Materi Pendingin

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam rangka melengkapi kurikulum yang dilaksanakan pada

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin Universitas 17 Agustus 1945

Surabaya, disini mahasiswa diwajibkan untuk menyelesaikan beberapa

praktikum yang telah ditentukan yaitu diantaranya Praktikum Mesin

Pendingin.

1.2. Batasan Masalah

Praktium ini dibatasi pada penggunaan sistem pengkondisian

udara dengan menggunakan refrigerant freon R-12 dengan menggunakan

putaran yang mana telah diatur tingkat keadaan (temperatur dan tekanan)

masing–masing input dan output masing – masing komponen dengan

meruba laju aliran volumenya, kondisi ( tingkat keadaan ) dari masing –

masing komponen tersebut merupakan sekumpulan data yang akan dicatat,

bagaimana sistem kerja, fungsi komponen serta siklus kerja dari mesin

pendingin.

1.3. Tujuan Praktikum

1. Mahasiswa dapat mengetahui siklus refrigerasui R – 12 yang aktual.

2. Mahasiswa dapat menganalisa komponen mesin pendingin secara

termodinamika.

3. Mahasiswa dapat menghitung kapasitas pendingin.

4. Mahasiswa dapat menghitung C.O.P berdasarkan siklus refregerasi.

1.4. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan praktikum ini berdasarkan pada

buku Panduan praktikum, data hasil praktikum serta study literatur.

- 1 -

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Pengertian alat pengkondisian udara

Alat pengkondisian udara merupakan seperangkat alat atau mesin

yang digunakan untuk mengkondisikan udara,dimana udara dikondisikan

pada temperatur dan kelembaban tertentu,sehingga dapat dihasilkan udara

yang bersih, segar dan nyaman.

Untuk mencapai tujuan tersebut, alat pengkondisian udara dapat

berfungsi sebagai berikut :

1.Mengatur temperatur udara

2. Mengatur sirkulasi udara

3. Mengatur kelembaban udara

2.2. Prinsip kerja mesin pengkondisian

Pada saat saklar di – ON kan, maka motor penggerak kompresor

berputar mengarakkan kompresor. Dengan demikian kompresor berputar

dan refrigerant akan dikompresikan, sehingga suhu dan tekanan naik,

refrigerant tersebut mengalir melalui pipa (Fan), karena R12 ini mempunyai

sifat apabila didinginkan akan mencair dan apabila dipanaskan akan

menguap, maka refrigerant ini mencair. Pada kondisi tekanan dalam

kondisi tetap masih tinggi ini dapat dilihat pada grafik sistem refrigerant

kompresi uap. Untuk menghindari adanya campuran uap dan cairan yang

akan masuk ke katup ekspansi maka digunakan receiver sebagai

penyimpan cairan yang akan masuk ke katup ekspansi, jadi yang masuk ke

katup ekspansi adalah cairan jenuh. Setelah itu cairan jenuh refrigerant

akan masuk ke dalam saringan ( filter ), agar didapatkan cairan refrigerant

yang bersih dan berbeda dari partikel–partikel yang mengganggu

perubahan fase fisik refrigerant. Dari katup ekspansi tekanan refrigerant

diturunkan sehingga menjadi penurunan temperatur. Pada evaporator

temperatur yang rendah tadi dengan menggunakan kipas dihembuskan

keluar evaporator.

- 2 -

Dari sinilah udara dingin itu didapatkan pada pipa – pipa

evaporator karena refgerant yang mempunyai temperatur yang rendah

mendapatkan udara sekitar yang dihembuskan melalui kipas, yang

temperatur udara sekitar lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur

refrigerant kembali dengan tekanan yang rendah menuju kompresor

kembali untuk dilakukan proses kompresi.

2.3. Siklus sistem refrigerasi

Siklus yang di pakai didalam mesin pengkondisian udar adalah

siklus uap standart ( Standart Vapore Comperession Cycle).seperti pada

diagram hubungan antara tekanan dan enthalpi. Enthalp merupakan proses

dengan tekanan dan meniadakan kerja yang dilakukan terhadap bahan.

