BAB I PENDAHULUAN
1.6 Luaran Penelitian
Luaran dari penelitian ini adalah dihasilkannya model chiller yang dapat membantu proses pemahaman bagaimana kerja chiller.
6 BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Prinsip Kerja Mesin Pendingin
Mesin pendingin merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan kalor dari dalam ruangan bertemperatur rendah keluar ruangan yang memiliki temperatur tinggi, atau memindahkan kalor dari lingkungan bersuhu rendah ke lingkungan bersuhu tinggi, dengan energi yang ditambahkan pada sistem.
Gambar 2.1 menyajikan prinsip dengan kerja mesin pendingin.
Gambar 2.1 Prinsip Dasar Kerja Mesin Pendingin
Mesin pendingin telah digunakan dalam banyak hal. Diantaranya sebagai pengawet atau pembeku bahan makanan (kulkas, freezer, cold storage, dll), pendingin minuman (show case, kulkas, dll), pengkondisian udara ruangan (AC, water chiller, dll) dan pembuat es (ice maker). Dengan berkembangnya informasi dan teknologi sekarang ini, manusia telah merasakan dampak positif dari adanya
teknologi mesin pendingin. Pada Gambar 2.1 Qin adalah besarnya kalor yang dipindahkan dari lingkungan bersuhu rendah oleh mesin pendingin. Qout adalah besarnya kalor yang dilepaskan mesin pendingin ke lingkungan yang bersuhu tinggi. Win adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan kalor tersebut.
2.1.2 Siklus Kompresi Uap
2.1.2.1 Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap
Rangkaian komponen pada siklus kompresi uap dapat dilihat pada Gambar 2.2. Komponen utama siklus kompresi uap meliputi: kompresor, kondensor, pipa kapiler dan evaporator.
Gambar 2.2 Rangkaian Komponen Utama Siklus Kompresi Uap
Aliran refrigeran berlangsung dari kompresor menuju kondensor, dari kondensor menuju pipa kapiler, dari pipa kapiler menuju evaporator dan dari
3a
2.1.2.2 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h dan Diagram T-s
Siklus kompresi uap bila digambarkan pada diagram P-h dan diagram T-s seperti tersaji pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4. Proses-proses yang terjadi pada siklus kompresi uap adalah (a) proses kompresi (proses 1-2), (b) proses desuperheating (proses 2-2a), (c) proses kondensasi (proses 2a-3a), (d) proses pendinginan lanjut (proses 3a-3), (e) proses penurunan tekanan (proses 3-4), (f) proses evaporasi (proses 4-1a), dan (g) proses pemanasan lanjut superheating (proses 1a-1). Proses-proses yang terjadi pada setiap diagram dapat menjadi gambaran awal yang nantinya akan dilihat dengan diagram psychrometric chart.
Gambar 2.3 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h
Entalpi
Gambar 2.4 Siklus Kompresi Uap pada Diagram T-s a. Proses kompresi (1-2)
Proses kompresi dilakukan oleh kompresor terjadi pada proses 1-2 dan berlangsung secara isentropik adiabatik (isentropic atau entropi konstan). Kondisi awal refrigeran pada saat masuk ke dalam kompresor adalah gas panas lanjut bertekanan rendah, setelah mengalami kompresi refrigeran akan menjadi gas panas lanjut bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara isentropik, maka temperatur ke luar kompresor pun meningkat.
b. Proses penurunan suhu gas panas lanjut menjadi gas jenuh (2-2a)
Proses pendinginan dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh terjadi pada proses 2-2a. Proses ini juga dinamakan desuperheating. Refrigeran mengalami penurunan suhu pada tekanan tetap. Hal ini disebabkan adanya kalor yang mengalir dari refrigeran ke lingkungan karena suhu refrigeran lebih tinggi dari suhu lingkungan.
c. Proses kondensasi (2a-3a)
Proses kondensasi terjadi pada proses 2a-3a berlangsung di dalam kondensor. Pada proses ini gas jenuh mengalami perubahan fase menjadi cair jenuh. Proses berlangsung pada suhu dan tekanan tetap. Pada proses ini terjadi aliran kalor dari kondensor ke lingkungan karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu udara lingkungan.
d. Proses pendinginan lanjut (3a-3)
Proses pendinginan lanjut terjadi pada proses 3a-3. Proses pendinginan lanjut merupakan proses penurunan suhu refigeran pada keadaan refrigeran cair.
Proses ini berlangsung pada tekanan konstan. Proses ini diperlukan agar kondisi refrigeran yang keluar dari kondensor benar-benar berada dalam fase cair, untuk memudahkan mengalir di dalam pipa kapiler. Selain itu juga menaikkan COP mesin siklus kompresi uap.
e. Proses penurunan tekanan (3-4)
Proses penurunan tekanan terjadi pada proses 3-4 berlangsung di pipa kapiler secara isoentalpi (entalpi sama). Dalam fasa cair, refrigeran mengalir menuju ke komponen pipa kapiler dan mengalami penurunan tekanan dan suhu.
