Psychometric Chart

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Teori

2.1.4 Psychometric Chart

Psychometric chart merupakan tampilan secara grafikal thermodinamik udara

yaitu suhu, kelembaban, enthalpi, kandungan uap air dan volume spesifik. Dalam

Psychometric chart ini dapat langsung diketahui hubungan antara berbagai parameter

udara secara cepat dan presisi. Untuk mengetahui nilai dari property m-properti ( T_db, Twb, Tdp, W, RH, H, SpV ) bisa dilakukan apabila minimal dua buah parameter tersebut sudah diketahui. Contoh gambar dari Psychometric chart dapat dilihat pada Gambar 2.8 :

12 Ga mbar 2.8 Ps yc hom etri c C hart

13

Dari parameter-parameter udara Psychometric chart : (a) Dry-bulb Temperature (T_db), (b) Wet-bulb Temperature (T_wb), (c) Dew-point Temperature (T_dp), (d) Specific Humidity (W), (e) Relative Humidity (%RH), (f) Enthalpy (H), (g) Volume Spesifik (SpV). Berikut ini penjelasan dari parameter-parameter udara dalam

Psychometric chart chart yang digunakan sebagai acuan pada penelitian ini adalah Psychometric chart yang disusun Carrier dengan mengacu pada kondisi atmosfir

normal.

a. Dry-bulb Temperature (Tdb)

Tdb adalah suhu udara ruang yang diperoleh dari pengukuran slink psikrometer pada thermometer dengan bulb kering. Tdb diplotkan sebagai garis vertikal yang berawal dari garis sumbu mendatar yang terletak di bagian bawah chart. Tdb ini merupakan ukuran panas sensible, perubahan Tdb menunjukan adanya perubahan panas sensible.

b. Wet-bulb Temperature (Twb)

Twb adalah suhu udara yang diperoleh melalui pengukuran menggunakn slink slink psikrometer pada thermometer dengan bulb basah. Twb diplotkan sebagai garis miring kebawah yang berawal dari garis saturasi yang terletak dibagian samping kanan chart. T_wb ini merupakan ukuran panas total (enthalpi), perubahan T_wb menunjukan adanya perubahan panas total.

c. Dew-point Temperature (T_dp)

T_dp adalah suhu dimana udara mulai menunjukan pengembunan ketika didinginkan. T_dp ditandai sebagai titik sepanjang saturasi. Pada saat udara ruang mengalami saturasi (jenuh) maka besarnya T_dp sama dengan T_wb demikian pula T_dp. T_dp merupakan ukuran dari panas laten yang diberikan dari system, adanya perubahan T_dp menunjukan adanya perubahan panas laten atau adanya perubahan kandungan uap air di udara.

14 d. Specific Humidity (W)

Specific Humidity (W) adalah jumlah kandungan uap air di udara yang diukur dalam satuan grains per pound udara. (7000 grains = 1 pound) dan diplotkan pada garis sumbu vertikal yang ada dibagian samping kanan chart.

e. Relative Humidity (%RH)

RH merupakan perbandingan jumlah actual dan jumlah maksimal (saturasi) dari uap air yang ada pada disuatu ruang atau lokasi tertentu. 100% RH berarti saturasi dan diplortkan menurut garis saturasi.

f. Enthalpi (H)

Enthalpi adalah jumlah panas total dari campuran udara dan uap air diatas titik nol. Dinyatakan dalam satuan BTU per pound udara. Harga enthalpi dapat diperoleh sepanjang skala diatas garis saturasi.

g. Volume Spesifik (SpV)

Volume Spesifik (SpV) adalah volume udara campuran dengan satuan meter kubik per kilogram udara kering, dapat juga dikatakan meter kubik udara kering atau meter kubik campuran per kilogram udara kering.

15 2.1.5 Siklus Kompresi Uap

Dari sekian banyak sistem-sistem refrigransi namun yang paling umum digunakan adalah refrigransi dengan siklus kompresi uap.Terdapat beberapa jenis refrigeran yang umum digunakan pada siklus kompresi uap, refrigeran yang umum banyak digunakan adalah R-11, R-12, R-21, R-22, R-502, dan R-134a.Pada saat ini refrigeran yang sering digunakan adalah R-134a dikarekan refrigeran jenis ini lebih ramah lingkunan. Siklus kompresi uap tersusun atas beberapa proses, yaitu: (a) proses kompresi, yang berlangsung di kompresor, (b) proses penurunan suhu dan kondensasi, yang berlansung dikondensor, (c) proses penurunan tekanan berlangsung di pipakapiler, dan (d) proses pendidihan yang berlangsung di evavporator. Pada proses siklus kompresi uap dapat ditambah proses pendinginan lanjut dan pemanasan lanjut. Berikut gambar yang menyajikan skematik mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap.

Gambar 2.10 Skematik Mesin Yang Bekerja Dengan Siklus Kompresi Uap Dalam siklus ini uap refrigeran bertekanan rendah akan dikompresi oleh kompresor sehingga menjadi uap refrigeran bertekanan tinggi, dan kemudian uap refrigeran bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrigeran bertekanan tinggi dalam kondensor. Kemudian cairan refrigeran tekanan tinggi tersebut tekanannya

a kompresor Pipa kapiler b c d kondensor evaporator Qout Q_in W_in

16

diturunkan oleh pipa kapiler agar cairan refrigeran tekanan rendah tersebut dapat menguap kembali dalam evaporator menjadi uap refrigeran tekanan rendah.

Gambar 2.11 Diagram P-h Siklus Kompresi Uap

Gambar 2.12 Diagram T-s Siklus Kompresi Uap

Q

out

Q

in

W

in

Q

in

Q

out

W

in

P

res

sur

e

Enthalpy

T

em

p

er

a

tu

re

Entropi

17

Di dalam siklus kompresi uap standar ini, refrigeran mengalami beberapa proses yaitu:

a. Proses 1-2 merupakan proses kompresi kering

Proses ini dilakukan oleh kompresor, di mana refrigeran yang berupa gas bertekanan rendah mengalami kompresi yang mengakibatkan refrigeran menjadi gas bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara isentropik (proses pada entalpi (s) konstan), maka suhu yang keluar dari kompresor juga meningkat menjadi gas panas lanjut.

b. Proses (2-2a) merupakan penurunan suhu (desuperheating)

Proses ini berlangsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran gas panas lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan sampai titik gas jenuh. Proses (2-2a) berlangsung pada tekanan yang konstan.

c. Proses (2a-3a) merupakan proses kondensasi

Pada proses ini terjadi perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena temperatur refrigeran lebih tinggi daripada suhu udara lingkungan sekitar kondesnsor, maka terjadi pembuangan kalor ke udara lingkungan sekitar kondensor. Proses (2a-3a) berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan.

d. Proses (3a-3) merupakan proses pendinginan lanjut

Pada proses ini terjadi pelepasan kalor sehingga temperatur refrigeran yang keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Hal ini membuat refigeran lebih mudah mengalir dalam pipa kapiler.

e. Proses (3-4) merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang tetap

Proses in terjadi selama di dalam pipa kapiler. Pada proses ini refrigeran berubah fase dari cair menjadi fase cair-gas. Akibat penurunan tekanan ini, temperatur refrigeran juga mengalami penurunan.

18

f. Proses (4-1a) merupakan proses evaporasi atau penguapan

Pada proses ini terjadi perubahan fase dari cair gas menjadi gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena temperatur refrigeran lebih rendah daripada suhu udara lingkungan sekitar evaporator, maka terjadi penyerapan kalor dari udara lingkungan sekitar evaporator. Proses (4-1a) berlangsung pada tekanan yang tetap dan suhu konstan.

g. Proses (1a-1) merupakan proses pemanasan lanjut

Proses ini yang terjadi karena penyerapan kalor terus menerus pada proses (4-1a), maka refrigeran yang masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh ke gas panas lanjut. Kemudian mengakibatkan kenaikan tekanan dan temperatur refrigeran.Dengan terjadinya proses pemanasan lanjut ini, menjadikan kompresor bekerja lebih ringan.