BAB 2 DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Tinjauan Pustaka
Anwar, Khairil, dkk (2010) telah melakukan penelitian tentang efek temperatur pipa kapiler terhadap kinerja mesin pendingin. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian bertujuan (a) untuk mendapatkan pengaruh suhu pipa kapiler terhadap kondisi refrigeran dan kapasitas pendinginan dalam sistem pendingin (b) untuk mendapatkan kondisi suhu optimal untuk mendapatkan kinerja sistem yang lebih baik. Penelitian ini memberikan hasil (a) penurunan suhu pendingin pipa kapiler menyebabkan kapasitas pendinginan dan koefisien kinerja dari sistem pendingin meningkat (b) kinerja optimal dari penelitian ini selama 30 menit diperoleh pada posisi suhu thermostat terendah yaitu -20o C dengan koefisien kinerja (COP) sebesar 2,71.
Iskandar R, (2010) telah melakukan penelitian tentang karakteristik pipa kapiler dan katup ekspansi termostatik pada sistem pendingin water chiller.
Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian 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 eskpansi pada sistem pendingin water chiller. Penelitian ini memberikan hasil (a) dengan katup ekspansi nilai yang diperoleh COP antara 3,21 hingga 3,66, sedangkan pipa kapiler mempunyai COP antara 2,15 hingga 2,46 (b) Katup ekspansi termostatik mempunyai performa yang lebih baik dibandingkan dengan pipa kapiler.
Agung Nugroho, (2012) telah melakukan penelitian tentang analisa sistem mesin pendingin water chiller yang menggunakan fluida kerja R-12 dengan variasi puli kompresor. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen.
Penelitian bertujuan (a) untuk menganalisa pengaruh pendinginan pada kondensor terhadap performasi sistem berdasarkan analisa keseimbangan energi (b) menganalisa performasi sistem water chiller dengan fluida kerja R-12 dengan variasi puli kompresor. Penelitian ini memberikan hasil (a) nilai COP akan semakin turun jika kecepatan kompresor semakin besar (b) sistem refrigerasi akan mengalami penurunan temperature refrigeran pada pengeluaran evaporator (c) COP dapat dipengaruhi oleh kerja kompresi.
Muchammad, (2006) telah melakukan penelitian tentang pengujian dan analisa pressure drop sistem water chiler menggunakan refrigeran R-22 dan HCR-22. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian bertujuan (a) untuk mendapatkan data kurva karateristik kompresor jenis rotary hermetic 0,5 PK terhadap kebutuhan konsumsi listrik untuk sistem pendingin water chiller dengan menggunakan 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 temperature keluar kondensor yang sama (b) COP dari sistem water chiller yang menggunakan refrigeran HCR-22 lebih tinggi dibanding yang menggunakan refrigeran R-22.
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.
40
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Objek Penelitian
Objek penelitian ini adalah water chiller, seperti tersaji pada Gambar 3.1.
Water chiller bekerja dengan mempergunakan mesin siklus kompresi uap. Ukuran water chiller memiliki panjang 1,6 m, lebar 0,5 cm, dan tinggi 1,5 m. Ukuran ruangan panjang 1,2 m, lebar 0,7 m, dan tinggi 1,3 m. Refrigeran yang dipakai water chiller : R – 22. Sebagai beban pendingin, dipergunakan botol air berkapasitas 1,5 liter, sebanyak 10 botol, botol dalam keadaan terbuka.
Gambar 3.1 Skematik mesin water chiller
Pada sistem pengkondisian udara ini, udara segar dimasukan dari luar dan dicampur dengan udara balik. Udara segar dimasukkan dengan kipas udara segar dan udara balik dialirkan dengan kipas udara balik. Udara campuran dialirkan
melewati evaporator 2 oleh kipas evaporator (kipas udara masuk dialirkan ke ruangan yang dikondisikan).
Keterangan pada Gambar 3.1 :
A Kompresor J Kipas evaporator 2
G Saluran input ke evaporator 2 P1 Pressure gauge (tekanan rendah) H Saluran output ke evaporator 2 P2 Pressure gauge (tekanan tinggi) I Evaporator 2 Q Beban pendinginan
3.2 Bahan, Komponen, Alat Ukur, dan Perakitan Mesin Water Chiller
Dalam penelitian water chiller diperlukan bahan, alat-alat bantu, dan komponen mesin.
3.2.1 Bahan dan Alat-alat Bantu
Adapun bahan dan alat-alat bantu yang diperlukan dalam proses perakitan water chiller antara lain :
a. Kayu dan triplek
Kayu (balok) digunakan untuk membuat rangka ruangan, dengan ukuran 2 m x 4 m. Papan triplek digunakan sebagai dinding ruangan yang akan didinginkan oleh water chiller, tebal papan yang digunakan 3 mm.
Gambar 3.2 Kayu dan triplek (Sumber : https://harga.info/harga-kayu/)
b. Besi L
Besi L ( 3x 3) cm digunakan untuk membuat rangka water chiller sebagai tempat kondensor, kompresor, evaporator, bak air, dan lain-lain.