Sehingga suhu dari refrigeran lebih rendah dari temperatur lingkungan. Pada tahap ini fasa berubah dari cair menjadi fase campuran cair dan gas.
f. Proses penguapan /evaporasi (4-1a)
Proses evaporasi terjadi pada proses 4-1a. Proses ini berlangsung di evaporator secara isobar (tekanan sama) dan isotermal (suhu sama). Oleh karenanya nilai entalpi refrigeran di titik 3 sama dengan nilai entalpi refrigeran di
titik 4 atau h3=h4. Dalam fasa campuran cair dan gas, refrigeran yang mengalir ke evaporator menerima kalor dari lingkungan, sehingga akan mengubah seluruh fasa fluida dari refrigeran dari fasa campuran cair dan gas berubah menjadi gas jenuh.
g. Proses pemanasan lanjut (1a-1)
Proses pemanasan lanjut terjadi pada tahap 1a-1. Proses ini merupakan proses dimana uap refrigeran yang meninggalkan evaporator akan mengalami pemanasan lanjut sebelum memasuki kompresor. Hal ini di maksudkan agar kondisi refrigeran benar-benar dalam keadaan gas agar proses kompresi dapat berjalan dengan baik dan kerja kompresor menjadi ringan. Selain itu, proses ini juga bertujuan untuk menaikkan COP mesin siklus kompresi uap.
2.1.2.3 Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap
Diagram tekanan entalpi siklus kompresi uap dapat digunakan untuk menganalisa unjuk kerja mesin pendingin kompresi uap yang meliputi kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win), energi yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout), energi yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin), COPaktual, COPideal, efisiensi (η) dan laju aliran massa refrigeran (ṁ).
a. Kerja kompresor (Win).
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi refrigeran dari titik 1 sampai titik 2. Dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.1) :
Win = (h2 – h1) …(2.1)
Pada Persamaan (2.1) :
Win : kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
h2 : nilai entalpi refrigeran pada saat keluar kompresor (kJ/kg).
h1 : nilai entalpi refrigeran pada saat masuk kompresor (kJ/kg).
b. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor (Qout).
Energi kalor yang dilepaskan oleh kondensor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi pada proses 2-3. Perubahan tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.2) :
Qout = (h2 – h3) …(2.2)
Pada Persamaan (2.2) :
Qout : energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
h2 : nilai entalpi refrigeran pada saat masuk kondensor (kJ/kg).
h3 : nilai entalpi refrigeran pada saat keluar kondensor atau pada saat masuk pipa kapiler (kJ/kg).
c. Energi kalor yang diserap oleh evaporator (Qin).
Energi kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi pada proses 4-1. Perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.3) :
Qin = (h1 – h4) …(2.3)
Pada Persamaan (2.3) :
Qin : energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
h1 : nilai entalpi refrigeran pada saat keluar evaporator atau sama dengan nilai entalpi pada saat masuk kompresor (kJ/kg).
h4 : nilai entalpi refrigeran pada saat masuk evaporator atau sama dengan nilai entalpi pada saat keluar dari pipa kapiler (kJ/kg).
d. Actual Coefficient of Performance (COPaktual).
Koefisien prestasi aktual (COPaktual) adalah perbandingan antara besarnya kalor yang diserap evaporator dengan besarnya kerja yang dilakukan kompresor.
Dapat dihitung dengan Persamaan (2.4) : COPaktual = 𝑄𝑖𝑛
𝑊𝑖𝑛 = h1 − h4
h2 − h1 …(2.4)
Pada Persamaan (2.4) :
COPaktual : koefisien prestasi siklus kompresi uap aktual.
Qin : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
Win : kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
h1 : nilai entalpi refrigeran pada saat keluar evaporator atau sama dengan nilai entalpi refrigeran pada saat masuk kompresor (kJ/kg).
h2 : nilai entalpi refrigeran pada saat masuk kondensor (kJ/kg).
h4 : nilai entalpi refrigeran pada saat masuk evaporator atau sama dengan nilai entalpi refrigeran pada saat keluar dari pipa kapiler.
Nilai h4 = h3 (kJ/kg).
e. Ideal Coefficient of Performance (COPideal).
Koefisien prestasi siklus kompresi uap ideal (COPideal) dapat dihitung dengan Persamaan (2.5) :
COPideal = T evap
Tkond − Tevap …(2.5)
Pada Persamaan (2.5) :
COPideal : koefisien prestasi siklus kompresi uap ideal.
Tcond : suhu kerja kondensor (K).
Tevap : suhu kerja evaporator (K).
f. Efisiensi mesin kompresi uap (ƞ)
Efisiensi mesin kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan (2.6) :
Ƞ = (𝐶𝑂𝑃 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙
𝐶𝑂𝑃 𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 ) × 100% …(2.6)
Pada Persamaan (2.6) :
Ƞ : efisiensi mesin siklus kompresi uap (%).
COPaktual : koefisien prestasi siklus kompresi uap aktual COPideal : koefisien prestasi siklus kompresi uap ideal g. Daya Kompresor Mesin (P)
Daya untuk kompresor dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.7):
P = V x I …(2.7)
Laju aliran massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan (2.8) :
ṁ = (V x I) / (Win x 1000) …(2.8)
Pada Persamaan (2.8) :
ṁ : laju aliran massa refrigeran (kg/s).
I : arus listrik (A).
V : voltage (Volt).
Win : kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
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
Proses dehumidifying merupakan proses pengurangan kandungan uap air