BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN3.1Jenis PenelitianTahap dari penelitian ini adalah melakukan studi literature dari berbagai sumber baik berupa buku,jurnal maupun artikel di internet yang membahas tentang pengaruh RPM kompresor terhadap tekanan dan suhu pada AC PK dengan menggunakan Freon R410A.Dari studi literature di dapat gambaran mengenai prinsip kerja AC dan penelitian tentang pengaruh RPM kompresor terhadap tekanan dan suhu pada AC yang telah di lakukan sebelumnya. Kemudian informasi-informasi tersebut di kumpulkan dan di gunakan dalam proses penelitian dan perakitan ulang AC dengan menggunakan Freon R410A.3.2 Alur proses

MULAIAlur proses penelitian yang akan dilaksanakan dapat dilihat dalam flowchart di bawah ini :

STUDI LITERATUR

AC PK DENGAN FREON R410A

PENGARUH RPM KOMPRESOR TERHADAP TEKANAN DAN SUHU

RPM 1RPM 3RPM 2

HASIL PENELITIAN

ANALISA&PEMBAHASAN

KESIMPULAN

SELESAI

Gambar 3.1. Flow chart penelitian [19]3.3 Alat dan bahan3.3.1 AC portable PKAC yang di gunakan dalam penelitian adalah AC portable PK dengan merk Chang Hong seperti pada gambar 3.2 di bawah ini :

Gambar 3.2 AC portable Pk merk chang hong [20]

AC Portable PK merek Chang Hong mempunyai spesifikasi umum sebagai berikut : Merk & Type : Changhong & CPC-05E/D011 Buatan : China Tegangan & Frekuensi : 1-fase AC 220 V 50 Hz Kapasitas Pendinginan : 5000 Btu/h Input Daya : 670 W Kebisingan : 48dB (A) Kuantitas sirkulasi udara (indoor) : 250 m/h Desain Tekanan rendah : 0.69 Mpa Desain tekanan tinggi : 2.65 Mpa Tekanan maksimum operasi : 2.4 Mpa Kuantitas pengisian refrigrasi : 0.26 Kg

Komponen komponen utama pada AC portable PK merk changhong adalah sebagai berikut :a. Kompresor

Gambar 3.3 Kompresor AC Portable PK merk Chang Hong [21]

Kompresor AC Portable PK merk Chang Hong mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Type: Hermatik kompresor Tegangan & Frekuensi : 1-fase AC 220 V 50 Hz Daya : PK

b. KondensorGambar 3.4 Kondensor AC Portable PK merk Chang Hong [22]Kondensor AC Portable PK merk Chang Hong mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Type kondensor: Air cooled condenser Material: Tembaga Dimensi (PxL) : 250 mm x 400 mm Pipa : 1/4

c. Evaporator

Gambar 3.5 Evaporator AC Portable PK merk Chang Hong [23]Evaporator AC Portable PK merk Chang Hong mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Type Evaporator: Tube Material: Tembaga Dimensi (PxL) : 250 mm x 400 mm Pipa : 3/8

d. Pipa Kapiler

Gambar 3.6 Pipa Kapiler AC Portable PK merk Chang Hong [24]Pipa Kapiler AC Portable PK merk Chang Hong mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Material: Tembaga pipa: 1 mm Panjang pipa:

3.3.2 InverterInverter adalah suatu alat elektronika yang berfungsi merubah listrik DC menjadi listrik AC. Dalam dunia industri yang menggunakan motormotor listrik (umumnya menguunakan motor induksi ),inverter berfungsi mengatur kecepatan motor tersebut. Kecepatan motor induksi di tentukan oleh frekwensi tegangan dan jumlah katub motor.

Gambar 3.7 Inverter [25]Inverter yang di gunakan dalan penelitian ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Type : FVR E 11 Merk: Fuji Source: 3PH 200-230 V 50/60Hz 3.4A Output: 3PH 1kVA 200-230V 0.2- 400Hz 3.0A

3.3.3 Freon R410-A

Gambar 3.8 Freon R-410 A [26]Refrigeran R410-A merk Chang Hong mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Material: HFCs (hydro fluoro carbons) : R32/R125 komposisi 50/50 Berat kemasan: 11,35 kg Warna kemasan: merah muda Ozone depletion potential (ODP): 0 Global Warming potential (GWP): 0 Cooling Index: 92 Flammability: tidak