Gambar 3.3 Besi L
(Sumber : https://harga.info/harga-besi-siku/)
c. Paku
Paku digunakan untuk menyatukan kayu dan triplek sehingga kontruksi menjadi kuat dan kokoh.
Gambar 3.4 Paku (Sumber : https://paku-baja/)
d. Mur dan baut
Mur dan baut digunakan untuk menyatukan kayu sebagai alas komponen water chiler agar kuat menahan beban.
e. Eva Sponge
Eva Sponge digunakan mengisolasi bak air sehingga air yang didinginkan tetap terkondisi.
f. Sealtape
Sealtape digunakan untuk merekatkan alumunium dan styrofoam pada ruang yang di isolasi untuk mencegah terjadinya kebocoran.
g. Pipa paralon
Pipa paralon (1 inch dan 8 inch) digunakan sebagai sirkulasi air dari bak pendingin ke evaporator 2 dan digunakan sebagai sirkulasi udara balik pada ruangan water chiller.
h. Alumunium foil
Alumunium foil digunakan untuk mengisolasi dinding ruangan dan mempertahankan suhu ruangan yang didinginkan.
i. Pipa tembaga
Pipa tembaga digunakan sebagai jalur mengalirnya refrigeran pada mesin kompresi uap. Pipa tembaga yang digunakan berukuran diameter 5 mm.
j. Bak air
Bak air digunakan untuk menampung air yang didinginkan oleh mesin
water chiller. Bak air yang digunakan berukuran 40 cm x 33 cm x 28 cm dan memiliki kapasitas 37 liter.
Gambar 3.5 Bak penampung air dingin
k. Refrigeran Primer (R-22)
Refrigeran primer adalah fluida kerja yang digunakan pada mesin siklus komprsi uap. Refrigeran berfungsi untuk menyerap dan melepas kalor dari lingkungan sekitar. Jenis refrigeran yang digunakan mesin dalam penelitian ini adalah R-22.
Gambar 3.6Refrigeran R-22
(Sumber : https://www.google.com/search?q=refrigerant)
l. Refrigeran Sekunder (air)
Air bertindak sebagai refrigeran sekunder digunakan sebagai fluida kerja yang didinginkan oleh evaporator dan disirkulasikan menuju evaporator 2 dengan bantuan pompa. Volume yang dipergunakan : 23 liter air
m. Gergaji
Gergaji digunakan untuk memotong kayu dan besi saat pembuatan ruangan dan kerangka mesin water chiller. Gergaji yang digunakan adalah gergaji besi dan kayu.
Gambar 3.7 Gergaji besi dan kayu
n. Palu
Palu digunakan untuk memukul paku sehinga paku dapat menyatu dengan kayu dan triplek.
o. Mistar
Mistar/ meteran digunakan untuk mengukur panjang, lebar, dan tinggi bahan yang akan digunakan dalam pembuatan mesin water chiller.
p. Tube expander
Tube expander digunakan untuk mengembangkan diameter ujung pipa tembaga sehingga sambungan pipa dapat terhubung dengan baik dan mempermudah saat proses pengelasan.
Gambar 3.8Tube expander
(Sumber : https://www.google.com/search?q=tube+expander)
q. Alat las dan Gas hi-cook
Alat las ini digunakan untuk memanaskan pipa sambungan dan filler, sehingga sambungan dapat tersambung dengan rapat.
Gambar 3.9Alat las hi cook
(Sumber : https://www.google.com/ =gas+hi+cook+las&oql=img.)
r. Tube cutter
Tube cutter digunakan untuk memotong pipa tembaga sehingga hasil potongan terpotong dengan baik dan mempermudah proses pengelasan.
s. Obeng
Obeng digunakan untuk melepas dan mengencangkan baut. Obeng yang digunakan berprofil (-) dan (+).
t. Kunci set
Kunci set yang digunakan berupa kunci pas dan kunci ring, untuk melepas dan mengencangkan baut.
u. Bahan las
Bahan las yang digunakan untuk mengelas sambungan antar pipa yaitu mengunakan filler dan borak. Borak digunakan agar sambungan lebih meerkat.
v. Pompa vakum
Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan saluran pipa refrigerant untuk membersihkan saluran dari kotoran dan mencegah terjadinya penyumbatan.
w. Metil
Metil dipergunakan untuk pembersih saluran refrigeran agar terbebas dari kotoran dan mencegah tersumbatnya refrigeran.
3.2.2 Komponen Mesin
Komponen yang digunakan dalam proses perakitan water chiller antara lain, adalah sebagai berikut :
a. Kompresor
Kompresor adalah unit mesin pendingin siklus kompresi uap yang berfungsi untuk menaikkan tekanan dan mensirkulasikan refrigeran yang mengalir dan bersirkulasi dalam unit mesin pendingin. Kompresor yang digunakan berjenis rotary dengan daya 3/4 PK, tegangan yang digunakan 220V, dan arus yang bekerja pada kompresor adalah 2,8.
