KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAN FREON R-134a DAN R-600a

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAN FREON R-134a
DAN R-600a

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin
Program Studi Teknik Mesin
Jurusan Teknik Mesin

Diajukan oleh

GALIH AJI NUGROHO
NIM : 105214075

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014

i

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

THE CHARACTERISTIC OF SHOWCASE USING R-134a
AND R-600a OF REFRIGERANT

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requirement
to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering
Program Studi Teknik Mesin
Jurusan Teknik Mesin

By

GALIH AJI NUGROHO
Student Number : 105214075

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2014

ii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAI\I FREON R.134A
DAN R-600a

Disusun oleh

GALIH AdI I\ruGROHO

IIIIM;

105214075

Telah disetujui oleh

Dosen Pembimbing Skripsi

Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T.

ilt

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAIY FREON R-134a
DAN R-600a

Dipersiapkan dan disusun oleh

NAMA
NIM

:

:

GALIH AJI NUGROHO

:105214075

Telah dipertahankan di hadapan Dewan Penguji
Pada tangg al 23 Juli 201 4

Susunan Dewan Penguji

Nama Lengkap

Ketua

Dr. Drs. Vet Asan Damanik, M.Si

Sekretaris

A. Prasetyadi, S.Si., M.Si

Anggota

Ir. Fetrus Kanisius Purwadi, M.T"

4ltto __
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Yogyakarta, 24 Juli 2014
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma

lae

f,

w

Prima Rosa, S.Si., M.Sc.

IV

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan
Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis
diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 20Juli 2014

Galih Aji Nugroho

v

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata
Dharma :
Nama

: Galih Aji Nugroho

Nomor Mahasiswa

: 105214075

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :
KarakteristikShowcasedengan Freon R-134a dan R-600a
Beserta perangkat yang diperlukan.Dengan demikian ini saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan
dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk
kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan
royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 20Juli 2014
Yang menyatakan,

Galih Aji Nugroho

vi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRAK
Weather conditions in Indonesia is getting warmer because of global
warming make increased thirst. Hence the need for engine cooling which cools
drinks. Cold drinks will eliminate hunger. Showcase is a tool that serves to cool
beverages such as bottled drinks, beverages packaged in plastic, and so on.
Interest to study the vapor compression cycle in the showcase. The purpose of this
study is: (a) Make showcase the type of engine coolant Freon R-134a variation
and R-600A (b) Looking for a showcase characteristics: (1) Calculate the Qin
with R-134a and R-600A. (2) Calculate Qout with R-134a and R-600A. (3)
Calculating Win with R-134a and R-600A. (4) Calculate the COP and efficiency

with R-134a and R-600A
Location of the study in the laboratory Sanata Dharma University in
Yogyakarta. Equipment used in the study is a showcase. Limits - limits problems
or assumptions - assumptions made in the study are: (a) The cycle is in use: the
vapor compression cycle. (b) Showcase has major components: compressor,
condenser, capillary tube, evaporator, refrigerant and cooling space. (c) used
refrigerant R-134a and R-600A. (d) Power 1/10 PK showcase compressor (on the
nameplate).
The results of the study provide some conclusions (a) Showcase
successfully made and works well. (b) For R-134a: Energy evaporator heat
absorbed at t = 300 minutes of 156.3 kJ / kg. For R-600A: Energy evaporator heat
absorbed at t = 300 min at 268.2 kJ / kg (c) For R-134a: Energy condenser heat is
released at t = 300 min at 204.6 kJ / kg. For R-600A: heat energy is released at t =
300 min at 333.7 kJ / kg (d) For R-134a: The work done by the compressor when t
= 300 minutes at 45.9 kJ / kg. For R-600A: The work done by the compressor
when t = 300 minutes for 65.63 kJ / kg (e) For R-134a: Coefficient showcase
actual achievement at t = 300 minutes by 3.20. For R-600A: Coefficient showcase
actual achievement at t = 300 minutes at 3.90. (f) For R-134a: Coefficient ideal
showcase achievements at t = 300 min of 4.13. For R-600A: Coefficient ideal
showcase achievements at t = 300 minutes at 4.88 (g) For R-134a: Efficiency
showcase when the condition t = 300 minutes for 82.64%. For R-600A: Efficiency
showcase when the condition t = 300 minutes for 83.62%.
Keywords: Showcase, R-134a Of Refrigerant, R-600a Of Refrigerant , COPactual

vii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

INTISARI
Kondisi cuaca di Indonesia yang semakin panas karena pemanasan global
membuat rasa haus meningkat. Maka perlunya mesin pendingin yang berfungsi
mendinginkan minuman. Minuman yang dingin akan menghilangkan
dahaga.Showcase adalah alat yang berfungsi untuk mendinginkan minuman
seperti minuman botol, minuman dikemas dalam plastik, dan
sebagainya.Ketertarikan untuk mempelajari siklus kompresi uap pada
showcase.Tujuan penelitian ini adalah : (a)Membuat mesin pendingin jenis
showcase dengan variasi freon R-134a dan R-600a (b)Mencari karakteristik
showcase : (1) Menghitung Qin dengan R-134a dan R-600a. (2) Menghitung Qout
dengan R-134a dan R-600a. (3) Menghitung Win dengan R-134a dan R-600a. (4)
Menghitung COP dan Efisiensi dengan R-134a dan R-600a
Lokasi penelitian di laboratorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Peralatan yang dipergunakan dalam penelitian adalah showcase. Batasan –
batasan masalah atau asumsi – asumsi yang dilakukan di dalam penelitian adalah :
(a) Siklus yang di pergunakan : Siklus kompresi uap. (b) Showcasemempunyai
komponen utama : kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, refrigeran dan
ruang pendinginan. (c) Refrigeran yang digunakan R-134a dan R-600a. (d) Daya
kompresor showcase 1/10 PK (pada name plate).
Hasil penelitian memberikan beberapa kesimpulan (a) Showcase berhasil
dibuat dan bekerja dengan baik. (b) Untuk R-134a : Energi kalor yang diserap
evaporator pada saat t = 300 menit sebesar 156,3 kJ/kg. Untuk R-600a : Energi
kalor yang diserap evaporator pada saat t = 300 menit sebesar 268,2 kJ/kg (c)
Untuk R-134a : Energi kalor yang dilepas kondensor pada saat t = 300 menit
sebesar 204,6 kJ/kg.Untuk R-600a : Energi kalor yang dilepas pada saat t = 300
menit sebesar 333,7 kJ/kg (d)Untuk R-134a : Kerja yang dilakukan kompresor
pada saat t = 300 menit sebesar 45,9 kJ/kg.Untuk R-600a : Kerja yang dilakukan
kompresor pada saat t = 300 menit sebesar 65,63 kJ/kg (e) Untuk R-134a :
Koefisien prestasi aktual showcase pada saat t = 300 menit sebesar 3,20. Untuk
R-600a : Koefisien prestasi aktual showcase pada saat t = 300 menit sebesar
3,90.(f) Untuk R-134a : Koefisien prestasi ideal showcase pada saat t = 300 menit
sebesar4,13. Untuk R-600a : Koefisien prestasi ideal showcase pada saat t = 300
menit sebesar 4,88 (g) Untuk R-134a : Efisiensi showcase pada saat kondisi t =
300 menit sebesar 82,64 %. Untuk R-600a : Efisiensi showcase pada saat kondisi
t = 300 menit sebesar 83,62 %.
Kata kunci : Showcase, Freon R-134a, Freon R-600a, COPaktual

viii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KATA PENGANTAR

Puji Syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan dan
penulisan Skripsi dengan baik.
Tujuan dari penyusunan Skripsi ini adalah untuk memenuhi persyaratan
kelulusan sarjana S1 di Prodi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma. Judul Skripsi ini adalah Karakteristik Showcase
dengan Freon R-134a dan R-600a.
Penulis

menyadari

bahwa dalam

mennyelesaikan penelitian dan

penyusunan Skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains
dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., Selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, sekaligus sebagai Dosen Pembimbing
Skripsi dan Dosen Pembimbing Akademik.
3. Siti Sudarwati dan Sarijo selaku orang tua penulis serta keluarga penulis yang
membiayai kuliah dan pengerjaan Skripsi serta dukungan, kasih sayang,
fasilitas, dan semangat diberikan kepada penulis.
4. Sukardi, selaku paman penulis yang telah mengajarkan banyak hal tentang arti
sebenarnya pendidikaan sehingga penulis memilih untuk melanjutkan studi ke
perguruan tinggi.

ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

5. Dedi Saverianus, Feteranus Andi, dan Heru Setiawan selaku sahabat dalam
pembuatan Skripsi dan yang membantu penyelesaian pengambilan data.
6. Teman – teman mahasiswa Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma yang
selalu menghibur menemani diwaktu senggang dan segala bantuannya.
Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan Skripsi ini
masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu kami mengharapkan
masukan, kritik, dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya.
Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca.
Terima kasih.

Yogyakarta, 5 Juni 2014

Galih Aji Nugroho

x

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI
Hal
HALAMAN JUDUL

............

i

TITLE PAGE

............

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

............

iii

HALAMAN PENGESAHAN

............

iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

............

v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

............

vi

KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

............

ABSTRAK

............

vii

KATA PENGANTAR

............

ix

DAFTAR ISI

............

xi

DAFTAR TABEL

............

xiv

DAFTAR GAMBAR

............

xv

BAB I

PENDAHULUAN

............

1

1.1 Latar Belakang

............

1

1.2 Tujuan

............

3

1.3 Batasan Masalah

............

3

1.4 Manfaat

............

4

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

............

5

2.1 Dasar Teori

............

5

2.2 Tinjauan Pustaka

............

20

BAB II

xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB III

PEMBUATAN ALAT

............

22

3.1 Persiapan

............

22

3.1.1Komponen showcase

............

22

3.1.2 Peralatan-Peralatan Pendukung Dalam

............

27

3.1.3 Pembuatan showcase

............

33

3.1.4 Proses pemvakuman

............

39

3.1.5 Proses pengisian refrigeran

............

41

METODE PENELITIAN

............

42

4.1 Obyek yang diteliti

............

42

4.2 Skematik Alat Penelitian

............

43

4.3 Alat Bantu Penelitian

............

44

4.4 Alur Penelitian

............

44

4.5 Variasi penelitian

............

45

4.6 Cara mendapatkan data

............

45

4.7 Cara mengolah data

............

46

4.8 Cara mendapatkan kesimpulan

............

47

HASIL PENELIIAN DAN PEMBAHASAN

............

48

5.1 Hasil Penelitian

............

48

5.2 Perhitungan

............

51

5.3 Pembahasan

............

63

KESIMPULAN DAN SARAN

............

71

6.1 Kesimpulan

............

71

pembuatan Showcase

BAB IV

BAB V

BAB VI

xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

6.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA

............

73

............

74

............

75

LAMPIRAN
Ph diagram

xiii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR TABEL

Hal
Tabel 5.1

Nilai tekanan masuk dan keluar kompresor

..........

48

..........

49

..........

49

refrigeran R-134a dan R-600a
Tabel 5.2

Nilai suhu masuk kompresor dan keluar
Kompresor

Tabel 5.3

Nilai suhu masuk pipa kapiler dan keluar pipa
Kapiler

Tabel 5.4

Nilai suhu evaporator dan kondensor

..........

50

Tabel 5.5

Nilai Entalpi

..........

50

Tabel 5.6

Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran

..........

52

..........

54

yang diserap evaporator
Tabel 5.7

Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran
yang dilepas kondensor

Tabel 5.8

Nilai kerja kompresor

..........

56

Tabel 5.9

Koefisien prestasi aktual (COPaktual)

..........

58

Tabel 5.10

Koefisien prestasi ideal (COPideal)

..........

60

Tabel 5.11

Perhitungan efisiensi showcase

..........

62

xiv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Hal
Gambar 2.1

Showcase

..........

7

Gambar 2.2

Skematik mesin showcase dengan siklus

..........

13

kompresi uap
Gambar 2.3

Diagram P-h

..........

14

Gambar 2.4

Diagram T-s

..........

14

Gambar 3.1

Kompresor

..........

22

Gambar 3.2

Kondensor

..........

23

Gambar 3.3

Pipa kapiler

..........

24

Gambar 3.4

Filter

..........

24

Gambar 3.5

Evaporator

..........

25

Gambar 3.6

Refrigeran R-134a

..........

26

Gambar 3.7

Refrigeran R-600a

..........

26

Gambar 3.8

Tube cutter

..........

28

Gambar 3.9

Pembengkok pipa

..........

28

Gambar 3.10

Manifold gage

..........

29

Gambar 3.11

Alat las tembaga

..........

30

Gambar 3.12

Bahanlas

..........

30

Gambar 3.13

Metil

..........

30

Gambar 3.14

Thermostat

..........

31

Gambar 3.15

Pompa vakum

..........

32

xv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 3.16

Aluminium batangan

..........

32

Gambar 3.17

lembaran akrilik

..........

33

Gambar 3.18

Kerangka Showcase

..........

34

Gambar 3.19

Pemasangan akrilik

..........

34

Gambar 3.20

Pemasangan tutup

..........

34

Gambar 3.21

Pemasangan kompresor

..........

35

Gambar 3.22

Pemasangan evaporator

..........

35

Gambar 3.23

Pemasangan kondensor

..........

36

Gambar 3.24

Pemasangan filter di kondensor

..........

36

Gambar 3.25

Pengelasanantarakompresor dengan

..........

37

..........

37

Kondensor
Gambar 3.26

Pengelasanantara kompresor dengan
Evaporator

Gambar 3.27

Pengelasanantara kompresor dengan pentil

..........

38

Gambar 3.28

Showcase yang sudah jadi

..........

39

Gambar 4.1

Mesin showcase

..........

42

Gambar 4.2

Skematik alat penelitian showcase

..........

43

Gambar 4.3

Contoh penggunaan ph diagram untuk mencari ..........

46

Entalpi
Gambar 5.1

Laju aliran yang diserap evaporator dengan

..........

52

..........

53

R-134a
Gambar 5.2

Laju aliran yang diserap evaporator dengan
R-600a

xvi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 5.3

Laju aliran yang dilepas kondensor dengan

..........

54

..........

55

..........

56

..........

57

..........

58

..........

59

..........

60

..........

61

R-134a
Gambar 5.4

Laju aliran yang dilepas kondensor dengan
R-600a

Gambar 5.5

Kerja yang dilakukan kompresor dengan
R-134a

Gambar 5.6

Kerja yang dilakukan kompresor dengan
R-600a

Gambar 5.7

Koefisien prestasi aktual showcase dengan
R-134a

Gambar 5.8

Koefisien prestasi aktual showcase dengan
R-600a

Gambar 5.9

Koefisien prestasi ideal showcase dengan
R-134a

Gambar 5.10

Koefisien prestasi ideal showcase dengan
R-600a

Gambar 5.11

Efisiensi showcase dengan R-134a

..........

62

Gambar 5.12

Efisiensi showcase dengan R-600a

..........

63

Gambar 5.13

kalor yang diserap evaporator R-134a dan

..........

64

..........

65

..........

66

R-600
Gambar 5.14

Energi Kalor yang dilepas kondensor R-134a
dan R-600a

Gambar 5.15

Kerja yang dilakukan kompresor R-134a dan

xvii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

R-600a
Gambar 5.16

Koefisien prestasi aktual R-134a dan R-600a

..........

67

Gambar 5.17

Koefisien prestasi ideal R-134a dan R-600a

..........

68

Gambar 5.18

Efisiensi showcase R-134a dan R-600a

..........

69

xviii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang
Suhu lingkungan yang semakin panas di indonesia karena pemanasan global
membuat rasa haus meningkat terutama siang hari di musim kemarau. Ketika
musim kemarau tubuh terasa gerah karena haus, sehingga rasa haus menjadi
masalah yang sering ditemui di Indonesia. Apalagi letak Indonesia yang dilalui
garis katulistiwa membuat suhu Indonesia menjadi panas. Emisi gas buang dari
kendaraan juga merupakan faktor bertambahnya panas udara. Pada saat haus
meminum minuman dingin dapat menghilangkan gerah dalam tubuh.
Banyak jenis minuman yang bisa dikomsumsi untuk menghilangkan dahaga
tubuh, tetapi minuman yang paling digemari adalah minuman dingin. Sebab
minuman dingin bisa mendinginkan tubuh bagian dalam ketika haus apalagi
ketika cuaca panas. Banyak jenis minuman dingin yang tersedia seperti es teh, es
jeruk, es campur dan lain - lain. Untuk produk jenis es batu yang di jual di pasaran
kadang tidak baik untuk kesehatan karena prosesnya yang tidak sehat. Sebagai
contoh untuk membuat es batu biasanya menggunakan air yang belum di masak,
sehingga banyak kuman – kuman yang belum mati karena tidak melalui proses
masak.
Untuk minuman yang cocok, praktis, untuk dikonsumsi oleh masyarakat sehat
yaitu meminum minuman kemasan. Minuman kemasan seperti minuman botol,

1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2

minuman gelas, minunan instan cocok untuk diminum karena simpel tinggal
membuka penutup dan siap komsumsi.
Untuk membuat minuman kemasan tetap dingin itu memerlukan alat yang
berfungsi mendinginkan tidak mencapai beku. Karena minuman yang sudah
membeku susah meminumnya sebab kandungan zat cairnya membeku. Sehingga
perlu memanasinya atau menunggu hingga cair. Dan itu membuat lama sampai
keinginan untuk minum hilang karena kelamaan menunggu.
Alat yang digunakan untuk mendinginkan minuman yang cocok adalah
showcase. Karena suhu kerja showcase tidak mencapai titik beku yaitu 2°C - 8°C.
Showcase adalah jenis pendingin yang digunakan untuk mendinginkan dan
memajang minuman, kemasan minuman dapat dilihat dari luar karena pintu
showcase transparan.
Di Indonesia showcase banyak dijumpai terutama di supermarket dan toko toko minuman. Peran showcase

dalam mendinginkan minuman untuk di

konsumsi sudah menjadi kebiasaan sehari-hari. Minuman yang seharusnya
didinginkan menjadi awet, segar dan jika dikonsumsi lebih nikmat dibanding
tanpa pendinginan.
Mengingat pentingnya showcase dalam kehidupan sehari - hari, penulis
tertarik untuk melakukan penelitian terkait

dengan

showcase. Dengan

mempelajari showcase, harapannya semua pendingin yang mempergunakan siklus
kompresi uap dapat mudah dipahami.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

3

1.2.Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah :
a.

Membuat mesin pendingin jenis showcase dengan R-134a dan R-600a

b.

Mencari karakteristik showcase :
-

Menghitung Qin dengan R-134a dan R-600a.

-

Menghitung Qout dengan R-134a dan R-600a.

-

Menghitung Win dengan R-134a dan R-600a.

-

Menghitung COPaktual dan COPideal dengan R-134a dan R-600a

-

Efisiensi dengan R-134a dan R-600a

1.3.Batasan Masalah
Batasan-batasan yang diambil didalam pembuatan peralatan penelitian ini
adalah :
a.

Siklus yang dipergunakan : Siklus kompresi uap.

b.

Dalam showcase terdapat komponen utama yaitu : kompresor, kondensor,
pipa kapiler, evaporator, dan refrigeran

c.

Volume ruang pendinginan showcase dengan ukuran 40cm x 30cm x 25cm.

d.

Dinding showcase terbuat dari akrelik dan rangka showcase aluminium

e.

Refrigeran yang digunakan R-134a dan R-600a.

f.

Daya kompresor showcase 1/10 PK ( pada name plate) .

g.

Evaporator dan kondensor yang dipergunakan adalah evaporator dan
kondensor standar yang dipergunakan pada showcase dengan daya kompresor
sebesar 1/10 PK.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

4

1.4. Manfaat
Manfaat penelitian tentang karakteristik showcase dengan Freon R-134a dan
R600a adalah :
a.

Menjadi pustaka bagi pihak pembaca yang memerlukan pengetahuan yang
berhubungan dengan showcase.

b.

Menambah koleksi skripsi di perpustakaan Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II
DASAR TEORI
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Mesin Pendingin
Mesin pendingin adalah alat yang bekerja untuk menurunkan suhu dari
bahan yang didinginkan. Contoh mesin pendingin yaitu Showcase, kulkas, freezer,
atau AC. Siklus kerja dari mesin pendingin menggunakan siklus kompresi uap.
Proses pendinginan menggunakan bahan pendingin (refrigeran). Refrigeran
bersirkulasi menyerap panas dan melepaskan kalor dengan disertai perubahan
tekanan di dalam sistem dari tekanan rendah menjadi tekanan tinggi, dan dari
tekanan tinggi ke tekanan rendah, begitu selanjutnya selalu bersirkulasi secara
terus menerus.
Untuk menjaga temperatur rendah pada mesin pendingin memerlukan tempat
pembuangan kalor (kondensor) dan tempat penyerapan kalor (evaporator). Siklus
kompresi uap bekerja dengan menyerap energi kalor dari ruang pendinginan yang
diperlukan untuk merubah fase refrigeran dari fase cair menjadi gas. Kalor yang
diserap di evaporator kemudian dibuang di kondensor. Proses perubahan fase dari
cair menjadi gas berlangsung pada suhu yang tetap dan berlangsung di evaporator.
Pada saat pembuaangan kalor di kondensor, selain proses penurunan suhu
refrigeran, proses juga disertai dengan proses pengembunan yang berlangsung
pada tekanan yang tetap. Prinsip kerja mesin pendingin adalah jika motor
penggerak berputar maka akan memutar kompresor. Dengan berputarnya
kompresor, suhu maupun tekanan refrigeran akan naik. Hal ini disebabkan

5

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

6

molekul-molekul dari refrigeran bergerak lebih cepat akibat proses kompresi. Dari
kompresor refrigeran akan mengalir menuju kondensor untuk melepaskan kalor
ke lingkungan sekitar kondensor.
Kalor dari kondensor dapat mengalir ke lingkungan di sekitar kondensor
karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu lingkungan. Setelah mengalami
perubahan fase dari gas menjadi cair, refrigeran keluar dari kondensor, refrigeran
kemudian mengalir menuju pipa kapiler dengan melewati filter terlebih dahulu
untuk mengalami proses penyaringan kotoran. Di pipa kapiler refrigeran
mengalami proses penurunan tekanan dan suhu. Proses di pipa kapiler
berlangsung pada entalpi yang tetap. Fase refrigeran berubah dari fase campuran
yaitu fase cair dan gas. Dari pipa kapiler, refrigeran mengalir ke evaporator.
Didalam evaporator refrigeran mengalami perubahan fase dari campuran ( cair +
gas ) menjadi gas semuanya. Proses perubahan fase ini dapat terjadi karena
adanya kalor yang mengalir dari lingkungan sekitar evaporator ke dalam
evaporator. Kalor dapat mengalir karena suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu
kerja evaporator. Keluar dari evaporator, refrigeran dihisap kembali ke kompresor
dan siklus kompresi berlangsung kembali seperti semula.

2.1.2 Showcase
Showcase adalah lemari pendingin minuman dalam kemasan. Secara umum
merupakan suatu mesin pendingin yang fungsinya mendinginkan minuman.
Mesin showcase bekerja dengan siklus kompresi uap

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

1.
2.
3.
4.
5.

Gambar 2.1 Showcase

Kompresor
Kondensor
Pipa kapiler
Evaporator
Filter

7

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

8

Komponen utama dari showcase yaitu kompresor, kondensor, pipa kapiler,
evaporator, dan refrigeran sebagai fluida kerja yang bersirkulasi pada bagianbagian tersebut, serta beberapa peralatan tambahan : filter dan termostat.
a. Kompresor
Kompresor adalah alat yang berfungsi menaikkan tekanan refrigeran, sehingga
refrigeran dapat tersirkulasi dengan baik. Jenis kompresor yang biasa
dipergunakan pada showcase adalah kompresor hermetik. Pada kompresor
hermetik, motor listrik dan komponen – komponen yang lainnya menyatu dalam
satu rumah. Fase refrigeran ketika masuk dan keluar kompresor berupa gas.
Kondisi gas keluar kompresor berupa uap panas lanjut. Suhu gas refrigeran keluar
dari kompresor tinggi, lebih tinggi dari suhu kerja kondenser demikian pula
dengan nilai tekanannya. Proses berlangsung secara isentropic adiabatis. Pada
proses ini entalpi refrigeran mengalami kenaikan, sebesar : ∆h = h2-h1.
b. Kondensor
Fungsi dari kondensor untuk mengubah fase gas menjadi cair. Kondensor ini
merupakan tempat pembuangan kalor. Sebagai akibat dari kehilangan kalor,
kondisi refrigeran mengalami perubahan dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh,
kemudian mengalami proses pengembunan dan berubah menjadi cair.
Berlangsung pada tekanan dan suhu yang tetap.
c. Pipa Kapiler
Merupakan alat yang berfungsi menurunkan tekanan dan menurunkan
suhu. Pipa kapiler mempunyai diameter terkecil. Refrigeran yang mengalir di
dalam saluran pipa yang berdiameter kecil akan mengalami gesekan yang cukup

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

9

besar, yang mengakibatkan proses penurunan tekanan. Diameter pipa kapiler yang
dipergunakan pada showcase adalah 0,026 in. Proses penurunan tekanan di dalam
pipa kapiler diasumsikan berlangsung pada entalpi konstan (proses yang ideal).
Pada saat masuk pipa kapiler, fase freon cair penuh, tetapi ketika masuk
evaporator fase freon berupa campuran fase cair dan gas.
d. Evaporator
Evaporator adalah tempat penyerapan kalor dan tempat terjadinya perubahan
fase Refrigeran dari cair menjadi gas. Di dalam evaporator refrigeran mengalami
proses penguapan dari refrigeran cair menjadi gas. Panas diambil dari
lingkungannya sehingga beban yang akan didinginkan menjadi dingin. Pipa
evaporator terbuat dari tembaga karena tembaga mudah menghantar panas dengan
baik. Pada proses perubahan fase terjadi peningkatan entalpi refrigeran yang
besarnya ∆h = h1-h4. Proses penguapan freon di evaporator berlangsung pada
tekanan dan suhu yang tetap.
e. Filter
Filter adalah alat yang digunakan untuk menyaring kotoran dalam sistem agar
tidak terjadi penyumbatan pada pipa kapiler. Misalnya sisa pengelasan yang
masuk sistem, korosi pipa, kotoran, serbuk-serbuk sisa pemotongan, atau uap air.
f. Termostat
Termostat berfungsi untuk mengatur suhu ruang pendinginan. Termostat akan
mematikan kompresor apabila suhu yang didapat telah sesuai dengan pengaturan
yang sudah diset. Sebagai contoh pada kontrol termostat diputar kearah 5°C maka

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

10

kompresor akan mati ketika suhu ruang mencapai suhu tersebut, dan menyala lagi
jika suhu lebih tinggi dari 5°C.

2.1.3 Refrigeran
Refrigeran adalah suatu zat yang mudah dirubah bentuknya dari gas menjadi
cair dan sebaliknya, dipakai untuk mengambil kalor dari evaporator dan
membuangnya ke kondensor.
Macam – macam refrigeran diantaranya adalah :
a. Ammonia (NH3)
Ammonia (R717) digunakan secara luas pada refregerasi yang besar (industri).
Titik didih normalnya adalah 33°C. Ammonia mempunyai karakteristik bau
meskipun pada konsentrasi yang kecil di udara. Karena efek korosi dari ammonia,
tembaga atau campuran tembaga harus tidak digunakan pada mesin-mesin dengan
ammonia.
b. Refrigeran-12
Simbolnya R-12 dan rumus kimianya CCl2F2. Refrigeran ini tidak ramah
lingkungan, R-12 mempunyai titik didih -30°C pada tekanan 1 atm. R-12 ini
sudah mulai ditinggalkan pemakaiannya karena mampu merusak lapisan ozon.
c. Refrigeran - 22
Disimbolkan R-22 rumus kimianya CHCIF2 mempunyai titik didih -41°C
Refrigeran ini di gunakan untuk menggantikan R-12. Refrigeran ini juga tidak
ramah lingkungan, sehingga tidak dipakai lagi karena juga merusak lapisan ozon.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

11

d. Refrigeran - 134a
Refrigeran ini dilambangkan R-134a rumus kimianya CH3CHF2F. R134a
pada tekanan 101,3 kPa mempunyai titik didih – 26,2 °C dan memiliki titik beku –
96,6 °C. Refrigeran ini memiliki Tekanan kritis 4,06 MPa dan temperatur kritis
101,10 C. Refrigeran ini memiliki kelebihan tidak mudah terbakar, tidak merusak
ozon, memiliki kestabilan yang tinggi, dan ramah lingkungan. Kelemahan R-134a
harga belinya relatif mahal. Pada saat ini refrigeran ini banyak dipergunakan.
e. Refrigeran – 600a
Simbolnya R-600a dan rumus kimianya C4H10. Disebut juga isobutana yang
memiliki karbon tersier. Bobot molekul 58.12. Refrigeran ini cukup banyak di
gunakan untuk saat ini, R-600a sebagai pengganti R-12 karena kekhawatiran akan
semakin menipisnya lapisan ozon, sebab R-12 dapat merusak ozon.

2.1.4 Laju perpindahan Kalor
Laju perpindahan kalor pada mesin pendingin terdiri atas dua jenis yaitu laju
perpindahan kalor konduksi dan laju perpindahan kalor konveksi.
a.

Laju perpindahan kalor konduksi
Laju perpindahan kalor secara konduksi adalah proses dimana kalor mengalir

dari daerah yang bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah di dalam satu medium
yang diam (padat, cair atau gas) atau antara medium-medium yang berlainan yang
bersinggungan secara langsung.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

b.

12

Laju Perpindahan kalor konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi adalah proses transportasi energi dengan

kerja gabungan dari konduksi panas, penyimpanan energi dan gerakan
mencampur. Konveksi sangat penting sebagai mekanisme perpindahan energi
antara permukaan benda padat dan cairan atau gas.
Perpindahan kalor secara konveksi terbagi menjadi dua cara, yaitu konveksi bebas
dan konveksi paksa.
1. Konveksi bebas
Perpindahan kalor konveksi bebas terjadi ketika fluida yang mengalir pada
proses perpindahan kalor mengalir tanpa adanya bantuan peralatan dari luar,
fluida mengalir karena ada perbedaan massa jenis. Pada umumnya perbedaan
massa jenis disebabkan karena adanya perbedaan suhu.
2. Konveksi paksa
Perpindahan kalor konveksi paksa terjadi ketika fluida yang mengalir pada
peroses perpindahan kalor mengalir dengan adanya alat bantu yang memaksa
fluida untuk mengalir. Alat bantu yang dipergunakan dapat berupa pompa,blower,
kipas angin atau kompressor.

2.1.5 Siklus Kompresi Uap pada Showcase
Siklus yang dipergunakan pada mesin pendingin showcase adalah siklus
kompresi uap. Komponen utama pada showcase adalah (a) kompresor, (b)
kondensor, (c) Pipa kapiler, (d) evaporator, dan (e) filter (komponen tambahan).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

13

Fluida kerja yang dipergunakan pada siklus kompresi uap adalah refrigeran.
Skematik mesin showcase siklus kompresi uap tersajikan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Skematik mesin showcase dengan siklus kompresi uap
Siklus kompresi uap jika di sajikan pada diagram P-h dan diagram T-s
seperti terjadi pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4.
Proses yang terjadi pada siklus kompresi uap mesin refrigerasi :
● Proses (l -2)
Proses (l -2) adalah proses kompresi. Proses ini berlangsung di kompresor
secara isentropik adiabatik ( isoentropi atau entropi konstan ). Kondisi awal
refrigeran pada saat masuk di kompresor adalah uap jenuh bertekanan rendah,
setelah dikompresi refrigeran menjadi uap panas lanjut bertekanan tinggi.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 2.3 Diagram P-h

Gambar 2.4. Diagram T- s

14

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

15

Proses berlangsung secara isentropik. Temperature refrigeran ke luar dari
kompresorpun meningkat.
● Proses (2-2a)
Proses (2-2a) adalah proses penurunan suhu. Proses ini berlangsung sebelum
memasuki kondensor. Refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi keluar
dari kompresor membuang kalor di kondensor sehingga fasenya berubah dari gas
panas lanjut menjadi cair.
● Proses (2a -3a)
Proses (2a -3a) adalah proses pembuangan kalor ke lingkungan sekitar kondenser
pada suhu yang tetap. Di kondensor terjadi pertukaran kalor antara refrigeran
dengan udara,

kalor berpindah dari refrigeran ke udara yang ada sekitar

kondensor sehingga refrigeran mengembun menjadi cair. Di kondensor terjadi
isobar (tekanan sama) dan isotermal (suhu sama). Pada kondisi ini refrigeran
dalam kondisi zat cair karena proses kondensasi.
● Proses (3a-3)
Proses (3a-3) adalah proses pendinginan lanjut. Terjadi pelepasan panas yang
lebih besar dari pada yang dibutuhkan untuk kondensasi sehingga suhu refrigeran
cair yang keluar dari kondensor lebih rendah dari suhu pengembunan dan berada
pada keadaan cair super-dingin (cair terkompresi).
● Proses (3-4)
Proses (3-4) adalah proses ekspansi. Proses ini berlangsung di pipa kapiler secara
isoentalpi (entalpi sama). Hal ini berarti tidak terjadi penambahan entalpi tetapi
terjadi penurunan tekanan dan penurunan temperatur.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

16

● Proses (4 -1a)
Proses (4 -1a) adalah proses evaporasi. Proses ini berlangsung di evaporator
secara isobar (tekanan sama) dan isotermal (suhu sama). Refrigeran dalam wujud
cair bertekanan rendah menyerap kalor dari lingkungan sekitar / media yang
didinginkan sehingga wujudnya berubah menjadi gas jenuh bertekanan rendah.
● Proses (1a ke 1)
Proses (1a ke 1) adalah proses pemanasan lanjut. Pada proses ini temperatur
refrigeran mengalami ( super heat ). Walaupun temperatur uap refrigeran ( super
heat ) naik, tetapi tekanan tidak berubah. Sebenarnya ada perubahan sedikit
namun perubahan – perubahan ini diabaikan dalam siklus refrigerasi.

2.1.6 Perhitungan Karakteristik Showcase
Dengan diagram entalpi-tekanan, besaran yang penting dalam siklus kompresi
uap dapat diketahui. Besaran-besaran kerja kompresi, laju pengeluaran kalor,
dampak refrigerasi, koefisien prestasi (COP).
a.

Kerja kompresor (Win)

Kerja kompresor persatuan massa refrijeran merupakan perubahan entalpi pada
titik 1-2 di Gambar 2.3, yang dapat dihitung dengan persamaan (2.1)
Win = h2– h1 , kJ/kg
Pada persamaan (2. l) :
Win

: kerja kompresor persatuan massa refrigeran, kJ/kg

h2

: nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor, kJ/kg

(2.1)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

h1

b.

17

: nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor, kJ/kg

Energi kalor persatuan massa refrijeran yang dilepas oleh kondenser (Qout)

Energi kalor persatuan massa refrijeran yang dilepas oleh kondenser merupakan
perubahan entalpi pada titik 2-3 di Gambar 2.3, perubahan entalpi tersebut dapat
dihitung dengan persamaan (2.2)
Qout = h2– h3, kJ/kg

(2.2)

Pada persamaan (2.2) :
Qout

: energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
refrigeran, kJ/kg

h3

: nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor, kJ/kg

h2

: nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor, kJ/kg

c.

Energi kalor persatuan massa yang diserap evaporator (Qin)

Energi kalor persatuan massa yang diserap oleh evaporator merupakan proses
perubahan entalpi pada titik 4-1 di Gambar 2.3, perubahan entalpi tersebut dapat
dihitung dengan persamaan (2.3)
Qin = h1 – h4, kJ/kg
Pada persamaan (2.3) :

(2.3)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

18

Qin

: energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, kJ/kg

h1

: nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai
entalpi pada saat masuk kompresor, kJ/kg

h4

: nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator atau sama dengan nilai
entalpi saat keluar dari pipa kapiler. Karena proses pada pipa kapiler
berlangsung pada entalpi yang tetap maka nilai h4=h3, kJ/kg

d.

Koefisien Prestasi / Coefficient Of Performance (COP)

Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar adalah pembanding antara panas
yang dilepaskan dari ruang yang didinginkan dengan kerja yang disalurkan.
Dampak refrijerasi dibagi kerja kompresi, yang dapat dihitung dengan persamaan
(2.4)
COPaktual = Qin/Win = (h1-h4) / (h2-h1)

( 2.4)

Pada persamaan (2. 4) :
COPaktual : koefisien prestasi showcase aktual
Qin

: kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, kJ/kg

Win

: kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran, kJ/kg

h1

: nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai
entalpi pada saat masuk kompresor, kJ/kg

h2

: nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor, kJ/kg

h4

: nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator atau sama dengan nilai
entalpi saat keluar dari pipa kapiler. Karena proses pada pipa kapiler
berlangsung pada entalpi yang tetap maka nilai h4=h3, kJ/kg

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

e.

19

Koefisien prestasi ideal (COPideal)

Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung dengan
persamaan (2.5).

COPideal = (273,15 + Te ) / (Tc - Te )

( 2.5)

Pada persamaan (2.5) :
COPideal : koefisien prestasi maksimum showcase
Te

: suhu evaporator, oC

Tc

: suhu kondensor, oC

f.

Efisiensi showcase

Efisiensi showcase dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.6).
Efisiensi = COPaktual / COPideal

Pada persamaan (2.6) :
COPideal : koefisien prestasi maksimum showcase
COPaktual : koefisien prestasi showcase

( 2.6)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

20

2.2 Tinjauan Pustaka
Anwar (2010) telah melakukan penelitian tentang efek beban pendinginan
terhadap performa system mesin pendingin. Penelitian tersebut bertujuan : (a)
membahas efek beban pendinginan terhadap kinerja sistem mesin pendinginan
meliputi kapasitas refrigerasi (b) menghitung koefisien prestasi mesin pendingin
(c) waktu pendinginan yang ideal pada mesin ini. Penelitian ini dilakukan dengan
batasan-batasan sebagai berikut: (a) beban pendinginan menempatkan bola lampu
60, 100, 200, 300, dan 400 watt, didalam ruang pendingin (b) data dianalisis
secara teoritis berdasarkan data eksperimen dengan focus model 802 (c) data
dianalisis secara teoritis berdasarkan data eksperimen dengan menentukan kondisi
refrigerant pada setiap titik siklus. Dari hasil penelitian didapatkan: (a)
peningkatan beban pendinginan menyebabkan koefisien prestasi system pendingin
akan membentuk kurva parabola (b) performa optimum pada pengujian selama 30
menit diperoleh pada bola lampu 200 watt dengan COP sebesar 2,64 (c) waktu
pendinginan diperoleh paling lama oleh beban paling tinggi ( bola lampu 400
watt).
Indriyanto (2013) telah melakukan penelitian karakteristik mesin kulkas
dengan panjang pipa kapiler 175 cm. Penelitian tersebut bertujuan: (a) : membuat
kulkas (b) mengetahui kerja kompresor kulkas (c) mengetahui kerja yang diserap
evaporator (c) mengetahu kalor yang di lepas kondensor (e) mengetahui COP.
Penelitian ini memberikan hasil. (a) kulkas ini dapat bekerja dengan baik mampu
mendinginkan 1,5 liter air dalam waktu 485 menit.( b) mampu menyerap kalor,

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

21

mampu membuang kalor, kinerja kerja kompresor yang stabil, (c) rata-rata COP
yang kurang irit yaitu sebesar 2.20.
Leo (2013) telah melakukan penelitian tentang mesin pendingin air dengan
siklus kompresi uap. Penelitian tersebut bertujuan: (a) : membahas tentang beban
pendinginan air terhadap kinerja sistem mesin pendinginan (b) menghitung
koefisien prestasi mesin pendingin. Penelitian ini dilakukan dengan batasanbatasan sebagai berikut: (a) refrigeran yang digunakan R134a (b) menggunakan
motor penggerak kompresor berkapasitas 1/8 Pk. Dari hasil penelitian didapatkan:
(a) rata-rata mesin pendingin prestasi kerjanya sebesar 5,1 dengan cop yang
sebesar itu berarti kinerja mesin pendingin cukup irit (b) kalor yang di serap
evaporator, kalor yang di buang kondensor, kerja kompresor yang sama pada
mesin pendingin pada umumnya.
Willis (2013) telah melakukan penelitian tentang penggunaan refrigeran
R22

dan R134a pada mesin pendingin. Penelitian tersebut bertujuan: (a)

menghitung potensi kerja refrigeran R22 yang dibandingkan dengan refrigeran
R134a (b) membahas refrigeran yang lebih ramah lingkungan antara R22 dengan
R134a. Penelitian ini dilakukan dengan batasan-batasan sebagai berikut: (a)
refrigeran yang digunakan R22 dan R134a (b) menggunakan mesin pengkodisian
udara motor penggerak kompresor berkapasitas 2HP. Dari hasil penelitian
didapatkan: (a) refrigeran R22 dari segi prestasi kerjanya lebih baik dari R134a,
tetapi tidak ramah lingkungan (b) refrigeran R134a lebih ramah lingkungan, tetapi
prestasi kerjanya lebih rendah dari R22.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB III
PEMBUATAN ALAT

3.1 Persiapan
3.1.1 Komponen Showcase
Komponen yang digunakan didalam pembuatan Showcase adalah :
kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, filter, refrigeran R-134a, dan
refrigeran R-600a (refrigeran pengganti setelah R-134a diuji).
a. Kompresor
Spesifikasi kompresor yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai
berikut:

Gambar 3.1 Kompresor

22

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Jenis kompresor

: Hermetic

Seri kompresor

: BES 3011

Voltase

: 220 Volt

Daya kompresor

: 1/10 PK

23

b. Kondensor
Spesifikasi kondensor yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai
berikut:

Gambar 3.2 Kondensor

Jenis

: Kondensor Tipe U, dengan jumlah U = 6

Diameter pipa

: 0,47 cm

Bahan pipa

: Besi

Jari – jari sirip

: 0,5 mm

Jarak sirip

: 5 mm

Panjang pipa

:6m

Ukuran kondensor

: 48 cm x 45 cm

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

24

c. Pipa kapiler
Spesifikasi pipa kapiler yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai
berikut:

Gambar 3.3 Pipa kapiler
Panjang pipa kapiler : 1 meter
Diameter

: 0,026 in

Bahan pipa kapiler

: tembaga

d. Filter
Spesifikasi filter yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

Gambar 3.4 Filter
Panjang filter

: 9 cm

Diameter filter

: 1,5 cm

Bahan

: tembaga

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

25

e. Evaporator
Spesifikasi evaporator yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai
berikut :

Gambar 3.5 Evaporator

Bahan pipa evaporator

: tembaga

Bahan plat evaporator

: alumunium

f.

Refrigeran R-134a
Refrigeran R-134a dipergunakan sebagai fluida kerja showcase. Dalam

penelitian ini dipergunakan refrigeran R-134a karena lebih ramah lingkungan
dibandingkan dengan jenis refrigeran lain yang tersedia dipasaran.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

26

Gambar 3.6 Refrigeran R-134a
g.

Refrigeran R-600a
Refrigeran R-600a digunakan sebagai variasi pengganti R-134a setelah

refrigeran R-134a selesai diuji coba. Dalam penelitian ini mempergunakan
refrigeran R-600a karena memberikan keunggulan teknik pada tekanan rendah
dan suara kompresor yang halus.

Gambar 3.7 Refrigeran R-600a

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

27

3.1.2 Peralatan-Peralatan Pendukung Dalam Pembuatan Showcase
Peralatan pendukung adalah peralatan yang digunakan untuk membantu
mempermudah pengerjaan dalam pembuatan showcase.

a.

Pemotong Pipa (Tube cutter)
Sebagai alat pemotong pipa tembaga agar diperoleh hasil potongan pada

pipa lebih baik dari pada pemotongan pipa dengan gergaji karena tatal akan
masuk sedalam pipa. Dengan menggunakan tube cutter potongan lebih rapi, serta
dapat mempermudah pengelasan pada proses selanjutnya.

Gambar 3.8 Tube cutter

b.

Pembengkok Pipa

Pembengkok pipa berfungsi untuk membengkokkan pipa agar tidak gepeng atau
rusak.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

28

Gambar 3.9 Pembengkok pipa

c.

Manifold gauge
Berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran atau freon dalam sistem

pendinginan baik dalam saat pengisian maupun pada saat beroperasi. Yang terlihat
dalam manifold gauge adalah tekanan evaporator atau tekanan hisap kompresor,
dan tekanan kondensor atau tekanan keluaran kompresor.

Gambar 3.10 Manifold gauge

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

d.

29

Charging manifold
Fungsinya untuk memeriksa tekanan pada saat pengisian refrigeran.

Sehingga refrigeran yang masuk sistem dapat diketahui.

Gambar 3.10 Charging manifold gauge

e.

Alat las tembaga
Menambal, dan menyambung atau melepaskan sambungan pipa tembaga

pada proses pembuatan showcase.

f.

Bahan las
Bahan las atau bahan tambah yang digunakan dalam penyambungan pipa

kapiler menggunakan bahan tambah perak kuningan dan borak. Untuk bahan
tambah borak digunakan jika penyambungan antara tembaga dan besi.
Penggunaan bahan tambah dikarenakan pada proses pengelasan tembaga akan
lebih merekat jika menggunakan borak sebagai pengikat dan kuningan / perak
sebagai bahan tambah.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

30

Gambar 3.11 Alat las tembaga

Gambar 3.12 Bahan las
g.

Metil
Cairan yang berfungsi untuk membersihkan saluran-saluran pipa kapiler.

Penggunaan sebanyak satu tutup botol metil.

Gambar 3.13 Metil

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

h.

31

Thermostat
Adalah alat yang digunakan untuk mengatur suhu evaporator. Jika suhu

yang diinginkan telah tercapai, maka kompresor akan mati.

Gambar 3.14 Thermostat

i.

Pompa vakum
Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan mesin pendingin showcase

dari gas – gas seperti udara dan uap air. Hal ini dilakukan agar tidak menggangu
proses refrigerasi. Karena uap air akan membeku dan membuat buntu pada filter,
sehingga mesin tidak dapat bekerja.
j. Aluminium batangan
Berfungsi untuk membuat rangka showcase. Rangka dibuat dari aluminium
karena aluminium tahan karat, ringan, dan cukup kuat untuk menahan komponen
showcase.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

32

Gambar 3.15 Pompa vakum

Gambar 3.16 Aluminium batangan
k. Akrilik
Akrilik digunakan sebagai tempat meletakkan evaporator. Sebagai ruang
pendinginan showcase karena warna akrilik transparan, tahan suhu rendah dan
lebih baik dari kaca.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

33

Gambar 3.17 Lembaran akrilik
3.1.3 Pembuatan Showcase
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan showcase yaitu :
1. Mempersiapkan komponen utama pembuatan showcase seperti kompresor,
kondensor, pipa kapiler, filter, evaporator dan refrigeran R134a, komponen
pendukung pembuatan showcase seperti aluminium batangan, akrilik, alat
pemotong pipa, pompa vakum, manifold gauge, alat las, termostat dan alatalat yang dipergunakan dalam pembuatan showcase.
2. Membuat kerangka showcase yang terbuat dari aluminium. Rangka ini sebagai
tempat menempelnya evaporator, kompresor, dan kondensor. Bentuk rangka
ini dapat ditunjukkan pada Gambar 3.18.
3. Pada Gambar 3.1.9 (a) menunjukkan pemasangan akrilik yang pada rangka di
5 sisi pemasangan yaitu samping kanan, samping kiri, depan, belakang dan
bawah dan Gambar 3.1.9 (b) menunjukkan hasil pemasangan akrilik di rangka.
4. Kemudian pasang penutup atas pada rangka yang sudah terpasang akrilik
seperti pada Gambar 3.20 Tutup rangka juga terpasang akrelik.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 3.18 Kerangka Showcase
Samping kiri

belakang

Samping kanan
depan

bawah
(a)

Gambar 3.19 Pemasangan akrilik

Gambar 3.20 Pemasangan tutup

(b)

34

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

35

5. Pasang kompresor pada rangka bagian atas seperti Gambar 3.21.
6. Pasang evaporator di dalam rangka seperti Gambar 3.22.
7. Pasang kondensor di bagian belakang rangka showcase seperti yang
ditunjukkan Gambar 3.23.

Gambar 3.21 Pemasangan kompresor

Gambar 3.22 Pemasangan evaporator

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

36

Gambar 3.23 Pemasangan kondensor
8. Pasang filter di kondensor dan pipa kapiler dengan cara di las

Gambar 3.24 Pemasangan filter di kondensor
9. Terapkan juga potongan pipa kapiler dengan panjang kira-kira 10 cm pada
lubang out filter yang sudah dilas dengan kondensor.
10. Kemudian las pipa kapiler dengan evaporator.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

37

11. Kemudian las pipa tekan kompresor dengan kondensor.

Gambar 3.25 Pengelasan antara kompresor dengan kondensor.
12. Sambungkan pipa penghubung antara pipa hisap (2) kompresor dengan
evaporator dan dilas.

Gambar 3.26 Pengelasan antara kompresor dengan evaporator.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

38

13. Setelah itu, las pentil dengan pipa hisap (1) kompresor seperti Gambar 3.27

Gambar 3.27 Pengelasan antara kompresor dengan pentil.
14. Pemasangan alat ukur tekanan untuk high pressure dipasang diantara
kompresor-kondensor dan diantara kondensor-filter, sedangkan untuk low
pre