BAB III METODE PENELITIAN
4.5 Pembahasan
4.5.1 Mesin penyejuk udara tanpa ice pack
Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa besar Win, Qout, Qin, laju aliran massa refrigeran, COPaktual, COPideal, efisiensi dan suhu udara yang dihasilkan pada mesin penyejuk udara tanpa ice pack dari menit 0 sampai menit ke 120. Gambar grafik hasil perhitungan mesin penyejuk udara tanpa ice pack secara keseluruhan disajikan pada Gambar 4.2 s.d. Gambar 4.6.
Gambar 4.2 Nilai Win, Qout, dan Qin mesin penyejuk udara tanpa ice pack dari waktu ke waktu
Gambar 4.2 memperlihatkan besar nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) dari waktu ke waktu. Nilai kerja kompresor terendah sebesar 46 kJ/kg dan nilai kerja kompresor tertinggi sebesar 55 kJ/kg. Rata-rata nilai kerja kompresor dari menit ke 0 sampai menit ke 120 sebesar 49,6 kJ/kg. Kerja kompresor pada menit ke 0 memiliki nilai tertinggi karena kompresor baru mulai bekerja, berbeda dengan kerja kompresor pada menit ke 30 sampai menit 120 yang cenderung konstan, hal ini kemungkinan terjadi karena kompresor sudah bekerja secara stabil.
Gambar 4.2 memperlihatkan besar nilai energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor (Qout) dari waktu ke waktu. Nilai Qout terendah sebesar 207 kJ/kg dan nilai Qout tertinggi sebesar 227 kJ/kg. Rata-rata nilai Qout dari menit ke 0 sampai menit ke 120 sebesar 211,4 kJ/kg. Nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor pada menit ke 0 memiliki nilai tertinggi. Nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor pada menit ke 30 sampai menit 120 yang cenderung konstan. Hal ini sesuai dengan perubahan yang terjadi pada kompresor. Karena semakin kecil perubahan yang terjadi pada kompresor, maka semakin kecil juga nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor ataupun sebaliknya.
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 0 30 60 90 120 k J/k g Waktu (menit) Win Qout Qin
Gambar 4.2 memperlihatkan besar nilai energi kalor yang diserap oleh evaporator (Qin) dari waktu ke waktu. Nilai Qin terendah sebesar 158 kJ/kg dan nilai Qin tertinggi sebesar 172 kJ/kg. Rata-rata nilai Qin dari menit ke 0 sampai menit ke 120 sebesar 161,8 kJ/kg. Nilai energi kalor yang diserap oleh evaporator pada menit ke 0 memiliki nilai tertinggi. Nilai energi kalor yang diserap oleh evaporator pada menit ke 30 sampai menit 120 cenderung konstan. Hal ini sesuai dengan perubahan yang terjadi pada evaporator. Karena semakin kecil perubahan yang terjadi pada evaporator, maka semakin kecil juga kalor diserap oleh evaporator ataupun sebaliknya.
Gambar 4.3 Nilai laju aliran massa refrigeran mesin penyejuk udara tanpa ice pack dari waktu ke waktu
Gambar 4.3 memperlihatkan besar laju aliran massa refrigeran (ṁ)dari waktu ke waktu. Nilai laju aliran massa refrigeran terendah sebesar 0,0032 kg/s dan nilai laju aliran massa refrigeran tertinggi sebesar 0,0040 kg/s. Rata-rata nilai laju aliran massa refrigeran dari menit ke 0 sampai menit ke 120 sebesar 0,0038 kg/s. Nilai laju aliran massa refrigeran terjadi kenaikan dari menit ke 0 sampai menit ke 120. Hal ini sesuai dengan perubahan arus listrik dan kerja kompresor, karena arus listrik yang dihasilkan mesin penyejuk udara dan kerja kompresor mempengaruhi nilai laju aliran massa refrigeran.
0.0005 0.0010 0.0015 0.0020 0.0025 0.0030 0.0035 0.0040 0.0045 0 30 60 90 120 ṁ (k g/ s) Waktu (menit)
Gambar 4.4 Nilai COPaktual dan COPideal mesin penyejuk udara tanpa ice pack dari waktu ke waktu
Gambar 4.4 memperlihatkan besar nilai koefisien prestasi aktual (COPaktual) dari waktu ke waktu. Nilai COPaktual terendah sebesar 3,13 dan nilai COPaktual
tertinggi sebesar 3,50. Rata-rata nilai COPaktual dari menit ke 0 sampai menit ke 120 sebesar 3,27. Perubahan kerja kompresor dan energi kalor yang diserap evaporator berpengaruh pada nilai COPaktual yang dihasilkan. Sehingga unjuk kerja yang terjadi pada mesin penyejuk udara tanpa ice pack terjadi kenaikan pada menit ke 30 kemudian pada menit ke 60 sampai menit 120 cenderung konstan.
Gambar 4.4 memperlihatkan besar nilai koefisien prestasi ideal (COPideal)dari waktu ke waktu. Nilai COPideal terendah sebesar 4,10 dan nilai COPideal tertinggi sebesar 4,33. Rata-rata nilai COPideal dari menit ke 0 sampai menit ke 120 sebesar 4,24. Perubahan pada suhu evaporator dan suhu kondensor berpengaruh pada nilai COPideal yang dihasilkan. Sehingga unjuk kerja yang terjadi pada mesin penyejuk udara tanpa ice pack terjadi kenaikan pada menit ke 30 kemudian pada menit ke 60 sampai menit 120 cenderung konstan.
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 0 30 60 90 120 COP Waktu (menit) COPaktual COPideal
Gambar 4.5 Nilai efisiensi mesin penyejuk udara tanpa ice pack dari waktu ke waktu
Gambar 4.5 memperlihatkan besar nilai efisiensi () dari waktu ke waktu. Nilai efisiensi terendah sebesar 75,87% dan nilai efisiensi tertinggi sebesar 80,82%. Rata-rata nilai efisiensi dari menit ke 0 sampai menit ke 120 sebesar 77,10%. Nilai efisiensi mesin penyejuk udara tanpa ice pack terjadi kenaikan menit ke 30. Nilai efisiensi mesin penyejuk udara tanpa ice pack terjadi penurunan pada menit ke 60. Nilai esifiensi tidak dapat mencapai 100% karena proses pada siklus kompresi uap tidak berjalan secara baik, seperti (1) Ketika kompresor bekerja, casing kompresor menjadi panas sehingga terjadi proses perpindahan kalor dari kompresor ke udara sekitar (2) Ketika evaporator bekerja, di evaporator terjadi pembentukan bunga es, sehingga kalor yang diserap tidak berjalan dengan maksimal (3) Ketika kondensor bekerja, suhu panas pada kondensor mempengaruhi unjuk kerja mesin penyejuk udara karena letak kondensor dekat dengan mesin penyejuk udara dan kondensor tidak diletakkan terpisah dengan ruangan yang dikondisikan (4) Isolator yang tidak sempuran pada pipa-pipa saluran pada mesin pendingin yang menghubungkan antara komponen satu dengan komponen yang lain.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 30 60 90 120 E fisi en si (% ) Waktu (menit)
Gambar 4.6 Suhu udara yang dihasilkan mesin penyejuk udara tanpa ice pack dari waktu ke waktu
Gambar 4.6 memperlihatkan suhu udara yang dihasilkan mesin penyejuk udara tanpa ice pack dari waktu ke waktu. Suhu udara terendah terjadi dimenit ke 0 sebesar 19,3 ºC dan suhu udara tertinggi terjadi dimenit ke 120 sebesar 26,4 ºC. Mesin penyejuk udara tanpa ice pack dapat menghasilkan suhu udara yang sejuk dan bertahan sampai menit 120 menit (2 jam), hal ini terjadi karena bantuan mesin pendingin yang membuat mesin penyejuk udara tanpa ice pack menghasilkan suhu udara yang sejuk.
