Karakteristik mesin kulkas dengan panjang pipa kapiler 150 centimeter

(1)

i

KARAKTERISTIK MESIN KULKAS

DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 150 CENTIMETER

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin

Diajukan Oleh:

VINCENSIUS RIO PENGESTU BOWO

NIM : 095214009

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA


(2)

ii

THE CHARACTERISTIC OF A REFRIGERATOR MACHINE

WITH A 150 CENTIMETRE CAPILLARY PIPE

FINAL PROJECT

Presented as partitial fulfilment of the requirement to obtain Sarjana Teknik in Mechanical Engineering

By:

VINCENSIUS RIO PENGESTU BOWO

Student Number : 095214009

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA


(3)

iii

TUGAS AKHIR

KARAKTERISTIK MESIN KULKAS

DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 150 CENTIMETER

Disusun oleh :

Nama : Vincensius Rio Pengestu Bowo NIM : 095214009

Telah disetujui oleh :

Pembimbing Utama Tanggal, 28 Oktober 2013


(4)

(5)

v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir yang telah dipersiapkan sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana, tidak terdapat karya yang telah diajukan dengan judul yang sama oleh perguruan tinggi manapun kecuali saya mengambil atau mengutip data dari buku yang tertera pada daftar pustaka. Sehingga yang saya buat ini adalah asli karya penulis.

Yogyakarta, 21 Oktober 2013


(6)

vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

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

Nama : Vincensius Rio Pengestu Bowo

Nomor Mahasiswa : 095214009

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah dengan judul :

Karakteristik Mesin Kulkas

Dengan Panjang Pipa Kapiler 150 Centimeter

Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk : menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa harus meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal, 21 Oktober 2013 Yang menyatakan


(7)

vii

ABSTRAK

Teknologi mesin pendingin saat ini sangat mempengaruhi kehidupan di dunia modern ini. Peranan mesin pendingin sangat penting dalam kehidupan manusia sehari-hari. Di berbagai tempat bisa ditemui mesin pendingin, seperti di perkantoran, di industri, di dalam toko, di dalam rumah tangga dan lain-lain. Mesin pendingin dapat digunakan untuk mendinginkan bahan makanan dan minuman, ataupun untuk sistem pengkondisian udara.Tujuan dari penelitian ini adalah : (a) membuat kulkas, (b) mengetahui nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran, (c) mengetahui energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, (d) mengetahui energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran, (e) mengetahui COP aktual dan COP ideal, (f) mengetahui efisiensi kulkas.

Mesin kulkas yang dipergunakan dalam penelitian memakai siklus kompresi uap, menggunakan kompresor dengan daya 1/4 PK, panjang pipa kapiler 150 cm, refrigeran yang dipergunakan R134a. Pada penelitian ini menggunakan evaporator, kondensor, dan filter produksi pabrik yang dipergunakan pada mesin kulkas dengan daya kompresor 1/4 PK. Beban pendinginan yang dipergunakan adalah fluida air sebanyak 1,5 liter. Data-data penelitian yang diambil pada penelitian meliputi suhu dan tekanan pada mesin kulkas.

Penelitian memberikan hasil (a) mesin kulkas sudah berhasil dibuat, (b) kerja kompresor persatuan refrigeran mulai tetap ketika waktu t = 145 menit, dengan harga Win sebesar 52 kJ/kg, (c) nilai energi yang diserap evaporator mulai tetap ketika waktu t = 145 menit, dengan harga Qin sebesar 117 kJ/kg, (d) nilai energi yang dilepas kondensor mulai tetap ketika waktu t = 305 menit, dengan harga Qout sebesar 169 kJ/kg, (e) nilai COPaktual mulai tetap ketika waktu t = 145 menit sampai waktu t = 305 menit dengan harga COPaktual = 2,25, (f) nilai COPideal mulai tetap ketika waktu t = 215 menit dengan harga COPideal sebesar 3,48, (g) efisiensi kulkas mulai tetap ketika waktu t = 145 menit,dengan harga efisiensi kulkas sebesar 64 %.


(8)

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas berkah dan rahmat Tuhan Yang Maha Esa, sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

Penulis merasa bahwa penelitian yang sedang dilakukan merupakan penelitian yang tidak mudah, karena pada penelitian ini penulis melakukan langsung cara pembuatan dari awal, pengambilan data, pemahaman tentang prinsip kerja alat, dan solusi yang tepat terhadap masalah yang dihadapi.

Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Karakteristik Mesin Kulkas Dengan Panjang Pipa Kapiler 150 cm ” ini karena adanya bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Tugas Akhir.

3. Doddy Purwadianto, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik yang telah membimbing penulis selama kuliah di Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma.

4. Seluruh Staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan materi selama kuliah di Universitas Sanata Dharma.


(9)

ix

5. Heribertus Sriyana dan Theresia Sihyanti orang tua yang selalu memberi dorongan doa, dana serta motivasi kepada penulis.

6. Agnes Christianing Pangestu adik penulis yang tidak lupa memberi dorongan doa kepada penulis selama proses Tugas Akhir ini.

7. Agatha Agnes Christyati yang selalu menemani, membantu serta memotivasi penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

8. Teman-teman kelompok Tugas Akhir penulis, Ag. Dwi Priyanto, Albertus Windya, dan Yohanes Dwi Ari Nurgoho Jati yang membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

9. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2009 yang membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan dalam penyusunan Tugas Akhir karena keterbatasan pengetahuan yang belum diperoleh, oleh karena itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari berbagai pihak yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini berguna bagi mahasiswa Teknik Mesin dan pembaca lainnya. Terima kasih.

Yogyakarta, 21 Oktober 2013


(10)

x

DAFTAR ISI

hal

HALAMAN JUDUL ... i

TITLE PAGE ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi

ABSTRAK ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

1.l Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penelitian ... 2

1.4 Batasan Masalah... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

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


(11)

xi

hal

2.1.1 Kulkas ... 5

2.1.2 Contoh Kulkas dan Spesifikasi ... 6

2.1.3 Jenis-Jenis Mesin Pendingin ... 9

2.1.4 Komponen Kulkas ... 11

2.1.5 Perpindahan Kalor ... 18

2.1.6 Refrigeran ... 21

2.1.7 Beban Pendingin dan Proses Perubahan Fase ... 22

2.1.8 Cara Kerja Kulkas Siklus Kompresi Uap Standar ... 23

2.1.9 Perhitungan untuk Karakteristik Kulkas ... 26

2.1.10 Isolator ... 29

2.2 Tinjauan Pustaka ... 29

BAB III. PEMBUATAN ALAT DAN METODE PENELITIAN ... 32

3.l Pembuatan Alat ... 32

3.2.1 Komponen Kulkas ... 32

3.2.2 Peralatan Pendukung Pembuatan Kulkas ... 35

3.3.3 Peralatan Pendukung dalam Pengambilan Data ... 40

3.3.4 Pembuatan Kulkas dan Pemasangan Alat Ukur ... 42

3.2 Metodologi Penelitian ... 42

3.2.1 Objek Penelitian dan Beban Pendinginan ... 42

3.2.2 Beban Pendinginan ... 43

3.2.3 Cara Pengambilan Data ... 43


(12)

xii

hal

3.3 Cara Mendapatkan Kesimpulan ... 45

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 46

4.1 Hasil Penelitian ... 46

4.2 Perhitungan ... 49

4.3 Pembahasan ... 53

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 60

5.1 Kesimpulan ... 60

5.2 Saran ... 61

DAFTAR PUSTAKA ... 63


(13)

xiii

DAFTAR TABEL

hal Tabel 4.1 Tekanan masuk kompresor ( P1 ) dan tekanan

keluar kompresor ( P2 ) ... 46

Tabel 4.2 Suhu masuk kompresor ( T1 ) dan suhu keluar kompresor ( T2 ) ... 47

Tabel 4.3 Suhu masuk kondensor ( T2 ) dan suhu keluar kondensor ( T3 ) ... 47

Tabel 4.4 Suhu masuk evaporator ( T4 ) dan suhu evaporator ... 48

Tabel 4.5 Nilai entalpi ... 49

Tabel 4.6 Nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran ... 49

Tabel 4.7 Nilai energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran ... 50

Tabel 4.8 Nilai energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran ... 51

Tabel 4.9 Nilai koefiseien prestasi aktual (COP Aktual) ... 51

Tabel 4.10 Nilai koefisien prestasi ideal (COP Ideal) ... 52


(14)

xiv

DAFTAR GAMBAR

hal

Gambar 2.1 Contoh kulkas X1 ... 6

Gambar 2.2 Contoh kulkas X2 ... 7

Gambar 2.3 Contoh kulkas X3 ... 8

Gambar 2.4 Kulkas jenis non freezer ... 9

Gambar 2.5 Kulkas jenis frezeer ... 10

Gambar 2.6 Kulkas jenis door glass refrigerator ... 11

Gambar 2.7 Kompresor ... 11

Gambar 2.8 Kondensor ... 14

Gambar 2.9 Evaporator ... 15

Gambar 2.10 Filter ... 15

Gambar 2.11 Overload motor protector ... 16

Gambar 2.12 Thermostat ... 16

Gambar 2.13 Heater ... 17

Gambar 2.14 Fan motor ... 18

Gambar 2.15 Tabung refrigeran ... 18

Gambar 2.16 Perpindahan kalor konduksi... 19

Gambar 2.17 Perpindahan kalor konveksi ... 20

Gambar 2.18 Skematik kulkas siklus kompresi uap standar ... 24

Gambar 2.19 P-h diagram ... 26

Gambar 2.20 T-s diagram ... 26


(15)

xv

hal

Gambar 3.2 Kondensor ... 33

Gambar 3.3 Pipa kapiler ... 34

Gambar 3.4 Evaporator ... 35

Gambar 3.5 Filter ... 35

Gambar 3.6 Tube cutter ... 36

Gambar 3.7 Pembengkok pipa ... 36

Gambar 3.8 Pemotong kaca ... 37

Gambar 3.9 Lem kaca ... 37

Gambar 3.10 Las listrik ... 38

Gambar 3.11 Alat las tembaga... 38

Gambar 3.12 Silet ... 39

Gambar 3.13 Isolasi atau selotip ... 39

Gambar 3.14 Tang ampere ... 40

Gambar 3.15 Manifold Gauge ... 41

Gambar 3.16 Termokopel ... 41

Gambar 3.17 Kunci L ... 42

Gambar 3.18 Kulkas ... 43

Gambar 3.19 Posisi penempatan alat ukur ... 44

Gambar 3.20 Contoh penggunaan P-h diagram untuk mencari entalpi... 44 Gambar 4.1 Grafik nilai kerja kompresor persatuan massa


(16)

xvi

hal sampai t = 485 menit terhadap waktu ... 54 Gambar 4.2 Grafik nilai energi kalor yang diserap evaporator

persatuan massa refrigeran dari t = 5 menit

sampai t = 485 menit terhadap waktu ... 55 Gambar 4.3 Grafik nilai energi kalor yang dilepas kondensor

persatuan massa refrigeran dari t = 5 menit

sampai t = 485 menit terhadap waktu ... 56 Gambar 4.4 Grafik nilai koefisien prestasi aktual

(COP Aktual) terhadap waktu... ... 57 Gambar 4.5 Grafik nilai koefisiensi prestasi ideal

(COP Ideal) terhadap waktu ... 58 Gambar 4.6 Grafik nilai efisiensi kulkas terhadap waktu... 59


(17)

 

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peranan mesin pendingin pada kehidupan manusia sekarang ini sangat penting. Berbagai kebutuhan manusia yang beragam sekarang ini memunculkan berbagai pemanfaatan mesin pendingin, misalnya dalam kehidupan rumah tangga yang memerlukan mesin pendingin untuk mengawetkan bahan makanan dan lainnya. Tidak hanya dalam kebutuhan rumah tangga saja, melainkan di segala bidang sekarang membutuhkan mesin pendingin.

Pada saat ini banyak ditemui mesin pendingin diberbagai tempat tidak hanya di dalam rumah tangga saja. Misalnya di dalam toko atau mall, di perkantoran, di industri, di rumah sakit, dan di berbagai tempat hiburan. Mesin pendingin tidak hanya berfungsi untuk mendinginkan saja, melainkan untuk membekukan dan ada juga yang digunakan untuk sistem pengkondisian udara. freezer, ice maker, cold storage, show chase, adalah salah satu sistem pendingin yang berfungsi untuk membekukan, dan AC adalah sistem pendingin udara yang berfungsi untuk sistem pengkondisian udara.

Kulkas digunakan untuk mendinginkan berbagai macam bahan makanan misalnya sayur, daging, minuman, buah-buahan, dan lain-lain. Dengan adanya kulkas diharapkan bahan makanan tidak cepat basi atau busuk, sehingga bahan makanan yang dibeli tidak harus sekali pakai langsung habis melainkan bisa disimpan untuk hari berikutnya. Mesin pembeku misalnya freezer, ice maker, cold


(18)

storage, dan lain-lain digunakan untuk membekukan bahan yang ada didalamnya misalnya air menjadi es, daging segar menjadi daging beku dan lain-lain.

AC dipergunakan untuk mendinginkan udara di dalam ruangan misalnya perkantoran, toko atau mall. Agar orang yang berada di dalam ruangan tersebut mendapatkan kondisi udara yang nyaman. Pemasangan AC di dalam ruang kerja kantor diharapkan orang yang bekerja dapat mendapatkan kondisi udara yang nyaman sehingga mampu bekerja secara maksimal. AC yang di pasang pada sarana transportasi misalnya bis, mobil pribadi, pesawat, kereta api, dan lain-lain bertujuan agar orang yang berada di dalamnya merasakan kenyamanan selama perjalanan.

1.2 Perumusan Masalah

Mengingat peranan mesin pendingin yang sangat penting sekarang ini, maka penulis berkeinginan untuk lebih mengerti dan memahami cara kerja mesin pendingin. Inilah yang mendorong penulis melakukan penelitian tentang mesin pendingin. Mesin pendingin yang akan ditinjau adalah mesin kulkas hasil perancangan sendiri, dengan kapasitas dan ukuran yang lebih kecil atau ukuran skala rumah tangga yang menggunakan kompresor dengan daya 1/4 PK dan panjang pipa kapiler 150 cm.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :


(19)

b. Mengetahui karakteristik dari kulkas yang dibuat, meliputi : • Nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran.

• Nilai energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran. • Nilai energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran. • Nilai COP aktual dan COP ideal.

• Nilai efisiensi kulkas.

1.4 Batasan Masalah

Batasan- batasan yang diambil dalam pembuatan kulkas adalah sebagai berikut :

a. Kulkas yang dirancang menggunakan kompresor dengan daya 1/4 PK. b. Kulkas yang dirancang menggunakan panjang pipa kapiler 150 cm. c. Refrigeran yang dipergunakan dalam kulkas : R134a.

d. Evaporator yang dipergunakan merupakan evaporator jenis plat.

e. Evaporator, kondensor, dan filter mempergunakan evaporator, kondensor, dan filter standar produksi pabrik yang dipergunakan pada kulkas, kulkas berdaya 1/4 PK.

f. Beban pendingin yang dipergunakan adalah fluida air.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah :

a. Bagi peneliti mempunyai pengalaman dalam pembuatan kulkas dengan siklus kompresi uap ukuran rumah tangga.


(20)

b. Bagi peneliti mampu memahami karakteristik kulkas dengan siklus kompresi uap.

c. Bagi masyarakat luas hasil dari penelitian diharapkan dapat dipergunakan sebagai referensi bagi peneliti lain terkait kulkas.


(21)

5

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Dasar Teori

2.1.1. Kulkas

Lemari es atau yang lebih dikenal dengan kulkas adalah alat rumah tangga yang umum digunakan. Mesin pendingin jenis ini berfungsi untuk mendinginkan atau menjaga kondisi makanan dan minuman agar bertahan lebih lama. Komponen utama dari lemari es adalah kompresor, kondensor, katup ekpansi,evaporator dan refrigeran. Lemari es bekerja dengan cara mensirkulasikan refrigeran. Biasanya kondensor terletak dibelakan kulkas dan bersentuhan dengan udara luar, sedangkan evaporator terletak di dalam yang akan berfungsi untuk mendinginkan isi kulkas.

Komponen utama dari lemari es adalah kompresor, kondensor, katup ekpansi, evaporator dan refrigeran. Lemari es bekerja dengan cara mensirkulasikan refrigeran. Biasanya kondensor terletak dibelakan kulkas dan bersentuhan dengan udara luar, sedangkan evaporator terletak di dalam yang akan berfungsi untuk mendinginkan isi kulkas.

Sistem kerja lemari es dimulai dari bagian kompresor sebagai jantung kulkas yang berfungsi sebagai tenaga penggerak. Pada saat dialiri listrik, motor kompresor akan berputar dan memberikan tekanan pada bahan pendingin. Bahan pendingin yang berwujud gas apabila diberi tekanan akan menjadi gas yang bertekanan dan bersuhu tinggi. Dengan wujud seperti itu, memungkinkan


(22)

refrigeran mengalir menuju kondensor. Pada titik kondensasi, gas tersebut akan mengembun dan kembali menjadi wujud cair, Refrigeran cair bertekanan tinggi akan terdorong menuju pipa kapiler. Dengan begitu refrigeran akan naik ke evaporator akibat tekanan kapilaritas yang dimiliki oleh pipa kapiler. Saat berada di dalam evaporator, refrigeran cair akan menguap dan wujudnya kembali menjadi gas yang memiliki tekanan dan suhu yang sangat rendah. Akibatnya, udara yang terjebak di antara evaporator menjadi bersuhu rendah dan akhirnya terkondensasi menjadi wujud cair. Pada kondisi yang berulang memungkinkan udara tersebut membeku menjadi butiran-butiran es. Hal tersebut terjadi pada benda atau air yang sengaja diletakkan di dalam evaporator.

2.1.2. Contoh Kulkas dan Spesifikasinya

Beberapa contoh kulkas dan spesifikasinya yang banyak dijual dipasaran : a. Kulkas X1


(23)

• Spesifikasi : Freon HFC-134a

Mempergunakan kompresor jenis Hermetik Voltase 220 V

• Kapasitas : 160 L (nett) / 164 L (gross) • Konsumsi Daya : 79 Watt

• Dimensi : 525 x 510 x 1209 mm (W x D x H)

• Berat : 27 Kg

b. Kulkas X2

Gambar 2.2 Contoh kulkas X2

• Fitur : Mempergunakan kompresor jenis Hermetik Mempergunakan freon 134a

Voltase 220 V • Kapasitas : 143 Liter • Gross : 160 Liter


(24)

• Konsumsi Daya : 80 Watt

• Dimensi : 530 x 513 x 1082 mm (WxDxH)

• Berat : 34 Kg

c. Kulkas X3

Gambar 2.3 Contoh kulkas X3 • Spesifikasi : Model SR-D166SB

Voltage 220 V

Mempergunakan kompresor jenis Hermetik • Konsumsi Daya : 75 Watt

• Dimensi : 505 x 510 x 1000 Net

• Berat : 23.5 Kg


(25)

2.1.3. Jenis Jenis Mesin Pendingin

Ada banyak jenis mesin pendingin yang ada disekitar kehidupan kita sehari-hari, diantaranya adalah :

a. Jenis Non Freezer

Lemari es (kulkas) yang biasa kita temukan di rumah kita digolongkan non frezer apabila bagian dalam lemari es tidak hanya evaporator (bagian pembeku). Pada kulkas satu pintu evaporatornya terletak di bagian atas dan ukurannya tidak lebih 1/3 ukuran total kulkasnya. Pada kulkas dua pintu dan seterusnya evaporator tersendiri dan ukurannya lebih besar dibandingkan evaporator kulkas satu pintu. Temperatur dingin pada rak-rak dibawah evaporator, sebenarnya berasal dari hembusan udara dingin dari evaporator. Bagian rak ini biasanya digunakan untuk menyimpan makanan dan minuman. Temperatur yang dihasilkan oleh kulkas berkisar antara 1 °C hingga 4 °C.


(26)

b. Jenis Freezer

Lemari es freezer dapat membekukan atau menjadikan sesuatu menjadi es disetiap bagiannya. Biasanya lemari es jenis ini banyak digunakan untuk kegiatan wirausaha, seperti penjual es batu atau yang lain. Tidak seperti kulkas biasanya, kulkas freezer memiliki evaporator disetiap raknya. Temperatur yang dihasilkan oleh freezer berkisar antara -18 °C hingga -23 °C, jadi kulkas freezer mampu membekukan lebih banyak dibandingkan lemari es non freezer.

Gambar 2.5 Kulkas jenis frezzer c. Jenis Door Glass Refrigerator

Kulkas pintu kaca termasuk jenis kulkas non freezer. Kulkas jenis ini digunakan khusus untuk menyimpan aneka minuman kaleng dan botol. Dengan pintu terbuat dari kaca, memungkinkan minuman yang berada di dalam terlihat dari luar. Temperatur yang dihasilkan oleh kulkas pintu kaca atau door glass refrigerator berkisar antara 10 °C hingga 16 °C. Kulkas ini tidak membekukan minuman yang ada didalamnya, tetapi hanya mendinginkannya atau menyegarkannya.


(27)

Gambar 2.6 Kulkas Jenis door glass refrigerator

2.1.4. Komponen Kulkas

Beberapa komponen utama yang ada di kulkas antara lain : a. Kompresor

Kompresor adalah alat untuk memompa bahan pendingin (refrigeran) agar tetap bersikulasi di dalam sistem. Fungsi dari kompresor adalah untuk menaikkan tekanan dari uap refrigeran sehingga tekanan pada kondensor lebih tinggi dari evaporator yang menyebabkan kenaikan temperatur dari refrigeran.


(28)

Dilihat dari letak motor penggeraknya, kompresor dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu :

1. Kompresor Hermetik

Kompresor Hermetik adalah kompresor dimana motor penggerak kompresornya berada dalam satu tempat atau rumah yang tertutup, bersatu dengan kompresor. Motor penggerak langsung memutarkan poros kompresor, sehingga jumlah putaran kompresor sema dengan jumlah putaran motornya. Kompresor hermetik dapat terdiri dari kompresor torak atau kompresor rotari.

Kelebihan kompresor Hermetik :

• Tidak memakai sil pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran bahan refrigerasi.

• Bentuknya kecil dan harganya cenderung lebih murah.

• Tidak memakai tenaga penggerak dari luar, suaranya lebih tenang, dan getarannya kecil.

Kekurangan kompresor Hermetik :

• Bagian yang rusak di dalam rumah kompresor tidak dapat diperbaiki sebelum rumah kompresor dipotong.

• Minyak pelumas di dalam kompresor hermetik susah diperiksa.

• Susah untuk diperbaiki, karena rumah kompresor memiliki konstruksi yg tertutup secara permanen dengan pengelasan.

2. Kompresor Semi Hermetik

Kompresor semi hermetik adalah kompresor yang dimana motor serta kompresornya berada didalam satu tempat atau rumah, akan tetapi motor


(29)

penggeraknya terpisah dari kompresor. Kompresor digerakkan oleh motor penggerak melalui sebuah poros penggerak, pada konstruksi semi hermetik bagian kompresor dan elektro mtor masing-masing berdiri sendiri dalam keadaan terpisah. Untuk menggerakkan kompresor poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya langsung.

Kelebihan kompresor semi hermetik :

• Penggantian oli dapat pada kompresor semi hermetik dapat dilakukan dengan mudah.

• Dapat dilakukan pemisahan antara motor listrik dengan komponen mekanik apabila terjadi kerusakan pada kompresor.

• Bila terjadi kerusakan lebih mudah untuk diperbaiki. 3. Kompresor Open Type

Kompresor open type adalah kompresor yang motor penggeraknya terpisah dengan kompresor. Kompresor digerakkan oleh motor penggerak melalui hubungan sabuk/tali kipas. Kompresor jenis ini pada umumnya lebih banyak digunakan pada unit-unit yang besar kapasitasnya serta pemeliharaan yang lebih mudah dan sederhana.

Kelebihan kompresor open type :

• Apabila terjadi kerusakan kompresor jenis ini lebih mudah untuk diperbaiki, karena dapat dilakukan pemisahan antara motor listrik dengan komponen mekanik.


(30)

b. Kondensor

Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas bahan pendingin pada suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Kondenser berfungsi sebagai untuk membuang kalor ke lingkungan, sehingga uap refrigeran akan mengembun dan berubah fasa dari uap ke cair. Sebelum masuk ke kondenser refrigeran berupa uap yang bertemperatur dan bertekanan tinggi, sedangkan setelah keluar dari kondenser refrigeran berupa cairan jenuh yang bertemperatur lebih rendah dan bertekanan sama (tinggi) seperti sebelum masuk ke kondenser.

Gambar 2.8 Kondensor c. Evaporator

Evaporator adalah sebuah alat yang berfungsi mengubah sebagian atau keseluruhan sebuah pelarut dari sebuah larutan dari bentuk cair menjadi uap. Evaporator mempunyai dua prinsip dasar, untuk menukar panas dan untuk


(31)

memisahkan uap yang terbentuk dari cairan. evaporator di buat dari bahan logam anti karat, yaitu tembaga dan aluminium.

Gambar 2.9 Evaporator d. Filter

Filter (saringan) berguna menyaring kotoran yang mungkin terbawa aliran bahan pendingin setelah melakukan sirkulasi, sehingga tidak masuk kedalam pipa kapiler. Selain itu, bahan pendingan yang akan disalurkan pada proses berikutnya lebih bersih sehingga dapat menyerap kalor lebih maksimal.


(32)

e. Overload Motor Protector

Overload motor protector adalah komponen pengaman yang letaknya menyatu dengan terminal kompresor. Cara kerjanya serupa dengan sekering yang dapat menyambung dan memutus arus listrik. Overload motor protector melindungi komponen kelistrikan dari kerusakan, akibat arus yang dihasilkan kompresor melebihi arus acuan normal.

Gambar 2.11 Overload motor protector f. Thermostat

Thermostat berfungsi mengatur kerja kompresor secara otomatis bedasarkan batasan suhu pada setiap bagian kulkas. Thermostat biasanya disebut saklar otomatis yang bekerja berdasarkan pengaturan suhu. Jika suhu evaporator sesuai dengan pengatur suhu thermostat, secara otomatis thermostat akan memutuskan listrik ke kompresor.


(33)

g. Heater

Heater atau pemanas berfungsi untuk mencairkan bunga es yang terdapat di evaporator. Selain itu pemanas dapat mencegah terjadinya penimbunan bunga es pada bagian rak di dalam kulkas.

Gambar 2.13 Heater

h. Fan Motor

Fan motor atau kipas angin berguna untuk menghembuskan angin. Terdapat 2 jenis fan yang terdapat pada kulkas:

1. Fan Motro Evaporator

Berfungsi menghembuskan udara dingin dari evaporator keseluruh bagian rak (rak es, sayur, dan buah).

2. Fan motor kondensor

Kipas angin ini diletakkan pada bagian bawah kulkas yang memiliki kondensor yang berukuran kecil. Kipas angin ini berfungsi mengisap atau mendorong udara melalui kondensor dan kompresor. Selain itu, berfungsi juga untuk mendinginkan kompresor.


(34)

Gambar 2.14 Fan motor i. Refrigeran

Refrigeran adalah zat yang mudah diubah wujudnya dari gas menjadi cair ataupun sebaliknya, jenis bahan pendingin sangat beragam.

Gambar 2.15 Tabung refrigeran

2.1.5. Perpindahan Kalor

a. Perpindahan Kalor Konduksi

Perpindahan kalor secara konduksi adalah proses perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa diikuti perpindahan bagian-bagian zat itu sendiri. Dalam perpindahan ini yang berpindah hanyalah kalor dan mediumnya tidak ikut berpindah.


(35)

Gambar 2.16 Perpindahan kalor konduksi Persamaan laju perpindahan kalor konduksi :

= − ...……...(2.1) : Laju perpindahan kalor konduksi, ( W )

: Konduktivitas termal, (W/m ⁰C)

: Luas permukaan benda yang tegak lurus dengan arah perpindahan kalor, (m2)

: Suhu permukaan dinding 1, (⁰C ) : Suhu permukaan dinding 2, (⁰C )

ΔX : Tebal benda (m)

b. Perpindahan Kalor Konveksi

Merupakan perpindahan kalor (panas) pada suatu zat yang disertai dengan berpindahnya zat perantara. Konveksi sebenarnya mirip dengan Induksi, hanya saja jika Induksi adalah perpindahan kalor tanpa disertai zat perantara sedangkan konveksi merupakan perpindahan kalor yang di ikuti zat perantara.


(36)

Gam Persamaan perpindaha

= ( - )…… : Jumlah kalor ya : Luas yang berse

: Suhu permukaan : Suhu fluida yang : Koefisien perpin 1. Konveksi bebas

Konveksi beba perpindahan atau pe dikarenakan gaya ap tersebut. Perbedaan k temperatur akibat pros

mbar 2.17 Perpindahan kalor konveksi ahan kalor konveksi :

……… yang berpindah tiap satuan waktu, ( W )

rsentuhan dengan fluida, (m2)

aan benda yang bersentuhan dengan fluida, (⁰C) ang mengalir di atas benda, (⁰C)

pindahan panas konveksi, (W/m2 ⁰C)

bas sering juga disebut sebagai konveksi perambatan kalor yang terjadi apabila per apung (bouyancy force) akibat perbedaan n kerapatan itu sendiri bisa terjadi karena ad

roses pemanasan.

………….….(2.2)

C)

si alamiah, yaitu pergerakan fluida n densitas fluida adanya perbedaan


(37)

2. Konveksi paksa

Perpindahan atau perambatan kalor yang terjadi karena adanya pergerakan fluida yang terjadi akibat gaya luar atau alat bantu yang memaksa fluida untuk mengalir,seperti kipas (fan) atau pompa.

2.1.6. Refrigeran

Refrigeran adalah zat yang mengalir didalam mesin pendingin. Zat ini merupakan bahan pendingin atau fluida yang digunakan untuk menyerap panas melalui perubahan fase dari cair ke gas (evaporasi) dan membuang panas melalui perubahan fase dari gas ke cair (kondensasi).

a. Syarat-syarat refrigeran :

1. Refrigeran hendaknya tidak bereaksi dengan material yang dipakai, sehingga tidak menyebabkan korosi.

2. Refrigeran tidak boleh beracun dan berbau merangsang. 3. Refrigeran tidak boleh mudah terbakar dan meledak. 4. Refrigeran harus mudah dideteksi jika terjadi kebocoran. 5. Harganya tidak mahal dan mudah di peroleh.

6. Dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor.

7. Ramah lingkungan, tidak merusak ozon dan tidak memberikan efek pemanasan global.

Untuk mendapatkan sifat-sifat refrigeran seperti secara mutlak seperti diatas jarang sekali dijumpai untuk sebuah sistem pendingin. R134a sebagai salah satu alternatif memiliki beberapa properti yang baik, tidak beracun, tidak mudah terbakar dan relatif stabil, namun disamping hal tersebut R-134a juga memiliki


(38)

kelemahan diantaranya, tidak bisa dijadikan pengganti R-12 secara langsung tanpa melakukan modifikasi sistem refrigerasi (drop in subtitute), relatif mahal, dan masih memiliki potensi sebagai zat yang dapat menyebabkan efek pemanasan global karena memiliki Global Warming Potential (GWP) yang signifikan.

2.1.7. Beban Pendinginan dan Proses Perubahan fase

a. Beban pendinginan

Besarnya kalor total yang diserap evaporator dari lingkungannya ketika mesin pendingin bekerja merupakan besar beban pendingin. Beban pendinginan dibedakan atas beban laten dan beban sensibel.

1. Beban Laten

Besarnya energi yang diserap evaporator yang berasal dari perubahan phase media yang didinginkan (proses pembekuan). Persamaan yang dipergunakan :

= . ! ………...……..…...….(2.3) Pada persamaan (2.3) :

: massa media yang didinginkan, (kg)

! : kalor laten zat, ( kJ/kg) 2. Beban Sensibel

Besarnya energi yang diserap evaporator yang berasal dari penurunan suhu media yang didinginkan.

"# = . $. ∆ = . $. ( − )…...(2.4) Pada persamaan (2.4) :

: massa media yang didinginkan, (kg)


(39)

: suhu awal media yang didinginkan (°C) : suhu akhir media yang didinginkan (°C) b. Proses perubahan fase

1. Proses Pengembunan (kondensasi)

Kondensasi atau pengembunan adalah perubahan wujud benda ke wujud yang lebih padat, seperti gas (atau uap) menjadi cairan. Kondensasi terjadi ketika uap didinginkan menjadi cairan, tetapi dapat juga terjadi bila sebuah uap dikompresi (yaitu, tekanan ditingkatkan) menjadi cairan, atau mengalami kombinasi dari pendinginan dan kompresi. Cairan yang telah terkondensasi dari uap disebut kondensat. Sebuah alat yang digunakan untuk mengkondensasi uap menjadi cairan disebut kondenser.

2. Proses Penguapan (evaporasi)

Evaporasi atau penguapan adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (air) dengan spontan menjadi gas (uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.

2.1.8 Cara Kerja Kulkas Siklus Kompresi Uap Standar

a. Skematik Kulaks siklus kompresi uap

Komponen utama kulkas dengan sistem kompresi uap terdiri dari : evaporator, kompresor, kondenser dan pipa kapiler. Skematik mesin pendingin serperti terlihat pada Gambar 2.18


(40)

Gambar 2.18 Skematik kulkas siklus kompresi uap standar Keterangan :

a: Evaporator b: Kompresor, c: Kondenser d: Filter e: Pipa kapiler

b. Diagram P-h dan T-s diagram siklus kompresi uap

Siklus kompresi uap pada P-h diagram dan T-s diagram disajikan pada Gambar 2.19 dan 2.20. Proses kompresi uap terdiri dari beberapa tahap yaitu : 1. Proses 1 – 2.

Proses kompresi terjadi pada tahap 1-2 refrigeran dalam bentuk uap masuk ke kompresor, kerja atau usaha yang diberikan pada refrigeran akan menyebabkan kenaikan tekanan sehingga temperatur refrigeran akan ikut naik dan harganya lebih tinggi dari temperatur lingkungan atau refrigeran berada pada fasa superheated. Dalam proses ini cairan berubah bentuk yang semula cair kemudian menjadi gas.


(41)

2. Proses 2 – 3.

Proses penurunan suhu refrigeran dan proses kondensasi terjadi pada tahap 2-3. Refrigeran dalam fasa superheated memasuki kondenser dan mengalami pelepasan kalor pada tekanan konstan ke lingkungan yang menyebabkan fasa refrrigeran berubah dari fasa superheated ke fasa cair.

3. Proses 3 – 4

Proses ekspansi terjadi pada tahap 3-4, refrigeran dalam fasa cair mengalir menuju ke komponen ekspansi dan mengalami penurunan tekanan dan suhu. Suhu dari refrigeran lebih rendah dari temperatur lingkungan.Pada tahap ini fasa refrigeran berubah menjadi campuran cair dan gas.

4. Proses 4 – 1

Proses evaporasi terjadi pada tahap 4-1 refrigeran dalam fasa cair jenuh mengalir ke evaporator memiliki tekanan dan temperatur rendah sehingga akan menerima kalor dari lingkungan yang akan didinginkan sehingga fasa dari refrigeran akan berubah seluruhnya menjadi uap jenuh yang akan masuk ke kompresor untuk di sirkulasikan kembali.


(42)

Gambar 2.19 P-h Diagram

G a

Gambar 2.20 T-s Diagram

2.1.9 Perhitungan Untuk Karakteristik Kulkas

Dari diagram P-h diperoleh nilai entalpi disetiap kondisi (h1, h2, h3, dan h4). Dengan menggunakan nilai-nilai entalpi tersebut dapat dihitung besarnya nilai Win, Qout, Qin, COP aktual, COP ideal, dan efisiensi mesin pendingin.

Qout = Qkond

Qin = Qevap

2’

2’ p

h

T


(43)

a. Kerja kompresor persatuan massa.

Kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang diperlukan agar mesin pendingin dapat bekerja dapat dihitung dengan persamaan (2.5).

&" = − ...……...………...…...(2.5) Pada persamaan (2.5) :

&" : kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa, (kJ/kg)

: nilai entalpi refrigeran keluar dari kompresor persatuan massa, (kJ/kg)

: nilai entalpi refrigeran masuk ke kompresor persatuan massa, (kJ/kg) b. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor.

Besar kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan persamaan (2.6).

'( = − ),...…...……..………..……...(2.6) Pada persamaan (2.6) :

: nilai entalpi refrigeran masuk ke kondensor persatuan massa, (kJ/kg) ) : nilai entalpi refrigeran keluar dari kondensor persatuan massa, (kJ/kg)

'( : energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa, (kJ/kg) c. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator.

Besar kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran dapat dihitung dengan persamaan (2.7).

" = − * = − ). ………...…..…..(2.7)

Pada persamaan (2.7) :


(44)

* : nilai entalpi refrigeran keluar dari pipa kapiler persatuan massa, (kJ/kg). ) : nilai entalpi refrigeran keluar dari kondensor persatuan massa, (kJ/kg).

" : energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa , (kJ/kg).

d. COP aktual mesin pendingin

COP 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 (2.8).

!+, ( ∶ ./0

1/0 =

(2 23)

(2 2 )…….……...…...…...(2.8)

pada persamaan (2.8) :

" : energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa , (kJ/kg).

&" : kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa, (kJ/kg) e. COP ideal mesin pendingin

COP ideal mesin pendingin adalah COP maksimum yang dapat dicapai oleh mesin pendingin yang bekerja pada temperatur kerja evaporator sebesar Te dan temperatur kerja kondenser sebesar Tc . Besarnya COP ideal dapat dihitung dengan persamaan (2.9):

!+,"4 ∶ (273,15 + <)/( $ − <)……….……...…...(2.9)

Pada persamaan (2.9) :

< : suhu evaporator, (oC)

$ : suhu kondenser, (oC) f. Efisiensi mesin pendingin


(45)

Efisiensi mesin pendingin adalah perbandingan anatara COP aktual dan COP ideal yang dapat dinyatakan dengan persamaan (2.10).

>?@A@<BA@ =CDEFGHIFJ

CDE/KLFJ...………...…………..(2.10)

2.1.10 Isolator

Isolator adalah bahan yang dipergunkan untuk mencegah keluarnya kalor dari pipa kapiler menuju evaporator. Isolator yang baik harus memiliki sifat tidak mudah menghantarkan termal atau memiliki nilai konduktivitas termal yang rendah. Isolator dalam kehidupan sehari-hari ada yang memiliki sifat tahan suhu panas dan ada juga isolator yang tahan terhadap suhu dingin. Pada persoalan mesin pendingin ini dipilih isolator gabus atau styrofoam karena gabus tahan terhadap suhu dingin. Sifat-sifat gabus adalah sebagai berikut:

a. Ringan b. Tahan air

c. Mudah dipotong d. Ekonomis

e. Memiliki massa jenis 45 – 120 (kg/m3) f. Memiliki kalor jenis 0,043 (kJ/kg oC)

g. Memiliki nilai konduktivitas termal bahan 1,88 (W/m oC)

2.2 Tinjauan Pustaka

Anwar, Arif, Piarah (2010) meneliti tentang efek temperatur pipa kapiler terhadap kinerja mesin pendingin. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa dengan mendinginkan pipa kapiler didalam freezer dari mesin pendingin lain


(46)

(refrigerator) melalui pengaturan termostat pada mesin pendingin kompresi uap yang tidak menggunakan proses pendinginan (kondisi normal) mempengaruhi kondisi refrigeran dalam siklus mesin pendingin, dalam hal ini adalah nilai entalpi. Temperatur pipa kapiler melalui proses pendinginan, memberikan pengaruh terhadap kondisi refrigeran dalam siklus mesin pendingin, dalam hal ini adalah nilai entalpi. Pendinginan tersebut menyebabkan titik entalpi pada siklus bergeser ke arah kiri (semakin kecil), terutama pada bagian keluar dari pipa kapiler atau sebelum masuk ke evaporator (entalpi titik 4, h4 ), hal ini akan berdampak pada kapasitas refrigerasi (Qe) sistem mesin pendingin yang diuji. Semakin rendah temperatur pendinginan, maka kapasitas refrigerasi (Qe) akan mengalami kenaikan. Untuk COP, diperoleh temperatur optimal dari pipa kapiler yaitu temperatur pendinginan pada yang paling rendah (posisi termostat 7, ± -20°C) dengan nilai COP yang dihasilkan sebesar 2.71.

Farhani (2007) meneliti tentang pengaruh penggantian R-12 dengan R-22 pada mesin pendingin. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa penggantian R-22 pada mesin pendingin kompresi uap yang mempergunakan refrigeran R-12 mempengaruhi kinerja komponen mesin pendingin. Efek pendinginan, panas buang kondensor dan kerja kompresi yang dihasilkan pada mesin yang menggunakan R-22 lebih besar, namun tidak diikuti dengan laju pendinginan yang cepat. Besarnya nilai ketiga parameter ini dikarenakan besarnya laju aliran massa yang terjadi. Suhu evaporasi yang dapat dicapai R-22 lebih rendah daripada R-12 karena kurangnya kalor serap air sebagai medium pendingin.


(47)

Anwar (2010) menelititi tentang efek beban pendinginan terhadap performa sistem mesin pendingin. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa dengan menambahkan beban pendingin yaitu lampu didalam cold box atau ruang pendingin mempengaruhi waktu pendinginan, yaitu waktu pendinginan akan semakin lama untuk setiap peningkatan beban pendingin bila dibandingkan dengan bila dibandingkan dengan tanpa beban atau tanpa lamu di cold box. Serta kenaikan kapasitas refrigerasi terjadi seiring dengan penambahan beban pendingin.


(48)

32 

 

BAB III

PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Pembuatan Alat

3.1.1. Komponen kulkas

Komponen kulkas yang digunakan dalam penelitian ini adalah : kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler, evaporator

a. Kompresor.

Spesifikasi kompresor yang digunakan adalah sebagai berikut :

Gambar 3.1 Kompresor Jenis kompresor : Hermetic Refrigeration Seri kompresor : Model AE 1370DB

Voltase : 220 V

Arus : 1,35 A


(49)

b. Kondensor.

Spesifikasi kondensor yang digunakan adalah sebagai berikut :

Gambar 3.2 Kondensor Panjang pipa : 1032 cm

Diameter pipa : 0,5 cm Bahan pipa : Besi

Bahan sirip : Besi

Diameter sirip : 0,12 cm Jarak antar sirip : 1 cm Jumlah sirip : 92 buah


(50)

c. Pipa kapiler.

Spesifikasi pipa kapiler yang digunakan adalah sebagai berikut :

Gambar 3.3 Pipa kapiler Panjang pipa kapiler : 150 cm

Diameter pipa kapiler : 0,028 mm Bahan pipa kapiler : Tembaga

d. Evaporator.

Evaporator yang dipergunakan adalah produksi dari pabrik. Fungsi evaporator adalah sebuah berfungsi untuk mengubah refrigeran dari bentuk cair menjadi uap.


(51)

Gambar 3.4 Evaporator Bahan evaporator : Alumunium

e. Filter.

Filter dipergunakan untuk menyaring kotoran-kotoran refrigeran agar ketika refrigeran melewati pipa kapiler, refrigeran dapat mengalir dengan baik. Filter dipasang pada posisi sebelum pipa kapiler.

Gambar 3.5 Filter

3.1.2. Peralatan pendukung pembuatan kulkas

Peralatan-peralatan yang dipergunakan dalam pembuatan kulkas ini antara lain adalah :


(52)

a. Tube cutter.

Tube cutter berfungsi memotong pipa tembaga yang akan digunakan untuk kulkas.

Gambar 3.6 Tube cutter

b. Pembengkok pipa (Spring type tube bender).

Pembengkok pipa (Spring type tube bender) digunakan untuk membengkokkan pipa sesuai kebutuhan dalam perancangan kulkas. Pembengkok pipa digunakan agar pipa yang dibengkokkan tidak rusak atau peyok.


(53)

c. Pemotong kaca.

Pemotong kaca digunakan dalam proses pembuatan wadah penampung beban pendinginan sekaligus juga wadah evaporator.

Gambar 3.8 Pemotong kaca

d. Lem kaca

Lem kaca dipergunakan untuk merekatkan potongan-potongan kaca yang sudah dipotong sebelumnya yang akan dibuat berbentuk persegi panjang yang fungsinya untuk wadah penampung beban pendinginan dan wadah evaporator.


(54)

e. Las listrik.

Las listrik dipergunakan untuk menyambung kerangka dari susunan kulkas.

Gambar 3.10 Las listrik f. Alat las tembaga.

Alat las tembaga berfungi untuk menyambung atau melepaskan sambungan pipa tembaga pada kulkas.

 


(55)

g. Silet (cutter)

Silet (cutter) digunakan untuk memotong gabus atau styrofoam yang akan dipergunakan sebagai isolator.

Gambar 3.12 Silet (cutter) h. Isolasi atau selotip

Selotip digunakan untuk merekatkan renggangan-rengganan gabus isolator yang dipasangkan pada kaca wadah beban pendinginan. Dan juga berfungsi untuk merekatkan gabus yang ada pada bagian atas wadah beban pendinginan yang berfungsi sebagai tutup.


(56)

3.1.3. Peralatan pendukung dalam pengambilan data

Beberapa peralatan yang diperlukan dalam proses pengambilan data antara lain adalah :

a. Tang ampere

Tang ampere berfungsi untuk mengukur besarnya arus listrik pada kulkas ketika percobaan dilakukan.

Gambar 3.14 Tang ampere b. Manifold gauge

Manifold gauge berfungsi sebagai pengukur tekanan refrigeran pada saat pengisian refrigeran maupun pada saat kulkas beroperasi. Pada saat pengisian refrigeran, penghentian pengisian refrigeran berdasarkan pada nilai tekanan yang ditujukan manifold gauge, umumnya dihentikan pada manifold gauge nilai tekanan 10 – 15 Psia (tekanan pada evaporator).


(57)

Gambar 3.15 Manifold Gauge

c. Termokopel

Termokopel berfungsi untuk membaca keluaran suhu dimasing-masing posisi yang sudah ditentukan sebelumnya.

Gambar 3.16 Termokopel d. Kunci L

Kunci L digunakan untuk membuka dan menutup kran pada kulkas, yang fungsinya untuk merubah jalan aliran fluida sesuai karakteristik pipa kapiler yang diinginkan.


(58)

Gambar 3.17 Kunci L

3.1.4. Pembuatan kulkas dan pemasangan alat ukur

Langkah langkah dalam membuat kulkas sebagai berikut : a. Mempersiapkan komponen komponen kulkas dan alat ukur tekanan. b. Mempersiapkan komponen pendukung pembuatan kulkas.

c. Proses penyambungan komponen-komponen kulkas beserta dengan alat ukur tekanan.

d. Proses pengisian refrigeran e. Proses pemvakuman kulkas.

f. Proses pengisian refrigeran pada kulkas. g. Pemasangan alat ukur suhu/termokopel. h. Proses uji coba.

3.2. Metodologi Penelitian

3.2.1. Objek penelitian dan beban pendinginan

Objek penelitian yang dipakai dalam penelitian ini merupakan kulkas siklus kompresi uap hasil buatan sendiri dengan menggunakan komponen standar dari


(59)

kulkas yang terdapat dipasaran. Dengan panjang pipa kapiler yang dipergunakan sepanjang 150 cm.

Gambar 3.18 Kulkas

3.2.2. Beban pendinginan

Beban pendinginan pada percobaan yang dilakukan menggunakan air. Volume air sebesar 1,5 liter, kondisi awal air mempunyai suhu 27,2 ⁰C.

3.2.3. Cara pengambilan data

a. Data suhu dibaca langsung dari alat ukur yang dipakai yaitu termokopel. Posisi termokopel ditempatkan pada posisi yang diinginkan.


(60)

Alat ukur

Gambar 3.19 Posisi penempatan alat ukur

b. Data tekanan diperoleh dari diagram P-h, berdasarkan suhu yang diperoleh.

3.2.4. Cara Pengolahan data.

a. Data yang diperoleh dari penelitian dipergunakan untuk mendapatkan nilai nilai entalpi yang diperoleh dari grafik P-h diagram.

Gambar 3.20 Contoh penggunaan P-h diagram untuk mencari entalpi 4

3

6

2

1

Pipa kapiler

a

b

Evaporator Kondensor

Kompresor Filter

c

d

e

5

b


(61)

b. Dari nilai nilai entalpi yang telah didapat kemudian dipergunakan untuk menghitung besarnya kerja kondensor, kerja evaporator, kerja kompresor, COP kulkas dan efisiensi kulkas.

3.3.Cara Mendapatkan Kesimpulan

Kesimpulan diperoleh dari hasil penelitian yang didasarkan data-data hasil penelitian dan pembahasan, maka suatu kesimpulan yang tepat akan didapatkan.


(62)

46

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4. 1. Hasil Penelitian

Berikut data hasil penelitian untuk kulkas : a. Nilai tekanan masuk dan keluar kompresor

Hasil penelitian untuk nilai tekanan masuk kompresor dan tekanan keluar kompresor disajikan pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Tekanan masuk kompresor (P1) dan tekanan keluar kompresor (P2)

Catatan :

1 bar = 0.99 atm 1 bar = 750,06 mm Hg 1 bar = 100 kPa 1 bar = 14,7 Psia

No Waktu (menit)

P1 P2

bar

1 5 1,21 12,79

2 25 1,21 14,10

3 45 1,41 15,00

4 65 1,41 15,14

5 85 1,34 14,79

6 105 1,34 15,14

7 125 1,34 14,79

8 145 1,41 15,48

9 215 1,41 15,82

10 305 1,48 16,17

11 395 1,41 15,82


(63)

b. Nilai suhu masuk dan keluar kompresor

Hasil penelitian untuk nilai suhu masuk dan suhu keluar kompresor disajikan pada Tabel 4.2

Tabel 4.2 Suhu masuk kompresor (T1) dan suhu keluar kompresor (T2)

No Waktu

(menit)

T1 T2

⁰ ⁰ ⁰ ⁰C

1 5 -17,5 53,7

2 25 -18 62.5

3 45 -12 64,2

4 65 -12,2 65

5 85 -13,3 66

6 105 -12,7 66,3

7 125 -12,9 66,5

8 145 -12,5 67,7

9 215 -12,2 68

10 305 -11,5 69

11 395 -11,7 69

12 485 -13 66,9

c. Nilai suhu masuk kondensor dan keluar kondensor

Hasil penelitian untuk nilai suhu masuk kondensor dan suhu keluar kondensor disajikan pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Suhu masuk kondensor (T2) dan suhu keluar kondensor (T3)

No Waktu (menit)

T2 T3

⁰ ⁰ ⁰ ⁰C

1 5 53,7 42,5

2 25 62.5 46,2

3 45 64,2 49,1

4 65 65 49,8

5 85 66 49,6


(64)

Tabel 4.3 Lanjutan

No Waktu

(menit)

T2 T3

C⁰⁰⁰⁰

7 125 66,5 50,2

8 145 67,7 49,5

9 215 68 50,1

10 305 69 51

11 395 69 51,2

12 485 66,9 49

d. Nilai suhu masuk evaporator dan suhu evaporator

Hasil penelitian untuk nilai suhu masuk kondensor dan suhu keluar kondensor disajikan pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4 Suhu masuk evaporator (T4) dan suhu evaporator

No Waktu (menit)

T4 Tevaporator

⁰⁰⁰⁰ C

1 5 -18 -18,2

2 25 -20,5 -20,6

3 45 -17,5 -19

4 65 -16,6 -17,7

5 85 -15,2 -18,3

6 105 -15 -18,3

7 125 -15,1 -18,5

8 145 -14,6 -18,2

9 215 -14,5 -17,8

10 305 -14,3 -17,8

11 395 -14,1 -17,4

12 485 -14,5 -17,8

e. Nilai entalpi


(65)

Tabel 4.5 Nilai entalpi (h) dari waktu ke waktu

No Waktu (menit)

Entalpi (kJ/kg)

h1 h2 h3 h4

1 5 388 433 268 268

2 25 388 438 268 268

3 45 392 442 274 274

4 65 392 442 275 275

5 85 390 442 274 274

6 105 392 442 275 275

7 125 392 442 276 276

8 145 392 444 275 275

9 215 392 444 275 275

10 305 393 445 276 276

11 395 393 445 276 276

12 485 391 443 274 274

4. 2. Perhitungan

a. Nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran

Perhitungan kerja kompresor dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.5) yaitu : Win = ( h2 – h1 ), kJ/kg. Hasil perhitungan disajikan pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6 Nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran

No Waktu (menit)

h2 h1 Win (kJ/kg) kJ/kg

1 5 433 388 45

2 25 438 388 50

3 45 442 392 50

4 65 442 392 50

5 85 442 390 52

6 105 442 392 50

7 125 442 392 50


(66)

Tabel 4.6 Lanjutan

No Waktu (menit)

h2 h1 Win (kJ/kg) kJ/kg

9 215 444 392 52

10 305 445 393 52

11 395 445 393 52

12 485 443 391 52

b. Nilai energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran.

Perhitungan energi kalor yang diserap evaporator dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.7) yaitu : Qin = ( h1 – h4 ), kJ/kg. Hasil perhitungan Qevap disajikan pada Tabel 4.7.

Tabel 4.7 Nilai energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran

No Waktu (menit)

h1 h4 Qin (kJ/kg) kJ/kg

1 5 388 268 120

2 25 388 268 120

3 45 392 274 118

4 65 392 275 117

5 85 390 274 116

6 105 392 275 117

7 125 392 276 116

8 145 392 275 117

9 215 392 275 117

10 305 393 276 117

11 395 393 276 117

12 485 391 274 117

c. Nilai energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran

Perhitungan energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran diperoleh dengan menggunakan persamaan (2.6) yaitu : Qkout = (h2 – h3), kJ/kg. Hasil perhitungan disajikan pada Tabel 4.8.


(67)

Tabel 4.8 Nilai energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran

No Waktu (menit)

h2 h3 Qout (kJ/kg) kJ/kg

1 5 433 268 165

2 25 438 268 170

3 45 442 274 168

4 65 442 275 167

5 85 442 274 168

6 105 442 275 167

7 125 442 276 166

8 145 444 275 169

9 215 444 275 169

10 305 445 276 169

11 395 445 276 169

12 485 443 274 169

d. Nilai koefisien prestasi aktual (COP Aktual)

Perhitungan koefisien prestasi aktual (COP Aktual) dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.8) yaitu : COP Aktual = Qin / Win. Hasil perhitungan disajikan pada Tabel 4.9.

Tabel 4.9 Nilai koefisien prestasi aktual (COP Aktual)

No Waktu (menit)

Qin Win COP

aktual kJ/kg

1 5 120 45 2,67

2 25 120 50 2,40

3 45 118 50 2,36

4 65 117 50 2,34

5 85 116 52 2,23

6 105 117 50 2,34

7 125 116 50 2,32

8 145 117 52 2,25


(68)

Tabel 4.9 Lanjutan

No Waktu (menit)

Qin Win COP

aktual kJ/kg

10 305 117 52 2,25

11 395 114 52 2,19

12 485 114 52 2,19

e. Nilai koefisien prestasi ideal (COP Ideal)

Perhitungan koefisien prestasi aktual (COP Ideal) dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.9) yaitu : COPideal = (273,15 + Te) / (Tc – Te). Hasil perhitungan disajikan pada Tabel 4.10.

Tabel 4.10 Nilai koefisien prestasi ideal (COP Ideal)

No Waktu

(menit) Tkondensor Tevaporator

COP Ideal

1 5 48,6 -18,2 3,72

2 25 50,7 -20,6 3,54

3 45 53,8 -19 3,49

4 65 54,6 -17,7 3,53

5 85 53,7 -18,3 3,54

6 105 54,3 -18,3 3,51

7 125 54,3 -18,5 3,50

8 145 54,8 -18,2 3,49

9 215 56,1 -17,8 3,48

10 305 55,8 -17,8 3,47

11 395 56,2 -17,4 3,47

12 485 55,5 -17,8 3,48

f. Nilai efisiensi kulkas

Perhitungan efisiensi kulkas dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.10) yaitu : Efisiensi = COPaktual/COPideal.


(69)

Tabel 4.11 Nilai efisiensi kulkas

No Waktu

(menit)

COP

aktual COP Ideal

Efisiensi (%)

1 5 2,67 3,72 72%

2 25 2,40 3,54 68%

3 45 2,36 3,49 68%

4 65 2,34 3,53 66%

5 85 2,23 3,54 63%

6 105 2,34 3,51 67%

7 125 2,32 3,50 66%

8 145 2,25 3,49 64%

9 215 2,25 3,48 65%

10 305 2,25 3,47 65%

11 395 2,19 3,47 63%

12 485 2,19 3,48 63%

4. 3. Pembahasan

Penelitian dilakukan selama 485 menit dan selama dua periode. Periode yang pertama adalah pengambilan data pada rentang waktu 5 menit sampai 145 menit, pada periode pertama data diambil setiap 20 menit. Dan pada periode yang kedua adalah pengambilan data pada rentang waktu 145 menit sampai 485 menit, pada periode kedua data diambil setiap 90 menit. Data yang diambil selama proses pengambilan data antara lain tekanan kompresor, suhu keluar evaporator, suhu keluar kompresor, suhu keluar kondensor, suhu masuk evaporator, suhu kondensor, dan suhu evaporator.

Hasil pengujian untuk kerja kompresor persatuan massa refrijeran dari waktu t= 5 menit sampai t= 485 menit disajikan pada Gambar 4.1.


(70)

Gambar 4.1 G dari t = Dari Gambar kompresor mengalam ketika menit awal ya berjalannya waktu te mencapai harga stabil pengujian yaitu waktu Win dinyatakan terhad + 46,82 ( berlaku untu Hasil pengujia waktu ditampilkan pa

15 20 25 30 35 40 45 50 55 0 60 W in (k J/ k g)

Grafik nilai kerja kompresor persatuan massa r = 30 menit sampai t = 485 menit terhadap wak ar 4.1 dapat dilihat bahwa pada awal m lami ketidakstabilan atau tidak tetap, ketidak

yaitu t = 5 menit sampai dengan t = 125 tertentu nilai kerja kompresor persatuan m

bil, yaitu ketika memasuki waktu t = 145 hin ktu t = 485 menit dengan harga Win sebesar 52 adap waktu t dapat dinyatakan dengan Win = 2 ntuk t = 5 menit sampai t = 485 menit ).

jian untuk energi kalor yang diserap evaporato pada Gambar 4.2.

Win= 2.10-07t3+ 0,059t + 46,82

120 180 240 300 360 420

Waktu t (menit)

a refrijeran aktu

mula nilai kerja dakstabilan terjadi menit. Dengan massa regrigeran ingga akhir menit 52 kJ/kg. Jika nilai 2.10-07t3 + 0,059t

ator dari waktu ke 46,82


(71)

Gambar 4.2 Grafik n refrigeran da Dari Gambar 4 kalor yang diserap ev kalor yang diserap e waktu t = 5 menit h diserap evaporator mu 145 dengan harga Qin dinyatakan dengan Q untuk t = 5 sampai t =

Hasil pengujian u

refrigeran dari waktu 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 5 65 Qin (k J/ k g)

ik nilai energi kalor yang diserap evaporator per dari t = 5 menit sampai t = 485 menit terhadap ar 4.2 terlihat bahwa pada menit – menit awal p evaporator tidak tetap atau tidak stabil dan

evaporator cenderung turun. Kondisi terseb t hingga waktu t = 125 menit, kemudian en mulai mengalami kenaikan dan keadaan stabil in 117 kJ/kg. Jika nilai Qin dinyatakan terhada Qin = -1.10-12t5 + 3.10-09t4 – 2.10-06t3 – 0,095t +

t = 485 menit ).

untuk energi kalor yang dilepas kondensor tu t= 5 menit sampai t= 485 menit disajikan pad

Qin = -1.10-12t5+ 3.10-09t4– 2.10-06t3 0,095

65 125 185 245 305 365 425

Waktu t (menit)

persatuan massa ap waktu

l pengujian energi n besarnya energi sebut terjadi pada energi kalor yang ketika waktu t = dap waktu t dapat + 120,9 ( berlaku

persatuan massa ada Gambar 4.3. 0,095t + 120,9


(72)

Gambar 4.3 Grafik refrijeran dar Dari gambar 4 pada awal pengujian besarnya energi kalor ketidakstabilan. Pada kondensor mengalami Qout sebesar 169 kJ/kg Jika nilai Qo persamaan Qout = -3 sampai t = 485 menit Hasil penguji disajikan pada Gamba

162 163 164 165 166 167 168 169 170 0 60 Qo u t (k J/ k g)

ik nilai energi kalor yang dilepas kondensor per dari t = 30 menit sampai t = 485 menit terhadap

r 4.3 dapat dilihat bahwa energi kalor yang dil an yaitu pada waktu t = 5 menit sampai waktu

lor yang dilepas kondensor masih naik turun da pengujian ini didapatkan harga energi kal

mi kondisi stabil yaitu pada waktu t = 305 men kg.

out dinyatkan terhadap waktu t dapat diny 3.10-08t3 + 1.10-05t2 + 0,005t + 167,0 ( berla it ).

ujian untuk nilai koefisien prestasi aktual bar 4.4.

Qout = -3.10-08t3+ 1.10-05t2+ 0,005t +

120 180 240 300 360 420

Waktu t (menit)

persatuan massa ap waktu

dilepas kondensor ktu t = 215 menit n atau mengalami alor yang dilepas enit, dengan harga

inyatakan dengan rlaku untuk t = 5

al (COP aktual) + 167,0


(73)

Gambar 4.4 Grafik

Dari hasil peng aktual atau COP aktu dihasilkan cenderung signifikan. Harga ko mencapai waktu t = 14 = 2,25. Akan tetapi p prestasi aktual kemba dengan harga COPaktu Jika nilai CO dengan persamaan CO t = 5 sampai t = 485).

Hasil pengujia pada Gambar 4.5.

1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 0 C O P A k tu al

afik nilai koefisien prestasi aktual (COP aktual) terh

engujian yang telah dilakukan diperoleh nilai k ktual. Dapat dilihat dari Gambar 4.4 bahwa C ng menurun dari waktu ke waktu meskipun p

koefisien prestasi aktual mengalami kondis 145 menit sampai waktu t = 305 menit dengan i pada pada waktu t = 395 dan waktu t = 485 bali mengalami penuruan yang sangat kecil ya ktual = 2,19.

COP aktual dinyatakan terhadap waktu t da COPaktual = -2.10-08t3 + 1.10-05t2 - 0,004t + 2,567

.

jian untuk nilai koefisien prestasi ideal (COP COPaktual= -2.10-08t3+ 1.10-05t2 - 0,004t + 2,567

60 120 180 240 300 360 420

Waktu t (menit)

erhadap waktu

i koefisien prestasi COP aktual yang n penurunan tidak disi stabil ketika an harga COPaktual 85 nilai koefisien yaitu sebesar 0,06

dapat dinyatakan 567 (berlaku untuk

P ideal) disajikan 2,567


(74)

Gambar 4.5 Grafik Dari hasil pengujian (COP ideal). Dari ga cenderung menurun d COPideal mulai stabil 3,48. Jika nilai COPi dengan persamaan C untuk t = 5 sampai t = Hasil pengujia 3,00 3,10 3,20 3,30 3,40 3,50 3,60 3,70 3,80 3,90 4,00 0 C O P Id eal

fik nilai koefisien prestasi ideal (COP ideal) ter n yang telah dilakukan diperoleh nilai koefisie gambar 4.5 dapat dilihat bawah COPideal ya dari waktu ke waktu atau tidak stabil. Pada pe il sekitar waktu t = 215 menit dengan harga C

Pideal dinyantakan terhadap waktu t, maka d COPideal = -8.10-09t3 + 7.10-06t2 - 0,002t +

t = 485).

jian untuk nilai efisiensi kulkas disajikan pada G COPideal = -8.10-09t3+ 7.10-06t2- 0,002t + 3,645

60 120 180 240 300 360 420

Waktu t (menit)

terhadap waktu isien prestasi ideal

yang didapatkaan pengujian ini nilai a COPideal sebesar dapat dinyatakan + 3,645 (berlaku

a Gambar 4.6. + 3,645


(75)

Gambar 4.6 Grafik nilai efisiensi kulkas terhadap waktu

Pada gambar 4.6 memperlihatkan besarnya efisiensi kulkas dari waktu ke waktu. Dapat dilihat dari Gambar 4.6 untuk waktu t = 5 sampai waktu t = 125 menit, nilai efisiensi kulkas berubah ubah dari waktu ke waktu atau tidak konstan. Pada pengujian ini nilai efisiensi kulkas mulai satbil pada waktu t = 145 menit,dengan harga efisiensi kulkas sebesar 64 %. Jika nilai efisiensi kulkas dinyatakan dalam waktu t, maka dapat dinyatakan dengan persamaan efisiensi = -8.10-14t5 + 1.10-10t4 – 6.10-08t3 + 2.10-05t2 – 0,001t + 0,721 (berlaku untuk t = 5 sampai t = 485).

η= -8.10-14t5+ 1.10-10t4- 6.10-08t3+ 2.10-05t2- 0,001t + 0,721 50%

60% 70% 80% 90% 100%

0 60 120 180 240 300 360 420 480 540

E

fi

si

en

si

(

%)


(76)

60 

 

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan.

Dari pengujian yang telah kami lakukan, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :

a. Kulkas sudah dapat dibuat.

b. Kerja kompresor per satuan massa refrigeran pada saat stabil sebesar 52 kJ/kg. Untuk waktu t = 5 menit sampai dengan 485 menit besarnya kerja kompresor per satuan massa refrigeran dapat dinyatakan dengan persamaan Win = 2.10-07t3

+ 0,059t + 46,82( berlaku untuk t = 5 sampai t = 485 menit ).

c. Nilai energi yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran pada saat stabil sebesar 117 kJ/kg. Untuk waktu t = 5 menit sampai dengan 485 menit besarnya energi yang diserap evaporator per satuan massa dapat dinyatakan dengan persamaan dengan Qin = -1.10-12t5 + 3.10-09t4 – 2.10-06t3 – 0,095t +

120,9 ( berlaku untuk t = 5 sampai t = 485 menit ).

d. Nilai energi yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran pada saat

stabil sebesar 169 kJ/kg. Untuk waktu t = 5 menit sampai dengan 485 menit besarnya energi yang dilepas kondensor per satuan massa dapat dinyatakan dengan persamaan Qout = -3.10-08t3 + 1.10-05t2 + 0,005t + 167,0 ( berlaku untuk


(77)

   

e. Nilai COP aktual pada saat stabil sebesar 2,25 dapat dinyatakan dengan

persamaan COPaktual = -2.10-08t3 + 1.10-05t2 – 0,004t + 2,567 (berlaku untuk t =

5 sampai t = 485).

f. Nilai COP ideal pada saat stabil sebesar 3,48 dapat dinyatakan dengan

persamaan COPideal = -8.10-09t3 + 7.10-06t2 – 0,002t + 3,645 (berlaku untuk t = 5

sampai t = 485).

g. Nilai efisiensi kulkas saat stabil sebesar 64 % dapat dinyatakan dengan

persamaan η = -8.10-14t5 + 1.10-10t4 – 6.10-08t3 + 2.10-05t2 – 0,001t + 0,721 (berlaku untuk t = 5 sampai t = 485).

5.2 Saran.

Setelah dilakukan pengambilan data dari kulkas ada kekurangan dan kelebihan yang perlu diperhatikan, untuk itu perlu adanya saran untuk pengembangan kulkas ini, antara lain :

a. Sebelum dilakukan pengambilan data hendaknya dilakukan pengecekan awal

meliputi kulkas itu sendiri ataupun alat ukur yang akan digunakan, supaya tidak terjadi kesalahan dalam pengambilan data.

b. Perlu diperhatikan untuk evaporator yang diisolasi dengan menggunakan

styrofoam lebih baik lagi jika ditambahkan isolator lain. Agar saat proses pengambilan data untuk pengukuran suhu evaporator benar-benar tidak memperoleh pengaruh dari suhu udara sekitar. Sehingga data yang kita peroleh tidak berubah-ubah.


(78)

   

c. Penelitian dapat dikembangkan pada kulkas lain dengan menggunakan

evaporator bentuk lain.

d. Penelitian dapat dikembangkan pada kulkas lain yang mempunyai daya


(79)

DAFTAR PUSTAKA

Anwar K, Arif E, Piarah W, 2010, Efek Temperature Pipa Kapiler Terhadap Kinerja Mesin Pendingin, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik universitas Tadulako Palu Sulawesi Tengah.

Farhani A, 2007, Pengaruh Penggantian Refrigeran R-12 Menjadi R-22 Pada Performasi Mesin Pembeku, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Anwar K, 2010, Efek Beban Pendinginan Terhadap Performa Mesin Pendingin. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik universitas Tadulako Palu Sulawesi Tengah.

Erik S, 2007, Perpindahan Panas Pada Sirip Silinder Bahan Komposit Satu Dimensi Keadaan Tak Tunak Dengan k = k (T), Teknik Mesin Fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Frank Kreith., 1986, Prinsip – Prinsip Perpindahan Panas, Erlangga, Jakarta. Holman, J. P., 1988, Perpindahan Kalor, Erlangga, Jakarta.

http://id.wikipedia.org/wiki/Kulkas diakses pada tanggal 16 September 2013

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/01/temperatur-perpindahan-kalor

pemuaian-zat-pengukuran-pengertian-perubahan.html diakses pada tanggal


(80)

http://www.scribd.com/doc/76560160/7/Siklus-Kompresi-Uap-Standardiakses pada tanggal 07 Juli 2013

http://rumushitung.com/perpindahan-kalor-radiasi-konduksi-konveksi/ diakses pada tanggal 18 Juni 2013

http://idkf.bogor.net/yuesbi/e-DU.KU/edukasi.net/Elektro/Kulkas/semua.html 


(81)

LAMPIRAN

Grafik P-h diagram untuk menentukan nilai entalpi pada tiap titik yang telah ditentukan.


(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(1)

7. Menit ke 125

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI


(2)

8. Menit ke 145

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI


(3)

9. Menit ke 215

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI


(4)

10. Menit ke 305

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI


(5)

11. Menit ke 395

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI


(6)

12. Menit ke 485

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI