mencapai 0.0290 kW dan untuk katup ekspansi bernilai antara 0.1379 kW sampai dengan 0.0777 kW.
Kehilangan Eksergi MC-22
0.2 0.4
0.6 0.8
-25 -20
-15 -10
-5 5
10 15
20
Tem p Evaporasi oC E
k se
rg i H
ila n
g k
W
I kp I knd
I exp I ev
Gambar 28 Nilai Kehilangan Eksergi di Masing-Masing Komponen Refrigerator untuk Refrigeran MC-22
3. Efisiensi Eksergi dan COP
Analisis dengan menggunakan efisiensi eksergi dan COP dapat dijadikan sebagai kriteria pemilihan dalam penggunaan refrigeran sebagai media pendingin.
Tetapi permasalahan yang terjadi adalah seberapa besar energi yang dapat diefisiensikan menjadi kerja yang berguna. Perbandingan konsumsi energi antara
refrigeran halokarbon dengan hidrikarbon dipresentasikan pada Gambar 29. Profil dari daya ukur dari pengujian ke empat refrigeran menunjukkan
terjadi penurunan nilai konsumsi energi seiring dengan lamanya waktu proses pendinginan berlangsung. Pada Gambar tersebut dijelaskan bahwa R-12 memiliki
nilai konsumsi energi yang lebih rendah dibandingkan dengan MC-12. Diawal prosesnya MC-12 mulai mengambil energi sebesar 1.2 kW hingga pada akhir
prosesnya energi yang dibutuhkan oleh MC-12 hanya sebesar 0.85 kW. Sedangkan untuk R-12 hanya membutuhkan daya sebesar 1 kW hingga 0.75 kW.
Besarnya daya yang dikonsumsi oleh refrigeran tersebut dipengaruhi oleh viskositas serta densitas dari masing-masing refrigeran. Dengan semakin
rendahnya viskositas yang dimiliki dari suatu refrigeran maka akan semakin
mudah pula kompresor menekan refrigeran tersebut menjadi gas panas lanjut. Sehingga besarnya energi yang dikonsumsi kompresor akan semakin kecil.
Besarnya viskositas dan densitas yang dimiliki R-22 menjadikan refirgeran tersebut sebagai refrigeran yang paling tinggi dalam hal mengkonsumsi energi,
Diawal proses pendinginannya, daya yang dibutuhkan oleh R-22 mencapai 1.3 kW hingga pada akhir prosesnya membutuhkan daya sebesar 0.95 kW. Sedangkan
untuk MC-22 hanya membutuhkan daya sebesar 1.5 kWdi awal prosesnya dan 0.9 kW pada saat akhir proses pendinginan selesai.
0.3 0.6
0.9 1.2
1.5
30 60
90 120
150 180
210 240
270
Waktu m enit Da
ya k
W
R-12 R-22
MC-12 MC-22
Gambar 29 Daya Ukur untuk Setiap Masing-Masing Refrigeran Dari sejumlah energi yang diberikan hanya sebagian kecil energi yang
dapat dijadikan menjadi kerja yang berguna berdasarkan efisiensi eksergi. Gambar 30 sampai dengan 37 mempresentasikan nilai perbandingan efisiensi eksergi dan
COP berdasarkan suhu evaporasi dan kondensasi. Dari Gambar tersebut dapat dinyatakan bahwa peningkatkan efisiensi eksergi pada masing-masing refrigeran
diikuti dengan menurunnya suhu evaporasi dan kondensasi pada sistem kompresi uap.
Pada Gambar 30 dan 31 menampilkan perbandingan performa antara refrigeran R-12 dengan MC-12. Di awal prosesnya MC-12 memiliki efisiensi
eksergi lebih rendah dibandingkan R-12. MC-12 hanya dapat mengefisienkan
eksergi sebesar 30.1 . Nilai ini lebih kecil dibandingkan nilai efisiensi eksergi yang dimiliki oleh R-12 33.9 . Namun setelah suhu evaporasi mulai memasuki
titik beku 0
o
C MC-12 mampu meningkatkan efisiensi ekserginya hingga mencapai 42.8 pada akhir proses pendinginan. Sedangkan untuk R-12 hanya
dapat meningkatkan efisiensinya hingga 38.4 pada suhu evaporasi yang sama. Tetapi nilai ini akan terus meningkat hingga 43.9 pada suhu evaporasi terendah
untuk R-12 -20.8
o
C.
