e. Showcase yang dirancang menggunakan refrigeran R 134a. f. Kipas angin cooling fan yang dipergunakan untuk mendinginkan
kondensor berukuran 120 x 120 x 38 mm berdaya 21 W sebanyak 4 buah dan jumlah daun baling-baling kipas sebanyak 7 buah.
g. Beban pendingin yang digunakan adalah air teh dengan volume 180 ml, sebanyak 22 buah.
h. Kipas angin cooling fan yang dipergunakan untuk mensirkulasikan udara di dalam showcase berdaya 21 W berukuran 120 x 120 x 38 mm sebanyak
2 buah dan dengan jumlah daun baling-baling kipas sebanyak 7 buah, i.
Ukuran ruang pendinginan: panjang 46 cm, lebar 48 cm dan tinggi 97 cm.
1.5 Manfaat
Berdasarkan tujuan dari penelitian di atas maka dapat diketahui manfaat dari penelitian tentang peralatan showcase ini adalah sebagai berikut :
a. Memperoleh data kalor yang dilepas oleh kondensor, kalor yang diserap evaporator, kerja yang dilakukan kompresor, COP
aktual,
COP
ideal
, efisiensi, dan laju aliran massa refrigeran dari showcase buatan sendiri dengan
tambahan 4 buah kipas fan yang berada di belakang kondensor untuk mempercepat proses pelepasan kalor.
b. Hasil penelitian dapat di pergunakan untuk menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin showcase yang dapat ditempatkan di
perpustakaan. c. Hasil penelitian dapat dipergunakan untuk referensi bagi peneliti lain yang
melakukan penelitian sejenis. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori 2.1.1 Showcase
Kebutuhan mesin pendingin yang digunakan untuk mendinginkan air dan makanan namun tidak menjadi beku dengan tampilan yang menarik serta terjaga
dalam keadaan yang baik mendorong terciptanya showcase. Showcase adalah sebuah mesin pendingin yang berfungsi memindahkan panas dari suatu tempat
yang bertemperatur rendah ke tempat yang temperaturnya lebih tinggi. Showcase
memiliki evaporator yang berfungsi menyerap kalor yang berada didalam ruangan showcase, yang mengakibatkan refrigeran berubah
wujud dari cair menjadi gas refrigeran. Keluar dari evaporator, refrigeran menuju kompresor. Refrigeran kemudian dimampatkan oleh kompresor menjadi
gas bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Keluar kompresor gas refrigeran yang panas dan bertekanan tinggi tersebut masuk ke kondensor. Refrigeran
didinginkan oleh udara luar sehingga kalor akan berpindah dari kondensor ke udara sekelilingnya. Suhu refrigeran akan turun menuju suhu kondensasi, dan di
lanjutkan laju poses kondensasi, dimana refrigeran berubah wujud dari gas menjadi cair tetapi tekanannya tetap tinggi. Refrigeran cair bertekanan tinggi
selanjutnya mengalir menuju penyaring filter dan kemudian memasuki pipa kapiler yang berdiameter kecil sehingga tekanannya menjadi turun. Suhu
refrigeran juga turun pada temperatur evaporator yang dirancang dipilih. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Refrigeran cair yang tekanannya sudah turun ini kemudian menuju evaporator untuk menyerap kalor yang ada di dalam ruangan dan refrigeran kembali
menjadi gas. Gas refrigeran dihisap kembali oleh kompresor kembali. Proses seperti ini berlangsung secara berulang-ulang dan jumlah refrigeran yang
digunakan adalah tetap, yang berubah adalah bentuknya. Siklus yang terjadi inilah yang dinamakan dengan siklus kompresi uap.
Gambar 2.1 Showcase Showcase
memiliki bemacam-macam jenis tergantung dari jenis minuman atau makanan yang dimasukan ke dalam showcase. Beberapa contoh dari
showcase yang ada dipasaran disajikan Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Display cooler, beer cooler, cake showcase http:www.mesinraya.co.id
a. Display Cooler Display cooler
adalah sebuah mesin showcase yang hanya dapat mencapai suhu maksimal pendinginan antara +4
– 8 C. Showcase ini biasanya
digunakan untuk memajang minuman kaleng dan botol. Display cooler mempunyai macam-macam tipe berdasarkan jumlah pintu dan kapasitas
volumenya. Perbedaan spesifikasi antara display cooler pintu 1, pintu 2 dan pintu 3 berada di dimensi display cooler, volume, daya dan jumlah rak.