3.3.4 Gauge Manifold

Gambar 3.9 Manifold Gauge [27]Manifold Gauge digunakan untuk mengukur tekanan refrigeran (freon) dalam sistem pendingin AC baik pada saat pengisisan maupun pada saat beroperasi. Yang dapat dilihat pada Manifold Gauge adalah tekanan evaporator atau tekanan isap (suction) kompresor, dan tekanan kondensor atau tekanan keluaran (discharge) kompresor. Pada prinsipnya manifold gauge terdiri dari dua sisi yaitu sisi tekanan rendah dan sisi tekanan tinggi, masing-masing dihubungkan dengan sisi isap dan keluaran dari kompresor melalui selang penghubung (hose). Pada tiap sisi di pasang pengukur tekanan (pressure gauge).Pada manifold gauge dua lauan terdapat dua katup untuk mengatur aliran yaitukatup berwarna biru pada sisi tekanan rendahdankatup berwarna merah pada sisi tekaanan tinggi. Pada saat pengosongan refrigeran dari sistem dan proses vakum kedua katup terbuka sehunga refrigeran dari sisi isap akan mengalir melalui selang penghubung berwarna biru dan refrigeran dari sisi keluaran kompresor akan melalui selang penghubung berwarna merah memasuki gauge manifold dan keluar menuju pompa vakum melalui selang penghubung waran kuning, atau menuju tangki penampung mesin recovery. Pengosongan bisa juga dilakukan pada satu sisi dengan cara membuka katup pada satu sisi saja. Pengisian dilakukan dengan cara yang sama yaitu dengan membuka katup salah satu sisi. Sedangkan selang yang tadinya ke pompa vakum dihubungkan ke tabung refrigeran pengisi.

3.3.5 Pompa VacumPompa vakum diperlukan untuk mengosongkan refrigeran dari sistem pendingin sehingga dapat menghilangkan gas-gas yang tidak terkondensasi seperti udara dan uap air. Hal ini dilakukan agar tidak mengganggu kerja mesin refrigerasi. Karena uap air yang berlebihan dalam sistem pendingin AC dan Refrigerator dapat memperpendek umur operasi filter drier dan penyumbatan khusunya pada bagian sisi tekanan rendah seperti di katup ekspansi atau pada pipa kapiler kulkas dan frezer. Adanya uap air dan gas-gas tak terkondensasi dalam sistem akan menghalangi perpindahan panas di kondensor dan evaporator, dan menaikan tekanan keluaran (discharge).

Gambar 3.10 Pompa Vacum [28]Pompa vacuum yang di gunakan dalan penelitian ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Type : 1 stage vacuum pump Merk: VALUE Model: VE180N Ultimate Vacuum: 150 micron Voltage: 230 V/50 60Hz Power: HP Cooling Index: 92

3.3.6 Tang AmpereTang Ampere atau digital clamp-on multimeter berfungsi untuk mengukur besarnya arus (A) dan tegangan (V) pada kompresor .

Gambar 3.11 Tang Ampere [29]Tang Ampere yang di gunakan dalan penelitian ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Type : digital clamp-on AC current: 0.01 A 400 A AC voltage: 1 V 450 V DC Voltage: 1 V 600 V Input Impendence: 9 M Operating Temperature: 18 C - 28C Operating Humidity: Up to 80% Overload Protection: 450 V AC/DC on all range

3.3.7 Las (Brander )Fungsi untuk menambal, menyambung atau melepas sambungan pipa pada sistem pendingin AC (sambungan menggunakan timah atau perak). Brander yang di gunakan dalam penelitian ini adalah campuran gas LPG dan oksigen.

Gambar 3.12 Las [30]3.3.8 ManometerManometer di gunakan untuk mengukur tekanan dan suhu pada system refrigasi. Type manometer yang di gunakan dalam penelitian ini adalah khusus untuk membaca suhu dan tekanan Freon R410A

Gambar 3.13 Manometer [31]3.3.9 Pemotong Pipa (Tubing Cutter)Yang perlu diperhatikan dalam memotong pipa adalah jangan sampai kotoran- kotoran bekas pemotongan masuk dalam sistem pendingin, karena akan merusak mesin pendingin. Untuk memotong pipa dengan tubbing cutter, pipa dimasukan antara roller dan cutting wheel. Tightening knob berfungsi untuk menyesuaikan dengan diameter pipa yang dipotong.

Gambar 3.14 Tubing Cutter [32]3.3.10 Flaring Tool (Pengembang Pipa)Flaring tool fungsinya untuk mengembangkan ujung pipa agar dapat disambung dengan sambungan berulir (flare fitting) Flaring tool terdiri dari 2 buah block yang disatukan dengan baut dan mur kupu-kupu (wing nut). Kedua blok ini membentuk lubang dengan bermacam- macam ukuran pipa yang dapat diselipkan. 3/16 " s/d 5/8 " (chamfer). Selain itu flaring tool juga mempunyai sebuah joke yang terdiri dari kaki-kaki yang dapat diselipkan pada blok yang mempunyai sebuah baut pada bagian atasnya dengan batang yang dapat diputar, sedangkan pada ujung lain pada bagian bawah diberi sebuah flare cone yang berbentuk kerucut dengan sudut 45 untuk menekan dan mengembangkan ujung pipa..

Gambar 3.15 Flaring Tool [33]3.3.11 Tool pendukungTool pendukung dalam penelitian ini diantaranya adalah sebagai berikut : Obeng min dan plus Tang kombinasi Tang Potong dll

Gambar 3.16 Tool Pendukung [34]

3.4 Perakitan Alat Penelitian

Gambar 3.17 Diagaram Penelitian [35]Tahap Perakitan alat dalam penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahapan sebagai berikut :1. AC portable PK di lepas semua covernya agar bisa di rakit ulang.2. Melakukan pemasangan manometer seperti diagram gambar instalasi penelitian.3. Memasang inverter pada bagian kompresor.4. Instalasi yang telah terakit dites kebocoran dan penyetelan peralatan.5. Pemvakuman untuk memastikan tidak adanya udara di dalam sistem. 6. Setelah itu pengisian refrigeran dilakukan secara perlahan-lahan dengan menghidupkan kompresor.

3.5 Pengambilan Data

Tahap Pengambilan data dalam penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahapan sebagai berikut1. Pengambilan data dilakukan setelah mesin berjalan selama sekitar satu jam atau setelah bekerja pada kondis tunak.2. Data-data yang dicatat yaitu suhu dan tekanan pada manometer dengan variasi putaran kerja poros kompresor.3. Untuk membuat variasi putaran poros kompresor dilakukan dengan melakukan pegaturan frekuensi pada inverter.

3.6 Analisa Data

Setelah melakukan pengambilan data pada instrumen penelitian didapatkan data temperatur dan tekanan siklus refrigeran R410 A pada keadaan stabil .Data tersebut meliputi temperatur setelah Evaporator (T1), temperatur setelah Kompresor (T2), temperature setelah kondensor (T3), Tekanan pada titik 1 (P1), tekanan pada titik 2 (P2), tekanan pada titik 3 (P3) diasumsikan sama dengan (P2), dan tekanan titik 4 (P4) diasumsikan sama dengan (P1). Untuk menghitung rpm pada kompresor di gunakan rumus menghitung putaran motor atau rpm :n : 120 x f / pdimana:n: jumlah putaran,dalam satuan rpmf: frekwensi dalam satuan Hzp: jumlah kutubKemudian data di masukan dalam table 4.1 [4] seperti di bawah ini :NoWaktuT1(c )t2(c )T3(c )T4(c )P1( psi )P2( psi )P3( psi )P4( psi )

1

2

3

Data hasil pencatatan berupa tekanan dan temperatur selanjutnya diplot pada diagram P-h untuk refrigeran R410A.

Gambar 3.14 Diagaram P-h R410-A [36]Dari pembacaaan ini diketahui besarnya harga entalpi pada setiap titik yaitu h1, h2,h3, h4 (kJ/kg), dan laju aliran massa refrigeran (lbm/min),untuk mendapatkan nilai enthalpy yang akurat maka bisa di gunakan table 3.2 Refrigerant R410A [5] seperti di bawah ini :

Harga enthalpi ini selanjutnya sebagai dasar untuk menghitung efek refrigerasi, kerja kompresi, dan koefisien prestasi.Rumus perhitungan yang digunakan pada pengujian penilitian ini adalah sebagai berikut :1. Laju Aliran Massa Refrigeran ( mref )

mref = = (Kg/s)2. Kapasitas Kompresor ( Q comp )

Q comp = mref ( h2 h1 ) (kw)3. Kapasitas Kondensor

Q cond = mref ( h2 h3 ) (kw)4. Dampak Refrigeran ( href ) href = h1 h4 (KJ/Kg)5. Laju Aliran Kalor Pendingin ( Qevap )

Qevap = mref ( h1 h4 )(kw)6. Coefficient of Performance (COP).Merupakan Prestasi AC.

COP = 7. Performance Factor ( PF ).Merupakan Prestasi AC.

PF = Persamaan persamaan di atas di kutip dari ASHRAE ( ASHRAE, 2001 )42