65
5.2. Perhitungan
a. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran R134a W
in
Perhitungan kerja kompresor dilakukan dengan menggunakan Persamaan 2.3 yaitu W
in
= h
2
-h
1
, kJkg. Contoh perhitungan dilakukan dengan menggunakan data pada menit ke 270. Diperoleh hasil W
in
= 454,5 – 414,5 = 40
kJkg. Hasil untuk semua perhitungan disajikan pada Tabel 5.4. Perhitungan dilakukan dengan cara yang sama.
Tabel 5.4. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran R134a W
in
No. Waktu
t menit
h
1
h
2
W
in
kJkg kJkg
1 15
418,1 459
40,9 2
30 419
461,8 42,8
3 45
412,7 454,5
41,8 4
60 414,5
457,7 43,2
5 75
413,6 456,3
42,7 6
90 416,2
455,4 39,2
7 105
415,4 456,3
40,9 8
120 415,2
454,5 39,3
9 135
414,5 455,4
40,9 10
150 414,5
454,5 40
11 165
415,4 455,7
40,3 12
180 413,4
453,1 39,7
13 195
412,7 454,3
41,6 14
210 413,6
454,1 40,5
15 225
411,7 454,3
42,6 16
240 413,4
454,5 41,1
17 255
411,7 452,3
40,6
66
Tabel 5.4. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran R134a W
in
. Lanjutan
No. Waktu
t menit
h
1
h
2
W
in
kJkg kJkg
18 270
414,5 454,5
40 19
285 413,6
456,1 42,5
20 300
415,4 452,7
37,3
Hasil penelitian kerja kompresor persatuan massa refrigeran R134a bila disajikan dalam bentuk grafik seperti terlihat pada Gambar 5.1.
Gambar 5.1 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran dari waktu ke waktu
b. Energi kalor persatuan massa refrigeran R134a yang dilepaskan oleh
kondensor Q
out
. Perhitungan energi kalor yang dilepaskan oleh kondensor dilakukan dengan
menggunakan Persamaan 2.4, yaitu
:
= -
,kJkg. Contoh perhitungan dilakukan dengan menggunakan data pada menit 270. Diperoleh hasil
= 454,5
– 252,7 = 201,8 kJkg. Hasil perhitungan untuk keseluruhan data disajikan pada Tabel 5.5.
10 20
30 40
50
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
W
in
, k
J k
g
67
Tabel 5.5 Energi kalor persatuan massa refrigerant R134a yang dilepaskan oleh
kondensor Q
out
. No.
Waktu t
menit h
2
h
3
Q
out
kJkg kJkg
1 15
459 255,4
203,6 2
30 461,8
259 202,8
3 45
454,5 258,1
196,4 4
60 457,7
258,1 199,6
5 75
456,3 252,7
203,6 6
90 455,4
254,8 200,6
7 105
456,3 257,2
199,1 8
120 454,5
254,5 200
9 135
455,4 253,6
201,8 10
150 454,5
255,7 198,8
11 165
455,7 253,6
202,1 12
180 453,1
255,8 197,3
13 195
454,3 253,4
200,9 14
210 454,1
252,7 201,4
15 225
454,3 250,8
203,5 16
240 454,5
255,4 199,1
17 255
452,3 256,5
195,8 18
270 454,5
252,7 201,8
19 285
456,1 254,3
201,8 20
300 452,7
254,5 198,2
68
Hasil penelitian energi kalor persatuan massa refrigeran R134a yang dilepaskan kondensor bila disajikan dalam bentuk grafik, seperti terlihat pada Gambar 5.2
Gambar 5.2 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepaskan kondensor
dari waktu ke waktu. c.
Energi kalor persatuan massa refrigeran R134a yang diserap oleh evaporator Q
in
. Perhitungan energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap
evaporator dengan menggunakan Persamaan 2.5, yaitu: =
- , kJkg.
Contoh perhitungan dilakukan dengan menggunakan data pada menit 270.Dihasilkan
= 414,5 – 252,7 = 161,8 kJkg. Hasil perhitungan untuk semua
data disajikan pada Tabel 5.6.
Tabel 5.6 Energi kalor persatuan massa refrigeran R134a yang diserap oleh
evaporator Q
in
. No.
Waktu t
menit h
1
h
2
Q
in
kJkg kJkg
1 15
418,1 255,4
162,7 2
30 419
259 160
50 100
150 200
250
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
Q
o u
t
, k
Jk g
Waktu t menit
69
Tabel 5.6 Energi kalor persatuan massa refrigeran R134a yang diserap oleh
evaporator Q
in
. Lanjutan No.
