Perpindahan Kalor di Kondensor

B. Perpindahan Kalor di Kondensor

Selain suhu evaporasi, suhu yang juga harus diperhatikan adalah suhu kondensasi dari proses yang berlangsung. Besarnya laju aliran medium pendingin pada R-22 tidak mempengaruhi besarnya suhu kondensasi yang dapat dicapai namun pada R-12 dengan semakin besar laju aliran maka suhu kondensasi menurun secara nyata. Suhu kondensasi yang rendah dapat dihubungkan dengan suhu evaporasi yang rendah pula, pada R-12 900 ljam dan R-22 800 ljam. Pada R-12 800 ljam, tingginya suhu kondensasi tidak mempengaruhi suhu evaporasi yang dihasilkan. Hal ini mungkin terjadi karena pindah panas yang terjadi antara air dan refrigeran di kondensor saat R-12 800 jam berlangsung seimbang Tabel 6. Dalam proses pendinginan, suhu kondensasi yang rendah diinginkan karena akan mengurangi kerja kompresi sehingga akan meningkatkan COP. Sedangkan penurunan suhu evaporasi akan mengurangi efek pendinginan yang mengakibatkan turunnya COP. Diperlukan suatu kondisi dimana penurunan suhu evaporasi sebanding dengan turunnya suhu kondensasi sehingga didapatkan nilai COP optimum. Profil suhu kondensasi setiap laju aliran medium pendingin dan refrigeran ditunjukkan oleh Gambar 11. Gambar 11. Profil suhu kondensasi setiap laju aliran air pendingin dan refrigeran Kondensor yang digunakan adalah kondensor berpendingin air dengan tipe shell and coil. Besarnya pindah panas yang terjadi pada kondensor dapat ditinjau dari perbedaan temperatur logaritmik dan koefisien pindah panas keseluruhan. Perbedaan temperatur logaritmik pada setiap aliran ditampilkan pada Gambar 12. Pada R-12 900 ljam beda temperatur yang rendah diikuti dengan rendahnya suhu Profil Suhu Kondensasi 28 29 30 31 32 33 34 35 36 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 Menit C R-12; 700 ljam R-12; 800 ljam R-12; 900 ljam R-22; 700 ljam R-22; 800 ljam R-22; 900 ljam kondensasi. Beda temperatur logaritmik menunjukkan perbedaan suhu antara refrigeran dan air sepanjang kondensor yang digunakan. Dengan semakin besarnya nilai beda ini, panas yang dipindahkan semakin besar pula. Nilai yang ditunjukkan oleh R-22 dengan aliran 700 ljam dan 900 ljam bukan merupakan nilai pengukuran karen pengukuran suhu air masuk hanya dilakukan pada saat awal proses. Gambar 12. Beda temperatur logaritmik Nilai koefisien pindah panas total U dihitung dengan rumus. Dengan rumus ini, hal yang selalu berubah adalah koefisien pindah panas dari refrigeran. Nilai koefisien pindah panas pada R-22 meningkat seiring dengan meningkatnya laju aliran pendingin, namun hal ini tidak berlaku untuk R-12. Untuk R-12 700 ljam nilai U yang besar tidak diikuti dengan panas buang kondensor yang besar. Panas buang kondensor pada aliran ini mungkin dapat diperbesar dengan menambahkan permukaan pindah panas antara refrigeran dan air. Grafik nilai U diberikan pada Gambar 13. Beda Temperatur Logaritmik 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 60 80 10 12 14 16 18 20 Menit C R-12; 700 ljam R-12; 800 ljam R-12; 900 ljam R-22; 700 ljam R-22; 800 ljam R-22; 900 ljam Gambar 13. Nilai koefisien pindah panas keseluruhan Kedua besaran di atas digunakan untuk menganalisa pindah panas yang terjadi pada kondensor, antara air dan refrigeran. Pada Gambar 14 ditunjukkan besarnya panas yang dibuang oleh kondensor. Panas yang diserap oleh air pada suhu evaporasi terendah dapat mewakili kalor serap air sepanjang waktu karena laju aliran air pendingin konstan. Pada Tabel 6 terlihat bahwa kalor yang dapat diserap air pada R-12 selalu lebih besar dari panas yang dibuang kondensor. Hal ini menjadikan proses berjalan dengan efektif dan menghasilkan suhu evaporasi yang diharapkan dengan waktu yang relatif singkat. Gambar 14. Panas buang kondensor Koefisien Pindah Panas Keseluruhan 750 770 790 810 830 850 870 890 910 930 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Menit W m 2 K R-12; 700 ljam R-12; 800 ljam R-12; 900 ljam R-22; 700 ljam R-22; 800 ljam R-22; 900 ljam Panas Buang Kondensor 5 10 15 20 25 20 40 60 80 10 12 14 16 18 20 Menit kJ d e ti k R-12; 700 ljam R-12; 800 ljam R-12; 900 ljam R-22; 700 ljam R-22; 800 ljam R-22; 900 ljam Tabel 6. Perbedaan panas buang kondensor dan kalor serap air R-12 R-22 Laju aliran air pendingin ljam Panas buang kondensor kJdetik Kalor serap air kJdetik Panas buang kondensor kJdetik Kalor serap air kJdetik 700 1.512 2.123 15.626 3.757 800 1.071 1.867 17.205 1.493 900 1.638 1.995 15.988 1.365

C. Pembahasan Koefisien Performansi