HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

32
HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN PENGEMBANGAN KATUP EKSPANSI AC DARI MATERIAL DENGAN KONDUKTIFITAS THERMAL RENDAH UNTUK MENGURANGI RUGI KALOR Diajukan oleh : Bagiyo Condro Purnomo, ST, M.Eng (Ketua Tim) NIDN. 0617017605 Budi Waluyo, ST. MT (Anggota 1) NIDN. 0627057701 Muji Setiyo, ST. MT (Anggota 2) NIDN. 0627038302 UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAGELANG 2017 438/Teknik Refrigerasi

Transcript of HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

Page 1: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

HALAMAN JUDUL

LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

PENGEMBANGAN KATUP EKSPANSI AC DARI MATERIAL DENGAN

KONDUKTIFITAS THERMAL RENDAH UNTUK MENGURANGI RUGI

KALOR

Diajukan oleh :

Bagiyo Condro Purnomo, ST, M.Eng (Ketua Tim)

NIDN. 0617017605

Budi Waluyo, ST. MT (Anggota 1)

NIDN. 0627057701

Muji Setiyo, ST. MT (Anggota 2)

NIDN. 0627038302

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAGELANG

2017

438/Teknik Refrigerasi

Page 2: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

ii

HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul : Pengembangan Katup Ekspansi AC dari Material

dengan Konduktifitas Thermal Rendah Untuk

Mengurangi Rugi Kalor

2. Kode/Nama Rumpun Ilmu : 438/Teknik Refrigerasi

3. Ketua Tim Pengusul

a. Nama

b. NIDN

c. Jabatan/Golongan

d. Program Studi

e. Perguruan Tinggi

f. Bidang Keahlian

g. Alamat

Kantor/Telp/Faks/E-mail

: Bagiyo Condro P., ST., M.Eng

: 0617017605

: Asisten Ahli/ Penata Muda Tk.1

: Mesin Otomotif

: Universitas Muhammadiyah Magelang

: Konversi Energi

: Jl. Letjend. Bambang Sugeng Km.5 Magelang//0293

326945// [email protected]

4. Anggota Tim Pengusul

a. Jumlah Anggota

b. Nama Anggota I/bidang

keahlian

c. Mahasiswa yang terlibat

: Dosen 2 (dua) orang,

: Budi Waluyo, ST.,MT/Renewable Energy

: Muji Setiyo, ST., MT/Konversi Energi

: 2 (Dua) orang

6. Jangka waktu Pelaksanaan : 3 (tiga) Bulan

7.

Biaya Total : Rp. 4.000.000

Mengetahui,

Dekan

Yun Arifatul Fatimah, ST., MT., Ph.D

NIK. 987408139

Magelang, 23 Februari 2017

Ketua Tim Pengusul

Bagiyo Condro P., ST., M.Eng

NIDN 0617017605

Mengetahui

Ka LP3M

Dr. Heni Setyowati ER., S.Kp., M.Kes

NIK. 937008062

Page 3: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

iii

RINGKASAN

Umumnya, parameter untuk mengukur kinerja sistem pendingin udara adalah

COP. Dalam analisis termodinamika sistem pendingin udara, kerugian yang

terjadi pada katup ekspansi tidak cukup besar. Pada kenyataannya, fenomena

lapisan pembentukan es terbentuk di sekitar katup ekspansi selama operasi sistem

pendingin udara. Oleh karena itu, makalah ini menyajikan studi

polytetrafluoroethylene (PTFE) sebagai bahan katup ekspansi untuk mengurangi

kehilangan panas. Distribusi suhu R-134a sebelum dan sesudah katup ekspansi

diamati untuk menentukan efeknya dibandingkan dengan katup ekspansi yang

terbuat dari paduan aluminium. sistem AC yang digunakan dalam penelitian ini

adalah sistem AC mobil yang digerakkan oleh motor listrik. Dari hasil tes dengan

aliran massa refrigeran yang sama, katup ekspansi terbuat dari PTFE

menghasilkan potensi penyerapan panas lebih besar dari katup ekspansi terbuat

dari aluminium. Kesimpulannya, PTFE menjanjikan untuk dikembangkan sebagai

katup ekspansi pada aplikasi sistem AC mobil.

Kata Kunci : PTFE, Expansion valve, Ice formation layer, air conditioning,

cooling effect

Page 4: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

iv

PRAKATA

Puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas nikmat dan

karunia-Nya, laporan akhir kegiatan Penelitian Dosen Pemula internal ini dapat

diselesaikan dengan baik. Program Penelitian Dosen Pemula dimaksudkan

sebagai kegiatan penelitian dalam rangka membina dan mengarahkan para peneliti

pemula untuk meningkatkan kemampuannya dalam melaksanakan penelitian di

perguruan tinggi

Pelaksanaan penelitian ini terlaksana atas bantuan dan didukung oleh

sejumlah pihak. Oleh karena itu diucapkan terimakasih kepada :

1. Muji Setiyo, ST., MT., selaku Kepala divisi penelitian Universitas

Muhammadiyah Magelang yang telah memberikan pengarahan dan

monitoring selama pelaksanaan kegiatan penelitian.

2. Yun Arifatul Fatimah, ST., MT., P.hD. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Magelang yang telah memberikan

pengarahan dan fasilitas selama kegiatan.

Akhir kata semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi pihak-pihak

terkait, dan koreksi maupun saran sangat diharapkan untuk penyempurnaannya.

Magelang, Pebruari 2017

Bagiyo Condro P., ST, M.Eng

NIDN. 0617017605

Page 5: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL........................................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................ ii

RINGKASAN ................................................................................................................... iii

PRAKATA ....................................................................................................................... iv

DAFTAR ISI...................................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL ............................................................................................................ vii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................. 1

1.1. Latar belakang .................................................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah ............................................................................................ 3

1.3. Tujuan Penelitian................................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................ 4

BAB III. METODE PENELITIAN .................................................................................... 9

3.1. Katup Ekspansi................................................................................................... 9

3.2. Set Up Penelitian dan Peralatan .......................................................................... 9

3.3. Lokasi penelitian .............................................................................................. 10

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................... 11

4.1. Distribusi Temperatur....................................................................................... 11

4.2. Prediksi Efek Pendinginan ............................................................................... 11

BAB V KESIMPULAN ................................................................................................... 14

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 15

Lampiran draf publikasi ................................................................................................... 17

Page 6: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Peristiwa icing pada katup ekpansi .................................................... 2

Gambar 2. 1 Siklus AC kompresi Uap Pada Mobil ................................................ 5