Sedangkan perubahan enthalpi merupakan jumlah kalor yang ditambahkan

atau diambil persatuan massa melalui proses tekana yang konstan.

Psia

P

3 2

4 1

h Btu/lbm

Gambar 2.1. Diagram hubungan antara tekanan dan enthalpi.

3 2

Trhotel

valve 4 1

Gambar 2.2. Proses kompresi uap standard

- 3 -

Kondensor

Evaporator

Kompresor

Proses 1 – 2 (Kompresi)

Proses kompresi dari uap jenuh menjadi uap panas lanjut sacara

reversible adiabatic reversible ( isentropic ) , proses ini terjadi pada

kompresor sehingga garis entropy konstan

Proses 2 – 3 (Kondensasi)

Proses pengembunan atau pelapasan panas yang terjadi pada kondensor

dari panas lanjut menjadi jenuh cair . Cairan refrigerant yang bertekanan

dapat di salurkan pada katup ekspansi

Proses 3 – 4 (Ekspansi)

Proses Ekspansi dari cairan jenuh hingga menjadi cairan dan gas. Proses

ini terjadi didalam katup ekspansi.

Proses 4 – 1 (Evaporasi)

Proses penyerapan panas dari udara luar yang terjadi pada evaporator

digunakan oleh refrigerant untuk mengubah dari campuran cairan dan

gas menjadi uap jenuh dan tekanan konstan. Gas yang ada didalam

kompresor dikompresi mengalami hambatan terutama pada waktu

melalui katub isap dan katup buang.

◦R

T

3 2

4 1

S Btu/(lb)(◦R)

Gambar 2.3.Diagram hubungan antara temperatur dan entropi

Siklus diagram antara temperatur dan entropi diatas antara lain:

1. Pada proses 1 – 2

Kompresi adiabatic reversible dari uap jenuh menujuh tekanan

kondensor.

- 4 -

2 . Pada proses 2 – 3

Pelepasan kalor reversible pada tekanan konstan

menyebabkanpenurunan panas lanjut (desuperheating) dan

pengembunan(kondensasi).

3 . Pada proses 3 - 4

Ekspansi tidak reversible pada enthalpi konstan dari cairan jenuh

menujuh tekanan evaporator selama proses berlangsung terjadi

kenaikan entropi (proses throtle)

4. Pada proses 4 - 1

Penambahan kalor reversible pada tekanan konstan dari penguapan

menujuh uap jenuh.

2.4. Perhitungan kerja sistem refrigrasi

Untuk mengetahui karakteristik kerja sistem refrigerasi, harus

diketahui kondisi kerja sistem. Adapun karakteristik kerja sistem

tersebut, meliputi antara lain :

1. Efek Refregerasi (Re) adalah kenaikan entalpi refrigerant dalam

evaporator

Re = h 1 – h 4 ( kj / kg ).

2. Kerja kompresor adalah kerja yang diperlukan untuk

menggerakan kompresor, sehingga mengkompresikan refrigerant

sebanyak 1 kg, dimana kerja kompresor dapat dibedakan antara

lain :

(a) Kerja Kompresor Isentropis ( Teoritis ) adalah kerja yang

didapatkan secara teoritis, dimana perbedaan antara entalpi

dan masuknya refrigerant yang terjadi dalam proses.

Ws = h2s – h1 ( kj / kg )

(b) Kerja Kompresor Nyata ( W ) adalah kerja yang didapatkan

dari perbedaan enthalpi refrigerant yang masih keluar

kompresor.

W = h2 – h1 ( kj / kg )

- 5 -

3. Panas yang dibuang ( Hr ) adalah jumlah kalor yang dikeluarkan

oleh refrigerant dalam kondensor pada laju aliran refrigerant.

Hr = h2 – h3 ( kj / kg )

4. Total panas yang dibuang pada kondensor persatuan waktu.

Qc = mA. R (h2 – h3 ) ( Kw )

5. Kapasitas pendinginan adalah total panas yang diserap oleh

evaporator persatuan waktu.

