TUGAS PENDAHULUAN

PENDINGINAN UDARA ATMOSFER(PDUA)

NAMA : MUCHLIS ZAIN

STB : D211 07 099

KELOMPOK : V

LABORATORIUM PENGUJIAN MESIN PENDINGIN DAN PEMANAS

JURUSAN MESIN FAKULTAS TEKNIK

U NIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2010

1. Jelaskan pengertian:

a. Pengertian PDUA

b. TU & TK (min.5)

c. Prosedur percobaan

Jawaban:

a. PDUA adalah suatu percobaan yang dilakukan di MPAD yang bertujuan

untuk mengetahui keadaan sampel termodianamika dari siklus pendingin

dari percobaan pendinginan udara atmosfer

Tujuan Umum :

- Untuk mengetahui proses pendinginan udara atmosfer

- Untuk mengetahui penggunanan MPAD dan bagian-bagian alat yang

digunakan pada percobaan PDUA

- Untuk pengetahui penggunaan pada bagan psikometrik

- Mengetahui sifat-sifat termodinamika

- Mengetahui prinsip kerja mesin pendingin

Tujuan Khusus:

- Untuk mengetahui besarnya pembukaan katup terhadap efek pending

- Dapat mebamdingkan hasil perhitungan dengan pengguanaan bagan

bagan psikometrik

- Untuk mengetahui nilai kalor laten dan kalor sensible dari udara

atmosfer akibat pendinginaan.

- Mengetahui sifat-sifat termodinamika udara atmosfer sebelum dan

sesudah pendingin, pada saat pengujian.

- Mengetahui proses terjadinya PDUA pada saat pengujian.

Prosedur percobaan

1. Menyiapkan thermometer bola basah dan bola kering pada kondisi

ruangan sebelum evaporator dan sesudah evaporator.

2. Menghubungkan mesin pendingin dengan sumber listrik

3. Menghubungkan motor dari multi porpose air duct dengan sumber

listrik.

4. Mengatur pembukaan katup (ditentukan asisten)

5. System dibiarkan beroperasi selama 2 menit untuk mendapatkan

kondisi stabil.

6. Mencatat temperature bola basah dan bola kering untuik tiap section

7. Mengubah persentase katup

8. Mengulangi prosedur 5 dan 6 sampai persentase pembukaan katup

selesai setelah selesai pengambilan data,memutuskan motor dengan

sumber listrik dengan mengembalikan system ke keadaan semul

2.) Jelaskan pengertian Vaporizer dan jenisnya +gambar:

a. Vaporizer Secara umum vaporizer digunakan untuk menguapkan cairan.

Uap yang dihasilkan digunakan untuk proses kimia, bukan sebagai sumber

panas seperti halnya steam dan menggunakan elemen pemanas listrik.

Jenis-Jenis Vaporizer :

1.Vaporizer dengan sirkulasi paksa Cairan diumpankan ke dalam vaporizer

dengan menggunakan pompa.

2. Vaporizer dengan sirkulasi alamiah Cairan umpan dapat mengalir sendiri

dalam vaporizer dengan bantuan gaya gravitasi.

Prinsip Kerja Cairan diumpankan ke dalam vaporizer kemudian dipanaskan

dengan suatu media pemanas (umpan tidak kontak langsung dengan media

pemanas). Biasanya tidak semua umpan dapat teruapkan dengan sempurna.

Produk yang dihasilkan (uap dan cairan) dipisahkan dalam suatu tangki

pemisah. Uap yang dihasilkan kemudian digunakan untuk proses selanjutnya,

cairan yang tidak menguap di recycle kembali.

3.) Pengertian Cooler +gambar:

Cooler merupakan alat penukar kalor yang berfungsi sebagai pendingin

atau dengan kata lain berfungsi untuk mendinginkan fluida panas pada

proses.Cooler berfungsi untuk mendinginkan / menjaga sesuatu agar tetap

dingin.