Gambar 2. 2 P-h Diagram Siklus Kompresi Uap .................................................... 5

Gambar 2. 3 Icing/ frozing pada katup ekspansi ..................................................... 7

Gambar 2. 4 Formula kimia dari PTFE ................................................................... 7

Gambar 2. 5 Formula Struktur Atom dari PTFE [19] ............................................. 7

Gambar 3. 1 Katup Ekspansi dengan bahan Aluminum (a) dan PTFE (b) ............. 9

Gambar 3. 2 Set Up Penelitian dan Peralatan ....................................................... 10

Gambar 4. 1 Distribusi temperatur pada katup ekspansi aluminium dan PTFE ... 11

Gambar 4. 2 Titik keadaan tertentu pada katup ekspansi aluminium dan PTFE .. 12

Page 7: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 4. 1 Titik keadaan spesifik katup ekspansi aluminium ............................... 13

Tabel 4. 2 Titik keadaan spesifik katup ekspansi PTFE ....................................... 13

Page 8: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Saat ini kebutuhan Air Conditioning (AC) tidak hanya meliputi kebutuhan

pendinginan suatu gedung perkantoran namun telah merebak ke berbagai

kebutuhan lainnya, seperti pendinginan industri makanan, industri telekomunikasi

maupun pendinginan rumah dan pendinginan alat transportasi. Bahkan, saat ini

sistem AC pada kendaraan telah menjadi peralatan standar, dan penting baik pada

mobil pribadi maupun bus untuk meningkatkan kenyamanan berkendara [1][2].

Sistem AC kendaraan umumnya menggunakan Sistem Kompresi Uap dengan

komponen utamanya meliputi kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan

evaporator.

Penggunaan sistem AC akan mengambil energy dari mesin yang cukup besar

untuk menggerakan kompresor [3]. Disamping itu selama beroperasinya

kendaraan penggunaan AC akan meningkatkan emisi gas CO2 [4][5]. Oleh karena

itu, makalah ini menyajikan studi efek penggunaan katup ekspansi dengan bahan

PTFE untuk mengurangi kerugian kalor. Distribusi temperatur R-134a sebelum

dan sesudah katup ekspansi diamati untuk menentukan efeknya dibandingkan

dengan katup ekspansi yang terbuat dari paduan aluminium.

Sebuah parameter untuk mengukur performa sistem udara adalah COP, yaitu

membandingkan efek refrigerasi yang dibangkitkan oleh evaporator terhadap

kerja yang dilakukan kompresor [6][7][8]. Pada analisis sederhana, kerugian-

kerugian yang terjadi pada katup ekspansi tidak diperhitungkan. Kenyatannya,

saat AC beroperasi terjadi icing pada sekeliling katup ekspansi akibat penyerapan

kalor oleh refrigerant (gambar 1.1). Semestinya, untuk mendapatkan COP yang

tinggi, seluruh pertukaran kalornya harus terjadi di evaporator.

Page 9: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

2

Gambar 1. 1 Peristiwa icing pada katup ekpansi

Dari observasi lapangan, hampir seluruh katup ekspansi terbuat dari material

logam, umumnya alumunium paduan atau baja tuang. Baik alumunium paduan

atau baja tuang, keduanya adalah meterial yang memiliki nilai konduktifitas

thermal yang tinggi sehingga temperatur lingkungan akan terserap ke refrigerant

yang sangat dingin setelah diekspansikan.

Untuk mengatasi fenomena tersebut diusulkan katup ekspansi AC dari

material dengan konduktifitas thermal rendah. Dalam hal ini, dipilih material yang

terbuat dari plastik teflon (bahan plastik yang keras) untuk mencegah timbulnya

lapisan es (icing). Sehingga pertukaran kalor diharapkan terjadi seluruhnya di

evaporator. Untuk mendapatkan hasil yang optimal, katup ekspansi dibuat dengan

desain yang dapat diatur rasio tekanannya.

Studi terbaru menunjukkan bahwa polytetrafluoroethylene (PTFE) merupakan

bahan yang efektif untuk aplikasi tribology karena sifat mekanik dan unik

gesekan, ketahanan tinggi kimia, koefisien gesek yang rendah, dan stabilitas

termal yang luar biasa. Oleh karena itu, penelitian ini meneliti penggunaan PTFE

sebagai katup ekspansi pada sistem pendingin udara. Suhu distribusi sebelum dan

sesudah katup ekspansi disajikan dan dibandingkan dengan katup ekspansi terbuat

dari aluminium.

Page 10: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

3

1.2. Perumusan Masalah

Bagaimana kinerja katup ekspansi yang terbuat dari material dengan

konduktifitas thermal rendah dibandingkan dengan katup ekspansi dari material

logam, khususnya dalam hal kerugian kalor.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk menginvestigasi kerugian

kalor pada katup ekspansi yang terbuat dari material dengan konduktifitas thermal

rendah.

Page 11: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Penggunaan sistem AC akan mengambil energy dari mesin yang cukup besar

untuk menggerakan kompresor. Disamping itu selama beroperasinya kendaraan

penggunaan AC akan meningkatkan emisi gas CO2 [4][5]. Oleh karena itu,

makalah ini menyajikan studi efek penggunaan katup ekspansi dengan bahan

PTFE untuk mengurangi kerugian kalor. Distribusi temperatur R-134a sebelum

dan sesudah katup ekspansi diamati untuk menentukan efeknya dibandingkan

dengan katup ekspansi yang terbuat dari paduan aluminium.

Di sisi lain, potensi perusak lapisan ozon (ODP) dan potensi pemanasan

global (GWP) telah menjadi isu penting dalam pengembangan refrigeran baru.

Hydro-fluorocarbon (HFC) refrigeran dengan nol ODP menjadi lebih baik untuk

digunakan dalam aplikasi industri otomotif. HFC refrigeran juga memiliki

spesifikasi yang sesuai seperti tidak-mudah terbakar, stabilitas, dan tekanan uap

sama dengan CFC dan HCFC refrigeran [9][10].

