cop dan efisiensi showcase dengan panjang pipa kapiler 200 ...
-
Upload
khangminh22 -
Category
Documents
-
view
0 -
download
0
Transcript of cop dan efisiensi showcase dengan panjang pipa kapiler 200 ...
COP DAN EFISIENSI SHOWCASE DENGAN PANJANG PIPA
KAPILER 200 CM DAN DAYA KOMPRESOR 0,5 HP
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin
Program Studi Teknik Mesin
Jurusan Teknik Mesin
Diajukan oleh
PASKAH ARDIYANTO
NIM : 105214072
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
COP AND SHOWCASE EFFICIENCY WITH 200 CM
CAPILLARY LENGTH AND 0,5 HP COMPRESSOR POWER
FINAL PROJECT
As partial fulfillment of the requirement
to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering
By :
PASKAH ARDIYANTO
Student Number : 105214072
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2014
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRAK
Saat ini showcase sangat berperan dalam kehidupan masyarakat. Showcase
dipergunakan untuk mendinginkan minuman seperti soft drink, minuman kaleng,
dan minuman berenergi tanpa membekukan cairan didalam kemasannya. Tujuan
penelitian ini adalah : (a) membuat showcase dengan siklus kompresi uap (b)
mengetahui kalor yang dihisap evaporator persatuan massa refrigeran (c)
mengetahui kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (d)
mengetahui kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran (e)
mengetahui koefisien prestasi aktual (f) mengetahui koefisien prestasi ideal (g)
mengetahui efisiensi showcase.
Showcase yang dibuat dalam penelitian merupakan showcase dengan
siklus kompresi uap standar dan dengan panjang pipa kapiler 200 cm. Kompresor
yang digunakan merupakan kompresor hermatik dengan daya 0,5 HP. Data yang
diperoleh dari penelitian adalah suhu dan tekanan. Nilai-nilai entalpi diambil dari
P-h diagram berdasarkan dari data suhu dan tekanan. Untuk perhitungan kalor
yang diserap evaporator, kalor yang dilepas kondensor, kerja yang dilakukan
kompresor, COPaktual, COPideal, dan efisiensi showcase didasarkan dari nilai-nilai
entalpi yang telah diperoleh.
Hasil penelitian memberikan beberapa kesimpulan (a) Showcase sudah
berhasil dibuat dan dapat bekerja dengan baik serta dapat berkerja secara konstan
(b) kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran rata-rata Qin = 188,9
kJ/kg (c) kalor yang dilepas kondensor persatuan massa rata-rata Qout = 241,2
kJ/kg (d) kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigerant rata-rata
Win = 52,3 kJ/kg (e) koefisien prestasi aktual rata-rata COPaktual = 3,6 (f) koefisien
prestasi ideal showcase rata-rata COPideal = 4,4 (g) efisiensi showcase rata-rata η =
82%
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI
Hal
HALAMAN JUDUL ............ i
TITLE PAGE ............ ii
HALAMAN PERSETUJUAN ............ iii
HALAMAN PENGESAHAN ............ iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............ v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
............ vi
ABSTRAK ............ vii
KATA PENGANTAR ............ viii
DAFTAR ISI ............ ix
DAFTAR TABEL ............ x
DAFTAR GAMBAR ............ xi
BAB I PENDAHULUAN ............ 1
1.1 Latar Belakang ............ 1
1.2 Tujuan ............ 2
1.3 Batasan Masalah ............ 3
1.4 Manfaat ............ 3
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ............ 4
2.1 Mesin Pendingin ............ 4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.2 Showcase ............ 6
2.2.1 Bagian Utama Showcase ............ 7
2.2.2 Sistem Kompresi Uap Pada Mesin
Pendingin
2.2.3 Siklus Kompresi Uap
............ 14
............
15
2.2.4 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin ............ 18
2.3 Tinjauan Pustaka ............ 21
BAB III 3.1 Persiapan Alat ............ 23
3.1.1 Komponen Utama Pembuatan Showcase ............ 23
3.1.2 Peralatan Pendukung Pembuatan Showcase ............ 27
3.2 Pembuatan Showcase ............ 31
3.2.1 Proses Pembuatan Showcase ............ 32
3.2.2 Proses Pemetilan dan Pemvakuman ............ 33
3.2.3 Proses Pengisian Refrigeran ............ 35
BAB IV METODE PENELITIAN ............ 36
4.1 Obyek yang Diteliti ............ 35
4.2 Skematik Alat Penelitian ............ 37
4.3 Alat Bantu Penelitian ............ 38
4.4 Alur Penelitian ............ 39
4.5 Cara mendapatkan data ............ 40
4.6 Cara mengolah data dan pembahasan ............ 41
4.7 Cara mendapatkan kesimpulan ............ 42
BAB V HASIL PENELIIAN DAN PEMBAHASAN ............ 43
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5.1 Hasil Penelitian ............ 43
5.2 Perhitungan ............ 45
5.3 Pembahasan ............ 54
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ............ 57
6.1 Kesimpulan ............ 57
6.2 Saran ............ 58
DAFTAR PUSTAKA ............ 59
LAMPIRAN ............ 60
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 4.1 Tabel pengisian data .......... 39
Tabel 5.1 Nilai tekanan, suhu refrigeran masuk kompresor
dan keluar kondensor
.......... 42
Tabel 5.2 Nilai Entalpi, Suhu Refrigeran Kondensor dan
Evaporator
.......... 43
Tabel 5.3 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran
yang diserap evaporator
.......... 44
Tabel 5.4 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran
yang dilepas kondensor
.......... 46
Tabel 5.5 Hasil perhitungan kerja kompresor persatuan
massa refrigerant
.......... 47
Tabel 5.6 Hasil perhitungan koefisien prestasi aktual
(COPaktual)
.......... 49
Tabel 5.7 Koefisien prestasi ideal (COPideal) .......... 50
Tabel 5.8 Perhitungan efisiensi showcase
.......... 52
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Showcase .......... 6
Gambar 2.2 Kompresor Hermatik .......... 8
Gambar 2.3 Kondensor U, dengan 10 U .......... 10
Gambar 2.4 Evaporator .......... 11
Gambar 2.5 Pipa Kapiler .......... 12
Gambar 2.6 Filter .......... 12
Gambar 2.7 Refrigeran jenis R-134 a .......... 14
Gambar 2.8 Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap .......... 15
Gambar 2.9 Diagram P-h .......... 16
Gambar 2.10 Diagram T-s .......... 16
Gambar 3.1 Kompresor jenis Hermatik .......... 23
Gambar 3.2 Kondensor U .......... 24
Gambar 3.3 Pipa kapiler .......... 25
Gambar 3.4 Evaporator .......... 25
Gambar 3.5 Filter .......... 26
Gambar 3.6 Refrigeran .......... 26
Gambar 3.7 Tube cutter .......... 27
Gambar 3.8 Pelebar pipa .......... 27
Gambar 3.9 Manifold gauge .......... 28
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.10 Alat Las Tembaga .......... 28
Gambar 3.11 Bahan Las .......... 29
Gambar 3.12 Metil .......... 29
Gambar 3.13 Pentil .......... 30
Gambar 3.14 Thermostat .......... 30
Gambar 3.15 Pompa vakum .......... 31
Gambar 3.16 Kerangka Showcase .......... 31
Gambar 3.17 Pemasangan kompresor pada kerangka
showcase
.......... 32
Gambar 3.18 Pemasangan kondensor .......... 32
Gambar 3.19 Pemasangan Evaporator .......... 32
Gambar 3.20 Pengelasan antara kompresor dengan kondensor .......... 32
Gambar 4.1 Showcase .......... 36
Gambar 4.2 Skematik showcase .......... 37
Gambar 4.3 Termokopel dan penampil suhu digital .......... 38
Gambar 4.4 Stopwatch .......... 38
Gambar 4.5 Diagram alur pembuatan dan penelitian mesin
pendingin
.......... 39
Gambar 4.6 Penggunaan diagram P-h .......... 41
Gambar 5.1 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang
diserap evaporator
.......... 46
Gambar 5.2 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran
yang dilepas kondensor
.......... 47
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 5.3 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran .......... 49
Gambar 5.4 Koefisien prestasi aktual showcase .......... 50
Gambar 5.5 Koefisien prestasi ideal showcase .......... 52
Gambar 5.6 Efisiensi showcase .......... 53
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara beriklim tropis, dengan keadaan geografis
tersebut Indonesia memiliki suhu lingkungan yang panas. Keadaan tersebut
tentunya mempengaruhi kebutuhan konsumsi air minum penduduknya, terutama
konsumsi minuman dalam keadaan yang segar untuk menyesuaikan keadaan
lingkungan yang panas. Berawal dari hal tersebut, penggunaan alat untuk
menciptakan kondisi air minum yang dingin sekaligus sebagai media
penyimpanan air minum dinilai sebagai langkah yang sangat efektif dan sangat
menunjang faktor kenyamanan masyarakat, maka dibuatlah suatu alat yang dapat
memenuhi keinginan tersebut salah satunya adalah showcase.