Waktu t
menit h
1
h
2
Q
in
kJkg kJkg
3 45
412,7 258,1
154,6 4
60 414,5
258,1 156,4
5 75
413,6 252,7
160,9 6
90 416,2
254,8 161,4
7 105
415,4 257,2
158,2 8
120 415,2
254,5 160,7
9 135
414,5 253,6
160,9 10
150 414,5
255,7 158,7
11 165
415,4 253,6
161,8 12
180 413,4
255,8 157,6
13 195
412,7 253,4
159,3 14
210 413,6
252,7 160,9
15 225
411,7 250,8
160,9 16
240 413,4
255,4 158
17 255
411,7 256,5
155,2 18
270 414,5
252,7 161,8
19 285
413,6 254,3
159,3 20
300 415,4
254,5 160,9
70
Hasil penelitian energi kalor persatuan massa refrigeran R134a yang di serap oleh evaporator bila disajikan dalam bentuk grafik, seperti terlihat pada Gambar 5.3.
Gambar 5.3 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator dari
waktu ke waktu. d.
Nilai Coefficient of Perfomance actual COP
actual
Perhitungan Coefficient of Perfomance actual dilakukan dengan menggunakan Persamaan 2.6, yaitu:
= =
x .
Contoh perhitungan dilakukan dengan menggunakan data pada menit 270. Diperoleh
hasil
= =
x = 4,0.
Hasil perhitungan untuk keseluruhan data disajikan pada Tabel 5.7.
Tabel 5.7
Hasil perhitungan Coefficient of Performance actual COP
aktual
No. Waktu
t menit Q
in
W
in
COP
aktual
kJkg 1
15 162,7
40,9 4,0
2 30
160 42,8
3,7
20 40
60 80
100 120
140 160
180 200
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
Q
in
, k
J k
g
Waktu t menit
71
Tabel 5.7
Hasil perhitungan Coefficient of Performance actualCOP
aktual
Lanjutan No.
Waktu t
menit Q
in
W
in
COP
actual
kJkg 3
45 154,6
41,8 3,7
4 60
156,4 43,2
3,6 5
75 160,9
42,7 3,8
6 90
161,4 39,2
4,1 7
105 158,2
40,9 3,9
8 120
160,7 39,3
4,1 9
135 160,9
40,9 3,9
10 150
158,7 40
4,0 11
165 161,8
40,3 4,0
12 180
157,6 39,7
4,0 13
195 159,3
41,6 3,8
14 210
160,9 40,5
4,0 15
225 160,9
42,6 3,8
16 240
158 41,1
3,8 17
255 155,2
40,6 3,8
18 270
161,8 40
4,0 19
285 159,3
42,5 3,7
20 300
160,9 37,3
4,3 Hasil penelitian Coefficient of PerformanceActual bila disajikan dalam bentuk
grafik, seperti terlihat pada Gambar 5.4
72
Gambar 5.4.COP
aktual
mesin kulkas dua pintu dari waktu ke waktu.
e. Nilai Coefficient of Performance idealCOP
ideal
PerhitunganCoefficient of
Performance ideal
dilakukan dengan
menggunakan Persamaan 2.7, yaitu:
:
= 273,15 + T
e
T
c
– T
e
Contoh perhitungan dilakukan dengan menggunakan data pada menit 270. Diperoleh hasill
= 275,15 + -11,8 40,8--11,8 = 5,00. Hasil perhitungan secara keseluruhan data disajikan pada Tabel 5.8.
Tabel 5.8 Hasil perhitungan Coefficient of Performanceideal COP
ideal
No. Waktu
t menit
T
e
T
c
COP
ideal o
C 1
15 -12,0
41,7 4,9
2 30
-11,8 42,0
4,9 3
45 -11,8
41,7 4,9
4 60
-11,8 41,7
4,9 5
75 -11,8
41,0 4,9
6 90
-11,8 41,5
4,9 7
105 -11,8
41,5 4,9
8 120
-10,0 41,5
5,1
1 2
3 4
5
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
CO P
akt ual
Waktu t menit
73
Tabel 5.8 Hasil perhitungan Coefficient of Performance
ideal
COP
ideal
. Lanjutan No.