Semakin besar dimensi dan volume display cooler semakin besar pula daya kompresor, namun refrigeran yang digunakan pada display cooler adalah
R134a.
b. Beer Cooler Beer cooler
merupakan sebuah mesin showcase yang digunakan khusus untuk menyimpan dan memajang minuman beer. Beer adalah sebuah
minuman beralkohol yang diproduksi melalui proses fermentasi berpati tanpa proses penyulingan setelah fermentasi. Beer dengan rasa yang nikmat akan
menghasilkan busa atau biasa disebut frost beer. Suhu yang khusus untuk membuat kualitas frost beer tetap bagus -2 ~ -6°C.
c. Cake Showcase Cake showcase
merupakan showcase yang berfungsi menyimpan dan memajang kue, coklat dan pasty dengan tingkat kelembaban tinggi humidity
70 – 80 . Showcase ini bekerja antara suhu 2 – 8
C, namun bila showcase ini berfungsi sebagai pendingin coklat maka showcase ini harus disetting 15
– 18
C. Refrigeran yang digunakan oleh cake showcase sama dengan display cooler
yaitu R134a. Dalam bekerjanya showcase umumnya menggunakan siklus kompresi uap.
Siklus kompresi uap terdiri dari beberapa proses, yaitu proses kompresi, proses kondensasi, proses penurunan tekanan proses isentalpi, dan proses
penguapan.
2.1.2 Siklus Kompresi Uap
Siklus kompresi uap merupakan siklus yang digunakan dalam mesin pendingin. Pada siklus ini terjadi proses kompresi, kondensasi, penurunan
tekanan dan penguapan. Secara skematik siklus kompesi uap ditunjukkan pada Gambar 2.3, Gambar 2.4, dan Gambar 2.5.
Gambar 2.3 Skematik rangkaian komponen siklus kompresi uap
Gambar 2.4 Siklus kompresi uap pada diagram P-h PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 2.5 Siklus kompresi uap pada diagram T-s Siklus kompresi uap pada Gambar 2.3, Gambar 2.4, dan Gambar 2.5
tersusun dari beberapa tahapan sebagai berikut: proses kompresi, proses pendinginan dengan penurunan suhu desuperheating, proses kondensasi,
proses pendinginan lanjut, proses ekspansi proses penurunan tekanan, proses evaporasi, dan proses pemanasan lanjut.
Proses yang terjadi pada siklus refrigerasi kompresi uap: a. Proses Kompresi 1 – 2
Proses kompresi terjadi pada tahap 1-2 dari Gambar 2.4 dan Gambar 2.5. Refrigeran dalam bentuk gas panas lanjut masuk ke kompresor, kerja atau usaha
yang diberikan pada refrigeran akan menyebabkan kenaikan pada tekanan sehingga temperatur refrigeran akan naik dan lebih tinggi dari temperatur
lingkungan refrigeran mengalami fasa superheated gas panas lanjut. Proses kompresi berlangsung pada entropi yang konstan iso-entropi. Kompresor dapat
bekerja karena ada aliran listrik yang diberikan pada kompresor. Suhu yang PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
keluar dari kompresor, merupakan suhu refrigeran yang tertinggi pada siklus kompresi uap.
b. Proses pendinginan suhu gas panas lanjut 2-2a desuperheating Proses pendingin dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh terjadi pada tahap
2-2a dari Gambar 2.4 dan Gambar 2.5. Refrigeran mengalami penurunan suhu pada tekanan tetap. Hal ini disebabkan adanya kalor yang mengalir ke
lingkungan, karena suhu refigeran lebih tinggi dari suhu lingkungan. c. Proses Kondensasi 2a-2b
Proses kondensasi terjadi pada tahap 2a-2b dari Gambar 2.4 dan Gambar 2.5. Pada proses ini gas jenuh mengalami perubahan fase menjadi cair jenuh.