Showcase merupakan salah satu mesin pendingin yang memanfaatkan
prinsip kerja penukar kalor, alat ini digunakan untuk mendinginkan makanan
maupun minuman, tetapi pada umumnya showcase digunakan untuk
mendinginkan minuman. Alat ini dapat dijumpai di berbagai tempat umum di
kalangan masyarakat, antara lain : supermarket, minimarket, hotel, bahkan di
warung-warung pnggiran jalan, serta tempat-tempat publik yang lain. Showcase
pada prinsipnya hampir sama dengan kerja mesin kulkas, tetapi secara khusus,
showcase bukan untuk menyimpan semua bahan makanan, tetapi untuk
menyimpan minuman kemasan conntohnya : softdrink, minuman botol, teh kotak,
susu kotak, minuman berenergi, minuman buah, dan minuman-minuman yang lain
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
yang membutuhkan keadaan dingin, menyegarkan serta dapat dinikmati setiap
saat.
Berawal dari hal tersebut, penulis tertarik untuk melakukan penelitian
tentang showcase karena besarnya manfaat alat ini dalam kehidupan sehari-hari.
1.2. Perumusan Masalah
Masalah utama yang ada di pasaran adalah tidak adanya informasitentanng
COP dan efisiensi dari mesin pendingin.
1.3.Tujuan
Tujuan pengujian showcase adalah :
a. Membuat showcase dengan siklus kompresi uap yang digunakan untuk
mendinginkan minuman.
b. Mengetahui karakteristik showcase yang dibuat :
- Menghitung kalor yang dihisap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin)
- Menghitung kalor yang dilepaskan kondensor persatuan massa refrigeran
(Qout)
- Menghitung kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win)
- Menghitung COP aktual dan COP ideal mesin pendingin showcase.
- Menghitung efisiensi mesin pendingin showcase.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
1.4. Batasan Masalah
Batasan-batasan dalam pembuatan mesin pendingin showcase ini adalah :
a. Daya kompresor yang dipergunakan sebesar : 0,5 HP.
b. Refrigeran yang digunakan pada showcase adalah R134a.
c. Pipa kapiler yang digunakan terbuat dari tembaga dengan panjang 200 cm.
d. Diameter dalam pipa kapiler 0,028 inchi
e. Kondensor dan evaporator yang dipergunakan memiliki ukuran yang sama
sesuai dengan showcase yang menggunakan daya kompresor 0,5 HP.
f. Memiliki tambahan alat yaitu filter.
1.5. Manfaat
Manfaat pengujian Showcase dengan panjang pipa kapiler 200 cm dan daya
kompresor 0,5 HP adalah :
a. Mendapatkan pengalaman yang nyata untuk membuat showcase
b. Memperoleh data efisiensi showcase dengan panjang pipa kapiler 200 cm.
c. Pembaca dapat memperoleh edukasi dalam pengembangan suatu alat serta
dapat menjadi referensi dalam melakukan suatu karya penelitian yang bersifat
pengembangan.
d. Dapat memberikan gagasan bagi pengembangan ilmu pengetahuan tentang
penukar kalor khususnya tentang showcase.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Dasar Teori
2.1.1. Mesin Pendingin
Menurut definisinya mesin pendingin adalah suatu rangkaian alat yang
mampu bekerja untukmenghasilkan suhu atau temperature dingin. Mesin
pendingin bisanya berupa kulkas, freezer, atau AC.Siklus kerja mesinpendingin
menggunakan bahan pendingin (refrigerant) yang bersirkulasi menyerap panas
dan melepaskan panas serta terjadinya perubahan tekanan di dalam sistem dari
tekanan rendah menjadi tekanan tinggi dan dari tekanan tinggi ke tekanan
rendahdan begitu selanjutnya selalu bersirkulasi secara terus menerus.
Di dalam sistem pendinginan dalam menjaga temperatur rendah memerlukan
pembuangan kalor dari temperatur rendah ke tempat yang suhunya lebih
tinggi.Mesin pendingin yang banyak digunakan umumnya menggunakan siklus
refrigerasi kompresi uap.Siklus kmpresi uap tersusun atas beberapa phase
diantaranya proses kompresi, proses penurunan suhu dan pengembunan
refrigeran, proses penurunantekanan, serta proses pendidihan refrigerant.
Mesin pendingin terdiri dari beberapa komponen penting agar mesin
pendingin tersebut dapat bekerja, antara lain : kompresor, kondensor, evaporator,
pipa kapiler / katup ekspansi, filter, dan refrigeran. Proses kerja dalam mesin
pendingin dimulai dari kompresor, dengan adanya aliran listrik, motor
kompresor akan bekerja mengisap gas refrigeran yang bersuhu dan bertekanan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
rendah dari saluran hisap. Kemudian kompresor memampatkan gas refrigeran
sehingga menjadi uap/gas bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi, gas kemudian
memasuki kondensor. Gas bertekanan tinggi tersebut di dalam kondensor
akan didinginkan oleh udara di luar mesin pendingin kalor panasnya berpindah
dari kondensor ke udara sekelilingnya sehingga suhunya turun sehingga mencapai
suhu kondensasi (pengembunan) dan wujudnya berubah menjadi cair. Refrigeran
yang bertekanan tinggi ini selanjutnya mengalir kedalam filter (strainer).
Refrigeran kemudian memasuki pipa kapiler yang berdiameter kecil dan panjang
sehingga tekanannya akan menurun. Dari pipa kapiler, refrigeran yang sudah
bertekanan rendah ini kemudian memasuki ruang evaporator, di dalam evaporator
refrigeran berubah wujud daric air menjadi gas mendidih, proses pendidihan dpat
berlangsung karena evaporator mengambil kalor dari lingkungan di sekitar
evaporator, sehingga ruangan di sekitar evaporator menjadi bersuhu rendah.
Setelah mendidih dan berubah menjadi gas, refrigeran kembali dihisap oleh
kompresor dan siklus kompresi uap berulang kembali dari awal.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
2.1.2.Showcase
2.1.2.1.Definisi Showcase
Showcase merupakan salah satu mesin pendingin yang memanfaatkan prinsip
kerja penukar kalor, alat ini digunakan untuk mendinginkan makanan maupun
minuman, tetapi pada umumnya showcase digunakan untuk mendinginkan
minuman. Showcase pada prinsipnya hampir sama dengan kerja mesin kulkas,
tetapi secara khusus, showcase bukan untuk menyimpan semua bahan makanan,
tetapi untuk menyimpan minuman kemasan. Suhu kerja showcase dirancang
- C, hal ini bertujuan agar minuman yang disimpan dalam showcase
tidak mengalami pembekuan. Perbedaan showcase dengan mesin pendingin yang
lain di antaranya adalah penggunaan fan atau kipas sebagai media penyalur uap
dingin yang dihasilkan oleh evaporator, selanjutnya uap dingin yang di sambung
oleh kipas akan di sirkulasikan untuk mendinginkan minuman yang ada dalam
showcase.
Gambar 2.1 Showcase
Kompresor
Konden
sor
Evaporator
Blower
Thermostat
Pipa kapiler
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
2.1.2.2.Bagian Utama Showcase
Dalam mesin Showcase, terdapat komponen-komponen utama yang berperan
menjalankan sistem, komponen-komponen tersebut saling terkait dan menunjang
satu sama lain, Beberapa komponen tersebut antara lain: (a) kompresor, (b)
kondensor, (c) evaporator, (d) pipa kapiler, (e) filter dan refrigeran
a. Kompresor
Kompresor adalah komponen mesin pendingin yang berfungsi untuk
mensirkulasikan refrigeran yang mengalir dalam unit mesin pendingin.Kompresor
yang banyak digunakan pada showcase adalah jenis kompresor hermatik
(Hermatic Compressor). Kompresor ini digerakkan langsung oleh motor listrik
dengan komponen mekanik dan berada dalam satu wadah tertutup. Kompresor
hermatik dapat bekerja dengan prinsip reciprocating ataupun rotary, poisisi
porosnya bisa vertikal maupun horizontal. Faktor lain penggunaan kompresor
hermatik ini pada mesin pendingin adalah motor dapat bekerja pada keadaan yang
bersih, karena dalam satu wadah yang tertutup tidak ada debu atau kotoran yang
dapat memasukinya. Kompresor hermetik pada showcase memiliki beberapa
keuntungan dan kerugian di antaranya :
1. Keuntungan :
a. Tidak memakai sil pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran bahan
refrigerasi.
b. Bentuknya kecil dan harganya lebih murah.
c. Tidak memakai penggerak dari luar sehingga suaranya lebih tenang dan
getarannya kecil.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
2. Kerugian :
a. Bagian yang rusak di dalam rumah kompresor tidak dapat diperbaiki
sebelum rumah kompresor dipotong.
b. Minyak pelumas didalam kompresor hermatik susah diperiksa.