∆h = h1 – h2Qe = mA.

∆h (Btu/h)

6. Efesiensi Isentropic adalah kerja yang diperlukan oleh satuan

kompresor adiabetik reversibel yang nyata akan lebih besar dari

kerja Isentropic ( Ws ).

ηs = Ws / W (%)

7. Karakteristik Evaporator

Dengan diketahui temperatur udara kering dan temperatur udara

basah pada ruang evaporator dan juga perbedaan tekanan udara

( ∆P ) mm H2O maka :

mA = 0,0830 ( PA.AP )1/2 ( kg / s )

Dimana : mA = Massa aliran udara ( kg / s )

PA = Density udara ( kg / s )

I/P = V = Spesifikasi volume adara ( m3 / kg )

8. Daya Kompresor

Wc = Aliran Fluida x Density Fluida ( h2 – h1 )

60

9. Koefisien Prestasi ( Coefificient Of Parformance)

COP = Qc

Wc

10. Daya Kompresi Isentropic

Ps = m. ( h2 – h1 ) ( Hp ) (Kj/Kg)Total Kompresor Nyata

P = m. ( h2 – h1 ) ( Hp ) (Kj/Kg)

11. Total panas yang dibuang evaporator

Qe = m. ( h1 – h4 ) (Kw)

- 6 -

12. Koefisien Prestasi Nyata

COP = Dampak Refrigerant

Kerja kompresor

13. Koefisien Prestasi Isentropic

COPs = Dampak Refrigerant

Kerja Kompresor Isentropic

Keterangan: h1 = enthalpi refrigerant masuk kompresor(Btu/lbm)

h2 = enthalpi refrigerant masuk kondensor(Btu/lbm)

h3 = enthalpi refrigerant masuk katup ekspansi(Btu/lbm)

h4 = enthalpi refrigerant masuk evaporator(Btu/lbm)

m = laju aliran massa(lb/h)

W = Kerja kompresor nyata (Btu/lb)

Ws = Kerja kompresor insetropis (Kj/Kg)

Wc = Daya kompresor (Kj/dt)

Hr = Panas yang dibuang (Kj/Kg)

Re = Efek refrigerasi (Btu/lbm)

Qe = Kapasitas pendingin/total panas yang diserap

Persatuan waktu (Btu/lbm)

Qc = Total panas yang dibuang kondensor persatuan waktu

(Kj/dt)

s s = Efisiensi insetropic (%)

COP = Koefisien prestasi nyata (Coeficient Of Parfomance)

Ps = Daya kompresi insetropic (Hp) /rpm

P = Daya kompresor nyata (Btu/h)

HRR = Ratio pelepas kalor

Ma = Massa aliran udara (Kg/s)

PA = Density udara (Kg/s)

a. Proses Kompresi

Kompresi didalam kompresi dapat dianggap adiabetik

( Isentropic ), sehingga terjadi pada garis entropi konstan. Kerja yang

dilakukan oleh kompresi adalah sama dengan kenaikkan entalpi

- 7 -

refrigerant antara seksi keluar dan seksi masuk kompresi. Kompersi

menghisap refrigerant dari ruang penampung uap. Didalam penampung

uap tekanan diusahakan tetap dalam keadaan uap dan temperatur

rendah.

Didalam kompresor, tekanan refrigerant dinaikkan sehingga

memudahkan pencairannya kembali uap refrigerant menjadi cair

sempurna didalam kondensor, kemudian dialirkan ke dalam pipa

evaporator melalui katup ekspansi.

b. Pengembunan, Kondensasi

Uap refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi pada

akhir kompresi dapat dengan mudah dicairkan dengan mendinginkan air

pendingin atau dengan udara pendingin pada sistem yang menggunakan

pendingin udara, atau dapat dikatakan uap panas refrigerant disalurkan

pada udara dingin yang ada dalam kondensor sehingga mengembun dan

menjadi cair.

