b. Sifat sifat refrigeran 134a
Sifat –sifat refrigeran 134a adalah:
1. Merupakan senyawa kimia utama yang stabil untuk membawa panas dan
tidak mudah terbakar. 2.
Tidak berbau, tidak berwarna, tidak beracun dan tidak bersifat korosif. 3.
Tidak merusak lapisan ozon. Dibandingkan dengan R11 dan R22, R134a lebih ramah lingkungan.
2.1.6. Beban Pendinginan dan Proses Perubahan fase
a. Beban Pendinginan
Besarnya kalor total yang dihisap evaporator dari lingkungannya ketika mesin pendingin bekerja merupakan besar beban pendingin. Beban pendinginan
dibedakan atas beban laten dan beban sensibel. 1.
Beban Laten Beban laten adalah besarnya energi yang dihisap evaporator yang berasal
dari perubahan fase media yang didinginkan. Persamaan yang dipergunakan untuk menghitung beban laten dinyatakan dengan
persamaan 2.3 : Q
laten
= m . C……………………………………………………………...…2.3 Pada persamaan 2.3
m : massa media yang didinginkan kg C : kalor laten media yang didinginkan kJkg
2. Beban Sensibel
Beban sensibel adalah besarnya energi yang dihisap evaporator yang berasal dari penurunan suhu media yang didinginkan.
Persamaan yang digunakan untuk menghitung beban sensibel dinyatakan dengan persamaan 2.4 :
Q
sensibel
= m .c . ΔT = m .c . T
awal
– T
suhu yg dituju
…………………………...…2.4 Pada persamaan 2.4
m : massa media yang didinginkan kg c : kalor jenis media yang didinginkan kJkgºC
b. Proses Perubahan fase
1. Proses Pengembunan
Proses pengembunan atau kondensasi adalah proses perubahan wujud zat dari zat gas menjadi zat cair. Kondensasi terjadi ketika uap didinginkan menjadi
cairan, tetapi dapat juga terjadi bila sebuah uap dikompresi menjadi cairan dengan cara meningkatkan tekanan. Kondensasi bisa juga terjadi dengan kombinasi dari
pendinginan dan kompresi. 2.
Proses Penguapan Proses penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di
dalam keadaan cair dengan spontan menjadi gas. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas
dengan volume signifikan. Proses ini adalah kebalikan dari proses kondensasi.
2.1.7 Siklus kompresi uap standar
a. Macam macam siklus kompresi uap
Ada beberapa macam dari siklus kompresi uap, diantaranya adalah siklus refrigerasi carnot, siklus kompresi uap nyata, dan siklus kompresi uap standar.
siklus refrigerasi carnot merupakan kebalikan dari mesin kalor. Dimana energi disalurkan dari suhu rendah menuju suhu yang lebih tinggi. Dengan kata lain
siklus refrigerasi membutuhkan kerja luar untuk dapat bekerja. Proses – proses
yang membentuk siklus refrigerasi carnot adalah : 1
– 2 kompresi adiabatic 2
– 3 pelepasan kalor isothermal 3
– 4 ekspansi adiabatik 4
– 1 pemasukan kalor isotermal Siklus kompresi uap nyata adalah siklus yang mengalami pengurangan
efisiensi dibanding dengan siklus standar. Perbedaan penting antara siklus nyata dengan siklus standar terletak pada penurunan tekanan di dalam kondensor dan
evaporator. Pada siklus nyata terjadi penurunan tekanan pada kondensor dan evaporator karena adanya gesekan. Akibat dari penurunan tekanan ini, kompresi
pada titik 1 dan 2 memerlukan lebih banyak kerja disbanding dengan siklus standar.
b. Komponen utama kulkas
Komponen utama kulkas dengan sistem kompresi uap standar terdiri dari : evaporator, kompresor, kondensor dan pipa kapiler. Skematik kulkas serperti
terlihat pada gambar 2.12.
Qout
Qin Gambar 2.12 Skematik kulkas dengan siklus kompresi uap
c. Siklus refrigerasi
Siklus refrigerasi tersusun atas beberapa tahapan proses: a proses pendidihan refrigeran b Proses kompresi c Proses kondensasi d Proses penurunan
tekanan. Proses 4
– 1 : Proses pendidihan refrigeran Refrigeran yang mengalir di dalam evaporator akan menyerap panas dari
udara, air, atau benda lain yang berada di dalam evaporator. Dalam proses ini refrigeran berubah bentuk yang semula cair menjadi gas. Proses 4-1 dikenal
dengan proses pendidihan refrigeran. Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang tetap.
Proses 1 – 2 : Proses kompresi
Gas refrigeran dari evaporator dimasukkan ke kompresor dan tekanan refrigeran dinaikkan. Suhu refrigeran juga akan meningkat. Proses kompresi ini
berlangsung pada nilai entalpi yang tetap isentropis. Proses 2
– 3 : Proses kondensasi Gas panas lanjut refrigeran bertekanan tinggi mengalir dari kompresor
menuju kondensor. Pada awal proses, dikondensor bertujuan menurunkan suhu yang panas lanjut sampai pada kondisi uap jenuh, kemudian dilanjutkan proses
pengembunan sampai semuanya menjadi bentuk cairan. Proses 3 - 4 : proses penurunan tekanan
Cairan yang sudah didinginkan dan bertekanan tinggi melintas melalui pipa kapiler. Karena diameter pipa kapiler kecil, gesekan yang terjadi cukup
besar. Akibat adanya gesekan antara fluida dengan permukaan bagian dalam pipa kapiler maka terjadi penurunan tekanan dan penurunan suhu pada fluida.
2.1.8 Perhitungan untuk karakteristik kulkas
