T
m
= ln[
o c
i c
o c
i c
t t
t t
t t
t t
− −
− −
−
dengan t
c
= suhu refrigeran C
t
i
= suhu air masukan C
t
o
= suhu air keluaran C
Koefisien pindah panas konveksi pada fluida yang mengalir dalam pipa ditentukan oleh persamaan di bawah yang berlaku untuk aliran turbulen Stoecker,
1982.
k hD
= 0.023 VD ρμ
0.8
c
p
μk
0.4
dimana h = koefisien pindah panas konveksi Wm
2
K D = diameter dalam pipa m
k = konduktivitas panas fluida Wm K V = kecepatan rata-rata fluida mdetik
ρ = kerapatan jenis fluida kgm
3
μ = viskositas fluida Pa detik c
p
= kalor jenis fluida Jkg K Penurunan tekanan akan terjadi pada pipa lurus maupun pada pipa
lengkung. Penurunan tekanan yang terjadi pada pipa lurus dinyatakan dengan persamaan Stoecker, 1982
Δp = f
D L
2
2
V ρ dimana
Δp = penurunan tekanan Pa f = koefisien gesek
L = panjang pipa m
a. Kondensor
Fungsi kondensor pada sistem pendinginan kompresi uap adalah untuk mengembunkanmengkondensasikan uap refrigeran bertekanan tinggi
superheated vapor dari kompresor Trott, 1989. Proses pelepasan panas ini dilakukan dengan bantuan medium pendingin. Medium pendingin yang umumnya
digunakan adalah air dan udara. Panas dari refrigeran akan meningkatkan suhu medium pendingin yang sesuai dengan persamaan Dossat, 1961
Δt =
mc q
kond
dengan Δt = perubahan suhu medium pendingin
C q
kond
= beban kondenser W m = laju aliran massa medium pendingin kgdetik
c = panas jenis medium pendingin Jkg C
Suhu kondensasi yang rendah lebih disukai karena adanya peningkatan efisiensi kompresi dan penurunan kebutuhan daya. Suhu kondensasi adalah
penjumlahan suhu medium pendingin dan perbedaan suhu antara medium pendingin dan refrigeran. Suhu kondensasi yang rendah dapat dicapai dengan
memperbesar luas permukaan pindah panas dan meningkatkan laju aliran medium pendingin. Namun penambahan luas permukaan pindah panas sulit dilakukan
karena adanya pertimbangan ruangan. Untuk setiap jenis kondensor dan beban kondensor, besarnya suhu kondensasi bergantung pada suhu rata-rata media
pendingin. Suhu kondensasi yang rendah akan tercapai saat suhu rata-rata medium pendingin rendah. Suhu rata-rata medium pendingin ditentukan oleh suhu
masukan medium pendingin dan kenaikan suhu di kondensor. Karena kenaikan suhu medium pendingin menurun saat laju aliran bertambah, maka dengan makin
besarnya laju aliran massa medium pendingin maka suhu rata-rata medium pendingin akan berkurang. Karenanya untuk beban kondensor tertentu, makin
besar laju aliran medium pendingin maka suhu kondensasi akan menurun Dossat,1961.
Laju aliran yang besar juga menimbulkan turun tekan yang besar sehingga peningkatan efisiensi kompresor kurang bermanfaat. Perlu ditentukan besarnya
laju aliran optimum sehingga efisiensi kompresor sebanding dengan turun tekan yang terjadi. Cara lain untuk mendapatkan suhu kondensasi rendah adalah dengan
menurunkan suhu masukan medium pendingin Dossat,1961. Pada kondensor pendingin udara, semakin besar kecepatan udara
pendingin, laju aliran refrigeran semakin menurun. Kenaikan kecepatan udara pendingin pada kondensor menyebabkan kenaikan efek refrigerasi, sedangkan
kerja kompresi dan daya kompresor terdapat kecenderungan menurun. Koefisien prestasi akan meningkat dengan adanya kenaikan kecepatan udara pendingin pada
kondensor. Apabila kecepatan dinaikkan terus maka akan mencapai optimal pada kondisi tertentu, dan selanjutnya kenaikan kecepatan udara efeknya relatif kecil
terhadap prestasi mesin pendingin Efendi, 2005 Sistem kondenser pendingin air dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu
sistem kondensor pendingin air dengan pembuangan air dan dengan sirkulasi air. Air pendingin pada kondensor dengan sirkulasi akan masuk pada menara
pendingin untuk disirkulasi lagi. Pada kondensor dengan pembuangan air, air akan dibuang setelah melalui kondensor. Pemilihan sistem sirkulasi atau pembuangan
dipengaruhi oleh biaya dan ketersediaan air di suatu tempat. Pemilihan ini juga mempengaruhi laju aliran air yang digunakan sebagai media pendingin
Dossat,1961. Hal lain yang harus diperhatikan adalah adanya pengendapan mineral
ataupun kotoran yang terbawa oleh air pendingin. Pengendapan akan mengurangi permukaan kontak dan mengurangi jumlah air yang disirkulasi. Umumnya,
tingkat pengendapan dipengaruhi oleh kualitas air pendingin, suhu penguapan, dan lamanya pembersihan dilakukan Dossat,1961.
Konstruksi kondensor
berpendingin air dapat digolongkan menjadi tiga macam, yaitu double tube, shell and coil, dan shell and tube Dossat, 1961.
Double tube condenser terdiri dari dua pipa yang digabungkan, sehingga pipa pertama berada di dalam pipa kedua. Shell and coil condenser terdiri dari pipa
yang dibentuk menjadi koil sebagai tempat air mengalir dan selubung tempat refrigeran yang akan didinginkan berada. Pipa dibuat menjadi koil agar
permukaan kontak lebih luas. Shell and tube condenser berupa silinder baja dengan sejumlah pipa paralel yang dipasang didalamnya.
b. Evaporator