Gambar 2.2 Kompresor Hermetik
b. Kondensor
Kondensor mempunyai fungsi melepaskan panas yang diserap refrigeran di
evaporator dan panas yang terjadi selama proses kompresi atau dengan kata lain
kondensor berfungsi untuk menurunkan suhu dan merubah fase refrigeran dari
fase gas menjadi cair pada saat terjadi penurunan suhu dan perubahan fase, panas
dikeluarkan kondensor ke udara melalui rusuk-rusuk kondensor. Sebagai akibat
dari kehilangan panas, kondisi refrigerant berubah dari gas panas lanjut ke gas
jenuh,dan kemudian berubah fase menjadi cair, pada saar perubahan fase tersebut,
refrigerat mengalami penurunan suhu serta tekanan, dan padaa saat perubahan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh suhu refrigerant tetap. Proses perubahan
kondisi yang berlangsung di kondensor berjalan pada tekanan yang tetap.
Dilihat dari sisi media yang digunakan kondensor dapat dibedakan 2 macam :
1. Kondensor Berpendingin Udara (Air Cooled Condenser)
Kondensor jenis ini menggunakan udara sebagai media pendinginnya. Air
cooled condenser mempunyai dua tipe diantaranya :
Natural Draught Condenser : dimana pelaksana perpindahan panasnya
dilakukan dengan aliran udara secara alami.
Force Draught Condenser : dimana pelaksanaan perpindahan panasnya
dilakukan dengan aliran udara yang dipaksakan biasanya dilakukan dengan
kipas udara dan blower.
2. Kondensor Berpendingin Air (Water Cooled Condenser)
Water cooled condensor adalah kondensor yang menggunakan air sebagai media
pendinginnya. Menurut proses aliran yang ada pada kondensor ini terbagi menjadi
dua jenis yaitu :
Water System : suatu sistem dimana air yang disuplai untuk kondensor
diambil dari pusat–pusat air kemudian dialirkan melewati kondensor setelah
itu dibuang.
Recirculating Water System : suatu sistem dimana air yang telah
meninggalkan kondensor disalurkan kedalam cooling tower, untuk
diturunkan temperaturnya pada temperatur yang dikehendaki.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Sistem Pipa Air Dari Menara Pendingin : supaya mesin pendingin dapat
bekerja dengan aman, maka harus dijamin adanya aliran air pendingin sesuai
dengan yang diperlukan. Apabila kondensor terletak diatas permukaan air di
dalam bak menara pendingin, atau apabila kondensor terletak di bawah
permukaan air dan pompa terletak diatas permukaan air dalam bak air, maka
sebuah katup satu arah (check valve) harus dipasang diantara sisi keluar air
pendingin dan pompa.
Gambar 2.3 Kondensor
c. Evaporator
Evaporator adalah penukar kalor yang memegang peranan yang sangat
penting didalam siklus pendinginan, yaitu menyerap panas dari produk yang
didinginkan dengan cara merubah fase dari air menjadi gas, proses penguapan
memerlukan panas, sehingga panas diambil dari lingungan sekitar evaporator.
Dilihat dari bentuknya, evaporator memiliki konstruksi yang sama dengan bagian
kondensor yang hanya menggunakan diameter pipa lebih besar dibandingkan pipa
untuk kondensor. Didalam tabung dipasang plat–plat penyekat plat–plat tersebut
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
berfungsi sebagai penunjang pipa refrigeran dan mengalirkan cairan yang hendak
didinginkan, sehingga dapat mengalir tegak lurus pada pipa dengan kecepatan
tinggi. Dengan demikian laju–laju perpindahan kalor semakin baik karena kontak
antara cairan yang hendak didinginkan dalam pipa refrigeran dapat dibuat lebih
baik.
Gambar 2.4 Evaporator
d. Pipa Kapiler (Capillary Tube)
Pipa kapiler adalah komponen yang berfungsi untuk menurunkan tekanan
refrigeran pada sistem pendinginan, yang ditempatkan pada antara sisi tekanan
tinggi dan sisi tekanan rendah. Refrigeran cairan yang mengalir melalui pipa
kapiler mengalami pressure drop yang berarti tekanan dan suhunya diturunkan
sesuai dengan kebutuhan evaporator. Keuntungan penggunaan pipa kapiler pada
mesin pendingin adalah akan mempermudah pada waktu start, karena dengan
mempergunakan pipa kapiler pada saat sistem tidak bekerja tekanan pada
kondensor dan evaporator selalu sama. Hal ini berarti meringankan tugas
kompresor pada waktu start, keuntungan yang lain penggunaan pipa kapiler pada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
mesin pendingin adalah berkaitan dengan faktor ekonomi, dimana penggunaan
pipa kapiler memiliki biaya pembuatan yang lebih murah dan mudah perawatan.
Gambar 2.5 Pipa Kapiler
e. Filter
Adalah alat yang digunakan untuk menyaring kotoran misalnya apabila
terjadi korosi, serbuk-serbuk sisa pemotongan, atau uap air tidak menyebabkan
penyumbatan pada pipa kapiler. Penggunaan filter dengan 1 pipa untuk
kondensor, dan 2 pipa untuk pipa kapiler yang berfungsi pada saat proses
pemvakuman dan pembuangan freon. Ukuran filter yaitu berdiameter 19 mm,
dengan panjang 88 mm.
Gambar 2.6 Filter atau Penyaring
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
f. Refrigeran
Refrigeran adalah fluida kerja yang digunakan dalam mesin pendingin.
Untuk mendapakant terjadinya suatu proses pendinginan diperlukan suatu bahan
pendingin atau refrigeran yang tepat untuk mengambil panas dari evaporator dan
membuangnya dalam kondensor. Terdapat berbagai jenis refrigeran yang dapat
digunakan dalam sistim kompresi uap, suhu kerja evaporator dan kondensor
sangat menentukan dalam pemilihan refrigeran. Refrigeran yang umum digunakan
adalah yang termasuk kedalam jenis chlorinated fluorocarbons. Pada penelitian
ini refrigerant yang digunakan adalah jenis R-134a. Suatu bahan pendingin
mempunyai syarat–syarat untuk keperluan proses pendinginan antara lain :
Tidak beracun dan tidak berbau dalam semua keadaan.
Ramah lingkungan (tidak merusak lapisan ozon) sehingga tidak menyumbang
efek pemanasan global
Umur hidup di udara pendek
Tidak dapat terbakar atau meledak bila bercampur dengan udara, minyak
pelumas dan sebagainya.
Tidak menyebabkan korosi terhadap bahan logam yang dipakai pada sistem
pendingin.
Bila terjadi kebocoran mudah diketahui dengan alat–alat yang sederhana
maupun dengan alat detector kobocoran.
Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah.
Mempunyai kalor laten penguapan yang besar, agar panas yang diserap
evaporator sebesar–besarnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Viskositas dalam fase cair maupun fase gas rendah agar aliran refrigeran
dalam pipa sekecil mungkin.
Harganya tidak mahal dan mudah diperoleh.
Konduktifitas thermal yang tinggi.
Konstanta dieletrika dari refrigeran yang kecil, tahanan lisrtrik yang besar,
serta tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik.
Tidak berbahaya bagi manusia manusia.
Gambar 2.7 Refrigeran jenis R-134 a
2.2. Sistem Kompresi Uap
Sistem refrigerasi uap atau kompresi uap merupakan jenis mesin pendingin
yang sering digunakan saat ini.Mesin ini terdiri dari empat komponen utama yaitu
kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator. Dalam siklus ini uap uap
refrigerant bertekanan rendah akan ditekan olehbertekanan tinggi, dan kemudian
uap refrigerantbertekanan tinggi diembunkan menjadi cairanrefrigeran bertekanan
tinggi dalam kondensor.Kemudian cairan refrigeran tekanan tinggi
tersebuttekanannya diturunkan oleh katup ekspansi agar cairan refrigeran tekanan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
rendah tersebut dapat menguap kembali dalam evaporator menjadi uap refrigeran
tekanan rendah.
2.3. Siklus Kompresi Uap Pada Showcase
Skematik rangkaian komponen utama showcase tersaji pada Gambar 2.8.
siklus kompresi uap pada diagram P-H tersaji pada Gambar 2.9, dan diagram T-s
tersaji pada Gambar 2.10.
Gambar 2.8 Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap
Keterangan :
a. Qin : kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran
b. Kompresor
c. Qout : kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran
d. Pipa kapiler
e. Filter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
Gambar 2.9 Diagram P-h
Gambar 2.10 Diagram T-s.
P
P2
P1
h3 = h4 h1 h2
Qout
Qin
h
3 3a
4
2a
Win
1
2
T
3
3a
2 2a
Win
1
Qin
Qout
4
s
1a
1a
Pendinginan
lanjut Kondensasi
Penurunan
suhu
Pemanasan
lanjut
Kondensasi
Pendinginan
lanjut
Penurunan
suhu
Pemanasan lanjut
Suhu T
T
ekan
an P
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Proses kompresi uap pada diagram P-h dan T-s meliputi proses : kompresi,
penurunan suhu dan pengembunan, proses penurunan tekanan dan proses
penguapan.