Waktu t
menit T
e
T
c
COP
ideal o
C 9
135 -10,0
40,5 5,2
10 150
-11,8 40,5
5,0 11
165 -10,0
40,8 5,2
12 180
-10,0 41,5
5,1 13
195 -9,8
41,3 5,2
14 210
-10,0 41,0
5,2 15
225 -10,0
40,5 5,2
16 240
-10,0 41,5
5,1 17
255 -10,0
41,5 5,1
18 270
-11,8 40,8
5,0 19
285 -11,8
40,5 5,0
20 300
-10,0 40,5
5,2 Hasil penelitian Coefficient of Performance idealbila disajikan dalam grafik,
seperti terlihat pada Gambar 5.5.
Gambar 5.5 COP
ideal
dari waktu ke waktu
1 2
3 4
5 6
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
COP
id ea
l
Waktu t menit
74
f. Nilai Efisiensi
Perhitungan Efisiensi kulkas dua pintu dengan menggunakan Persamaan 2.8, yaitu: Efisiensi =
x100. Contoh perhitungan dilakukan dengan menggunakan data pada menit 270. Diperoleh hasil Efisiensi
=
x 100 = 81,3. Hasil perhitungan untuk keseluruhan data disajikan pada Tabel 5.9
Tabel 5.9 Hasil perhitungan efisiensi kulkas dua pintu.
No. Waktu
t menit
COP
aktual
COP
ideal
Efisiensi
1 15
4,0 4,9
81,8 2
30 3,7
4,9 77,0
3 45
3,7 4,9
75,7 4
60 3,6
4,9 74,1
5 75
3,8 4,9
76,1 6
90 4,1
4,9 84,0
7 105
3,9 4,9
78,9 8
120 4,1
5,1 80,0
9 135
3,9 5,2
75,5 10
150 4,0
5,0 79,4
11 165
4,0 5,2
77,4 12
180 4,0
5,1 77,7
13 195
3,8 5,2
74,3 14
210 4,0
5,2 77,0
15 225
3,8 5,2
72,1 16
240 3,8
5,1 75,2
17 255
3,8 5,1
74,8 18
270 4,0
5,0 81,3
19 285
3,7 5,0
75,0 20
300 4,3
5,2 82,8
75
Hasil penelitian Efisiensi bila disajikan dalam bentuk grafik, seperti terlihat pada Gambar 5.6
Gambar 5.6 Efisiensi dari waktu ke waktu
g. Nilai Laju Aliran Massa Refrigeran
Perhitungan laju aliran massa refrigeran dilakukan dengan menggunakan Persamaan 2.9, yaitu: m =
. Contoh perhitungan dilakukan dengan menggunakan data pada menit 270. Diperoleh hasil m =
.Hasil perhitungan untuk keseluruhan data disajikan pada Tabel 5.10.
Tabel 5.10 Laju aliran massa refrigeran.
No. Waktu
t menit
Voltage Arus
W
in
M V
I kJkg
kgs 1
15 220
0,62 40,9
0,00333 2
30 220
0,62 42,8
0,00318 3
45 220
0,62 41,8
0,00326 4
60 220
0,62 43,2
0,00315 5
75 220
0,62 42,7
0,00319 6
90 220
0,62 39,2
0,00347 7
105 220
0,62 40,9
0,00333
20 40
60 80
100
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
E fis
iens i
Waktu t menit
76
Tabel 5.10 Laju aliran massa refrigeran. Lanjutan
No. Waktu
t menit
Voltage Arus
W
in
M V
I kJkg
kgs 8
120 220
0,62 39,3
0,00347 9
135 220
0,62 40,9
0,00333 10
150 220
0,62 40
0,00341 11
165 220
0,62 40,3
0,00338 12
180 220
0,62 39,7
0,00343 13
195 220
0,62 41,6
0,00327 14
210 220
0,62 40,5
0,00336 15
225 220
0,62 42,6
0,00320 16
240 220
0,62 41,1
0,00331 17
255 220
0,62 40,6
0,00335 18
270 220
0,62 40
0,00341 19
285 220
0,62 42,5
0,00320 20
300 220
0,62 37,3
0,00365
Hasil penelitian laju aliran massa refrigeran disajikan dalam bentuk grafik, pada Gambar 5.7
Gambar 5.7.Laju aliran massa refrigeran dari waktu ke waktu
0.0005 0.001
0.0015 0.002
0.0025 0.003
0.0035 0.004
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
L aj
u Aliran Massa
k gd
etik
Waktu t menit
77
5.3 Pembahasan
Kategori