresor-terbuka-open- type-compressor.html b. Kompresor semi hermatik Pada konstruksi kompresor semi hermetic, kompresor dan motor listrik berdiri sendiri-sendir dalam keadaan terpisah. Poros kompresor dirancang langsung berhubungan dengan poros motor listrik.