Jadi karena udara dingin menyerap panas refrigerant maka udara

menjadi pada waktu keluar dari kondensor. Selama refrigerant

mengalami perubahan fase uap menjadi fase cair, tekanan dan

temperatur yang menyebabkan pengembunan konstan. Oleh karena itu

temperatur dapat dicari dengan mengukur tekanan yang ada. Dan proses

hanya terjadi pada evaporator dan kondensor saja. Selain itu selama

proses tersebut dianggap tidak terjadi kerugian tekanan karena gesekan.

c. Pengertian bahan pendingin

Adalah suatu zat yang mudah diubah bentuknya dari gas menjadi

cairan atau sebaliknya, dapat dipaki untuk mengambil panas dari

evaporator dan membuangnya dikondensor.

Syarat – syarat bahan Pendingin :

1. Tidak beracun.

2. Tidak terbakar atau tidak meledak bila dicampur dengan udara atau

bahan lain.

- 8 -

3. Tidak menyebabkan korosi terhadap logam yang dipakai pada sistem

pendingin.

4. Bila terjadi kebocoran mudah dicari.

5. Mempunyai titik didih dan kondensasi rendah.

6. Mempunyai susunan kimia yang stabil tidak terurai setiap kali

dimampatkan, diembunkan dan diuapkan.

7. Perbedaan antara penguapan, pengembunan terjadi sekecil mungkin.

2.5 Komponen – komponen utama mesin pendingin:

2.5.1 Kompresor.

Apabila gas refrigerant dihisap masuk dan dikompresikan silinder

kompresor mesin refrigerasi, perubahan tekanan refrigerasi terjadi sesuai

dengan perubahan volume yang diakibatkan oleh jarak torak di dalam

silinder tersebut.

2.5.2 Kondensor.

Kondensor adalah alat penukar panas yang fungsinya adalah untuk

mencairkan freon. Alat ini melepaskan panas dari kompresi dan merubah gas

yang bersuhu tinggi menjadi cairan yang bertekanan tinggi. Pada keadaan

noramal bagian atas kondensor penuh dengan gas panas dan bagian bawah

campuran gas dan cairan panas yang sebagian cairan disimpan didalam

reservior dan sebagian lagi diedarkan menuju katup ekspansi.

2.5.3 Katup Ekspansi.

Katup ini fungsinya mengontrol freon ke evaporator. Pada katup

ini dikontrol oleh temperatur sensor pada outlet evaporator. Jika suhu outlet

terlalu tinggi ini berarti cukup freon yang masuk kedalam evaporator dan

pendinginan ruangan kurang baik. Jika outlet terlalu rendah ini berarti

banyak freon yang masuk dari evaporator fins mungkin penuh dengan bunga

es. Dalam hal ini temperatur sensor mengontrol pembukaan atau penutupan

katup ekspansi untuk mencapai tingkat aliran yang tetap suhu outlet

evaporator.

- 9 -

2.5.4 Evaporator.

Evaporator merupakan komponen terakhir pada siklus

pendinginan, dimana akhirnya sampai kepada udara dingin. Pada

kebanyakan evaporator refrigerant sebagai fluida didalam pipa – pipa dan

mendinginkan udara yang dihembuskan oleh fan diluar diluar pipa tersebut.

Evaporator yang di inginkan disebut evaporator ekspansi langsung.

Refrigerant cair masuk kedalam pipa yang mempunyai sirip – sirip

didalamnya untuk menaikkan hantaran pada refrigerant. Evaporator

ekspansi langsung digunakan pada pengkondisian udara biasanya disuplay

oleh katub ekspansi yang mengatur aliran cairan sedemikian sehingga uap

refrigerant meningalkan evaporator sedikit lanjut.

Kompresor

2.6. Metode percobaan

a. Mengukur Parameter.

- Mengukur debit refrigerant dengan menggunakan flow meter.

- Mengukur tekanan dan temperatur freon masuk evaporator.

- Mengukur tekanan dan temperatur freon keluar evaporator.

