30
BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
Hasil pengujian tekanan dan suhu yang diambil tiap 30 menit dapat dilihat pada Tabel 4.1
Tabel 4.1 Hasil percobaan untuk tekanan dan suhu per 30 menit.
No Waktu
Menit P
1
P
2
T
1
T
2
T
3
T
4
Bar ˚C
1 30
1,275 11,342
-1 50
41,3 -3,7
2 60
1,137 10,997
-2 64,4
40 -5,5
3 90
1,137 10,997
-2,2 70,1
37,4 -8
4 120
1,137 10,997
-2,8 73,3
38 -8,6
5 150
1,137 11,342
-3 76,2
38 -10,9
6 180
1,137 9,963
-3,4 70,6
34,2 -9,6
7 210
1,137 9,963
-3 71
36,1 -10,3
8 240
1,137 10,308
-3,4 71,5
36,1 -10,3
9 270
1,137 10,308
-3 72,7
36,8 -10,2
10 300
1,137 10,653
-3,2 74
37,2 -10,8
11 330
1,137 10,653
-3,3 75
37,8 -11
12 360
1,137 10,997
-3,2 75,6
38 -11,4
13 390
1,068 10,997
-3,6 75
38,3 -11,7
14 420
1,068 10,997
-3,5 75,3
38,5 -11,9
15 450
1,068 10,997
-3,7 76
39 -12,4
16 480
1,068 10,997
-3,7 76,1
39 -12,2
Keterangan : T
1
= Suhu refrigeran saat keluar dari evaporator, °C. T
2
= Suhu
refrigeran saat
keluar dari
kompresor, °C.
T
3
= Suhu refrigeran saat keluar dari kondensor, °C. T
4
= Suhu refrigeran saat keluar dari pipa kapiler, °C. P
1
= Tekanan refrigeran saat masuk kompresor, Bar. P
2
= Tekanan refrigeran saat keluar kompresor, Bar.
Dari data tekanan dan suhu yang diperoleh dapat dicari besarnya nilai entalpi h dengan cara melihat dari P-h diagram untuk refrigeran R134a. Besar
nilai entalpi h disetiap titik 1, 2, 3, 4 dari waktu kewaktu dalam satuan kJkg. Nilai entalpi dari waktu ke waktu dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Besar entalpi h dari waktu ke waktu
No Waktu
Menit Entalpi kJkg
h
1
h
2
h
3
h
4
1 30
402 430
259 259
2 60
402 444
257 257
3 90
402 452
254 254
4 120
400 455
255 255
5 150
400 455
253 253
6 180
400 454
250 250
7 210
400 454
252 252
8 240
400 456
253 253
9 270
400 454
253 253
10 300
400 456
252 252
11 330
400 454
252 252
12 360
400 454
253 253
13 390
400 457
253 253
14 420
400 457
253 253
15 450
400 458
254 254
16 480
400 458
254 254
4.2 Perhitungan
a. Kerja Kompresor Persatuan Massa
Untuk mendapatkan kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang dihasilkan oleh mesin pendingin, dapat mempergunakan Persamaan 2.3 :
W
komp
= h
2
– h
1
, kJkg Hasil penelitian disajikan pada Table 4.3
Tabel 4.3 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran
No Waktu
menit h
2
h
1
Wkomp kJkg
kJkg
1 30
430 402
28 2
60 444
402 42
3 90
452 402
50 4
120 455
400 55
5 150
455 400
55 6
180 454
400 54
7 210
454 400
54 8
240 456
400 56
9 270
454 400
54 10
300 456
400 56
11 330
454 400
54 12
360 454
400 54
13 390
457 400
57 14
420 457
400 57
15 450
458 400
58 16
480 458
400 58
b. Kalor yang dilepas Kondensor persatuan massa
Untuk mendapatkan besarnya kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran yang dihasilkan oleh mesin pendingin, dapat mempergunakan
Persamaan 2.5 : Q
kond
= h
2
– h
3 ,
kJkg Hasil penelitian disajikan pada Table 4.4
Table 4.4 Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran
c. Kalor yang diserap Evaporator Persatuan Massa
Untuk mendapatkan besarnya kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran yang dihasilkan oleh mesin pendingin, dapat mempergunakan
Persamaan 2.5 : Q
evap
= h
1
– h
4 ,
kJkg
No Waktu
menit h
2
h
3
Qkond kJkg
kJkg
1 30
430 259
171 2
60 444
257 187
3 90
452 254
198 4
120 455
255 200
5 150
455 253
202 6
180 454
250 204
7 210
454 252
202 8
240 456
253 203
9 270
454 253
201 10
300 456
252 204
11 330
454 252
202 12
360 454
253 201
13 390
457 253
204 14
420 457
253 204
15 450
458 254
204 16
480 458
254 204
Hasil penelitian disajikan pada Table 4.5 Tabel 4.5 Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran
No Waktu
menit h
1
h
4
Qevap kJkg
kJkg
1 30
402 259
143 2
60 402
257 145
3 90
402 254
148 4
120 400
255 145
5 150
400 253
147 6
180 400
250 150
7 210
400 252
148 8
240 400
253 147
9 270
400 253
147 10
300 400
252 148
11 330
400 252
148 12
360 400
253 147
13 390
400 253
147 14
420 400
253 147
15 450
400 254
146 16
480 400
254 146
d. COP aktual freezer
Dengan mengetahui kalor yang diserap evaporator 143 kJkg dan kerja kompresor 28 kJkg, maka COP aktual freezer dapat dihitung dengan
mempergunakan Persamaan 2.6 :
Hasil penelitian disajikan pada Table 4.6
Tabel 4.6 COP aktual freezer
No Waktu
menit Qevap Wkomp
COP kJkg
1 30
143 28
5,11 2
60 145
42 3,45
3 90
148 50
2,96 4
120 145
55 2,64
5 150
147 55
2,67 6
180 150
54 2,78
7 210
148 54
2,74 8
240 147
56 2,63
9 270
147 54
2,72 10
300 148
56 2,64
11 330
148 54
2,74 12
360 147
54 2,72
13 390
147 57
2,58 14
420 147
57 2,58
15 450
146 58
2,52 16
480 146
58 2,52
e. COP ideal freezer
Dengan mengetahui temperatur kerja evaporator sebesar te dan temperatur kerja kondenser sebesar tc. Besarnya COP ideal dapat dihitung dengan
Persamaan 2.7 : COP
ideal
= 273,15 + te tc – te
Hasil penelitian disajikan pada Table 4.7
Tabel 4.7 COP ideal freezer
No Waktu
Menit Tkondenser Tevaporator
COP ideal C
⁰
1 30
41,3 -18,8
4,23 2
60 40,2
-21,7 4,06
3 90
38 -21,7
4,21 4
120 39,7
-21,8 4,08
5 150
41,5 -21,7
3,97 6
180 34,7
-22 4,42
7 210
36,2 -22,5
4,27 8
240 36,2
-22 4,31
9 270
37 -22,5
4,21 10
300 38
-22,6 4,13
11 330
38,9 -22,3
4,09 12
360 40,5
-22,4 3,98
13 390
41,2 -22,6
3,92 14
420 42
-22,5 3,88
15 450
42,2 -22,5
3,87 16
480 42,3
-22,4 3,87
f. Efisiensi mesin pendingin
Dengan mengetahui nilai dari COP
aktual
dan COP
ideal
maka efisiensi freezer dapat dihitung dengan Persamaan 2.8
Efisiensi = COP
aktual
COP
ideal
Hasil penelitian disajikan pada Table 4.8
Tabel 4.8 Efisiensi freezer
No Waktu
Menit COP
COP ideal
Efisiensi
1 30
5,11 4,23
1,21 2
60 3,45
4,06 0,85
3 90
2,96 4,21
0,7 4
120 2,64
4,08 0,65
5 150
2,67 3,97
0,67 6
180 2,78
4,43 0,63
7 210
2,74 4,27
0,64 8
240 2,63
4,31 0,61
9 270
2,72 4,21
0,65 10
300 2,64
4,13 0,64
11 330
2,74 4,09
0,67 12
360 2,72
3,98 0,68
13 390
2,58 3,92
0,65 14
420 2,58
3,88 0,66
15 450
2,52 3,87
0,65 16
480 2,52
3,87 0,65
4.3 Pembahasan