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.