Prinsip kerja cooler adalah menarik udara segar dari luar, kemudian

menyaring dan mendinginkannya dengan menggunakan CEL PAD

sebagai Filter. Sehingga debu dan udara panas dari dalam ruangan akan

terdorong keluar. Dengan menggunakan sistem ini maka akan terjadi

pertukaran udara dari luar ke dalam ruangan, penurunan suhu dan

peningkatan jumlah O2 dalam waktu yang sama.

Jenis dari cooler :

·

·Kondensor adalah alat penukar panas yang berguna untuk mendinginkan uap refrigerant dari kompressor agar dapat mengembun menjadi cairan. Saat pengembunan ini, refrigerant mengeluarkan sejumlah kalori yang akan diterima oleh cooler di dalam kondensor. Kondensor merupakan sistem Cooler dalam siklus refrigerasi.

·Cooler box adalah kotak pendingin minuman dan makanan.

·Cutting oil semi-syntetic atau biasa disebut cooler bahan pencampur air pada proses pemotongan bahan bahan mold, logam, besi, baja dll. Supaya mesin dan cetakan (mould) yang dipotong menjadi tetap dingin/tidak menjadi panas karena terkena gesekan alat pemotong.

·Ada yang mengunakan cooler dengan mengamankan harddisk agar bekerja pada suhu lebih rendah demi menjaga kondisi harddisk bekerja prima.

Contoh : cooler pada kipas laptop

4.) Jelaskan yang dimaksud:

a. Reversible adalah Sebuah proses, dimana perubahan dalam arah sebaliknya,

akan membalik proses seutuhnya, dikenal dengan proses reversibel.

b. Irreversible adalah Sebuah proses, dimana perubahan dalam arah tidak akan

membalik proses seutuhnya, dikenal dengan proses reversibel.

c. Beban Laten adalah beban yang terpendam, namun tetap mempunyai

potensi untuk muncul.

d. Infiltrasi adalah proses meresapnya air atau proses meresapnya air dari

permukaan tanah melalui pori-pori tanah.

e. Konduktivitas Thermal Konduktivitas atau keterhantaran termal, k,

adalah suatu besaran intensif bahan yang menunjukkan kemampuannya

untuk menghantarkan panas.

f. Pendinginan dalam mesin adalah suatu sistem yang berfungsi untuk menjaga

supaya temperatur mesin dalam kondisi yang ideal

g. Dielektrika sebuah bahan atau material dimana semua muatannya terikat

pada atom atau molekul dan hanya mengalami pergeseran dalam skala

mikroskopik sehingga bergerak sedikit dalam molekul.

h. Chiller adalah mesin refrigerasi yang berfungsi untuk mendinginkan air

pada sisi evaporatornya. Air dingin yang dihasilkan selanjutnya

didistribusikan ke mesin penukar kalor ( FCU / Fan Coil Unit ).

i. Ekspansi adiabatic adalah pemuaian (khususnya gas dan uap) yang tidak

memiliki pertukaran kalor (tidak ada kalor masuk dan keluar)

j. Kompressi adiabatic adalah terjadi jika panas yang timbul dalam proses

kompresi tidak dibuang, kemudian dijaga supaya tidak ada panas yang masuk

dan keluar ke dan dari dalam silinder.

5.) Jelaskan fungsi dan jenisnya +gambar:

a. Kompressor

Kompressor merupakan alat yang berfungsi untuk menaikkan tekanan

dari fluida gas dengan jalan mengkompresi fluida tersebut pada tempat

penampungan tertentu. Sehingga diperoleh tekanan sesuai dengan

kebutuhan suatu sistem kerja.

Jenis-jenis Kompressor :

a. Kompresor sekrup (screw)

Kompresor sekrup termasuk jenis kompresor perpindahan positif yang tergolong

kompresor putar (rotary). Akhir-akhir ini kompresor sekrup mengalami

perkembangan yang cukup pesat.

Kompresor putar jenis sekrup mempunyai sepasang rotor berbentuk sekrup.

Yang satu mempunyai alur yang permukaannya cembung dan yang satu

permukaannnya cekung. Pasangan rotor ini berputar dalam arah yang berlawanan dan

saling mengait seperti sepasang roda gigi. Rotor dikurung dalam sebuah rumah.

