88 sedang suhu saturasi pada tekanan 9,61 adalah 40
o
C. Sebelum gas dapat diembunkan kondensasi maka suhu gas panaslanjut harus diturunkan hingga ke suhu saturasi
sesuai tekanan kondensasinya. Panas yang dipindahkan adalah panas sensibel garis DE.
6. Proses Kondensasi
Biasanya, proses DE panas sensibel dan proses kondesasi EA panas laten, berlangsung di kondensor, yaitu gas panaslanjut dari kompresor didinginkan hingga
mencapai suhu kondensasi dan kemudian mengembun. Proses DE berlangsung di bagian atas kondensor dan saluran gas panas. Pada titik E, kondisi refrijeran adalah
gas saturasi pada suhu dan tekanan kondensasi. Sifat-sifatnya sebagai berikut: tekanan 9,61 bar, suhu 40
o
C, entalpi 367,146 kJkg. Proses EA adalah proses kondensasi gas saturasi di kondensor. Karena kondensasi
berlangsung pada suhu dan tekanan konstan, maka garis EA segaris dengan garis constant pressure dan conctant temperature dari titik E ke titik A. Panas yang
dibuang ke media kondensasi adalah qc adalah 372,4-238,54 kJkg = 133,86 kJkg. Atau qc = qe + qw = 110,78 + 23,08 = 133,86 kJkg.
Bila kapasitas refrijerasi dikehendaki sebesar 1 kW, maka masa refrijeran yang harus disirkulasi di dalam sistem kompresi gas ini adalah
00903 ,
78 ,
110 1
kg
kJ kW
q Q
m
e e
kgdet. = 9,03 gdet. Kapasitas kondensasi Qc adalah
209 ,
1 86
, 133
det 00903
,
kg kJ
x kg
q m
Q
c c
kJdet. Kapasitas kompresi Qw adalah
20841 ,
08 ,
23 det
00903 ,
kg
kJ x
kg q
m Q
w w
kJkg
89
7. Coeficient of Performance COP
Kualitas unjuk kerja suatu sistem refrijerasi dapat dinyatakan dengan suatu angka hasil perbandingan antara energi yang diserap dari udara ruang dan energi yang
digunakan untuk mengkompresi gas di kompresor. Perbandingan kedua energi tersebut lazim disebut sebagai Koefisien unjuk kerja dari siklus refrijerasi atau
Coefficient of performance cop.
8 ,
4 08
, 23
78 ,
110
kg
kJ kg
kJ COP
8. Pengaruh Suhu Evaporasi
Efisiensi siklus refrijerasi kompresi uap bervariasi terhadap suhu eveporasi dan suhu kondensasi. Tetapi pengaruh suhu evaporasi terhadap efisiensi siklus lebih besar
dibandingkan suhu kondensasi. Gambar 3.6 memberikan ilustrasi bagaimana pengaruh suhu evaporasi terhadap
efisiensi siklus refrijerasi. Gambar tersebut menunjukkan hasil pemetaan pada ph- chart dari dua siklus refrijeasi yang mempunyaisushu evaporasi berbeda. Siklus
pertama, dengan suhu evaporasi -10oC ditandai melalui titik A, B, C, D, E dan siklus kedua dengan suhu 5
o
C, ditandai dengan titik A, B‟, C‟, D‟ , dan E.
90
Gambar 3. 6 Sketsa Pengaruh Suhu Evaporasi
Untuk memperlihatkan perbedaannya, marilah kita hitung entalpinya. a untuk siklus dengan suhu -10
o
C qe = hc – ha = 347,13 – 238,54 kJkg = 108,59 kJkg
qw = hd – hc = 373,33 – 347,13 kJkg = 26,2 kJkg qc = hd – ha = 373,33 – 238,54 kJkg = 134,79 kJkg
b untuk siklus dengan suhu 5
o
C qe = hc‟ – ha = 353,6 – 238,54 kJkg = 115,06 kJkg
qw = hd‟ – hc‟ = 370,83 – 353,6 kJkg = 17,23 kJkg qc = hd‟ – ha = 370,83 – 238,54 kJkg = 132,29 kJkg
Kenaikan Efek refrijerasi terhadap keanikan suhu evaporasi adalah
115,06 kJkg – 108,59 kJkg = 6,47 kJkg Atau 6,47 108,59 x 100 = 5,96.
Jadi semakin tinggi suhu evaporasi semakin besar pula efek refrijerasinya. Sekarang marilah kita tinjau perbedaan masa refrijeran terhadap kenaikan suhu
evaporasi.
91 a untuk siklus dengan suhu -10
o
C, besaran masa refrijeran per kilowatt kapasitas refrijerasi adalah:
00921 ,
59 ,
108 1
kg
kJ kW
kgdet. b untuk siklus dengan suhu 5
o
C, besaran masa refrijeran per kilowatt kapasitas refrijerasi adalah:
00869 ,
06 ,
115 1
kg
kJ kW
kgdet Pada kenaikan suhu evaporasi, jumlah masa refrijeran yang disirkulasikan
mengalami penurunan. Penurunannya sebesar:
65 ,
5 100
det 00921
, det
00869 ,
det 00921
,
x
kg kg
kg
Sekarang kita tinjau perbedaan daya teoritis yang digunakan untuk kompresi refrijeran.
a.
untuk siklus dengan suhu -10
o
C, besaran daya teoritis kompresi adalah: Pt = mxqw = 0,00921kgdetx26,2kJkg = 0,2413 kW
b. untuk siklus dengan suhu 5oC, besaran daya teoritis kompresi adalah:
Pt = mxqw = 0,00869kgdet17,23kJkg = 0,1497 kW Dari sini dapat dinyatakan, bahwa kenaikan suhu evaporasi akan menurunkan daya
kompresi teoritis sebesar:
7 ,
36 100
2413 ,
1497 ,
2413 ,
x
Terakhir, marilah kita tinjau efisiensi siklus refrijerasinya. Untuk membandingkan efisiensi siklusnya, dapat dilakukan dengan membandingkan
COP antara kedua siklus tersebut.
92 a untuk siklus dengan suhu -10
o
C, besaran COP adalah:
14 ,
4 20
, 26
59 ,
108
kg kJ
kg kJ
b untuk siklus dengan suhu 5
o
C, besaran COP adalah:
68 ,
6 23
, 17
06 ,
115
kg kJ
kg kJ
Sudah dapat dipastikan, bahwa COP dan juga efisiensi siklus akan ikut naik bila suhu evaporasinya juga naik. Disini, kenaikan suhu evaporasi dari -10
o
C ke 5oC, menyebabkan kenaikan efisiensi sebesar:
4 ,
61 100
14 ,
4 14
, 4
68 ,
6
x
9. Pengaruh Suhu Kondensasi
