11
Refrigeran dalam wujud cair bertekanan rendah menyerap kalor dari lingkungan sekitar atau media yang di dinginkan sehingga wujudnya berubah menjadi gas
jenuh bertekanan rendah. g. Proses 1a-1
Proses 1a-1 adalah proses pemanasan lanjut. Pada proses ini refrigeran mengalami kenaikan suhu. Fase refrigeran berubah dari uap jenuh ke uap panas
lanjut. Proses ini berlangsung pada tekanan tetap, pada tekanan rendah P
1
. Tujuan dari pemanasan lanjut ini supaya refrigeran yang masuk ke kompresor
benar-benar dalam keadaan gas.
2.1.4.1 Perhitungan Karakteristik Pada Siklus Kompresi Uap
Diagram tekanan entalpi siklus kompresi uap dapat digunakan untuk menganalisa unjuk kerja mesin pendingin yang meliputi kerja kompresor, energi
yang dilepas kondensor, energi yang diserap evaporator, Coefficient of performance
COP
aktual
, COP
ideal
, dan Efisiensi mesin pendingin. a. Kerja Kompresor W
in
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi pada diagram P-h di titik 1-2 dari siklus kompresi uap dapat di hitung dengan
Persamaan 2.1.
1 2
h h
W
in
. . . . . 2.1 W
in
adalah kerja kompresor persatuan massa refrigeran kJkg, h
2
adalah nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor kJkg, dan h
1
adalah nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor kJkg.
b. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor Q
out
12
Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor merupakan perubahan entalpi pada titik 2-3 pada P-h diagram, perubahan entalpi
tersebut dapat dihitung dengan Persamaan 2.2.
3 2
h h
Q
out
. . . . .2.2 Q
out
adalah energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran kJkg, h
2
adalah nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor kJkg, dan h
3
adalah nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor kJkg. c. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator Q
in
Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator merupakan proses perubahan entalpi pada titik 4-1 pada P-h diagram, perubahan
entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan 2.3.
4 1
h h
Q
in
. . . .2.3 Q
in
adalah energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran kJkg, h
1
adalah nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai pada saat masuk kompresor kJkg, dan h
4
adalah 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 h
4
sama dengan h
3
kJkg. d. Koefisien prestasi Coefficient of Performance COP
Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar adalah perbandingan antara panas yang dilepas dari ruang yang didinginkan dengan kerja yang disalurkan.
Energi kalor persatuan massa yang diserap evaporator dibagi kerja kompresi, yang dapat dihitung dengan Persamaan 2.4.
13
1 2
4 1
h h
h h
W Q
COP
in in
aktual
. . . . . 2.4 COP
aktual
adalah koefisien prestasi mesin pendingin, Q
in
adalah kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran kJkg, W
in
adalah kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran kJkg, h
1
adalah nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai entalpi pada saat masuk kompresor
kJkg, h
2
adalah nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor kJkg, dan h
4
adalah 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 h
4
= h
3
kJkg. e. Koefisien prestasi ideal COP
ideal
Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung dengan Persamaan 2.5.
evap cond
evap ideal
T T
T COP
. . . . . 2.5
COP
ideal
adalah koefisien prestasi maksimum mesin pendingin, T
evap
adalah suhu evaporator K dan T
cond
adalah suhu kondensor K. f.
Efisiensi mesin pendingin η Efisiensi mesin pendingin dapat dihitung dengan Persamaan 2.6.
100
ideal aktual
COP COP
. . . . . 2.6
Dengan COP
ideal
adalah koefisien prestasi maksimum mesin pendingin, dan COP
aktual
adalah koefisien prestasi mesin pendingin.
14
g. Laju aliran massa refrigeran ṁ
Laju aliran massa refrigeran dapat dihitung menggunakan persamaan 2.7.
in
W V
I m
. . . . . 2.7 ṁ adalah laju aliran massa refrigeran kgs, I adalah arus listrik A, V adalah
voltase watt, dan W
in
adalah kerja yang dilakukan kompresor KJkg.
2.1.4.2 Komponen-komponen Utama Mesin Siklus Kompresi Uap