Proses berlangsung pada suhu dan tekanan tetap. Pada proses ini terjadi aliran kalor dari kondensor ke lingkungan karena suhu kondensor lebih tinggi dari
suhu udara lingkungan. Keluarnya kalor dari kondensor, tidak menyebabkan suhu refrigeran mengalami penurunan suhu, tetapi menyebabkan refrigeran
berubah fase dari gas menjadi cair. d. Proses Pendinginan Lanjut 2b-3
Proses pendinginan lanjut terjadi pada tahap 2b-3 dari Gambar 2.4 dan Gambar 2.5. Pada proses pendinginan lanjut terjadi proses penurunan suhu
refrigeran dari keadaan cair jenuh ke refrigeran cair lanjut. Proses ini berlangsung pada tekanan konstan. Proses ini di perlukan agar kondisi refrigeran
keluar kondensor benar-benar dalam fase cair, sehingga memudahkan refrigeran mengalir ke pipa kapiler.
e. Proses Penurunan Tekanan 3-4 Proses penurunan tekanan pada tahap 3-4 dari Gambar 2.4 dan Gambar 2.5.
Dalam fasa cair refrigeran mengalir menuju ke komponen pipa kapiler dan mengalami proses penurunan tekanan dan penurunan suhu. Sehingga suhu
refrigeran lebih rendah dari temperatur lingkungan. Pada tahap ini fasa refrigeran berubah dari fase cair menjadi fase campuran: cair dan gas. Proses
berjalan dengan nilai entalpi yang tetap iso entalpi atau isentalpi. f. Proses Evaporasi 4-4a
Proses evaporasi terjadi pada tahap 4-4a dari Gambar 2.4 dan Gambar 2.5. Refrigeran dalam fasa campuran cair dan gas mengalir ke evaporator dan
kemudian menerima kalor dari lingkungan, sehingga fasa dari refrigeran berubah seluruhnya menjadi gas jenuh. Proses berlangsung pada tekanan yang
tetap, demikian juga berlangsung pada suhu yang tetap. Kalor dapat mengalir dari lingkungan ke evaporator dikarenakan suhu lingkungan lebih tinggi dari
suhu kerja evaporator. g. Proses Pemanasan Lanjut 4a-1
Proses pemanasan lanjut terjadi pada tahap 4a-1 dari Gambar 2.4 dan Gambar 2.5. Pada saat refrigeran meninggalkan evaporator refrigeran kemudian
mengalami proses pemanasan lanjut. Dengan adanya proses pemanasan lanjut fase refrigeran berubah dari fase gas jenuh menjadi gas panas lanjut. Dengan
demikian refrigeran sebelum masuk kompresor benar-benar dalam fase gas. Proses berlangsung pada tekanan konstan. Daya fase gas panas lanjut
kemungkinan kompresor mudah menjadi lebih kecil. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.1.3 Perhitungan – Perhitungan Pada Siklus Kompresi Uap
Berdasarkan Gambar 2.4 dan Gambar 2.5 maka dapat dihitung besarnya kerja kompresor W
in
, kalor yang dilepaskan kondensor Q
out
, kalor yang diserap evaporator Q
in
, COP
aktual,
COP
ideal
, efisiensi, dan laju aliran massa refrigeran. a. Kerja Kompresor W
in
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran, dapat dihitung dengan Persamaan 2.1:
W
in
= h
2
– h
1
.... 2.1 Pada Persamaan 2.1:
W
in
: kerja kompresor persatuan massa refrigeran. h
2
: nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor. h
1
: nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor.
b. Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran Q
out
Besarnya energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor dapat dihitung dengan Persamaan 2.2:
Q
out
= h
2
– h
3
.... 2.2 Pada Persamaan 2.2:
Q
out
: energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran. h
2
: nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor. h
3
: nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
c. Energi kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran Q
in
Besarnya energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator dapat dihitung dengan Persamaan 2.3:
Q
in
= h
1
– h
4
= h
1
– h
3
…. 2.3 Pada Persamaan 2.3:
Q
in
: energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran. h
1
: nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai entalpi saat masuk kompresor.
h
4
: nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator atau sama dengan nilai entalpi saat keluar pipa kapiler.