Selain itu, potensi hidrokarbon (HC) seperti propana (R-290) dan butana (R-

600) sebagai alternatif untuk CFC dan HFC refrigeran banyak dipelajari untuk

memperbaiki pengaruh efek lingkungan. Alsaad [11] melakukan studi LPG untuk

menggantikan refrigeran CFC. Campuran 24,4% propana, butana 56,4%, dan

17,2% isobutene diperoleh dari LPG rumah tangga lebih disukai. suhu evaporator

mampu mencapai -15 ° C pada suhu kondensor dari 27 ° C, suhu sekitar 20 ° C,

dan COP dari 3.4. Campuran R-290 dan R-600 dipelajari oleh Wongwises [12]

untuk menggantikan HFC-134a. Percobaan dilakukan di bawah beban yang sama

dari 25 ° C. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa R-290 / R600 pada rasio

60/40 adalah campuran yang paling tepat dari kinerja HFC-134a. analisis kinerja

R290/R600a sebagai pengganti R134a juga diberikan oleh Agrawal [13] yang

terbukti COP lebih tinggi dari R134a pada tekanan 80 Lb/In2 dan diameter kapiler

0,5 inci.

Meskipun pada tahun terakhir sistem pendingin udara telah dikembangkan

dengan sistem adsorbsi [3][14][15], sistem kompresi uap masih diandalkan

sebagai sistem refrigerasi mobil komersial. Dasar sirkuit dan P-h diagram

Page 12: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

5

kompresi A/C sistem uap disajikan pada Gambar. 2.1 dan Gambar. 2.2. Demikian

juga, HFC R-134a masih menjadi pilihan untuk produksi mobil baru atau untuk

penggantian. Di Indonesia, kehadiran pendingin baru seperti R-290 atau R-600

sebagai pendingin lingkungan belum diterima secara luas karena tidak sepenuhnya

dipaksa oleh kebijakan pemerintah.

Gambar 2. 1 Siklus AC kompresi Uap Pada Mobil

Gambar 2. 2 P-h Diagram Siklus Kompresi Uap

Page 13: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

6

Gambar 2.2 menunjukkan diagram tekanan dan entalpi siklus kompresi uap.

Refrigerant memasuki kompresor dalam fase uap jenuh pada titik 1. refrigeran

dikompresi adiabatik dan menjadi uap superheated karena peningkatan tekanan,

suhu, dan entalpi seperti yang ditunjukkan oleh titik 2. refrigeran pada saat ini

berada di atas suhu udara luar. Kemudian, refrigeran berangkat ke kondensor.

Selama kondensor, panas dari refrigeran dilepaskan ke udara luar sehingga

perubahan superheated refrigeran ke dalam uap jenuh pada titik 2a.

Kemudian, refrigerant mengembun menjadi cair dengan melepaskan panas

laten kondensasi. Kondensasi terus sampai semua uap cair menjadi jenuh pada

titik 3. Selanjutnya, refrigeran diekspansi secara iso-entalpi melalui katup

ekspansi. Ketika diekspansi, tekanan dan suhu akan turun ke bawah 0 ° C.

Akibatnya, penyerapan panas akan terjadi di sekitar mulut katup ekspansi.

Refrigerant mengalir melalui evaporator yang bertindak sebagai penukar panas.

Refrigeran cair menguap sampai menjadi uap jenuh kemudian menuju ke

kompresor untuk memulai siklus lagi [16].

Seperti diketahui, salah satu parameter untuk mengukur kinerja sistem

pendingin udara COP. COP membandingkan menghasilkan efek pendingin

dengan evaporator ke kompresor bekerja. Dalam analisis sederhana, kerugian

yang terjadi pada katup ekspansi tidak cukup. Pada kenyataannya, fenomena

lapisan pembentukan es terbentuk di sekitar katup ekspansi selama sistem

pendingin udara operasi (Gambar 2.3).

Dalam analisis termodinamika sistem pendingin udara, umumnya membahas

secara rinci pertukaran panas di evaporator, kondensor, dan kerja kompresor.

Proses ekspansi yang terjadi di katup ekspansi diasumsikan proses iso-entalpi

[17]. Bahkan, selama proses ekspansi refrigeran mengambil panas. Idealnya,

proses pertukaran panas dalam sistem AC sepenuhnya terjadi pada evaporator.

Dari pengamatan di lapangan, hampir seluruh katup ekspansi yang terbuat dari

bahan logam, biasanya paduan aluminium atau besi cor. Kedua aluminium alloy

dan besi cor memiliki konduktivitas termal yang tinggi, 247 W/m.K dan 80

W/m.K, masing-masing. Akibatnya, sangat dingin pendingin suhu setelah

diperluas akan dibuang ke lingkungan melalui tubuh katup ekspansi.

Page 14: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

7

Gambar 2. 3 Icing/ frozing pada katup ekspansi

Sementara itu, PTFE adalah bahan yang memiliki konduktivitas termal yang

sangat rendah dibandingkan dengan aluminium dan besi cor, sekitar 0,25 W/m.K.

PTFE dikenal luas sebagai bahan isolasi panas yang banyak digunakan dalam

industri, teknik, tribology, listrik, obat-obatan, untuk sektor rumah tangga. PTFE

memiliki sifat yang unik, yang membuatnya berharga dalam sejumlah aplikasi

[18]. PTFE memiliki titik leleh yang sangat tinggi, dan juga stabil pada suhu yang

sangat rendah. Teflon yang tahan sangat panas dan tahan korosi. merek yang

paling dikenal dari PTFE berbasis formula adalah Teflon. Rumus kimia dan

struktur atom dari PTFE disajikan pada Gambar 2.4 dan Gambar 2.5, Gambar 2.4.

Gambar 2. 4 Formula kimia dari PTFE

Gambar 2. 5 Formula Struktur Atom dari PTFE [19]

Page 15: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

8

Studi terbaru menunjukkan bahwa polytetrafluoroethylene (PTFE) merupakan

bahan yang efektif untuk aplikasi tribology karena sifat mekanik dan unik

gesekan, ketahanan tinggi kimia, koefisien gesek yang rendah, dan stabilitas

termal yang luar biasa. Oleh karena itu, penelitian ini meneliti penggunaan PTFE

sebagai katup ekspansi pada sistem pendingin udara. Suhu distribusi sebelum dan

sesudah katup ekspansi disajikan dan dibandingkan dengan katup ekspansi terbuat

dari aluminium.

Page 16: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

9

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1. Katup Ekspansi

Penelitian ini menggunakan dua buah katup ekspansi yang terbuat dari PTFE

dan aluminium paduan. Katup ekspansi yang terbuat dari aluminium merupakan

asli dari kendaraan. Sementara itu, katup ekspansi PTFE dibuat dengan ukuran

yang sama seperti aslinya. Visualisasi dari aluminium dan ekspansi PTVE valve

disajikan pada Gambar 3.1 sebagai berikut.

