h
4
= harga entalpi masuk ke evaporator kJs
Sumber : Dr.Eng.Himsar Ambarita,Perpindahan Panas hal : 6
4. Proses Evaporasi 4 – 1
Proses ini berlangsung di evaporator secara isobar isotermal. Refrigerant dalam wujud cair bertekanan rendah menyerap kalor dari lingkungan media yang
di dinginkan sehingga wujudnya berubah menjadi gas bertekanan rendah. Besarnya kalor yang diserap evaporator adalah:
�� = � ℎ1 − ℎ4 ̇
Dimana : �
�
= kalor yang di serap di evaporator kW ℎ
1
= harga entalpi ke luar evaporator kJkg
ℎ
4
= harga entalpi masuk ke evaporator kJkg
Selanjutnya refrigeran kembali masuk ke kompresor dan bersirkulasi kembali, begitu seterusnya sampai kondisi yang diinginkan tercapai.
2.6.1 Komponen Utama Siklus Kompresi Uap
Siklus refrigerasi kompresi uap merupakan silkus yang paling umum digunakan untuk mesin pendingin dan pompa kalor. Komponen utama dari sebuah
siklus kompresi uap adalah :
2.6.1.1. Kompresor
Pada sistem mesin refrigerasi, kompresor berfungsi seperti jantung. Kompresor berfungsi untuk mensirkulasikan refrigeran dan menaikan tekanan
refrigerant agar dapat mengembun di kondensor pada temperatur di atas temperatur udara sekeliling.www:GoogleKomponen Utama Siklus Kompresi
Uap. Berdasarkan cara kerjanya, kompresor yang biasa dipakai pada sistem
refrigerasi dapat dibagi menjadi:
Universitas Sumatera Utara
KOMPRESOR
RECIPROCATING
ROTARY EJEKTOR
TURBO
VANE SCROLL
ROLLING PISTON
SCREW CENTRIFUGAL
AXIAL
Gambar 2. 8. Pembagian Kompresor Kompresor yang merangkap refrigeran dalam suatu ruangan yang
terpisah dari saluran masuk dan keluarnya, kemudian dimampatkan. Kompresor ini dapat dibagi lagi menjadi:
a. Bolak-balik reciprocating kompresor torak.
b. Putar rotary
c. Kompresor sudu luncur rotary vane atau sliding vane d. Kompresor ulir screw
e. Kompresor gulung Scroll
2.6.1.2 Kondensor
Kondensor berfungsi sebagai untuk membuang kalor ke lingkungan, sehingga uap refrigeran akan mengembun dan berubah fasa dari uap ke cair.
Sebelum masuk ke kondenser refrigeran berupa uap yang bertemperatur dan bertekanan tinggi, sedangkan setelah keluar dari kondenser refrigeran berupa
cairan jenuh yang bertemperatur lebih rendah dan bertekanan sama tinggi seperti sebelum masuk ke kondensor.
Dilihat dari proses perpindahan panasnya kondensor terdiri dari dua jenis, jenis kondensor yaitu kondensor kontak langsung dan kondensor permukaan.
Universitas Sumatera Utara
1. Kondensor Jet
Kondensor jet adalah kondensor kontak langsung yang banyak digunakan. Kondensor jet digunakan pada pembangkit listrik tenaga panas bumi PLTP yang
siklus kerjanya terbuka. Perpindahan panas pada kondensor jet dilakukan dengan menyemprotkan air pendingin ke aliran uap secara langsung. Air kondensat yang
terkumpul di kondensor sebagian digunakan sebagai air pendingin kondensor dan selebihnya dibuang.
2. Kondensor Permukaan
Pada kondensor permukaan, uap terpisah dari air pendingin, uap berada diluar pipa-pipa sedangkan air pendingin berada didalam pipa. Perpindahan panas
dari uap ke air terjadi melalui perantaraan pipa-pipa. Pada kondensor jenis ini kemurnian air pendingin tidak menjadi masalah karena terpisah dari air
kondensat. Jenis- jenis kondensor yang kebanyakan dipakai adalah sebagai berikut:
1 Kondensor pipa ganda Tube and Tube Jenis kondensor ini terdiri dari susunan dua pipa koaksial, dimana refrigeran
mengalir melalui saluran yang berbentuk antara pipa dalam dan pipa luar, dari atas ke bawah. Sedangkan air pendingin mengalir di dalam pipa dalam dengan
arah yang berlawanan dengan arah aliran refrigeran.
Gambar 2.9 Kondensor pipa ganda Tube and Tube Condensor
Universitas Sumatera Utara
Keterangan : a.
Uap refrigeran masuk e. Tabung luar b.
Air pendingin keluar f. Sirip bentuk bunga c.
Air pendingin masuk g. Tabung dalam d.
Cairan refrigeran keluar 2 Kondensor tabung dan koil Shell and Coil
Kondensor tabung dan koil adalah kondensor yang terdapat koil pipa air pendingin di dalam tabung yang di pasang pada posisi vertikal. Tipe kondensor ini
air mengalir dalam koil, endapan dan kerak yang terbantuk dalam pipa harus di bersihkan dangan bahan kimia atau detergen.
3 Kondensor pendingin udara Kondensor pendingin udara adalah jenis kondensor yang terdiri dari koil pipa
pendingin yang bersirip pelat tembaga atau aluminium. Udara mengalir dengan arah tegak lurus pada bidang pendingin, gas refrigeran yang bertemperatur tinggi
masuk ke bagian atas dari koil dan secara berangsur mencair dalam alirannya ke bawah.
4 Kondensor tabung dan pipa horizontal Shell and Tube Kondensor tabung dan pipa horizontal adalah kondensor tabung yang di dalamnya
banyak terdapat pipa – pipa pendingin, dimana air pendingin mengalir dalam pipa – pipa tersebut. Ujung dan pangkal pipa terikat pada pelat pipa, sedangkan
diantara pelat pipa dan tutup tabung dipasang sekat untuk membagi aliran air yang melewati pipa – pipa
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.8. Kondensor selubung dan tabung Shell and Tube condenser Keterangan :
1. Saluran air pendingin keluar 6. Pengukur muka cairan
2. Saluran air pendingin masuk 7. Saluran masuk refrigeran
3. Pelat pipa 8. Tabung keluar refrigeran
4. Pelat distribusi 9. Tabung
5. Pipa bersirip
Pembagian kondensor berdasarkan medium yang digunakan dapat dibagi atas 3 bagian, yaitu: 1 Kondensor berpendingin udara, 2 Kondensor berpendingin air,
dan 3 Kondensor berpendingin gabungan Evaporative Condenser. Tabel 2.2. Perbandingan kondensor berpendingin udara dan air
Parameter Pendingin
Udara Pendingin Air
Perbedaan temperatur,Tc- Tpendingin
6 sd 22
o
C 6 sd 12
o
C
Laju aliran pendingin per TR 12 sd 20
m3mnt 0,007 sd 0,02
m3mnt
Luas perpindahan panas per TR 10 sd 15 m2
0,5 sd 1 m2
Kecepatan fluida pendingin 2,5 sd 6 ms
2 sd 3 ms
Daya pompablower per TR 75 sd 100W
Kecil TR = Ton of Refrigerasi Beban di evaporator 1TR = 3,5 KW
Universitas Sumatera Utara
Sumber, ASHRAE Inc., 2008. ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment. SI Edition. Atlanta.
2.6.1.3. Katup Ekspansi,