d. COP aktual mesin kompresi uap showcase COP
aktual
COP aktual coefficient of performance showcase adalah perbandingan antara kalor yang diserap evaporator dengan energi listrik yang diperlukan untuk
menggerakkan kompresor. Nilai COP
aktual
mesin kompresi uap showcase dapat dihitung dengan Persamaan 2.4:
COP
aktual
= Q
in
W
in
= h
1
– h
4
h
2
– h
1
…. 2.4 Pada Persamaan 2.4:
W
in
: kerja kompresor persatuan massa refrigeran. Q
in
: energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
e. COP ideal mesin kompresi uap showcase COP
ideal
COP ideal merupakan COP maksimal yang dapat dicapai showcase, dapat dihitung dengan Persamaan 2.5:
COP
ideal
= T
e
T
c
– T
e
…. 2.5 Pada Persamaan 2.5:
T
e
: suhu mutlak evaporator, K T
c :
suhu mutlak kondensor, K
f. Efisiensi mesin kompresi uap showcase Ƞ Efisiensi mesin kompresi uap showcase dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan 2.6: Ƞ = COP
Aktual
COP
Ideal
x 100 …. 2.6
Pada Persamaan 2.6: Ƞ
: efisiensi mesin kompresi uap showcase COP
aktual
: koefisien prestasi aktual showcase COP
Ideal
: koefisien prestasi maksimum showcase
g. Laju aliran massa refrigeran ṁ Laju aliran massa refrigeran mesin kompresi uap showcase dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan 2.7: ṁ = V x I 1000 W
in
= P W
in
.... 2.7 Pada Persamaan 2.7:
ṁ : laju aliran massa refrigeran mesin kompresi uap showcase.
V : voltase kompresor, v
I : arus kompresor, ampere
P : daya kompresor.
W
in
: kerja kompresor persatuan massa refrigeran.
2.1.4 Komponen Utama Mesin Pendingin Siklus Kompresi Uap
Komponen utama mesin pendingin kompresi uap terdiri dari beberapa komponen seperti: kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler.
a. Kompresor Kompresor merupakan unit tenaga dalam sistem mesin mesin kompresi uap.
Kompresor berfungsi memompa refrigeran ke seluruh bagian mesin pendingin. Kompresor akan menekan gas refrigeran dari tekanan rendah ke tekanan tinggi.
Ada 3 macam kompresor yang biasa digunakan dalam siklus kompresi uap saat ini, yaitu kompresor bertorak, kompresor sentrifugal, dan kompresor rotary,
selanjutnya dari macam-macam kompresor tersebut dibagi dalam 3 kategori, yaitu:
1. Kompresor jenis terbuka Open type compressor Jenis kompresor ini terpisah dari tenaga penggeraknya, dan masing
–masing bergerak sendiri dalam keadaan terpisah. Tenaga penggerak kompresor
umumnya motor listrik. Salah satu ujung poros engkol dari kompresor menonjol keluar, sebuah puli dari luar dipasang pada ujung poros tersebut. Puli pada
kompresor berfungsi sebagai roda gaya yang digunakan sebagai daun kipas untuk mendinginkan kondesor dan kompresor sendiri. Karena ujung poros
keluar dari rumah kompresor, maka harus diberi pelapis agar refrigeran tidak bocor keluar.
Keuntungan kompresor jenis terbuka: 1 Putaran kompresor dapat diubah dengan cara mengganti diameter puli.
2 Ketinggian minyak pelumas dapat diketahui dengan mudah. 3 Jika terjadi kerusakan dapat dengan mudah diketahui dan melakukan
penggantian komponen. Kerugian kompresor jenis terbuka:
1 Harga lebih mahal. 2 Bentuknya besar dan berat.
3 Memerlukan ruang yang besar. 2. Kompresor jenis hermetik Hermetic type compressor
Kompresor hermetik adalah jenis kompresor yang sering digunakan pada mesin pendingin showcase. Kompresor ini digerakkan langsung oleh motor
listrik dengan komponen mekanik yang berada dalam satu wadah tertutup. Posisi porosnya bisa vertikal maupun horizontal.
Keuntungan dari kompresor hermetik: 1 Tidak memerlukan ruang penempatan yang besar.
2 Bentuknya kecil dan harganya relatif terjangkau. 3 Tidak memakai tenaga penggerak dari luar sehingga tingkat kebisingan
rendah. 4 Tidak memakai sil pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran.
Kerugian dari kompresor hermetik adalah: 1 Ketinggian minyak pelumas kompresor susah diketahui.
2 Kerusakan yang terjadi didalam kompresor sudah diketahui sebelum rumah kompresor dibuka.
3 Digunakan pada mesin pendingin yang berkapasitas kecil.
Gambar 2.6 Kompresor hermetik http:kangirie.blogspot.co.id201401kompresor-1.html
3. Kompresor jenis semi hermetik Semi hermetic type compressor Jenis kompresor yang motor penggerak serta kompresornya berada dalam
satu rumahan, akan tetapi motor penggeraknya terpisah dari kompresor. Kompresor digerakkan oleh motor penggerak dengan sebuah poros penghubung
antara motor penggerak dengan kompresor. Keuntungan dari kompresor semi hermetic:
1 Bentuknya yang ringkas. 2 Mudah dalam perbaikan jika kompresor atau motornya rusak maka salah
satunya bisa untuk diganti. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 2.7 Kompresor semi hermetik https:www.indotrading.comproductcompressor-semi-hermetic-
p179399.aspx b. Kondensor
Kondensor adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai alat penukaran kalor, menurunkan temperatur refrigeran dari bentuk gas menjadi cair. Kondensor
ditempatkan antara kompresor dan alat pengatur penurun tekanan pipa kapiler. Agar proses pelepasan kalor bisa lebih cepat, pipa kondensor didesain berliku
dan bila kotor harus segera dibersihkan karena kotoran tersebut mengganggu dalam proses pelepasan kalor. Kondensor berdasarkan zat yang digunakan untuk
mendinginkannya dibagi tiga macam, yaitu: 1. Kondensor dengan pendingin udara air cooler
Air cooler merupakan kondensor yang menggunakan udara sebagai
pendingin refrigeran. Kondensor ini terbuat dari koil berdiameter luar 6 mm –
18 mm, dilengkapi dengan sirip-sirip untuk memperluas area perpindahan kalor. Keuntungan dari kondensor dengan pendingin udara:
1 Tidak memerlukan biaya tambahan karena tersedianya udara yang cukup sebagai media pendingin.
2 Pipa pendingin mudah dibersihkan. Kerugian dari kondensor dengan pendingin udara:
1 Kondensor hanya bisa digunakan untuk sistem refrigerasi kecil misalnya kulkas dan freezer untuk aplikasi rumah tangga.
2 Tekanan kerja yang tinggi dibandingkan deangan kondensor pendingin air mengakibatkan kompresor memerlukan daya yang lebih besar akibat dari
kenaikan tekanan dan temperatur kerjanya
Gambar 2.8 Air cooler http:linasundaritermodinamika.blogspot.co.id201504kondensor-
berpendingin-udara.html
2. Kondensor dengan pendingin air water cooler Water cooler
adalah kondensor yang menggunakan air sebagai media pendingin kondensor. Kondensor ini menggunakan air karena air memiliki
kemampuan memindahkan kalor lebih baik dari pada udara. Kondensor memiliki koil pipa pendingin ini terbuat dari tembaga.
Keuntungan dari kondensor dengan pendingin air: 1 Bentuk sederhana.
2 Mudah dalam pemasangan. 3 Pipa pendingin dapat dibuat dengan mudah.
Kerugian dari kondensor dengan pendingin air: 1 Pemeriksaan terhadap korosi dan kerusakan pipa sulit diketahui.
2 Harus menggunakan detergen untuk membersihkan pipa. 3 Pergantian pipa yang sulit dilakukan.
Gambar 2.9 Water cooler http:4.bp.blogspot.com-
uubtx9eduigvul76fslboiaaaaaaaaaug2tohnfga3kas1600pkm.png
4. Kondensor dengan pendingin campuran udara dan air evaporative Evaporative
merupakan kombinasi dari kondensor pendingin udara dan kondensor pendingin air. Kondensor ini menggunakan air dan udara sebagai
media pendinginannya. Keuntungan dari kondensor dengan pendingin campuran udara dan air:
1 Kerja kompresor lebih ringan 2 Mempertahankan agar tekanan kondensasi tidak terlalu tinggi
Kerugian dari kondensor dengan pendingin campuran udara dan air: 1 Memerlukan tempat yang luas
2 Biaya pembuatan mahal PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 2.10 Evaporative cooler http:frandhoni.blogspot.co.id201506macam-macam-kondensor.html
Kondensor yang digunakan pada showcase yang dirancang adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat, dengan bentuk lintasan 12U dengan tambahan
kondensor 8U.
Gambar 2.11 Kondensor 12 U dan kondensor 8U https:thai.alibaba.comproduct-detailrefrigerator-condenser-refrigerator-
parts-type-of-condenser-1295289274.html PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
c. Pipa Kapiler Pipa kapiler adalah sebuah pipa tembaga dengan diameter yang kecil yang
digunakan mesin pendingin baik itu kulkas, ac, freezer, showcase, dll. Pipa kapiler alat berfungsi untuk menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang
mengalir di dalam pipa tersebut, yang berasal dari pipa-pipa kondensor dan melewati proses penyaringan di filter, setelah itu baru menuju pipa kapiler. Pipa
kapiler yang berada dipasaran mempunyai diameter 0,026 hingga 0,080 inch, namun yang digunakan pada mesin pendingin berdiameter berkisar antara 0,026
atau 0,031 inch. Pipa kapiler yang digunakan showcase yang dirancang berukuran 0,031 inch dengan panjang 1 m.
Gambar 2.12 Pipa kapiler https:panduanrefrigerasi.blogspot.co.id
d. Evaporator Evaporator adalah suatu alat dimana bahan pendingin menguap dari cair
menjadi gas. Melalui perpindahan panas dari dinding – dindingnya, mengambil
panas dari ruangan di sekitarnya ke dalam sistem, panas tersebut lalu di bawa ke kompresor dan dikeluarkan lagi oleh kondensor. Evaporator dibuat dari bahan
logam anti karat, yaitu tembaga dan almunium. Ada beberapa macam evaporator sesuai dengan keadaan refrigeran didalamnya.
1. Evaporator kering dry expantion evaporator Keadaan dimana cairan refrigeran yang diexpansikan melalui katup expansi
pada saat masuk evaporator sudah dalam campuran air dan uap, sehingga pada saat keluar dari evaporator menjadi uap kering
Keuntungan dari evaporator kering: 1 Tidak memerlukan banyak refrigeran dalam jumlah besar.
2 Jumlah minyak pelumas yang tertinggal di dalam evaporator sangat kecil. Kerugian dari evaporator kering:
1 Perpindahan kalor yang terjadi tidak begitu besar dibandingkan dengan evaporator basah.
2 Laju perpindahan kalor dalam evaporator lebih rendah dibandingkan dengan evaporator setengah basah.
Gambar 2.13 Evaporator kering http:linasundaritermodinamika.blogspot.co.id201504evaporator.html
1. Evaporator setengah basah Keadaan dimana evaporator berada pada kondisi refrigeran diantara jenis
evaporator jenis kering dan evaporator jenis basah, namun selalu terdapat PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
refrigeran cair dalam pipa penguapannya. Keuntungan dan kerugian dari evaporator jenis setengah basah adalah laju perpindahan kalor jenis setengah
basah lebih tinggi dari evaporator kering, tetapi laju perpindahan kalor lebih rendah dari evaporator jenis basah.
2. Evaporator basah flooded evaporator Dalam evaporator jenis basah sebagian jenis evaporator terisi oleh cairan
refrigeran dan proses penguapannya terjadi seperti pada ketel uap. Pada evaporator basah terdapat sebuah akumulator untuk menampung refrigeran cair
dan gas, dari akumulator tersebut bahan pendingin cair mengalir ke evaporator dan menguap di dalamnya. Sisa refrigeran yang tidak sempat menguap di
evaporator kembali kedalam akumulator, di dalam akumulator refrigeran cair berada dibawah tabung sedangkan yang berupa gas berada diatas tabung.
Keuntungan dari evaporator basah adalah laju perpindahan kalor jenis basah lebih tinggi dari pada evaporator kering dan evaporator jenis setengah basah.
Gambar 2.14 Evaporator basah http:www.bppp-tegal.comwebindex.phpartikel97-artikelartikel-
permesinan-kapal-perikanan166-dasar-dasar-refrigerasi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Ada beberapa macam evaporator berdasarkan bentuk yang banyak digunakan pada mesin pendingin seperti jenis pipa dengan plat datar atau plate,
pipa-pipa, dan pipa dengan sirip-sirip. Evaporator yang digunakan pada showcase
dirancang adalah evaporator jenis kering dengan pipa plat datar.
Gambar 2.15 Evaporator plat
2.1.5 Komponen Pendukung Mesin Pendingin Siklus Kompresi Uap
Selain komponen utama, mesin pendingin juga memiliki beberapa komponen pendukung lain yang berfungsi untuk membantu kerja dari mesin
pendingin, yaitu: thermostat, filter, bahan pendingin dan kipas fan. a. Thermostat
Thermostat adalah sebuah alat mesin pendingin yang berfungsi untuk mencegah pembekuan frosting dan agar temperatur ruang dalam ruangan dapat
disetel sesuai dengan suhu yang diinginkan. Prinsip kerja thermostat adalah jika ruang dalam mesin pendingin mencapai suhu tertentu dalam evaporator sudah
mencapai suhu yang ditentukan maka terputuslah aliran listrik menuju PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
kompersor dan kompresor akan berhenti bekerja untuk sementara hingga suhu ruang pendingin atau evaporator naik mencapai suhu tertentu.
Gambar 2.16 Thermostat http:www.priceza.co.idshargathermostat-kulkas-awtb-p134-by-erpan-
electric b. Filter
Filter adalah alat yang mempunyai fungsi menyaring kotoran –kotoran yang
berbentuk padat yang terbawa refrigeran. Filter dipasang pada daerah bertekanan tinggi pada ujung pipa kondensor yang menuju pipa kapiler dengan
tujuan jika ada kotoran atau ada udara yang terjebak dalam siklus tersebut akan tersaring terlebih dahulu agar pipa kapiler tidak tersumbat.
Gambar 2.17 Filter http:sekawan-servis-pendingin.blogspot.co.id201105mengenal-
komponen-dasar-kulkas.html PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
c. Bahan Pendingin atau refrigeran Bahan pendingin atau refrigeran adalah suatu zat yang mudah dirubah
bentuknya dari gas menjadi cair atau sebaliknya, dipakai untuk mengambil panas dari evaporator dan membuangnya di kondensor. Refrigeran yang sering
digunakan dalam mesin pendingin yaitu R134a. keuntungan menggunakan refrigeran R134a, yaitu:
1. Tidak berbau dan beracun. 2. Tidak mudah terbakar.
3. Tidak menyebabkan logam korosi. 4. Tidak mengandung CFC Chlorofluorocarbon sehingga ramah lingkungan,
karena tidak merusak ozon
Gambar 2.18 Refrigeran R134a http:www.globalsources.comsiASFoshan-
Liangyou6008845808800pdtlRefrigerant-r134a1066898352.htm
d. Kipas fan Fan
atau kipas angin berfungsi untuk menghisap atau mendorong udara menuju ruang pendingin. Dengan adanya kipas angin maka makanan atau
minuman yang ada di ruang pendinginan showcase lebih cepat dingin. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 2.19 https:en.indotrading.comproductweiguang-ywf-atau-p219949.aspx
2.2 Tinjauan Pustaka
Kemas, Ridhuan 2014, melakukan penelitian tentang pengaruh media pendingin air pada kondensor terhadap kemampuan kerja mesin pendingin.
Metode yang digunakan adalah secara eksperimen dengan membuat dan menguji alat mesin pendingin secara langsung. Metode yang dilakukan dalam
penelitian ini adalah pengujian dilakukan pada kondensor dengan menggunakan air dan udara, dengan variasi beban pendingin ruangan: 450W,
600W, 750W dan variasi debit aliran air di kondensor: 0,06 ls, 0,075 ls dan 0,09 ls. Hasil yang didapat dari penelitian ini, COP Coefficient Of
Performance tertinggi yaitu 15,43 terjadi pada pendingin air dengan beban
450 watt pada debit 0,09 ls. sedangkan dengan pendingin udara COP 6,44 pada beban 450W. Temperatur air tertinggi sebesar 38 °C terjadi pada debit
0,06 ls dan pada beban pendingin 750 watt. Anwar, Khairil 2010, melakukan penelitian yang membahas mengenai
efek beban pendingin terhadap kinerja sistem mesin pendingin meliputi kapasitas refrigerasi, koefisien prestasi dan waktu pendinginan. Metode yang
digunakan adalah metode eksperimental dengan variasi beban pendingin yang diperoleh dengan menempatkan bola lampu 60, 100, 200, 300 dan 400 watt di
dalam ruang pendingin. Hasil yang didapat dari penelitian ini, waktu pendinginan akan semakin lama untuk setiap peningkatan beban pendingin.
Performa optimum pada pengujian selama 30 menit diperoleh pada bola lampu 200 watt dengan COP sebesar 2,64. Sedangkan waktu pendinginan terlama
terjadi pada bola lampu 400 watt. Helmi, Risza 2010, melakukan penelitian tentang perbandingan COP
pada refrigerator rengan refrigeran CFC R12 Dan HC R134a untuk diameter pipa kapiler yang berbeda. Metode yang digunakan dengan mengganti
refrigeran CFC R12 ke HC R134a pada refrigerator satu pintu dan mengganti ukuran panjang pipa kapiler dengan panjang 1,75 m, 2,00 m, 2,25 m untuk
mengetahui mana yang lebih baik dan efisien dari kedua refrigeran CFC R12 ke HC R134a, serta manakah yang menghasilkan suhu dingin dan COP
tertinggi. Hasil yang didapat dari penelitian ini, bahwa pada pipa kapiler ukuran 2,25 m refrigeran HC R134a suhu di evaporator lebih dingin dan COP
lebih besar dibandingkan refrigeran CFC R12 Prestogaz. COP tertinggi 4,06 untuk refrigeran HC R134a dan suhu evaporator terendah -16
o
C untuk refrigeran HC R134a pada pipa yang berukuran panjang 2,25 m. Sedangkan
suhu terendah untuk refrigeran CFC R12 Prestogaz sebesar -14
o
C pada pipa berukuran panjang 1,75 m.
Ridwan 2005, melakukan penelitian untuk mengetahui perbandingan unjuk kerja atau COP Coefficient Of Performance refrigerator dengan
refrigeran R12 dengan refrigerant R134a dengan daya 75 W. Metode yang dilakukan secara eksperimen dengan beban
pendingin berupa air yang dimasukkan dalam refrigerator dengan variasi volume 100 ml, 200 ml, dan 300
ml pada temperatur 28
o
C. Penurunan temperatur air dicatat setiap 5 menit hingga temperatur air mencapai 0
o
C. Hasil yang didapat dari penelitian ini menunjukkan bahwa, semakin rendah temperatur refrigeran masuk kompressor
dan semakin kecil kapasitas pendinginannya maka kerja kompressor semakin kecil. Pengolahan data menunjukkan bahwa pada masing-masing variasi beban
pendingin COP untuk R134a lebih tinggi dibanding COP R12. Nilai COP tertinggi didapat pada beban pendinginan 100 ml baik untuk R134a maupun
R12. Suma A, Enang 2013, melakukan penelitian bertujuan untuk mengetahui
pengaruh tekanan kerja kompresor terhadap efek pendingin atau pencapaian temperatur pendinginan dan waktu pencapaian temperature pendingin, serta
mendapatkan besar tekanan kompresor yang memberikan nilai koefesien performansi COP yang optimum. Penelitian ini menggunakan metode
eksperimen, variasi tekanan kompresor ditinjau terhadap kinerja mesin refrigerasi dan suhu refrigerasi yang keluar dari kondensor. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa semakin besar tekanan suction kompresor maka semakin besar efek refrigerasi yang terjadi. Semakin besar tekanan suction kompresor,
temperatur pendingin temperatur evaporator yang dihasilkan semakin rendah. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai temperatur pendinginan rata-rata sama
untuk masing-masing tekanan yang menghasilkan tekanan suction 1,4 bar menghasilkan COP 4,15.
33
BAB III PEMBUATAN ALAT
3.1 Persiapan Komponen Utama Mesin Showcase