- Mengukur tekanan dan temperatur freon masuk kondensor.

- 10 -

Gas Buang

Kondensator

Cairan

Gas isap

Evaporator

- Mengukur tekanan dan temperatur freon keluar kondensor.

b. Menghitung.

- Analisa energi pada masing – masing komponen mesin pendingin.

- Beban pendingin beserta koefisien prestasi COP dari instalasi.

c. Pengambilan Data.

- Pengambilan data dilakukan sebanyak 3 x dalam parameter yang

berbeda – beda, karena keterbatasan waktu, maka pengambilan data

hanya dilakukan satu kali.

- Data – data yang diperoleh dianggap valid jika pencatatan dilakukan

setelah kondisi betul – betul dalam keadaan steady.

2.7. Langkah – Langkah Percobaan

a. Persiapan.

Instalasi telah dipersiapkan sedemikian rupa untuk melaksanakan

percobaan dan pengambilan data.

b. Menjalankan Instalasi.

Sebelum refrigerant kebocoran udara maka terlebih dahulu praktikkan

memeriksa kesiapan mesin yang meliputi :

- Pemeriksaan refrigerant kebocoran dengan maksud pada saat

pengujian berlangsung dapat terhindar dari hal – hal yang dapat

menggagalkan pengujian.

Setelah pemeriksaan terhadap peralatan praktikum selesai, praktikan

melakukan pengoperasian mesin pengkondisian udara.

Saklar tidak langsung dipasang pada posisi ON.

Pengaturan pembebanan pada kondensor dan eveporator dengan

mengatur value.

Memperhatikan faktor induk jika gejala – gejala yang dapat merusak

Instalasi mesin harus dimatikan.

Menghentikan pengoperasian instalasi

Mematikan saklar induk.

Mencabut steker dari power suplay.

- 11 -

BAB III

ANALISA DATA

P4 T4

Fan

Expantion

Value

P1 Evaporator

T1 Filter

P2 T2 Flowmeter

Kompresor Kondensor

P3 T3

Hasil data dalam pengukuran tekanan debit fluida yang dalam pratikum ini

adalah freon 12 di dapat tabel B-5 dibawah ini:

No. P1 T1 P2 T2 P3 T3 P4 T4 Q

1 19Psi 290F 135Psi 200C 135Psi 290F 13Psi 1200F 0,55



- 12 -

Rata2 19Psi 260F 156Psi 32,20C 180Psi 34,60F 20Ps9i 520F 0,55

Keterangan :

P1 = Tekanan freon keluar evaporator ( tekanan evaporasi )

T2 = Temperatur freon keluar evaporator ( temperatur evaporasi )

P2 = Tekanan freon masuk kondensor ( tekanan kompresi )

T2 = Temperatur freon masuk kondensor ( temperatur kompresi )

P3 = Tekanan freon keluar kondensor ( tekanan kondensasi )

T3 = Temperatur Freon keluar kondensor ( temperatur kondensasi )

P4 = Tekanan freon masuk evaporator ( tekanan ekspansi )

T4 = Temperatur freon masuk evaporator ( temperatur ekspansi)

A. Menentukan tekanan Absolut

P. absolut = P. Pengukuran + P. Atm

P1 = 19 Psia + 1 atm ( 14,7 Psia ) = 33,7 Psia

P2 = 156,6 Psia + 1 atm ( 14,7 Psia )= 301,1 Psia



B. Merubah C ke F adalah F = ( 1,8 x C ) + 32

T2 = ( 1,8 x 32,3 C ) + 32 = 58,14 F

T3 = ( 1,8 x 34,6 C ) + 32 = 62,28 F

C. Mencari h1 dan T1 dengan cara Interpolasi tabel B-5 freon 12 di mana h1

adalah entropi reflien dalam bentuk gas uap maupun jenuh.

Interpolasi pada tabel :

T1 h1

20 79,385

26 ?

