BAB III
PERHITUNGAN DIMENSI PIPA KAPILER
31 Data Perancangan
AC Split yang digunakan adalah AC Split merk LG dengan kapasitas 1 PK
atau cooling capacity (kapasitas pendinginan) 9000 BTUhr Perhitungan yang
dilakukan dengan memvariasikan panjang kapiler sehingga diameter kapiler telah
ditentukan sebelumnya yaitu 00018 m atau 007 inch ukuran kapiler dipasaran
Penentuan temperatur evaporasi yang ingin dicapai yaitu
1 Kapiler 1 dengan temperatur evaporasi -100 C
2 Kapiler 2 dengan temperatur evaporasi - 60 C
3 Kapiler 3 dengan temperatur evaporasi - 30 C
4 Kapiler 4 dengan temperatur evaporasi 00 C
5 Kapiler 5 dengan temperatur evaporasi 30 C
6 Kapiler 6 dengan temperatur evaporasi 60 C
7 Kapiler 7 dengan temperatur evaporasi 100 C
Sedangkan temperatur kondensasi adalah 110 C lebih tinggi dari temperatur
lingkungan rata-rata tempat pengambilan data yaitu 270 C jadi temperatur
kondensasi yang ditentukan adalah 380 C Perhitungan dilakukan dengan
menganggap kapasitas pendinginan maksimum yaitu 9000 BTUhr
32 Perhitungan Kapiler
321 Perhitungan Laju Aliran Massa
Berdasarkan kapasitas pendinginan AC Split didapat laju aliran
massa dengan menggunakan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
(sumber Principles of Refrigeration Dossat)
Keterangan
m = Laju aliran massa (kgs)
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Qe = Kapasitas pendinginan (kw)
Δh = Effek pendinginan (kJkg) (diperoleh dari pengeplotan diagram ph)
Sebagai contoh perhitungan pada temperatur evaporasi -100 C dan
temperatur kondensasi 380 C Jika diplotkan dalam siklus ideal didapat
Effek Pendinginan = Δ h = 154536 KJKg
Kapasitas pendinginan = Qe = 9000 BTUhr = 2637603 KW
= 0017068 Kgs
Gambar 31 Pengeplotan pada diagram ph
Dengan metode perhitungan yang sama didapat perubahan entalpi
effek pendinginan untuk temperatur evaporasi lainya yaitu
h Pada Temperatur evaporasi -10 =154536 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi -6 =156094 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi -3 =157232 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi 0 = 158341 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi 3 = 15942 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi 6 = 160468 kJkg
17
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
h Pada Temperatur evaporasi 10 = 161814 kJkg
Berdasarkan persamaan 31 didapat laju aliran setiap pipa kapiler
Tabel 31 Laju aliran massa setiap temperatur evaporasi
Temperatur evaporasi
(0 C)
Laju aliran massa
(Kgs)
-100017068
-60016898
-30016775
00016658
30016545
60016437
1000163
Dalam perhitungan laju aliran massa dibagi luas penampang pipa
kapiler dalam dengan diameter 00018 m dan dihitung dengan persamaan
Luas penampang pipa kapiler (A) = π x (Diameter dalam)2 x 025helliphellip32
= π x 000182 x 025
= 2545 x 10-6 m2
322 Tekanan Saturasi
Berdasarkan temperatur kondensasi dan evaporasi setiap
penurunan satu derajat celcius temperatur kondensasi hingga mencapai
temperatur evaporasinya tekanan saturasi pada temperatur tersebut
digunakan untuk menghitung volume spesifik entalpi dan viskositas
kinetik
Pada buku ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo karangan Wilbert
F StoeckerJerold W Jones Untuk perhitungan mengunakan komputer
diberikan persamaan untuk menentukan volume spesifik entalpi dan
viskositas kinetik yang dihitung berdasarkan tekanan saturasi Adapun
persamanan yang digunakan sebagai berikut
18
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
15273
424180615
1000ln
t
p
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
1000
000016000020607770 2ttv f
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
1000
1527394050264 ptvg
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
200185401721200 tth f helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
20022730363605405 tth helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37
f helliphelliphelliphelliphellip38
g helliphelliphelliphellip39
323 Kecepatan Bilangan Reynold dan Rugi Gesek
Nilai kecepatan dihitungan dengan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip310
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi 380 C dan
temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai mA = 6707256 Kgm2 s
vf = 00008784 m3Kg (didapat dari perhitungan dengan
persamaan 34)
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
19
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
nilai Kecepatan (V)
= 589170024 ms
Bilangan reynold ditentukan rumus
1μf helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
hellip311
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi
380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai mA = 6707256 Kgm2 s
D = 00018 meter
μf = 000018439 Pa s (didapat dari perhitungan diatas)
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
Bilangan Reynold (Re)
= 6547557
Rugi Gesek untuk pipa mulus yang dianjurkan oleh Blasius dengan
bilangan reynold antara 3 000 ndash 100 000 dapat dihitung dengan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip312
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi 380 C dan
temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai Re = 6547557 (hasil perhitungan diatas)
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
20
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus rugi gesek diatas didapat
Nilai rugi gesek (f)
= 00206298
324 Fraksi
Berdasarkan persamaan 22 dan persamaan energi 23 diperoleh
persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3
13
Mengsubsitusikan persamaan 25 dan 26 kedalam persamaan 313
hellip314
Seluruh besaran dalam persamaan 314 telah diketahui kecuali x
persamaan 314 dapat diselesaikan dengan persamaan kuadrat
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip315
Dengan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip316
helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip317
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip318
21
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982Sebagai Contoh pada temperatur kondensasi 380 C dan temperatur
evaporasi -100 C dengan menggunakan persamaan diatas didapat nilai