Proses (1-2) adalah proses kompresi yang berlangsung pada entropi yang tetap
(atau berlangsung pada proses isoentropi). Kondisi awal refrigeran pada saat
masuk di kompresor adalah uap jenuh bertekanan rendah, setelah dikompresi
refrigeran menjadi uap panas lanjut bertekanan tinggi.
Proses (2-2a) merupakan penurunan suhu (desuperheating). Proses ini
berlangsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran yang bertekanan dan
bertemperatur tinggi keluar dari kompresor dan membuang panas ke kondensor
sehingga akan berubah fase dari gas panas lanjut menjadi cair.
Pada proses (2a-3a) merupakan proses pembuangan kalor ke lingkungan
sekitar kondensor pada suhu yang tetap. Di kondensor terjadi pertukaran kalor
antara refrigeran dengan udara, kalor berpindah dari refrigeran ke udara yang
ada di sekitar kondensor sehingga refrigeran mengembuan menjadi cair. Di
kondensor terjadi isobar ( tekanan sama) dan isothermal (suhu sama).
Pada proses (3a-3) merupakan proses pendinginan lanjut. Terjadi pelepasan
kalor yang lebih besar dari pada yang dibutuhkan pada proses kondensasi,
sehingga suhu refrigeran cair yang keluar dari kondensor lebih rendah dari
suhu pengembunan dan berada pada keadaan cair yang sangat dingin.
Proses (3-4) merupakan proses penurunan tekanan berlangsung pada entalpi
yang tetap. Kondisi refrigeran berubah bentuk dari fase cair menjadi fase
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
campuran antara cair dan gas. Akibat penurunan tekanan, suhu refrigeran juga
mengalami proses penurunan.
Proses (4-1a) merupakan proses penguapan. Pada proses ini terjadi perubahan
fase dari cair menjadi gas. Kalor yang dipergunakan untuk merubah fase
diambil dari lingkungan sekitar evaporator. Proses berjalan pada tekanan yang
tetap dan suhu yang sama. Suhu evaporator lebih rendah dari suhu lingkungan
di sekitar evaporator.
Proses (1a-1) merupakan proses pemanasan lanjut. Pada proses ini temperatur
refrigeran mengalami panas yang berlebih (super heat). Walaupun temperatur
uap refrigeran naik, tetapi tekanan tidak berubah. Sebenarnya ada perubahan
sedikit, namun perubahan ini diabaikan pada sistem refrigerasi.
2.4. Perhitungan Karakteristik Showcase
Dengan melihat siklus kompresi uap pada diagram P-H yang tersaji pada
Gambar 2.10, maka dapat dihitung besarnya : (a) kerja kompresor per satuan
massa (b) kalor yang dilepas per satuan massa (c) kalor yang diserap per satuan
massa (d) COP mesin pendingin (e) efisiensi mesin pendingin
a. Kerja kompresor persatuan massa. (Win)
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang diperlukan agar mesin
showcase dapat bekerja dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) :
Win = h2-h1 ...(2.1)
Pada Persamaan (2.1) :
Win : kerja yang dilakukan kompresor, (kJ/kg)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
h2 : nilai enthalpi refrigeran keluar dari kompresor, (kJ/kg)
h1 : nilai enthalpi refrigeran masuk ke kompresor, (kJ/kg)
b. Kalor yang dilepas oleh kondenser persatuan massa. (Qout)
Besar kalor yang dilepas kondenser persatuan massa refrigeran dapat
dihitung dengan Persamaan (2.2):
Qout = h2-h3 ...(2.2)
Pada Persamaan (2.2) :
h2 : nilai enthalpi refrigeran masuk ke kondensor, (kJ/kg)
h3 : nilai enthalpi refrigeran keluar dari kondensor, (kJ/kg)
c. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa. (Qin)
Besar kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dapat
dihitung dengan Persamaan (2.3) :
Qin = h1-h4 = h1-h3 ...(2.3)
Pada Persamaan (2.3) :
h1 : nilai enthalpi refrigeran keluar evaporator (kJ/kg)
h4 : nilai enthalpirefrigeran masuk evaporator (kJ/kg)
d. COP aktual mesin pendingin.
COP aktual (Coefficient Of Performance) mesin pendingin adalah
perbandingan antara kalor yang diserap evaporator dengan energi listrik yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
diperlukan untuk menggerakkan kompresor. Nilai COP mesin pendingin dapat
dihitung dengan Persamaan (2.4):
COPaktual=
=
...(2.4)
Pada Persamaan (2.4) :
Qin : Kalor yang diserap evaporator persatuan massa, kJ/kg
Win : kerja yang dilakukan kompresor, kJ/kg
e. COP ideal mesin pendingin
COP ideal merupakan COP maksimal yang dapat dicapai mesin pendingin,
dapat dihitung dengan Persamaan (2.5) :
COPideal = Te / (Tc – Te ) ...(2.5)
Pada Persamaan (2.5) :
COPideal: koefisien prestasi maksimum showcase
Te. : suhu evaporator, K
Tc : suhu kondensor, K
f. Efisiensi mesin pendingin (η)
Efisiensi mesin pendingin dapat dihitung dengan Persamaan (2.6) :
η =
...(2.6)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
2.5. Tinjauan Pustaka
Dendi Dwinanda (2003) melakukan penelitian tentang analisis pengaruh
bentuk lekukan pipa kapilerpada refrigerator.Diperoleh kesimpulan bahwa bentuk
lekukan pada pipa kapiler mempengaruhi besar kecilnya suhu di dalam
evaporator, dan juga terbukti bahwa yang menghasilkan suhu dingin terendah dan
COP terbesar adalah yang diberi lekukan spiral.
Ekadewi Anggraini Handoyo dan Agus Lukito (2002) melakukan
penelitian tentang pengaruh pipa kapiler yang dililitkan pada suction line terhadap
kinerja mesin pendingin. Diperoleh kesimpulan bahwa COP mesin pendingin
menurun saat temperatur ruangan beban makin rendah, COP mesin pendingin
meningkat jika pipa kapiler dililitkan pada suction line, dan waktu pendinginan
tidak berubah jika pipa kapiler dililitkan pada line suction.
Komang Metty Trisna Negara, Hendra Wijaksana, Nengah Suarnadwipa,
dan Made Sucipta (2010) melakukan analisa tentang performansi sistem
pendingin ruangan dan efisiensi energi listrik pada sistem water chiller dengan
penerapan metode Cooled Energy Storage (CES) yang ditempatkan pada sebuah
box. Cooled Energy Storage yaitu merupakan modifikasi sebagai pengganti dari
fungsi evaporator pada sistem AC. Modifikasi ini dilakukan dengan tujuan untuk
menghemat penggunaan energi listrik sebagai akibat penggunaan AC yang
semakin meningkat. Pada modifikasi ini, fungsi AC digabungkan dengan AHU
dengan memanfaatkan fungsi evaporator sebagaisumber pendinginannya, dimana
evaporator dimasukkan kedalam box yang telah diisi air dengan volume 0,072
m³.Dengan menggunakan pompa, air dingin tersebut dialirkan ke AHU,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
selanjutnya dimanfaatkan sebagai pendingin ruangan.Pengujian dilakukan dengan
membandingkan dua cara pengoperasian. Pertama, sistem AC dan AHU
dioperasikan secara bersamaan, sedangkan cara kedua sistem AC dioperasikan
untuk mendinginkan air di box CES sampai mencapai suhu yang hampir sama
seperti pada saat cara pertama. Selanjutnya, sistem AC dimatikan dan AHU
dioperasikan untukmendinginkan ruangan. Hasil yang diperoleh pada cara
pertama yaitu temperatur air di box CES mencapai sekitar 0,9ºC dalam waktu
pengujian selama 1 jam ( dengan interval pencatatan data setiap 10 menit),
sedangkan temperatur ruangan mencapai 12,9ºC dan penggunaan daya listriknya
mencapai 0,8650 kWh. Pada cara kedua, temperatur air di box CES mencapai
sekitar 0,5ºC pada selang waktu pengujian selama 30 menit. Setelah AC
dimatikan dan AHU dioperasikan, ruangan hanya mampu didinginkan mencapai
temperatur 17,8ºC dalam waktu 30 menit. Tetapi, temperatur air di box CES
mencapai 16,5ºC pada 10 menit pertama dan terjadi peningkatan yang sangat kecil
pada menit-menit berikutnya. Penggunaan daya listrik dengan cara yang kedua ini
menunjukkan terjadinya penghematan sebesar 0,4201 kWh dibandingkan dengan
cara pertama.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
BAB III
PEMBUATAN ALAT
3.1 Persiapan
3.1.1 Komponen Utama Pembuatan Showcase
Komponen yang digunakan didalam pembuatan Showcase pada penelitian
ini meliputi : kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, filter
a. Kompresor :
Kompresor merupakan unit mesin pendingin yang berfungsi untuk
mengsirkulasi refrigerant di dalam unit mesin pendingi tersebut.