30 80,419

h1 = 79,385+ 1. ( 1,034 ) = 79,4884 Btu/lbm

- 13 -

10

D. Mencari S4 = Sg pada T4 = 52 F yang merupakan entropi gas dengan

interplase sbb :

T4 S4

50 0,16530

52 ?

60 81,436

h4 = 0,16530 - 0,00062 = 0,165238 Btu/Lbm .R

10

E. Menentukan h2 S dengan melihat tabel B-5 dan gambar B7

Tes merupakan peristiwa isentropis / dengan kata lain hanya entropi

adalah konstan. Sehingga untuk menentukannya di lihat perpotongan

antara T2 = 32,2 F & 32, F P2 = 156,6 Psia & 156,77 Psia & SI . 0,16641

Btu/Lbm.R & SI. 0,11648 Btu/lbm.R. dari perpotongan tabel tersebut di

dapat h2S = 91 Btu/lbm .

F. Menetukan h3 = h4 = h5

Merupakan enthalpi pada kondisi cair di hitung dengan interpolasi pada

P2 = 254,7 Psia

P2 h2

249,31 43,850

254,7 ?

279,82 46,633

h3 = 43,850 + 5,39. ( 2,783 ) = 44,342Btu/Lbm

30,51

G. Menetukan h2 dengan melihat gambar B7.

Perpotongan dengan SI denga P2 = 254,7 Psia

Dengan SI = 0,16641 Btu/lbm

Dari perpotongan tersebut di peroleh h2 = 93 Btu / lbm

Re = efek refrigerasi adalah kenaikan enthalpi ferrigerasi dalam

eraporator .

Re = h1 – h2 = ( Qe )

- 14 -

= ( 80,52 – 44,342 ) Btu/lbm

= 36,178 Btu/lbm

Re = 36,18 Btu/lbm x 2,2046 lbm / kg x 1,005 kg / Btu = 84,15 Kj/Kg

a) Kerja kompresor Isentropis

Ws = h2s – h1

= ( 91 – 80,52 ) Btu/Lbm

= 10,84 Btu / lbm

Ws = 10,48 Btu/lbm x 2,2046 lbm / kg x 1,055 kg/Btu

= 24,37 kj / kg

b) Kerja kompresor nyata

Ws = h2 – h1

= ( 93 – 80,52 ) Btu/Lbm

= 12,48 Btu / lbm


= 29,07 kj / kg

c) Panas yang di buang ( Hr ) adalah jumlah yang di keluarkan oleh

refrigerant dalam kondensor pada laju aliran refrigerant

hr = h2 – h3

= ( 93 – 44,342 ) Btu/lbm

= 48,658 Btu / lbm


= 113,17 kj / kg

Daya kompresor

Wc = Akliran Fluida x Rensity Udara x ( h2 – h1 )

60

Wc = 0,55 liter/menit x0,001/liter x 1,22 kg / m 3 x ( 29,03)2 kj/kg

60

= 0,00514 kj / dt

Daya kompresor Isentropic :

Ps = Mr x ( hzs – h1 )

= 0,55 liter/menit x 0,001 m3 x menit / 60 dt x 24,37 kj / kg

Ps = 0,000148 kj / kg

Daya kompresor nyata

- 15 -

P = Mr x ( h2 – h1 )

= 0,55 liter /menit x 0,001 m3 x menit / 60 dt x 29,03 kj / kg

P = 0,000177 kj / kg

Total panas yang di buang kondensor persatuan waktu

Qc = Mr x ( h2 – h1 )

Qc = 0,55 liter / menit x 0,001 m3 x 1,22 kg /m3 x menit / 60 dt

x 113,2 kj / kg

Qc = 0,00069 kj / dt

Qc = Mr x ( h2 – h1 )

= 0,55 liter / menit x 0,001 m3 x 1,22 kg /m3 x menit / 60 x

84,15 kj / kg

Qc = 0,000513 kj / dt

Efisiensi isentropic ( s ) merupakan kerja yang di perlukan

oleh suatu kompresor diabatik reversibel yang nyata lebih besar dari

kerja isentropik .