25 30
35 40
45
-25 -20
-15 -10
-5 5
10 15
Suhu oC E
fi s
ie n
si E
kser g
i
R-12 MC-12
Gambar 30 Perbandingan Efisiensi Eksergi Berdasarkan Suhu Evaporasi untuk Refirigeran R-12 dan MC-12
25 30
35 40
45
30 33
36 39
42
Suhu oC Ef
is ie
n s
i E k
s e
rg i
R-12 MC-12
Gambar 31 Perbandingan Efisiensi Eksergi Berdasarkan Suhu Kondensasi untuk Refirigeran R-12 dan MC-12
Gambar 32 dan 33 menjelaskan perbandingan performa R-22 dengan MC- 22 berdasarkan efisiensi eksergi. Pada gambar tersebut terlihat bahwa MC-22
memiliki nilai efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan R-22. diawal prosesnya, MC-22 mampu mengefisienkan eksergi sebsesar 19.5 hingga pada
akhir proses pendinginannya nilai efisiensi eksergi yang dimiliki oleh MC-22 mencapai 36.5 . Besarnya efisiensi eksergi yang dimiliki MC-22 tidak mampu
diimbangi oleh R-22. Refrigeran tersebut hanya mampu mengefisienkan eksergi sebesar 14.1 hingga diakhir prosesnya nilai efisiensi eksergi yang dimiliki
sebesar 26.6 .
10 15
20 25
30 35
40
-30 -25
-20 -15
-10 -5
5 10
15 20
Suhu oC E
fi s
ie n
si E
kser g
i
R-22 MC-22
Gambar 32 Perbandingan Efisiensi Eksergi Berdasarkan Suhu Evaporasi untuk Refirigeran R-22 dan MC-22
15 20
25 30
35 40
30 33
36 39
42
Suhu oC Ef
is ie
n s
i E k
s e
rg i
R-22 MC-22
Gambar 33 Perbandingan Efisiensi Eksergi Berdasarkan Suhu Kondensasi untuk Refirigeran R-22 dan MC-22
Proses yang terjadi pada Gambar 34 sampai dengan 37 mempresentasikan bahwa nilai COP berbanding terbalik dengan nlai efisiensi eksergi. Selama proses
pendinginan berlangsung nilai COP yang dimiliki oleh suatu refrigeran cenderung menurun seiring dengan turunnya suhu evaporasi dan suhu kondensasi. Turunnya
nilai COP ini disebabkan karena pengaruh dari daya kompresi yang semakin tinggi. Gambar 34 dan 35 menjelaskan perbandingan nilai COP antara R-12
dengan MC-12. Di awal proses pendinginannya MC-12 memiliki nilai COP sebesar 5.310 hingga mencapai 3.806 diakhir proses pendinginannya. Nilai COP
yang dimiliki oleh MC-12 jauh lebih baik jika dibandingkan dengan R-12. Refrigeran R-12 yang hanya memiliki nilai COP sebesar 5.099 di awal proses
pendinginannya hingga pada saat akhir proses pendinginan nilai COP yang dimiliki oleh R-12 bernilai 3.070.
3 4
5 6
-30 -25
-20 -15
-10 -5
5 10
15 20
Suhu oC CO
P
R-12 MC-12
Gambar 34 Perbandingan COP Berdasarkan Suhu Evaporasi untuk Refirigeran R-12 dan MC-12
3 4
5 6
30 33
36 39
42
Suhu oC CO
P
R-12 MC-12
Gambar 35 Perbandingan COP Berdasarkan Suhu Kondensasi untuk Refirigeran R-12 dan MC-12
Gambar 36 dan 37 memperlihatkan profil penurunan nilai COP untuk refrigeran R-22 dan MC-22. Diawal prosesnya nilai COP MC-22 jauh lebih tinggi
dibandingkan dengan R-22. Tetapi seiring dengan turunnya suhu evaporasi menyebabkan nilai COP yang dimiliki oleh MC-22 menjadi lebih rendah. Kondisi
ini disebabkan karena tingginya nilai daya kompresi yang dimiliki oleh refrigeran tersebut. Pada awal prosesnya MC-22 memiliki nilai COP sebesar 5.095 hingga
diakhir proses pendinginannya mencapai nilai 2.232. Sedangkan untuk R-22 memiliki COP yang lebih tinggi dengan nilai 6.542 diawal prosesnya hingga
mencapai 3.017 pada saat akhir proses pendinginan.
2 3
4 5
6 7
-30 -25
-20 -15
-10 -5
5 10
15 20
Suhu oC CO
P
R-22 MC-22
Gambar 36 Perbandingan COP Berdasarkan Suhu Evaporasi untuk Refirigeran R-22 dan MC-22
2 3
4 5
6
30 33
36 39
42
Suhu oC CO
P
R-22 MC-22
Gambar 37 Perbandingan COP Berdasarkan Suhu Kondensasi untuk Refirigeran R-22 dan MC-22
5. Pengaruh Parameter Kerja Refrigerasi terhadap Efisiensi Eksergi 5.1. Rasio Kompesi
