Karakteristik mesin pendingin jenasah dengan menggunakan satu dan dua kipas pendingin kondensor.

(1)

ABSTRAK

Mesin pendingin saat ini semakin banyak dimanfaatkan sesuai dengan kemajuan teknologi. Penggunaan umumnya salah satunya adalah pengkondisian jenasah yang dibutuhkan oleh masyarakat Bali dan dalam dunia medis. Tujuan dari penelitian mengenai karakteristik mesin pendingin jenasah ini adalah: (a) membuat mesin pendingin untuk mengkondisikan jenasah (b) mengetahui karakteristik mesin pendingin jenasah: (1) COP (Coefficient Of Performance) mesin pendingin jenasah (Aktual/Ideal) (2) efisiensi mesin pendingin jenasah.

Mesin yang diteliti adalah mesin pendingin jenasah yang bekerja dengan siklus kompresi uap. Komponen utama siklus kompresi uap meliputi: kompresor, kondensor, evaporator dan pipa kapiler. Refrigeran yang dipakai adalah R-134a. Daya kompresor sebesar 1/5 hp, ukuran komponen utama yang lain menyesuaikan dengan besar daya kompresor. Variasi penelitian adalah (a) tanpa beban pendinginan dengan tambahan satu dan dua kipas (b) dengan beban pendinginan 20 kg air sebagai pengganti jenasah, dengan tambahan satu dan dua kipas. Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Hasil penelitian menunjukkan (a) mesin pendingin jenasah dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan. (b) karakteristik mesin pendingin jenasah (1) untuk tanpa beban, satu kipas: nilai COPAktual rata-ratanya sebesar 2,33, untuk dua kipas nilai COPAktual rata-ratanya sebesar 2,60. Untuk dengan beban, satu kipas: nilai COPAktual rata-ratanya sebesar 2,44, untuk 2 kipas nilai COPAktual rata-ratanya sebesar 2,58. (2) untuk tanpa beban, satu kipas: nilai efisiensi rata-rata-ratanya sebesar 70 %, dua kipas nilai efisiensi rata-ratanya sebesar 75 %. Untuk dengan beban, satu kipas: nilai efisiensi rata-ratanya sebesar 74 %, dua kipas nilai efisiensi rata-ratanya sebesar 76 %.

(2)

ABSTRACT

Cooling machine is now increasingly utilized in accordance with technological advances. Use of generally one of which is the conditioning of bodies needed by the people of Bali and in the medical world. The purpose of the research on the characteristics of the engine cooling bodies are: (a) make the mortuary refrigerator (b) determine the characteristics of mortuary refrigerator: (1) COP (Coefficient Of Performance) mortuary refrigerator (Actual / Ideal) (2) efficiency mortuary refrigerator.

Engineering studied are mortuary refrigerator working with the vapor compression cycle. The main component of the vapor compression cycle include: compressor, condenser, evaporator and capillary tube. The refrigerant used is R-134a. Amounting to 1/5 hp compressor power, the size of the other major components that adjust with great power the compressor. Variations of research is (a) without the cooling load in addition to one and two fans (b) with the cooling load of 20 kg of water in addition to one and two fans. The study was conducted at the Laboratory of Mechanical Engineering Sanata Dharma University in Yogyakarta.

The results showed (a) mortuary refrigerator can work well as expected. (B) the characteristics of mortuary refrigerator (1) for no-load, one fan: COPAktual the average value of 2.33, for two fans COPAktual the average value of 2.60. To load, one fan: COPAktual the average value of 2.44, for the second fan COPAktual the average value of 2.58. (2) for the no-load, one fan: the value of the average efficiency of 70 %, the two fans value the average efficiency of 75 %. To load, the fan: the value of the average efficiency of 74 %, the two fans value the average efficiency of 76 %.

(3)

KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH

DENGAN MENGGUNAKAN SATU DAN DUA KIPAS

PENDINGIN KONDENSOR

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin

Oleh :

SIGIT JALU PRAKOSA

NIM : 125214081

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(4)

CHARACTERISTICS OF MORTUARY REFRIGERATOR

USING ONE AND TWO CONDENSER COOLING FAN

FINAL PROJECT

As partial Fullfillment of The Requirement

to Obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering

By

SIGIT JALU PRAKOSA

Student Number : 125214081

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2016

(5)

iii

KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH

DENGAN MENGGUNAKAN SATU DAN DUA KIPAS

PENDINGIN KONDENSOR

Disusun Oleh :

SIGIT JALU PRAKOSA

NIM : 125214081

Telah disetujui oleh Dosen Pembimbing Skripsi

(6)

KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH

DENGAN MENGGUNAKAN SATU DAN DUA KIPAS

PENDINGIN KONDENSOR

Dipersiapkan dan disusun oleh: NAMA : SIGIT JALU PRAKOSA NIM : 125214081

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal 26 Agustus 2016

Susunan Dewan Penguji

Nama Lengkap Tanda Tangan

Ketua : Doddy Purwadianto, S.T, M.T ………

Sekretaris : RB Dwiseno Wihadi, S.T, M.Si ………

Anggota : Ir. PK. Purwadi, M.T ……… Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Yogyakarta, 26 Agustus 2016 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Dekan

(7)

PERYATAAN KEASLIAN KARYA

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan 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, 26 Agustus 2016

(8)

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Yogyakarta:

Nama : Sigit Jalu Prakosa

NIM : 125214081

Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Karya ilmiah yang berjudul:

Karakteristik Mesin Pendingin Jenasah Dengan Menggunakan Satu dan Dua Kipas Pendingin Kondensor

Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau di media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 26 Agustus 2016 Yang menyatakan

(9)

vii

ABSTRAK

(10)

viii

ABSTRACT

(11)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusunan Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib untuk mendapatkan gelar sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penelitian dan penyusunan Skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi dan Dosen Pembimbing Akademik.

3. Seluruh pengajar dan staf Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan berbagai ilmu pengetahuan yang sangat membantu dalam penyusunan skripsi ini.

4. Kedua orang tua, Yustinus Yono dan Yumariah, A.Ma yang telah memberi motivasi dan dukungan kepada penulis, baik secara materi maupun spiritual

(12)

kepada penulis selama belajar di Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma.

5. Kedua kakak, Natalia Puspitarini.S.Sn dan Setia Wahyu Wijayanti, A.Md yang telah memberikan semangat dan motivasi kepada penulis.

6. Karel Goivanni dan Daniel Hutahaean selaku teman satu team pembuatan alat. 7. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Mesin dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu, yang telah memberikan dukungan dan bantuan dalam wujud apapun selama penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki. Untuk itu, penulis mengharapkan masukan, kritik dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca.

Terima Kasih

Yogyakarta, 26 Agustus 2016

(13)

DARTAR ISI

HALAMAN JUDUL ……… i

TITLE PAGE ……….... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ………. iii

HALAMAN PENGESAHAN ……….. iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ………. v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS……….. vi ABSTRAK……… vii

ABSTRACT ………... viii

KATA PENGANTAR ………. ix

DAFTAR ISI ……… xi

DAFTAR TABEL ……… xiii

DAFTAR GAMBAR ………... xiv

BAB I PENDAHULUAN ……… 1

1.1 Latar Belakang ……….. 1

1.2 Rumusan Masalah ………... 2

1.3 Tujuan Penelitian ……….. 2

1.4 Batasan - batasan Masalah ……… 3

1.5 Manfaat Penelitian ……… 4

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ………. 5

(14)

xii

2.1.1 Mesin Pendingin Jenasah ………... 5

2.1.2 Refrigerant……… 6

2.1.3 Siklus Kompresi Uap ………... 7

2.1.4 Komponen Utama Alat ……… 10

2.1.5 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin ……… 15

2.2 Tinjauan Pustaka ……….. 17

BAB III METODOLOGI PENELITIAN DAN PEMBUATAN ALAT….. 21

3.1 Persiapan pembuatan mesin pendingin jenasah……….... 21

3.1.1 Komponen utama mesin pendingin jenasah………. 21

3.1.2 Alat-alat ……… 24

3.1.3 Bahan ………... 27

3.1.4 Peralatan pendukung pembuatan mesin……… 30

3.1.5 Langkah-langkah pembuatan mesin pendingin jenasah... 31

3.2 Obyek Penelitian ……….. 35

3.2.1 Alur Penelitian ………. 36

3.2.2 Skematik Alat Uji ……….... 37

3.2.3 Alat Bantu Penelitian ………... 38

3.2.4 Variasi Penelitian ………... 41

3.2.5 Cara Pengambilan Data ……… 42

3.2.6 Cara Pengolahan Data ……….. 43

3.2.7 Kesimpulan ……….. 44 BAB IV HASIL PENGUJIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN 45

(15)

xiii

4.1 Hasil Penelitian……….. 45

4.2 Perhitungan……….... 52

4.3 Pembahasan……… 73

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ………... 82

5.1 Kesimpulan ………... 82

5.2 Saran ………... 83

DAFTAR PUSTAKA………... 84 LAMPIRAN

(16)

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Penelitian Tanpa Beban Tanpa Kipas Pendingin ……… 46

Tabel 4.2 Data penelitian Tanpa Beban Satu kipas Pendingin ………… 47

Tabel 4.3 Data Penelitian Tanpa Beban Dua Kipas Pendingin ……… 48

Tabel 4.4 Data Penelitian Dengan Beban Tanpa Kipas Pendingin …….. 49

Tabel 4.5 Data Penelitian Dengan Beban Satu Kipas Pendingin ……… 50

Tabel 4.6 Data Penelitian Dengan Beban Dua Kipas Pendingin ………. 51

Tabel 4.7 Nilai Entalpi Tanpa Beban ……….. 53

Tabel 4.8 Nilai Entalpi Dengan Beban ……….. 54

Tabel 4.9 WinKompresor Tanpa Beban ……… 55

Tabel 4.10 WinKompresor Dengan Beban ………... 56

Tabel 4.11 QoutKondensor Tanpa Beban ………. 58

Tabel 4.12 QoutKondensor Dengan Beban ……… 59

Tabel 4,13 QinEvaporator Tanpa Beban ……… 61

Tabel 4.14 Qin Evaporator Dengan Beban ……… 62

Tabel 4.15 COPAktualTanpa Beban ……… 64

(17)

Tabel 4.17 COPIdealTanpa Beban ………... 67

Tabel 4.18 COPIdealDengan Beban ………... 68

Tabel 4.19 Efisiensi Tanpa Beban ……… 70

(18)

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Refrigerant………... 7

Gambar 2.2 Skematik Siklus Kompresi Uap ………... 7

Gambar 2.3 P-h Diagram………. 8

Gambar 2.4 T-s Diagram………. 8

Gambar 2.5 Kompresor Jenis Terbuka………. 11

Gambar 2.6 Kompresor Jenis Hermetic……… 12

Gambar 2.7 Kompresor Jenis Semi Hermetic……….. 12

Gambar 2.8 Kondensor ………... 13

Gambar 2.9 Evaporator ………... 13

Gambar 2.10 Pipa kapiler ………. 14

Gambar 2.11 Filter ……… 14

Gambar 3.1 Kompresor………... 21

Gambar 3.2 Kondensor……… 22

Gambar 3.3 Filter………. 22

Gambar 3.4 Pipa Kapiler……….. 23

(19)

xvii

Gambar 3.6 Refrigerant ……….. 24

Gambar 3.7 Pemotong Pipa ……… 24

Gambar 3.8 Pembengkok Pipa ……… 25

Gambar 3.9 Pompa Vakum ………. 25

Gambar 3.10 Pipa PVC ………. 27

Gambar 3.11 Sterofoam ……… 28

Gambar 3.12 Kipas ………... 29

Gambar 3.13 Pipa Tembaga ……….. 29

Gambar 3.14 Pressure Gauge ……… 30

Gambar 3.15 Thermocouple dan APPA ……… 30

Gambar 3.16 Rangka Mesin dan Ruangan Peti ………. 32

Gambar 3.17 Pemasangan Sterofoam ………... 33

Gambar 3.18 Pengelasan Pipa ………... 33

Gambar 3.19 Pemvakuman dan Pengisian Refrigerant ………. 34

Gambar 3.20 Objek Penelitian ……….. 35

Gambar 3.21 Diagram Alir untuk Penelitian ………. 36

Gambar 3.22 Skematik Mesin Pendingin Jenasah ………. 37

(20)

xviii

Gambar 3.24 Pressure gauge ………. 39

Gambar 3.25 P-h Diagram ……… 39

Gambar 3.26 Stopwatch ……… 40

Gambar 3.27 Botol Air mineral ………. 40

Gambar 3.28 P-h Diagram ……… 44

Gambar 4.1 Perbandingan WinTanpa Beban ……….. 57

Gambar 4.2 Perbandingan WinDengan Beban ……… 57

Gambar 4.3 Perbandingan QoutTanpa Beban ………. 60

Gambar 4.4 Perbandingan QoutDengan Beban ………... 60

Gambar 4.5 Perbandingan QinTanpa Beban ………... 63

Gambar 4.6 Perbandingan QinDengan Beban ………. 63

Gambar 4.7 Perbandingan COPAktualTanpa Beban ………. 66

Gambar 4.8 Perbandingan COPAktualDengan Beban ……….. 66

Gambar 4.9 Perbandingan COPIdealTanpa Beban ………... 69

Gambar 4.10 Perbandingan COPIdealDengan Beban ……… 69

Gambar 4.11 Perbandingan Efisiensi Tanpa Beban ……….. 72

(21)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Teknologi pendingin pada saat ini sangat mempengaruhi kehidupan dunia modern, tidak hanya terbatas untuk peningkatan kualitas dan kenyamanan hidup, namun juga sudah menyentuh hal-hal penunjang kehidupan manusia, terkait dengan proses pengawetan. Mesin pendingin saat ini semakin banyak dimanfaatkan sesuai dengan kemajuan teknologi. Penggunaan yang umum adalah untuk mengawetkan makanan, meliputi sayuran, ikan-ikan, daging dan berbagai minuman. Kegunaan lainnya adalah untuk penyejuk ruangan dan untuk mengawetkan jenasah atau mayat dirumah sakit.

Penggunaan mesin pendingin jenasah sangat besar peranannya. Dalam dunia

medis, mesin pendingin selain membekukan atau mengawetkan darah, serum dan

obat-obatan juga untuk mendinginkan jenasah. Mesin pendingin untuk

mengkondisikan jenasah digunakan karena, jenasah orang tidak tahan lama dan

mudah membusuk jika ditempatkan di udara terbuka dan pada suhu kamar biasa.

Penyebab kerusakan mayat diantaranya adalah aktifnya mikroorganisme dan

bakteri yang ada dalam tubuh manusia. Pada suhu ruangan mikroorganisme dan

bakteri dapat berkembang biak dengan cepat, bakteri dapat dipasifkan atau tidak

hidup dengan syarat suhu ruangan dibawah 12 oC (Bates JR. 1997). Untuk itu

(22)

Dalam masyarakat di Bali, untuk melakukan ritual pemakaman (Ngaben), biaya yang dikeluarkan sangat mahal. Waktu yang di butuhkan bisa berminggu-minggu untuk dapat mengumpulkan uang. Akan tetapi selama pengumpulan uang, jenasah keluarga jika tidak dikondisikan proses pembusukannya akan berjalan dengan cepat. Untuk itu, masyarakat Bali menggunakan mesin pendingin untuk mengawetkan jenasah keluarganya sampai dananya mencukupi untuk melakukan ritual pemakaman.

Berdasarkan latar belakang diatas, penulis tertarik untuk merancang dan membuat mesin pendingin yang dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah yang di ganti media ujinya menjadi air. Penggunaan air sebagai media pembebanan sebagai solusi yang wajar bila melihat komposisi tubuh manusia sekitar 60-70 % adalah air. Untuk itu pada penelitian ini menggunakan 20 kg air sebagai pembebanannya, sekaligus untuk melihat bagaimana karakteristik mesin pendingin pengkondisi jenasah tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas adalah diperlukan suatu mesin untuk dapat mengkondisikan jenasah agar jenasah tidak segera membusuk dalam waktu yang lama. Dipasaran masih sulit ditemukan mesin khusus yang dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah. Untuk itu, perlu dicoba untuk merancang dan membuat suatu alat sederhana mesin pendingin jenasah dengan menggunakan satu dan dua kipas pendingin kondensor sebagai tambahannya, agar permasalahan di atas dapat

(23)

dipecahkan. Jika sudah dibuat, bagaimana karakteristik dari mesin pendingin jenasah tersebut ?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Membuat mesin pengkondisian jenasah.

2. Mengetahui karakteristik mesin pengkondisian jenasah:

a. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigerant (Qin). b. Kalor yang dikeluarkan condenser persatuan massa refrigerant (Qout). c. Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigerant (Win). d. COP (Coefficient Of Performance) aktual.

e. COP (Coefficient Of Performance) ideal. f. Efisiensi Kalor.

1.4 Batasan-batasan Masalah

Batasan – batasan yang dipergunakan di dalam pembuatan mesin pengkondisian jenasah adalah:

a. Mesin bekerja dengan siklus kompresi uap.

b. Komponen utama siklus kompresi uap meliputi, kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler.

(24)

c. Daya kompresor sebesar 1/5 HP, komponen utama yang lain menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor, dan mempergunakan komponen standar yang ada dipasaran.

d. Kapasitas mesin hanya dipergunakan untuk 1 jenasah orang dewasa. Diasumsikan dengan menggunakan 20 liter air yang dimasukan ke dalam botol air mineral ukuran 1500 ml.

e. Diameter pipa kapiler sebesar 0,028 inci, terbuat dari bahan tembaga, dengan panjang 150 cm.

f. Jenis evaporator adalah pipa bersirip, terbuat dari bahan aluminium.

g. Diasumsikan proses kompresi pada kompresor berlangsung secara isentropic adiabatic.

h. Mesin ini menggunakan tambahan berupa satu dan dua kipas untuk mendinginkan kondensor.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah:

a. Hasil penelitian dapat dipergunakan untuk menambah koleksi ilmu pengetahuam tentang mesin pengkondisian jenasah yang dapat ditempatkan diperpustakaan.

b. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi para peneliti yang tertarik pada mesin pengkondisian jenasah.

c. Mesin hasil penelitian dapat dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah untuk masyarakat di Bali.

(25)

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1Dasar Teori

2.1.1 Mesin Pendingin Jenasah

Mesin pendingin jenasah adalah mesin pendingin yang memiliki fungsi mengkondisikan jenasah manusia dalam jangka waktu yang cukup lama. Mesin pendingin jenasah ini menggunakan tambahan satu dan dua buah kipas pendingin kondensor sebagai variasi penelitiannya. Bagian atas peti terbuat dari kaca transparan yang berguna agar jenasah yang dikondisikan dapat terlihat dari luar.

Siklus yang digunakan pada mesin pendingin jenasah adalah siklus kompresi uap, dan menggunakan fluida kerja refrigerant. Penggunaan refrigerant pada siklus kompresi uap sebagai fluida kerja yang mengalami proses kompresi, kondensasi, ekspansi dan evaporasi. Siklus kompresi uap diawali ketika kompresor dihidupkan. Dengan bekerjanya kompresor, suhu dan tekanan refrigerant akan naik. Refrigerant kemudian akan mengalir menuju kondensor untuk melepaskan kalor ke lingkungan sekitar kondensor. Kalor dari kondensor dapat mengalir ke lingkungan di sekitar karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu lingkungan. Setelah mengalami perubahan fase dari gas menjadi cair, refrigerant keluar dari kondensor. Refrigerant kemudian mengalir menuju pipa kapiler dengan melewati filter terlebih dahulu untuk mengalami proses penyaringan kotoran. Di pipa kapiler refrigerant mengalami proses penurunan tekanan dan suhu akibat adanya gesekan yang disebabkan oleh diameter pipa kapiler yang sangat kecil. Proses di pipa kapiler

(26)

berlangsung pada entalpi yang tetap. Fase refrigerant berubah dari fase cair ke fase campuran yaitu fase cair dan gas. Dari pipa kapiler refrigerant mengalir ke evaporator, Didalam evaporator refrigerant mengalami perubahan fase dari fase campuran (cair + gas) menjadi gas semuanya. Proses perubahan fase pada evaporator dapat terjadi karena adanya kalor yang mengalir dari lingkungan sekitar evaporator ke dalam evaporator. Kalor dapat mengalir karena suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu kerja evaporator. Keluar dari evaporator refrigerant dihisap kembali ke kompresor dan siklus kompresi berlangsung kembali seperti semula.

2.1.2 Refrigerant

Refrigerant adalah fluida kerja yang dipergunakan di dalam mesin pendingin jenasah yang berfungsi untuk mengambil kalor dari evaporator dan membuangnya ke kondensor. Sifat aman yang dimiliki refrigerant merupakan syarat utama yang harus diperhatikan yaitu: tidak mudah terbakar, tidak beracun baik dalam keadaan murni maupun setelah bercampur dengan air. Tidak bereaksi dengan material dari komponen-komponen pendukungnya, dan tidak berkontaminasi dengan bahan makanan maupun produk yang disimpan jika terjadi kebocoran. Refrigerant yang dipakai dalam mesin pendingin jenasah adalah refrigerant R-134a. Refrigerant ini dilambangkan R-134a. pada tekanan 101,3 kPa mempunyai titik didih – 26,2 °C dan memiliki titik beku – 96,6 C. Refrigerant ini memiliki kelebihan tidak mudah terbakar, tidak merusak ozon, memiliki kestabilan yang tinggi, dan ramah lingkungan. Kelemahan R-134a harga belinya relatif mahal. Pada saat ini refrigerant ini banyak dipergunakan.

(27)

Gambar 2.1: Refrigerant

2.1.3 Siklus Kompresi Uap

Salah satu penerapan yang banyak digunakan dari termodinamika adalah refrijerasi (refrigeration) yang berfungsi untuk memindahkan kalor dari tempat bersuhu rendah ke tempat yang bersuhu tinggi. Pada mesin ini siklus refrijerasi yang digunakan adalah siklus kompresi uap. Sikuls ini digunakan karena pemakaiannya yang sangat luas dan fluida kerjanya bermacam-macam (misalnya: amonia, R12, R22, R502, R134a, dll). Pada siklus kompresi uap umumnya menggunakan refrigerant R134a sebagai fluida kerja karena lebih ramah lingkungan. Siklus kompresi uap memiliki 4 komponen utama, yaitu: evaporator, kompresor, kondensor dan pipa kapiler serta peralatan tambahan yaitu filter.

(28)

Pada siklus kompresi uap refrigerant bertekanan rendah akan dikompresikan kompresor sehingga menjadi refrigerant bertekanan tinggi, selanjutnya refrigerant bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrigerant bertekanantinggi saat melewati kondensor. Kemudian cairan refrigerant bertekanan tinggi tersebut tekanannya diturunkan oleh pipa kapiler agar cairan refrigerant bertekanan rendah tersebut dapat menguap kembali dalam evaporator menjadi uap refrigerant tekanan rendah.

Gambar 2.3: P-h Diagram

(29)

Dalam siklus kompresi uap, refrigerant mengalami beberapa proses yaitu:

a. Proses 1-2 merupakan proses kompresi isentropik (proses berlangsung pada entropi (s) konstan) refrigerant. Proses ini dilakukan oleh kompresor, refrigerant yang berupa gas bertekanan rendah mengalami kompresi yang mengakibatkan refrigerant menjadi gas panas lanjut bertekanan tinggi.

b. Proses 2-2a merupakan proses penurunan suhu. Proses ini berlangsung ketika refrigerant memasuki kondensor. Refrigerant gas panas lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan suhunya sampai memasuki titik gas jenuh, berlangsung pada tekanan yang konstan.

c. Proses 2a-3a merupakan proses kondensasi atau pelepasan kalor ke udara lingkungan sekitar kondensor pada suhu konstan. Pada saat yang sama terjadi perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh. Perubahan fase ini dikarenakan temperatur refrigerant lebih tinggi dari pada suhu udara lingkungan sekitar kondensor. Berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan.

d. Proses 3a-3 merupakan proses pendinginan lanjut, proses ini terjadi pelepasan kalor sehingga suhu refrigerant keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Hal ini agar refrigerant dapat lebih mudah mengalir dalam pipa kapiler.

e. Proses 3-4 merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang konstan, proses ini berlangsung selama di dalam pipa kapiler. Pada proses ini refrigerant mengalami perubahan fase dari cair menjadi fase

(30)

campuran (cair-gas). Akibat dari penurunan tekanan, suhu refrigerant juga mengalami penurunan.

f. Proses 4-1a merupakan proses evaporasi atau penguapan. Ketika proses ini berlangsung terjadi perubahan fase dari campuran (cair-gas) menjadi gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi dikarenakan suhu refrigerant lebih rendah dari pada suhu udara lingkungan sekitar evaporator sehingga terjadi penyerapan kalor dari udara lingkungan sekitar evaporator. Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan.

g. Proses 1a-1 merupakan proses pemanasan lanjut. Proses yang terjadi karena penyerapan kalor terus menurus pada proses 4-1a, refrigerant yang akan masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh manjadi gas panas lanjut. Pada proses ini mengakibatkan kenaikan tekanan dan suhu refigerant.

2.1.4 Komponen Utama Siklus Kompresi Uap

a. Kompresor

Kompresor berfungsi untuk menaikkan tekanan refrigerant. Tekanan refrigerant naik dari tekanan kerja evaporator ke tekanan kerja kondensor. Proses yang terjadi pada kompresor dikenal dengan proses kompresi. Akibat dari tekanan yang naik, suhu refrigerant hasil kompresi juga akan mengalami kenaikan. Kompresor dapat bekerja karena ada daya listrik yang diberikan ke kompresor. Jenis kompresor yang sering digunakan pada mesin pendingin adalah kompresor hermetik. Fase refrigerant ketika masuk dan keluar kompresor berupa gas. Kondisi gas keluar kompresor berupa uap panas lanjut. Suhu gas refrigerant keluar dari

(31)

kompresor tinggi, lebih tinggi dari suhu kerja kondensor demikian pula dengan nilai tekanannya.

Ada 3 macam kompresor yang biasa digunakan dalam mesin pendingin saat ini, yaitu; (1) kompresor jenis terbuka (2) kompresor jenis hermetik (3) kompresor jenis semi hermetik.

1. Kompresor Jenis Terbuka

Jenis kompresor ini terpisah dari tenaga penggeraknya, dan masing-masing bergerak sendiri dalam keadaan terpisah dengan menggunakan puli.

Gambar 2.5 : Kompresor jenis terbuka 2. Kompresor Jenis Hermetik

Jenis kompresor hermetik adalah kompresor yang motor penggeraknya dan kompresornya berada dalam satu rumahan yang tertutup. Motor penggerak langsung memutar poros dari kompresor sehingga putaran motor penggerak sama dengan kompresor.

(32)

Gambar 2.6: Kompresor Jenis Hermetik

3. Kompresor Jenis Semi Hermetik

Jenis kompresor ini merupakan kompresor yang motor penggerak serta kompresornya berada dalam satu rumahan, akan tetapi motor penggeraknya terpisah dari kompresor. Kompresor digerakkan oleh motor penggerak dengan sebuah poros penghubung antara motor penggerak dengan kompresor.

Gambar 2.7 : Kompresor Jenis Semi Hermetik

b. Kondensor

Kondensor berfungsi untuk merubah fase refrigerant dari gas menjadi cair. Pada kondensor berlangsung dua proses utama yaitu proses penurunan suhu refrigerant dari gas panas lanjut ke gas jenuh dan proses dari gas jenuh ke cair jenuh berlangsung pada suhu yang tetap. Kalor yang dilepaskan kondensor dibuang keluar

(33)

melalui permukaan rusuk-rusuk dan diambil oleh udara sekitar. Kondensor yang sering dipakai pada mesin pendingin adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat, pipa dengan pelat besi dan pipa dengan sirip-sirip.

Gambar 2.8 : Kondensor c. Evaporator

Evaporator adalah tempat terjadinya proses penguapan refrigerant dari cair menjadi gas. Pada saat perubahan fase proses memerlukan energi kalor. Energi kalor diambil dari lingkungan evaporator (bahan makanan/minuman yang terdapat di dalam evaporator). Evaporator berbentuk pipa yang diberi plat yang dikonstruksikan sedemikian rupa. Proses penguapan refrigerant di evaporator berlangsung pada tekanan dan suhu tetap. Jenis evaporator yang digunakan pada mesin pendingin adalah pipa dengan plat datar, pipa dan pipa bersirip.

(34)

d. Pipa Kapiler

Pipa kapiler berguna untuk menurunkan tekanan refrigerant. Pipa kapiler merupakan pipa berdiameter paling kecil dibandingkan pipa-pipa lainnya. Diameter untuk pipa kapiler yaitu 0,026 inch atau 0,028 inch. Kerusakan mesin pendingin paling banyak dijumpai pada pipa kapiler mudah bocor dan mudah tersumbat.

Gambar 2.10 : Pipa Kapiler

e. Filter

Filter berfungsi sebagai penyaring kotoran. Ditempatkan sebelum pipa kapiler, sehingga tidak ada kotoran yang akan dapat menyumbat pipa kapiler yang akan dilewati. Bentuk umum filter berupa tabung kecil dengan diameter antara 12-15 mm dan panjangnya kurang dari 14-12-15 cm.

(35)

2.1.5 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin

Dengan diagram P-h, nilai entalpi di dalam siklus kompresi uap dapat diketahui. Dengan diketahui nilai entalpi maka kerja kompresi, pengeluaran energi kalor, penyerapan laju kalor, koefisien prestasi (COP), dan efisiensi dapat diketahui.

a. Kerja Kompresor (Win)

Kerja kompresor persatuan massa refrijerant merupakan perubahan entalpi,dari titik 1-2 yang dapat dihitung dengan Persamaan 2.1:

Win = h2 – h1 (2.1) Pada persamaan (2.1)

Win : Kerja kompresor persatuan massa refrigerant, kJ/kg. h1 : Nilai entalpi refrigerant saat masuk kompresor, kJ/kg. h2 : Nilai entalpi refrigerant saat keluar kompresor, kJ/kg.

b. Energi kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor (Qout). Energi kalor persatuan massa refrijerant yang dilepas oleh kondensor merupakan perubahan entalpi dari titik 2 ke titik 3. Perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan 2.2 :

Qout = h2– h3 (2.2) Pada persamaan (2.2).

Qout : Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigerant, kJ/kg. h2 : Nilai entalpi refrigerant saat keluar kompresor, kJ/kg.

(36)

c. Energi kalor persatuan massa yang diserap evaporator (Qin)

Energi kalor persatuan massa yang diserap oleh evaporator merupakan proses perubahan entalpi dari titik 4 ketitik 1, perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan 2.3:

Qin= h1 – h4 (2.3) Pada persamaan (2.3).

Qin : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigerant, kJ/kg. h1 : Nilai entalpi refrigerant saat masuk kompresor, kJ/kg.

h4 : Nilai entalpi refrigerant saat masuk evaporator, kJ/kg.

d. Coefficient Of Performance (COPaktual).

Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar adalah pembanding antara panas yang dilepaskan dari ruang yang didinginkan dengan kerja yang disalurkan. Dapat dihitung dengan Persamaan 2.4:

COPactual = Qin / Win (2.4)

Pada persamaan (2.4).

COP aktual : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara aktual.

Qin : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigerant, kJ/kg. Win : Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigerant, kJ/kg.

e. Coefficient Of Performance (COPideal).

Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung dengan Persamaan 2.5 :

(37)

COPideal = (273,15 + Te ) / (Tc - Te). (2.5) Pada persamaan (2.5).

COPideal : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara ideal. Te : Suhu evaporator, oC.

Tc : Suhu kondensor, oC.

f. Efisiensi Mesin Pendingin

Efisiensi dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.6:

Efisiensi = ( COPactual / COPideal ) x 100 % (2.6) Pada persaamaan (2.6).

COPideal : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara ideal. COP aktual : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara aktual.

2.2 Tinjauan Pustaka

Boby Himawan Putra Prasetya dan Ary Bachtiar Krishna Putra (2013). Teknologi pendinginan lama yang mulai digunakan salah satunya adalah mesin pendingin Difusi Absorpsi COP dari mesin pendingin difusi absorpsi banyak dipengaruhi dari desain generator. Pada penelitian ini eksperimen dilakukan dengan mendesain ulang generator pada mesin pendingin difusi absorpsi yang menggunakan pasangan refrigeran R22-DMF serta penambahan fan di kondensor. Metode dalam penelitian ini adalah pengambilan data dilakukan dengan empat variasi laju pendinginan pada kondensor. Hasil yang diperoleh dari pengujian untuk variasi laju pendinginan dari 0,711 m/s hingga 2,291 m/s yaitu semakin tinggi laju pendinginan maka semakin

(38)

baik performa pada sistem. Kapasitas pendinginan optimal ialah 143 W, COP tertinggi 0,96, laju alir massa refrigeran terbesar ialah 0,72 gram/s, dan circulation ratio terendah yaitu 2,11.

Royyan Firdaus, Ary Bachtiar Khrisna Putra (2014). Sistem refrigerasi cascade merupakan kombinasi dua sistem refrigerasi tunggal yang digunakan untuk mendapatkan temperatur sangat rendah dimana aplikasinya adalah sebagai cold storage. Salah satu kelebihan dari cascade ini adalah dalam hal penghematan daya kompresor yang berkaitan langsung dengan penghematan konsumsi listrik bila dibandingkan dengan multistage. Eksperimen yang dilakukan dengan menggunakan refrigerant R-22 pada high stage dan R-404A pada low stage. Metode pada penelitian ini adalah pengambilan data dilakukan dengan cara switching kecepatan fan yang berbeda dengan 5 variasi kecepatan fan pada kondensor high stage. Hasil yang didapatkan pada saat variasi kecepatan fan tertinggi adalah nilai effectiveness alat penukar kalor tipe concentric sebesar 90,42%, COP sistem sebesar 1,28, kapasitas refrigerasi sebesar 0,55 kW, HRR sistem sebesar 1,78, temperatur evaporator LS sebesar -36,950C, dan temperatur kabin terendah sebesar -37,30C.

Heroe Poernomo (2015). Pengkondisian udara pada ruangan berfungsi untuk mengatur kelembaban, pemanasan dan pendinginan udara di dalam ruangan tersebut. Pengkondisian ini bertujuan memberikan kenyamanan, sehingga mampu mengurangi keletihan. Untuk mendapatkan suhu udara yang sesuai dengan yang diinginkan banyak alternative yang dapat diterapkan, diantaranya adalah dengan

(39)

menaikkan koefisien perpindahan kalor kondensasi dan dengan menambahkan kecepatan udara pendingin pada kondensor sehingga akan diperoleh harga koefisien prestasi yang lebih besar. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah percobaan dengan menggunakan peralatan dari mesin refrigerasi sistem pendingin udara di laboratorium Fluida, Data-data yang dicatat yaitu suhu, tekanan dan perbedaan tekanan di kompresor. Untuk membuat variasi putaran poros fan kondensor dilakukan dengan melakukan beberapa perubahan frequensi motor listrik yang menggerakkannya. Variasi putaran motor listrik fan kondensor yang digunakan adalah 50 rpm sampai dengan 150 rpm. Data hasil pencatatan berupa tekanan dan temperatur selanjutnya diplot pada diagram P-h untuk refrigeran R-22. Berdasarkan pembahasan dan perhitungan data yang diperoleh, dapat ditarik beberapa kesimpulan karakteristik dan unjuk kerja sistem pendingin, Semakin besar laju aliran udara untuk mendinginkan kondensor maka besarnya koefisien prestasi semakin meningkat. Karena laju pelepasan kalor yang besar akan berimbas pada temperature kondensor yang semakin rendah, sehingga dapat mencapai temperatur yang lebih rendah lagi pada keluaran evaporator. Jadi kerja kompresor lebih ringan pada variasi laju pelepasan kalor yang paling besar.

Puji Saksono melakukan analisis pengaruh gangguan heat transfer kondensor terhadap performasi air conditioning. Dalam penelitian ini dirakit satu unit uji sistim refrigerasi berupa seperangkat AC window yang meliputi kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler, air dryer, dan refrigeran yang dipergunakan adalah R-22. Bagian kondensor dipasang kipas angin yang yang bisa diatur putarannya dengan menggunakan alat pengontrol putaran. Kecepatan udara yang

(40)

dari fan akan diukur dengan anemometer. Dalam penelitian ini akan diperoleh data tekanan, temperatur, dan laju aliran massa refrigeran dengan variasi putaran kipas kondensor terhadap kecepatan udara pendingin. Variasi kecepatan udara pendingin antara 1,6 – 3,5 m/s yang dihasilkan dari putaran kipas 600 – 1200 rpm. Hasil penelitian menunjukkan semakin cepat putaran kipas semakin besar laju aliran udara untuk mendinginkan kondensor sehingga koefisien prestasi (COP) semakin meningkat.

Muhammad Hasan Basri telah melakukan penelitian mengenai efek perubahan laju aliran massa air pendingin pada kondensor terhadap kinerja mesin refrigerasi. Tujuan dari penelitian adalah untuk mendapatkan pengaruh perubahan laju aliran massa air pendinggin pada kondensor terhadap kinerja mesin siklus refrigerasi R633 dan mendapatkan suatu kondisi optimal dan aman dalam pengoperasian mesin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan laju aliran massa air pendingin menyebabkan temperature air keluar turun,tetapi kalor yang dilepaskan ke sekeliling juga naik dan daya kompresor juga naik serta COP yang bervariasi. Kondisi optimal dan aman untuk pengoperasian mesin di laboratorium yaitu pada laju aliran massa air pendingin di kondensor 20 gr/s dengan laju aliran evaporator 30 gr/s dengan koefisien prestasi 6,0.

(41)

BAB III

PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Persiapan Pembuatan Mesin Pendingin 3.1.1 Komponen Utama Mesin Pendingin

Komponen utama mesin pendingin jenasah yang di gunakan dalam penelitian ini terdiri dari: kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator, refrigerant R-134a dan peralatan tambahan yaitu filter.

a. Kompresor

Jenis kompresor yang digunakan adalah jenis hermetik dengan daya 1/5 HP. Tegangan yang digunakan sebesar 220 volt, arus yang bekerja pada kompresor 2 ampere.

(42)

b. Kondensor

Jenis kondensor yang digunakan merupakan jenis kondensor tipe U, Jumlah U sebanyak 6 U. Pipa yang digunakan berbahan baja dan sirip berbahan baja. Ukuran dari kondensor yang digunakan adalah 110 cm × 57,5 cm dengan diameter pipa luar 4,8 mm, dan jarak antar sirip 1 cm.

Gambar 3.2 : Kondensor

c. Filter

Filter yang digunakan memiliki panjang 90 mm, dan berdiameter 19 mm, berbahan tembaga.

(43)

d. Pipa Kapiler

Pipa kapiler yang digunakan berbahan tembaga, memiliki panjang 150 cm dengan diameter sebesar 0,028 inch (0,71 mm).

Gambar 3.4: Pipa Kapiler e. Evaporator

Jenis evaporator yang digunakan merupakan jenis pipa bersirip dengan bahan pipa serta sirip berbahan alumunium, ukuran dari evaporator adalah 34 cm × 20 cm × 6 cm dengan ukuran diameter sebesar 8,5 mm dan jumlah lintasan sebanyak 8.

Gambar 3.5 : Evaporator f. Refrigerant R-134a

(44)

Gambar 3.6 : Refrigerant

3.1.2 Alat

Peralatan yang digunakan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah, antara lain adalah :

a. Pemotong Pipa

Alat pemotong pipa adalah alat yang mempunyai fungsi untuk memotong pipa, agar hasil potongan pipa menjadi lebih rapih.

Gambar 3.7 : Pemotong Pipa

b. Pembengkok Pipa

Pembengkok pipa berfungsi untuk membengkokan pipa agar pipa tidak rusak dan lebih rapi dari pada tidak dilakukan tanpa alat.

(45)

Gambar 3.8 : Pembengkok Pipa

c. Pompa Vakum

Pompa vakum adalah alat yang mempunyai fungsi untuk proses pemvakuman atau untuk mengeluarkan udara dari dalam sistem mesin pendingin jenasah sebelum diisi refrigerant sebagai fluida kerja mesin.

Gambar 3.9 : Pompa Vakum

d. Gergaji kayu

Gergaji kayu yang digunakan untuk memotong kayu yang akan dijadikan rangka mesin pendingin jenasah.

(46)

e. Bor

Bor digunakan untuk membuat lubang, pada pembuatan mesin pendingin jenasah bor digunakan untuk membuat lubang paku dan lubang untuk baut.

f. Meteran dan mistar

Meteran digunakan untuk mengukur panjang suatu benda, dalam pembuatan mesin pendingin jenasah meteran digunakan untuk mengukur panjang kayu. Sedangkan mistar digunakan untuk mengukur panjang sterofoam.

g. Palu

Palu digunakan untuk memukul paku dalam pemasangan rangka dan casing mesin pendingin jenasah.

h. Obeng dan kunci pas

Digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut, menggunakan obeng (-) dan obeng (+(-) sedangkan kunci pas digunakan untuk mengencangkan baut.

i. Pisau cutter dan gunting plat

Pisau cutter digunakan untuk memotong sterofoam dan lakban.

J, Gas las Hi-cook

Peralatan las digunakan untuk menyambung pipa kapiler dan sambungan pipa-pipa tembaga pada komponen mesin pendingin.

(47)

k. Bahan las

Bahan las yang digunakan dalam penyampungan pipa kapiler menggunakan perak, kawat las kuningan dan borak. Borak berfungsi untuk menyambung antara tembaga dan besi. Penggunaan borak sebagai bahan tambahan bertujuan agar sambungan pengelasan lebih merekat.

3.1.3 Bahan

Bahan yang digunakan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah, antara lain adalah:

a. Kaca

Kaca digunakan pada bagian tutup peti jenasah. Penggunaan kaca pada mesin pendingin dikarenakan sifatnya yang transparan, dengan tujuan agar isi peti jenasah dapat dilihat dari luar.

b. Pipa PVC

Pipa PVC digunakan karena praktis dan simple, memiliki fungsi sebagai penyambung aliran refrijeran dari ruang evaporator ke peti. Pipa pvc yang

digunakan memiliki ukuran 4” (inci), karena lubang yang dibuat cukup besar.

(48)

c. Sterofoam

Sterofoam memiliki kemampuan penghantar panas yang rendah. Sterofoam digunakan untuk penutup ruangan evaporator dan ruang pendingin/peti agar Fluida udara yang mengalir tidak keluar/bocor.

Gambar 3.11: Sterofoam d. Lakban dan lem

Lakban digunakan untuk menutup celah-celah sambungan antara kayu. Sedangkan lem digunakan untuk sterofoam dan pada permukaan kayu ataupun seng.

e. Paku

Paku digunakan untuk menyatukan rangka agar dapat menyatu sehingga konstruksi dapat menjadi kokoh.

f. Roda

Roda digunakan untuk membantu atau memudahkan pada saat memindahkan mesin pendingin jenasah dari satu tempat ke tempat lain.

(49)

g. Plat seng

Plat seng digunakan sebagai alas dari komponen evaporator. Pemilihan plat seng sebagai alas dari komponen evaporator adalah agar rangka kayu tidak terkena langsung air hasil kondensasi.

h. Kipas

Kipas digunakan untuk mensirkulasikan udara dingin dari evaporator ke ruang pendingin dan kembali lagi ke evaporator. Banyaknya kipas yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebanyak 4 buah dengan ukuran 120 mm x 120 mm, jumlah sudu sebanyak 7 buah dan daya kipas 30 Wdan arus 0,14 A.

Gambar 3.12 : Kipas i. Pipa Tembaga

Pipa tembaga memiliki fungsi sebagai komponen penyambung antara kompresor dengan kondensor, dan antara pipa kapiler dengan evaporator. Diameter pipa tembaga adalah 7,5 mm.

(50)

3.1.4 Peralatan Pendukung Pembuatan Mesin Pendingin

a. Pressure gauge

Pressure gauge adalah alat yang mempunyai fungsi untuk mengukur tekanan refrigerant saat pengisian maupun pada saat mesin pendingin bekerja. Yang terukur dalam pressure gauge adalah tekanan evaporator dan tekanan kondensor.

Gambar 3.14 : Pressure Gauge

b. Alat ukur APPA dan Thermocoupel

Termocoupel yaitu sebuah kabel penyambung alat ukur dari APPA yang berfungsi untuk mengukur suhu pada mesin pendingin jenasah, yaitu mengukur suhu keluar kondensor, masuk evaporator, keluar evaporator, masuk kompresor, ruang pendinginan/peti, dan suhu sekitar.

(51)

c. Tang Ampere

Digunakan untuk mengukur arus yang bekerja pada kompresor mesin pendingin jenasah.

3.1.5 Langkah-langkah Pembuatan Mesin Pendingin

Langkah-Langkah pembuatan mesin pendingin jenasah dapat diketahui sebagai berikut ini:

a. Mempersiapkan semua komponen utama mesin pendingin jenasah seperti kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler, filter, refrigerant R-134a, dan komponen pendukung pembuatan mesin pendingin jenasah seperti alat pemotong pipa, alat pembengkok pipa, pompa vakum, alat las, pressure gauge, dan alat-alat lain yang digunakan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah. b. Proses pembuatan rangka mesin pendingin jenasah dan peti, pada proses ini

memerlukan alat sebagai berikut alat pemotong kayu untuk memotong sesuai ukuran yang telah ditentukan, dan paku untuk menyambungkan antara kayu yang telah dipotong. Setelah selesai membuat rangka dan petinya, selanjutnya dibuat lubang pada kedua sisi ruangan evaporator dan sisi peti dengan diameter 4 inchi.

(52)

Gambar 3.16 : Rangka mesin dan ruang peti

c. Setelah selesai membuat rangka mesin dan peti jenasah, selanjutnya memasang sterofoam pada peti jenasah dan ruangan evaporator, pada bagian sisi-sisi peti dengan tebal 5 cm dan di tambah dengan isolasi untuk menutup sambungan sterofoam. Sedangkan untuk ruang evaporator menggunakan sterofoam dengan ukuran 2 cm, dengan ditambah silent untuk menutup sambungan.

(53)

Gambar 3.17 : Pemasangan Sterofoam

d. Proses penyambungan dengan las antara kompresor dengan kondensor. Bahan yang digunakan pada proses pengelasan atau penyambungan ini menggunakan bahan perak dan kuningan.

e. Proses penyambungan dengan las antara kondensor dengan input filter. f. Proses penyambungan dengan las antara filter dengan pipa kapiler.

(54)

g. Proses penyambungan dengan las antara pipa kapiler dengan evaporator. h. Proses pemvakuman dalam mesin pendingin, dalam proses pemvakuman

diperlukan pompa vakum. Proses ini bertujuan untuk mengeluarkan udara-udara yang masih terjebak dalam saluran-saluran pipa di mesin pendingin agar siklus dalam mesin pendingin jenasah dapat bekerja dengan baik.

i. Proses pengisian refrigerant 134a, dalam proses ini diperlukan refrigerant R-134a sebagai fluida kerja mesin pendingin. Tekanan refrigerant yang akan dimasukan dalam siklus mesin pendingin harus sesuai dengan standar kerja kompresor agar dapat bekerja dengan baik.

Gambar 3.19 : Proses Pemvakuman dan Pengisian Refrigerant

j. Setelah selesai pengisian refrigerant, mesin dapat diuji coba. Setelah berjalan dengan baik, mesin dapat dipergunakan untuk penelitian.

(55)

3.2 Objek Penelitian

Objek penelitian adalah mesin pendingin jenasah hasil buatan sendiri, Gambar dari alat yang dipergunakan di dalam penelitian disajikan pada Gambar 3.20.

(56)

3.2.1 Alur Penelitian

Alur penelitian mengikuti alur penelitian seperti diagram alir yang tersaji pada Gambar 3.21.

Gambar 3.21 : Diagram Alir untuk Penelitian. Mulai

Perancangan mesin pendingin jenasah

Mempersiapkan komponen-komponen mesin pendingin jenasah

Penyambungan komponen-komponen mesin pendingin jenasah

Pemvakuman mesin pendingin jenasah

Pengisian refrigeran R-134a

Uji coba alat

Pengambilan data T1,T3,P1,P2

Perhitungan h1,h2,h3,h4,Win,Qin,Qout,COP,Efisiensi dan laju aliran massa

Pengolahan Data, Pembahasan, Kesimpulan dan Saran

Selesai

Tidak Baik Baik

(57)

3.2.2 Skematik Penelitian

Skematik mesin pendingin jenasah dapat dilihat melalui Gambar 3.22. Pada Gambar 3.22 dijelaskan letak penempatan Pressure Gauge dan alat ukur termokopel.

Gambar 3.22 : Skematik mesin pendingin jenasah. Berikut adalah penjelasan untuk Gambar 3.22:

Menunjukan kalor yang diserap oleh evaporator.

Menunjukan kalor yang dilepas oleh kondensor, akibat adanya aliran udara oleh kipas pendingin kondensor.

Menunjukan udara dingin yang dihembuskan melalui evaorator.

Menunjukan posisi Pressure Gauge, biru untuk tekanan refrigeran masuk

kompresor, merah untuk tekanan refrigeran keluar kompresor. Menunjukan posisi peletakan termokopel pada sistem kompresi uap. Pada

penelitian, digunakan 7 buah termokopel, yang masing masing di letakkan pada tempat yang berbeda – beda, yaitu:

(58)

a. Pada pipa setelah kompresor. b. Pada pipa kapiler.

c. Udara yang dihembuskan kipas sebelum dan setelah melewati evaporator. d. Udara di dalam peti.

e. Pada air yang digunakan sebagai spesimen. f. Udara luar.

3.2.3 Alat Bantu Penelitian

Proses penelitian mesin pendingin jenasah membutuhkan alat bantu untuk pengambilan data penelitian, meliputi:

a. Termocouple dan Penampilan Suhu Digital

Termocouple adalah sensor suhu yang digunakan untuk mengubah perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik (voltase), APPA berfungsi sebagai alat yang memperlihatkan nilai suhu yang diukur.

a. Termocouple b. APPK

(59)

b. Alat Ukur Tekanan (Pressure Gauge)

Pressure gauge mempunyai fungsi untuk mengetahui nilai tekanan refrigerant. Pressure gauge berwarna merah untuk mengukur tekanan tinggi sedangkan yang berwarna biru untuk tekanan rendah.

Gambar 3.24 : Pressure Gauge c. P-h Diagram

Diagram P-h berfungsi untuk menggambarkan siklus kompresi uap mesin pendingin jenasah. Dengan Diagram P-h dapat mengetahui nilai entalpi disetiap titik yang diteliti, (h1,h2,h3,h4) dan juga suhu kerja evaporator dan kondensor.

(60)

d. Stopwatch

Stopwatch berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk mengukur lamanya pengambilan data dalam pengujian mesin pendingin jenasah.

Gambar 3.26 : Stopwatch

e. Botol Air Mineral

Botol air mineral digunakan sebagai media pembebanan pada penelitian mesin pendingin jenasah, yang berjumlah 20 botol ukuran 1500 ml.

(61)

f. Terminal

Terminal digunakan untuk membagi daya listrik antara kompresor dan kipas pendingin, karena panjang kabel kompresor dan kipas pendingin yang pendek dan soket listrik yang terbatas.

3.2.4 Variasi Penelitian

Variasi penelitian yang digunakan adalah pada bagian kipas pendingin kondensor, untuk meneliti efek pendinginan pada kondensor dengan suhu akhir keluaran evaporator. Pada penelitian dilakukan perbandingan antara mesin pendingin jenasah tanpa kipas pendingin kondensor dengan mesin jenasah yang menggunakan kipas pendingin kondensor dengan variasi sebanyak satu dan dua kipas pendingin kondensor. Berikut adalah rincian variasi penelitian:

a. Penelitian tanpa menggunakan kipas pendingin, tanpa beban pendinginan. b. Penelitian dengan menggunakan satu kipas pendingin, tanpa beban

pendinginan.

c. Penelitian dengan menggunakan dua kipas pendingin, tanpa beban pendinginan.

d. Penelitian tanpa menggunakan kipas pendingin, dengan beban pendinginan. e. Penelitian dengan menggunakan satu kipas pendingin, dengan beban

pendinginan.

f. Penelitian dengan menggunakan dua kipas pendingin, dengan beban pendinginan.

(62)

3.2.5 Cara Pengambilan Data

Langkah – langkah pengambilan data dilakukan dengan cara sebagai berikut :

Sebelum mengambil data, termokopel harus dikalibrasi dengan menggunakan air mendidih, agar dapat diketahui selisih perbedaan alat ukurnya. Cara mendapatkan data melalui proses sebagai berikut :

a. Penelitian dilakukan di Laboratorium Universitas Sanata Dharma. Perubahan suhu sekitar dalam penelitian ini diabaikan, karena suhu udara sekitar berubah-ubah sesuai cuaca.

b. Memastikan bahwa termocouple sudah dikalibrasi.

c. Memeriksa kipas bekerja dengan baik serta saluran pembuangan air hasil kondensasi tidak tersumbat.

d. Alat bantu penelitian diletakkan pada tempat yang sudah ditetapkan. e. Mengecek kebocoran refrigerant pada mesin pendingin.

f. Mengisi botol kemasan 1500 ml dengan air dan ditaruh di ruang pendinginan jenasah.

g. Setelah tahap diatas selesai hidupkan mesin pendingin jenasah dan Stopwatch. h. Yang perlu dicatat dalam pengambilan data yaitu :

1. Waktu penelitian (menit)

2. Suhu refrigerant keluar evaporator, (o_C) 3. Suhu refrigerant masuk evaporator, (oC)

4. T1 : Suhu refrigerant sebelum masuk kompresor, (°C) 5. T3 : Suhu refrigerant sebelum masuk pipa kapiler, (°C)

(63)

6. P1 : Tekanan refrigerant sebelum masuk kompresor, (Psi) 7. P2 : Tekanan refrigerant setelah keluar kompresor, (Psi) 8. Suhu ruangan pendingin, (oC)

9. Suhu specimen yang diuji, (oC) 10.Suhu ruangan sekitar, (oC)

i. Proses pengambilan data dicatat setiap 10 sekali selama 2 jam untuk tanpa beban. Lalu 20 menit sekali selama 6 jam untuk dengan beban 20 kg air. Hasil dari data yang diperoleh kemudian dijumlahkan hasil dari kalibrasi alat bantu.

3.2.6 Cara Pengolahan Data

Dari data yang diperoleh (P1, P2, T1, T3) dapat dibuat siklus kompresi uap pada diagram P-h. Dari Diagram P-h tersebut dapat diperoleh nilai entalpi (h1, h2, h3, h4), suhu kerja evaporator dan suhu kerja kondensor. Nilai entalpi yang diketahui dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik mesin pendingin jenasah dengan cara menghitung kalor yang dilepas oleh kondensor (Qout), kalor yang diserap evaporator (Qin), kerja yang dilakukan kompresor (Win), COP (aktual dan ideal), efisiensi dari mesin pendingin jenasah. Pengolahan data dilakukan sesuai dengan tujuan penelitian. Data ditampilkan dalam tabel dan grafik.

(64)

Gambar 3.28: Siklus kompresi uap pada P-h Diagram.

3.2.7 Kesimpulan

Kesimpulan pada penelitian ini didapat dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan perbandingan data dari berbagai variasi alat yang telah dibuat. Dengan mengacu pada perhitungan pada mesin pendingin, maka kesimpulan mengenai karakteristik mesin pendingin jenasah dapat diperoleh.

(65)

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Hasil penelitian ditampilkan berdasarkan jenis variasi yang telah dilakukan. Jenis variasi yang dilakukan dibedakan berdasarkan banyaknya jumlah kipas pendingin kondensor dan pembebanan yang dilakukan pada penelitian. Variasi jumlah kondensor yang digunakan adalah; tanpa menggunakan kipas pendingin; dengan menggunakan satu kipas pendingin kondensor; dengan menggunakan dua kipas pendingin kondensor. Pembebanan pada penelitian dibedakan menjadi dua, yaitu menggunakan beban berupa air seberat 20 Kg dan tanpa menggunakan beban pendinginan. Pada setiap variasi dilakukan dua kali pengambilan data, dengan menggunakan beban 20 Kg dan tanpa menggunakan beban pendinginan. Penelitian mesin pendingin jenasah mendapatkan hasil meliputi : tekanan refrigerant masuk kompresor (P1), tekanan refrigerant keluar kompresor (P2), suhu refrigerant sebelum masuk kompresor (T1), suhu refrigerant setelah keluar evaporator (T3), suhu refrigerant sebelum masuk pipa kapiler (oC), suhu refrigerant sebelum masuk evaporator (oC), suhu didalam ruangan pendingin (oC), suhu specimen uji (oC), suhu ruangan sekitar (oC).

a. Data Hasil Penelitian

Berikut adalah data hasil penelitian dari setiap variasi tanpa menggunakan beban pendinginan dan dengan menggunakan beban pendinginan

(66)

t

₍

_{C )}

₍

_{C )}

T

P

(

C )

(

C )

1

0 26,3

29,6

26,7

49 29,7

269,7

26,2

28,9

2

10 14,7

21,6

16,5

62,2

34,7

362,7

17,4

28,9

3

20 12,5

18,9

14,4

64,6

34,7

374,7

14,7

29

4

30 11,2

17,4

12,6

65,7

36,7

384,7

13,1

28,9

5

40 10,4

16,5

12,3

67 37,7

385,7

12,1

29,1

6

50

10

16

11 67,5

38,7

389,7

11,6

29,1

7

60 9,9

15,5

10,9

68,2

38,7

391,7

11,3

29,1

8

70 9,6

15,3

10,5

68,3

38,7

394,7

11,1

29,1

9

80 9,4

15,2

10,4

68 38,7

394,7

10,8

29,3

10

90 9,3

14,9

10,4

68,2

38,7

394,7

10,6

29,1

11

100 9,2

14,9

10,2

68,4

38,7

394,7

10,5

29,2

12

110 9,1

14,7

9,9

68,5

37,7

394,7

10,4

29,6

13

120 8,9

14,5

9,5

68,3

37,7

394,7

10,3

29,2

sekitar

(

C )

(67)

t

(

C )

(

C )

T

P

(

C )

(

C )

1 ₀

_24,4

_28,9

_23,3

_53,9

_33,7

_319,7

_25,4

_27,7

2 ₁₀

_13,3

_20,8

_13,8

_60,8

_34,7

_349,7

_16,1

₂₈

3 ₂₀

_10,7

_17,6

_11,6

_61,1

_34,7

_339,7

₁₃

_27,7

4 ₃₀

₁₀

_17,5

_11,8

_61,1

_34,7

_344,7

₁₂

_27,6

5 ₄₀

_8,6

₁₅

_9,8

_61,4

_33,7

_334,7

_10,4

_27,8

6 ₅₀

_7,7

_14,1

_8,6

_61,7

_34,7

_334,7

_9,4

_28,1

7 ₆₀

_7,2

_13,6

_8,7

_61,9

_33,7

_334,7

_8,9

_27,8

8 ₇₀

_6,8

_13,1

_8,8

_62,4

_32,7

_324,7

_8,4

_27,9

9 ₈₀

_6,4

_12,7

_8,6

_62,8

_33,7

_329,7

₈

_28,2

10 ₉₀

_6,3

_12,4

_8,3

_63,5

_33,7

_334,7

_7,9

_28,1

11 ₁₀₀

₆

_12,3

₈

_62,7

_32,7

_330,7

_7,7

_28,2

12 ₁₁₀

_5,9

_12,2

_7,6

_63,7

_32,7

_334,7

_7,6

_28,5

13 ₁₂₀

_5,9

_12,1

_7,8

_62,6

_32,7

_334,7

_7,6

_28,3

(68)

t

₍

_{C )}

₍

_{C )}

T

₁

T

₃

P

₁

P

₂

₍

_{C )}

₍

_{C )}

0 25,2

29 25,5

42,1

25,7

239,7

26,2

28,5

10 13,4

21 16,7

50,7

29,7

289,7

17,1

28,6

20 10,6

18,1

13,5

52,4

30,7

299,7

13,6

28,8

30 8,3

15,9

11,4

53,3

31,7

299,7

11,3

28,7

40

7 14,4

10 54,2

31,7

299,7

9,7

28,8

50 6,3

13,4

8,8

53,8

31 294,7

8,7

28,8

60 5,8

12,8

8,1

53,3

29,7

294,7

7,9

29

70 5,5

12,3

7,9

53,8

29,9

294,7

7,5

28,8

80

5

12 7,4

53,5

29,7

290,7

7,1

28,8

90 4,9

11,7

7,4

54,2

30 289,7

6,9

28,7

100 4,6

11,4

7,2

53,1

29,7

289,7

6,7

28,7

110 4,5

11,2

6,4

54,1

29,7

289,7

6,4

28,8

120 4,4

11,2

6,2

53,8

29,7

289,7

6,3

28,8

(69)

t ₍ _C) ₍ _C) T₁ T₃ P₁ P₂ ₍ _C) ₍ _C) ₍ _C)

1 0 19,3 19,6 16,73 61,53 35,37 364,7 19,9 24,8 28,8

2 20 16,2 21,7 15,53 62,1 36,37 376,7 17,2 24,2 29

3 40 15,3 20,7 15,27 64,1 36,7 381,37 16,2 23,4 29

4 60 14,8 20,1 14,7 63,87 36,7 381,37 15,6 22,5 29,1

5 80 14,2 19,3 14,47 65,3 36,03 382,37 14,9 21,6 29

6 100 13,9 19 14,33 65 36,37 381,37 14,5 20,9 28,9

7 120 13,7 18,6 13,97 65,23 36,37 379,03 14 20,2 29,2

8 140 13,2 18,1 13,7 65,6 36,03 377,7 13,6 19,4 29,3

9 160 12,8 17,7 13,4 65,93 35,37 376,7 13,1 18,8 29,2

10 180 12,5 17,3 13,3 65,73 35,03 379,37 12,7 18,2 29,2

11 200 12,3 17 12,9 65,73 35,7 374,03 12,3 17,5 29,3

12 220 12 16,6 12,77 65,5 35,03 376,37 12 16,9 29,2

13 240 11,8 16,4 12,67 65,3 35,03 371,7 11,6 16,4 29,2

14 260 11,5 16,1 12,5 64,63 35,03 371,7 11,3 15,9 29,3

15 280 11,2 15,7 12,53 64,87 35,03 372,03 10,9 15,4 29,1

16 300 10,9 15,4 12,3 64,5 35,03 371,03 10,6 15 29,2

17 320 10,8 15,3 12,07 64,67 35,03 371,03 10,5 14,5 29,2

18 340 10,7 15,2 11,9 64,87 35,03 371,37 10,4 14,1 29,1

(70)

t (oC) (oC) T1 T3 P1 P2 (oC) (oC) (oC)

1 0 19,4 24 15,7 54,4 32,7 321,7 19,8 24,8 29,2

2 20 16 21,4 15,5 55,8 34,7 344,7 16,8 23,9 29,3

3 40 15,1 20,4 15,1 55,9 35,7 354,7 15,9 23,2 29,3

4 60 14,6 19,7 14,5 56,4 36,7 363,7 15,1 22,3 29,5

5 80 14,1 19 14,1 56,6 36,7 364,7 14,4 21,4 29,6

6 100 13,6 18,6 14 56,9 36,7 368,7 13,8 20,5 29,6

7 120 13,2 18,2 13,7 57,4 36,7 364,7 13,4 19,8 29,7

8 140 12,9 17,8 13,2 57,7 35,7 360,7 12,9 19,1 29,8

9 160 12,6 17,4 13,2 58,1 35,7 359,7 12,5 18,4 29,9

10 180 12,1 17 12,9 58,5 34,7 358,7 12,2 17,7 30,1

11 200 11,8 16,6 12,9 58,9 34,7 355,7 11,8 17,1 29,8

12 220 11,6 16,4 12,6 59,3 34,7 359,7 11,3 16,5 29,8

13 240 11,4 16,1 12,5 59,7 34,7 358,7 11,1 16 29,8

14 260 11,2 15,8 12,3 59,9 34,7 354,7 10,9 15,4 29,9

15 280 11 15,7 12,4 60,2 34,7 344,7 10,6 14,9 30

16 300 10,9 15,4 12,2 60,6 34,7 349,7 10,4 14,5 29,8

17 320 10,7 15,4 12,1 60,8 34,7 354,7 10,2 14,1 29,8

18 340 10,7 15,3 12 60,9 34,7 354,7 10,1 13,8 29,8

(71)

t (oC) (oC) T1 T3 P1 P2 (oC) (oC) (oC)

1 0 16,6 22,4 15,3 50,4 29,7 287,7 18,1 24,8 28,9

2 20 14,4 20,3 14,4 52,2 32,7 304,7 15,8 23,8 29

3 40 13,2 19,2 14,2 52,7 32,7 309,7 14,7 22,6 29,1

4 60 12,4 18,6 13,4 52,9 33,7 314,7 13,9 21,7 29,1

5 80 11,9 17,8 12,9 53 32,7 311,7 13,2 20,7 29,4

6 100 11,4 17,2 13 53,1 32,7 314,7 12,6 19,9 29,3

7 120 10,9 16,8 12,7 53,3 32,7 314,7 11,9 19 29,4

8 140 10,6 16,3 12,4 53,5 32,7 314,7 11,5 18,1 29,3

9 160 10,2 15,9 12,3 54 32,7 309,7 11 17,4 29,4

10 180 9,9 15,5 12 53,5 32,7 306,7 10,6 16,7 29,7

11 200 9,7 15,3 11,8 53,6 32,7 309,7 10,2 16 29,6

12 220 9,4 15,2 11,6 53,5 32,7 309,7 9,9 15,4 29,6

13 240 9,5 15 11,4 53,8 32,7 314,7 9,8 14,8 29,7

14 260 9,4 14,8 11,1 54,3 32,7 314,7 9,7 14,4 29,8

15 280 9,3 14,7 11,1 55 32,7 314,7 9,5 13,9 29,6

16 300 8,8 14,2 10,9 55,3 32,7 314,7 9 13,4 29,7

17 320 8,5 14 10,9 55,8 32,7 309,7 8,8 13 29,8

18 340 8,5 13,7 10,7 55,9 32,7 307,7 8,6 12,6 29,8

(72)

b. Keterangan Tabel Hasil Penelitian

Pada tabel hasil penelitian yang telah dijabarkan, hasil penelitian dibedakan berdasarkan pembebanan pada setiap variasi penelitian. Pada tabel 4.1, tabel 4.2, dan tabel 4.3, ditampilkan data hasil penelitian tanpa menggunakan beban pendinginan. Data diambil setiap 10 menit sekali, sampai menit ke-120. Karena penelitian dilakukan tanpa beban pendinginan, maka udara didalam ruang pendinginan dianggap sebagai beban pendinginan. Penelitian dimulai ketika suhu ruangan pendinginan telah mendekati suhu 26 oC.

Pada tabel 4.4, tabel 4.5 dan tabel 4.6, data yang ditampilkan adalah data hasil penelitian dengan menggunakan beban pendinginan berupa air seberat 20 Kg. Data diambil setiap 20 menit, sampai menit ke-360. Penelitian dimulai ketika suhu spesimen (air) telah mencapai 24,8 o_C.

4.2 Hasil Perhitungan dan Pengolahan a. Menghitung Nilai Entalpi

Dari data yang diperoleh dari penelitian (P1, P2, T1, T3) maka data dapat digambarkan pada diagram P-h untuk mendapatkan nilai entalpi pada setiap titik. Data yang ditampilkan adalah data pada setiap variasi penelitian.

(73)

Tabel 4.7 Nilai entalpi pada penelitian tanpa beban pendinginan. Jumlah kipas t (menit) h1 (kJ/kg) h2 (kJ/kg) h3 (kJ/kg) h4 (kJ/kg) Tanpa kipas

0 425 479,55 269,11 269,11 20 414,55 467,89 294,67 294,67 40 410,41 464,52 297,82 297,82 60 409,73 464,12 298,94 298,94 80 409,35 463,15 298 298 100 409,11 462,43 300 300 120 408,54 462,56 299 299

Satu kipas

0 424,79 478,1 263,78 263,78 20 411 464,21 288,98 288,98 40 409,54 462,76 290 290 60 408,89 462,21 291,43 291,43 80 408,33 461,79 292,58 292,58 100 408,14 461,37 291,49 291,49 120 408 461,42 290,45 290,45

Dua kipas

0 425,16 478,12 260 260 20 413,86 466,65 274,45 274,45 40 409,88 462,62 276,82 276,82 60 408,81 461,59 276,17 276,17 80 407,52 460,47 276,54 276,54 100 407,13 459,96 275,15 275,15 120 406,85 460 278,27 278,27

(74)

Tabel 4.8 Nilai entalpi pada penelitian dengan beban 20 Kg air. Jumlah kipas t (menit) h1 (kJ/kg) h2 (kJ/kg) h3 (kJ/kg) h4 (kJ/kg) Tanpa Kipas

0 415,96 470,58 289,48 289,48 40 414,49 469,11 294,31 294,31 80 414,28 468,82 296,62 296,62 120 412,6 466,8 296,2 296,2 160 412,39 466,59 298,3 298,3 200 412,18 466,38 297,88 297,88 240 411,55 465,91 295,99 295,99 280 410,71 464,8 295,15 295,15 320 410,5 464,7 294,52 294,52 360 410,47 464,49 294,1 294,1

Satu kipas

0 415,31 468,75 273,67 273,67 40 415 467,97 280 280 80 413,12 465,81 280,24 280,24 120 413 465,72 280,96 280,96 160 411,87 464,65 281,92 281,92 200 411,64 464,96 284,43 284,43 240 410,41 463,8 285,94 285,94 280 410,31 463,7 286 286 320 410,12 463,54 286,67 286,67 360 410 463,48 286,54 286,54

Dua kipas

0 414,21 466,55 270,67 270,67 40 413,87 466,21 274,24 274,24 80 411,24 463,63 275,15 275,15 120 411,52 462,7 276,79 276,79 160 411,37 462,6 277,9 277,9 200 410,2 462,28 278,35 278,35 240 410,11 462,02 279,58 279,58 280 409,9 461,48 280,24 280,24 320 409,47 461,69 280,56 280,56 360 409,66 461,35 280 280

(75)

b. Menghitung kerja kompresor persatuan massa refrigerant(Win).

Kerja kompresor persatuan massa refrigerant dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.1). Berikut adalah contoh perhitungan kerja kompresor, pada menit ke – 360 pada data dua kipas dengan beban 20kg air.

Win = h2– h1

= (461,35 – 409,66) kJ/kg = 51,69 kJ/kg

Tabel 4.9 (Win) kompresor pada setiap variasi tanpa beban. Jumlah kipas t (menit) h1 (kJ/kg) h2 (kJ/kg) Win (kJ/kg) Tanpa kipas

0 425 479,55 54,55

20 414,55 467,89 53,34 40 410,41 464,52 54,11 60 409,73 464,12 54,39 80 409,35 463,15 53,8 100 409,11 462,43 53,32 120 408,54 462,56 54,02

Satu kipas

0 424,79 478,1 53,31 20 411 464,21 53,21 40 409,54 462,76 53,22 60 408,89 462,21 53,32 80 408,33 461,79 53,46 100 408,14 461,37 53,23 120 408 461,42 53,42

Dua kipas

0 425,16 478,12 52,96 20 413,86 466,65 52,79 40 409,88 462,62 52,74 60 408,81 461,59 52,78 80 407,52 460,47 52,95 100 407,13 459,96 52,83 120 406,85 460 53,15

(76)

Tabel 4.10 (Win) kompresor pada setiap variasi dengan beban 20 Kg air Jumlah kipas t (menit) h1 (kJ/kg) h2 (kJ/kg) Win (kJ/kg) Tanpa Kipas

0 415,96 470,58 54,62 40 414,49 469,11 54,62 80 414,28 468,82 54,54 120 412,6 466,8 54,2 160 412,39 466,59 54,2 200 412,18 466,38 54,2 240 411,55 465,91 54,36 280 410,71 464,8 54,09 320 410,5 464,7 54,2 360 410,47 464,49 54,02

Satu kipas

0 415,31 468,75 53,44 40 415 467,97 52,97 80 413,12 465,81 52,69 120 413 465,72 52,72 160 411,87 464,65 52,78 200 411,64 464,96 53,32 240 410,41 463,8 53,39 280 410 463,7 53,39 320 410,12 463,54 53,42 360 410 463,48 53,48

Dua kipas

0 414,21 466,55 52,34 40 413,87 466,21 52,34 80 411,24 463,63 52,39 120 411,52 462,7 51,18 160 411,37 462,6 51,23 200 410,2 462,28 52,08 240 410,11 462,02 51,91 280 409,9 461,48 51,58 320 409,47 461,69 52,22 360 409,66 461,35 51,69

(77)

Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.1 dan 4.2 berikut ini:

Gambar 4.1 Grafik perbandingan Win setiap variasi tanpa pembebanan.

Gambar 4.2 Grafik perbandingan Win setiap variasi dengan beban 20Kg air. 51 51.5 52 52.5 53 53.5 54 54.5 55

0 20 40 60 80 100 120 140

W in (kJ /kg) Waktu (min) Tanpa kipas Satu kipas Dua kipas 51 51.5 52 52.5 53 53.5 54 54.5 55

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Wi n (k J/kg) Waktu (min) Tanpa Kipas Satu kipas Dua kipas

(78)

c. Energi kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor (Qout) Energi kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian dua kipas dengan beban 20kg air pada menit ke – 360.

Qout = h2– h3

= (461,35 – 280) kJ/kg = 181,35 kJ/kg

Tabel 4.11 Qout kondensor pada setiap variasi tanpa pembebanan. Jumlah kipas t (menit) h2 (kJ/kg) h3 (kJ/kg) Qout (kJ/kg) Tanpa kipas

0 479,55 269,11 210,44 20 467,89 294,67 173,22 40 464,52 297,82 166,7 60 464,12 298,94 165,18 80 463,15 298 165,15 100 462,43 300 162,43 120 462,56 299 163,56

Satu kipas

0 478,1 263,78 214,32 20 464,21 288,98 175,23 40 462,76 290 172,76 60 462,21 291,43 170,78 80 461,79 292,58 169,21 100 461,37 291,49 169,88 120 461,42 290,45 170,97

Dua kipas

0 478,12 260 218,12 20 466,65 274,45 192,2 40 462,62 276,82 185,8 60 461,59 276,17 185,42 80 460,47 276,54 183,93 100 459,96 275,15 184,81 120 460 278,27 181,73

(79)

Tabel 4.12 Qout kondensor pada setiap variasi dengan beban 20kg air. Jumlah kipas t (menit) h2 (kJ/kg) h3 (kJ/kg) Qout (kJ/kg) Tanpa Kipas

0 470,58 289,48 181,1 40 469,11 294,31 174,8 80 468,82 296,62 172,2 120 466,8 296,2 170,6 160 466,59 298,3 168,29 200 466,38 297,88 168,5 240 465,91 295,99 169,92 280 464,8 295,15 169,65 320 464,7 294,52 170,18 360 464,49 294,1 170,39

Satu kipas

0 468,75 273,67 195,08 40 467,97 280 187,97 80 465,81 280,24 185,57 120 465,72 280,96 184,76 160 464,65 281,92 182,73 200 464,96 284,43 180,53 240 463,8 285,94 177,86 280 463,7 286 177,7 320 463,54 286,67 176,87 360 463,48 286,54 176,94

Dua kipas

0 466,55 270,67 195,88 40 466,21 274,24 191,97 80 463,63 275,15 188,48 120 462,7 276,79 185,91 160 462,6 277,9 184,7 200 462,28 278,35 183,93 240 462,02 279,58 182,44 280 461,48 280,24 181,24 320 461,69 280,56 181,13 360 461,35 280 181,35

(80)

Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.3 dan 4.4 berikut ini :

Gambar 4.3 Grafik perbandingan Qout setiap variasi tanpa pembebanan.

Gambar 4.4 Grafik perbandingan Qout setiap variasi dengan beban 20 kg air. 160 165 170 175 180 185 190 195

0 20 40 60 80 100 120 140

Qo u t (kJ /kg) Waktu (min) Tanpa kipas Satu kipas Dua kipas 160 165 170 175 180 185 190 195

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Qo u t (kJ /kg) Waktu (min) Tanpa Kipas Satu kipas Dua kipas

(1)

d. Coefficient of performance (COPaktual) untuk tanpa beban, pada kipas satu

rata-ratanya sebesar 2,33 dua kipas rata-ratanya sebesar 2,60. Untuk dengan beban, pada kipas satu ratanya sebesar 2,44 dan dua kipas rata-ratanya sebesar 2,58.

e. Coefficient of performance (COPideal) untuk tanpa beban, pada kipas satu

rata-ratanya sebesar 3,30 dua kipas rata-ratanya sebesar 3,42. Untuk dengan beban, pada satu kipas ratanya sebesar 3,27 dan dua kipas rata-ratanya sebesar 3,37.

f. Efisiensi kalor (η) untuk tanpa beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 70 % dan dua kipas rata-ratanya sebesar 75 %. Untuk dengan beban, pada kipas satu rata-ratanya sebesar 74 % dan dua kipas rata-ratanya sebesar 76 %.

5.2 Saran

Berdasarkan pengalaman dari pembuatan dan kesalahan yang dilakukan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah ini, saran yang dapat penulis berikan:

a. Untuk mendapatkan hasil yang lebih valid, data penelitian dapat diambil dengan waktu yang lebih lama agar mendapatkan data yang benar - benar tunak.

b. Disarankan untuk menghilangkan kandungan oksigen didalam ruangan pendingin, agar bakteri tidak dapat hidup.

c. Disarankan untuk merendam kondensor ke dalam air, agar didapat suhu yang rendah.

(2)

DAFTAR PUSTAKA

Basri, H. M. (2009). Efek Perubahan Laju Aliran Massa Air Pendingin Pada Kondensor Terhadap Kinerja Mesin Refrigerasi Focus 808.

Saksono, Puji. (2012). Analisis Pengaruh Gangguan Heat Transfer Kondensor Terhadap Performansi Air Conditioning.

Prasetya, P. H. B., Putra, K. B. A. (2013). Studi Eksperimen Variasi Laju pendinginan Kondensor pada Mesin Pendingin Difusi Absorpsi R22-DMF.

Firdaus, Royyan., Putra, K. B. A. (2014). Studi Variasi Laju Pelepasan Kalor Kondensor High Stage Sistem Refrigerasi Cascade R22 Dan R404a Dengan

Heat Charger Tipe Concentric Tube.

Purnomo, Heroe. (2015). Analisis Karakteristik Unjuk Kerja Sistem Pendingin (Air Conditioning) Yang Menggunakan Freon R-22 Berdasarkan Pada Variasi Putaran Kipas Pendingin Kondensor.

(3)

(4)

(5)

Lampiran Tabel nilai h1-h4 tanpa beban dari gambar P-h Diagram. Jumlah kipas t (menit) h1 (kJ/kg) h2 (kJ/kg)

h3 = h4

(kJ/kg)

(oC)

(oC) P1 (bar) P2 (bar) Tanpa kipas

0 425 479,6 269,11 -9,6 68 2 18,5 20 414,55 467,9 294,67 -7,5 76,6 2,3 25,8 40 410,41 464,5 297,82 -6,5 78,7 2,5 26,5 60 409,73 464,12 298,94 -4 79,1 2,6 27 80 409,35 463,15 298 -4 79,3 2,6 27,2 100 409,11 462,43 300 -4 79,3 2,6 27,2 120 408,54 462,6 299 -6,5 79,3 2,5 27,2

Satu kipas

0 424,79 478,1 263,78 -8,4 67,6 2,32 22 20 411 464,21 288,98 -7,9 73,2 2,39 23,4 40 409,54 462,76 290 -8,4 72,5 2,32 23,07 60 408,89 462,2 291,43 -8,4 72,5 2,32 23,07 80 408,33 461,8 292,58 -8,4 72 2,32 22,7 100 408,14 461,4 291,49 -8,8 71,7 2,25 22,8 120 408 461,4 290,45 -8,8 72,7 2,25 23,07

Dua kipas

0 425,16 478,1 260 -14 57,4 1,77 16,52 20 413,86 466,7 274,45 -9,3 68 2,11 20,66 40 409,88 462,6 276,82 -9,1 68 2,18 20,66 60 408,81 461,6 276,17 -10 69 2,04 20,31 80 407,52 460,47 276,54 -10 68 2,04 20,04 100 407,13 460 275,15 -10 67,5 2,04 19,97 120 406,85 460 278,27 -10 67,5 2,04 19,97

(6)

Lampiran Tabel nilai h1-h4 dengan beban dari gambar P-h Diagram. Jumlah kipas t (menit) h1 (kJ/kg) h2 (kJ/kg)

h3 = h4

(kJ/kg)

(oC)

(oC) P1 (bar) P2 (bar) Tanpa Kipas

0 415,96 470,6 289,48 -5,0 77,8 2,44 25,14 40 414,49 469,1 294,31 -4,0 79,8 2,53 25,97 80 414,28 468,8 296,62 -4,5 79,9 2,48 26,36 120 412,6 466,8 296,2 -4,2 79,5 2,51 26,13 160 412,39 466,6 298,3 -5,0 79,2 2,44 25,97 200 412,18 466,4 297,88 -4,7 78,9 2,46 25,78 240 411,55 465,9 295,99 -5,2 78,6 2,41 25,62 280 410,71 464,8 295,15 -5,2 78,7 2,41 25,64 320 410,5 464,7 294,52 -5,2 78,5 2,41 25,57 360 410,47 464,5 294,1 -5,2 78,6 2,41 25,6

Satu kipas

0 415,31 468,8 273,67 -8,8 70,4 2,25 22,18 40 415 468 280 -7,6 73,5 2,46 24,45 80 413,12 465,8 280,24 -6,8 74 2,53 25,14 120 413 465,7 280,96 -6,8 74 2,53 25,14 160 411,87 464,7 281,92 -7,4 73,1 2,46 24,8 200 411,64 465 284,43 -8,4 73 2,39 24,52 240 410,41 463,8 285,94 -8,4 73,3 2,39 24,73 280 410 463,7 286 -8,4 73,3 2,39 23,76 320 410,12 463,5 286,67 -8,4 73,4 2,39 24.45 360 410 463,5 286,54 -8,4 73,4 2,39 24,45

Dua kipas

0 414,21 466,6 270,67 -8,5 70 2,05 19,83 40 413,87 466,2 274,24 -8,6 69,1 2,25 21,35 80 411,24 463,6 275,15 -8,6 69,5 2,32 21,49 120 411,52 462,7 276,79 -8,6 70 2,25 21,69 160 411,37 462,6 277,9 -8,6 71,1 2,25 21,39 200 410,2 462,3 278,35 -8,6 71,1 2,25 21,39 240 410,11 462 279,58 -8,6 70 2,25 21,69 280 409,9 461,5 280,24 -8,6 70 2,25 21,69 320 409,47 461,7 280,56 -8,6 69,1 2,25 21,35 360 409,66 461,4 280 -8,6 69,3 2,25 21