Gambar 3. 1 Katup Ekspansi dengan bahan Aluminum (a) dan PTFE (b)

3.2. Set Up Penelitian dan Peralatan

Sistem AC yang digunakan dalam penelitian ini adalah sistem AC mobil yang

ditempatkan di stand dan digerakkan oleh motor listrik. Konfigurasi komponen

utama dan alat ukur yang digunakan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2.

P-in merupakan tekanan tinggi sebelum katup ekspansi dan P-out adalah tekanan

rendah setelah katup ekspansi. P-in dan P-out diukur dengan pengukur tekanan

CLASSE REFCD 1.6. T-in adalah suhu sebelum katup ekspansi dan T-out adalah

suhu setelah katup ekspansi. T-in dan T-out diukur dengan menggunakan

termokopel tipe PT-100. Suhu termokopel kemudian ditampilkan menggunakan

suhu displayer OMRON E5CSL-RP. Selanjutnya, suhu diambil menggunakan

ponsel kamera XIOMI REDMINOTE. Pengumpulan data dilakukan pada suhu

Page 17: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

10

sekitar 27,4 ° C dan kelembaban relatif 71,3%. Tekanan kerja refrigeran masuk

kedua tipe katup ekspansi sebesar 1585 kPa, dibaca pada manifold gauge.

Gambar 3. 2 Set Up Penelitian dan Peralatan

Pemeriksaan Gambar 3.2, perbedaan suhu sebelum dan sesudah katup

ekspansi diamati selama 5 menit pada kedua tipe katup ekspansi yang terbuat dari

PTFE dan aluminium. Perubahan suhu dicatat oleh kamera. Hasil rekaman data

dibagi menjadi 100 bagian data dan diproses dengan excel.

3.3. Lokasi penelitian

Kegiatan penelitian dilaksanakan di gedung laboratorium terpadu Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Magelang. Uraian lokasinya sebagai berikut :

1. Pengujian mesin : Laboratorium Motor bensin dan diesel

2. Pengolahan data : Laboratorium Komputer

Page 18: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

11

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Distribusi Temperatur

Selama pengujian, suhu yang diperoleh pada dua jenis katup ekspansi

disajikan pada Gambar 4.1.

Gambar 4. 1 Distribusi temperatur pada katup ekspansi aluminium dan PTFE

Memperhatikan Gambar 4.1, kurva dengan garis lurus merupakan suhu pada

tekanan tinggi sebelum katup ekspansi dan kurva dengan garis putus-putus adalah

suhu pada tekanan rendah setelah katup ekspansi. simbol (○) menunjukkan katup

ekspansi yang terbuat dari aluminium, sedangkan simbol (◊) menunjukkan katup

ekspansi terbuat dari PTFE. Katup ekspansi terbuat dari aluminium memberikan

suhu lebih tinggi dari katup ekspansi terbuat dari PTFE, baik pada tekanan tinggi

dan tekanan rendah.

4.2. Prediksi Efek Pendinginan

Dengan menggunakan diagram tekanan-entalpi untuk refrigerant R134a,

setiap titik sebagai titik kondisi tertentu dari katup ekspansi (Gambar 4.2). Pada

saat pengujian, tekanan tinggi adalah 230 psi (1.585 kPa) dan tekanan rendah

adalah 35 psi (241 kPa) untuk masing-masing aluminium dan PTFE.

Page 19: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

12

Gambar 4. 2 Titik keadaan tertentu pada katup ekspansi aluminium dan PTFE

Dari Gambar 4.2, garis merah adalah katup ekspansi yang terbuat dari

aluminium dan garis biru adalah katup ekspansi terbuat dari PTFE. Perbedaan

entalpi yang dihasilkan oleh katup ekspansi terbuat dari PTFE lebih besar dari

katup ekspansi terbuat dari aluminium. Pada titik 1 (40 ° C dan 1585 kPa), entalpi

untuk katup ekspansi yang terbuat dari aluminium 256,31 kJ / kg. Mengingat

katup ekspansi bekerja dalam proses iso-entalpi, titik 2 adalah sama dengan point

1 (h2 = h1). Akhirnya, pada titik 3 (10 ° C), diperoleh bahwa entalpi adalah 408,77

kJ/kg. Hasil simulasi numerik dengan REFPROP untuk katup ekspansi yang

terbuat dari aluminium ditunjukkan pada Tabel 4.1.

Page 20: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

13

Tabel 4. 1 Titik keadaan spesifik katup ekspansi aluminium

Sementara itu, untuk katup ekspansi terbuat dari PTFE, entalpi pada titik 1

(1585 kPa dan 35oC) adalah 241,00 kJ / kg. Dengan h2 = h1, entalpi pada titik 2

adalah 241.00 kJ/kg. Pada titik 3 (5○C dan 241 kPa), nilai entalpi adalah 404,43

kJ/kg. Hasil simulasi numerik dengan REFPROP untuk katup ekspansi yang

terbuat dari PTFE ditunjukkan pada Tabel 4.2.

Tabel 4. 2 Titik keadaan spesifik katup ekspansi PTFE

Dari Tabel 4.1 dan Tabel 4.2, perbedaan entalpi (Δh) di katup ekspansi

terbuat dari aluminium adalah 152,46 kJ / kg (408,77 kJ / kg - 256,31 kJ / kg).

Sementara itu, perbedaan entalpi (Δh) di katup ekspansi terbuat dari PTFE adalah

155,49 kJ / kg (404,43 kJ / kg - 248,94 kJ / kg). Dengan aliran massa refrigeran

yang sama, ini berarti katup ekspansi terbuat dari PTFE menghasilkan potensi

penyerapan panas lebih besar dari katup ekspansi terbuat dari aluminium (3,03

kJ/kg). Pendekatan untuk menjelaskan kondisi ini, PTFE memiliki konduktivitas

termal yang sangat rendah, sehingga kehilangan panas dalam proses ekspansi

dapat dikurangi.

Page 21: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

14

BAB V KESIMPULAN

Dari hasil penelitian tersebut dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai

berikut :

1. Suhu sebelum dan sesudah katup ekspansi terbuat dari PTFE lebih

rendah dari katup ekspansi terbuat dari aluminium,

2. Potensi penyerapan kalor dari refrigeran: dengan meninjau kegiatan

penelitian yang telah dilakukan, itu fakta bahwa diperoleh menggunakan

katup ekspansi terbuat dari PTFE lebih besar dari katup ekspansi terbuat

dari aluminium.

3. Kesimpulannya, PTFE menjanjikan untuk dikembangkan sebagai katup

ekspansi pada aplikasi sistem AC mobil.

Page 22: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

15

DAFTAR PUSTAKA

[1] R. K. Shah, “AUTOMOTIVE AIR-CONDITIONING SYSTEMS –

HISTORICAL DEVELOPMENTS , THE STATE OF TECHNOLOGY

AND FUTURE TRENDS 2 . Basic Operation of Current Automotive A / C

Systems 3 . Brief History of the Refrigerant and A / C System,” no.

December, pp. 20–22, 2006.

[2] B. M. S. Bhatti and E. A. Conditioning, “A S H RA E Evolution of

Automotive Air Conditioning Riding in Comfort : Part II,” no. September,

1999.

[3] G. Vicatos, J. Grizagoridis, and S. Wang, “A Car Air-Conditioning System Based On An Absorption Refrigeration Cycle Using Energy From Exhaust

Gas Of An Internal Combustion Engine,” J. Energy South. Africa, vol. 19,

no. 4, pp. 6–11, 2008.

[4] J. Lee, J. Kim, J. Park, and C. Bae, “Effect of the air-conditioning system

on the fuel economy in a gasoline engine vehicle,” Proc. Inst. Mech. Eng.

Part D J. Automob. Eng., vol. 227, no. 1, pp. 66–77, 2012.

[5] S. Kumar, M. Babu, S. Sajin, K. Vishnu, R. Varun, and C. . Vishnu,

“Analysis on Turbo Air-Conditioner : an Innovative,” Int. J. Mech. Prod.

Eng., vol. 2, no. 3, pp. 38–41, 2014.

[6] M. A. Qureshi and S. Bhatt, “Comparative Analysis of Cop Using R134a &

R600a Refrigerant in Domestic Refrigerator at Steady State Condition,”

vol. 3, no. 12, pp. 935–939, 2014.

[7] A. Gomaa, “Performance Characteristics of Automotive Air Conditioning

System with Refrigerant R134a and Its Alternatives,” Int. J. Energy Power

Eng., vol. 4, no. 3, p. 168, 2015.

[8] J. S. Brown, S. F. Yana-motta, and P. a Domanski, “Comparitive analysis

of an automotive air conditioning systems operating with CO 2 and

R134a,” Int. J. Refrig. 25 19–32, vol. 25, pp. 19–32, 2002.

[9] A. S. Dalkilic and S. Wongwises, “A performance comparison of vapour-

compression refrigeration system using various alternative refrigerants,”

Int. Commun. Heat Mass Transf., vol. 37, no. 9, pp. 1340–1349, 2010.

[10] M. Chandrasekharan, “Exergy Analysis of Vapor Compression

Refrigeration System Using R12 and R134a as Refrigerants,” Int. J.

Students’ Res. Technol. Manag., vol. 2, no. July, pp. 134–139, 2014.

[11] M. A. Alsaad and M. A. Hammad, “The application of propane/butane

mixture for domestic refrigerators,” Appl. Therm. Eng., vol. 18, no. 9–10,

pp. 911–918, 1998.

Page 23: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

16

[12] S. Wongwises and N. Chimres, “Experimental study of hydrocarbon

mixtures to replace HFC-134a in a domestic refrigerator,” Energy Convers.

Manag., vol. 46, pp. 85–100, 2005.

[13] M. K. Agrawal and A. G. Matani, “Evaluation of Vapour Compression

Refrigeration System Using Different Refrigerants,” Int. J. Eng. Innov.

Technol., vol. 2, no. 9, pp. 86–92, 2013.

[14] H. Tiwari and G. V Parishwad, “Adsorption Refrigeration System for

Cabin Cooling of Trucks,” Int. J. Emerg. Technol. Adv. Eng., vol. 2, no. 10,

pp. 337–342, 2012.

[15] S. Vasta, A. Freni, A. Sapienza, F. Costa, and G. Restuccia, “Development

and lab-test of a mobile adsorption air-conditioner,” Int. J. Refrig., vol. 35,

no. 3, pp. 701–708, 2012.

[16] S. Daly, Automotive air condiotining and climate control systems, no. 1.

2006.

[17] Gaurav and R. Kumar, “Sustainability of Automobile Air- Conditioning

System Using Refrigerant R1234yf Instead of R134a,” vol. 5, no. 3, pp. 3–

8, 2015.

[18] M. Setiyo, S. Soeparman, S. Wahyudi, and N. Hamidi, “A simulation for

predicting potential cooling effect on LPG-fuelled vehicles,” AIP Conf.

Proc., vol. 1717, 2016.

[19] G. Venkateswarlu, R. Sharada, B. R. M, B. Heavy, E. Limited, and R. C.

Puram, “Journal of Chemical and Pharmaceutical Research , 2014 , 6 ( 10 ):

508-517 Review Article Polytetrafluoroethylene ( PTFE ) based

composites,” vol. 6, no. 10, pp. 508–517, 2014.

Page 24: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

VOL. xxx, NO. xxx, xxxxxxxxxxxxx 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences

©2006-2015 Asian Research Publishing Network (ARPN). All rights reserved.

www.arpnjournals.com

17

Lampiran draf publikasi

Page 25: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

VOL. xxx, NO. xxx, xxxxxxxxxxxxx 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences

©2006-2015 Asian Research Publishing Network (ARPN). All rights reserved.

www.arpnjournals.com

18

TEMPERATURE DISTRIBUTION OF R-134a THROUGH ALUMINUM

AND PTFE EXPANSION VALVE ON AUTOMOTIVE AIR CONDITIONING

APPLICATIONS

Muji Setiyo1, Saifudin

2, Budi Waluyo

3, Bagiyo Condro Purnomo

4, Anwar Ilmar Ramadhan

5

1,2,3,4 Department of Automotive Engineering, Muhammadiyah University of Magelang, Magelang 56172, Indonesia. 5Department of Mechanical Engineering, Muhammadiyah University of Jakarta, Jakarta 10510, Indonesia

E-Mail: [email protected]

ABSTRACT

Generally, parameters for measuring the performance of air conditioning system is COP. In a thermodynamic

analysis of air conditioning system, the losses that occur in the expansion valve is not considerable. In reality, the ice

formation layer phenomenon is formed around the expansion valve during air conditioning system operation. Therefore,

this paper presents a study of polytetrafluoroethylene (PTFE) as expansion valve materials to reduce heat loss. The

temperature distribution of R-134a refrigerant before and after the expansion valve was observed to determine its effect in

comparison with expansion valve made of aluminum alloy. The AC system used in this study is a car air conditioning

system that is removed from the car and driven by an electric motor. From the test results with the same refrigerant mass

flow, the expansion valve made of PTFE generates potential heat absorption greater than the expansion valve made of

aluminum. In conclusion, PTFE is promising to be developed as an expansion valve on car air conditioning system

applications.

Keywords: PTFE, Expansion valve, Ice formation layer, air conditioning, cooling effect

1. INTRODUCTION

After the 1970s, automobile air conditioning

systems (A/C) become essential equipment to meet the

comfort in the vehicle [1]–[3]. However, the air

conditioning system taking considerable energy from

the engine to drive the compressor [4]. Imposition of

AC increased fuel consumption and CO2 emissions

during vehicle operation [5], [6]. Therefore, this paper

presents a study of PTFE as expansion valve materials

to reduce heat loss. The temperature distribution of R-

134a refrigerant before and after the expansion valve

was observed to determine its effect in comparison with

expansion valve made of aluminum alloy.

On the other hand, the ozone depleting potential

(ODP) and global warming potential (GWP) has

become an important issue in the development of new

refrigerants. Hydro-fluorocarbon (HFC) refrigerants

with zero ODP have been preferable for use in many

industrial, automotive, and domestic applications

intensively. HFC refrigerants also have the appropriate

specifications such as non-flammability, stability, and

the vapor pressure is equal to CFC and HCFC

refrigerant [7]–[9].

In addition, the potential of hydrocarbons (HC)

such as propane (R-290) and butane (R-600) as an

alternative for CFC and HFC refrigerant widely studied

to improve the environmental effect. Alsaad [10]

conducted a study of LPG to replace the CFC

refrigerant. A mixture of 24.4% propane, 56.4% butane,

and 17.2% isobutene obtained from household LPG is

preferred. Evaporator temperature capable of reaching -

15 °C at the condenser temperature of 27 °C, the

ambient temperature of 20 °C, and COP of 3.4. A

mixture R-290 and R-600 was studied by Wongwises

[11] to replace HFC-134a. Experiments carried out

under the same load of 25 °C. The results of this study

indicate that the R-290/R600 at a ratio of 60/40 is the

most appropriate mix of the performance of HFC-134a.

Performance analysis of R290/R600a as a replacement

for R134a is also given by Agrawal [12] that proved

higher COP than R134a at a pressure of 80 Lb/In2 and

capillary diameter of 0.5 inches.

Although in recent year the air-conditioning

system has been developed in absorption system [13]–

[16], vapor-compression system still relied on the

commercial car. The basic circuit and P-h diagram of

vapor compression A/C system is presented in Figure-1

and Figure-2, respectively. Likewise, HFC R-134a is

still an option for the new cars production or for

replacement. In many country, the presence of a new

refrigerant like R-290 or R-600 as an environmentally

refrigerant has not been accepted widely because not

fully forced by government policies.

Figure-1. Basic of automotive AC cycle [17]

Page 26: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

VOL. xxx, NO. xxx, xxxxxxxxxxxxx 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences

©2006-2015 Asian Research Publishing Network (ARPN). All rights reserved.

www.arpnjournals.com

20

Figure-2. P-h diagram of vapor-compression AC

systems

Figure 2 shows a diagram of the pressure and the

enthalpy of a vapor compression cycle. Refrigerant

enters the compressor in a vapor phase is saturated at

point 1. The refrigerant is compressed adiabatically and

becomes superheated steam due to an increase in

pressure, temperature, and enthalpy as indicated by

point 2. Refrigerant at this point is above the

temperature of the outside air. Then, the refrigerant is

leaving for the condenser. During the condensers, heat

from the refrigerant released into the outside air so that

the change of superheated refrigerant into the saturated

vapor at the point 2a.

Then, the refrigerant condenses into a liquid by

releasing the latent heat of condensation. Condensation

continues until all the liquid vapor becomes saturated at

point 3. Subsequently, the refrigerant is expanded in

iso-enthalpy through the expansion valve. When

expanded, the pressure and the temperature will drop to

below 0 °C. As a result, the heat of absorption will

occur around the mouth of the expansion valve.

Refrigerant flows through the evaporator which acts as

a heat exchanger. The liquid refrigerant evaporates until

it becomes saturated vapor then goes to the compressor

to begin the cycle again [17].

As is known, one of the parameters for measuring

the performance of air conditioning system is COP

[18]–[23] . COP compares the refrigerating effect

generating by evaporator to the compressor work. In the

simplest analysis, the losses that occur in the expansion

valve is not considerable. In reality, the ice formation

layer phenomenon is formed around the expansion

valve during air conditioning system operation (Figure-

3).

In a thermodynamic analysis of air conditioning

system, generally discusses in detail the heat exchange

in the evaporator, condenser, and compressor work. The

expansion process that occurs in the expansion valve is

assumed to be an iso-enthalpy process [24]. In fact,

during the expansion process the refrigerant taking the

heat. Ideally, the process of heat exchange in the air-

conditioning system fully occurs in the evaporator.

From field observations, almost the entire expansion

valve made of a metal material, usually aluminum alloy

or cast iron. Both aluminum alloy and cast iron have a

high thermal conductivity, 247 W/mK and 80 W/mK,

respectively. As a result, very cold temperature

refrigerant after expanded will be discharged into the

environment through the body of the expansion valve.

Figure-3. Ice formation layer around the expansion

valve

Meanwhile, PTFE is a material that has a very low

thermal conductivity compared to aluminum and cast

iron, about 0.25 W/mK. PTFE is widely known as a

heat insulating material that is widely used in industry,

engineering, tribology, electricity, medicine, to the

household sector. PTFE has many unique properties,

which makes it valuable in a number of applications

[25]. PTFE has a very high melting point, and also

stable at very low temperatures. Teflon is very heat

resistant and corrosion resistant. The most recognized

brand of formula-based PTFE is Teflon. The chemical

formula and atomic structure of PTFE are presented in

Figure-4 and Figure-5, respectively.

Figure-4. Chemical formula of PTFE [26]

Figure-5. Atomic structure (C-F bonds) of PTFE [27]

Page 27: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

VOL. xxx, NO. xxx, xxxxxxxxxxxxx 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences

©2006-2015 Asian Research Publishing Network (ARPN). All rights reserved.

www.arpnjournals.com

21

Recent studies have shown that

polytetrafluoroethylene (PTFE) is an effective material

for tribology applications due to the mechanical

properties and friction uniques, high chemical

resistance, low coefficient of friction, and outstanding

thermal stability [28]. Therefore, this study examines

the use of PTFE as an expansion valve on the air

conditioning system. Distribution temperature before

and after the expansion valve is presented and

compared to the expansion valve made of aluminum.

2. METRIAL AND METHODS

1.1. The Expansion Valve

This study uses two pieces of the expansion valve

that made of PTFE and aluminum. Expansion valve

made of aluminum is original from the vehicle.

Meanwhile, the expansion valve of PTFE is made by

machining with the same size as the original.

Visualization of aluminum and PTVE expansion valve

is presented in Figure-6 as follows.

Figure-6. Aluminum (a) and PTFE (b) of expansion

valve materials

1.2. Set up Experiment and Apparatus

The AC system used in this study is a car air

conditioning system that is removed from the car and

driven by an electric motor. Configuration major

components and measuring instruments used as shown

in Figure-7. Pin is high pressure before the expansion

valve and Pout is low pressure after the expansion valve.

Pin and Pout are measured with a pressure gauge

CLASSE REFCD 1.6. Tin is the temperature before the

expansion valve and Tout is the temperature after the

expansion valve. Tin and Tout are measured by a parts of

PT-100 thermocouples. The temperature of the

thermocouple then displayed using the temperature

displayer OMRON E5CSL-RP. Subsequently, the

temperature was recorded using a camera phone XIOMI

REDMINOTE. Data collection is done at ambient

temperature of 27.4°C and relative humidity of 71.3%.

Refrigerant pressure is in 1585 kPa for two types of

expansion valve, read by manifold gauge.

Figure-7. Set up experiment and apparatus

Inspection of Figure-7, the temperature difference

before and after the expansion valve observed for 5

minutes on the expansion valve made of PTFE and

aluminum, respectively. Changes in temperature are

recorded by a camera. Finally, the data recording is

divided into 100 parts of figure and processed with

excel.

3. RESULTS AND DISCUSSION

1.3. Temperature Distribution

During the test, the temperature obtained on two

types of expansion valve is presented in Figure-8.

Figure-8. Temperature distribution on aluminum and

PTFE expansion valve Noting of Figure-8, a group of curves with a

straight line is the temperature at high pressure before

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 27 57 87 117 147 177 207 237 267 297

Tem

pe

ratu

re (

Ce

lciu

s)

Time (s)

Tin Aluminium

Tout Aluminium

Tin PTFE

Tout PTFE

Page 28: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

VOL. xxx, NO. xxx, xxxxxxxxxxxxx 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences

©2006-2015 Asian Research Publishing Network (ARPN). All rights reserved.

www.arpnjournals.com

22

the expansion valve and groups of curves with a dashed

line is the temperature at low pressure after the

expansion valve. The symbol (○) indicates expansion

valves made from aluminum, while the symbol (◊)

indicates expansion valve made of PTFE. The

expansion valve made of aluminum give a higher

temperature than the expansion valve made of PTFE,

both on the high-pressure and low-pressure cycles.

1.4. Predicting on Cooling Effect

By using R134a refrigerant, it is known pressure-

enthalpy diagram (P-h diagram) for each point as

specific state point of the expansion valve (Figure-9).

At the time of testing, the high pressure is 230 psi (1585

kPa) and the low pressure is 35 psi (241 kPa) for

aluminum and PTFE, respectively.

Figure-8. Specific state points on aluminum and PTFE

expansion valve

From Figure 8, the red line is the expansion valves

made of aluminum and the blue line is the expansion

valve made of PTFE. Enthalpy difference produced by

expansion valve made of PTFE is greater than the

expansion valve made of aluminum. At point 1 (40 °C

and 1585 kPa), enthalpy for expansion valve made of

aluminum is 256.31 kJ/kg. Given the expansion valve

works is in iso-enthalpy process, point 2 is the same as

point 1 (h2=h1). Finally, at the point 3 (10 °C), it is

obtained that the enthalpy is 408.77 kJ/kg. The results

of numerical simulations with REFPROP for the

expansion valve made of aluminum are shown in Table-

1.

Table-1. Specific state points of aluminum expansion

valve

Meanwhile, for the expansion valve made of

PTFE, the enthalpy at point 1 (1585 kPa and 35oC) is

241.00 kJ/kg. By h2 = h1, enthalpy at point 2 is 241.00

kJ/kg. At point 3 (5 ○C and 241 kPa), the enthalpy

values is 404,43kJ/kg. The results of numerical

simulations with REFPROP for the expansion valve

made of PTFE are shown in Table-2.

Table-2. Specific state points of PTFE expansion valve

From Table 1 and Table 2, the enthalpy difference

(Δh) in the expansion valve made of aluminum is

152.46 kJ/kg (408.77 kJ/kg - 256.31 kJ/kg). Meanwhile,

the enthalpy difference (Δh) in the expansion valve

made of PTFE is 155.49 kJ/kg (404.43 kJ/kg – 248.94

kJ/kg). With the same refrigerant mass flow, this means

the expansion valve made of PTFE generates potential

heat absorption greater than the expansion valve made

of aluminum (3.03 kJ/kg). Approaches for explaining

this condition, PTFE has a very low thermal

conductivity, so the heat loss in the expansion process

can be reduced.

4. CONCLUSIONS

By reviewing the research activities that have been

performed, it is obtained fact that: (1) the temperature

before and after the expansion valve made of PTFE is

lower than the expansion valve made of aluminum, and

(2) the potential het absorption from refrigerant using

the expansion valve made of PTFE is greater than the

expansion valve made of aluminum. In conclusion,

PTFE is promising to be developed as an expansion

valve on car air conditioning system applications.

ACKNOWLEDGEMENTS

This study was facilitated and funded by the

Automotive Laboratory, Muhammadiyah University of

Magelang. The researchers would like to thank the

students and laboratory staff who have helped to collect

data.

Page 29: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

VOL. xxx, NO. xxx, xxxxxxxxxxxxx 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences

©2006-2015 Asian Research Publishing Network (ARPN). All rights reserved.

www.arpnjournals.com

23

REFERENCES

[1] Shah, R. K. 2006. Automotive Air-Conditioning

Systems – Historical Developments, The State of

Technology and Future Trends. In Proceedings of

the 3rd BSME-ASME International Conference on

Thermal Engineering (pp. 20–22). Dhaka.

[2] Bhatti, M. S. 1999. Evolution of Automotive Air

Conditioning Riding in Comfort : Part II. ASHRAE

Journal, 41(9): 44–50.

[3] Automobile. 2010. Automotive Air Conditioning -

History. Retrieved June 12, 2016, from

http://www.automobilemag.com/news/automotive-

air-conditoning-history/

[4] Benouali, J., Clodic, D., Mola, S., Presti, L.,

Magini, M., Malvicino, C., & Fiat, C. R. 2003.

Fuel Consumption of Mobile Air Conditioning

Method of Testing and Results. In The Earth

Technology Forum (pp. 1–10). Washington.

[5] Lee, J., Kim, J., Park, J., & Bae, C. 2013. Effect of

the air-conditioning system on the fuel economy in

a gasoline engine vehicle. Proceedings of the

Institution of Mechanical Engineers, Part D:

Journal of Automobile Engineering, 227(January):

66–77.

[6] Kumar, S., Babu, M., Sajin, S., Vishnu, K., Varun,

R., & Vishnu, C. 2014. Analysis on Turbo Air-

Conditioner : an Innovative. International Journal

of Mechanical And Production Engineering, 2(3):

38–41.

[7] Dalkilic, A. S., & Wongwises, S. 2010. A

performance comparison of vapour-compression

refrigeration system using various alternative

refrigerants. International Communications in

Heat and Mass Transfer, 37(9): 1340–1349.

[8] Chandrasekharan, M. 2014. Exergy Analysis of

Vapor Compression Refrigeration System Using

R12 and R134a as Refrigerants. International

Journal of Students’ Research in Technology &

Management, 2(July): 134–139.

[9] Teng, T. P., Mo, H. E., Lin, H., Tseng, Y. H., Liu,

R. H., & Long, Y. F. 2012. Retrofit assessment of

window air conditioner. Applied Thermal

Engineering, 32(1): 100–107.

[10] Alsaad, M. A., & Hammad, M. A. 1998. The

application of propane/butane mixture for

domestic refrigerators. Applied Thermal

Engineering, 18(9–10): 911–918.

[11] Wongwises, S., & Chimres, N. 2005. Experimental

study of hydrocarbon mixtures to replace HFC-

134a in a domestic refrigerator. Energy

Conversion and Management, 46: 85–100.

[12] Agrawal, M. K., & Matani, A. G. 2013. Evaluation

of Vapour Compression Refrigeration System

Using Different Refrigerants. International

Journal of Engineering and Innovative

Technology, 2(9): 86–92.

[13] Vicatos, G., Grizagoridis, J., & Wang, S. 2008. A

Car Air-Conditioning System Based On An

Absorption Refrigeration Cycle Using Energy

From Exhaust Gas Of An Internal Combustion

Engine. Journal of Energy in Southern Africa,

19(4): 6–11.

[14] Tiwari, H., & Parishwad, G. V. 2012. Adsorption

Refrigeration System for Cabin Cooling of Trucks.

International Journal of Emerging Technology and

Advanced Engineering, 2(10), 337–342.

[15] Krishnadasan, V. B., Mohammed Sajid, N. K., &

Shafi, K. A. 2014. Performance Analysis of a

Triple Fluid Vapor Absorption System using

Engine Exhaust Gas. International Journal of

Advanced Engineering and Nano Technology,

1(12): 1–4.

[16] Vasta, S., Freni, A., Sapienza, A., Costa, F., &

Restuccia, G. 2012. Development and lab-test of a

mobile adsorption air-conditioner. International

Journal of Refrigeration, 35(3):701–708.

[17] Daly, S. 2006. Automotive Air-conditioning and

Climate Control Systems. Igarss 2014. Oxford:

Elsevier Ltd.

[18] Qureshi, M. A., & Bhatt, S. 2014. Comparative

Analysis of Cop Using R134a & R600a

Refrigerant in Domestic Refrigerator at Steady

State Condition. International Journal of Science

and Research, 3(12): 935–939.

[19] Gupta, G. 201). Performance Analysis Of Air

Cooled Water Cooler By Using Eco- Friendly

Refrigerants As A Possible Substitute Of R134a.

International Journal of Engineering Sciences &

Research Technology, 4(6): 279–291.

[20] Gomaa, A. 2015. Performance Characteristics of

Automotive Air Conditioning System with

Refrigerant R134a and Its Alternatives.

International Journal of Energy and Power

Engineering, 4(3):168-177.

[21] Brown, J. S., Yana-motta, S. F., & Domanski, P.

A. 2002. Comparitive analysis of an automotive air

conditioning systems operating with CO 2 and

R134a. International Journal of Refrigeration 25

(2002): 19–32.

[22] Nelson, S. M., & Hrnjak, P. S. 2002. Improved

R134A Mobile Air Conditioning Systems General

Motors Corporation (Vol. 61801). Illinois.

[23] Gaurav, & Kumar, R. 2015. Sustainability of

Automobile Air- Conditioning System Using

Page 30: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

VOL. xxx, NO. xxx, xxxxxxxxxxxxx 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences

©2006-2015 Asian Research Publishing Network (ARPN). All rights reserved.

www.arpnjournals.com

24

Refrigerant R1234yf Instead of R134a.

International Journal of Automotive Engineering,

5(3): 3–8.

[24] Setiyo, M., Soeparman, S., Wahyudi, S., &

Hamidi, N. 2016. A simulation for predicting

potential cooling effect on LPG-fuelled vehicles.

In AIP Conference Proceedings (Vol. 30002, p.

30002). American Institute of phisics.

[25] Teng, H. 2012. Overview of the Development of

the Fluoropolymer Industry. Applied Sciences,

2(4): 496–512.

[26] Venkateswarlu, G., Sharada, R., & M, B. R. 2014.

Polytetrafluoroethylene (PTF ) based composites.

Journal of Chemical and Pharmaceutical

Research, 6(10): 508–517.

[27] Blonder, G. 2014. Non-stick surfaces and

seasoning. Retrieved from

http://www.genuineideas.com/ArticlesIndex/castir

onseasoning.html

[28] Okhlopkova, A. A., Sleptsova, S. A., Alexandrov,

G. N., Dedyukin, A. E., Shim, E. Le, Jeong, D. Y.,

& Cho, J. H. 2013. Nanoceramic and

polytetrafluoroethylene polymer composites for

mechanical seal application at low temperature.

Bulletin of the Korean Chemical Society, 34(5):

1345–1348.

Page 31: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

VOL. xxx, NO. xxx, xxxxxxxxxxxxx 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences

©2006-2015 Asian Research Publishing Network (ARPN). All rights reserved.

www.arpnjournals.com

25

Page 32: HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN

VOL. xxx, NO. xxx, xxxxxxxxxxxxx 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences

©2006-2015 Asian Research Publishing Network (ARPN). All rights reserved.

www.arpnjournals.com

26