Prinsip-prinsip Refrigerasi dan Pengkondisian udara

Refrigerasi adalah perpindahan kalor dari suhu rendah ke tempat lain yang suhunya lebih tinggi

Refrigerasi adalah menurunkan temperatur ruangan atau benda dan mempertahankan sehingga temperaturnya lebih rendah dari temperatur lingkungannya

Pengkondisian udara adalah pengaturan kondisi udara yang meliputi : Temperatur, kelembaban, Kualitas, dan Sirkulasi

Cara-cara menurunkan temperatur

1. Menaikkan temperatur media pendingin Laju perpindahan kalor yang diserap oleh media pendingin

Q=m.Cp.(Kw)

2. Perubahan fase media pendingina. Padat ke cair, laju perpindahan kalor fusi, Q=m.hsf. Air pada

00C, hsf=335 kJ/kg

b. Cair ke gas, laju perpindahan kalor penguapan, Q=m.hfg

c. Padat ke gas, laju perpindahan kalor menyublim, Q=m.hsg. CO2 padat pada -78.5oC, hsg=573 kJ/kg

3. Mencampur garam tertentu kedalam airLarutan CaCl2 dapat menurunkan temperatur air hingga -500CLarutan NaCl dapat menurunkan temperatur aoi hingga -200C

Ekspansi cairan yang disertai dengan flashing (proses 1-2) menghasilkan penurunan temperatur(T1) yang lebih besar dari pada penurunan temperatur(T2) yang dihasilkan dari ekspansi di daerah cair (proses 3-4)

4. Ekspansi cairan disertai flashing

Prinsip-prinsip dasar pada Refrigerasi

1. Fusi yaitu perubahan fase padat menjadi cair2. Titik didih yaitu temperatur awal perubahan fase cair menjadi

fase uap. Titik didih berhubungan dengan tekanan3. Kalor laten penguapan yaitu kalor yang diperlukan untuk

menguapkan cairan sebanyak 1 kg dari keadaan cair jenuh menjadi uap jenuh

4. Panas lanjut yaitu keadaan uap setelah melebihi keadaan uap jenuh

5. Dingin lanjut yaitu keadaan cairan setelah melewati keaaan cair jenuh

6. Kondensasi yaitu perubahan fase dari keadaan uap jenuh menjadi cair jenuh. Pada proses kondensasi terjadi pelepasan kalor

7. Proses throtlling berlangsung ireversible tettapi entalpi konstan

Mesin KalorTidak ada mesin kalor yang mempunyai effisiensi 100%

Hukum I : Q1-Q2=W

H

L

H

L

L

LH

H T

T

Q

Q

Q

QQ

Q

W

11

Efisiensi mesin kalor

Mesin Refrigerasi

H

LLH

H

L

H

L

HLH

L

TTQQ

QTT

QQQQ

Q

1

1COP

1

1

1

1COP

Carnot HP,

Carnot R,

Net

H

W

Q

Input quiredRe

Output DesiredCOPHP

H

LLH

H

L

H

L

HLH

L

TTQQ

Q

TT

QQQQ

Q

1

1COP

1

1

1

1COP

Carnot HP,

Carnot R,

Net

H

W

Q

Input quiredRe

Output DesiredCOPHP

Kerja mesin refrigerasi dinyatakan dalam koefesien unjuk kerja atau COP

Siklus Kompresi Uap

Empat Proses Dalam Siklus Refrigerasi Kompresi Uap

• Isentropic compression (1 to 2)

• Constant pressure condensation (2 to 3)

• Isenhalpic expansion (3 to 4)

• Constant pressure evaporation (4 to 1)

Reverse Carnot CycleReverse Carnot Cycle

H

LLH

H

L

H

L

HLH

L

TTQQ

Q

TT

QQQQ

Q

1

1COP

1

1

1

1COP

Carnot HP,

Carnot R,

Refrigeration cycles are often displayed on pressure-enthalpy

diagrams

Performance of refrigeration cycles is measured by the Coefficient of

Performance

inputWork

effectCooling

inputRequired

outputDesiredCOPR

For Refrigerators and Air Conditioners:

innet,

LR w

qCOP

12

41

h-h

h-h