a = 52738262 b = 1705885641 c = -12982793
fraksi (x) = 00076
325 Entalpi Volume Spesifik dan Viskositas Kinematik Fasa Campuran
Fasa gas yang melewati pipa kapiler adalah fasa campuran
kecuali pada temperature kondensasi 380 C (dalam diagram ph dengan
proses ideal pada temperature kondensasi 380 C fasa refrigerant cair
jenuh) Dalam perhitungan fasa campuran mulai temperature 370 C hingga
temperature evaporasinya dilakukan perhitungan nilai entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik
Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung entalpi volume
spesifik dan viskositas kinetic fasa campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip319
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip320
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip321
Sebagai Contoh Untuk entalpi volume spesifik dan viskositas kinematik
dengan temperature kondensasi 370 C dan temperature evaporasi -100 C
Berdasarkan data fraksi (pada perhitungan 324 ) dan data entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik (pada perhitungan 322 )
Dengan nilai
x = 00076
hf = 245847619 KJKg hg = 41583332 KJKg
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
22
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
vf = 00008752 m3Kg vg = 0016187211 m3Kg
μf = 0000185431 Pa s μg = 0000014145 Pa s
Pada Fasa Campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)
= 245847619 ( 1 ndash 00076 ) + ( 41583332 x 00076)
= 24714454 KJKg
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)
= 00008752 ( 1 ndash 00076 ) + (0016187211 x 00076)
= 0000991997 m3Kg
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)
= 0000185431 ( 1 ndash 00076 ) + (0000014145 x 00076)
= 0000184124 Pa s
Perhitungan fasa campuran ini dilakukan setiap penurunan satu
derajat temperatur kondensasi hingga temperatur evaporasinya
326 Kecepatan dan Rugi Gesek Campuran
Perhitungan kecepatan dan rugi gesek campuran dilakukan hanya
pada saat fasa refrigeran campuran yaitu pada temperatur kondensaasi 370
C hingga temperatur evaporasinya Kecepatan dan rugi gesek yang
diperhitungkan antara temperatur pada saat perhitungan dan temperatur
sebelumnya
Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan kecepatan dan rugi
gesek adalah
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip322
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
23
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip323
Sebagai Contoh untuk perhitungan kecepatan dan rugi gesek pada
temperatur kondensasi 380 C dan temperature evaporasi -100 C
Dengan nilai V1 = 298936377 ms (pada temperatur 380 C)
V2 = 337592861 ms (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus kecepatan diatas
= 318264619 ms
Untuk perhitungan rugi gesek
Dengan nilai f1 = 00208685 (pada temperatur 380 C)
f2 = 00208979 (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus rugi gesek diatas
fm =
= 00208832
327 Penambahan Panjang Pipa Kapiler
Penambahan panjang pipa kapiler diperhitungakan setiap derajat
penurunan temperatur kondensasi sampai temperatur evaporasinya
Komulatif penambahan panjang pipa kapiler adalah panjang pipa kapiler
yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan yang dilakukan
Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung penambahan
panjang pipa kapiler adalah
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
24
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Qe = Kapasitas pendinginan (kw)
Δh = Effek pendinginan (kJkg) (diperoleh dari pengeplotan diagram ph)
Sebagai contoh perhitungan pada temperatur evaporasi -100 C dan
temperatur kondensasi 380 C Jika diplotkan dalam siklus ideal didapat
Effek Pendinginan = Δ h = 154536 KJKg
Kapasitas pendinginan = Qe = 9000 BTUhr = 2637603 KW
= 0017068 Kgs
Gambar 31 Pengeplotan pada diagram ph
Dengan metode perhitungan yang sama didapat perubahan entalpi
effek pendinginan untuk temperatur evaporasi lainya yaitu
h Pada Temperatur evaporasi -10 =154536 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi -6 =156094 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi -3 =157232 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi 0 = 158341 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi 3 = 15942 kJkg
h Pada Temperatur evaporasi 6 = 160468 kJkg
17
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
h Pada Temperatur evaporasi 10 = 161814 kJkg
Berdasarkan persamaan 31 didapat laju aliran setiap pipa kapiler
Tabel 31 Laju aliran massa setiap temperatur evaporasi
Temperatur evaporasi
(0 C)
Laju aliran massa
(Kgs)
-100017068
-60016898
-30016775
00016658
30016545
60016437
1000163
Dalam perhitungan laju aliran massa dibagi luas penampang pipa
kapiler dalam dengan diameter 00018 m dan dihitung dengan persamaan
Luas penampang pipa kapiler (A) = π x (Diameter dalam)2 x 025helliphellip32
= π x 000182 x 025
= 2545 x 10-6 m2
322 Tekanan Saturasi
Berdasarkan temperatur kondensasi dan evaporasi setiap
penurunan satu derajat celcius temperatur kondensasi hingga mencapai
temperatur evaporasinya tekanan saturasi pada temperatur tersebut
digunakan untuk menghitung volume spesifik entalpi dan viskositas
kinetik
Pada buku ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo karangan Wilbert
F StoeckerJerold W Jones Untuk perhitungan mengunakan komputer
diberikan persamaan untuk menentukan volume spesifik entalpi dan
viskositas kinetik yang dihitung berdasarkan tekanan saturasi Adapun
persamanan yang digunakan sebagai berikut
18
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
15273
424180615
1000ln
t
p
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
1000
000016000020607770 2ttv f
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
1000
1527394050264 ptvg
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
200185401721200 tth f helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
20022730363605405 tth helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37
f helliphelliphelliphelliphellip38
g helliphelliphelliphellip39
323 Kecepatan Bilangan Reynold dan Rugi Gesek
Nilai kecepatan dihitungan dengan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip310
