Tabel 4.10 Data pada P-h diagram variasi fan bekerja dan mesin bekerja tanpa pipa pemancur air selama 1 jam
P
cond
P
evap
T
cond
T
evap
h
1
h
2
h
3
h
4
bar bar
̊C ̊C
kJkg kJkg
kJkg kJkg
23,9 4,5
59,3 -3,0
403,9 450,0
276,6 276,6
4.2.2 Perhitungan pada P-h diagram
Pada P-h diagram didapatkan beberapa data yang digunakan untuk mengetahui energi kalor yang dihisap evaporator persatuan massa refrigeran Q
in
, energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran Q
out
, kerja kompresor persatuan massa refrigeran W
in
, COP
aktual
, COP
ideal
dan efisiensi siklus kompresi uap
. Contoh perhitungan diambil dari variasi fan bekerja selama 5 menit dan fan berhenti selama 5 menit dilakukan selama 1 jam serta
menggunakan pipa pemancur air. a. Energi kalor yang dihisap evaporator persatuan massa refrigeran Q
in
Perhitungan energi kalor yang dihisap evaporator persatuan massa refrigeran Q
in
menggunakan Persamaan 2.1.
3 1
4 1
h h
Q h
h Q
in in
Diketahui pada P-h diagram nilai h
1
=403,1 kJkg dan h
3
=h
4
=275,5 kJkg, maka:
kJkg 127,6
kJkg 275,5
403,1
in in
Q Q
Hasil perhitungan data lainnya dengan cara yang sama disajikan dalam Tabel 4.11.
Tabel 4.11 Hasil perhitungan energi kalor dihisap evaporator persatuan massa refrigeran Q
in
No Variasi
Q
in
kJkg 1
Fan bekerja selama 15 menit dan fan berhenti selama 15 menit
125,4 dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air
2 Fan
bekerja selama 10 menit dan fan berhenti selama 10 menit 126,2
dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air 3
Fan bekerja selama 5 menit dan fan berhenti selama 5 menit
127,6 dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air
4 Fan
bekerja dan mesin bekerja menggunakan pipa 130,0
pemancur air selama 1 jam 5
Fan bekerja dan mesin bekerja tanpa pipa pemancur air
127,3 selama 1 jam
b. Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran Q
out
Perhitungan energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran Q
out
menggunakan Persamaan 2.2.
3 2
h h
Q
out
Diketahui pada P-h diagram nilai h
2
=449,0 kJkg dan h
3
= 275,5 kJkg, maka:
kJkg 173,5
kJkg 275,5
449,0
out out
Q Q
Hasil perhitungan data lainnya dengan cara yang sama disajikan dalam Tabel 4.12.
Tabel 4.12 Hasil perhitungan energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran Q
out
No Variasi
Q
out
kJkg 1
Fan bekerja selama 15 menit dan fan berhenti selama 15 menit
173,5 dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air
2 Fan
bekerja selama 10 menit dan fan berhenti selama 10 menit 173,8
dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
No Variasi
Q
out
kJkg 3
Fan bekerja selama 5 menit dan fan berhenti selama 5 menit
173,5 dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air
4 Fan
bekerja dan mesin bekerja menggunakan pipa 173,9
pemancur air selama 1 jam 5
Fan bekerja dan mesin bekerja tanpa pipa pemancur air
173,4 selama 1 jam
c. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran W
in
Perhitungan kerja kompresor persatuan massa refrigerant W
in
dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.3.
1 2
h h
W
in
Diketahui pada P-h diagram nilai h
1
=403,1 kJkg dan nilai h
2
=449,0 kJkg, maka:
kJkg 45,9
kJkg 449,0
403,1
in in
W W
Hasil perhitungan data lainnya dengan cara yang sama disajikan dalam Tabel 4.13.
