2.3.2 Model kondensor
Model kondensor terdiri dari banyak persamaan. Sejauh ini cukup rumit, persamaan itu tidak semua akan disajikan di sini dan hanya persamaan utama
yang akan dijelaskan. Perpindahan panas pada kondensor dimodelkan menggunakan metode NTU-e. Daerah Perpindahan panas pada kondensor dibagi
menjadi tiga zona, yaitu desuperheating, dua fase dan zona subcooled. Setelah melalui pemanas air,kondisi refrigeran masuk kondenser superheated, dua fase
atau subcooled. Strategi Pemodelan kondensor adalah sebagai berikut. a.
Zona Desuperheating Jika kondisi refrigeran pada sisi masuk kondensor adalah superheated,
bagian dari daerah kondensor berada dalam zona desuperheating. Metode Newton-Raphson digunakan untuk memecahkan persamaan. 10 untuk jumlah
unit transfer N
dsh
, dan desuperheating f
dsh
dihitung dari Persamaan. 16. Keseluruhan koefisien perpindahan panas di zona desuperheating U
dsh
dihitung dengan Persamaan. 17
, sedangkan efisiensi sirip θ dievaluasi dari persamaan yang digunakan oleh Charters dan Theerakulpisut 1989. koefisien perpindahan
Panas refrigeran h
rs
dihitung dari terkenal Dittus-Boelter persamaan, dan sisi udara koefisien perpindahan panas telah persamaan dihitung dari persamaan
Webb 1990,
[ ]
− −
− =
− −
1 exp
exp 1
78 .
22 .
8 min
8 dsh
dsh aci
c rdsh
CN C
t t
C t
t C
N
15
c dsh
dsh dsh
A U
C N
f
min
=
16
Universitas Sumatera Utara
as fin
to as
rs ti
C dsh
h A
A h
h A
A u
1 1
1 +
+
−
+ =
φ φ
17
Laju perpindahan panas pada bagian desuperheating q
dsh
dan suhu udara keluar di zona desuperheating, yang sama dengan suhu udara inlet pada dua fasa t
atpi
dihitung dari Pers. 18 dan 19, yaitu :
8 c
r dsh
t t
C q
− =
18
a dsh
aci atpi
C q
t t
+ =
19
b. Zona Dua fase
Metode perhitungannya sama dengan yang ada di zona The desuperheating, tetapi koefisien perpindahan panas pada refrigerant di wilayah
dua fasa dievaluasi dari persamaan yang diusulkan oleh Traviss dkk.1973. Prosedur untuk menghitung fraksi dua tahap adalah sebagai berikut:
tp
N tp
e
−
− =1
ε
20
atpi c
atpi atpo
atpi c
atpi atpo
a tp
t t
t t
t t
C t
t C
− −
= −
− =
min
ε 21
c tp
tp
A A
f =
22
a c
tp tp
tp tp
tp
C A
f U
C A
U N
= =
min
23
Dengan menggabungkan persamaan. 20, 21 dan 23,
Universitas Sumatera Utara
− −
=
atpo c
atpi c
c tp
a tp
t t
t t
A u
c f
ln
24 Perhitungan f
tp
oleh Pers. 24 membutuhkan t
atpo
, yang dapat dihitung dari pers.
a fg
r atpi
atpo
C h
t t
m
.
+ =
25 Perhatikan bahwa persamaan 25 ini hanya berlaku jika refrigeran masuk ke
dalam tahap dua fase sebagai uap jenuh dan keluar sebagai cair jenuh. Laju perpindahan panas untuk bagian dua fasa dapat dihitung dengan pers.
fg r
tp
h m
q
.
=
26 Zona subcooled mungkin tetap berada di kondensor, dan fraksi subcooled f
sc
dapat dihitung dari
1 ,
1 ≤
+ +
− =
dsh tp
dsh tp
sc
f f
f f
f
27 Atau
1 +
=
dsh tp
sc
f f
f 28
Jika zona subcooled tidak ada,maka i.e F
sc
= 0, fraksi dua fase harus ditentukan dari
dsh sc
f f
− =1
29 dan laju perpindahan panas dari pers ,
atpi c
tp tp
t t
c q
− =
min
ε
30 Suhu udara keluar pada dua fasa t
atpo
, ,dihitung dari pers.
a tp
atpi atpo
c q
t t
+ =
31
Universitas Sumatera Utara
c. Subcooled zona
Jika fraksi subcooled lebih besar dari nol, perpindahan panas untuk wilayah subcooled dalam kondensor dievaluasi dari persamaan berikut. Prosedur
perhitungan hampir mirip dengan bagian desuperheating.
min
c A
f U
N
c sc
sc sc
= 32
[ ]
− −
− =
1 exp
exp 1
78 .
22 .
scv sc
sc
CN C
N ε
33
rsc atpo
c sc
c
c t
t c
t t
− −
=
min 9
ε 34
Catatan Bahwa keseluruhan koefisien perpindahan panas dalam zona subcooled U
sc
sama dengan Persamaan. 18 Digunakan untuk mengevaluasi U
dsh
. Laju perpindahan panas untuk zona subcooled dapat dihitung dari pers.
9
t t
c q
c rsc
sc
− =
35
dan suhu udara keluar kondensor,
a sc
atpo aco
c q
t t
+ =
36 Total laju perpindahan panas pada kondensor diperoleh dari jumlah laju
perpindahan panas dari tiga zona.
sc tp
dsh c
q q
q q
+ +
= 37
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat Penelitian dan Waktu Penelitian 3.1.1 Tempat penelitian
Tempat penelitian dilakukan di beberapa tempat, yaitu Hotel Sapadia Siantar, Hotel Danau Toba Internasional, RS Columbia Asia dan Laboratorium
Pendingin Departemen Teknik Mesin, FT-USU.
3.1.2 Waktu Penelitian
Waktu Penelitian dimulai tanggal 01 Juli – 08 Oktober 2011
3.2 Alat dan Bahan yang Digunakan
Penelitian ini akan menggunakan bahan-bahan untuk pengukuran dan beberapa alat seperti alat produksi dan alat ukur.
3.2.1 Alat
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1.
Alat ukur temperatur udara, kecepatan angin, intensitas cahaya dan kelembaban Station data logger HOBO Micro Station
Gambar 3.1 Hobo Micro Station Data Logger
Universitas Sumatera Utara
Kategori