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi 380 C dan
temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai mA = 6707256 Kgm2 s
vf = 00008784 m3Kg (didapat dari perhitungan dengan
persamaan 34)
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
19
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
nilai Kecepatan (V)
= 589170024 ms
Bilangan reynold ditentukan rumus
1μf helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
hellip311
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi
380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai mA = 6707256 Kgm2 s
D = 00018 meter
μf = 000018439 Pa s (didapat dari perhitungan diatas)
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
Bilangan Reynold (Re)
= 6547557
Rugi Gesek untuk pipa mulus yang dianjurkan oleh Blasius dengan
bilangan reynold antara 3 000 ndash 100 000 dapat dihitung dengan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip312
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi 380 C dan
temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai Re = 6547557 (hasil perhitungan diatas)
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
20
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus rugi gesek diatas didapat
Nilai rugi gesek (f)
= 00206298
324 Fraksi
Berdasarkan persamaan 22 dan persamaan energi 23 diperoleh
persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3
13
Mengsubsitusikan persamaan 25 dan 26 kedalam persamaan 313
hellip314
Seluruh besaran dalam persamaan 314 telah diketahui kecuali x
persamaan 314 dapat diselesaikan dengan persamaan kuadrat
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip315
Dengan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip316
helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip317
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip318
21
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982Sebagai Contoh pada temperatur kondensasi 380 C dan temperatur
evaporasi -100 C dengan menggunakan persamaan diatas didapat nilai
a = 52738262 b = 1705885641 c = -12982793
fraksi (x) = 00076
325 Entalpi Volume Spesifik dan Viskositas Kinematik Fasa Campuran
Fasa gas yang melewati pipa kapiler adalah fasa campuran
kecuali pada temperature kondensasi 380 C (dalam diagram ph dengan
proses ideal pada temperature kondensasi 380 C fasa refrigerant cair
jenuh) Dalam perhitungan fasa campuran mulai temperature 370 C hingga
temperature evaporasinya dilakukan perhitungan nilai entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik
Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung entalpi volume
spesifik dan viskositas kinetic fasa campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip319
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip320
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip321
Sebagai Contoh Untuk entalpi volume spesifik dan viskositas kinematik
dengan temperature kondensasi 370 C dan temperature evaporasi -100 C
Berdasarkan data fraksi (pada perhitungan 324 ) dan data entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik (pada perhitungan 322 )
Dengan nilai
x = 00076
hf = 245847619 KJKg hg = 41583332 KJKg
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
22
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
vf = 00008752 m3Kg vg = 0016187211 m3Kg
μf = 0000185431 Pa s μg = 0000014145 Pa s
Pada Fasa Campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)
= 245847619 ( 1 ndash 00076 ) + ( 41583332 x 00076)
= 24714454 KJKg
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)
= 00008752 ( 1 ndash 00076 ) + (0016187211 x 00076)
= 0000991997 m3Kg
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)
= 0000185431 ( 1 ndash 00076 ) + (0000014145 x 00076)
= 0000184124 Pa s
Perhitungan fasa campuran ini dilakukan setiap penurunan satu
derajat temperatur kondensasi hingga temperatur evaporasinya
326 Kecepatan dan Rugi Gesek Campuran
Perhitungan kecepatan dan rugi gesek campuran dilakukan hanya
pada saat fasa refrigeran campuran yaitu pada temperatur kondensaasi 370
C hingga temperatur evaporasinya Kecepatan dan rugi gesek yang
diperhitungkan antara temperatur pada saat perhitungan dan temperatur
sebelumnya
Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan kecepatan dan rugi
gesek adalah
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip322
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
23
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip323
Sebagai Contoh untuk perhitungan kecepatan dan rugi gesek pada
temperatur kondensasi 380 C dan temperature evaporasi -100 C
Dengan nilai V1 = 298936377 ms (pada temperatur 380 C)
V2 = 337592861 ms (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus kecepatan diatas
= 318264619 ms
Untuk perhitungan rugi gesek
Dengan nilai f1 = 00208685 (pada temperatur 380 C)
f2 = 00208979 (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus rugi gesek diatas
fm =
= 00208832
327 Penambahan Panjang Pipa Kapiler
Penambahan panjang pipa kapiler diperhitungakan setiap derajat
penurunan temperatur kondensasi sampai temperatur evaporasinya
Komulatif penambahan panjang pipa kapiler adalah panjang pipa kapiler
yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan yang dilakukan
Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung penambahan
panjang pipa kapiler adalah
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
24
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
h Pada Temperatur evaporasi 10 = 161814 kJkg
Berdasarkan persamaan 31 didapat laju aliran setiap pipa kapiler
Tabel 31 Laju aliran massa setiap temperatur evaporasi
Temperatur evaporasi
(0 C)
Laju aliran massa
(Kgs)
-100017068
-60016898
-30016775
00016658
30016545
60016437
1000163
Dalam perhitungan laju aliran massa dibagi luas penampang pipa
kapiler dalam dengan diameter 00018 m dan dihitung dengan persamaan
Luas penampang pipa kapiler (A) = π x (Diameter dalam)2 x 025helliphellip32
= π x 000182 x 025
= 2545 x 10-6 m2
322 Tekanan Saturasi
Berdasarkan temperatur kondensasi dan evaporasi setiap
penurunan satu derajat celcius temperatur kondensasi hingga mencapai
temperatur evaporasinya tekanan saturasi pada temperatur tersebut
digunakan untuk menghitung volume spesifik entalpi dan viskositas
kinetik
Pada buku ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo karangan Wilbert
F StoeckerJerold W Jones Untuk perhitungan mengunakan komputer
diberikan persamaan untuk menentukan volume spesifik entalpi dan
viskositas kinetik yang dihitung berdasarkan tekanan saturasi Adapun
persamanan yang digunakan sebagai berikut
18
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
15273
424180615
1000ln
t
p
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
1000
000016000020607770 2ttv f
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
1000
1527394050264 ptvg
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
200185401721200 tth f helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
20022730363605405 tth helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37
f helliphelliphelliphelliphellip38
g helliphelliphelliphellip39
323 Kecepatan Bilangan Reynold dan Rugi Gesek
Nilai kecepatan dihitungan dengan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip310
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi 380 C dan
temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai mA = 6707256 Kgm2 s
vf = 00008784 m3Kg (didapat dari perhitungan dengan
persamaan 34)
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
19
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
nilai Kecepatan (V)
= 589170024 ms
Bilangan reynold ditentukan rumus
1μf helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
hellip311
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi
380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai mA = 6707256 Kgm2 s
D = 00018 meter
μf = 000018439 Pa s (didapat dari perhitungan diatas)
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
Bilangan Reynold (Re)
= 6547557
Rugi Gesek untuk pipa mulus yang dianjurkan oleh Blasius dengan
bilangan reynold antara 3 000 ndash 100 000 dapat dihitung dengan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip312
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi 380 C dan
temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai Re = 6547557 (hasil perhitungan diatas)
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
20
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus rugi gesek diatas didapat
Nilai rugi gesek (f)
= 00206298
324 Fraksi
Berdasarkan persamaan 22 dan persamaan energi 23 diperoleh
persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3
13
Mengsubsitusikan persamaan 25 dan 26 kedalam persamaan 313
hellip314
Seluruh besaran dalam persamaan 314 telah diketahui kecuali x
persamaan 314 dapat diselesaikan dengan persamaan kuadrat
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip315
Dengan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip316
helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip317
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip318
21
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982Sebagai Contoh pada temperatur kondensasi 380 C dan temperatur
evaporasi -100 C dengan menggunakan persamaan diatas didapat nilai
a = 52738262 b = 1705885641 c = -12982793
fraksi (x) = 00076
325 Entalpi Volume Spesifik dan Viskositas Kinematik Fasa Campuran
Fasa gas yang melewati pipa kapiler adalah fasa campuran
kecuali pada temperature kondensasi 380 C (dalam diagram ph dengan
proses ideal pada temperature kondensasi 380 C fasa refrigerant cair
jenuh) Dalam perhitungan fasa campuran mulai temperature 370 C hingga
temperature evaporasinya dilakukan perhitungan nilai entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik
Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung entalpi volume
spesifik dan viskositas kinetic fasa campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip319
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip320
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip321
Sebagai Contoh Untuk entalpi volume spesifik dan viskositas kinematik
dengan temperature kondensasi 370 C dan temperature evaporasi -100 C
Berdasarkan data fraksi (pada perhitungan 324 ) dan data entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik (pada perhitungan 322 )
Dengan nilai
x = 00076
hf = 245847619 KJKg hg = 41583332 KJKg
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
22
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
vf = 00008752 m3Kg vg = 0016187211 m3Kg
μf = 0000185431 Pa s μg = 0000014145 Pa s
Pada Fasa Campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)
= 245847619 ( 1 ndash 00076 ) + ( 41583332 x 00076)
= 24714454 KJKg
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)
= 00008752 ( 1 ndash 00076 ) + (0016187211 x 00076)
= 0000991997 m3Kg
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)
= 0000185431 ( 1 ndash 00076 ) + (0000014145 x 00076)
= 0000184124 Pa s
Perhitungan fasa campuran ini dilakukan setiap penurunan satu
derajat temperatur kondensasi hingga temperatur evaporasinya
326 Kecepatan dan Rugi Gesek Campuran
Perhitungan kecepatan dan rugi gesek campuran dilakukan hanya
pada saat fasa refrigeran campuran yaitu pada temperatur kondensaasi 370
C hingga temperatur evaporasinya Kecepatan dan rugi gesek yang
diperhitungkan antara temperatur pada saat perhitungan dan temperatur
sebelumnya
Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan kecepatan dan rugi
gesek adalah
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip322
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
23
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip323
Sebagai Contoh untuk perhitungan kecepatan dan rugi gesek pada
temperatur kondensasi 380 C dan temperature evaporasi -100 C
Dengan nilai V1 = 298936377 ms (pada temperatur 380 C)
V2 = 337592861 ms (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus kecepatan diatas
= 318264619 ms
Untuk perhitungan rugi gesek
Dengan nilai f1 = 00208685 (pada temperatur 380 C)
f2 = 00208979 (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus rugi gesek diatas
fm =
= 00208832
327 Penambahan Panjang Pipa Kapiler
Penambahan panjang pipa kapiler diperhitungakan setiap derajat
penurunan temperatur kondensasi sampai temperatur evaporasinya
Komulatif penambahan panjang pipa kapiler adalah panjang pipa kapiler
yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan yang dilakukan
Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung penambahan
panjang pipa kapiler adalah
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
24
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
15273
424180615
1000ln
t
p
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
1000
000016000020607770 2ttv f
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34
1000
1527394050264 ptvg
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
200185401721200 tth f helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
20022730363605405 tth helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37
f helliphelliphelliphelliphellip38
g helliphelliphelliphellip39
323 Kecepatan Bilangan Reynold dan Rugi Gesek
Nilai kecepatan dihitungan dengan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip310
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi 380 C dan
temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai mA = 6707256 Kgm2 s
vf = 00008784 m3Kg (didapat dari perhitungan dengan
persamaan 34)
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
19
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
nilai Kecepatan (V)
= 589170024 ms
Bilangan reynold ditentukan rumus
1μf helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
hellip311
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi
380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai mA = 6707256 Kgm2 s
D = 00018 meter
μf = 000018439 Pa s (didapat dari perhitungan diatas)
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
Bilangan Reynold (Re)
= 6547557
Rugi Gesek untuk pipa mulus yang dianjurkan oleh Blasius dengan
bilangan reynold antara 3 000 ndash 100 000 dapat dihitung dengan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip312
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi 380 C dan
temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai Re = 6547557 (hasil perhitungan diatas)
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
20
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus rugi gesek diatas didapat
Nilai rugi gesek (f)
= 00206298
324 Fraksi
Berdasarkan persamaan 22 dan persamaan energi 23 diperoleh
persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3
13
Mengsubsitusikan persamaan 25 dan 26 kedalam persamaan 313
hellip314
Seluruh besaran dalam persamaan 314 telah diketahui kecuali x
persamaan 314 dapat diselesaikan dengan persamaan kuadrat
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip315
Dengan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip316
helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip317
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip318
21
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982Sebagai Contoh pada temperatur kondensasi 380 C dan temperatur
evaporasi -100 C dengan menggunakan persamaan diatas didapat nilai
a = 52738262 b = 1705885641 c = -12982793
fraksi (x) = 00076
325 Entalpi Volume Spesifik dan Viskositas Kinematik Fasa Campuran
Fasa gas yang melewati pipa kapiler adalah fasa campuran
kecuali pada temperature kondensasi 380 C (dalam diagram ph dengan
proses ideal pada temperature kondensasi 380 C fasa refrigerant cair
jenuh) Dalam perhitungan fasa campuran mulai temperature 370 C hingga
temperature evaporasinya dilakukan perhitungan nilai entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik
Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung entalpi volume
spesifik dan viskositas kinetic fasa campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip319
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip320
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip321
Sebagai Contoh Untuk entalpi volume spesifik dan viskositas kinematik
dengan temperature kondensasi 370 C dan temperature evaporasi -100 C
Berdasarkan data fraksi (pada perhitungan 324 ) dan data entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik (pada perhitungan 322 )
Dengan nilai
x = 00076
hf = 245847619 KJKg hg = 41583332 KJKg
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
22
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
vf = 00008752 m3Kg vg = 0016187211 m3Kg
μf = 0000185431 Pa s μg = 0000014145 Pa s
Pada Fasa Campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)
= 245847619 ( 1 ndash 00076 ) + ( 41583332 x 00076)
= 24714454 KJKg
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)
= 00008752 ( 1 ndash 00076 ) + (0016187211 x 00076)
= 0000991997 m3Kg
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)
= 0000185431 ( 1 ndash 00076 ) + (0000014145 x 00076)
= 0000184124 Pa s
Perhitungan fasa campuran ini dilakukan setiap penurunan satu
derajat temperatur kondensasi hingga temperatur evaporasinya
326 Kecepatan dan Rugi Gesek Campuran
Perhitungan kecepatan dan rugi gesek campuran dilakukan hanya
pada saat fasa refrigeran campuran yaitu pada temperatur kondensaasi 370
C hingga temperatur evaporasinya Kecepatan dan rugi gesek yang
diperhitungkan antara temperatur pada saat perhitungan dan temperatur
sebelumnya
Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan kecepatan dan rugi
gesek adalah
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip322
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
23
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip323
Sebagai Contoh untuk perhitungan kecepatan dan rugi gesek pada
temperatur kondensasi 380 C dan temperature evaporasi -100 C
Dengan nilai V1 = 298936377 ms (pada temperatur 380 C)
V2 = 337592861 ms (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus kecepatan diatas
= 318264619 ms
Untuk perhitungan rugi gesek
Dengan nilai f1 = 00208685 (pada temperatur 380 C)
f2 = 00208979 (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus rugi gesek diatas
fm =
= 00208832
327 Penambahan Panjang Pipa Kapiler
Penambahan panjang pipa kapiler diperhitungakan setiap derajat
penurunan temperatur kondensasi sampai temperatur evaporasinya
Komulatif penambahan panjang pipa kapiler adalah panjang pipa kapiler
yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan yang dilakukan
Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung penambahan
panjang pipa kapiler adalah
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
24
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
nilai Kecepatan (V)
= 589170024 ms
Bilangan reynold ditentukan rumus
1μf helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip
hellip311
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi
380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai mA = 6707256 Kgm2 s
D = 00018 meter
μf = 000018439 Pa s (didapat dari perhitungan diatas)
Dengan mengunakan rumus diatas didapat
Bilangan Reynold (Re)
= 6547557
Rugi Gesek untuk pipa mulus yang dianjurkan oleh Blasius dengan
bilangan reynold antara 3 000 ndash 100 000 dapat dihitung dengan persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip312
Sebagai Contoh Untuk kecepatan dengan temperatur kondensasi 380 C dan
temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai Re = 6547557 (hasil perhitungan diatas)
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
20
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus rugi gesek diatas didapat
Nilai rugi gesek (f)
= 00206298
324 Fraksi
Berdasarkan persamaan 22 dan persamaan energi 23 diperoleh
persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3
13
Mengsubsitusikan persamaan 25 dan 26 kedalam persamaan 313
hellip314
Seluruh besaran dalam persamaan 314 telah diketahui kecuali x
persamaan 314 dapat diselesaikan dengan persamaan kuadrat
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip315
Dengan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip316
helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip317
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip318
21
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982Sebagai Contoh pada temperatur kondensasi 380 C dan temperatur
evaporasi -100 C dengan menggunakan persamaan diatas didapat nilai
a = 52738262 b = 1705885641 c = -12982793
fraksi (x) = 00076
325 Entalpi Volume Spesifik dan Viskositas Kinematik Fasa Campuran
Fasa gas yang melewati pipa kapiler adalah fasa campuran
kecuali pada temperature kondensasi 380 C (dalam diagram ph dengan
proses ideal pada temperature kondensasi 380 C fasa refrigerant cair
jenuh) Dalam perhitungan fasa campuran mulai temperature 370 C hingga
temperature evaporasinya dilakukan perhitungan nilai entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik
Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung entalpi volume
spesifik dan viskositas kinetic fasa campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip319
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip320
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip321
Sebagai Contoh Untuk entalpi volume spesifik dan viskositas kinematik
dengan temperature kondensasi 370 C dan temperature evaporasi -100 C
Berdasarkan data fraksi (pada perhitungan 324 ) dan data entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik (pada perhitungan 322 )
Dengan nilai
x = 00076
hf = 245847619 KJKg hg = 41583332 KJKg
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
22
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
vf = 00008752 m3Kg vg = 0016187211 m3Kg
μf = 0000185431 Pa s μg = 0000014145 Pa s
Pada Fasa Campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)
= 245847619 ( 1 ndash 00076 ) + ( 41583332 x 00076)
= 24714454 KJKg
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)
= 00008752 ( 1 ndash 00076 ) + (0016187211 x 00076)
= 0000991997 m3Kg
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)
= 0000185431 ( 1 ndash 00076 ) + (0000014145 x 00076)
= 0000184124 Pa s
Perhitungan fasa campuran ini dilakukan setiap penurunan satu
derajat temperatur kondensasi hingga temperatur evaporasinya
326 Kecepatan dan Rugi Gesek Campuran
Perhitungan kecepatan dan rugi gesek campuran dilakukan hanya
pada saat fasa refrigeran campuran yaitu pada temperatur kondensaasi 370
C hingga temperatur evaporasinya Kecepatan dan rugi gesek yang
diperhitungkan antara temperatur pada saat perhitungan dan temperatur
sebelumnya
Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan kecepatan dan rugi
gesek adalah
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip322
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
23
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip323
Sebagai Contoh untuk perhitungan kecepatan dan rugi gesek pada
temperatur kondensasi 380 C dan temperature evaporasi -100 C
Dengan nilai V1 = 298936377 ms (pada temperatur 380 C)
V2 = 337592861 ms (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus kecepatan diatas
= 318264619 ms
Untuk perhitungan rugi gesek
Dengan nilai f1 = 00208685 (pada temperatur 380 C)
f2 = 00208979 (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus rugi gesek diatas
fm =
= 00208832
327 Penambahan Panjang Pipa Kapiler
Penambahan panjang pipa kapiler diperhitungakan setiap derajat
penurunan temperatur kondensasi sampai temperatur evaporasinya
Komulatif penambahan panjang pipa kapiler adalah panjang pipa kapiler
yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan yang dilakukan
Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung penambahan
panjang pipa kapiler adalah
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
24
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
Dengan mengunakan rumus rugi gesek diatas didapat
Nilai rugi gesek (f)
= 00206298
324 Fraksi
Berdasarkan persamaan 22 dan persamaan energi 23 diperoleh
persamaan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3
13
Mengsubsitusikan persamaan 25 dan 26 kedalam persamaan 313
hellip314
Seluruh besaran dalam persamaan 314 telah diketahui kecuali x
persamaan 314 dapat diselesaikan dengan persamaan kuadrat
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip315
Dengan
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip316
helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip317
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip318
21
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982Sebagai Contoh pada temperatur kondensasi 380 C dan temperatur
evaporasi -100 C dengan menggunakan persamaan diatas didapat nilai
a = 52738262 b = 1705885641 c = -12982793
fraksi (x) = 00076
325 Entalpi Volume Spesifik dan Viskositas Kinematik Fasa Campuran
Fasa gas yang melewati pipa kapiler adalah fasa campuran
kecuali pada temperature kondensasi 380 C (dalam diagram ph dengan
proses ideal pada temperature kondensasi 380 C fasa refrigerant cair
jenuh) Dalam perhitungan fasa campuran mulai temperature 370 C hingga
temperature evaporasinya dilakukan perhitungan nilai entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik
Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung entalpi volume
spesifik dan viskositas kinetic fasa campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip319
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip320
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip321
Sebagai Contoh Untuk entalpi volume spesifik dan viskositas kinematik
dengan temperature kondensasi 370 C dan temperature evaporasi -100 C
Berdasarkan data fraksi (pada perhitungan 324 ) dan data entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik (pada perhitungan 322 )
Dengan nilai
x = 00076
hf = 245847619 KJKg hg = 41583332 KJKg
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
22
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
vf = 00008752 m3Kg vg = 0016187211 m3Kg
μf = 0000185431 Pa s μg = 0000014145 Pa s
Pada Fasa Campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)
= 245847619 ( 1 ndash 00076 ) + ( 41583332 x 00076)
= 24714454 KJKg
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)
= 00008752 ( 1 ndash 00076 ) + (0016187211 x 00076)
= 0000991997 m3Kg
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)
= 0000185431 ( 1 ndash 00076 ) + (0000014145 x 00076)
= 0000184124 Pa s
Perhitungan fasa campuran ini dilakukan setiap penurunan satu
derajat temperatur kondensasi hingga temperatur evaporasinya
326 Kecepatan dan Rugi Gesek Campuran
Perhitungan kecepatan dan rugi gesek campuran dilakukan hanya
pada saat fasa refrigeran campuran yaitu pada temperatur kondensaasi 370
C hingga temperatur evaporasinya Kecepatan dan rugi gesek yang
diperhitungkan antara temperatur pada saat perhitungan dan temperatur
sebelumnya
Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan kecepatan dan rugi
gesek adalah
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip322
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
23
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip323
Sebagai Contoh untuk perhitungan kecepatan dan rugi gesek pada
temperatur kondensasi 380 C dan temperature evaporasi -100 C
Dengan nilai V1 = 298936377 ms (pada temperatur 380 C)
V2 = 337592861 ms (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus kecepatan diatas
= 318264619 ms
Untuk perhitungan rugi gesek
Dengan nilai f1 = 00208685 (pada temperatur 380 C)
f2 = 00208979 (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus rugi gesek diatas
fm =
= 00208832
327 Penambahan Panjang Pipa Kapiler
Penambahan panjang pipa kapiler diperhitungakan setiap derajat
penurunan temperatur kondensasi sampai temperatur evaporasinya
Komulatif penambahan panjang pipa kapiler adalah panjang pipa kapiler
yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan yang dilakukan
Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung penambahan
panjang pipa kapiler adalah
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
24
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982Sebagai Contoh pada temperatur kondensasi 380 C dan temperatur
evaporasi -100 C dengan menggunakan persamaan diatas didapat nilai
a = 52738262 b = 1705885641 c = -12982793
fraksi (x) = 00076
325 Entalpi Volume Spesifik dan Viskositas Kinematik Fasa Campuran
Fasa gas yang melewati pipa kapiler adalah fasa campuran
kecuali pada temperature kondensasi 380 C (dalam diagram ph dengan
proses ideal pada temperature kondensasi 380 C fasa refrigerant cair
jenuh) Dalam perhitungan fasa campuran mulai temperature 370 C hingga
temperature evaporasinya dilakukan perhitungan nilai entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik
Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung entalpi volume
spesifik dan viskositas kinetic fasa campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip319
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip320
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip321
Sebagai Contoh Untuk entalpi volume spesifik dan viskositas kinematik
dengan temperature kondensasi 370 C dan temperature evaporasi -100 C
Berdasarkan data fraksi (pada perhitungan 324 ) dan data entalpi volume
spesifik dan viskositas kinematik (pada perhitungan 322 )
Dengan nilai
x = 00076
hf = 245847619 KJKg hg = 41583332 KJKg
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
22
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
vf = 00008752 m3Kg vg = 0016187211 m3Kg
μf = 0000185431 Pa s μg = 0000014145 Pa s
Pada Fasa Campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)
= 245847619 ( 1 ndash 00076 ) + ( 41583332 x 00076)
= 24714454 KJKg
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)
= 00008752 ( 1 ndash 00076 ) + (0016187211 x 00076)
= 0000991997 m3Kg
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)
= 0000185431 ( 1 ndash 00076 ) + (0000014145 x 00076)
= 0000184124 Pa s
Perhitungan fasa campuran ini dilakukan setiap penurunan satu
derajat temperatur kondensasi hingga temperatur evaporasinya
326 Kecepatan dan Rugi Gesek Campuran
Perhitungan kecepatan dan rugi gesek campuran dilakukan hanya
pada saat fasa refrigeran campuran yaitu pada temperatur kondensaasi 370
C hingga temperatur evaporasinya Kecepatan dan rugi gesek yang
diperhitungkan antara temperatur pada saat perhitungan dan temperatur
sebelumnya
Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan kecepatan dan rugi
gesek adalah
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip322
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
23
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip323
Sebagai Contoh untuk perhitungan kecepatan dan rugi gesek pada
temperatur kondensasi 380 C dan temperature evaporasi -100 C
Dengan nilai V1 = 298936377 ms (pada temperatur 380 C)
V2 = 337592861 ms (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus kecepatan diatas
= 318264619 ms
Untuk perhitungan rugi gesek
Dengan nilai f1 = 00208685 (pada temperatur 380 C)
f2 = 00208979 (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus rugi gesek diatas
fm =
= 00208832
327 Penambahan Panjang Pipa Kapiler
Penambahan panjang pipa kapiler diperhitungakan setiap derajat
penurunan temperatur kondensasi sampai temperatur evaporasinya
Komulatif penambahan panjang pipa kapiler adalah panjang pipa kapiler
yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan yang dilakukan
Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung penambahan
panjang pipa kapiler adalah
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
24
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
vf = 00008752 m3Kg vg = 0016187211 m3Kg
μf = 0000185431 Pa s μg = 0000014145 Pa s
Pada Fasa Campuran
hCamp = hf (1 - x) + (hg x)
= 245847619 ( 1 ndash 00076 ) + ( 41583332 x 00076)
= 24714454 KJKg
vCamp = vf (1 - x) + (vg x)
= 00008752 ( 1 ndash 00076 ) + (0016187211 x 00076)
= 0000991997 m3Kg
μCamp = μf (1 - x) + (μg x)
= 0000185431 ( 1 ndash 00076 ) + (0000014145 x 00076)
= 0000184124 Pa s
Perhitungan fasa campuran ini dilakukan setiap penurunan satu
derajat temperatur kondensasi hingga temperatur evaporasinya
326 Kecepatan dan Rugi Gesek Campuran
Perhitungan kecepatan dan rugi gesek campuran dilakukan hanya
pada saat fasa refrigeran campuran yaitu pada temperatur kondensaasi 370
C hingga temperatur evaporasinya Kecepatan dan rugi gesek yang
diperhitungkan antara temperatur pada saat perhitungan dan temperatur
sebelumnya
Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan kecepatan dan rugi
gesek adalah
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip322
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
23
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip323
Sebagai Contoh untuk perhitungan kecepatan dan rugi gesek pada
temperatur kondensasi 380 C dan temperature evaporasi -100 C
Dengan nilai V1 = 298936377 ms (pada temperatur 380 C)
V2 = 337592861 ms (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus kecepatan diatas
= 318264619 ms
Untuk perhitungan rugi gesek
Dengan nilai f1 = 00208685 (pada temperatur 380 C)
f2 = 00208979 (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus rugi gesek diatas
fm =
= 00208832
327 Penambahan Panjang Pipa Kapiler
Penambahan panjang pipa kapiler diperhitungakan setiap derajat
penurunan temperatur kondensasi sampai temperatur evaporasinya
Komulatif penambahan panjang pipa kapiler adalah panjang pipa kapiler
yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan yang dilakukan
Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung penambahan
panjang pipa kapiler adalah
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
24
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip323
Sebagai Contoh untuk perhitungan kecepatan dan rugi gesek pada
temperatur kondensasi 380 C dan temperature evaporasi -100 C
Dengan nilai V1 = 298936377 ms (pada temperatur 380 C)
V2 = 337592861 ms (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus kecepatan diatas
= 318264619 ms
Untuk perhitungan rugi gesek
Dengan nilai f1 = 00208685 (pada temperatur 380 C)
f2 = 00208979 (pada temperatur 370 C)
Dengan menggunakan rumus rugi gesek diatas
fm =
= 00208832
327 Penambahan Panjang Pipa Kapiler
Penambahan panjang pipa kapiler diperhitungakan setiap derajat
penurunan temperatur kondensasi sampai temperatur evaporasinya
Komulatif penambahan panjang pipa kapiler adalah panjang pipa kapiler
yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan yang dilakukan
Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung penambahan
panjang pipa kapiler adalah
sumber Stoecker WF ldquoRefrigeration amp Air Conditioningrdquo 2nd ed McGraw-Hill book company 1982
24
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
4
(sumber Refrigeration amp Air Conditioning C P Arora)
Sebagai contoh perhitungan penambahan panjang pipa kapiler
untuk temperatur kondensasi 380 C dan temperatur evaporasi -100 C
Dengan nilai P1 = 14601 x 1000 Bar
P2 = 14243 x 1000 Bar
mA = 6707256 Kgm2 s
V1 = 589170024 ms
V2 = 665144069 ms
Vm = 318264619 ms
fm = 00208832
D = 00018 m
Berdasarkan persamaan diatas didapat nilai penambahan panjangan pipa
kapiler
ΔL = 0127286 m
Pada perhitungan penambahan panjang pipa kapiler jika terdapat
nilai negatif hentikan perhitungan Nilai yang dikomulatifkan hanya nilai
yang positif saja Sesuai dengan contoh pada temperatur kondensasi 380 C
dan temperatur evaporasi -100 C pada temperatur 40 C nilai penambahan
temperatur nagatif artinya nilai yang dikomulatifkan hanya dari
temperatur 380 C sampai 50 C (lihat dalam lampiran A7)
25
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Bab III Perhitungan Dimensi Pipa Kapiler
33 Hasil Perhitungan
Berdasarkan perhitungan diatas didapat panjang pipa kapiler yang dibutuhkan
Tabel 32 Temperatur evaporasi dan panjang pipa kapiler hasil perhitungan
No Temperatur evaporasi Panjang Pipa kapiler ( 0C) (meter)1 10 11389782 6 11257643 3 11088334 0 10906125 -3 10720576 -6 10531117 -10 1027328
Perhitungan lebih rinci setiap temperatur evaporasi dapat dilihat dalam lampiran
Perhitungan diatas dengan menggunakan kapasitas pendinginan yang sama
yaitu 9000 BTUhr sesuai dengan yang terdapat dalam name plate Hal ini
dilakukan untuk menentukan laju aliran volume yang sesuai dengan sistem
dengan cara mengetahui pada pipa kapiler yang mana temperatur evaporasinya
sesuai dengan rancangan
Perhitungan ulang dilakukan dengan laju aliran volume yang disamakan
dengan kapiler yang sesuai dengan hasil pengukuran Dengan panjang kapiler
yang sama dengan rancangan kemudian menghitung temperatur evaporasi yang
tepat berdasarkan perhitungan Kemudian menentukan satu panjang kapiler baru
berdasarkan data awal yang diperoleh (dijelaskan dalam bab Data dan Analisa)
26
Top Related