= Wr / w

s = 24,37 Kj / kg = 0,839 = 84 %

29,03 kj / kg

Koefisien Prestasi ( Coefisien of performe )

Cop = Qe / Wc

Cop = 0,00069 kj/kg = 0,134

0,00514 kj/kg

Koefisien Prestasi nyata

Cop = Re / W

Cop = 84,15 kj/kg = 2,89

29,03 kj/kg

Koefisien Isentropic

Cop = Re / Ws

Cop = 84,15 kj/kg = 3,45

29,37 kj/kg

Ratio pelepas kalor

HRR = Qc / Qe

- 16 -

Cop = 0,00069 kj/dt = 1,34

0,000513 kj/dt

BAB IV

KESIMPULAN

Dari data yang di peroleh , dapat di ambil kesimpulan bahwa siklus

refrigerant R-12 nyata ( dari pengujian ) untuk laju aliran volume yang berbeda

beda , bertambah besar mempunyai karakteristik yang berbeda dengan siklus

refrigeran teoritis. dalam hal ini di sebabkan oleh banyak faktor , antara lain

yaitu:

1. Kurang teliti dalam membaca skala ukur yang di pergunakan dalam

percobaan .

2. Adanya kerugian akibat dari kebocoran pada instalasi sistem .

3. Kerugian – kerugian tersebut tidak di amati dan di perhitungkan secara

seksama .

4. Adanya kurang teliti dalam mengkonversikan suatu satuan ke satuan

yang lain .

5. Alat uji belum keadaan stedy .

- 17 -

TUGAS PENDINGIN

1. Apa yang kamu ketahui tentang mesin pendingin ?

2. Sebutkan macam – macam mesin/peralatan pendingin dan jelaskan cara

kerjanya ?

3. Apa yang dimaksud dengan refrigerant/Freon ?

4. Sebutkan macam – macam jenis Freon dan sifatnya ?

5. Apa yang dimaksud dengan :

A. Condensor

B. Kompressor

C. Evaporator

D. Katup Expansi

6. Jelaskan diagram tekanan vs temperature ?

7. Apa yang dimaksud dengan entalpi dan entropi ?

8. Beri contoh mesin pendingin, lengkap dengan gambar dan jelaskan cara

Kerjanya!

JAWABAN

1. Mesin untuk mengkondisikan udara pada temperatur dan kelembaban

tertentu,sehingga dapat dihasilkan udara yang bersih, segar dan nyaman.

2. Mesin pendingin ruangan (AC):




refrigerant tersebut mengalir melalui pipa (Fan), Untuk menghindari

adanya campuran uap dan cairan yang akan masuk ke katup ekspansi maka

digunakan receiver sebagai penyimpan cairan yang akan masuk ke katup

- 18 -

ekspansi, jadi yang masuk ke katup ekspansi adalah cairan jenuh. Setelah

itu cairan jenuh refrigerant akan masuk ke dalam saringan ( filter ), agar

didapatkan cairan refrigerant yang bersih dan berbeda dari partikel–

partikel yang mengganggu perubahan fase fisik refrigerant. Dari katup

ekspansi tekanan refrigerant diturunkan sehingga menjadi penurunan

temperatur. Pada evaporator temperatur yang rendah tadi dengan

menggunakan kipas dihembuskan keluar evaporator.







3. Adalah suatu zat yang mudah diubah bentuknya dari gas menjadi cairan

atau sebaliknya, dapat dipaki untuk mengambil panas dari evaporator dan

membuangnya dikondensor.

4. Sifat – sifat Freon :

A. Tidak beracun.

B. Tidak terbakar atau tidak meledak bila dicampur dengan udara

atau bahan lain.

C. Tidak menyebabkan korosi terhadap logam yang dipakai pada

sistem pendingin.

D. Bila terjadi kebocoran mudah dicari.

E. Mempunyai titik didih dan kondensasi rendah.

F. Mempunyai susunan kimia yang stabil tidak terurai setiap kali

dimampatkan, diembunkan dan diuapkan.

G. Perbedaan antara penguapan, pengembunan terjadi sekecil

mungkin.

5. A. Kompresor.

- 19 -

Apabila gas refrigerant dihisap masuk dan dikompresikan silinder

kompresor mesin refrigerasi, perubahan tekanan refrigerasi

terjadi sesuai dengan perubahan volume yang diakibatkan oleh

jarak torak di dalam silinder tersebut.

B. Kondensor.

Kondensor adalah alat penukar panas yang fungsinya adalah untuk

mencairkan freon. Alat ini melepaskan panas dari kompresi dan

merubah gas yang bersuhu tinggi menjadi cairan yang bertekanan

tinggi. Pada keadaan noramal bagian atas kondensor penuh

dengan gas panas dan bagian bawah campuran gas dan cairan

panas yang sebagian cairan disimpan didalam reservior dan

sebagian lagi diedarkan menuju katup ekspansi.

C. Katup Ekspansi.

Katup ini fungsinya mengontrol freon ke evaporator. Pada katup

ini dikontrol oleh temperatur sensor pada outlet evaporator. Jika

suhu outlet terlalu tinggi ini berarti cukup freon yang masuk

kedalam evaporator dan pendinginan ruangan kurang baik. Jika

outlet terlalu rendah ini berarti banyak freon yang masuk dari

evaporator fins mungkin penuh dengan bunga es. Dalam hal ini

temperatur sensor mengontrol pembukaan atau penutupan katup

ekspansi untuk mencapai tingkat aliran yang tetap suhu outlet

evaporator.

D. Evaporator.

Evaporator merupakan komponen terakhir pada siklus

pendinginan, dimana akhirnya sampai kepada udara dingin. Pada

kebanyakan evaporator refrigerant sebagai fluida didalam pipa –

pipa dan mendinginkan udara yang dihembuskan oleh fan diluar

diluar pipa tersebut. Evaporator yang di inginkan disebut

evaporator ekspansi langsung. Refrigerant cair masuk kedalam

pipa yang mempunyai sirip – sirip didalamnya untuk menaikkan

hantaran pada refrigerant. Evaporator ekspansi langsung

digunakan pada pengkondisian udara biasanya disuplay oleh

- 20 -

katub ekspansi yang mengatur aliran cairan sedemikian sehingga

uap refrigerant meningalkan evaporator sedikit lanjut.

6.

Psia

P

3 2

4 1

h Btu/lbm

Diagram hubungan antara tekanan dan enthalpi.

◦R

T

3 2

4 1

S Btu/(lb)(◦R)

Diagram hubungan antara temperatur dan entropi

- 21 -

7.

P4 T4

Fan

Expantion

Value

P1 Evaporator

T1 Filter

P2 T2 Flowmeter

Kompresor Kondensor

P3 T3




refrigerant tersebut mengalir melalui pipa (Fan), karena R12 ini mempunyai

sifat apabila didinginkan akan mencair dan apabila dipanaskan akan

menguap, maka refrigerant ini mencair. Pada kondisi tekanan dalam

kondisi tetap masih tinggi ini dapat dilihat pada grafik sistem refrigerant

- 22 -

kompresi uap. Untuk menghindari adanya campuran uap dan cairan yang

akan masuk ke katup ekspansi maka digunakan receiver sebagai

penyimpan cairan yang akan masuk ke katup ekspansi, jadi yang masuk ke

katup ekspansi adalah cairan jenuh. Setelah itu cairan jenuh refrigerant

akan masuk ke dalam saringan ( filter ), agar didapatkan cairan refrigerant

yang bersih dan berbeda dari partikel–partikel yang mengganggu

perubahan fase fisik refrigerant. Dari katup ekspansi tekanan refrigerant

diturunkan sehingga menjadi penurunan temperatur. Pada evaporator

temperatur yang rendah tadi dengan menggunakan kipas dihembuskan

keluar evaporator.







- 23 -

Materi Pendingin

Documents

Transcript of Materi Pendingin