Gambar 3.1 Kompresor jenis Hermatik
Jenis kompresor : Hermetic Refrigeration
Seri kompressor : Model Samsung SD152Q-L1U2
Voltase : 220 V
Daya kompresor : 0,5 HP
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
b. Kondensor :
Kondensor adalah alat untuk membuat kondensasi bahan pendingin gas dari
kompresor dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi atau alat penukar kalor (Heat
Exchanger) untuk mengkondisi uap menjadi zat cair.
Gambar 3.2 Kondensor
Panjang pipa : 12 m
Diameter pipa : 5 mm
Bahan pipa : Baja
Bahan sirip : Baja
Diameter sirip : 2 mm
jarak antar sirip : 4,5 mm
Jumlah sirip : 110 buah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
c. Pipa kapiler
Yaitu alat yang digunakan untuk menurunkan tekanan, dari tekanan tinggi
ke tekanan rendah dengan memanfaatkan ukuran diameter pipa kapiler yang kecil.
Gambar 3.3 Pipa kapiler
Panjang pipa kapiler : 200 cm
Diameter pipa kapiler : 0,5 mm
Bahan pipa kapiler : Tembaga
d. Evaporator
Berasal dari kata evaporasi (penguapan). Alat ini digunakan untuk
menguapkan freon, untuk merubah fase dari cair menjadi gas. Untuk mengubah
fase dari cair menjadi gas ini diperlukan kalor yang diambil dari lingkungan
evaporator tersebut.
Gambar 3.4 Evaporator
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
e. Filter
Adalah alat yang digunakan untuk menyaring kotoran misalnya apabila
terjadi korosi, serbuk-serbuk sisa pemotongan, atau uap air, agar tidak terjadi
penyumbatan pada pipa kapiler. Penggunaan filter dengan 1 pipa untuk
kondensor, dan 2 pipa untuk pipa kapiler yang berfungsi pada saat proses
pemvakuman dan pembuangan freon. Ukuran filter yaitu berdiameter 19 mm,
dengan panjang 88 mm.
Gambar 3.5 Filter (saringan)
f. Freon / Refrigeran
Adalah sejenis gas yang digunakan sebagai pendingin. Penggunaan freon
dengan jenis R-134 a.
Gambar 3.6 Freon / Refrigeran
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
3.1.2 Peralatan Pendukung Pembuatan Showcase
Peralatan pendukung adalah peralatan yang digunakan untuk
mempermudah pengerjaan didalam pengerjaan pembuatan Showcase.
a. Tube cutter :
Sebagai alat pemotong pipa tembaga. Agar hasil potongan pada pipa lebih
baik serta dapat mempermudah pengelasan pada proses selanjutnya.
Gambar 3.7 Tube cutter
b. Pelebar pipa (Tube expander) :
Pelebar pipa berfungsi untuk mengembangkan pada ujung pipa tembaga
agar dapat disambungkan.
Gambar 3.8 Pelebar pipa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
c. Manifold gage :
digunakan untuk mengukur tekanan refrigeran atau freon dalam sistem
pendinginan baik dalam saat pengisian maupun pada saat beroprasi. Yang terlihat
dalam manifold gage adalah tekanan evaporator atau tekanan isap kompresor, dan
tekanan kondensor atau tekanan keluaran kompresor.
Gambar 3.9 Manifold gage
d. Alat las tembaga :
Menambal, dan menyambung atau melepaskan sambungan pipa tembaga
pada sistem pendinginan Showcase.
Gambar 3.10 Alat las tembaga
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
e. Bahan las
Bahan las atau bahan tambah yang digunakan dalam penyambungan pipa
kapiler menggunakan bahan tambah perak kuningan dan borak. Untuk bahan
tambah borak digunakan jika penyambungan antara tembaga dan besi.
Penggunaan bahan tambah dikarenakan pada proses pengelasan tembaga akan
lebih merekat jika menggunakan borak sebagai pengikat dan kuningan / perak
sebagai bahan tambah.
Gambar 3.11 Bahan las
f. Metil
Cairan yang berfungsi untuk membersihkan saluran-saluran pipa kapiler.
Penggunaan sebanyak satu tutup botol metil.
Gambar 3.12 Metil
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
g. Pentil
Merupakan alat yang digunakan untuk mengisi gas / tempat masuknya
refrigeran, yang digunakan pada saat pengisian metil dan juga merupakan tempat
terjadinya proses pemvakuman (Gambar 3.13).
Gambar 3.13 Pentil
h. Thermostat
Adalah alat yang digunakan untuk mengatur suhu evaporator pada suhu 11-
1,5°C. Jika suhu yang diinginkan telah tercapai, maka kompresor akan mati.
Gambar 3.14 Thermostat
i. Pompa vakum :
Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan refrigeran dari sistem
pendinginan sehingga dapat menghilangkan gas gas yang tidak terkondensasi
seperti udara dan uap air. Hal ini dilakukan agar tidak menggangu refrigerasi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Karna uap air yang berlebihan pada system pendinginan akan memperpendek
umur operasi filter dan bagian penyaringan.
Gambar 3.15 Pompa vakum
3.2 Pembuatan Showcase
3.2.1 Proses Pembuatan Showcase
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan showcase yaitu :
1. Membuat kerangka dan pasang sterofoam pada kerangka tersebut sebagai
dinding dari showcase.
Gambar 3.16 Kerangka Showcase
2. Persiapkan kompresor dengan spesifikasi tenaga 0,5 HP, pasang dengan baut
pada kerangka.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Gambar 3.17 Pemasangan kompresor pada kerangka
3. Terapkan kondensor pada bagian dinding belakang showcase.
Gambar 3.18 Pemasangan kondensor
4. Pasang evaporator di dalam showcase.
Gambar 3.19 Pemasangan Evaporator
5. Kemudian las pipa tekan kompresor dengan kondensor.
Gambar 3.20 Pengelasan antara kompresor dengan kondensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
6. Pasang thermostat pada keangka showcase, dan juga kabel yang terhubung
antara thermostat dengan kompresor.
7. Las lubang masuk filter dengan kondensor
8. Kemudian las pipa kapiler dengan evaporator.
9. Sambungkan pipa penghubung antara pipa hisap (2) kompresor dengan
evaporator dan kita las.
10. Setelah itu, las pentil dengan pipa hisap (1) kompresor
11. Terapkan juga potongan pipa kapiler dengan panjang kira-kira 10cm pada
lubang out filter yang sudah dilas dengan kondensor.
12. Dan yang terakhir, pasang blower pada dinding atau sekat di depan evaporator
3.2.2. Proses Pemetilan dan Pemvakuman
Agar showcase dapat digunakan, perlu dilakukan dan dibutuhkan beberapa
proses, yaitu proses pemetilan dan pemvakuman. Langkah-langkah tersebut yaitu :
a. Pengisian Metil
Pemberian metil pada pipa kapiler yang telah dipasang / dilas pada
evaporator, dengan cara yaitu :
1. Hidupkan kompresor dan tutup pentil tersebut.
2. Kemudian tuang metil kira-kira 1 tutup botol metil.
3. Berikan 1 tutup botol metil tersebut pada ujung pipa kapiler, yang
kemudian akan dihisap oleh pipa kapiler tersebut untuk membersihkan
atau memastikan bahwa tidak ada kotoran yang tersumbat di dalam pipa
kapiler.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
4. Matikan kompresor dan las ujung pipa kapiler pada lubang out filter.
b. Pemvakuman
Merupakan proses untuk menghilangkan udara yang terjebak dalam
rangkaian, dengan cara :
1. Per siapkan manifold terlebih dahulu, dengan 1 selang yang berwarna biru
( low pressure ), yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang dopnya,
dan 1 selang berwarna merah ( high pressure ), yang dipasang pada tabung
freon.
2. Pada saat pemvakuman, kran manifold terbuka, dan kran tabung freon
tertutup.
3. Kemudian nyalakan kompresor , dan secara otomatis udara yang terjebak
dalam rangkaian akan keluar lewat potongan pipa kapiler pada yang telah
dilas dengan lubang out filter.
4. Pastikan bahwa udara yang terjebak telah habis dengan cara menggunakan
korek api yang telah dinyalakan dan ditaruh di depan ujung potongan pipa
kapiler.
5. Selain itu juga, pada jarum pressure gauge akan menunjukan angka yang
negatif ( secara maksimal ).
6. Setelah itu las ujung potongan pipa kapiler tersebut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
3.2.3 Proses Pengisian Refrigeran
Refrigeran yang dipergunakan dalam pembuatan showcase yaitu refrigeran
dengan jenis R-134a. Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengisian refrigeran
yaitu :
1. Pasang selang manifold warna biru pada pentil kompresor (pipa pengisian
refrigeran), dan selang berwarna kuning pada pada tabung refrigerant.
2. Pada saat mengisi refrigeran, lakukan secara perlahan-lahan pada saat
membuka kran manifold, namun jangan sampai membuka penuh kran
manifold tersebut serta jangan melebihi batas 10 psi.
