Perbandingan karakteristik showcase dengan Refrigeran R134a dan R502.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRAK
Dijaman modern seperti sekarang ini kebutuhan akan penggunaan mesin
pendingin meningkat dan meluas. Mesin pendingin dapat ditemui di mana saja
terutama di dalam mall, di supermarket, pada alat transportasi, di dalam warung, di
hotel, di rumah sakit, dll. Showcase adalah mesin pendingin yang bisa mendinginkan
minuman dengan suhu kerja antara 2°C - 10°C artinya minuman tidak sampai beku
hingga kita dapat langsung meminumnya.Tujuan dari penelitian tentang showcase ini
adalah: (a) Membuat mesin pendingin showcase dengan mempergunakan refrigeran
R-134a dan refrigeran R502. (b) Mengetahui dan membandingkan karakteristik
showcase dengan refrigeran R134a dan refrigeran R502 yang telah dibuat (1)
Menghitung energi yang diberikan kompresor persatuan refrigeran. (2) Menghitung
energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran. (3) Menghitung
energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor. (4) Menghitung COP
ideal dan COP aktual dari mesin pendingin showcase. (5) Menghitung efisiensi mesin

pendingin showcase.
Mesin yang diteliti merupakan mesin pendingin showcase dengan siklus
kompresi uap. Variasi yang digunakan adalah jenis refrigeran, yaitu R134a dan R502.
Penelitian pertama showcase dialiri refrigeran R134a dan diuji sebanyak 5 kali dalam
5 hari. Penelitian kedua menggunakan refrigeran R502 dan diuji sebanyak 5 kali
salama 5 hari. Dengan daya kompresor sebesar 1/10 Hp, kondenor yang digunakan
6U, pipa kapiler dengan panjang 1 m diameter 0,026 inci, evaporator jenis plat.
Hasil penelitian memberikan kesimpulan. (b) Koefisien prestasi ideal
(COPideal) R134a lebih unggul dibandingkan R502. Efisiensi showcase untuk R134a
lebih unggul dibandingkan dengan R502.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT
Today’s moderen age the need for the use of machines increased and

widespread cooling. Engine coolant can be found anywhere, especially in malls, at
the supermarket, the transportation tool, in cafes, in hotels, in hospitals, etc.
Showcase is a cooling machine that could cool drink with a working temperature of
between 2oC-10oC means no frozen drinks so that we can directly drik. The aim of
the research about this showcase is: (a) make showcase cooling machine by using
R134a refrigerant and refrigerant R502. (b) knowing and comparing the
characteristics showcase with refrigerant R134a and R502 have been made (1)
calculate the energy supplied refrigerant compressor unity. (2) calculate the heat
energy absorbed by the evaporator refrigerant mass unity (3) calculate the heat energy
released refrigerant mass unity condensor. (4) COP calculate ideal and COP actual
from the engine cooling showcase. (5) calculate the efficiency of refrigerantion
showcase.
Machine stuied an engine cooling showcase with vapor compression cycle.
Variation used is the type of refrigerant, R134a and R502. The frist study R134a
refrigerant folowing showcase and tested as much as 5 time in 5 days. A second study
using the refrigerant R502 and tested 5 time for 5 days. Water the power of 1/10 Hp
compresor, condensor used 6U, capillary tube with a length of 1 m diameter of 0,026
inches, plate type evaporators.
Results of the study provide conclusions. (b) Ideal achievement coefficient
(COPideal) R134a higher than R502. Efficient showcase for R134a is superior

compared to R502

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PERBANDINGAN KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAN
REFRIGERAN R134a DAN R502

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai gelar sarjana teknik program studi Teknik Mesin

Diajukan Oleh:
FETERNUS ANDI
105214048

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2015

i

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

COMPARISON OF SHOWCASE CHARACTERISTICS OF R134a
REFRIGERANT AND R502 REFRIGERANT

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requirement
to obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering

By
FETERNUS ANDI
105214048

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL
ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2015

ii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN

MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya

yang pernah diajukan unfuk memperoleh gelar kesarjaninn di suatu Perguruan

Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis
diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta,24 Jrru2015

Feternus Andi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PLAGIAT

PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRAK
Dijaman modern seperti sekarang ini kebutuhan akan penggunaan mesin
pendingin meningkat dan meluas. Mesin pendingin dapat ditemui di mana saja
terutama di dalam mall, di supermarket, pada alat transportasi, di dalam warung,
di hotel, di rumah sakit, dll. Showcase adalah mesin pendingin yang bisa
mendinginkan minuman dengan suhu kerja antara 2°C - 10°C artinya minuman
tidak sampai beku hingga kita dapat langsung meminumnya.Tujuan dari
penelitian tentang showcase ini adalah: (a) Membuat mesin pendingin showcase
dengan mempergunakan refrigeran R-134a dan refrigeran R502. (b)
Mengetahui dan membandingkan karakteristik showcase dengan refrigeran R134a
dan refrigeran R502 yang telah dibuat (1) Menghitung energi yang diberikan
kompresor persatuan refrigeran. (2) Menghitung energi kalor yang diserap
evaporator persatuan massa refrigeran. (3) Menghitung energi kalor persatuan
massa refrigeran yang dilepas kondensor. (4) Menghitung COP ideal dan COP

aktual dari mesin pendingin showcase. (5) Menghitung efisiensi mesin pendingin
showcase.
Mesin yang diteliti merupakan mesin pendingin showcase dengan siklus
kompresi uap. Variasi yang digunakan adalah jenis refrigeran, yaitu R134a dan
R502. Penelitian pertama showcase dialiri refrigeran R134a dan diuji sebanyak 5
kali dalam 5 hari. Penelitian kedua menggunakan refrigeran R502 dan diuji
sebanyak 5 kali salama 5 hari. Dengan daya kompresor sebesar 1/10 Hp, kondenor
yang digunakan 6U, pipa kapiler dengan panjang 1 m diameter 0,026 inci,
evaporator jenis plat.
Hasil penelitian memberikan kesimpulan. (b) Koefisien prestasi ideal
(COPideal) R134a lebih unggul dibandingkan R502. Efisiensi showcase untuk
R134a lebih unggul dibandingkan dengan R502.

vii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI

TERPUJI

ABSTRACT
Today’s moderen age the need for the use of machines increased and
widespread cooling. Engine coolant can be found anywhere, especially in malls, at
the supermarket, the transportation tool, in cafes, in hotels, in hospitals, etc.
Showcase is a cooling machine that could cool drink with a working temperature
of between 2oC-10oC means no frozen drinks so that we can directly drik. The aim
of the research about this showcase is: (a) make showcase cooling machine by
using R134a refrigerant and refrigerant R502. (b) knowing and comparing the
characteristics showcase with refrigerant R134a and R502 have been made (1)
calculate the energy supplied refrigerant compressor unity. (2) calculate the heat
energy absorbed by the evaporator refrigerant mass unity (3) calculate the heat
energy released refrigerant mass unity condensor. (4) COP calculate ideal and
COP actual from the engine cooling showcase. (5) calculate the efficiency of
refrigerantion showcase.
Machine stuied an engine cooling showcase with vapor compression
cycle. Variation used is the type of refrigerant, R134a and R502. The frist study
R134a refrigerant folowing showcase and tested as much as 5 time in 5 days. A
second study using the refrigerant R502 and tested 5 time for 5 days. Water the

power of 1/10 Hp compresor, condensor used 6U, capillary tube with a length of
1 m diameter of 0,026 inches, plate type evaporators.
Results of the study provide conclusions. (b) Ideal achievement
coefficient (COPideal) R134a higher than R502. Efficient showcase for R134a is
superior compared to R502

viii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
serta limpahan rahmat-Nya, sehingga penyusunan Skripsi yang berjudul
“Perbandingan Karakteristik Showcase dengan refrigean R134a dan R502” dapat
diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan Skripsi ini banyak
mengalami kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama dari berbagai
pihak dan berkah dari Tuhan Yang Maha Esa, kendala-kendala yang dihadapi
tersebut dapat diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih
kepada :
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si.,M.Sc. selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. PK. Purwadi, MT selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta dan selaku Dosen Pembimbing Skripsi.
3. Dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah memberi bekal ilmu
pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan menyelesaikan
penulisan Skripsi ini.
4. Teman-teman sekelompok Program Studi Teknik Mesin yang telah banyak
memberikan masukan kepada penulis baik selama dalam mengikuti
perkuliahan maupun dalam penulisan Skripsi ini.
5. Fransiskus Muis dan Maria Baq Bong selaku orang tua, yang sangat banyak
memberikan bantuan moril, material, arahan, dan selalu mendoakan
keberhasilan dan keselamatan selama menempuh pendidikan.

ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

6. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu yang telah
membantu dalam penyelesaian penulisan Skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan Skripsi ini
masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu kami mengharapkan
masukan, kritik, dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya.
Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca.
Terima kasih.

Yogyakarta, 24 Juni 2015

Penulis

x

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI
Hal
HALAMAN JUDUL

............

i

TITLE PAGE

............

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

............

iii

HALAMAN PENGESAHAN

............

iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

............

v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

............

vi

ABSTRAK

............

vii

ABSTRACT

............

viii

KATA PENGANTAR

............

ix

DAFTAR ISI

............

xi

DAFTAR TABEL

............

xiv

DAFTAR GAMBAR

............

xv

BAB I

PENDAHULUAN

............

1

1.1

Latar Belakang

............

1

1.2

Rumusan Masalah

............

2

1.3

Tujuan Penelitian

............

2

1.4

Batasan Masalah

............

2

1.5

Manfaat Penelitian

............

3

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

............

4

2.1

............

4

KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

BAB II

Mesin Pendingin Showcase

xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2.2

Showcase

............

5

2.2.1 Bagian Utama Showcase

............

5

2.2.2 Sistem Kompresi Uap Pada Mesin

............

12

2.2.3 Siklus Kompresi Uap

............

12

2.2.4 Perhitungan Karakteristik Showcase

............

16

2.3

Tinjauan Pustaka

............

18

PEMBUATAN ALAT

............

20

3.1

............

20

3.1.1 Komponen Utama Pembuatan Showcase

............

20

3.1.2 Peralatan Pendukung Pembuatan

............

24

............

31

3.2.1 Proses Pembuatan Showcase

............

31

METODE PENELITIAN

............

37

4.1

Mesin yang diteliti

............

37

4.2

Alur Penelitian pada mesin pendingin

............

38

Pendinginn

BAB III

Persiapan Pembuatan Showcase

Showcase
3.2

BAB IV

Pembuatan Showcase

Showcase
4.3

Skematik alat penelitian

............

39

4.4

Alat Batu Penelitian

............

40

4.5

Variasi peenelitian

............

43

4.6

Cara Mendapatkan Data

............

43

xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

4.7

Cara mengolah data dan melakukan

............

44

............

45

............

47

Pembahasan
4.8
BAB V

Cara mendapatkan kesimpulan

HASIL PENELIIAN, PERHITUNGAN DAN
PEMBAHASAN

BAB VI

5.1

Hasil Penelitian

............

46

5.2

Perhitungan

............

53

5.3

Pembahasan

............

65

KESIMPULAN DAN SARAN

............

73

6.1

Kesimpulan

............

73

6.2

Saran

............

74

............

75

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xiii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 5.1.a

Nilai tekanan masuk dan keluar kompresor

............

46

............

47

............

48

............

49

............

50

............

51

R134a Dan R502
Tabel 5.1.b

Nilai tekanan masuk dan keluar kompresor
R134a Dan R502

Tabel 5.2.a

Nilai Suhu kerja masuk kompresor dan keluar
o

kondensor R134a dan R502 dalam satuan C
Tabel 5.2.b

Nilai Suhu kerja masuk kompresor dan keluar
kondensor R134a dan R502 dalam satuan oF

Tabel 5.3.a

Nilai suhu kerja Evaporator dan kondensor
R134a dan R502 satuan oF

Tabel 5.3.b

Nilai suhu kerja Evaporator dan kondensor
o

R134a dan R502 satuan C
Tabel 5.4

Nilai entalpi pada siklus kompresi uap

............

52

Tabel 5.5

Nilai kerja kompresor (Win)

............

53

Tabel 5.6

Energi kalor persatuan massa refrigeran yang

............

55

............

57

diserap evaporator (Qin)
Tabel 5.7

Energi kalor persatuan massa refrigeran yang di
lepas kondensor (Qout)

Tabel 5.8

Koefisien prestasi ideal (COPideal)

............

59

Tabel 5.9

Koefisien prestasi ideal (COPaktual)

............

61

Tabel 5.10

Efisiensi Showcase η

............

63

xiv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1

Showcase

............

6

Gambar 2.2

Refrigeran jenis R134a dan R502

............

8

Gambar 2.3

Kompresor Hermatik

............

9

Gambar 2.4

Evaporator

............

9

Gambar 2.5

Kondensor U, dengan 6U

............

10

Gambar 2.6

Filter

............

11

Gambar 2.7

Pipa Kapiler

............

12

Gambar 2.8

Skematik mesin pendingin

............

13

Gambar 2.9

siklus kompresi uap pada diagram P-h

............

13

Gambar 2.10

siklus kompresi uap pada diagram T-s

............

14

Gambar 3.1

Kompresor Hermatik

............

20

Gambar 3.2

Kondensor 6U

............

21

Gambar 3.3

Pipa kapiler

............

22

Gambar 3.4

Evaporator

............

22

Gambar 3.5

Filter

............

23

Gambar 3.6

Refrigeran

............

24

Gambar 3.7

Aluminium hollow segi empat

............

24

Gambar 3.8

Akrilik

............

25

Gambar 3.9

Stereopom

............

25

Gambar 3.10

Tube Cutter

............

26

xv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 3.11

Pelebar pipa

............

26

Gambar 3.12

Manipold gaug

............

27

Gambar 3.13

Alat las tembaga

............

27

Gambar 3.14

Bahan las dan borak

............

28

Gambar 3.15

Pentil

............

28

Gambar 3.16

Metil

............

29

Gambar 3.17

Thermostat

............

29

Gambar 3.18

Alat ukur termo kopel dan APPA

............

30

Gambar 3.19

Pumpa vakum

............

30

Gambar 3.20

Kerangka showcase

............

31

Gambar 3.21

Proses pengelasan kompresor dengan

............

32

kondensor
Gambar 3.22

Proses pengelasan kondensor dengan filter

............

33

Gambar 3.23

Proses pengelasan filter dengan pipa kapiler

............

33

Gambar 3.24

Proses pengelasan pipa kapiler dengan

............

34

............

34

evaporator
Gambar 3.25

Proses pengelasan evaporator dengan
kompresor

Gambar 3.26

Pengisian metil

............

35

Gambar 3.27

Proses pempakuman

............

35

Gambar 3.28

Proses pengisian refrigeran R134a dan R502

............

36

Gambar 3.29

Proses uji coba showcase

............

36

Gambar 4.1

Mesin showcase dan skematik mesin showcase

............

37

xvi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 4.2

Alur penelitian

............

38

Gambar 4.3

Skematik mesin pendingin showcase

............

39

Gambar 4.4

Stopwatch

............

40

Gambar 4.5

Termokopel dan APPA

............

40

Gambar 4.6

Pressuree gauge

............

41

Gambar 4.7

Kabel rol

............

41

Gambar 4.8

Botol minuman

............

42

Gambar 4.9

Diagram p-h

............

42

Gambar 4.10

Cara mendapatkan h1, h2, h3, h4 suhu kerja

............

44

evaporator dan suhu kerja kondensor pada
Diagram P-h
Gambar 5.1

Kerja yang dilakukan kompresor dengan R134a

............

54

Gambar 5.2

Kerja yang dilakukan kompresor dengan R502

............

54

Gambar 5.3

Energi yang diserap evaporator dengan R134a

............

56

Gambar 5.4

Energi yang diserap evaporator dengan R502

............

56

Gambar 5.5

Energi kalor yang dilepas kondensor dengan

............

58

............

58

............

60

Koepisien prestasi ideal showcase dengan R502 ............

60

R134a
Gambar 5.6

Energi kalor yang dilepas kondensor dengan
R502

Gambar 5.7

Koepisien prestasi ideal showcase dengan
R134a

Gambar 5.8

xvii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 5.9

Koepisien prestasi aktual showcase dengan

............

62

............

62

R134a
Gambar 5.10

Koepisien prestasi aktual showcase dengan
R502

Gambar 5.11

Efisiensi showcase dengan R134a

............

64

Gambar 5.12

Efisiensi showcase dengan R502

............

64

Gambar 5.13

Kerja kompresor R134a dan R502

............

66

Gambar 5.14

Energi kalor yang diserap evaporator R134a

............

67

............

68

dan R502
Gambar 5.15

Energi kalor yang dilepas kondensor R134 dan
R502

Gambar 5.16

COPideal R134a Dan R502

............

69

Gambar 5.17

COPaktual R134a dan R502

............

70

Gambar 5.18

Efisiensi showcase R134a dan R502

............

71

xviii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN
1.1.

Latar Belakang
Dijaman modern seperti sekarang ini kebutuhan akan penggunaan mesin

pendingin meningkat dan meluas. Mesin pendingin dapat ditemui di mana saja
terutama di dalam mall, di supermarket, pada alat transportasi, di dalam warung,
di hotel, di rumah sakit, dll. Mesin pendingin terbagi atas berbagai macam jenis
dilihat dari kegunaannya. Ada yang digunakan untuk membekukan, mendinginkan
dan ada yang digunakan untuk pengondisian udara. Contoh mesin pendingin yang
digunakan untuk membekukan adalah freezer dan ice maker. Digunakan untuk
mendinginkan dan membekukan : kulkas 1 pintu, 2 pintu, digunakan untuk
mendinginkan : showcase dan chiller, digunakan untuk pengkondisian. AC split,
AC window. Showcase di pergunakan untuk mendinginkan minuman dan
makanan seperti minuman kaleng, minuman berenergi dan soft drink dan
minuman kemasan yang lain, sedangkan makanan yang didinginkan seperti roti
atau kue. Showcase sering dijumpai di warung, kantin sekolah, mall, supermarket,
alat trasportasi, hotel dll. Dengan latar belakang tersebut, penulis berkeinginan
untuk mempelajari, memahami, serta mengenal unjuk kerja dari showcase. Cara
yang dilakukan adalah membuat serta meneliti mesin pendingin showcase yang
dibuat, dan melakukan penelitian karakteristik mesin showcasenya dengan
melakukan juga variasi terhadap refrigerannya yaitu dengan refrigeran R134a dan
R502. Dimana kita ketahui mesin pendingin showcase bekerja pada suhu 2˚C –
10˚C.

1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

1.2.

2

Perumusan Masalah
Showcase yang dijual di pasaran tidak terdapat informasi mengenai

COP dan efisiensi mesin padahal informasi tersebut sarat penting bagi konsumen
untuk memilih showcase mana yang sesuai dengan keinginannya. Berapakah nilai
COP dan efisiensi showcase dengan mempergunakan refrigeran R134a dan R502.
Oleh karna itu perlu dilakukan penelitian tentang showcase dan karakteristik
showcase.
1.3.

Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :

a. Membuat showcase dengan mempergunakan siklus kompresi uap yang
dipergunakan untuk mendinginkan minuman dengan mempergunakan
refrigeran R134a dan R502.
b. Mengetahui karakteristik showcase yang dibuat :
-

Menghitung kerja kompresor (Win) persatuan massa refrigeran

-

Menghitung kalor yang dilepaskan kondensor (Qout) persatuan massa
refrigeran

-

Menghitung kalor yang diserap evaporator (Qin) persatuan massa
refrigeran

1.4.

-

Menghitung COPaktual dan COPideal showcase

-

Menghitung efisiensi showcase
Batasan Masalah
Batasan-batasan dalam pembuatan mesin pendingin showcase ini adalah :

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

3

a. Komponent showcase terdiri dari kompresor, kondensor, evaporator, pipa
kapiler dan filter.
b. Daya kompresor yang dipergunakan sebesar 1/10 PK.
c. Refrigeran yang digunakan pada showcase adalah R134a dan R502.
d. Panjang pipa kapiler yang digunakan 1 m, diameter 0,026 inchi , dan terbuat
dari tembaga.
e. Kondensor yang digunakan 6U
f. Evaporator yang digunakan adalah evaporator plat dengan ukuran panjang 42
cm dan lebar 30 cm
g. Ukuran ruang pendingin : 20 cm x 33 cm x 45 cm
1.5.

Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan pada mesin

pendingin showcase ini adalah :
a. Hasil penelitian dapat menjadi bahan referensi bagi peneliti lain yang akan
melakukan penelitian tentang showcase.
b. Dapat memberikan gagasan bagi pengembangan ilmu pengetahuan tentang
penukar kalor khususnya tentang showcase.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Mesin Pendingin Showcase
Showcase adalah alat yang digunakan untuk mendinginkan minuman dan
makanan. Dalam bekerjanya showcase umumnya menggunakan siklus kompresi
uap. Siklus kompresi uap terdiri dari beberapa proses, yaitu proses kompresi,
proses kondensasi, proses penurunan tekanan (proses isentalpi), dan proses
penguapan. Mesin pendingin terdiri dari beberapa jenis seperti : Showcase, chiller,
AC, Kulkas 1 pintu, Kulkas 2 pintu dan Ice maker.
Mesin pendingin tersusun atas beberapa komponen utama. Komponen utama
showcase meliputi kompresor, kondensor, evaporator dan

pipa kapiler.

Sedangkan komponen tambahan meliputi filter dan termostat. Fluida kerja yang di
pergunakan dalam siklus kompresi uap di namakan daya refrigeran. Bila aliran
listrik diberikan pada kompresor maka kompresor akan dapat bekerja. Kompresor
akan menghisap refrigeran yang bersuhu dan bertekanan rendah melalui saluran
hisap. Kompresor akan memampatkan gas refrigeran sehingga menjadi uap/gas
superheated bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Gas kemudian mengalir
memasuki kondensor. Gas superheated bertekanan tinggi tersebut di dalam
kondensor akan didinginkan oleh udara di luar mesin pendingin. Kalor berpindah
dari kondensor ke udara sekelilingnya sehingga suhunya turun mencapai suhu
kondensasi (pengembunan) dan wujudnya berubah menjadi cair. Refrigeran yang
bertekanan tinggi tersebut selanjutnya akan mengalami proses pendinginan lanjut
dan mengalir ke dalam filter (strainer). Refrigeran kemudian memasuki pipa

4

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

5

kapiler yang berdiameter kecil dan panjang sehingga tekanan refrigeran akan
turun akibat tekanan turun, suhu refrigeran juga mengalami penurunan. Dari pipa
kapiler,

refrigeran

yang

sudah

bertekanan

rendah ini

kemudian memasuki ruang evaporator. Di dalam evaporator, refrigeran berubah
wujud dari cair menjadi gas (mendidih). Proses pendidihan dapat berlangsung
karena evaporator mengambil kalor dari lingkungan di sekeliling evaporator,
sehingga ruangan di sekitar evaporator menjadi dingin. Setelah mendidih dan
berubah menjadi gas, refrigeran kembali dihisap oleh kompresor dan siklus
berulang kembali dari awal.
2.2 Showcase
2.2.1. Bagian Utama Showcase
Showcase

merupakan

mesin

pendingin

yang

dipergunakan

untuk

mendinginkan minuman kemasan seperti : soft drink, minuman kaleng, minuman
botol, yang dapat

dijumpai di tempat-tempat perbelanjaan, stasiun, kantin

sekolah, serta di tempat yang ramai dikunjungi orang. Gambar 2.1
memperlihatkan contoh dari showcase yang dipergunakan untuk mendinginkan
minuman kemasan botol dan kaleng (Gambar 2.1 a dan c) showcase yang
dipergunakan untuk mendinginkan minuman botol, kaleng, buah-buahan,
(Gambar 2.1 b)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

a.

6

b.

c.
Gambar 2.1 Showcase
Showcase tersusun atas beberapa komponen utama : refrigeran, kompresor,
evaporator, kondensor dan pipa kapiler. Komponen tambahan terdiri dari filter
dan termostat.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

7

a. Bahan Mesin Pendingin (Refrigeran)
Fluida kerja yang dipergunakan dalam mesin pendingin disebut refrigeran.
Refrigeran berfungsi untuk mengambil panas dari ruang pendingin melalui
evaporator dan membuangnya dalam kondensor. Pada saat dipergunakan,
refrigeran akan berubah – ubah fase, dari fase gas ke fase cair atau sebaliknya.
Terdapat berbagai jenis refrigeran yang dapat digunakan dalam sistem
kompresi uap. Suhu kerja evaporator dan kondensor menentukan dalam pemilihan
refrigeran. Pada penelitian ini refrigeran yang digunakan adalah jenis R134a dan
R502. Beberapa syarat refrigeran yang aman untuk digunakan pada mesin
pendingin untuk keperluan proses pendinginan yaitu :
 Tidak beracun dan tidak berbau dalam semua keadaan.

 Harganya tidak mahal dan mudah diperoleh.

 Ramah lingkungan dan tidak merusak lapisan ozon

 Tidak memberikan efek pemanasan global.

 Tidak dapat terbakar atau meledak bila bercampur dengan udara, minyak
pelumas dan sebagainya.
 Tidak menyebabkan korosi terhadap bahan logam yang dipakai pada system
pendingin.
 Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah.

 Umur hidup di udara pendek

 Bila terjadi kebocoran mudah diketahui dengan alat–alat yang sederhana
maupun dengan alat detektor kobocoran.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

8

Gambar 2.2 Refrigeran jenis R134a dan R502
b. Kompresor

Kompresor berfungsi untuk mensirkulasikan bahan pendingin refrigeran
keseluruh bagian mesin pendingin dengan cara menaikan tekanan refrigeran.
Akibat kenaikan tekanan, suhu refrigeran juga ikut naik. Kompresor yang sering
digunakan pada mesin pendingin adalah jenis kompresor Hermetik (Hermetic
Compressor). Kompresor ini digerakan langsung oleh motor listrik dengan
komponen mekanik yang berada dalam satu wadah tertutup. Posisi porosnya bisa
vertikal maupun horizontal. Ada beberapa keuntungan dan kerugian, dalam
mempergunakan kompresor hermetik :
Keuntungannya adalah :
 Bentuknya kecil dan harganya murah.

 Tidak memakai sil pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran
refrigeran.
 Tidak memakai tenaga penggerak dari luar sehingga suaranya lebih tenang dan
getarannya kecil.
Kerugiannya adalah :

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

9

 Bagian yang rusak di dalam rumah kompresor tidak dapat diperbaiki sebelum
rumah kompresor dipotong
 Minyak pelumas yang berada di dalam kompresor hermetik susah diperiksa.

Gambar 2.3 Kompresor Hermetik
c.

Evaporator
Evaporator merupakan salah satu komponen utama dari mesin pendinginan,

yang di dalamnya mengalir refrigeran yang berfungsi untuk menyerap panas dari
produk yang didinginkan. Kalor yang dihisap evaporator dipergunakan untuk
merubah fase refrigeran dari cair menjadi gas. Produk yang didinginkan meliputi
bahan makanan/minuman yang diletakan di ruang pendingin. Evaporator jenis
plate sering dipakai untuk proses pendinginan makanan ataupun minuman. Bahan
pipa evaporator yang terbaik adalah logam, karena logam berfungsi sebagai
konduktor. Pada umumnya terbuat dari bahan tembaga atau alumunium. Tembaga
dan kuningan dapat digunakan untuk semua refrigeran.

Gambar 2.4 Evaporator jenis plat

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

10

d. Kondensor
Kondensor adalah suatu alat yang berfungsi untuk menurunkan suhu dari gas
panas lanjut ke gas jenuh, merubah fase refrigeran dari fase gas jenuh menjadi cair
jenuh dan menurunkan suhu dari cair jenuh ke cair lanjut. Pada saat terjadinya
penurunan suhu dan perubahan fase, panas dikeluarkan kondensor ke udara
melalui rusuk-rusuk kondensor. Sebagai akibat dari kehilangan panas, kondisi
refrigeran berubah dari gas panas lanjut ke gas jenuh kemudian berubah fase
menjadi cair dan terakhir mengalami penurunan suhu menjadi cair lanjut. Pada
saat perubahan dari gas panas lanjut ke gas jenuh, suhu refrigeran mengalami
penurunan dan pada saat perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh, suhu
refrigeran tetap. Proses perubahan kondisi yang berlangsung di kondensor
berjalan pada tekanan yang tetap. Kondensor yang umum digunakan pada mesin
pendingin kapasitas kecil, adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat, dengan
bentuk lintasan U.

Gambar 2.5 Kondensor 6U

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

e.

11

Filter
Filter (saringan) berfungsi untuk menyaring kotoran yang terbawa aliran

refrigeran selama bersirkulasi. Filter dipasang pada posisi sebelum pipa kapiler,
diharapkan kotoran tidak masuk ke dalam pipa kapiler. Dengan kondisi yang
bersih, kemungkinan pipa kapiler tersumbat menjadi kecil. Sehingga kotoran tidak
masuk ke dalam kompresor dan pipa kapiler. Bentuk filter berupa tabung kecil
dengan diameter antara 10-20 mm, sedangkan panjangnya sekitar 8-15 mm, di
dalam tabung tersebut terdapat penyaring atau filter.

Gambar 2.6. Filter
f. Pipa Kapiler
Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan. Pipa kapiler merupakan
pipa dengan ukuran diameter kecil, 0,026 inci. Dengan diameter kecil, hambatan
yang terjadi saat refrigeran mengalir di daqlam pipa akan menjadi sangat besar
yang menyebabkan tekanan refrigeran turun. Akibat tekanan turun,suhu refrigeran
juga akan turun dan dapat mencapai suhu kerja evaporator. Beberapa keuntungan
menggunakan pipa kapiler adalah harganya yang murah dan mudah dicari.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

12

Gambar 2.7 Pipa Kapiler
2.2.2. Sistem Kompresi Uap Pada Mesin Pendingin
Sistem refrigerasi uap atau kompresi uap merupakan jenis siklus dari mesin
pendingin yang sering digunakan saat ini. Mesin ini terdiri dari empat komponen
utama yaitu kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, dan komponen
tambahan berupa filter. Dalam siklus ini uap refrigeran bertekanan rendah akan
ditekan oleh kompresor menjadi bertekanan tinggi, dan kemudian uap refrigeran
bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrigeran bertekanan tinggi dalam
kondensor. Kemudian cairan refrigeran bertekanan tinggi tersebut diturunkan
melalui pipa kapiler agar menjadi campuran cairan dan gas refrigeran bertekanan
rendah. Refrigeran tersebut kemudian menguap kembali di dalam evaporator
menjadi uap refrigeran tekanan rendah. Gas keluar dari kompresor akan di
kompresi ulang oleh kompresor dan siklus kembali lagi dari awal.
2.2.3. Siklus Kompresi Uap
Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap tersaji pada Gambar 2.8.
Siklus kompresi uap pada diagram P-h tersaji pada Gambar 2.9, dan pada diagram
T-s tersaji pada Gambar 2.10.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 2.8 Skematik Showcase

Gambar 2.9 Siklus kompresi uap pada diagram P-h

13

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

14

Gambar 2.10 Siklus kompresi uap pada diagram T-s
Proses kompresi uap pada diagram P-h dan T-s meliputi proses : kompresi,
penurunan suhu, pengembunan pendinginan lanjut, proses penurunan tekanan,
proses penguapan dan pemanasan lanjut.


Proses (1-2) adalah proses kompresi yang berlangsung pada entropi yang
tetap (atau berlangsung pada proses isentropis atau pada nilai s konstan).
Kondisi awal refrigeran pada saat masuk di kompresor adalah gas panas
lanjut bertekanan rendah, setelah dikompresi refrigeran menjadi gas panas
lanjut bertekanan tinggi.



Proses (2-2a) merupakan penurunan suhu dari gas panas lanjut menjadi gas
jenuh. Proses ini berlangsung di awal kondensor. Refrigeran yang bertekanan
dan bertemperatur tinggi yang keluar dari kompresor kemudian membuang
panas sehingga refrigeran berubah fase dari gas panas lanjut menjadi gas
jenuh.



Pada proses (2a-3a) merupakan proses pembuangan kalor ke lingkungan di
sekitar kondensor yang berlangsung pada suhu dan tekanan yang tetap

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

15

(isotermis dan isobar). Di kondensor terjadi pertukaran kalor antara refrigeran
dengan udara, kalor berpindah dari refrigeran ke udara yang ada di sekitar
kondensor sehingga refrigeran mengembun dari gas jenuh atau berubah fase
menjadi cair jenuh.


Pada proses (3a-3) merupakan proses pendinginan lanjut. Terjadi pelepasan
kalor sehingga suhu refrigeran cair yang keluar dari kondensor bersuhu lebih
rendah dari suhu pengembunan dan berada pada keadaan cair lanjut. Proses
pendinginan lanjut di tujukan agar refrigeran sebelum masuk pipa kapiler,
keadaanya benar – benar sudah cair.



Proses (3-4) merupakan proses penurunan tekanan berlangsung pada entalpi
yang tetap. Kondisi refrigeran berubah bentuk dari fase cair lanjut menjadi
fase campuran antara cair dan gas. Akibat penurunan tekanan, suhu refrigeran
juga mengalami penurunan, sampai mencapai suhu kerja evaperator.



Proses (4-1a) merupakan proses penguapan. Pada proses ini terjadi perubahan
fase dari cair menjadi gas. Kalor yang dipergunakan untuk merubah fase
diambil dari lingkungan sekitar evaporator. Proses berjalan pada tekanan
yang tetap dan suhu yang sama. Suhu evaporator lebih rendah dari suhu
lingkungan di sekitar evaporator.



Proses (1a-1) merupakan proses pemanasan lanjut. Pada proses ini temperatur
refrigeran mengalami kenaikan (superheated). Walaupun temperatur uap
refrigeran naik, tetapi tekanan refrigeran tidak berubah. Sebenarnya ada
perubahan sedikit, namun perubahan ini diabaikan pada sistem refrigerasi.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

16

Tujuan proses pemanas lanjut di maksudkan agar ketika masuk kompresor
kondisi refrigeran benar – benar dalam keadaan gas.
2.2.4. Perhitungan Karakteristik Showcase
Dengan melihat siklus kompresi uap pada diagram P-h yang tersaji pada
Gambar 2.9, maka dapat dihitung besarnya : (a) kerja kompresor per satuan massa
(b) kalor yang dilepas kondensor per satuan massa (c) kalor yang diserap
evaporator per satuan massa (d) COP mesin showcase, dan (e) efisiensi mesin
showcase.
a. Kerja kompresor persatuan massa ( Win ).
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang diperlukan agar mesin
showcase dapat bekerja dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) :
Win = h2-h1

(2.1)

pada Persamaan (2.1) :
Win : kerja yang dilakukan kompresor, (Btu/lb)
h2

: enthalpi refrigeran keluar dari kompresor, (Btu/lb)

h1

: enthalpi refrigeran masuk ke kompresor, (Btu/lb)

b. Kalor yang dilepas oleh kondensor persatuan massa ( Qout ).
Besar kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dapat
dihitung dengan Persamaan (2.2):
Qout = h2-h3

(2.2)

pada Persamaan (2.2) :
Qout

: energi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran, (Btu/lb)

h2

: enthalpi refrigeran masuk ke kondensor, (Btu/lb)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

h3

17

: enthalpi refrigeran keluar dari kondensor, (Btu/lb)

c. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa ( Qin ).
Besar kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dapat
dihitung dengan Persamaan (2.3) :
Qin = h1-h4 = h1-h3

(2.3)

pada Persamaan (2.3) :
Qin

: energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran, (Btu/lb)

h1

: enthalpi refrigeran keluar evaporator (Btu/lb)

h4

: enthalpi refrigeran masuk evaporator (Btu/lb)

d. COP aktual mesin pendingin.
COP aktual (Coefficient Of Performance) mesin pendingin adalah
perbandingan antara kalor yang diserap evaporator dengan energi listrik yang
diperlukan untuk menggerakkan kompresor. Nilai COP mesin pendingin dapat
dihitung dengan Persamaan (2.4):
COPaktual =

=

pada Persamaan (2.4) :
Qin

: Kalor yang diserap evaporator persatuan massa, Btu/lb

Win : kerja yang dilakukan kompresor, Btu/lb

(2.4)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

18

e. COP ideal mesin pendingin
COP ideal merupakan COP maksimal yang dapat dicapai mesin pendingin,
dapat dihitung dengan Persamaan (2.5) :
COPideal = ( 273,15+Te ) / (Tc – Te )

(2.5)

pada Persamaan (2.5) :
COPideal : koefisien prestasi maksimum showcase
Te

: suhu evaporator, K

Tc

: suhu kondensor, K

f. Efisiensi mesin pendingin
Efisiensi mesin pendingin ( η ) dapat dihitung dengan Persamaan (2.6) :
η=

x 100%

(2.6)

pada Persamaan (2.6) :
η

: efisiensi mesin pendingin

COPaktual : koefisien prestasi showcase
COPideal : koefisien prestasi maksimum showcase
2.3 Tinjauan Pustaka
Indriyanto (2013) telah melakukan penelitian terhadap mesin kulkas
dengan panjang pipa kapiler 175 cm untuk mengetahui karakteristik dari mesin
kulkas. Karakteristik tersebut meliputi : kerja kompresor kulkas, kalor yang
diserap evaporator, kalor yang di lepas kondensor, dan COP kulkas penelitian
memberikan hasil. Rata-rata COP kulkas sebesar 2,20.
Leo (2013) telah melakukan penelitian tentang mesin pendingin air dengan
siklus kompresi uap. Penelitian tersebut bertujuan mendapatkan koefisien prestasi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

19

mesin pendingin. Penelitian ini dilakukan dengan batasan-batasan sebagai (a)
refrijeran yang digunakan R134a (b) menggunakan motor penggerak kompresor
berkapasitas 1/8 PK. Dari hasil penelitian didapatkan koefisien prestasi mesin
pendingin sebesar 5,1.
Willis (2013) telah melakukan penelitian tentang penggunaan refrijeran
R22 dan R134a pada mesin pendingin. Penelitian bertujuan: (a) membandingkan
potensi kerja refrijeran R22 yang dibandingkan dengan refrijeran R134a (b)
membahas refrijeran yang lebih ramah lingkungan antara R22 dengan R134a.
Penelitian ini dilakukan dengan batasan-batasan sebagai berikut: (a) refrijeran
yang digunakan R22 dan R134a (b) menggunakan motor penggerak kompresor
berkapasitas 2HP. Dari hasil penelitian didapatkan: (a) refrijeran R22 dari segi
prestasi kerjanya lebih baik dari R134a, tetapi tidak ramah lingkungan (b)
refrijeran R134a lebih ramah lingkungan, tetapi presatasi kerjanya lebih rendah
dari R22.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB III
PEMBUATAN ALAT
3.1

Persiapan Pembuatan Showcase

3.1.1 Komponen Utama Showcase
Komponen yang dipergunakan pada pembuatan showcase adalah :
kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, filter, refrigeran R134a, dan
refrigeran R 502.
a. Kompresor
Kompresor

berfungsi

untuk

menaikkan

tekanan

refrigeran

dan

mensirkulasikan refrigeran di dalam mesin showcase. Kompresor yang digunakan
dalam pembuatan showcase adalah :

Gambar 3.1 Kompresor Hermetik
Jenis kompresor

: Hermetik

Seri kompressor

: BES 3011H

Voltase

: 220 V

Arus

: 0,7 A

Daya kompresor

: 1/10 HP

20

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

21

b. Kondensor
Kondensor berfungsi untuk menurunkan suhu refrigeran dari gas panas lanjut
ke gas jenuh, merubah fase refrigeran dari fase gas menjadi cair, dan melakukan
proses pendinginan lanjut.

Gambar 3.2 Kondensor 6U
Panjang pipa

:6m

Diameter pipa

: 0,47 cm

Bahan pipa

: Besi

Bahan sirip

: Baja

Diameter sirip

: 2 mm

jarak antar sirip

: 5 mm

Jumlah sirip

: 110 buah

Ukuran Kondensor

: 48 cm x 45 cm

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

22

c. Pipa kapiler
Pipa kapiler digunakan untuk menurunkan tekanan, dari tekanan tinggi ke
tekanan rendah.

Gambar 3.3 Pipa kapiler
Bahan pipa kapiler

: Tembaga

Panjang pipa kapiler

: 100 cm

Diameter pipa kapiler

: 0,026 inchi

d. Evaporator
Evaporator digunakan untuk menguapkan refrigeran, yaitu untuk merubah fase
dari cair menjadi gas.

Gambar 3.4 Evaporator

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Bahan pipa evaporator

: Tembaga

Diameter pipa evaporator

: 0,47 cm

Panjang dan lebar

: 42 cm x 30 cm

Bahan plat evaporator

: Alumunium

23

e. Filter
Filter merupakan alat yang digunakan untuk menyaring kotoran.

Gambar 3.5 Filter
Bahan

: Tembaga

Panjang filter

: 9 cm

Diameter besar

: 0,05 inchi

Diameter kecil

: 0,023 inchi

a. Refrigeran R134a dan R502
Refrigeran R134a dan R502 digunakan sebagai fluida kerja showcase yang
dibuat. Dalam penelitian ini dipergunakan refrigeran R134a dan R502 karena
peneliti ingin membandingkan karakteristik antara R134a dengan R502

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

24

Gambar 3.6 Refrigeran R134a dan R502
3.1.2 Peralatan Pendukung Pembuatan Showcase
a. Alumunium hollow segi empat
Alumunium hollow segi empat memiliki fungsi sebagai kerangka dasar
dalam pembuatan mesin pendingin showcase, tahan karat dan lebih ringan dari
pada besi.

Gambar 3.7 Alumunium hollow segi empat

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

25

b. Akrilik
Akrilik digunakan karena memiliki warna yang transparan, tahan terhadap
suhu rendah dan memiliki resiko pecah lebih kecil dibanding kaca. Memiliki
fungsi sebagai tempat meletakan evaporator.

Gambar 3.8 Akrilik
c. Sterofom
Sterofom mempunyai fungsi sebagai tempat diletakkan evaporator agar
evaporator dapat tertutup rapat.

Gambar 3.9 Stereofom

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

26

d. Tube cutter (Pemotong pipa)
Yaitu merupakan alat pemotong pipa tembaga, agar hasil potongan bisa rata.
Selain itu pemotongan pipa lebih mudah dilakukan dengan menggunakan tube
cutter dan kerusakan yang di hasilkan akibat pemotongan sangat kecil.

Gambar 3.10 Tube cutter
a. Tube expander (Pelebar pipa)
Pelebar pipa berfungsi untuk mengembangkan atau melebarkan pada ujung
pipa tembaga agar dapat disambungkan dengan pipa yang lain.

Gambar 3.11 Pelebar pipa

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

27

b. Manifold gauge
Manifold gauge merupakan alat yang digunakan untuk mengukur tekanan
refrigeran dalam sistem pendinginan, baik dalam saat pengisian refrigeran
maupun pada saat showcase beroperasi/dihidupkan.

Gambar 3.12 Manifold gauge
c. Alat las tembaga
Yaitu alat yang digunakan pada proses pengelasan, dan juga dibutuhkan pada
proses menambal, menyambung, atau melepaskan sambungan pipa tembaga pada
sistem pendinginan showcase.

Gambar 3.13 Alat las tembaga

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

28

d. Bahan las
Bahan las yang digunakan dalam penyambungan pipa kapiler menggunakan
bahan tambah perak tembaga dan borak.

Gambar 3.14 Bahan las dan borak
e.

Pentil
Merupakan alat yang digunakan untuk mengisi gas / tempat masuknya

refrigeran, yang digunakan pada saat pengisian metil dan juga merupakan tempat
terjadinya proses pemvakuman.

Gambar 3.15 Pentil

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

f.

29

Metil
Metil merupakan cairan yang berfungsi untuk membersihkan saluran-saluran

pipa kapiler. Penggunaan metil dalam pembersihan saluran pipa kapiler ini
sebanyak satu tutup botol metil.

Gambar 3.16 Metil
g.

Thermostat
Thermostat adalah alat yang digunakan untuk mengatur suhu evaporator pada

suhu 11-1,5°C. Penggunaan thermostat pada showcase ini yaitu jika suhu yang
diinginkan telah tercapai, maka kompresor akan mati secara otomatis.

Gambar 3.17 Thermostat

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

h.

30

Alat ukur APPA dan termokopel
Termokopel yaitu sebuah kabel penyambung alat ukur dari APPA yang

berfungsi untuk mengukur suhu pada mesin pendingin showcase, yaitu mengukur
suhu masuk kondensor, keluar kondensor, masuk evaporator, keluar evaporator,
masuk kompresor, dan keluar kompresor.

(a) Termokopel

(b) APPA

Gambar 3.18 Alat ukur (a) Termokopel, (b) APPA
i. Pompa vakum
Pompa

vakum

digunakan

untuk

mengosongkan

refrigeran.

Sistem

pendinginan dapat menghilangkan udara dan gas yang tidak terkondensasi secara
baik. Hal ini dilakukan agar tidak menggangu sistem refrigerasi.

Gambar 3.19 Pompa vakum

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

3.2

Pembuatan Showcase

3.2.1

Proses Pembuatan Showcase

31

Langkah-Langkah pembuatan mesin pendingin showcase dapat diketahui
sebagai berikut ini:
a. Mempersiapkan semua komponen utama mesin pendingin showcase seperti
kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler, filter, refrigeran R-134a, dan
R502 sebagai refrigeran pengganti setelah R-134a, serta komponen pendukung
pembuatan showcase seperti alat pemotong pipa, alat pembengkok pipa, pompa
vakum, alat las, manifold gauge, dan alat-alat lain yang digunakan dalam
pembuatan mesin pendingin showcase.
b. Proses pembuatan rangka mesin pendingin showcase, pada proses ini
memerlukan alat sebagai berikut alat pemotong alumunium untuk memotong
sesuai ukuran yang telah ditentukan, dan paku keling untuk menyambungkan
antara alumunium yang telah dipotong.

Gambar 3.20 Kerangka Showcase.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

32

c. Proses penyambungan dengan las antara kompresor dengan kondensor, dalam
proses ini diperlukan pipa tembaga sebagai penghubung antara kompresor
dengan kondensor. Dalam proses penyambungan terdapat perbedaan material
yang akan disambung pipa output kondensor terbuat dari besi sedangkan pipa
penghubung terbuat dari tembaga. Proses penyambungan komponen ini
membutuhkan bahan bantu borak yang berfungsi sebagai bahan tambahan
dalam proses pengelasan karena perbedaan karakteristik material dan agar pipa
saluran keluar kompresor dan pipa saluran masuk kondensor tersambung
dengan baik dan tidak bocor. Bahan yang digunakan pada proses pengelasan
atau penyambungan ini menggunakan bahan perak dan kuningan.

Gambar 3.21 Proses pengelasan kompresor dengan kondensor
d. Proses penyambungan dengan las antara kondensor dengan input filter, dalam
proses diperlukan pipa tembaga sebagai penghubung antara pipa output
kondensor dengan input filter. Proses penyambungan menggunakan las yang
menggunakan bahan perak dan kuningan. Diperlukan borak sebagai perekat
dalam proses pengelasan karena terdapat perbedaan material antara kondensor
dengan filter. Alat bantu yang diperlukan adalah tang yang mempunyai fungsi
untuk menahan pipa tembaga pada saat penyambungan dengan las.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

33

Gambar 3.22 Proses pengelasan kondensor dengan filter
e. Proses penyambungan dengan las antara filter dengan pipa kapiler, dalam
proses pengelasan diperlukan alat las yang mempunyai fungsi untuk
menyambung output filter dengan pipa kapiler. Proses penyambungan
menggunakan

alat

las

dengan

bahan

perak

dan

kuningan

sebagai

penyambungannya. Tang adalah alat bantu yang mempunyai fungsi sebagai
penahan pada saaat proses pengelasan dilakukan.

Gambar 3.23 Proses pengelasan filter dengan pipa kapiler
f. Proses penyambungan dengan las antara pipa kapiler dengan evaporator, dalam
proses pengelasan alat las yang berfungsi untuk menyambung saluran keluar
pipa kapiler dengan saluran pipa masuk evaporator. Proses penyambungan

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

34

menggunakan las dengan bahan perak dan kuningan. Tang mempunyai fungsi
menahan pada saat proses pengelasan dan juga memipihkan diameter pipa
saluran masuk evaporator supaya pipa kapiler dapat tersambung dengan baik.

Gambar 3.24 Proses pengelasan pipa kapiler dengan evaporator
g. Proses penyambungan dengan las antara evaporator dengan kompresor, dalam
proses ini diperlukan pipa tembaga sebagai pipa penghubung evaporator
dengan kompresor. Proses penyambungan komponen tersebut menggunakan
alat las dengan bahan kuningan dan perak.

Gambar 3.25 Proses pengelasan evaporator dengan kompresor
h. Proses pengisian metil, dalam proses ini metil mempunyai fungsi untuk
membersihkan saluran pipa-pipa pada showcase yang sudah jadi dan sebagai
proses pengecekan ada kebocoran pada showcase.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

35

Gambar 3.26 Pengisian metil
i. Proses pemvakuman showcase, dalam proses pemvakuman diperlukan pompa
vakum yang mempunyai fungsi untuk proses pemvakuman tersebut. Proses ini
bertujuan untuk mengeluarkan udara-udara yang masih terjebak dalam saluransaluran pipa di showcase agar siklus dalam showcase dapat bekerja dengan
baik.

Gambar 3.27 Proses pemvakuman
j. Proses pengisian refrigeran R134a dan R502, dalam proses ini diperlukan
refrigeran R134a dan R502 sebagai fluida kerja showcase. Tekanan refrigeran
yang akan dimasukan dalam siklus showcase harus sesuai dengan standar kerja
showcase agar dapat bekerja dengan baik.

PLAGIAT
PLAGIATMER