Studi Eksperimental Performansi Mesin Pendingin (AC Split) 1 PK dengan Penambahan Alat Akumulator Menggunakan Refrigeran MC-22
STUDI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI MESIN PENDINGIN (AC
SPLIT) 1PK DENGAN PENAMBAHAN ALAT AKUMULATOR
MENGGUNAKAN REFRIGERAN MC-22
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
MUHAMMAD JASA NASUTION
NIM. 130421035
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan anugerah-Nya kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikanTugas Sarjana ini dengan sebaik mungkin.
Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat yang harus dilaksanakan
mahasiswa untuk menyelesaikan pendidikan agar memperoleh gelar sarjana di
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun
judul Tugas Sarjana ini adalah “STUDI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI
MESIN PENDINGIN (AC SPLIT) 1PK DENGAN PENAMBAHAN ALAT
AKUMULATOR MENGGUNAKAN REFRIGERAN MC-22”.
Dalam penulisan Tugas Sarjana ini penulis banyak mendapatkan bantuan
baik moral maupun materi dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir.Tekad Sitepu, MT. Selaku Dosen Pembimbing yang telah
membimbing, dan membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas
Sarjana ini.
2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. Selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Dr.Eng.Himsar Ambarita, ST. MT selaku dosen pembanding 1.
5. Bapak Ir. Syahrul Abda, M.Sc selaku dosen pembanding 2.
6. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Kedua orang tua saya yang selalu memdoakan dan berusaha mendukung
saya baik moril maupun materil selama pengerjaan tugas sarjana ini.
8. Seluruh rekan-rekan Mahasiswa Departemen Teknik Mesin, khususnya
kepada teman - teman seperjuangan Angkatan 2013 yang tidak dapat
disebutkan satu - persatu yang telah membantu dan memberi masukan yang
berguna demi kelengkapan Tugas Sarjana ini.
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa Tugas Sarjana ini masih belum sempurna. Hal ini
dikarenakan terbatasnya pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis.
Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran-saran yang membangun
dari semua pihak untuk perbaikan tugas sarjana ini.
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi
pembaca dan peneliti lainnya.
Medan,
April 2016
Penulis,
Muhammad Jasa Nasution
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Sistem pengkondisian udara merupakan proses mengkondisikan udara suatu
ruangan sehingga mencapai temperatur dan kelembapan yang diharapkan.
Penggunaan alat akumulator merupakan cara yang efektif untuk meningkatkan
performansi sistem pendingin.
Penggunaan alat akumulator pada sistem
pendingin agar refrigeran dalam fasa uap-cair tidak masuk ke dalam kompresor.
Penelitian dilakukan pada air conditioning (AC) Split 1-PK dengan kapasitas
9000 Btu/h. Pengujian dilakukan dengan mengambil data ukuran tekanan pada sisi
masuk kompresor atau sisi keluaran akumulator (P1), sisi keluar kompresor (P2),
sisi keluar kondensor (P3), sisi masuk evaporator (P4), serta suhu di sisi masuk
kompresor atau sisi keluaran akumulator (T1), sisi keluar kompresor (T2), sisi
keluar kondensor (T3) dan sisi masuk evaporator (T4),. Dari hasil pengujian
diperoleh peningkatan performansi sistem pendingin yang ditandai dengan
meningkatnya kapasitas pendinginan sekitar 15,19642 kJ/kg, semakin
berkurangnya daya kompresor sekitar 0,037 kW, serta peningkatan COP sebesar
8,77% dari AC standar.
Kata kunci: Sistem Pengkondisian Udara , Performansi, Akumulator.
ABSTRACT
Universitas Sumatera Utara
Air conditioning systems is process air customize a room so as to achieve the
expected temperature and humidity. The use of a accumulator is an effective way
to increase the performance of the cooling system. The use of a accumulator on
cooling system so that the refrigerant in a liquid-vapor phase did not enter into
the compressor. Research done on the air conditioning (AC) Split 1-PK with a
capacity of 9000 Btu/h. The test is done by taking the data size of the pressure on
the incoming side of the compressor or the ouput side of the accumulator (P1), the
sides out of the compressor (P2), out side condenser (P3), and incoming side
evaporator (P4), as well as the temperature at the compressor inlets or the ouput
side of the accumulator (T1), out side of the compressor (T2), out side condenser
(T3), and incoming side evaporator (T4). The test results obtained from
performance improvement of the cooling system which is characterized by
increasing the cooling capacity of about 15,19642 kJ/kg, the reduction in
compressor power of about 0,037 kW, and as well as increased COP of 8,77% by
standart.
Keywords: Performance, Air conditioning systems, Accumulator.
DAFTAR ISI
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR ...........................................................................
i
ABSTRAK .............................................................................................
iii
ABSTRACT ...........................................................................................
iv
DAFTAR ISI ..........................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
vii
DAFTAR TABEL ..................................................................................
ix
DAFTAR SIMBOL ................................................................................
xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang .......................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian ..................................................................
2
1.3 Batasan Masalah....................................................................
2
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................
2
1.5 Metode Penulisan ..................................................................
3
1.6 SistematikaPenulisan ............................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Pengkondisian Udara/AC ..........................................
5
2.2 Komponen Sistem Pendingin Ruangan .................................
6
2.2.1 Kompresor ..............................................................
6
2.2.2 Kondensor ..............................................................
7
2.2.3 Flow Control / Katub Ekspansi ..............................
8
2.2.4 Evaporator ..............................................................
9
2.2.5 Refrigrant ...............................................................
10
2.2.6 Fan Motor ...............................................................
12
2.3 Prinsip Kerja Pendingin Ruangan .........................................
12
2.3.1 Jenis – jenis Pendingin Ruangan ............................
13
2.4 Termodinamika Sistem Refrigerasi.......................................
17
2.4.1 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap ...........................
18
2.4.2 Siklus Kompresi Uap Aktual ..................................
21
2.4.3 Siklus Kompresi Uap Standar dan Modifikasi .....
22
2.5 Akumulator............................................................................
23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Universitas Sumatera Utara
3.1 Waktu dan Tempat ................................................................
25
3.2 Alat dan Bahan ......................................................................
25
3.3 Langkah-Langkah Eksperimen .............................................
31
3.3.1 Set Up Peralatan ..........................................................
31
3.3.2 Pengujian Sistem Refrigerasi Tanpa Modifikasi .........
32
3.3.3 Pengujian Sistem Refrigerasi Setelah Modifikasi .......
34
3.4 Flowchart Penelitian .............................................................
38
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Perbandingan Performansi AC ..............................................
39
4.1.1 AC Standar ..................................................................
39
4.1.1.1 Hasil Pengujian AC Standar ...........................
39
4.1.1.2 Perhitungan Performansi AC Standar .............
40
4.1.2 AC Setelah Dimodifikasi ............................................
51
4.1.2.1 Hasil Pengujian AC Setelah Dimodifikasi .....
51
4.1.2.2 Perhitungan Performansi ................................
52
4.1.3 AnalisaPerformansi .....................................................
62
4.1.3.1 Hubungan Waktu dengan Daya
Kompresor.......................................................
62
4.1.3.2 Hubungan Waktu Dengan Kapasitas
Pendinginan....................................................
64
4.1.3.3 Hubungan Waktu Dengan COP ......................
66
4.2Penghematan Konsumsi Listrik AC .......................................
67
4.2.1 Konsumsi Listrik AC Standar .....................................
67
4.2.2 Konsumsi Listrik Setelah Dimodifikasi ......................
68
4.2.3 Biaya Modifikasi dan Keuntungan Setelah
Modifikasi ...................................................................
69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...........................................................................
70
5.2 Saran .....................................................................................
71
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Kompresor ...........................................................................
7
Gambar 2.2 Kondensor ...........................................................................
8
Gambar 2.3 Pipa Kapiler .........................................................................
9
Gambar 2.4 Evaporator ...........................................................................
10
Gambar 2.5 Tabung Musicool MC-22 ..................................................
11
Gambar 2.6. Fan Motor ...........................................................................
12
Gambar 2.7 Prinsip Kerja Mesin Pendingin Ruangan ............................
13
Gambar 2.8 AC Window.........................................................................
14
Gambar 2.9 Wall Type ............................................................................
15
Gambar 2.10 Floor Type .........................................................................
15
Gambar 2.11 Cassette Type ....................................................................
16
Gambar 2.12 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap .....................................
18
Gambar 2.13 Diagram P-h Siklus Komresi Uap .....................................
18
Gambar 2.14 Sistem Kompresi Aktual dan Siklus Standart ...................
21
Gambar 2.15 Sistem refrigerasi kompresi uap setelah modifikasi ..........
22
Gambar 2.16 Siklus kompresi uap standar dan modifikasi .....................
22
Gambar 2.15 akumulator (accumulator) .................................................
24
Gambar 3.1 Rangkaian AC Split.............................................................
25
Gambar 3.2 refrigeran Musicool MC-22 ................................................
26
Gambar 3.3 Akumulator..........................................................................
26
Gambar 3.4 Pipa Tembaga .....................................................................
27
Gambar 3.5 Kawat Las ............................................................................
27
Gambar 3.6 Tang Ampere .......................................................................
27
Gambar 3.7 Manifold Gauge...................................................................
28
Gambar 3.8 Thermometer .......................................................................
28
Gambar 3.9 Pompa Vakum .....................................................................
29
Gambar 3.10 Pentil Selang Manifold Gauge. .........................................
29
Gambar 3.11 Flaring ...............................................................................
29
Gambar 3.12 Cutter .................................................................................
30
Gambar 3.13 Selang Penghubung ...........................................................
30
Gambar 3.14 Alat Las .............................................................................
30
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.15 Tang ampere dipasang pada kabel kompresor ..................
31
Gambar 3.16 Akumulator yang dipasang pada sistem ............................
34
Gambar 3.17 Proses Pengisian Refrigeran MC-22 .................................
36
Gambar 3.18 Proses Pengambilan Data ..................................................
36
Gambar 3.19. Sketsa Rangkaian Pengujian Tanpa Modifikasi ...............
37
Gambar 3.20. Sketsa Rangkaian Pengujian Setelah Modifikasi .............
37
Gambar 3.21 Diagram Alir Proses Pelaksanaan Penelitian ....................
38
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Daya Kompresor
Pengujian Paagi Hari ...........................................................
62
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Daya Kompresor
Pengujian Siang Hari ...........................................................
62
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Daya Kompresor
Pengujian Malam Hari ........................................................
63
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Kapasitas Pendinginan
Pengujian Pagi Hari ..............................................................
64
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Kapasitas Pendinginan
Pengujian Siang Hari ...........................................................
64
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Kapasitas Pendinginan
Pengujian Malam Hari ........................................................
65
Gambar 4.7 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Coeficient Of Prestasi
(COP) Pengujian Siang Hari ................................................
66
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Coeficient Of Prestasi
(COP) Pengujian Sore Hari .................................................
66
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Coeficient Of Prestasi
(COP) Pengujian Malam Hari ..............................................
67
DAFTAR TABEL
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Pagi Hari AC Standar .................................. 38
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Siang Hari AC Standar................................ 38
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Malam Hari AC Standar ............................. 39
Tabel 4.4 Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian Pagi Hari
AC Standar ....................................................................................... 41
Tabel4.5 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Pagi Hari AC Standar ................................................... 44
Tabel 4.6 Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian Siang Hari AC Standar ......... 44
Tabel4.7 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Siang Hari AC Standar ................................................. 47
Tabel 4.8 Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian Malam Hari
AC Standar .................................................................................... 47
Tabel 4.9 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Malam Hari AC Standar ............................................... 49
Tabel 4.10 Data Hasil Pengujian Pagi Hari Setelah Dimodifikasi ................ 50
Tabel 4.11 Data Hasil Pengujian Siang Hari Setelah Dimodifikasi............... 50
Tabel 4.12 Data Hasil Pengujian Malam Hari Setelah Dimodifikasi ............ 51
Tabel 4.13 Enthalpi Pada Setiap Tekanan Pengujian Pagi Hari
Setelah Dimodifikasi .................................................................... 53
Tabel4.14 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Pagi Hari Setelah Dimodifikasi .................................. 56
Tabel 4.15Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian Siang Hari
Setelah Dimodifikasi .................................................................... 56
Tabel 4.16 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Siang Hari Setelah Dimodifikasi ................................ 58
Tabel 4.17 Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian MalamHari
Universitas Sumatera Utara
Setelah Dimodifikasi ..................................................................... 58
Tabel 4.18 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Malam Hari Setelah Dimodifikasi............................................... 60
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
Simbol
p
T
h
I
ER
Wc
Qc
Qe
h1
h2
h3
h4
COP
P
V
cos θ
Arti
Satuan
Tekanan
Psi
Suhu
°C
Enthalpi
kJ/kg
Kuat Arus
A
Kapasitas Pendinginan
kJ/kg
Kerja Kompresor
kW
Panas Yang Dilepas Kondensor
kW
Kapasitas Evaporator
kW
Enthapi Refrigeran Keluar Evaporator
kJ/kg
Enthalpi Keluar Kompresor
kJ/kg
Enthalpi Keluar kondensor
kJ/kg
Enthalpi Keluar Pipa Kapiler
kJ/kg
KoefisienPrestasi (coefisien of performance)
Daya Kompresor
W
Tegangan
V
Faktor Daya
LajuAliran Massa
kg/s
Universitas Sumatera Utara
SPLIT) 1PK DENGAN PENAMBAHAN ALAT AKUMULATOR
MENGGUNAKAN REFRIGERAN MC-22
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
MUHAMMAD JASA NASUTION
NIM. 130421035
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan anugerah-Nya kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikanTugas Sarjana ini dengan sebaik mungkin.
Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat yang harus dilaksanakan
mahasiswa untuk menyelesaikan pendidikan agar memperoleh gelar sarjana di
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun
judul Tugas Sarjana ini adalah “STUDI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI
MESIN PENDINGIN (AC SPLIT) 1PK DENGAN PENAMBAHAN ALAT
AKUMULATOR MENGGUNAKAN REFRIGERAN MC-22”.
Dalam penulisan Tugas Sarjana ini penulis banyak mendapatkan bantuan
baik moral maupun materi dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir.Tekad Sitepu, MT. Selaku Dosen Pembimbing yang telah
membimbing, dan membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas
Sarjana ini.
2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. Selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Dr.Eng.Himsar Ambarita, ST. MT selaku dosen pembanding 1.
5. Bapak Ir. Syahrul Abda, M.Sc selaku dosen pembanding 2.
6. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Kedua orang tua saya yang selalu memdoakan dan berusaha mendukung
saya baik moril maupun materil selama pengerjaan tugas sarjana ini.
8. Seluruh rekan-rekan Mahasiswa Departemen Teknik Mesin, khususnya
kepada teman - teman seperjuangan Angkatan 2013 yang tidak dapat
disebutkan satu - persatu yang telah membantu dan memberi masukan yang
berguna demi kelengkapan Tugas Sarjana ini.
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa Tugas Sarjana ini masih belum sempurna. Hal ini
dikarenakan terbatasnya pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis.
Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran-saran yang membangun
dari semua pihak untuk perbaikan tugas sarjana ini.
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi
pembaca dan peneliti lainnya.
Medan,
April 2016
Penulis,
Muhammad Jasa Nasution
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Sistem pengkondisian udara merupakan proses mengkondisikan udara suatu
ruangan sehingga mencapai temperatur dan kelembapan yang diharapkan.
Penggunaan alat akumulator merupakan cara yang efektif untuk meningkatkan
performansi sistem pendingin.
Penggunaan alat akumulator pada sistem
pendingin agar refrigeran dalam fasa uap-cair tidak masuk ke dalam kompresor.
Penelitian dilakukan pada air conditioning (AC) Split 1-PK dengan kapasitas
9000 Btu/h. Pengujian dilakukan dengan mengambil data ukuran tekanan pada sisi
masuk kompresor atau sisi keluaran akumulator (P1), sisi keluar kompresor (P2),
sisi keluar kondensor (P3), sisi masuk evaporator (P4), serta suhu di sisi masuk
kompresor atau sisi keluaran akumulator (T1), sisi keluar kompresor (T2), sisi
keluar kondensor (T3) dan sisi masuk evaporator (T4),. Dari hasil pengujian
diperoleh peningkatan performansi sistem pendingin yang ditandai dengan
meningkatnya kapasitas pendinginan sekitar 15,19642 kJ/kg, semakin
berkurangnya daya kompresor sekitar 0,037 kW, serta peningkatan COP sebesar
8,77% dari AC standar.
Kata kunci: Sistem Pengkondisian Udara , Performansi, Akumulator.
ABSTRACT
Universitas Sumatera Utara
Air conditioning systems is process air customize a room so as to achieve the
expected temperature and humidity. The use of a accumulator is an effective way
to increase the performance of the cooling system. The use of a accumulator on
cooling system so that the refrigerant in a liquid-vapor phase did not enter into
the compressor. Research done on the air conditioning (AC) Split 1-PK with a
capacity of 9000 Btu/h. The test is done by taking the data size of the pressure on
the incoming side of the compressor or the ouput side of the accumulator (P1), the
sides out of the compressor (P2), out side condenser (P3), and incoming side
evaporator (P4), as well as the temperature at the compressor inlets or the ouput
side of the accumulator (T1), out side of the compressor (T2), out side condenser
(T3), and incoming side evaporator (T4). The test results obtained from
performance improvement of the cooling system which is characterized by
increasing the cooling capacity of about 15,19642 kJ/kg, the reduction in
compressor power of about 0,037 kW, and as well as increased COP of 8,77% by
standart.
Keywords: Performance, Air conditioning systems, Accumulator.
DAFTAR ISI
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR ...........................................................................
i
ABSTRAK .............................................................................................
iii
ABSTRACT ...........................................................................................
iv
DAFTAR ISI ..........................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
vii
DAFTAR TABEL ..................................................................................
ix
DAFTAR SIMBOL ................................................................................
xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang .......................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian ..................................................................
2
1.3 Batasan Masalah....................................................................
2
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................
2
1.5 Metode Penulisan ..................................................................
3
1.6 SistematikaPenulisan ............................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Pengkondisian Udara/AC ..........................................
5
2.2 Komponen Sistem Pendingin Ruangan .................................
6
2.2.1 Kompresor ..............................................................
6
2.2.2 Kondensor ..............................................................
7
2.2.3 Flow Control / Katub Ekspansi ..............................
8
2.2.4 Evaporator ..............................................................
9
2.2.5 Refrigrant ...............................................................
10
2.2.6 Fan Motor ...............................................................
12
2.3 Prinsip Kerja Pendingin Ruangan .........................................
12
2.3.1 Jenis – jenis Pendingin Ruangan ............................
13
2.4 Termodinamika Sistem Refrigerasi.......................................
17
2.4.1 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap ...........................
18
2.4.2 Siklus Kompresi Uap Aktual ..................................
21
2.4.3 Siklus Kompresi Uap Standar dan Modifikasi .....
22
2.5 Akumulator............................................................................
23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Universitas Sumatera Utara
3.1 Waktu dan Tempat ................................................................
25
3.2 Alat dan Bahan ......................................................................
25
3.3 Langkah-Langkah Eksperimen .............................................
31
3.3.1 Set Up Peralatan ..........................................................
31
3.3.2 Pengujian Sistem Refrigerasi Tanpa Modifikasi .........
32
3.3.3 Pengujian Sistem Refrigerasi Setelah Modifikasi .......
34
3.4 Flowchart Penelitian .............................................................
38
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Perbandingan Performansi AC ..............................................
39
4.1.1 AC Standar ..................................................................
39
4.1.1.1 Hasil Pengujian AC Standar ...........................
39
4.1.1.2 Perhitungan Performansi AC Standar .............
40
4.1.2 AC Setelah Dimodifikasi ............................................
51
4.1.2.1 Hasil Pengujian AC Setelah Dimodifikasi .....
51
4.1.2.2 Perhitungan Performansi ................................
52
4.1.3 AnalisaPerformansi .....................................................
62
4.1.3.1 Hubungan Waktu dengan Daya
Kompresor.......................................................
62
4.1.3.2 Hubungan Waktu Dengan Kapasitas
Pendinginan....................................................
64
4.1.3.3 Hubungan Waktu Dengan COP ......................
66
4.2Penghematan Konsumsi Listrik AC .......................................
67
4.2.1 Konsumsi Listrik AC Standar .....................................
67
4.2.2 Konsumsi Listrik Setelah Dimodifikasi ......................
68
4.2.3 Biaya Modifikasi dan Keuntungan Setelah
Modifikasi ...................................................................
69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...........................................................................
70
5.2 Saran .....................................................................................
71
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Kompresor ...........................................................................
7
Gambar 2.2 Kondensor ...........................................................................
8
Gambar 2.3 Pipa Kapiler .........................................................................
9
Gambar 2.4 Evaporator ...........................................................................
10
Gambar 2.5 Tabung Musicool MC-22 ..................................................
11
Gambar 2.6. Fan Motor ...........................................................................
12
Gambar 2.7 Prinsip Kerja Mesin Pendingin Ruangan ............................
13
Gambar 2.8 AC Window.........................................................................
14
Gambar 2.9 Wall Type ............................................................................
15
Gambar 2.10 Floor Type .........................................................................
15
Gambar 2.11 Cassette Type ....................................................................
16
Gambar 2.12 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap .....................................
18
Gambar 2.13 Diagram P-h Siklus Komresi Uap .....................................
18
Gambar 2.14 Sistem Kompresi Aktual dan Siklus Standart ...................
21
Gambar 2.15 Sistem refrigerasi kompresi uap setelah modifikasi ..........
22
Gambar 2.16 Siklus kompresi uap standar dan modifikasi .....................
22
Gambar 2.15 akumulator (accumulator) .................................................
24
Gambar 3.1 Rangkaian AC Split.............................................................
25
Gambar 3.2 refrigeran Musicool MC-22 ................................................
26
Gambar 3.3 Akumulator..........................................................................
26
Gambar 3.4 Pipa Tembaga .....................................................................
27
Gambar 3.5 Kawat Las ............................................................................
27
Gambar 3.6 Tang Ampere .......................................................................
27
Gambar 3.7 Manifold Gauge...................................................................
28
Gambar 3.8 Thermometer .......................................................................
28
Gambar 3.9 Pompa Vakum .....................................................................
29
Gambar 3.10 Pentil Selang Manifold Gauge. .........................................
29
Gambar 3.11 Flaring ...............................................................................
29
Gambar 3.12 Cutter .................................................................................
30
Gambar 3.13 Selang Penghubung ...........................................................
30
Gambar 3.14 Alat Las .............................................................................
30
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.15 Tang ampere dipasang pada kabel kompresor ..................
31
Gambar 3.16 Akumulator yang dipasang pada sistem ............................
34
Gambar 3.17 Proses Pengisian Refrigeran MC-22 .................................
36
Gambar 3.18 Proses Pengambilan Data ..................................................
36
Gambar 3.19. Sketsa Rangkaian Pengujian Tanpa Modifikasi ...............
37
Gambar 3.20. Sketsa Rangkaian Pengujian Setelah Modifikasi .............
37
Gambar 3.21 Diagram Alir Proses Pelaksanaan Penelitian ....................
38
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Daya Kompresor
Pengujian Paagi Hari ...........................................................
62
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Daya Kompresor
Pengujian Siang Hari ...........................................................
62
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Daya Kompresor
Pengujian Malam Hari ........................................................
63
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Kapasitas Pendinginan
Pengujian Pagi Hari ..............................................................
64
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Kapasitas Pendinginan
Pengujian Siang Hari ...........................................................
64
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Kapasitas Pendinginan
Pengujian Malam Hari ........................................................
65
Gambar 4.7 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Coeficient Of Prestasi
(COP) Pengujian Siang Hari ................................................
66
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Coeficient Of Prestasi
(COP) Pengujian Sore Hari .................................................
66
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Coeficient Of Prestasi
(COP) Pengujian Malam Hari ..............................................
67
DAFTAR TABEL
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Pagi Hari AC Standar .................................. 38
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Siang Hari AC Standar................................ 38
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Malam Hari AC Standar ............................. 39
Tabel 4.4 Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian Pagi Hari
AC Standar ....................................................................................... 41
Tabel4.5 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Pagi Hari AC Standar ................................................... 44
Tabel 4.6 Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian Siang Hari AC Standar ......... 44
Tabel4.7 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Siang Hari AC Standar ................................................. 47
Tabel 4.8 Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian Malam Hari
AC Standar .................................................................................... 47
Tabel 4.9 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Malam Hari AC Standar ............................................... 49
Tabel 4.10 Data Hasil Pengujian Pagi Hari Setelah Dimodifikasi ................ 50
Tabel 4.11 Data Hasil Pengujian Siang Hari Setelah Dimodifikasi............... 50
Tabel 4.12 Data Hasil Pengujian Malam Hari Setelah Dimodifikasi ............ 51
Tabel 4.13 Enthalpi Pada Setiap Tekanan Pengujian Pagi Hari
Setelah Dimodifikasi .................................................................... 53
Tabel4.14 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Pagi Hari Setelah Dimodifikasi .................................. 56
Tabel 4.15Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian Siang Hari
Setelah Dimodifikasi .................................................................... 56
Tabel 4.16 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Pengujian Siang Hari Setelah Dimodifikasi ................................ 58
Tabel 4.17 Enthalpi Setiap Tekanan Pengujian MalamHari
Universitas Sumatera Utara
Setelah Dimodifikasi ..................................................................... 58
Tabel 4.18 Nilai Kapasitas Pendinginan, Daya Kompresor, Laju Aliran
Massa, Kapasitas Evaporator, Kalor Kondensor, dan COP
Malam Hari Setelah Dimodifikasi............................................... 60
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
Simbol
p
T
h
I
ER
Wc
Qc
Qe
h1
h2
h3
h4
COP
P
V
cos θ
Arti
Satuan
Tekanan
Psi
Suhu
°C
Enthalpi
kJ/kg
Kuat Arus
A
Kapasitas Pendinginan
kJ/kg
Kerja Kompresor
kW
Panas Yang Dilepas Kondensor
kW
Kapasitas Evaporator
kW
Enthapi Refrigeran Keluar Evaporator
kJ/kg
Enthalpi Keluar Kompresor
kJ/kg
Enthalpi Keluar kondensor
kJ/kg
Enthalpi Keluar Pipa Kapiler
kJ/kg
KoefisienPrestasi (coefisien of performance)
Daya Kompresor
W
Tegangan
V
Faktor Daya
LajuAliran Massa
kg/s
Universitas Sumatera Utara