Apabila rotor berputar maka ruang yang terbentuk antara bagian cekung dari rotor

dan dinding rumah akan bergerak ke arah aksial sehingga udara akan dimampatkan.

Gambar 2. Rotor Screw Kompressor

Sumber http://www.zorn-ingenieure.de/ 2005

Pada gambar di bawah terlihat bahwa pada posisi (a) udara diisap sepenuhnya

melalui lubang isap masuk ke dalam ruang alur. Isapan akan selesai setelah ruang alur

tertutup sepenuhnya oleh dinding rumah. Posisi (b) menunjukkan pertengahan proses

kompresi dimana volume udara di dalam ruang alur sudah ada di tengah. Gambar (c)

memperlihatkan akhir proses kompresi dimana udra yang terkurung sudah mencapai

lubang keluar di ujung kanan atas rumah. Dan pada gambar (d) udara yang terkurung

di dalam alur tadi telah dikeluarkan sebagian sehingga tinggal sebagian yang akan

diselesaikan.

Gambar 3. Proses Kompresi dari Kompresor sekrup

Sumber : Sularso ( 2004 )

b. Kompresor sudu luncur

Kompresor ini mempunyai rotor yang dipasang secara eksentrik di dalam rumah

yang berbentuk silinder. Pada rotor terdapat beberapa parit dalam arah aksial dimana

dipasang sudu-sudu. Cara kerja kompresor ini terlihat pada gambar di bawah. Pada

gambar tersebut diperlihatkan suatu kompresor dengan empat sudu. Jika rotor

berputar, volume ruangan yang dibatasi oleh dua sudu mula-mula membesar sehingga

udara akan dikompresikan dan dikeluarkan melalui lubang keluar. Penempatan

lubang keluar akan menentukan besarnya tekanan yang akan dicapai.

Gambar 4. Asas kerja Kompresor sudu luncur

Sumber :Sularso ( 2004 )

Kompresor sudu luncur yang besar mempunyai dua tingkat kompresi

sedangkan yang berkapasitas kecil hanya mempunyai satu tingkat kompresi.

Kompresor dua tingkat mempunyai diameter silinder dan rotor yang sama untuk

masing-masing tingkat, tapi panjangnya tidak sama dimana kompresor tingkat kedua

lebih pendek.

Gambar 5. Kompresor sudu luncur dua tingkat

Sumber : Sularso ( 2004)

c. Kompresor sentrifugal

Kompresor sentrifugal yang pertama digunakan untuk melayani refrigerasi

diperkenalkan oleh wills carrier pada tahun 1920. Sejak saat itu, kompresor

sentrifugal menjadi jenis kompresor yang dominant dalam instalasi-instalasi yang

besar. Konstruksi kompressor ini sama dengan pompa sentrifugal.

Gambar 11-21 Sebuah sistem kompresor sentrifugal. Kondensor berada di bagian atas,

dan evaporator pendingin air berada di bagian bawah. Kedua impeller kompresor dua tingkat

ini digerakkan oleh sebuah motor listrik di bagian belakang

Gambar 11-21 memperlihatkan suatu system refrigerasi yang menggunakan

kompresor sentrifugal. Konstruksi kompresor sentrifugal sama dengan pompa

sentrifugal. Fluida masuki impeller yang berputar yang kemudian dilemparkan ke

arah luar impeller dengan gaya sentrifugal. Sudu-sudu impeller meninggikan putaran

dan bangkitkan tekanan. Dari impeller ini gas mengalir ke sudu-sudu penghambur ke

ruang spiral (volute), dimana sejumlah energi kinetik dirubah menjadi

tekanan.Kompressor ini dapat dibuat dengan satu roda bila diinginkan perbandingan

tekanan yang rendah. Walaupun mesin-mesin bertingkat ganda, kompressor ini

bekerja dengan kompressi adiabatik, dengan efisiensi antara 70 % sampai 80 %.

b. Kondensor

Kondensor adalah alat yang berfungsi untuk menurunkan suhu dari

suatu fluida kerja, dengan jalan mengalirkan media berupa air atau udara

di sekitar fluida kerja. Pada kondisi ini terjadi proses kondensasi

sehingga fluida kerja mengalami perubahan fasa dari uap menjadi cair

(pengembunan).

Adapun jenis-jenis kondensor antara lain:

a. Kondensor tabung dan pipa horizontal

Kondensor tabung pada pipa minyak digunakan pada unit kondensor

berukuran kecil sampai besar, unit pendinginan air dan penyegar udara paket

untuk ammonia maupun Freon.

Seperti terlihat pada gambar, didalam kondensor tabung dan pipa terdapat

banyak pipa pendingin, dimana air pendingin mengalir didalam pipa-pipa

tersebut dan pangkal pipa pendingin terikat pada pelat pipa, dangkan diantara

pelat pipa dan tutup tabung dipasang sekat-sekat, untuk membagi aliran air yang

melewati pipa tersebut teapi juga untuk mengatur agar kecepatannya tinggi(1,5-2

m/s).

b. Kondensor tabung dank oil

Kondensor tabung dank koil banyak digunakan dengan unit dan Freon

sebagai refrigerant berkapasitas relative lebih kecil, msalnya pada penyegar

udara jenis paket, pendinginan air dan sebagainya. Pada gambar dibawah dengan

koil tabung pipa pendingin di dalam tabung yang dipasang vertical . koil pipa

pending tersebut biasanya dibuat dari tembaga tanpa sirip atau dengan sirip. Pipa

tersbut mudah dibuat dan mudah harganya.

Pada kondensor tabung dank oil, air mengalir di dalam loil pipa ppendingin

dan endapan dan kerak yang terbentuk di dalam pipa harus dibersihkan denan

menggunakan zat kimia.

c. Kondensor jenis pipa ganda

Kondensor jenis pipa ganda merupakan susunan dari dua pipa koaksial

dimana refrigerant mengalir melalui saluran yang terbentuk antara pipa dalam

dan pipa luar dari atas ke bawah. Sedangkan air pending mengalir didalam pipa

dalam dan arahnya berlawanan dengan arah aliran refrigerant,jadi dai bawah ke

atas.

Pada mesin refrigerant nerkapasitas rendah dengan Freon sebagai

refrigerant , dipergunakan pipa dalam dan pipa luar terbuat dari tembaga.

Gambar diatas menunjukkan kondensor jenis pipa ganda, dalam bentuk koil.

Pipa dalam dapat dibuat bersirip atau tanpa bersirip.

Kecepatan aliran di dalam pipa pendingin kira-kira antara 1 sampai 2 m/s.

sedangkan perbedaan antara temperature air keluar dan masuk pipa kira-kira

sampai 10 °C. laju perpindahan kalornya relative besar.

d. Kondensor pendinginan udara

Penggunaan media pendingin udara seperti yang terlihat pada gambar

kondensor pendingin udara terdiri dari pipa pendingin bersirip plat . udara

pendingin mengalir melalui bidang pendingin kecepatan kira-kira 2,5 m/s,

sedangkan perbedaan antara temperature air keluar dan masuk pipa antara 15-

20°C.

c. Katup ekspansi

Katup ekspansi dipergunakan untuk mengexpansikan secara adiabatik

cairan refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi hingga

mencapai tingkat keadaan tekanan dan temperatur rendah, melaksanakan

proses trottel atau proses expansi entalpi konstan. Selain itu juga

mengatur pemasukan refrigeran sesuai dengan beban pendinginan yang

harus dilayani.

Ada banyak jenis katup ekspansi, tiga diantaranya adalah pipa kapiler,

katup ekspansi otomatis, dan katup ekspansi termostatik.

a.Katup Ekspansi Otomatis

Sistem pipa kapiler sesuai digunakan pada sistem-sistem dengan beban

tetap (konstan) seperti pada lemari es atau freezer, tetapi dalam beberapa

keadaan, untuk beban yang berubah-ubah dengan cepat harus digunakan

katup ekspansi jenis lainnya.

Beberapa katup ekspansi yang peka terhadap perubahan beban, antara

lain adalah katup ekspansi otomatis (KEO) yang menjaga agar tekanan

hisap atau tekanan evaporator besarnya tetap konstan.

b. Katup Ekspansi Termostatik (KET)

Jika KEO bekerja untuk mempertahankan tekanan konstan di evaporator,

maka katup ekspansi termostatik (KET) adalah satu katup ekspansi yang

mempertahankan besarnya panas lanjut pada uap refrigeran di akhir

evaporator tetap konstan, apapun kondisi beban di evaporator.

Cara kerja KET adalah sebagai berikut :

Jika beban bertambah, maka cairan refrigran di evaporator akan lebih

banyak menguap, sehingga besarnya suhu panas lanjut di evaporator

akan meningkat. Pada akhir evaporator diletakkan tabung sensor suhu

(sensing bulb) dari KET tersebut. Peningkatan suhu dari evaporator akan

menyebabkan uap atau cairan yang terdapat ditabung sensor suhu

tersebut akan menguap (terjadi pemuaian) sehingga tekanannya

meningkat. Peningkatan tekanan tersebut akan menekan diafragma ke

bawah dan membuka katup lebih lebar. Hal ini menyebabkan cairan

refrigeran yang berasal dari kondensor akan lebih banyak masuk ke

evaporator. Akibatnya suhu panas lanjut di evaporator kembali pada

keadaan normal, dengan kata lain suhu panas lanjut di evaporator dijaga

tetap konstan pada segala keadaan beban.

c. Pipa Kapiler

Pipa Kapiler (capillary tube) adalah Katup ekspansi yang umum

digunakan untuk sistem refrigerasi rumah tangga adalah pipa kapiler.

Pipa kapiler adalah pipa tembaga dengan diameter lubang kecil dan

panjang tertentu.  Besarnya tekanan pipa kapiler bergantung pada ukuran

diameter lubang dan panjang pipa kapiler. Pipa kapiler diantara

kondensor dan evaporator.

gb.pipa kapiler

Refrigeran yang melalui pipa kapiler akan mulai menguap. Selanjutnya

berlangsung proses penguapan yang sesungguhnya di evaporator. Jika

refrigeran mengandung uap air, maka uap air akan membeku dan

menyumbat pipa kapiler. Agar kotoran tidak menyumbat pipa kapiler,

maka pada saluran masuk pipa kapiler dipasang saringan yang disebut

strainer.

d. Evaporator

Evaporator merupakan alat penukar kalor yang memegang peranan

penting pada proses refrigerasi, yaitu mendinginkan media sekitarnya.

Pada kondisi ini terjadi proses penyerapan kalor dari udara sekitar masuk

kedalam evaporator,akibat adnya perbedaan temperatur udara sekitar

dengan temperatur refrigeran yang ada di dalam evaporator.

* jenis-jenis evaporator!

1. Jenis expansi kering

Dalam jenis expansi kering, cairan refrigeran yang diexpansikán melalui

katup expansi, pada waktu masuk kedalam evaporator sudah dalam

keadaan campuran cair dan uap, sehingga keluar dari evaporator dalam

keadaan uap kering.

2. jenis setengah basah

evaporator jenis setengah basah adalah evaporator dengan kondisi

refrigerant diantara evaporator jenis expansi kering dan evaporator jenis

basah.

3. Jenis Basah

Dalam evaporator jenis basah, sebagian dari jenis evaporator terisi oleh

cairan refrigeran. Proses penguapannya terjadi seperti pada ketel uap.

Gelembung refrigerant yang terjadi karena pemanasan akan naik, pecah

pada permukaan cair atau terlepas dari permukaannya.

e. Fan

Fan, fungsi umumnya adalah sebagai pendingin udara, penyegar udara,

ventilasi (exhaust fan), dan pengering (umumnya yang memakai

komponen penghasil panas). fan yang umumnya ada disekitar kita itu

terdiri dari berbagai macam ukuran dan jenis. Namun dari semuanya itu

memiliki cara kerja yang sama

Pada umumnya cara kerja fan ada pada pemutar fan yang digerakkan

oleh motor listrik. Prinsip yang digunakan adalah mengubah energi

listrik menjadi energi gerak. Dalam sebuah motor listrik terdapat suatu

kumparan besi pada bagian yang bergerak beserta sepasang magnet U

berbentuk pipih pada bagian yang diam (permanen). Listrik yang

mengalir pada lilitan kawat dalam kumparan besi akan membuat

kumparan besi menjadi sebuah magnet. Karena sifat magnet yang saling

tolak pada kedua kutub, gaya tolak menolak antara kumparan besi dan

magnet membuat gaya berputar secara periodik pada kumparan besi

tersebut. Akibatnya, baling – baling fan yang dikaitkan ke poros

kumparan dapat berputar. Penambahan tegangan listrik pada kumparan

besi, yang akan menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar

hembusan angin pada fan.

Pada dasarnya semua jenis fan mempunyai cara kerja yang sama, yang

membedakan hanya pada penempatan fan. Berikut jenis – jenis fan yang

umum digunakan :

1. fan berdiri (standfan).2. fan duduk atau meja (deskfan).3. Fan dinding (wallfan).4. fan langit – langitan (orbitan).

Fan motor

Fan motor atau kipas angin berguna untuk menghembuskan angin . pada

kulkas ada dua jenis fan

fan motor evaporator

Berfungsi menghembuskan udara dingin dari evaporator keseluruh bagian

rak ( rak es , sayur ,dan buah ).

fan motor kondensor

kipas angin ini diletakkan pada bagian bawah kulkas yang memiliki

kondensor yang berukuran kecil yang berfungsi mengisap atau

mendorong udara melalui kondensor dan kompresor . selain itu berfungsi

mendinginkan kompresor.

f. Katup

Katup atau valve, adalah sebuah alat untuk mengatur aliran suatu fluida

dengan menutup, membuka atau menghambat sebagian dari jalannya

aliran. Contoh yang mudah adalah keran air. Adalah kewajiban bagi

seorang insinyur pipa untuk mengetahui setidaknya dasar-dasar dari valve

ini.

Bebeberapa macam katup yang sering digunakan adalah sebagai berikut.

1. Gate Valve

Bentuk penyekatnya adalah piringan, atau sering disebut wedge, yang

digerakkan ke atas bawah untuk membuka dan menutup. Biasa digunakan

untuk posisi buka atau tutup sempurna dan tidak disarankan untuk posisi

sebagian terbuka.

2. Globe Valve

Digunakan biasanya untuk mengatur banyaknya aliran fluida.

3. Butterfly Valve

Bentuk penyekatnya adalah piringan yang mempunyai sumbu putar di

tengahnya.Menurut disainnya, dapat dibagi

menjadi concentric dan eccentric. Eccentric memiliki disain yang lebih

sulit tetapi memiliki fungsi yang lebih baik dari concentric. Bentuknya

yang sederhana membuat lebih ringan dibandingkan valve lainnya.

4. Ball Valve

Bentuk penyekatnya berbentuk bola yang mempunyai lubang menerobos

ditengahnya.

5. Plug Valve

Seperti ball valve, tetapi bagian dalamnya bukan berbentuk bola,

melainkan silinder. Karena tidak ada ruangan kosong di dalam badan

valve, maka cocok untuk fluida yang berat atau mengandung unsur padat

seperti lumpur.

6. Check Valve atau Non-Return Valve

Mempunyai fungsi untuk mengalirkan fluida hanya ke satu arah dan

mencegah aliran ke arah sebaliknya. Mempunyai beberapa tipe lagi

berdasarkan bagian dalamnya seperti double-plate,swing, tilting,

dan axial.

6.) Fungsi dari Koil Pendingin dan jenis-jenisnya:

Koil pendingin, merupakan komponen yang berfungsi menurunkan

temperatur udara. Untuk mendinginkan udara. Udara yang masuk melewati

cooling coil harus melalui filter sehingga debu tidak tertimbun pada

permukaan koil. Biasanya ditempatkan sebelum atau sesudah fan.

Jenis Koil :

- Koil Konveksi Bebas

Prinsip pemakaian koil konveksi bebas adalah rumah cold- storage dimana

sepanjang pipa tanpa sirip atau bersirip dihubungkan bersama dan dipasang

dekat bagian atas ruang atau sepanjang dinding. Katup ekspansi

mengumpankan cairan refrigeran kedalam buluh-buluh dan cairan menguap

dengan panas yang diterima dari udara yang menglir turun diluar koil. Pipa

tanpa sirip sangat umum, walaupun pipa dengan tingi, sirip tipis kadang

digunakan untuk meninkatkan luas permukaan. Saat ini, blower coils sedang

bersaing kuat dengan evaporator konveksi bebas.

- Direct Expansion Coil

Direct expansion coil adalah coil adalah karena refrigeran mendinginkan

udara secara langsung tanpa mendinginkan air terlebih dahulu dalam liquid

chiller dimana air dingin mengalir ke koil kemudian mendinginkan udara.

Katup ekspansi termostatik mengumpankan dari atas yang biasanya

dilakukan dalam sistem Refrigeran 12 dan Refrigeran 22 untuk memperbaiki

pengembalian minyak ke kompresor. Udara dihembuskan melalui luar

buluh-buluh, yang biasanya bersirip.

7.) A. Gambar dan jelaskan siklus pengkondisisan udara isertai diagram p-h dan

T-S?

Jawab :

Gambar diagram P-H dan T-S

P T 2

3 3

2

4 1 4 1

h3=h4 h1 h2 h S3 S4 S1=S2 S

Dari diagram P-h dapat dilihat bahwa proses 1-2 merupakan proses

kompressi untuk menikkan tekanan dalam hal ini, terjadi kenaikan

tekanan. Proses 2-3 terjadi proses kondensasi, dimana tekanannya

konstan. Proses 3-4 terjadi ekspansi dalam katup ekspansi, dimana

terjadi penurunan tekanan dan entalpinya konstan. Proses 4-1 terjadi

penyerapan kalor yang tekanannya konstan dan entalpinya bertambah.

Dari diagram T-S .Proses 1-2 merupakan proses kompressi, dimana

temperatur naik dan entropinya konstan. Proses 2-3 terjadi kondensasi

dimana terjadi penurunan kalor entropi. Proses 3-4 terjadi ekspansi

dalam katup ekspansi dimana, temperaturnya turun dan entropinya

konstan. Proses 4-1 temperaturnya konstan dan entropinya naik atau

bertambah.

3 KONDENSOR 2

Katup ekspansi Kompressor

4 1

Evaporator

Keterangan :

1-2 : Kompresi isentropik pada kompressor

2-3 : Pembuangan kalor pada tekanan tetap di kondensor

3-4 : Proses ekspansi

4-1: Proses penyerapan panas oleh heater

B. Siklus Referigerasi

Siklus refrigerasi adalah siklus kerja yang mentransfer kalor dari

media bertemperatur rendah ke media bertemperatur tinggi dengan

menggunakan kerja dari luar sistem. Secara prinsip merupakan

kebalikan dari siklus mesin kalor (heat engine).

Siklus refrigerasi merupakan sebuah mekanisme berupa siklus yang

mengambil energi (termal) dari daerah bertemperatur rendah dan

dibuang ke daerah bertemperatur tinggi.

8.) Siklus Referigerasi absorpsi +gambar:

Peningkatan COP dari mesin refrigerasi dapat dilakukan dengan menurunkan kerja

yang dibutuhkan oleh kompresor. Dibanding dengan sebuah kompresor, pompa dapat

melakukan proses kompresi fluida cair dengan kerja input yang jauh lebih kecil untuk laju

massa yang sama. Oleh karena itu dalam sistem refrigerasi absorpsi, refrigeran akan

dilarutkan dalam fluida cair sebagai media transport sehingga refrigeran dapat dikompresi

dengan kerja yang lebih kecil. Refrigeran yang sering dipakai adalah amoniak dengan media

transport berupa air. Refrigeran lain yang juga dipakai adalah air dengan media transport

berupa lithium bromide atau lithium chloride. Keunggulan sistem ini lebih terasa apabila ada

sumber panas dengan temperatur 100200C yang murah seperti misalnya energi surya,

geotermal dan lain-lain. Skema sistem refrigerasi absorpsi bisa dilihat pada gambar di atas.

Amoniak murni keluar dari evaporator dan masuk ke absorber. Di dalam absorber,

amoniak larut dalam air sehingga terbentuk larutan air-amoniak. Karena pelarutan amoniak

akan berlangsung dengan lebih baik pada temperatur yang lebih rendah maka larutan dalam

absorber didinginkan dengan cooling water. Larutan air-amoniak kemudian masuk ke

pompa untuk mengalami proses kompresi dan masuk ke regenerator untuk menerima

panas. Pemanasan larutan air-amoniak lebih lanjut dilakukan dalam generator dengan

sumber panas, misalnya dari energi surya, sehingga terjadi proses penguapan larutan.

Larutan yang menguap kemudian masuk ke rectifier untuk dilakukan pemisahan amoniak

dan air. Amoniak murni masuk ke kondenser dan melanjutkan siklus refrigerasi, sedangkan

air kembali masuk generator untuk dipakai kembali sebagai media transport. Dari gambar di

atas dapat dilihat bahwa prinsip sistem absorpsi adalah sama dengan dengan sistem

kompresi uap, hanya berbeda pada bagian dalam garis putus-putus.

Siklus refrigerasi absorpsi adalah proses refrigerasi yang memanfaatkan dua jenis

fluida dan sejumlah kecil masukan kalor, bukan masukan listrik seperti di sistem

refrigerasi kompresi uap yang lebih sering dikenal.

9.) Prinsip Kerja Heat Pump

Prinsip Kerja Pompa Kalor adalah mesin memindahakan panas dari suatu

lokasi (sumber) ke lokasi lainnya menggunakan kerja mekanis dimana

memindahkan dari sumber panas yang bertemperatur rendah ke lokasi

bertemperatur lebih tinggi. Contoh : lemari es, Freezer, pendingin

ruangan, dan sebagainya.

Karena heat pump biasanya dipakai di daerah dengan iklim yang dingin

maka persoalan dari manakah panas dapat diambil menjadi persoalan.

Sumber panas yang sering dipakai dalam sebuah heat pump adalah:

Udara atmosfer (paling umum). Sumber panas ini paling praktis

tetapi ada problem frosting pada koil evaporator sehingga akan

menurunkan laju perpindahan kalor.

Air tanah. Pada kedalaman tertentu air tanah mempunyai temperatur

berkisar 518C sehingga didapatkan heat pump dengan COP tinggi,

tidak ada frosting tetapi konstruksi rumit.

Tanah

Untuk tujuan pemanasan suatu media, pemanasan dengan proses

pembakaran dari sumber energi primer (bahan bakar) secara ekonomis

lebih menguntungkan dibandingkan dengan heat pump. Oleh karena itu

jarang ditemui sebuah heat pump yang bekerja sendiri. Tetapi karena

prinsip kerja yang sama antara refrigerator dan heat pump maka sekarang

ini banyak diproduksi sistem refrigerasi yang bekerja secara dual yaitu

sebagai pendingin dalam musim panas dan sebagai pemanas dalam

musim dingin. Di sini pada prinsipnya koil (heat exchanger) di dalam dan

di luar ruangan akan berubah fungsinya sebagai evaporator dan kondenser

sesuai dengan mode kerjanya dengan bantuan katup pembalik arah.

Prinsip kerja sistem dual dapat dilihat pada gambar di bawah.

COLD medium at

TL

QL

WARM medium at

TH

QH

Win

Condenser

Evaporator

Compresso

r

Turbine

3 2

4 1