3. Apabila refrigeran sudah mencapai tekanan 10 psi, tutup kran pada tabung
refrigeran dan kran manifold gauge. Untuk memastikan apakah pengisian
refrigeran ini berhasil, matikan showcase terlebih dahulu dan perhatikan jarum
pada manifold gauge.
4. Jarum yang ditunjukkan manifold gauge pada saat showcase dimatikan yaitu
menunjukkan angka 50 psi hingga 100 psi. Dalam hal ini berarti sirkulasi
refrigeran berjalan dengan baik, dan showcase dapat digunakan untuk
mendinginkan minuman.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Obyek yang Diteliti
Obyek yang diteliti adalah mesin showcase dengan daya kompresor 0,5 Hp
(horse power) dan dengan panjang pipa kapiler 200 cm. Gambar 4.1
memperlihatkan mesin showcase yang dijadikan obyek penelitian.
Gambar 4.1 Showcase
Kompresor
Kondensor
Evaporator
Blower
Thermostat Pipa kapiler
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
4.2 Skematik Alat Penelitian
Skematik mesin showcase yang diteliti tersaji pada Gambar 4.2
kondensor
Gambar 4.2 Skematik showcase
Keterangan alat pada Gambar 4.2 :
a. Termometer digital (T1)
Termometer digital ini berfungsi mengukur suhu refrigeran masuk
kompresor.
b. Termometer digital (T3)
Termometer digital ini berfungsi mengukur suhu refrigeran keluar kondensor.
c. Manifold gauge (P1)
Berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran masuk kompresor.
d. Manifold gauge (P2)
Berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran keluar kompresor.
evaporator
kondensor
kompresor
Pipa
kapiler
P1
T3
1
2
3
T1
filter
P2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
4.3 Alat Bantu penelitian
a. Termokopel dan penampil suhu digital
Termokopel berfungsi untuk mengukur suhu atau temperatur pada saat
pengujian. Suhu yang di ukur yaitu suhu masuk kompresor (T1) dan suhu keluar
kondensor (T3).
(a) (b)
Gambar 4.3 (a) Termokopel (b) Penampil suhu digital
b. Stopwatch
Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan untuk
pengujian.
Gambar 4.4 Stopwatch
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
c. Pemanas air
Pemanas air digunakan untuk memanaskan air sampai titik didih yakni
mencapai suhu 100oC pada tekanan 1 atm. Air yang telah di didihkan digunakan
untuk membantu proses kalibrasi alat ukur sebelum alat ukur di pakai dalam
pengambilan data . Kalibrasi bertujuan agar hasil pengujian dapat sesuai.
4.4 Alur Penelitian
Gambar 4.5 menunjukkan Diagram alur pembuatan mesin pendingin dan
penelitian.
Gambar 4.5 Diagram alir pembuatan mesin pendingin dan penelitian.
Selesai
Pengambilan Data T1, T3, P1,
dan P2
Pengisian Refrigeran R-134
Pemvakuman Mesin Pendingin
Penyambungan Komponen-komponen Mesin Pendingin
Persiapan Komponen-komponen Mesin Pendingin
Perancangan Mesin Pendingin
Pengolahan Data Qin, Qout, Win, COPaktual, COP ideal, dan Efisiensi ()
Pembahasan, kesimpulan dan saran
Mulai
Uji Coba Tidak baik Baik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
4.5 Cara mendapatkan data
Cara yang dilakukan untuk mendapatkan data yaitu melalui proses sebagai
berikut :
a. Pastikan bahwa thermometer yang digunakan sudah dikalibrasi.
b. Buka kran pada pipa kapiler yang akan diuji, agar refrigeran dapat mengalir
dalam sistem mesin pendingin.
c. Pasang kabel termokopel pada evaporator, kondensor, pipa masuk kompresor,
dan pipa keluar kondensor,.
d. Kemudian nyalakan mesin showcase setelah langkah a, b, dan c dilakukan.
e. Pencatatan dalam pengambilan data yaitu :
T1 : Suhu refrigeran saat masuk kompresor, °C
T3 : Suhu refrigeran saat keluar kondensor, °C
P1 : Tekanan refrigeran masuk kompresor, Psig
P2 : Tekanan refrigeran keluar kompresor, Psig
Proses pengambilan data diukur setiap 20 menit dengan waktu selama 4 jam. Pada
Tabel 4.1 menyajikan tabel yang dipergunakan untuk pengisian data.
Tabel 4.1 Tabel pengisisan data
Waktu t (menit) T1 (oC) T3 (
oC) P1 (Psig) P2 (Psig)
20
40
60
80
100
120
140
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Waktu t (menit) T1 (oC) T3 (
oC) P1 (Psig) P2 (Psig)
160
180
200
220
240
4.6 Cara mengolah data dan pembahasan
Cara yang dipergunakan untuk mengolah data serta pembahasan yaitu :
a. Data yang diperoleh dari penelitian dimasukkan dalam tabel (T1,T3,P1,P2) dan
kemudian digambarkan dalam siklus kompresi uap pada P-h diagram.
b. Dari gambar siklus kompresi uap pada diagram P-h dapat diperoleh nilai
entalpi (h1,h2,h3,h4), suhu kondensor, dan suhu evaporator dari P-h diagram.
Gambar 4.6 Penggunaan diagram P-h
1
2 3
4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
c. Setelah entalpi diketahui, entalpi digunakan untuk mengetahui karakteristik
dari showcase dengan cara menghitung kalor yang dilepas oleh kondensor,
kalor yang diserap evaporator, kerja yang dilakukan kompresor, COP, dan
efisiensi dari showcase tersebut.
d. Untuk mempermudah pembahasan, hasil-hasil perhitungan untuk karakteristik
mesin showcase digambarkan dalam grafik. Pembahasan dilakukan terhadap
grafik yang dihasilkan, dengan mengacu pada tujuan penelitian dan hasil-hasil
sebelumnya yang sesuai dengan penelitian.
4.7 Cara mendapatkan kesimpulan
Dari pembahasan yang sudah dilakukan, akan diperoleh suatu kesimpulan.
Kesimpulan merupakan intisari dari pembahasan dan harus menjawab serta sesuai
dengan tujuan penelitian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
BAB V
HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
5.1. Hasil Penelitian
Dari penelitian yang telah dilakukan terhadap mesin showcase, diperoleh
nilai tekanan refrigeran masuk kompresor, suhu tekanan refrigeran keluar
kompresor, suhu refrigeran masuk kompresor, dan suhu refrigeran keluar
kondensor.
a. Nilai Tekanan, Suhu Masuk Kompresor, dan Suhu Keluar Kondensor.
Tabel 5.1 menyajikan hasil penelitian mesin showcase untuk nilai tekanan
refrigeran masuk kompresor, nilai tekanan refrigeran keluar kompresor, suhu
refrigeran masuk kompresor serta suhu refrigeran keluar kondensor.
Tabel 5.1 Nilai tekanan masuk (Qin) dan keluar kompresor (Qout)
No Waktu t,
(Menit)
Tekanan (Psi a) Suhu (°C)
P1 P2 T1 T3
1 20 1,5 10,2 35,2 31,2
2 40 1,6 10,3 34,8 32,4
3 60 1,6 10,4 36,3 33,2
4 80 1,6 10,5 39,1 33,3
5 100 1,6 10,6 38,2 34,4
6 120 1,7 10,8 36,2 33,5
7 140 1,7 10,9 35,4 33,1
8 160 1,7 10,9 34,9 33,5
9 180 1,7 10,9 35,0 33,6
10 200 1,7 10,9 34,6 33,8
11 220 1,7 10,9 35,5 34,3
12 240 1,7 10,9 35,3 33,6
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Keterangan :
P1 : Tekanan refrigeran masuk kompresor, Bar
P2 : Tekanan refrigeran keluar kompresor, Bar
T1 : Suhu refrigeran masuk kompresor,ºC
T3 : Suhu refrigeran keluar kondensor, ºC
Tekanan yang dicntumkan dalam Tabel 5.1adalah tekanan absolut
b. Nilai Entalpi, Suhu Refrigeran Kondensor, dan Suhu Refrigeran Evaporator
Tabel 5.2 menyajikan nilai entalpi (h1, h2, h3, dan h4), suhu refrigeran
kondensor (Tc), dan suhu refrigeran evaporator (Te) yang diperoleh dari P-h
diagram.
Tabel 5.2 Nilai Entalpi, Suhu Refrigeran Kondensor dan Evaporator
No Waktu t,
(Menit)
Entalpi (kJ/kg) Suhu (K)
h1 h2 h3 h4 Tc Te
1 20 434 488 244 244 313,15 255,15
2 40 434 488 245 245 313,65 256,15
3 60 435 488 246 246 313,65 256,15
4 80 438 490 246 246 314,15 256,15
5 100 437 489 248 248 314,15 256,15
6 120 435 486 246 246 314,65 257,15
7 140 435 486 246 246 315,15 257,15
8 160 434 486 246 246 315,15 257,15
9 180 434 486 246 246 315,15 257,15
10 200 434 486 246 246 315,15 257,15
11 220 435 487 248 248 315,15 257,15
12 240 435 487 246 246 315,15 257,15
Keterangan :
Te : Suhu refrigeran evaporator, K
Tc : Suhu refrigeran kondensor, K
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
5.2 Perhitungan
a. Perhitungan energi kalor yang diserap evaporator (Qin)
Jumlah energi kalor yang diserap evaporator dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan (2.3) yaitu Qin = h1 – h4 (kJ/kg). Sebagai contoh
perhitungan untuk mencari nilai Qin diambil data pada menit ke 180
Qin = h1 – h4 (kJ/kg)
= (434-246) kJ/kg
= 188 kJ/kg
Hasil keseluruhan perhitungan disajikan dalam Tabel 5.3.
Tabel 5.3 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator
(Qin)
No Waktu t,
(Menit)
Entalpi (kJ/kg) Qin
(kJ/kg) h1 h4
1 20 434 244 190
2 40 434 245 189
3 60 435 246 189
4 80 438 246 192
5 100 437 248 189
6 120 435 246 189
7 140 435 246 189
8 160 434 246 188
9 180 434 246 188
10 200 434 246 188
11 220 435 248 187
12 240 435 246 189
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Dari Tabel 5.3 energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator
dapat disajikan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 5.1.
Gambar 5.1 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator (Qin)
b. Perhitungan energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor
(Qout)
Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor dapat
dihitung dengan menggunakan persamaan (2.2) yaitu Qout = h2 – h3 (kJ/kg).
Sebagai contoh perhitungan untuk mencari nilai Qout diambil data pada menit ke
180.
Qout = h2 – h3 (kJ/kg)
= (486-246) kJ/kg
= 240 kJ/kg
Hasil keseluruhan perhitungan disajikan pada Tabel 5.4.
0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
Qin
(k
J/k
g)
Waktu t, menit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Tabel 5.4 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor
(Qout)
No Waktu t,
(Menit)
Entalpi (kJ/kg) Qout
(kJ/kg) h2 h3
1 20 488 244 244
2 40 488 245 243
3 60 488 246 242
4 80 490 246 244
5 100 489 248 241
6 120 486 246 240
7 140 486 246 240
8 160 486 246 240
9 180 486 246 240
10 200 486 246 240
11 220 487 248 239
12 240 487 246 241
Dari Tabel 5.4 Jumlah energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas
kondensor dapat disajikan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 5.2.
Gambar 5.2 Jumlah Energi Kalor Persatuan Massa Refrigeran yang dilepas
Kondensor (Qout)
0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
Qou
tt (
kJ
/kg)
Waktu t, menit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
c. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win)
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan (2.1) yaitu Win = h2– h1 (kJ/kg). Sebagai contoh
perhitungan untuk mencari nilai Win diambil pada menit ke 180 (data nilai entalpi
untuk perhitungan dengan nilai h2 dan nlai h1 disajikan pada Tabel 5.5)
Win = h2 – h1 (kJ/kg)
= (486-434) kJ/kg
= 52 kJ/kg
Hasil keseluruhan perhitungan disajikan pada Tabel 5.5.
Tabel 5.5 Nilai kerja kompresor kompresor persatuan massa refrigeran (Win).
No Waktu t,
(Menit)
Entalpi (kJ/kg) Win
(kJ/kg) h2 h1
1 20 488 434 54
2 40 488 434 54
3 60 488 435 53
4 80 490 438 52
5 100 489 437 52
6 120 486 435 51
7 140 486 435 51
8 160 486 434 52
9 180 486 434 52
10 200 486 434 52
11 220 487 435 52
12 240 487 435 52
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Dari Tabel 5.5 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran dapat dibuat dan
disajikan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 5.3.
Gambar 5.3 Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran (Win).
d. Koefisien prestasi aktual (COPaktual)
Koefisien prestasi aktual (COPaktual) dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan ( 2.4 ) yaitu COPaktual = Qin/Win = (h1-h4) / (h2-h1). Sebagai contoh
perhitungan untuk mencari nilai COPaktual diambil pada menti ke 180 :
COPaktual = Qin/Win = (h1-h4) / (h2-h1)
COPaktual = (188/52) = (434-246)/( 486-434) kJ/kg
= 3,6 kJ/kg
Hasil keseluruhan perhitungan disajikan pada Tabel 5.6.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
Win
(k
J/k
g)
Waktu t, menit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Tabel 5.6 Hasil perhitungan koefisien prestasi aktual (COPaktual)
No Waktu t, (Menit) Qin (kJ/kg) Win (kJ/kg) COPaktual
1 20 190 54 3,5
2 40 189 54 3,5
3 60 189 53 3,6
4 80 192 52 3,7
5 100 189 52 3,6
6 120 189 51 3,7
7 140 189 51 3,7
8 160 188 52 3,6
9 180 188 52 3,6
10 200 188 52 3,6
11 220 187 52 3,6
12 240 189 52 3,6
Dari Tabel 5.6 Koefisien prestasi aktual (COPaktual) dapat disajikan dalam bentuk
grafik seperti pada Gambar 5.4.
Gambar 5.4 Koefisien prestasi aktual showcase (COPaktual)
0
1
2
3
4
5
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
CO
Pa
ktu
al
Waktu t, menit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
e. Koefisien prestasi ideal (COPideal)
Koefisien prestasi ideal (COPideal) dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan (2.5) yaitu COPideal = (Te) / (Tc - Te). Sebagai contoh perhitungan
untuk mencari nilai COPideal.
COPideal = Te / (Tc - Te )
= 257,15 / (257,15-315,15)
= 4,4
Hasil keseluruhan perhitungan disajikan pada Tabel 5.7.
Tabel 5.7 Hasil perhitungan koefisien prestasi ideal (COPideal)
No Waktu t,
(Menit)
Suhu (K) COPideal
Tc Te
1 20 313,15 255,15 4,4
2 40 313,65 256,15 4,4
3 60 313,65 256,15 4,4
4 80 314,15 256,15 4,4
5 100 314,15 256,15 4,4
6 120 314,65 257,15 4,4
7 140 315,15 257,15 4,4
8 160 315,15 257,15 4,4
9 180 315,15 257,15 4,4
10 200 315,15 257,15 4,4
11 220 315,15 257,15 4,4
12 240 315,15 257,15 4,4
Keterangan :
Te : Suhu refrigeran Evaporator, K
Tc : Suhu refrigerant Kondensor, K
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Dari Tabel 5.7 koefisien prestasi ideal (COPideal) dapat disajikan dalam bentuk
grafik pada Gambar 5.4.
Gambar 5.5 Koefisien prestasi ideal showcase (COPideal)
f. Efisiensi showcase (%)
Efisiensi showcase dapat dihitung dengan dengan menggunakan persamaan
(2.6) yaitu : Efisiensi = COPaktual / COPideal. Sebagai contoh perhitungan untuk
efisiensi showcase diambil pada menit ke 180 :
η = ( COPaktual / COPideal ) x 100 %
= ( 3,6 / 4,4) x 100%
= 81,8 %
Hasil keseluruhan perhitungan disajikan pada Tabel 5.8.
0
2
4
6
8
10
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
CO
Pid
eal
Waktu t, menit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Tabel 5. 8 Perhitungan efisiensi showcase
No Waktu t, (Menit) COPaktual COPideal η (%)
1 20 3,5 4,4 79,5
2 40 3,5 4,4 79,5
3 60 3,6 4,4 81,8
4 80 3,7 4,4 84,1
5 100 3,6 4,4 81,8
6 120 3,7 4,4 84,1
7 140 3,7 4,4 84,1
8 160 3,6 4,4 81,8
9 180 3,6 4,4 81,8
10 200 3,6 4,4 81,8
11 220 3,6 4,4 81,8
12 240 3,6 4,4 81,8
Dari Tabel 5.8 efisiensi showcase dapat disajikan dalam bentuk grafik pada
Gambar 5.6.
Gambar 5.6 Efisiensi showcase
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
η %
Waktu t, menit
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
5.3 Pembahasan
Showcase sudah dapat dibuat dan dapat bekerja untuk mendinginkan
minuman atau beban kerja dengan baik, suhu kerja evaporator berkisar antara
-18oC, suhu dingin tersebut di sirkulasikan oleh blower untuk mendinginkan
beban kerja yakni minuman kemasan. Agar suhu dingin refrigeran di evaporator
tidak membekukan ninuman, showcase dilengkapi dengan komponen thermostat
yang bekerja dengan memutus aliran daya atau listrik ke kompresor pada suhu
kerja ruangan showcase yang berkisar antara 2o
C-8o
C kemudian suhu ruangan
akan menyesuaikan dengan suhu kerja yang diharapkan, sehingga proses
pendinginan minuman berlangsung dengan baik tanpa merubah sifat atau
membekukan minuman sebagai beben kerja.
Hasil penelitian untuk energi kalor yang diserap evaporator persatuan
massa refrigeran disajikan pada Tabel 5.3 dan dalam bentuk grafik disajikan pada
Gambar 5.1. Dari data yang diperoleh, energi kalor yang diserap evaporator
persatuan massa dari waktu t = 20 menit sampai dengan t = 240 menit terletak
pada 190 kJ/kg sampai dengan 189 kJ/kg. Qin terbesar : 190 kJ/kg, Qin terkecil :
189 kJ/kg, dan Qin rata-rata sebesar : 188,9 kJ/kg. Pada awal mula nampak bahwa
energi kalor yang diserap evaporator hingga waktu t = 140 menit cenderung tidak
tetap, namun pada waktu t = 160 menit hingga t = 200 menit energi kalor yang
diserap evaporator mulai tetap atau stabil dengan nilai Qin = 188 kJ/kg dan
mengalami perubahan kembali dari waktu t = 220 hingga waktu t = 240.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
Hasil penelitian untuk energi kalor yang dilepas kondensor persatuan
massa refrigeran disajikan pada Tabel 5.4 dan dalam bentuk grafik disajikan pada
Gambar 5.2. Dari data yang diperoleh, energi kalor yang dilepas kondensor
persatuaan massa dari waktu t = 20 menit hingga t = 240 menit terletak pada 244
kJ/kg sampai dengan 241 kJ/kg. Qout terbesar : 244 kJ/kg, Qout terkecil : 239 kJ/kg,
dan Qout rata-rata : 241,2 kJ/kg. Pada awal mula nampak bahwa energi kalor yang
dilepas kondensor hingga waktu t = 100 menit cenderung tidak tetap. Namun,
pada waktu t = 120 menit sampai dengan t = 200 menit energi kalor yang dilepas
kondensor mulai tetap atau stabil dengan nilai Qout = 240 kJ/kg dan mengalami
perubahan kembali dari waktu t = 220 hingga waktu t = 240
Hasil penelitian untuk kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa
refrigeran disajikan pada Tabel 5.5 dan dalam bentuk grafik disajikan pada
Gambar 5.3. Dari data yang diperoleh, kerja yang dilakukan kompresor persatuaan
massa dari waktu t = 20 menit sampai dengan t = 240 menit terletak pada 54 kJ/kg
sampai 52 kJ/kg. Dari Gambar 5.4 dapat dilihat bahwa nilai kerja yang dilakukan
kompresor persatuan massa refrigeran (Win) dari menit 20 sampai dengan menit
140 terus mengalami kenaikan, tetapi mulai dari menit 160 sampai dengan menit
240 sudah menunjukkan angka yang tetap yakni 52 kJ/kg , Win terbesar 54 kJ/kg,
Win terkecil : 51 kJ/kg, dan Win rata-rata : 52,3 kJ/kg. Pada awal mula nampak
bahwa kerja yang dilakukan kompresor hingga waktu t = 140 menit cenderung
tidak tetap. Namun, pada waktu t = 180 menit sampai dengan t = 240 menit kerja
yang dilakukan kompresor mulai tetap atau stabil dengan nilai Win = 52 kJ/kg
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Hasil penelitian untuk koefisien prestasi aktual (COPaktual) disajikan pada
Tabel 5.6 dan dalam bentuk grafik yang disajikan pada Gambar 5.4. Dari data
yang diperoleh, koefisien prestasi aktual dari waktu t = 20 menit sampai dengan t
= 240 menit terletak pada 3,5 sampai dengan 3,6. COPaktual terbesar : 3,7, COPaktual
terkecil : 3,5, dan COPaktual rata-rata : 3,6. pada awal mula nampak bahwa
koefisien prestasi aktual showcase hingga waktu t = 140 menit cenderung tidak
tetap. Namun, pada waktu t = 160 menit sampai dengan t = 240 menit koefisien
prestasi aktual showcase mulai tetap atau stabil dengan nilai COPaktual = 3,6.
Hasil penelitian untuk koefisien prestasi ideal (COPideal) disajikan pada
Tabel 5.7 dan dalam bentuk grafik yang disajikan pada Gambar 5.5. Dari data
yang diperoleh, koefisien prestasi ideal dari waktu t = 20 menit hingga t = 240
menit terletak pada 4,4. Dari Gambar 5.5 dapat dilihat bahwa nilai COPideal berada
pada nilai yang tetap yakni 4,4, dan COPideal rata-rata : 4,4. Dari waktu t = 20
menit sampai dengan t = 240 menit, koefisien prestasi ideal showcase berlangsung
secara tetap atau stabil dengan nilai COPideal = 4,4
Hasil penelitian untuk efisiensi showcase disajikan pada Tabel 5.8 dan
dalam bentuk grafik yang disajikan pada Gambar 5.6. Dari data yang diperoleh,
efisiensi showcase dari waktu t = 20 menit sampai dengan t = 240 menit terletak
pada 79,5% hingga 84,1%. Efisiensi terbesar : 84,1%, efisiensi terkecil : 79,5%,
dan efisiensi rata-rata : 82%. Pada awal mula nampak bahwa efisiensi showcase
hingga waktu t = 140 menit cenderung tidak tetap. Namun, pada waktu t = 160
menit sampai dengan t = 240 menit efisiensi showcase mulai tetap atau stabil
dengan nilai η = 81,8%.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Hasil penelitian memberikan beberapa kesimpulan :
a. Showcase sudah berhasil dibuat dan bekerja dengan baik. Suhu kerja
evaporator dapat mencapai -18o, sehingga dapat mendinginkan minuman atau
beban kerja dengan baik, showcase dapat bekerja dengan stabil atau konstan.
b. Nilai energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa dari waktu t = 20
menit sampai dengan t = 240 menit berlangsung secara konstan Qin rata-rata
sebesar : 188,9 kJ/kg
c. Nilai energi kalor yang dilepas kondensor persatuaan massa dari waktu
bertahap t = 20 menit hingga t = 240 menit berlangsung secara konstan Qout
rata-rata : 241,2 kJ/kg.
d. Nilai kerja yang dilakukan kompresor persatuaan massa dari waktu bertahap t
= 20 menit sampai dengan t = 240 menit berlangsung secara konstan Win rata-
rata : 52,3 kJ/kg.
e. Koefisien prestasi aktual dari waktu bertahap t = 20 menit sampai dengan t =
240 menit berlangsung secara konstan rata-rata : 3,6,
f. Koefisien prestasi ideal showcase dari waktu t = 20 menit hingga t = 240 menit
terletak pada 4,4. Nilai COPideal berada pada nilai yang tetap yakni 4,4, dan
COPideal rata-rata : 4,4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
g. Efisiensi showcase dari waktu t = 20 menit sampai dengan t = 240 menit
berlangsung secara konstan efisiensi rata-rata : 82%,
6.2 Saran
Dari penelitian yang telah dilakukan, ada beberapa saran yang dapat
dikemukakan :
a. Pintu atau penutup showcase sebaiknya memiliki kerapatan yang baik, supaya
tidak terjadi pertukaran kalor dengan lingkungan.
b. Pipa masuk dan keluar kompresor lebih baik jika diberi isolator (seperti
glasswool yang terbungkus aluminum foil) supaya kinerja showcase optimal
dan data yang didapat baik.
c. Dalam pembuatan showcase gunakan material yang kuat dan mempunyai sifat
isolator agar proses pendinginan berjalan dengan sempurna.
d. Pastikan menggunakan alat ukur dengan kepresisian yang baik, agar
mempermudah pengambilan data dan memperoleh data yang valid.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
DAFTAR PUSTAKA
Anggraini Ekadewi .H. dan Lukito Agus (2002) Pengaruh Pipa Kapiler yang
Dililitkan Pada Suction Line Terhadap Kerja Mesin Pendingin, Universitas
Sumatra Utara.
Dwinanda, D., (2003), Analisis Pengaruh Bentuk Lekukan Pipa Kapiler Pada
Refrigerator, Universitas Guna Darma.
Handoko. K. (1981) Teknik Lemari Es, Jakarta: Penerbit P.T. Ichtiar Baru.
Indriyanto, A.W., 2013, Karakteristik Mesin Kulkas dengan Panjang Pipa Kapiler
175 cm, Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.
Karyanto.E. dan Emon Paringga. (2005) Teknik Mesin Pendingin, Volume 1,
Jakarta: Penerbit C.V Restu Agung.
Metty Komang.T.N. dkk, (2010) performasi sistem pendingin ruangan dan
efisiensi energi listrik pada system water chiller dengan penerapan cooled
engine storage
Stoecker.W.F. and J.W. Jones., Terjemahan Supratman Hara. (1994) Refrigerasi
Dan Pengkondisian Udara, Edisi Kedua, Jakarta: Penerbit Erlangga.
Sumanto M.A. (1994) Dasar-Dasar Mesin Pendingin, Yogyakarta : Penerbit Andi
Offset.
Wilson.D.P. dan Basu.R.S. (1988) Ashrae Transaction, Volume 94, Edisi kedua.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI