Dasar Perpindahan Panas

7/31/2019 Dasar Perpindahan Panas

1/27

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Konsep Dasar Perpindahan Kalor

Perpindahan panas mencakup mengenai perpindahan energi karena perbedaan

temperatur diantara dua benda atau material. Disamping itu perpindahan panas juga

meramalkan laju perpindahan panas pada kondisi tertentu.

Persamaan fundamental didalam perpindahan panas merupakan persamaan

kecepatan yang menghubungkan kecepatan perpindahan panas sebagai diantara dua

sistem dengan sifat termodinamis dalamsistem tersebut. Gabungan persamaan

kecepatan, kesetimbangan energi, dan persamaan keadaan termodinamis

menghasilkan persamaan yang dapat memberikan distribusi temperatur dan kecepatan

perpindahan panas. Jadi, pada dasarnya teori perpindahan panas adalah

termodinamika dengan persamaan kecepatan yang ditambahkan.

Berbagai konsep, model, dan hukum Thermodinamika dan perpindahan kalor

dikembangkan dari serangkaian konsep yang di kembangkan dari dunia fisika, model

khusus, dan juga hukum yang digunakan untuk memecah masalah dari system

rancangan.

Oleh karena termodinamika berkisar pada energi maka seluruh sifat-sifat

termodinamika berkaitan dengan energi. Keadaan atau kondisi termodinamika suatu

system didefenisikan berdasarkan sifat-sifatnya.

Universitas Sumatera Utara


2/27

2.1.1 Suhu (t )

Suhu dari suatu bahan menyatakan keadaan termalnya dan kemampuannya

untuk bertukar energi dengan bahan lain yang bersentuhan dengannya. Jadi suatu

bahan yang bersuhu lebih tinggi akan memberikan energi kepada bahan lain yang

suhunya lebih rendah . Titik acuan bagi skala celcius adalah titik beku air ( 0 C) dan

titik didih air 100 C .

Suhu absolute ( T ) adalah derajat diatas suhu nol absolute yang dinyatakan

dengan dengan Kelvin : ( K ) ; yaitu T= t C + 273. oleh karena itu interval antar

suhu pada kedua skala suhu tersebut identik maka beda suhu pada suhu Celcius

dinyatakan dengan Kelvin (K).

2.1.2 Tekanan (p )

Tekanan adalah gaya normal (tegak lurus) yang diberikan oleh suatu fluida

per-satuan luas benda yang terkena gaya tersebut.tekanan absolute adalah tekanan

diatas nol (tekanan yang sebenarnya yang berada diatas nol ): tekanan pengukuran

( gauge pressure) diukur atas tekanan atmosfer suatu tempat ( nol tekanan pengukuran

= tekanan atmosfer ditempat atmosfer ditempat tersebut ).

Satuan yang dipakai untuk tekanan adalah newton per-meter kuadrat ( N/m ), juga

disebut pascal (Pa).newton adalah satuan gaya.

2

Tekanan atmosfer standart adalah 101.325 Pa = 101,3 kPa.



3/27

Tekanan dapat diukur dengan instrument seperti tera-ukur tekanan ( pressure

gauges) atau manometer yang diperlihatkan secara skematik, dipasang pada suatu

saluran udara.oleh karena salah satu ujung manometer terbuka ke atmosfer maka

pergeseran muka air dalam manometer hanya menunjukkan tekanan pengukuran.

2.1.3 Kalor Spesifik

Kalor spesifik dari suatu alat bahan adalah jumlah energi yang diperlukan

untuk menaikkan suhu satu-satuan massa bahan tersebut sebesar 1 K. Oleh karena

besaran ini dipengaruhi oleh cara proses berlangsung, maka cara kalor ditambahkan

atau dilepaskan harus disebutkan. Dua besaran yang umum adalah kalor spesifik pada

tekanan tetap (cp). Besaran yang kedua lebih banyak berguna bagi kita karena banyak

dipakai pada proses pemanasan dan pendinginan dalam teknik refrigerant dan

pengkondisian udara.

Nilai pendekatan untuk kalor spesifik dari beberapa bahan yang penting

adalah sebagai berikut:

Udara kering

Air

Uap airCp =

./88,1

./19,4

./0,1

kgkJ

kgkJ

kgkJ

Dengan J melambangkan satuan energi, joule.



4/27

2.1.4 Perubahan Temperature.

Apabila proses dengan tekanan tetap diatas ditambahkan batasan dengan

meniadakan kerja yang dilakukan terhadap bahan, misalnya pada sebuah compressor

maka jumlah kalor yang diberikan atau dilepaskan per-satuan massa adalah

perubahan entalpi dari bahan itu. Tabel dan grafik untuk berbagai bahan sudah

tersedia. Nilai entalpi ini didasarkan pada sejumlah bidang datar data yang dipilih

secara bebas. Sebagai contoh, bidang datar data untuk air dan uap air (steam) adalah

suatu nilai entalpi bagi air pada suhu 0 C . berlandaskan pada bidang datar tersebut

entalpi air pada suhu 100 C adalah 419,06 kJ/kg dan uap air pada (steam) pada 100

C adalah 2676 kJ/kg.

Sifat entalpi dapat juga menyatakan laju pemindahan kalor untuk proses yang

pada umumnya terjadi penguapan atau pengembunan, misalnya proses didalam ketel

air atau koil pendingin udara dimana uap air mengembun.

Entalpi, MJ/kg

Gambar 2.1 Diagram Rangka Hubungan Tekanan- Entalpi Air

Sumber: Lit. 7. Halaman, 16



5/27

2.2 Sifat Sifat Cairan Uap

Umumnya sistem pemanasan atau pendingin menggunakan aliran substansi-

substansi yang berupa cairan atau uap yang berubah-ubah keadaannya saat menjalani

pendauran. Contoh dari substansi ini adalah uap air dan refrigran. Oleh karena

tekanan, suhu, dan entalpi adalah sifat penentu selama perubahan, hubungan antara

sifat-sifat ini dimuat dalam table atau digambarkan pada grafik misalnya diagram

hubungan entalpi yang ditunjukkan pada diagram diatas.

Tiga daerah utama dalam diagram ini adalah (1) daerah cairan bawah dingin

(subcooled-liquid) pada bagian kiri, (2) daerah cairan uap dibagian tengah, dan (3)

daerah uap panas-lanjut (superheated-steam) pada bagian kanan. Dalam daerah 1

hanya terdapat cairan , dalam daerah 3 hanya terdapat uap, dan dalam daerah 2

terdapat cairan dan uap bersama-sama. Daerah 2 dan 3 dipisahkan oleh garis uap

jenuh. Bila bergeser dari kiri ke kanan sepanjang garis mendatar dengan tekanan

konstan, yaitu dari garis cair-jenuh, campuran cairan dan uap berubah dari 100 persen

cairan ke 100 persen uap.

Tiga garis suhu konstan yang diperlihatkan pada grafik diatas , untuk t= 50

C, t= 100 C, dan t= 150 C . air mendidih pada suhu yang lebih tinggi bila tekanan

lebih tinggi. Untuk tekanan pada 12,3 kPa, air mendidih pada suhu 50 C, tapi pada

tekanan atmosfer standar yaitu 101 kPa, air mendidih pada suhu 100 C.



6/27

Gambar 2.2 Konduktifitas Termal Beberapa Zat Cair


2.3 Pemanasan Dan Pendinginan

Pada kebanyakan proses pemanasan dan pendinginan, misalnya pada pemanas

air dan pada ketel., perubahan beberapa bagian energi diabaikan. Sering kali

perubahan energi kinetik sebesar 2 /2 dan energi potensial dari titik yang lain

sebesar 9,81z dapat diabaikan jika terlalu kecil dibandingkan dengan besarnya

perubahan entalpi, kerja yang dilakukan atau perpindahan kalor. Apabila dalam

proses tidak ada kerja yang dilakukan oleh pompa, Kompresor atau mesin,

maka W = 0. karena itu persamaan energi disederhanakan menjadi:

q + mh1 = mh2 atau q =m( h2 - h1 )



7/27

artinya, laju perpindahan kalor sama dengan dengan laju aliran massa

dikalikan dengan perubahan entalpy.

2.4 Beda Termodinamika Dengan Perpindahan Kalor

Analisis termodinamika difokuskan pada kondisi kesetimbangan( meramalkan energi yang diperlukan untuk mengubah keseimbangan

yang satu menjadi sistem keseimbangan yang lain).

Analisis perpindahan panas difokuskan pada laju perpindahan panas.

Konsep temperature

Untuk aliran fluida yang tidak terdapat aliran massa atau aliran arus. Disini

perpindahan panas terjadi karena adanya perbedaan temperature atau adanya gradien

panas.

Konsep tegangan

Perpindahan panas dapat terjadi tanpa adanya perbedaan temperature.Tetapi

dengan perbedaan tegangan dapat terjadi perpindahan panas. Contohnya efek yang

terjadi pada termolistrik.

Sifat perpindahan panas

Jika suatu benda yang mengalami kontak termal, maka panas akan mengalir

dari benda yang temperaturnya lebih tinggi ketemperatur yang lebih rendah.



8/27

2.5Mekanisme Perpindahan KalorMekanisme Perpindahan Kalor dibagi menjadi tiga , yaitu :

Perpindahan Kalor Konduksi

Perpindahan Kalor KonveksiPerpindahan Kalor Radiasi

2.5.1 Perpindahan Kalor KonduksiAdanya gradient temperature akan terjadi perpindahan panas. Dalam benda

padat perpindahan panas timbul karena gerakan antar atom pada temperature yang

tinggi, sehingga atom-atom tersebut dapat memindahkan panas. Didalam cairan atau

gas, panas dihantar oleh tumbukan antar molekul.

Gambar 2.3 Diagram Tempertur Vs Posisi

Persamaan Dasar Konduksi :

- q = -kAdX

dT= T



9/27

Keterangan :

q = Laju Perpindahan Panas (kj / det)

k = Konduktifitas Termal (W / cm K atau j / cm sK)

A = Luas Penampang )( 2cm

dT = Perbedaan Temperatur ),( 00 FC

dX = Perbedaan Jarak (m / det)

T = Perubahan Suhu ),( 00 FC

Hukum Umum Konduks.Hubungan dasar aliran panas melalui konduksi adalah perbandingan antara

laju aliran panas yang melintas permukaan isothermal dan gradient yang terdapat

pada permukaan tersebut berlaku pada setiap titik dalam suatu benda pada setiap titik

dalam suatu benda pada setiap waktu yang dikenal dengan hukum fourier, yaitu :

dA

dq= - k

n

T

Keterangan :

A = luas permukaan isothermal )( 2cm n = jarak, diukur normal (tegak lurus) terhadap permukaan (cm, m) q = lajualiran panas yang melintasi permukaan pada arah normal (kj/det) T = temperatur ),( 00 FC K = konduktifitas termal (W / cm K atau j / cm sK)



10/27

Konduktivitas TermalTetapan kesebandingan (k) adalah sifat fisik bahan atau material yang disebut

konduktivitas termal. Satuan yang digunakan dalam konduktivitas termal adalah

kal/cm Sk. Untuk mengubah satuan ini ke Btu/ft jam R dikalikan dengan 242,9 dan

untuk mengubah menjadi W / cm K atau J / cm Sk dikalikan dengan 4,1866.

Berdasarkan rumusan itu maka dapatlah dilaksanakan pengukuran dalam percobaan

untuk menentukan konduktifitas termal berbagai bahan. Pada umumnya

konduktivitas termal itu sangat tergantung pada suhu.

Daftar Tabel 2.1 Konduktivitas Termal Berbagai Bahan pada C00

Konduktivitas termal

Bahan CmW 0./ Btu/h . ft . F

logam

perak ( murni )

tembaga ( murni )

aluminium ( murni )

nikel ( murni )

besi ( murni )

Baja karbon, 1% C

Timbal (murni)

baja karbon-nikel

( 18% cr, 8% ni )

410

385

202

93

73

43

35

16,5

237

223

117

54

42

25

20,3

9,4



11/27

bukan logam

kuarsa ( sejajar sumbu )

magnesit

marmar

batu pasir

Kaca, jendela

Kayu maple atau ek

Serbuk gergaji

Wol kaca

Zat cair

Air-raksa

Air

Amonia

Minyak lumas, SAE 50

Freon 12, 22FCCI

Gas

Hidrogen

Helium

Udara

Uap air ( jenuh )

Karbon dioksida

41,6

4,15

2,08-2,94

1,83

0,78

0,17

0,059

0,038

8,21

0,556

0,540

0,147

0,073

0,175

0,141

0,024

0,0206

0,0146

24

2,4

1,2-1,7

1,06

0,45

0,096

0,034

0,022

4,74

0,327

0,312

0,085

0,042

0,101

0,081

0,0139

0,0119

0,00844

Sumber: Lit. 3. halaman, 7



12/27

2.5.2 Perpindahan Kalor KonveksiPerpindahan panas terjadi secara konveksi dari pelat ke sekeliling atau

sebaliknya. Perpindahan panas konveksi dibedakan menjadi dua yaitu konveksi bebas

dan konveksi paksa.

Gambar 2.4 Perpindahan Panas Konveksi

Konveksi PelatPada konveksi pelat akan mendingin lebih cepat dapat dilihat pada gambar

berikut:

Gambar 2.5 Konveksi Paksa



13/27

Keterangan:

Flow = Aliran (m/detik) U = Koefisien Perpindahan Panas ),/(

02

CmW

U = Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh ),/( 02 CmW q = Laju Perpindahan Panas (kj/det atau W) Tw = Temperatur Dinding ),(0 FC o T = Temperatur Sekeliling ),(0 FC o

Persamaan Dasar KonveksiTW > T

q = h A (Tw T )

Keterangan :

q = laju perpindahan panas (kj/det atau W) h = koefisien perpindahan panas konveksi ),/( 02 CmW A = luas permukaan )( 22 matauft Tw = temperature dinding ),,(0 KFC o T = temperature sekeliling ),,(0 KFC o



14/27

Prinsip Perpindahan kalor Secara KonveksiPanas yang dipindahkan pada peristiwa konveksi dapat berupa panas laten dan

panas sensible. Panas laten adalah panas yang menyertai proses perubahan fasa,

sedang panas sensible adalah panas yang berkaitan dengan kenaikan atau penurunan

temperature tanpa perubahan fasa.

Jenis Konveksi Menurut Proses Aliran FluidaJika proses aliran fluida diinduksi oleh pompa atau sistem sirkulasi yang lain,

maka peristiwa konveksi paksa. Jika aliran fluida yang disebabkan oleh pemanasan,

maka proses tersebut disebut peristiwa alamiah.

Laju Perpindahan kalorUntuk menyatakan laju perpindahan panas dinyatakan sebagai fluks kalor

perhitungannya Didasarkan atas luas perpindahan panas sehingga fluks kalor

didefenisikan sebagai laju perpindahan panas persatuan luas dengan satuan Btu / jam

s atau Watt / m 2 atas dasar luas bidang tempat berlangsung-nya aliran kalor.2

Selanjutnya, fluks kalor dihubungkan dengan perbedaan temperature yang ditentukan

melalui koefisien perpindahan panas konveksi (konduktans konveksi) h yang

didefenisikan sebagai berikut :

A

q= h T



15/27

Keterangan :

A

q= fluks kalor

h = koefisien perpindahan panas konveksi

T = perbedaan temperatur

jika h dan t diketahui , makaA

qdapat dihitung. Untuk sebuah tahanan

termal dalam peristiwa konveksi didefinisikan sebagai berikut :

R = h

1

Dimana : R = tahanan termal konvektif

h = konduktan konvektif

Daftar Tabel 2.2 Nilai Kira - Kira Koefisien Perpindahan Kalor Konveksi

h

Modus CmW 02 ./ FftBtu 02 ..

Konveksi bebas,T = o30

Plat vertical, tinggi 0,3 m

(1 ft) di udara

Silinder horizontal, diameter 5 cm

di udara

Silinder horizontal, diameter 2 cm

4,5

6,5

0,79

1,14



16/27

dalam air

Konveksi paksa

Aliran udara 2 m/s di atas plat

bujur sangkar 0,2 m

Aliran udara 35 m/s di atas plat

bujur sangkar 0,75 m

Udara 2 atm mengalir di dalam

tabung diameter 2,5 cm,

kecepatan 10 m/s

Air 0,5 kg/s mengalir di dalam

tabung 2,5 cm

Air udara melintas silinder

Diameter 5 cm, kecepatan

50 m/s

Air mendidih

Dalam kolam atau bejana

Mengalir dalam pipa

Pengembunan uap air, 1 atm

Muka vertical

Di luar tabung horizontal

890

12

75

26

3500

180

2500-35.000

5000-100.000

4000-11.300

9500-25.000

157

2,1

13,2

11,4

616

32

440-6200

880-17.600

700-2000

1700-4400




17/27

2.5.3 Perpindahan Kalor RadiasiPerpindahan panas oleh perjalanan foton yang tak terorganisasi. Setiap benda-

benda terus-menerus memancarkan foton secara serampangan didalam arah,waktu,

dan energi netto yang dipindahkan oleh foton tersebut, diperhitungkan sebagai panas.

Persamaan Dasar Radiasi :

q = A (T1 - T2 )4 4

Keterangan :

q = laju perpindahan panas (Kj / menit)

A = luas permukaan ( )2cm

= ketetapan Stefan boltzman )/( 2srad

T1,T2 = temperature permukaan )( 00 FC

2.5.4 Gabungan Konduksi, Konveksi & RadiasiApabila perpindahan panas secara konduksi, konveksi, dan radiasi

digabungkan maka akan terjadi seperti pada gambar berikut:



18/27

Gambar 2.6 Gabungan Konveksi, Konduksi, Dan Radiasi

Hubungan PersamaanKalor Yang Dikonduksi = Kalor Radiasi + Kalor Konveksi

- k AdX

dT= FE FGA (TW 4 -TS 4 ) + h A (TW-T )

Keterangan :

TW = temperatur dinding TS = temperatur sekitar T = temperatur fluida FE = faktor emisivitas FG = faktor bentuk



19/27

2.6Analogi Aliran Panas Dan Aliran ListrikAnalogi aliran panas dan aliran listrik adalah sumber penyebab-penyebab

terjadinya perindahaan kalor.

Rumus aliran panas dan aliran listrik:

Listrik Panas

i =Re

V

A

q=

Rth

T

Keterangan :

i = Arus Listrik (Ampere)

q/A = Arus panas )( 00 FC

V = Beda Potensial (Volt)

T = Beda Temperatur )( 00 FC

Re = Tahanan Listrik ( ohm atau V/A)

R = Tahanan Panas (ohm)

2.7Prinsip Dasar Mesin PendinginPada dasarnya tiap-tiap mesin pendingin terdiri atas:

Motor penggerak Kompresor Saringan



20/27

Pipa kapiler/keran expansi Pipa penguapan (evaporator) dan Refrigerant

2.7.1Motor pengerak (motorlistrik)

Dalam sitim kerja mesin pendingin motor listrik sebagai penggerak pada

kompresor, sedangkan kompresor bertugas untuk menghisap dan menekan refrigerant

sehingga refrigerant beredardalam unit mesin pendingin. Di sini kompresor dan

motor listrik benar-benar menjadi satu unit yang tertutup rapat.

Prinsip kerja mesin pendingin ialah jika motor penggerak berputar maka akan

memutar kompresornya. Dengan berputarnya kompresor maka refrigerant (yang

dalam wujud gas) akan naik suhu maupun tekanannya. Hal ini disebabkan molekul-

molekul dari refrigerant bergerak lebih cepat dan saling bertabrakan akibat adanya

kompresi.

Disini berlaku hukum Boyle, pada saat terjadinya kompresi (volume gas diperkecil).

Gas dimampatkan, maka tekanan gas akan naik. Volume gas berbanding terbalik

terhadap tekanannya (pada temperatur konstan).

tan)(tan2211 konsTkonsVPVP

Dapat disimpulkan bahwa dengan kompresor, suhu dan tekanan gas refrigeran akan

naik.



21/27

2.7.2Saringan

Biasanya saringan terdiri atas silica gel dan screen. Silica gel fungsinya untuk

menyerap kotoran, air, sedangkan screen yang terdiri dari kawat kasa yang halus

gunanya untuk menyaring kotoran dalam sistim, umpamanya potongan timah, karat

dan lain sebagainya. Jadi dalam sistim tidak ikut mengalir: air, asam, serbuk-serbuk

atau kotoran-kotoran. Pada kompresor apa bila motornya terbakar, saringan harus

diganti yang baru. Apabila kotoran-kotoran akibat kawat yang terbakar tersebut

melewati pipa kapiler atau keran expansi, akan mengakibatkan saluran

buntu/tersumbat.

Apabila pipa kapiler/keran expansi (refrigerant control) buntu maka tidak akan

terjadi proses pendinginan. Waktu menyambung saringan dengan pipa kapiler/keran

expansi, bagian saringan yang disambung dengan refrigerant control letaknya

sebaiknya lebih rendah dibandingkan dengan bagian saringan yang disambung

dengan kondensor agar hanya refrigerant cair saja yang mengalir masuk ke refrigerant

control.

2.7.3Pipa Kapiler (keran expansi)

Pipa kapiler ini gunanya untuk menurunkan tekanan dan mengatur jumlah

cairan refrigerant yang mengalir, diameter dari pipa kapiler tergantung pada kapasitas

mesin pendinginnya. Penggunaan pipa kapiler pada mesin pendingin akan

mempermudah pada waktu startkarna dengan menggunakan pipa kapiler pada saat

mesin tidak bekerja tekanan pada kondensator dan evaporator cenderung sama. Hal

ini berarti meringankan tugas kompresor pada waktu start.



22/27

Pada waktu keluar dari pipa kapiler (sebelum masuk ke evaporator) suhu dan tekanan

dari refrigerant menjadi lebih rendah dari semula. Untuk lebih menurunkan suhu

cairan refrigerant maka dipergunakan sistim penukar panas (Heat Exchanger).

2.7.4 Katup Ekspansi (Thermostatic Expansion Valve)Thermostatic expansion valve terdiri dari bagian-bagian yang hampir sama

dengan automatic expansion valve. Tambahannya adalah jarum yang dihubungkan

dengan flexible metal (bellow/diafragma) kedudukannya diatur oleh sensing bulb

yang peka terhadap pengaruh panas (secara otomatis).

Sensing bulb tersebut dipasang pada suction line dihubungkan dengan expansion

valvenya dengan perantaraan pipa kapiler, jika sensing bulb dingin maka tekanannya

rendah karena zat yang ada didalamnya sebagian berubah menjadi cair. Akibatnya

diafragma, jarum bergerak keatas menutup aliran cairan refrigerant. Sebaliknya

apabila sensing bulb panas, sebagian dari control fluid menguap sehingga tekanannya

naik, akibatnya diafragma jarum bergerak kebawah membuka aliran cairan

refrigerant.

2.7.5 Refrigeran (bahan pendingin)Bahan pendingin adalah suatu zat yang mudah dirubah bentuknya dari gas

menjadi cair atau sebaliknya, dipakai untuk mengambil panas dari evaporator dan

membuangnya di kondensor.



23/27

Syarat-syarat untuk bahan pendingin adalah:

Tidak beracun Tidak dapat terbakar atau meledak sendiri atau bila bercampur dengan udara,

pelumas dan lain sebagainya.

Tidak menyebabkan korosi terhadap logam yang dipakai pada sistimpendingin.

Bila terjadi kebocoran mudah dicari. Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah. Mempunyai susunan kimia yang stabil, tidak terurai setiap kali dimampatkan,

diembunkan dan diuapkan.

Perbedaan antara tekanan penguapan dan tekanan pengembusan (kondensasi)harus sekecil mungkin.

Mempunyai panas latent penguapan yang besar agar panas yang diserapevaporator besar jumlahnya, sebaliknya bahan pendingin sedikit.

Tabel. 2.3 Bahan pendingin didefinisikan dengan angka-angka tersebut dibelakang

huruf R (refrigerant)

Nomor

Refrigerant

Kode warna

Cylinder

Nama dan rumus kimia

R-11

R-12

R-22

Orange

Putih

Biru pucat

Trichloromonofluoromethane FCCI3

Dichlorodifluoromethane 22FCCI

Monochlorodifluoromethane 2CHCIF



24/27

R-500

R-502

R-503

R-504

R-717

Kuning

Ungu muda

Aqua marine

Tan

Perak

Azeotropic mixture

Azeotropic mixture

Azeotropic mixture

Azeotropic mixture

Ammonia 3NH

Sumber: Lit. 4. Halaman

Untuk setiap mesin pendingin refrigerant yang digunakan berbeda-beda tergantung

penggunaanya / kapasitas, jenis kompresor dan lain-lainnya. Kadang satu type

refrigerant cocok untuk penggunaan beberapa penggunaan.

Domistic refrigerator R-12, R-22 Domistic food freezers R-12, R-22, R-502 Automobile air conditioning R-12 Home air conditioning R-22, R-500

Publik building air conditioning

Low capasity R-12, R-22 Medium capasity R-11, R-12, R-22 High capasity R-11, R-12

Ship board air conditioning R-11, R-12, R-22 Frozen food delivery service R-22 Metal srinking Nitrogen Industral proces R-11



25/27

Pemilihan type dari refigerant yang digunakan pada mesin pendingin sudah

ditentukan oleh pabrik dengan beberapa pertimbangan. Selain pertimbangan

mengenai penggunaan / kapasitas seperti telah dijelaskan diatas bahwa juga harus

dipertimbangkan jenis kompresor yang dipakai.

2.8 Proses Pendinginan

Proses mesin pendingin melalui beberapa tahap sebagai berikut:

2.8.1Kerja Kompresi

Kerja kompresi (Btu/lb) merupakan perubahan entalpy pada proses dibawah

ini:

Gambar.2.7 Daur kompresi uap ideal dalam diagram

tekanan-enthalpy



26/27

Skema proses pendinginan dapat dilihat pada diagram aliran sebagai berikut:

Gambar.2.8 Diagram aliran

Hubungan ini diturunkan dari persamaan aliran energi tetap (steady flow of

energy):

det)/(32

32

Lhhw

whqh

Keterangan:

h = Entalpi (W/ ),02 Cm q = Perpidahan kalor (Kj/det) w = Kapasitas (L/det)

2.8.2 Laju pengeluran KalorPelepasan kalor dalam Btu/lb adalah perpindahan kalor dari refrigeran pada

proses kerja pendinginan. Pengetahuan ini juga berasal dari persamaan aliran energi

yangsteady, dimana energi kinetik, energi potensial, dan kerja dikeluarkan.

det)/(34 Kjhhq



27/27

2.8.3 Dampak Refrigerasi (Re)Dampak refrigerasi dalam Btu/lb adalah kalor yang dipindahkan pada proses

. Besarnya harga bagian ini adalah sangat penting diketahui karna proses ini

merupakan tujuan utama dari seluruh sistim.

21 hh

12Re hh

Keterangan:

- Re = Efek Refrigerasi (Refrigration Effect)

2.8.4 Koefisien Perstasi (COP)Koefisien prestasi dari dayr kompresi uap ideal adalah dampak refrigerasi

dibagi dengan kerja kompresi.

43

12

hh

hhCOP

Keteranagan :

- COP = (Coefifisien Of Performance)

Dasar Perpindahan Panas

Documents

Transcript of Dasar Perpindahan Panas