HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik mesin kulkas dengan panjang pipa kapiler 175 cm.

38

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4. 1. Hasil Penelitian

a. Nilai tekanan masuk dan keluar kompresor Data hasil penelitian untuk nilai tekanan masuk kompresor dan tekanan keluar kompresor disajikan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Tekanan masuk kompresor P 1 dan tekanan keluar kompresor P 2 No Waktu Tekanan Psi menit P 1 P 2 1 5 2 178 2 25 3 190 3 45 3 188 4 65 3 185 5 85 3,5 195 6 105 3,5 195 7 125 3,5 185 8 145 3,5 190 9 215 3 180 10 305 3 185 11 395 3 180 12 485 3 180 b. Nilai suhu masuk dan keluar kompresor Data penelitian untuk nilai suhu masuk kompresor dan suhu keluar kompresor disajikan pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Suhu masuk kompresor T 1 dan suhu keluar kompresor T 2 No Waktu menit T 1 ºC T 2 ºC 1 5 -15,5 65,5 2 25 -15,8 66,9 3 45 -16,3 68,2 4 65 -16,2 68,3 5 85 -15 68,7 6 105 -12,7 67,9 7 125 -13,7 66,9 8 145 -13,5 66,9 9 215 -14,8 65,4 10 305 -13,8 66,2 11 395 -14,6 65,8 12 485 -14,3 65,7 c. Nilai suhu masuk kondensor dan keluar kondensor Data penelitian untuk nilai suhu masuk kondensor dan suhu keluar kondensor disajikan pada Tabel 4.3. Tabel 4.3 Suhu masuk kondensor dan suhu keluar kondensor No Waktu menit T2 ºC T3 ºC 1 5 65,5 43,7 2 25 66,9 46,7 3 45 68,2 46,3 4 65 68,3 45,9 Tabel 4.3 Lanjutan d. Nilai suhu masuk evaporator dan suhu evaporator Data hasil penelitian untuk nilai suhu masuk kondensor dan suhu keluar kondensor disajikan pada Tabel 4.4. Tabel 4.4 Suhu masuk evaporator dan suhu evaporator No Waktu menit T4 ºC T evaporator ºC 1 5 -19,6 -21,2 2 25 -18,1 -20,9 3 45 -18,5 -21,6 4 65 -18,4 -21,4 5 85 -17,5 -20,3 6 105 -17,4 -20 7 125 -17,9 -20,5 9 215 -18,8 -21,5 10 305 -18,2 -20,8 No Waktu menit T2 ºC T3 ºC 5 85 68,7 47,7 6 105 67,9 47,3 7 125 66,9 46 8 145 66,9 46,9 9 215 65,4 44,4 10 305 66,2 45,8 11 395 65,8 43,6 12 485 65,7 43,9 Tabel 4.4 Lanjutan No Waktu menit T4 ºC T evaporator ºC 11 395 -18,9 -21,4 12 485 -18,8 -21,2 e. Nilai entalpi Hasil penelitian untuk nilai entalpi disajikan pada Tabel 4.5. proses penurunan tekanan pada pipa kapiler diasumsikan berlangsung pada entalpi yang konstan, sehingga nilai h3=h4. Nilai entalpi diperoleh dari diagram P-h. Tabel 4.5 Nilai entalpi No Waktu menit h1 h2 h3 h4 kjkg 1 5 401 440 266 266 2 25 400 442 264 264 3 45 392 443 264 264 4 65 391 444 265 265 5 85 390 443 266 266 6 105 391 443 266 266 7 125 391 443 266 266 8 145 391 444 265 265 9 215 390 442 265 265 10 305 390 442 264 264 11 395 390 442 264 264 12 485 390 442 264 264

4. 2. Perhitungan

a. Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa. Perhitungan energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.7 yaitu : Q in = h 1 – h 4 , kJkg. Hasil perhitungan Q in disajikan pada Tabel 4.6. Tabel 4.6 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa No Waktu Q in kJkg menit 1 5 135 2 25 136 3 45 128 4 65 126 5 85 124 6 105 125 7 125 125 8 145 126 9 215 125 10 305 126 11 395 126 12 485 126 b. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran Perhitungan kerja kompresor dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.5 yaitu : W in = h 2 – h 1 , kJkg. Hasil perhitungan kerja kompresor disajikan pada Tabel 4.7. Tabel 4.7 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran No Waktu W in menit kJkg 1 5 39 2 25 42 3 45 51 4 65 53 5 85 53 6 105 52 7 125 52 8 145 53 9 215 52 10 305 52 11 395 52 12 485 52 c. Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran Perhitungan energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran diperoleh dengan menggunakan persamaan 2.6 yaitu : Q out = h 2 – h 3 , kJkg. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.8. Tabel 4.8 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran No Waktu Q out kJkg menit 1 5 174 2 25 178 3 45 179 4 65 179 5 85 177 Tabel 4.8 Lanjutan No Waktu menit Q out kJkg 6 105 177 7 125 177 8 145 179 9 215 177 10 305 178 11 395 178 12 485 178 d. Koefisien prestasi COP Perhitungan koefisien prestasi COP dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.9 yaitu : COP = Q in W in . Hasil perhitungan COP disajikan pada Tabel 4.9. Tabel 4.9 COP No Waktu COP menit 1 5 3,46 2 25 3,24 3 45 2,51 4 65 2,38 5 85 2,34 6 105 2,40 7 125 2,40 8 145 2,38 9 215 2,40 10 305 2,42 Tabel 4.9 Lanjutan No Waktu menit COP 11 395 2,42 12 485 2,42

4. 3. Pembahasan

Untuk mengambil data pada mesin pendingin ini dilakukan penelitian selama 485 menit. Pencatatan data meliputi tekanan kompresor, suhu keluar evaporator, suhu keluar kompresor, suhu keluar kondensor, suhu masuk evaporator, suhu kondensor dan suhu evaporator. Grafik hasil pengujian untuk energi kalor yang diserap evaporator dari waktu ke waktu dapat dilihat pada Gambar 4.1. Dari Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa pada menit – menit awal, energi kalor yang diserap evaporator tidak tetap. Namun pada menit ke 145, kalor yang diserap evaporator cenderung tetap sampai menit ke 485 dengan nilai 126 kJkg. Jika nilai Q in dinyatakan terhadap waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan pendekatan Qin = -1x10 -11 t 5 + 2x10 -8 t 4 - 1x10 -5 t 3 + 0,002t 2 – 0,313t + 137,5. Persamaan ini berlaku untuk t = 5 menit sampai t = 485 menit. Gambar 4.1 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dari t= 5 menit sampai t= 485 menit Grafik hasil penelitian untuk kerja kompresor persatuan massa refrigeran dapat dilihat pada Gambar 4.2. Pada Gambar 4.2 terlihat bahwa kerja kompresor dari menit ke 5 mengalami kenaikan sampai pada waktu tertentu dan selanjutnya nilai kerja kerja kompresor akan tetap pada harga tertentu. Pada penelitian ini kerja kompresor persatuan massa refrigeran mengalami kenaikan dan penurunan nilai dan mulai tetap pada waktu t = 105 menit, dengan harga W in sebesar 52 kJkg. Jika nilai W in dinyatakan terhadap waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan pendekatan W in = 2x10 -11 t 5 - 3x10 -8 t 4 + 2x10 -5 t 3 – 0,003t 2 + 0,425t + 36,07. Persamaan ini berlaku untuk t = 5 menit sampai t = 485 menit. Qin = -1x10 -11 t 5 + 2x10 -8 t 4 - 1x10 -5 t 3 + 0,002t 2 - 0,313t + 137,5 R² = 0,905 122 124 126 128 130 132 134 136 138 100 200 300 400 500 600 Q in k J k g waktu t menit Gambar 4.2 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran dari t= 5 menit sampai t= 485 menit Grafik hasil penelitian untuk energi kalor yang dilepas kondensor dari waktu ke waktu persatuan massa refrigeran dapat dilihat pada Gambar 4.3. Dari Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa energi kalor yang dilepas kondensor dari t = 5 menit mengalami kenaikan sampai pada waktu tertentu kemudian energi kalor yang dilepas kondensor terlihat tetap pada menit ke 85. Pada penelitian ini nilai energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran pada saat mulai tetap di menit ke 85 dengan harga Qout sebesar 177 kJkg. Jika nilai Q out dinyatakan terhadap waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan pendekatan Q out = 7x10 -12 t 5 - 1x10 -8 t 4 + 5x10 -6 t 3 – 0,001t 2 + 0,112t + 173,6. Persamaan ini berlaku untuk t = 5 menit sampai t = 485 menit. Win = 2x10 -11 t 5 - 3x10 -8 t 4 + 2x10 -5 t 3 - 0,003t 2 + 0,425t + 36,07 R² = 0,948 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 100 200 300 400 500 600 Win k J k g Waktu t menit Gambar 4.3 Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dari t= 5 menit sampai t= 485 menit Dari semua pengujian yang telah dilakukan, didapatkan COP atau koefisien prestasi. Koefisien prestasi dari pengujian yang telah dilakukan, hasilnya disajikan pada Gambar 4.4. Dari Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa nilai COP dari menit ke 5 terlihat menurun sampai pada waktu tertentu kemudian terlihat tetap pada menit ke 105 dengan nilai COP sebesar 2.40. Jika nilai COP dinyatakan terhadap waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan pendekatan COP = - 5x10 -12 t 5 + 4x10 -9 t 4 - 2x10 -6 t 3 + 0,000t 2 – 0,036t + 3,706. Persamaan ini berlaku untuk t = 5 menit sampai t = 485 menit. Qout = 7x10 -12 t 5 - 1x10 -8 t 4 + 5x10 -6 t 3 - 0,001t 2 + 0,112t + 173,6 R² = 0,770 170 172 174 176 178 180 182 184 100 200 300 400 500 600 Q o ut k J k g Waktu t menit Gambar 4,4 Hubungan COP dengan waktu COP = - 5x10 -12 t 5 + 4x10 -9 t 4 - 2x10 -6 t 3 - 0,036t + 3,706 R² = 0,952 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 100 200 300 400 500 600 CO P Waktu t menit 50

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN