BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2. 1. Sistem Pengkondisian Udara.
Seperti yang pernah kita ketahui, bahwa tujuan pengkondisian udara adalah untuk mendapatkan kenyamanan bagi penghuni yang berada didalam
ruangan. Kondisi udara yang dirasakan nyaman oleh tubuh manusia adalah berkisar antara sebagai berikut :
Suhu dan kelembaban : 20 C hingga 26
C, 45 hingga 55 , dan Kecepatan udara
: 0.25 ms [3]. Mesin pendingin adalah suatu mesin yang memindahkan panas dari dalam
ruangan untuk dibuang keluar ruangan. Secara garis besar komponen sistem pendingin siklus kompresi uap terdiri dari 4 bagian [4], yaitu ;
1. Kompresor yang berfungsi untuk mengkompres refrigran dalam gas uap
tekanan rendah yang keluar dari evaporator hingga ke tekanan tinggi pada tekanan kondensor.
2. Kondensor yang berfungsi untuk mengkondensasi uap refrigran panas
lanjut yang keluar dari kompresor. Refrigran masuk ke kondensor pada fasa uap dan keluar dari kondensor pada fasa cair jenuh.
3. Katub ekspansi yang berfungsi umtuk mencekik throttling refrigran
tekanan tinggi yang keluar dari kondensor dimana setelah melewati katub ekspansi ini tekanan refrigerant turun sehingga fasa refrigerant setelah
keluar dari katub ekspansi ini adalah berupa fasa cair + uap. 4.
Evaporator yang berfungsi untuk menguapkan refrigerant dari fasa cair + uap menjadi fasa uap yang selanjutnya uap keluaran dari evaporator ini
akan dimasukkan ke compressor.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Diagram Alir Siklus Kompresi Uap.
Gambar 2.2. Diagram P-h. Proses-Proses yang membentuk siklus kompresi uap [5], antara lain :
1-2 Penambahan kalor reversible pada tekanan tetap di evaporator, yang
menyebabkan penguapan menuju uap jenuh. 2-3
Kompresi adiabatic dan reversible di kompresor, dari uap jenuh menuju tekanan kondensor.
3-4 Pelepasan kalor reversible pada tekanan konstan di kondensor,
menyebabkan penurunan panas-lanjut desuperheating dan pengembunan refrigera nt.
4-1 Ekspansi tidak reversible pada entalpi konstan di katub ekspansi, dari
cairan jenuh menuju tekanan evaporator.
Universitas Sumatera Utara
Besaran-besaran yang penting untuk diketahui dari suatu siklus kompresi uap [6], antara lain :
- Kerja kompresi yaitu perubahan entalpi pada proses 2-3 yaitu dari h
2
– h
3
- Dampak refrigrasi Refrigerating Effect atau RE yaitu kalor yang
dipindahkan pada proses 1-2 atau h
2
-h
1
yang dapat dirumuskan: RE = h
2
- h
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 2.1 -
Koefisien prestasi COP dari siklus kompresi uap ideal adalah dampak refrigerasi dibagi dengan kerja kompressi
COP
=
ℎ
−
ℎ ℎ
−
ℎ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2
- Laju aliran massa refrigeran m dapat dihitung dengan membagi kapasitas
refrigerasi dengan dampak refrigerasi : m =
=
ℎ
−
ℎ kgs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3
- Daya per kilowatt refrigerasi P yaitu daya untuk setiap kilowatt
refrigerasi merupakan kebalikan dari koefisien prestasi dan dapat dihitung sebagai berikut :
P =
ṁ ℎ
−
ℎ
kWkW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 -
Daya Kompresor, dapat dihitung dengan rumus : P komp = V × A × cos θ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5
Cos θ didaptkan dari nilai efisiensi isentrophis kompresor sebesar 85 -
90 . Dalam kenyataanya, siklus kompresi uap ideal berbeda dengan siklus
kompresi uap aktual. Dalam siklus kompresi uap aktual, terdapat beberapa penyimpangan-penyimpangan dari siklus kompresi ideal [7]. Perbedaan antara
siklus ideal dan aktual terletak pada penurunan tekanan di dalam kondensor dan evaporator. Pada siklus ideal dianggap tidak mengalami penurunan tekanan pada
kondensor dan evaporator, tetapi pada siklua aktual terjadi penurunan tekanan karena adanya gesekan. Akibat penurunan tekanan ini kompresi pada titik 2 dan 3
memerlukan lebih
banyak kerja
dibandingkan dengan
siklus ideal.
Universitas Sumatera Utara
Membawahdinginkan subcooling cairan didalam kondensor dilakukan untuk menjamin bahwa seluruh refrigerant yang memasuki alat ekspansi dalam keadaan
100 persen cair. Pemanasan lanjut uap biasanya terjadi didalam evaporator, dan disarankan sebagai pencegah cairan agar tidak memasuki compressor. Oleh
Karena itu, biasanya digunakan penukar kalor untuk melakukan fungsi tersebut. Disamping itu, perbedaan pada siklus aktual adalah kompressi yang tidak lagi
isentropic, terdapat ketidakefisienan yang disebabkan oleh gesekan, jatuh tekanan pada saat melewati katub isap suction valve dan katub buang discharge valve
pada proses kompressi, dan kerugian-kerugian lainnya. Dalam aplikasinya, sistem pengkondisian udara AC yang pada
prinsipnya berdasarkan pada sistem kompresi uap, dilengkapi dengan berbagai peralatan pendukung lainnya dan menggunakan fluida kerja tambahan selain
refrigeran untuk meningkatkan efisiensi dan performanya [8]. Berbagai sistem pengkondisian udara beserta keuntungan dan kerugiannya akan dibahas lebih
lanjut pada subbab berikut.
Dalam sistem pengkondisian udara terdapat beberapa sistem, antara lain :
1. All – Air system.
Kategori