59
Dari P-h diagram diperoleh suhu evaporator T
evap
dan suhu kondensor T
cond
dalam satuan ºC. Dalam perhitungan suhu evaporator T
evap
dan suhu kondensor T
cond
menggunakan suhu mutlak dalam satuan K Kelvin. Untuk mengkonversi suhu dalam satuan ºC ke K, dapat dilakukan dengan mempergunakan
persamaan TK = ºC + 273.16. Suhu evaporator T
evap
dan suhu kondensor T
cond
dapat dilihat pada Tabel 4.7 s.d. Tabel 4.9.
4.2 Perhitungan dan pengolahan data
Untuk perhitungan karakteriksik mesin penyejuk udara diambil data pada mesin penyejuk udara menggunakan 15 ice pack menit ke 150, sebagai perhitungan
karakteristik mesin penyejuk udara, meliputi: kerja kompresor W
in
, energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor Q
out
, energi kalor yang diserap oleh evaporator Q
in
, koefisien prestasi aktual
aktual
COP , koefisien
prestasi ideal COP
ideal
, efisiensi dan laju aliran massa refrigeran m .
Gambar 4.1 Siklus kompresi uap mesin penyejuk udara menggunakan 15 ice pack saat t ke 150
60
Keterangan dari P-h diagram Gambar 4.1 yaitu : P
1
= 2 bar P
absolut
P
2
= 15,1 bar P
absolut
h
1
= 421 kJkg h
2
= 271 kJkg h
3
= 264 kJkg h
4
= 264 kJkg T
evap =
-10 ºC , T
evap =
-10 ºC + 273,16 = 263,16 K T
cond =
53 ºC , T
cond =
52 ºC + 273,16 = 326,16 K
a. Kerja kompresor W
in
Untuk mendapatkan kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang dihasilkan oleh mesin penyejuk udara, dapat dihitung menggunakan Persamaan
2.1:
1 2
h h
W
in
50 421
471
in
W kJkg
Maka kerja kompresor mesin penyejuk udara menggunakan 15 ice pack sebesar 50 kJkg pada menit ke 150.
b. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor Q
out
Untuk mendapatkan energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor yang dihasilkan oleh mesin penyejuk udara, dapat dihitung
menggunakan Persamaan 2.2:
3 2
h h
Q
out
207 264
471
out
Q kJkg
Maka energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor mesin penyejuk udara menggunakan 15 ice pack sebesar 207 kJkg pada menit ke 150.
c. Energi kalor yang diserap oleh evaporator Q
in
Untuk mendapatkan energi kalor yang diserap oleh evaporator yang dihasilkan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
oleh mesin penyejuk udara, dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.3:
4 1
h h
Q
in
157 264
421
in
Q kJkg
Maka energi kalor yang diserap oleh evaporator mesin penyejuk udara menggunakan 15 ice pack sebesar 157 kJkg pada menit ke 150.
d. Koefisien prestasi aktual
aktual
COP Koefisien prestasi aktual dipergunakan untuk mengetahui unjuk kerja dari
mesin penyejuk udara yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.4:
1 2
4 1
h h
h h
W Q
COP
in in
aktual
14 ,
3 421
471 264
421
in in
aktual
W Q
COP
Maka koefisien prestasi aktual mesin penyejuk udara menggunakan 15 ice pack sebesar 3,14 pada menit ke 150.
e. Koefisien prestasi ideal COP
ideal
Untuk menghitung koefisien prestasi ideal pada mesin penyejuk udara yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat menggunakan Persamaan 2.5:
evap cond
evap ideal
T T
T COP
18 ,
4 16
, 263
16 ,
326 16
, 263
ideal
COP Maka koefisien prestasi ideal mesin penyejuk udara menggunakan 15 ice pack
sebesar 4,18 pada menit ke 150.
f. Efisiensi
Untuk mendapatkan efisiensi yang dihasilkan oleh mesin penyejuk udara, dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.6:
62
100
ideal aktual
COP COP
17 ,
75 100
18 ,
4 14
, 3
Maka efisiensi mesin penyejuk udara menggunakan 15 ice pack sebesar 75,17 pada menit ke 150.
g. Laju aliran massa refrigeran m
Untuk mendapatkan laju aliran massa refrigeran yang dihasilkan oleh mesin penyejuk udara, dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.7:
in
W V
I m
0039 ,
50 001
, 6
, 193
50 220
88 ,
m
kgs
Maka laju aliran massa mesin penyejuk udara menggunakan 15 ice pack sebesar 0,0039 kgs pada menit ke 150.
4.4 Hasil perhitungan
Hasil perhitungan secara keseluruhan dari mesin penyejuk udara untuk nilai
kerja kompresor W
in
, energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor Q
out
, energi kalor yang diserap oleh evaporator Q
in
, Coefficient of Performance aktual
aktual
COP , Coefficient of Performance ideal COP
ideal
, efisiensi
, dan laju aliran massa refrigeran m akan disajikan pada Tabel 4.10 s.d. Tabel 4.12.
Tabel 4.10 Hasil perhitungan karateristik mesin penyejuk udara tanpa ice pack
No Waktu
menit W
in
Q
out
Q
in
kJkg kJkg kJkg
1 55
227 172
2 30
46 207
161 3
60 49
208 159
4 90
49 208
159 5
120 49
207 158
rata-rata 49,6
211,4 161,8