4.2.2 Perhitungan pada P-h diagram
Pada P-h diagram didapatkan beberapa data yang digunakan untuk mengetahui kerja kompresor persatuan massa refrigeran W
in
, energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran Q
in
, energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran Q
out
, COP
actual
, COP
ideal
dan efisiensi siklus kompresi uap . Contoh perhitungan diambil dari variasi kipas bekerja selama 1 jam serta
menggunakan pipa pemancur air yang dilakukan selama 1 jam. a.
Menghitung kerja kompresor W
in
Kerja kompresor dapat dihitung dengan Persamaan 2.1. Sebagai contoh untuk mencari rata-rata kerja kompresor W
in
dengan kondisi kipas on selama satu jam menggunakan pancuran air adalah sebagai berikut:
kg kJ
h h
W
in 1
2
kg kJ
2 ,
402 448
kg kJ
46
b. Energi kalor yang dilepas kondensor Q
out
Besarnya kalor yang dilepas kondensor dapat dihitung dengan Persamaan 2.2. Sebagai contoh untuk mencari rata-rata energi kalor yang dilepas kondensor Q
out
dengan kondisi kipas on selama satu jam menggunakan pancuran air adalah sebagai berikut:
kg kj
h h
Q
out 3
2
kg kj
8 ,
271 448
kg kj
2 ,
176
c. Menghitung energi kalor yang diserap oleh evaporator Q
in
Besarnya panas yang diserap oleh evaporator dapat dihitung dengan Persamaan 2.3. Sebagai contoh untuk mencari rata-rata energi kalor yang diserap oleh
evaporator Q
in
dengan kondisi kipas on selama satu jam menggunakan pancuran air adalah sebagai berikut:
kg kj
h h
Q
in 4
1
kg kj
8 ,
271 402
kg kj
2 ,
130
d. Menghitung COP aktual COP
actual
COP aktual Coefficient of Performance nilai COP mesin siklus kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan 2.4. Sebagai contoh untuk mencari rata-rata
nilai COP aktual COP
aktual
dengan kondisi kipas on selama satu jam menggunakan pancuran air adalah sebagai berikut:
in in
aktual
W Q
COP
1 2
4 1
h h
h h
46 2
, 130
83
, 2
e. Menghitung COP
ideal mesin siklus kompresi uap COP
ideal
Dalam P-h diagram telah didapatkan nilai T
cond
= 58 ̊C dan T
evap
= -6 ̊C. Dalam
perhitungan COP
ideal
, satuan suhu yang digunakan adalah Kelvin K. Cara mengonversikan ̊C ke K adalah dengan Persamaan 2.5.
273
C
K
2.5 Pada Persamaan 4.1:
K = nilai suhu dalam satuan Kelvin
̊C = nilai suhu dalam satuan Celcius
Dengan menggunakan Persamaan 2.5 dapat dihitung:
K T
T C
T
cond cond
cond
329 273
56 56
K T
T C
T
evap evap
evap
265 273
8 8
Jadi, didapatkan nilai T
cond
= 329K dan nilai T
evap
= 265K. Nilai COP
ideal
yang dapat dicapai oleh mesin bersiklus kompresi uap dihitung menggunakan Persamaan 2.5.
evap cond
evap ideal
T T
T COP
15 ,
4 265
329 265
ideal ideal
COP COP
f. Menghitung Efisiensi mesin siklus kompresi uap
Efisiensi mesin siklus kompresi uap adalah persentase perbandingan antara COP
aktual
dengan COP
ideal
dan dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.6.
100 x
COP COP
ideal aktual
Pada perhitungan sebelumnya telah didapatkan bahwa nilai COP
actual
= 2,83 dan
nilai COP
ideal
= 4,15, maka:
68 100
15 ,
4 83
, 2
x
Tabel 4.7 Data hasil perhitungan pada P-h diagram untuk lima variasi
.
Tabel 4.7 Lanjutan data hasil perhitungan pada P-h diagram untuk lima variasi
. No
variasi W
in
kJkg Q
out
kJkg Q
in
kJkg pancuran air
kipas 1
Tanpa pancuran air
On 60 menit
48 176,4
128,4 2
Dengan pancuran air
On 60 menit
46 176,2
130,2 3
Dengan pancuran air
Onoff setiap 5
menit 49
177,4 128,4
4 Dengan pancuran
air Onoff
setiap 10 menit
46 175,5
129,5 5
Dengan pancuran air
Onoff setiap 15
menit 51,3
181,7 130,4
No variasi
COP
aktual
COP
ideal
Efisiensi pancuran air
kipas 1
Tanpa pancuran air
On 60 menit
2,68 4,06
66 2
Dengan pancuran air
On 60 menit
2,83 4,15
68 3
Dengan pancuran air
Onoff setiap 5
menit 2,62
3,93 67
4 Dengan pancuran
air Onoff
setiap 10 menit
2,62 3,98
71 5
Dengan pancuran air
Onoff setiap 15
menit 2,54
3,82 67
4.2.3 Analisis Pada Psychrometric Chart