BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.2 Siklus Kompresi Uap
2.1.2.4 Komponen-Komponen Siklus Kompresi Uap
Komponen utama dari mesin dengan siklus kompresi uap terdiri dari kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler. Komponen tambahan mesin siklus kompresi uap terdiri dari filter, thermostat dan kipas.
a. Kompresor
Kompresor digunakan untuk menghisap dan menaikan tekanan refrigeran pada fase uap untuk memasuki kondensor, kompresor juga merupakan jantung dari sistem kompresi uap. Kompresor mempunyai klasifikasi yang bermacam-macam, akan tetapi pada umumnya dapat dibagi menjadi dua jenis utama yaitu : 1. Kompresor langkah positif, dimana gas dihisap masuk ke dalam silinder dan
dikompresikan .
2. Kompresor dinamis, dimana gas yang dihisap masuk dipercepat alirannya oleh sebuah impeller yang kemudian mengubah energi kinetik untuk menaikkan tekanan.
Fungsi kompresor antara lain :
1. Mensirkulasikan bahan pendingin (refrigeran)
2. Menaikkan tekanan agar bahan pendingin dapat berkondensasi pada kondisi ruangan
3. Mempertahankan tekanan yang konstan pada evaporator
4. Menghisap gas bertekanan dan bertemperatur rendah dari evaporator, kemudian menekan/memampatkan gas tersebut, sehingga menjadi gas yang bertekanan dan suhu tinggi, lalu dialirkan ke kondensor. Pada pengujian ini menggunakan AC dengan kompresor jenis hermatik, dimana pada kompresor hermatik, motor dan kompresor dimasukkan bersama dalam rumah kompresor.
Dari cara kerja mensirkulasikan refrigeran, kompresor dapat dikalsifikasikan menjadi beberapa jenis yaitu :
5. Menjaga agar suhu lebih rendah dibandingkan dengan evaporator.
1. Kompresor Open Unit (Open Type Compressor)
Pada jenis kompresor ini letak kompresor terpisah dari tenaga penggeraknya. Masing-masing bergerak sendiri dalam keadaan terpisah. Tenaga penggerak kompresor umumnya motor listrik. Salah satu ujung poros engkol dari kompresor menonjol keluar, sebuah puli dari luar dipasang pada ujung poros tersebut. Melalui belt puli dihubungkan dengan tenaga penggeraknya. Karena ujung poros engkol keluar dari rumah kompresor, maka harus diberi perapat agar refrigeran tidak bocor keluar.
Gambar 2.5 Kompresor Open Type
(Sumber : https://mechanical-engg.com/gallery/image/2072-bitzer-open-type-reciprocating)
2. Kompresor Sentrifugal
Prinsip dari kompresor sentrifugal adalah menggunakan gaya sentrifugal untuk mendapatkan energi kinetik pada impeller sudu dan energi kinetik ini diubah menjadi tekanan potensial. Tekanan dan kecepatan uap yang rendah dari saluran sunction dihisap ke dalam lubang masuk atau mata roda impeller oleh aksi dari shaft rotor, dan kemudian diarahkan dari ujung-ujung pisau ke rumah kompresor untuk diubah menjadi tekanan yang bertambah.
3. Kompresor Scroll
Prinsip kerja dari kompresor scroll adalah menggunakan dua buah scroll (pusaran). Satu scroll dipasang tetap dan salah satu scroll lainnya berputar pada orbit. Refrigeran dengan tekanan rendah dihisap dari saluran hisap oleh scroll dan dikeluarkan melalui saluran tekan yang letaknya pada pusat orbit dari scroll tersebut.
Gambar 2.6 Kompresor Scroll (Sumber : www.indotrading.com) 4. Kompresor Sekrup
Uap refrigeran memasuki satu ujung kompresor dan meninggalkan kompresor dari ujung yang lain. Pada posisi langkah hisap terbentuk ruang hampa
sehingga uap mengalir ke dalam. Nilai putaran terus berlanjut, refrigeran yang terkurung digerakkan mengelilingi rumah kompresor. Pada putaran selanjutnya terjadi penangkapan kuping rotor jantan oleh lekuk rotor betina, sehingga memperkecil volume rongga dan menekan refrigeran tersebut keluar melalui saluran buang.
5. Kompresor Semi Hermetik
Pada kontruksi semi hermetik bagian kompresor dan elektro motor masing-masing berdiri sendiri dalam keadaan terpisah. Untuk menggerakkan kompresor poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya langsung.
Gambar 2.7 Kompresor Semi Hermetik (Sumber : www.indotrading.com) 6. Kompresor Hermetik
Pada dasarnya, kompresor hermetik hampir sama dengan semi-hermetik, perbedaannya hanya terletak pada cara penyambungan rumah (baja) kompresor dengan stator motor penggeraknya. Pada kompresor hermetik dipergunakan sambungan las sehingga rapat udara. Pada kompresor semi-hermetik dengan rumah terbuat dari besi tuang, bagian-bagian penutup dan penyambungnya masih
dapat dibuka. Sebaliknya dengan kompresor hermetic, rumah kompresor dibuat dari baja dengan pengerjaan las, sehingga baik kompresor maupun motor listriknya tak dapat diperiksa tanpa memotong rumah kompresor.
Gambar 2.8 Kompresor Hermetik (Sumber : www.frigoteksogutma.com) b. Kondensor
Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas refrigeran pada suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Jenis kondensor yang banyak digunakan pada teknologi saat ini adalah kondensor dengan pendingin udara. Kondensor seperti ini memiliki bentuk yang sederhana dan tidak memerlukan perawatan khusus. Saat mesin pendingin bekerja, kondensor akan terasa hangat bila dipegang. Agar proses perubahan wujud yang diinginkan ini dapat terjadi, maka kalor atau panas yang ada dalam gas refrigeran yang bertekanan tinggi harus dibuang keluar dari sistem. Kondensor mempunyai fungsi melepaskan panas yang diserap refrigeran di evaporator dan kerja kompresor selama proses kompresi. Dilihat dari sisi media yang digunakan kondensor dapat dibedakan 2 macam yaitu:
1. Kondensor Berpendingin Udara (Air Cooled Condenser)
Air cooled condenser adalah kondensor yang menggunakan udara sebagai media pendingin. Air cooled codenser mempunyai dua tipe yaitu : (1) Natural Draught Condenser (2) Force Draught Condenser.
a. Natural Draught Condenser
Pada tipe ini proses perpindahan kalornya berlangsung secara konveksi bebas atau konveksi alami. Aliran udara berlangsung karenanya adanya beda massa jenis. Pada proses ini ada peralatan tambahan yang dipergunakan untuk menggerakan aliran udara . Kondensor jenis ini dapat ditemui pada kondensor kulkas satu pintu, show case, chest freezer maupun frezeer.
Gambar 2.9 Natural Draught Condenser (Sumber : http://fazarjaya.blogspot.com)
b. Force Draught Condenser
Pada tipe ini proses perpindahan kalornya berlangsung secara konveksi paksa. Aliran udara berlangsung karena adanya kipas udara atau blower. Jenis ini ditemui pada mesin kulkas dua pintu maupun pada mesin AC. Selain itu juga digunakan sebagai pendingin ruangan karena sifatnya yang mudah menaikkan suhu dibandingkan suhu sekitarmya.
Gambar 2.10 Force Draught Condenser (Sumber : www.indonesian.alibaba.com) 2. Kondensor Berpendingin Air (Water Cooled Condenser)
Water cooled condenser adalah kondensor yang menggunakan air sebagai media pendinginnya. Menurut proses aliran yang ada pada kondensor ini terbagi menjadi dua jenis yaitu :
a. Wate Water System
Wate water system merupakan suatu sistem dimana air yang digunakan untuk media pendingin kondensor, diambil dari pusat-pusat air kemudian dialirkan dilewatkan kondensor sehingga air tersebut menyerap panas yang terkandung dalam refrigeran, setelah itu air tersebut dibuang dan tidak dipergunakan lagi.
b. Recirculating Water System
Suatu sistem dimana air yang dipergunakan untuk mendinginkan kondensor dan telah meninggalkan kondensor disalurkan ke dalam cooling tower, untuk diturunkan temperaturnya sesuai pada temperatur yang dikehendaki.
Selanjutnya air dipergunakan lagi dan di beri kembali ke kondensor. Melalui sirkulasi air ini maka penggunaan air menjadi tidak terbuang sia-sia dan dapat dimanfaatkan secara terus-menerus.
c. Evaporator
Evaporator merupakan tempat perubahan fase dari cair menjadi gas,atau dapat disebut juga sebagai tempat penguapan. Saat perubahan fase, diperlukan energi kalor. Energi kalor tersebut diambil dari lingkungan evaporator. Hal tersebut terjadi karena temperatur refrigeran lebih rendah dari pada temperatur sekelilingnya, sehingga panas dapat mengalir ke refrigeran. Proses penguapan refrigeran di evaporator berlangsung dalam tekanan tetap dan suhu tetap. Berbagai jenis evaporator yang sering digunakan pada mesin siklus kompresi uap adalah jenis pipa dengan sirip, pipa-pipa dengan jari-jari penguat dan jenis plat.
Gambar 2.11 Evaporator Jenis Pipa dengan Sirip (Sumber : www.saranagungsejahtera.co.id)
Gambar 2.12 Evaporator Jenis Pipa-Pipa dengan Jari-Jari Penguat (Sumber : www.es.retekool.com)
Gambar 2.13 Evaporator Jenis Plat (Sumber : www.it.made-in-china.com) d. Refrigeran
Refrigeran adalah fluida kerja mesin pendingin yang berfungsi untuk menyerap kalor dari suatu benda. Refrigeran dapat dipakai sebagai fluida kerja mesin pendingin siklus kompresi uap apabila memenuhi sifat-sifat aman seperti tidak mudah terbakar, tidak beracun, tidak menyebabkan korosi pada logam yang dipakai pada sistem mesin pendingin dan tidak berkontaminasi dengan produk apapun. Refrigeran dipilih sebagai fluida kerja karena memiliki titik didih yang rendah serta tidak membutuhkan waktu yang lama dan tekanan yang tinggi untuk menaikkan suhu fluida kerja.
Gambar 2.14 Refrigeran
(Sumber : www.ZheijangFumingChemical.Co.,Ltd)
e. Pipa kapiler
Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran pada siklus kompresi uap yang ditempatkan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah.
Penggunaan pipa kapiler pada mesin siklus kompresi uap mempermudah kerja kompresor pada waktu start, karena tekanan kondensor dan evaporator sama.
Gambar 2.15 Pipa Kapiler (Sumber : www.tiriztea.wordpress.com) f. Kipas
Kipas tersusun atas motor listrik dan baling-baling atau sudu-sudu. Kipas ini berfungsi untuk mengalirkan udara. Udara yang dihembuskan oleh kipas akan mempercepat proses perpindahan kalor.
Gambar 2.16 Kipas Kondensor (Sumber : https://indonesian.alibaba.com/)
g. Filter Dryer
Filter Dryer merupakan tabung penyimpan refrigeran cair yang di dalamnya terdapat fiber dan desiccant (bahan pengering) yang berfungsi untuk menyaring benda-benda asing dan uap air dari sirkulasi refrigeran. Filter dryer pada pemasanganya diletakan setelah kondensor.
Gambar 2.17 Filter Dryer
(Sumber : https://www.smartclima.com/copper-filter-dryer.html) 2.1.3 Psychrometric Chart
Psychrometric chart merupakan grafik ternodinamik dari udara yang digunakan untuk menentukan properti-properti dari udara pada kondisi tertentu.
Dengan psychrometric chart dapat diketahui hubungan antara berbagai parameter udara secara cepat dan cukup presisi. Untuk mengetahui nilai dari properti-properti ( Tdb, Twb, W, RH, H, SpV ) bisa dilakukan apabila minimal dua buah parameter tersebut sudah diketahui.
2.1.3.1 Parameter-Parameter Udara pada Psychrometric Chart
Parameter-parameter udara psychrometric chart meliputi : (a) Dry-bulb Temperature (Tdb), (b) Wet-bulb Temperature (Twb), (c) Dew-point Temperature (Tdp), (d) Specific Humidity (W),(e) Relative Humidity (%RH), (f) Enthalpy (H)
dan (g) Volume Spesific (SpV). Contoh psychrometric chart disajikan pada Gambar 2.18.
Gambar 2.18 Psychrometric Chart
(Sumber : http://www.ref-wiki.com/img_article/163e.jpg) a. Dry-bulb Temperature (Tdb)
Dry-bulb Temperature adalah suhu udara pada keadaan kering yang diperoleh melalui pengukuran menggunakan termometer dengan kondisi bulb tidak basah (tidak diselimuti kain basah). Tdb diposisikan sebagai garis vertikal yang berawal dari garis sumbu mendatar yang terdapat di bagian bawah psychrometric chart.
b. Wet-bulb Temperature (Twb)
Wet-bulb Temperatue adalah suhu udara pada keadaan basah yang diperoleh melalui pengukuran menggunakan termometer dengan kondisi bulb dalam kondisi basah (diselimuti kain basah). Twb diposisikan sebagai garis miring
ke bawah yang berawal dari garis saturasi yang terletak di bagian kanan psychrometric chart.
c. Dew-point Temperature (Tdp)
Dew-point Temperature adalah suhu dimana udara mulai menunjukkan terjadinya pengembunan uap air yang ada di udara didinginkan/diturunkan suhunya dan menyebabkan adanya perubahan kandungan uap air di udara. Tdp
ditandani sepanjang titik saturasi.
d. Specific Humidity (W)
Specific Humidity adalah jumlah uap air yang terkandung di udara dalam setiap kilogram udara kering (kg air/kg udara kering). Pada psychrometric chart W diposisikan pada garis sumbu vertikal yang berada di samping kanan psychrometric chart.
e. Relative Humidity (%RH)
Relative Humidity adalah perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1m3 dengan jumlah air maksimum yang dapat terkandung dalam 1m3 dalam bentuk persentase.
f. Enthalpy (H)
Enthalpy adalah jumlah energi total yang terkandung dalam campuran udara dan uap air per satuan massa. Dinyatakan dalam satuan Btu/lb udara.
g. Volume Spesific (SpV)
Volume Spesific adalah volume dari udara campuran dengan satuan meter kubik persatuan kilogram udara kering.
2.1.3.2 Proses-Proses yang Terjadi pada Udara dalam Psychrometric Chart Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychrometric chart adalah sebagai berikut (a) proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying), (b) proses pemanasan sensibel (sensible heating), (c) proses pendinginan dan penaikkan kelembapan (evaporative cooling), (d) proses pendinginan sensibel (sensible cooling), (e) proses humidifying, (f) proses dehumidifying, (g) proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying), (h) proses pemanasan dan penaikkan kelembapan (heating and humidifying). Proses-proses ini dapat dilihat seperti pada Gambar 2.19
Gambar 2.19 Proses-proses Udara yang Terjadi dalam Psychrometric Chart (Sumber : www.docplayer.info.com)
a. Proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying) Proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying) adalah proses penurunan suhu dan penurunan kelembapan spesifik udara. Pada proses ini terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola
basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelembapan spesifik.
Sedangkan kelembapan relatif dapat mengalami peningkatan dan dapat
mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya. Gambar 2.20 menyajikan proses cooling and dehumidifying pada psychrometric chart.
Gambar 2.20 Proses Cooling and Dehumidifying b. Proses pemanasan sensibel (sensible heating)
Proses pemanasan (sensible heating) adalah proses penambahan kalor sensibel ke udara. Pada proses pemanasan, terjadi peningkatan temperatur bola kering, temperatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembapan spesifik tetap konstan. Namun kelembapan relatif mengalami penurunan. Gambar 2.21 menyajikan proses sensible heating pada psychrometric chart.
Gambar 2.21 Proses Sensible Heating
c. Proses pendinginan dan penaikkan kelembapan (cooling and humidifying) Proses pendinginan dan penaikkan kelembapan (cooling and humidifying) berfungsi menurunkan temperatur dan menaikkan kandungan uap air di udara.
Proses ini menyebabkan perubahan temperatur bola kering, temperatur bola basah
dan volume spesifik. Selain itu, terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik embun, kelembapan relatif dan kelembapan spesifik. Gambar 2.22 menyajikan proses cooling and humidifying pada psychrometric chart.
Gambar 2.22 Proses Cooling and Humidifying d. Proses pendinginan sensibel (sensible cooling)
Proses pendinginan (sensible cooling) adalah pengambilan kalor sensibel dari udara sehingga temperatur udara mengalami penurunan. Pada proses ini, terjadi penurunan pada suhu bola kering, suhu bola basah dan volume spesifik, namun terjadi peningkatan kelembapan relatif. Pada kelembapan spesifik dan suhu titik embun tidak terjadi perubahan atau konstan. Gambar 2.23 menyajikan proses sensible cooling pada psychrometric chart.
Gambar 2.23 Proses Sensible Cooling
\
e. Proses humidifying
Proses humidifiying merupakan penambahan kandungan uap air ke udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi kenaikkan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembapan spesifik. Gambar 2.24 menyajikan proses humidifying pada psychrometric chart.
Gambar 2.24 Proses Humidifying f. Proses dehumidifying
Proses dehumidifying merupakan proses pengurangan kandungan uap air pada udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi penurunan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembapan spesifik. Gambar 2.25 menyajikan proses dehumidifying pada psychrometric chart.
Gambar 2.25 Proses Dehumidifying
g. Proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying) Proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying) berfungsi untuk menaikkan suhu bala kering dan menurunkan kandungan uap air pada udara. Pada proses ini terjadi penurunan kelembapan spesifik, entalpi, suhu bola basah dan kelembapan relatif tetapi terjadi peningkatan suhu bola kering. Gambar 2.26 menyajikan proses heating and dehumidifying pada psychrometric chart.
Gambar 2.26 Proses Heating and Dehumidifying
h. Proses pemanasan dan penaikkan kelembapan (heating and humidifying) Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. Pada proses ini terjadi kenaikkan kelembapan spesifik, entalpi, suhu bola basah, dan suhu bola kering. Gambar 2.27 menyajikan proses heating and humidifying pada psychrometric chart.
Gambar 2.27 Proses Heating and Humidifying
2.1.3.3 Proses-Proses Pengkondisian Udara bila digambarkan pada Psychrometric Chart
Proses-proses yang terjadi pada water chiller dalam psychrometric chart adalah sebagai berikut :
a. Proses pendinginan sensibel atau sensible cooling.
b. Proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying).
c. Proses pemanasan dan penaikkan kelembapan (heating and humidifying).
Pada Gambar 2.28, titik A adalah udara balik yang keluar dari ruangan, titik B adalah suhu pengembunan udara di evaporator 2, titik C adalah udara yang keluar dari evaporator 2, titik D adalah kondisi udara dalam ruangan, titik E adalah suhu kerja evaporator 2. Gambar 2.28 menyajikan proses pengkondisian udara dengan water chiller yang digambarkan pada psychrometric chart.
Gambar 2.28 Proses Pengkondisian Udara
Pada Gambar 2.28 :
TA : Kondisi udara balik diasumsikan sama dengan kondisi udara di dalam ruangan.
TB : Suhu pengembunan udara di evaporator 2.
TC : Kondisi udara keluar dari evaporator 2.
TD : Kondisi udara pada ruangan yang dikondisikan.
TE : Suhu kerja evaporator 2.
Gambar 2.29 Proses-proses Pengkondisian Udara pada Psychrometric Chart (Sumber : www.ref-wiki.com)
a. Proses pendinginan sensibel atau sensible cooling (titik A-B).
Proses pada titik (A-B) merupakan proses sensibel dan sensible cooling.
Pada proses ini terjadi penurunan temperatur pada bola kering, temperatur pada bola basah, dan volume spesifik dari udara, namun terjadi peningkatan
kelembapan relatif. Titik A merupakan kondisi udara awal sebelum terjadinya proses sensible cooling, sedangkan titik B merupakan kondisi udara akhir dari proses sensible cooling atau merupakan titik awal proses sensible cooling dan dehumidifying. Garis proses A-B diperoleh dengan menarik garis lurus secara horizontal menuju garis lengkung yang menunjukan kelembapan relatif 100%.
b. Proses pendinginan dan penurunan kelembapan atau cooling and dehumidifying (titik B-C).
Proses pada titik (B-C) merupakan proses cooling dan dehumidifying dimana terjadi penurunan temperatur udara basah dan penurunan temperatur udara kering, penurunan nilai entalpi, penurunan volume spesifik, penurunan temperatur titik embun, dan penurunan kelembapan spesifik. Sedangkan kelembapan relative tetap pada nilai 100%
c. Proses pemanasan dan penaikkan kelembapan atau heating and humidifying (titik C-A).
Proses pada titik (C-A) merupakan proses heating dan humidifying terjadi pemanasan udara yang disertai penambahan uap air, pada proses ini juga terjadi kenaikkan kelembapan spesifik, entalpi, temperatur pada bola basah dan temperatur pada bola kering.
2.2 Tinjauan Pustaka
I Made Rasta, (2007) telah melakukan penelitian tentang pengaruh laju aliran volume chilled water terhadap Number of Transfer Unit (NTU) pada Fan Coil Unit (FCU) sistem Air Conditioner (AC) jenis water chiller. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian bertujuan untuk mengetahui laju aliran volume yang sesuai untuk sistem AC water chiller ini agar diperoleh
perpindahan kalor yang maksimal dapat dilakukan dengan menganalisa NTU.
Dari hasil penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa laju aliran volume air pendingin berpengaruh terhadap NTU dari sistem AC water chiller. Semakin besar laju aliran volume semakin meningkat nilai NTU-nya. NTU terbesar diperoleh untuk laju aliran volume air pendingin 12 liter/menit yaitu sebesar 2,01.
Ali Nugroho, (2015) telah melakukan penelitian tentang analisa kinerja refrigerasi water chiller pada PT GMF Aeroasia. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian tersebut bertujuan untuk (a) untuk menganalisa kinerja dari mesin water chiller (b) untuk mengetahui nilai efisiensi yaitu COP, laju aliran refrigeran, kalor yang diserap evaporator dan kondensor, kerja yang dilakukan kompresor, daya yang dibutuhkan kompresor, dan laju aliran volume air cooling water. Penelitian ini memberikan hasil bahwa (a) kinerja chiller yang baik mempunyai efisiensi yang dapat dipengaruhi oleh: temperatur air keluar evaporator dan temperatur air masuk kondensor, (b) nilai COP = 8,04 dan laju aliran massa refrigeran = 2,415 kg/s, kerja yang dilakukan kompresor = 49,395 kW, laju aliran volume cooling tower = 94,613 m3/jam, dan laju aliran volume make-up water = 0,567 m3/jam. Dengan data tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin rendah temperatur refrigeran di kondensor maka akan semakin bagus juga nilai COP yang dihasilkan (kW/TR semakin rendah), karena kerja kompresor yang dibutuhkan akan lebih rendah.
Iskandar R, (2010) telah melakukan penelitian tentang kaji eksperimental karakteristik pipa kapiler dan katup ekspansi termostatik pada sistem pendingin water chiller. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian
tersebut bertujuan (a) untuk mengetahui karakteristik dari mesin pendingin water chiller (b) untuk mengkaji seberapa jauh pengaruh penggunaan pipa kapiler dan katup ekspansi termostatik sebagai alat ekspansi pada sistem pendingin water chiller. Penelitian ini memberikan hasil (a) performa katup ekspansi termostatik lebih baik daripada pipa kapiler (b) system pendingin dengan katup ekspansi mempunyai nilai COP antara 3,21 hingga 3,66 sedangkan pipa kapiler 2,15 hingga 2,46 (c) dari penelitian yang dilakukan untuk beberapa laju aliran massa air yang didinginkan perbedaan laju energi yang dihasilkan pada evaporator rata-rata berkisar 43-47% untuk katup ekspansi terhadap pipa kapiler.
Muchammad, (2006) telah melakukan penelitian tentang pengujian dan analisa pressure drop sistem water chiller menggunakan refrigeran R-22 dan HCR-22. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian tersebut bertujuan (a) untuk mendapatkan data kurva karakteristik kompresor jenis rotary hermetic 0,5 PK terhadap kebutuhan konsumsi listrik untuk sistem pendingin water chiller dengan refrigeran HCR-22 (b) untuk memberikan informasi dalam pengembangan desain dan pensimulasian sistem pendingin (c) membandingkan unjuk kerja antara sistem yang menggunakan refrigeran HCR-22 dengan sistem yang menggunakan refrigeran R-22. Penelitian ini memberikan hasil (a) daya listrik yang dibutuhkan kompresor dengan refrigeran R-22 lebih tinggi daripada HCR-22 pada temperatur keluar kondensor yang sama (b) COP dari sistem water chiller yang menggunakan refrigeran HCR-22 lebih tinggi dibanding yang menggunakan refrigeran R22.
Rahmat Iman Mainil dan Afdhal Kurniawan Mainil (2011) telah meneliti tentang simulasi pemanfaatan panas buang chiller untuk kebutuhan air panas di perhotelan. Penelitian dilakukan dengan cara eksperimental dengan menggunakan variasi waktu yaitu setiap 20 menit, 40 menit dan 60 menit. Penelitian dilakukan secara eksperimental dan simulasi telah dilakukan untuk pemanfaatan kembali limbah panas dari chiller jenis 30RB60 dalam kebutuhan air panas di hotel. Hasil penelitian ini adalah Potensi energi yang dapat dihemat dengan pemanfaatan panas buang kondensor ini adalah 90% dari total energi yang dibutuhkan oleh pemanas air listrik, untuk menaikkan temperatur air dari 20 °C hingga 60 °C.
Panas buang dari chiller yang dapat dimanfaatkan untuk memanaskan air adalah sebesar 383901,221 kJ setara dengan penghematan biaya listrik Rp.37,915,488.- per tahun.
Penelitian tentang pengaruh aliran udara melintasi kondensor terhadap karakteristik siklus kompresi uap pada mesin pendingin showcase telah dilakukan oleh Kusbandono, W dan Purwadi, PK (2016). Penelitian tentang karakteristik siklus kompresi uap yang dipergunakan selain pada mesin pendingin, juga telah dilakukan oleh Purwadi PK dan teman temannya. Untuk karakteristik siklus kompresi uap pada mesin pengering pakaian telah dilakukan oleh Purwadi, PK dan Kusbandono W (2015, 2016), sedangkan untuk pengeringan handuk telah dilakukan oleh Wijaya, K dan Purwadi, PK.
39 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Objek Penelitian
Objek penelitian ini adalah mesin water chiller dengan menggunakan kompresor 3/4 PK. Ukuran mesin water chiller yang diteliti memiliki panjang 100 cm, lebar 60 cm, dan tinggi 150 cm. Sedangkan untuk ruangannya memiliki
Objek penelitian ini adalah mesin water chiller dengan menggunakan kompresor 3/4 PK. Ukuran mesin water chiller yang diteliti memiliki panjang 100 cm, lebar 60 cm, dan tinggi 150 cm. Sedangkan untuk ruangannya memiliki