Tabel 2.1 Temperatur netralnyaman dari berbagai etnis di Indonesia [Tri Harso Karyono 1998
Etnik Natural Temperatur
T
a
T
o
T
eq
Aceh n=6 24.3
24.3 23.4
Tapanuli n=23 25.9
26.2 24.6
Minang n=27 26.9
27.4 25.7
Other Sumateran n=16
26.6 27.0
25.7 Betawi n=23
27.0 27.3
25.9 Sundanesen=86
26.4 26.6
25.0 Javanene n=232
26.4 26.4
25.2 Other Indonesian n=
62 26.9
27.4 26.2
2.1.2 Siklus Kompresi Uap
Dari sekian banyak jenis-jenis sistem refigerasi, namun yang paling umum digunakan adalah refrigerasi dengan sistem kompresi uap.Komponen
utama dari sebuah siklus kompresi uap adalah kompresor, evaporator, kondensor dan katup expansi.
Kondensor
Kompresor
Evaporator Katup expansi
1 2
3
4
Gambar 2.1 Skema siklus kompresi uap Himsar Ambarita,2010
Universitas Sumatera Utara
Pada siklus kompresi uap, di evaporator refrigeran akan ‘menghisap’ panas dari lingkungan sehingga panas tersebut akan menguapkan refrigeran.
Kemudian uap refrigeran akan dikompres oleh kompresor hingga mencapai tekanan kondensor, dalam kondensor uap refrigeran dikondensasikan dengan cara
membuang panas dari uap refrigeran ke lingkungannya. Kemudian refrigeran akan kembali di teruskan ke dalam evaporator. Dalam diagram P-h siklus kompresi uap
ideal dapat dilihat dalam gambar berikut ini.
Gambar 2.2 Diagram T-S dan P – h siklus kompresi uap Himsar Ambarita,2010
Universitas Sumatera Utara
Proses-proses yang terjadi pada siklus kompresi uap seperti pada gambar 2.2 diatas adalah sebagai berikut:
a. Proses kompresi 1-2
Proses ini dilakukan oleh kompresor dan berlangsung secara isentropik adiabatik. Kondisi awal refrigeranpada saat masuk ke dalam kompresor adalah uap jenuh
bertekanan rendah, setelah mengalami kompresi refrigeran akan menjadi uap bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara isentropik, maka
temperatur ke luar kompresor pun meningkat. Besarnya kerja kompresi per satuan massa refrigeran dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
q
w
= h
1
– h
2
1 dimana : q
w
= besarnya kerja kompresor kJkg h
1
= entalpi refrigeran saat masuk kompresor kJkg h
2
= entalpi refrigeran saat keluar kompresor kJkg
b. Proses kondensasi 2-3
Proses ini berlangsung didalam kondensor. Refrigeran yang bertekanan tinggi dan bertemperatur tinggi yang berasal dari kompresor akan membuang kalor sehingga
fasanya berubah menjadi cair. Hal ini berarti bahwa di dalam kondensor terjadi pertukaran kalor antara refrigeran dengan lingkungannya udara, sehingga panas
berpindah dari refrigeran ke udara pendingin yang menyebabkan uap refrigeran mengembun menjadi cair. Besar panas per satuan massa refrigeran yang
dilepaskan di kondensor dinyatakan sebagai:
Universitas Sumatera Utara
q
c
= h
2
– h
3
2 dimana : q
c
= besarnya panas dilepas di kondensor kJkg h
2
= entalpi refrigeran saat masuk kondensor kJkg h
3
= entalpi refrigeran saat keluar kondensor kJkg
c. Proses expansi 3-4
Proses expansi ini berlangsung secara isoentalpi. Hal ini berarti tidak terjadi perubahan entalpi tetapi terjadi drop tekanan dan penurunan temperatur, atau
dapat dituliskan dengan:
h
3
= h
4
3
Proses penurunan tekanan terjadi pada katup expansi yang berbentuk pipa kapiler atau orifice yang berfungsi untuk mengatur laju aliran refrigeran dan menurunkan
tekanan. d.
Proses evaporasi 4-1 Proses ini berlangsung secara isobar isothermal tekanan konstan, temperatur
konstan di dalam evaporator. Panas dari lingkungan akan diserap oleh cairan refrigeran yang bertekanan rendah sehingga refrigeran berubah fasa menjadi uap
bertekanan rendah. Kondisi refrigeran saat masuk evaporator sebenarnya adalah campuran cair dan uap, seperti pada titik 4 dari gambar 2.2 diatas.
Besarnya kalor yang diserap oleh evaporator adalah:
Universitas Sumatera Utara
Q
e
= h
1
– h
4
4 dimana : q
e
= besarnya panas yang diserap di evaporator kJkg h
1
= entalpi refrigeran saat keluar evaporator kJkg h
4
= entalpi refrigeran saat masuk evaporator kJkg Selanjutnya, refrigeran kembali masuk ke dalam kompresor dan
bersirkulasi lagi.Begitu seterusnya sampai kondisi yang diinginkan tercapai.Untuk menentukan harga entalpi pada masing-masing titik dapat dilihat dari tabel sifat-
sifat refrigeran. Setelah melakukan perhitungan untuk beberapa jenis refrigerant yang sering dipakai di Indonesia, didapat nilai COPCoefficient of Performance
sebagai fungsi temperatur kondensasi ditampilkan pada Tabel 2.1 Tabel 2.2 Nilai COP dari beberapa jenis refrigerant
T
o
C Refrigerant
40 45
50 55
60 65
70
R12 5,58 4,75 4,21 3,65
3,22 2,84
2,48 R600
5,08 4,34 3,69 3,18 2,77
2,44 2,14
R134a 4,92 5,05 3,92 3,34
2,90 2,54
2,18 R22
5,47 4,75 4,98 3,97 3,26
2,78 2,44
2.2 Kondensor 2.2.1 Pendahuluan
