Karakteristik styrofoam antara lain : a.
Isolator panas b.
Ringan c.
Tahan air d.
Mudah dipotong e.
Ekonomis
2.1.6 Cara Kerja Mesin Pendingin Siklus Kompresi Uap Standar
a. Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap Komponen utama mesin pendingin dengan sistem kompresi uap terdiri
dari : evaporator, kompresor, kondenser, filter dan pipa kapiler. Skematik mesin pendingin disajikan pada Gambar 2.6
Gambar 2.6 Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap Keterangan :
a. Evaporator b. Kompresor c. Kondenser d. Filter e. Pipa kapiler
a c
Kompresor Pipa
kapiler
b e
3
4 1
2 Kondensor
Evaporator
d
Filter
b. Diagram P-h dan Diagram T-s siklus kompresi uap
Diagram P-h dan Diagram T-s siklus kompresi uap disajikan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Diagram P-h siklus kompresi uap
Gambar 2.8 Diagram T-s siklus kompresi uap
Q
in
= Q
evap
Siklus kompresi uap pada Gambar 2.6 dan 2.7 dapat dibagi menjadi beberapa tahapan sebagai berikut : proses kompresi, proses kondensasi, proses
ekspansi dan evaporasi. a.
Proses kompresi Proses kompresi terjadi pada tahap 1-2 dari Gambar 2.6 dan 2.7.
Refrigeran dalam bentuk uap masuk ke kompresor, kerja atau usaha yang diberikan pada refrigeran akan menyebabkan kenaikan pada tekanan sehingga
temperatur refrigeran akan ikut naik dan harganya lebih tinggi dari temperatur lingkungan atau refrigeran berada pada fasa superheated.
b. Proses kondensasi
Proses penurunan suhu refrigeran dan proses kondensasi terjadi pada tahap 2-3 dari Gambar 2.6 dan 2.7. Refrigeran dalam fasa superheated memasuki
kondenser dan mengalami pelepasan kalor pada tekanan konstan ke lingkungan yang menyebabkan fasa refrrigeran berubah dari fasa superheated ke fasa cair.
c. Proses ekspansi
Proses ekspansi terjadi pada tahap 3-4 dari Gambar 2.6 dan 2.7. Refrigeran dalam fasa cair mengalir menuju ke komponen ekspansi dan mengalami
penurunan tekanan dan suhu. Sehingga suhu dari refrigeran lebih rendah dari temperatur lingkungan. Pada tahap ini fasa refrigeran berubah menjadi campuran
cair dan gas. d.
Proses evaporasi Proses evaporasi terjadi pada tahap 4-5 dari Gambar 2.6 dan 2.7.
Refrigeran dalam fasa cair jenuh mengalir ke evaporator memiliki tekanan dan
temperatur rendah sehingga akan menerima kalor dari lingkungan yang akan didinginkan sehingga fasa dari refrigeran akan berubah seluruhnya menjadi uap
jenuh yang akan masuk ke kompresor untuk di sirkulasikan kembali.
2.1.7
Perhitungan Untuk Karakteristik Freezer
Dengan menggunakan diagram P-h, nilai-nilai entalpi pada siklus kompresi uap dapat diketahui. Besaran-besaran kerja kompresi, laju pengeluaran
kalor, laju penyerapan kalor, dan koefisien prestasi COP dapat dihitung dengan mempergunakan nilai-nilai entalpi yang didapat.
a. Kerja kompresor persatuan massa.
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi pada titik 1-2 diGambar 2.6 dan 2.7. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran
yang diperlukan agar mesin pendingin dapat bekerja dapat dihitung dengan Persamaan 2.3.
W
komp
= h
2
-h
1
, kJkg…………………………………………..……….2.3 Pada persamaan 2.3 :
W
komp
: kerja yang dilakukan kompresor, kJkg h
2
: nilai entalpi refrigeran keluar dari kompresor, kJkg h
1
: nilai entalpi refrigeran masuk ke kompresor, kJkg
b. Kalor yang dilepas oleh kondenser persatuan massa.
Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondenser merupakan perubahan entalpi pada titik 2-3 di Gambar 2.6 dan 2.7. Besar kalor
yang dilepas kondenser persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan 2.4.
Q
kond
= h
2
-h
3
, kJkg ……………………………………..…………….2.4
Pada persamaan 2.4 : h
2
: nilai entalpi refrigeran masuk ke kondenser, kJkg h
3
: nilai entalpi refrigeran keluar dari kondenser, kJkg
c. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa
Besar kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan 2.5 :
Q
evap
= h
1
-h
4
= h
1
-h
3
, kJkg………………………………………….2.5 Pada persamaan 2.5 :
h
1
: nilai entalpi refrigeran keluar dari evaporator , kJkg h
4
: nilai entalpi refrigeran keluar dari pipa kapiler, kJkg
d. COP aktual freezer
COP aktual freezer adalah perbandingan antara kalor yang diserap evaporator dengan energi listrik yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor.
Nilai COP mesin pendingin dapat dihitung dengan persamaan : COP
aktual
= Q
in
W
in
= h
1
-h
4
h
2
-h
1
. ………………….….…..……....2.6 Nilai COP lebih besar dari 1. Semakin tinggi nilai COP semakin baik, tetapi nilai
COP tidak dapat melebihi nilai COP ideal.
e. COP ideal freezer
COP ideal freezer adalah COP maksimum yang dapat dicapai oleh mesin pendingin yang bekerja pada temperatur kerja evaporator sebesar te dan
temperatur kerja kondenser sebesar tc . Besarnya COP ideal dapat dihitung dengan persamaan :
COP
ideal
= 273,15+tetc –te …………………………………..…..…..2.7
Te : suhu evaporator,
o
C Tc : suhu condenser,
o
C
f. Efisiensi freezer
Efisiensi freezer adalah presentase perbandingan antara COP
actual
dan COP
ideal
. Besarnya Efisiensi freezer dapat dihitung dengan persamaan 2.8 : Efisiensi = COP
aktual
COP
ideal
x 100 ………………………..…............2.8
2.2. Tinjauan Pustaka
Kategori