Tabel 4.13 Hasil perhitungan kerja kompresor persatuan massa refrigeran W
in
No Variasi
W
in
kJkg 1
Fan bekerja selama 15 menit dan fan berhenti selama 15 menit
48,1 dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air
2 Fan
bekerja selama 10 menit dan fan berhenti selama 10 menit 47,6
dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air 3
Fan bekerja selama 5 menit dan fan berhenti selama 5 menit
45,9 dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air
4 Fan
bekerja dan mesin bekerja menggunakan pipa 43,9
pemancur air selama 1 jam 5
Fan bekerja dan mesin bekerja tanpa pipa pemancur air
46,1 selama 1 jam
d. COP
aktual
Nilai COP
aktual
Coefficient of Performance dari suatu mesin bersiklus kompresi uap, dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.4,
1 2
3 1
h h
h h
W Q
COP
in in
aktual
Pada perhitungan sebelumnya telah didapatkan bahwa nilai Q
in
= 127,6 kJkg dan nilai W
in
= 45,9 kJkg. Hasil perhitungan data lainnya dengan cara yang sama disajikan dalam Tabel
4.14. Tabel 4.14 Hasil perhitungan COP
aktual
No Variasi
COP
aktual
1 Fan
bekerja selama 15 menit dan fan berhenti selama 15 menit 2,6
dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air 2
Fan bekerja selama 10 menit dan fan berhenti selama 10 menit
2,7 dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air
3 Fan
bekerja selama 5 menit dan fan berhenti selama 5 menit 2,8
dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air 4
Fan bekerja dan mesin bekerja menggunakan pipa
3,0 pemancur air selama 1 jam
5 Fan
bekerja dan mesin bekerja tanpa pipa pemancur air 2,8
selama 1 jam
e. COP
ideal
Dalam P-h diagram telah didapatkan nilai T
C
= 58,6 ̊C dan T
E
= -5,1 ̊C,
Dalam perhitungan COP
ideal
, satuan suhu yang digunakan adalah Kelvin K, Cara mengonversikan
̊C ke K adalah dengan Persamaan 4.1. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
273
C
K 4.1
Pada Persamaan 4.1: K
= nilai suhu mutlak dalam satuan Kelvin ̊C
= nilai suhu dalam satuan Celcius Dengan menggunakan Persamaan 4.1 dapat dihitung:
K 331,6
273 6
, 58
C 58,6
C C
C
T T
T K
267,9 273
1 ,
5 C
5,1
E E
E
T T
T
Jadi, didapatkan nilai T
C
= 331,6 K dan nilai T
E
= 267,9 K. Nilai COP
ideal
yang dapat dicapai oleh mesin bersiklus kompresi uap dihitung menggunakan Persamaan 2.5.
E C
E ideal
T T
T COP
2 ,
4 9
, 267
6 ,
331 9
, 267
ideal ideal
COP COP
Hasil perhitungan data lainnya dengan cara yang sama disajikan dalam Tabel 4.15.
Tabel 4.15 Hasil perhitungan COP
ideal
No Variasi
COP
ideal
1 Fan
bekerja selama 15 menit dan fan berhenti selama 15 menit 4,2
dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air 2
Fan bekerja selama 10 menit dan fan berhenti selama 10 menit
4,2 dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air
3 Fan
bekerja selama 5 menit dan fan berhenti selama 5 menit 4,2
dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air 4
Fan bekerja dan mesin bekerja menggunakan pipa
4,3 pemancur air selama 1 jam
5 Fan
bekerja dan mesin bekerja tanpa pipa pemancur air 4,3
selama 1 jam
f. Efisiensi siklus kompresi uap
Efisiensi mesin siklus kompresi uap adalah persentase perbandingan antara COP
aktual
dengan COP
ideal
dan dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.6.
100 x
ideal actual
COP COP
Pada perhitungan sebelumnya telah didapatkan bahwa nilai COP
actual
= 2,8 dan
nilai COP
ideal
= 5,2.
4 ,
53 100
x 2
, 5
8 ,
2
Hasil perhitungan data lainnya dengan cara yang sama disajikan dalam Tabel 4.16.
Tabel 4.16 Hasil perhitungan efisiensi siklus kompresi uap
No Variasi
1 Fan
bekerja selama 15 menit dan fan berhenti selama 15 menit 61,4
dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air 2
Fan bekerja selama 10 menit dan fan berhenti selama 10 menit
63,3 dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air
3 Fan
bekerja selama 5 menit dan fan berhenti selama 5 menit 66,1
dilakukan selama 1 jam serta menggunakan pipa pemancur air 4
Fan bekerja dan mesin bekerja menggunakan pipa
68,5 pemancur air selama 1 jam
5 Fan
bekerja dan mesin bekerja tanpa pipa pemancur air 63,7
selama 1 jam
4.3 Psychrometric Chart