Gambar 3.10 Kompresor rotary
b. Kondensor
Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengkondisikan refrigeran dari fase uap menjadi cair. Untuk mengubah fase uap menjadi cair diperlukan suhu lingkungan yang lebih rendah dari suhu refrigeran sehingga dapat terjadi pelepasan kalor ke lingkungan oleh kondensor. Kondensor yang digunakan untuk water chiller ini adalah kondensor jenis force draught condenser. Pada tipe ini proses perpindahan kalornya secara konveksi paksa atau dengan bantuan kipas.
Kondensor tipe U dengan kipas satu set, jari-jari penguat dan bersirip dengan jumlah U 5, panjang 28 cm, tinggi 28 cm, lebar 8,5 cm, diameter pipa 10 mm, tebal sirip 0.1 mm, jarak antar sirip 3 mm dan jumlah sirip sebanyak 102. Pipa yang digunakan berbahan tembaga dan sirip berbahan aluminium.
Gambar 3.11 Kondensor
c. Evaporator 1
Evaporator 1 (Gambar 3.1) merupakan tempat perubahan fase refrigeran dari cair menjadi gas, atau dapat disebut juga sebagai tempat penguapan. Jenis evaporator yang digunakan merupakan jenis evaporator pipa bersirip dengan daya
¾ PK, panjang 36 cm, tinggi 30 cm, lebar 6 cm, jumlah U 7, dan jumlah sirip sebanyak 184.
Gambar 3.12 Evaporator 1
d. Pipa kapiler
Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran dari tekanan tinggi ke tekanan rendah sebelum masuk ke evaporator pada siklus kompresi uap.
Ketika refrigeran mengalami penurunan tekanan, temperatur refrigeran juga mengalami penurunan. Penggunaan pipa kapiler pada mesin kompresi uap mempermudah kerja kompresor pada waktu start, karena tekanan kondensor dan evaporator sama. Pipa kapiler ini terbuat dari bahan tembaga dengan diameter 0,54 mm dan panjang 130 cm, 150 cm, dan 180 cm.
Gambar 3.13 Pipa kapiler
e. Evaporator 2
Evaporator 2 (Gambar 3.1) berfungsi untuk mendinginkan udara di dalam ruangan pendingin, didalamnya mengalir fluida (air) yang telah didinginkan oleh evaporator 1. Evaporator 2 yang digunakan memiliki panjang 45 cm, lebar 6 cm, tinggi 25 cm, dan jumlah sirip 8910. Evaporator ini terbuat dari alumunium dan jenis evaporator ini adalah pipa bersirip. Pada evaporator terdapat 2 saluran yaitu saluran input dan ouput yang memiliki diameter 1 inch.
Gambar 3.14 Evaporator 2
f. Kipas
Kipas tersusun atas motor listrik dan baling-baling (sudu). Kipas ini berfungsi untuk mengalirkan udara, sehingga kipas dapat mempercepat proses perpindahan kalor. Kipas yang digunakan dalam water chiller ini berjumlah 5
buah yaitu kipas 4 di belakang kondensor dan kipas 5 di depan kondensor, kipas 2 di depan evaporator 2, kipas 3 untuk sirkulasi udara balik, dan kipas 4 untuk mengalirkan udara segar.
a. Kipas 1 ( Kipas evaporator 2) Jumlah sudu : 3 Diameter sudu : 50 cm Kecepatan putaran : 1360 rpm
Tegangan : 220 V
Daya : 30 watt
b. Kipas 2 ( Kipas udara balik ) Jumlah sudu : 3 Diameter sudu :12 cm Kecepatan putaran : 1800 rpm
Tegangan : 220 V
Daya : 20 watt
c. Kipas 3 (Kipas udara segar) Jumlah sudu : 7 Diameter sudu :12 cm Kecepatan putaran : 2150 rpm
Tegangan : 220 V
Daya : 50 watt
d. Kipas 4 (kipas kecil kondensor) Jumlah sudu : 5 Diameter sudu : 18 cm Kecepatan putaran : 1300 rpm
Tegangan : 220 V
Daya : 30 watt
e. Kipas 5 (kipas besar kondensor) Jumlah sudu : 5
Diameter sudu : 40 cm Kecepatan putaran : 1000 rpm
Tegangan : 220 V
Daya : 30 watt
Gambar 3.15 Kipas g. Pompa air
Pompa air digunakan untuk mensirkulasikan fluida kerja (air) yang telah terkondisikan dari bak penampung air menuju ke evaporator 2. Pompa air yang digunakan memiliki ukuran panjang 15 cm, lebar 11 cm, tinggi 12 cm dan
memiliki spesifikasi : daya 38 watt, tegangan listrik/frekuensi : 220 V/50Hz, Qmax
2000lt/jam, dan Hmax 2 m. Pompa air yang digunakan berjenis pompa submersible (pompa celup) disebut juga electric submersible yang dioperasikan di dalam air.
Gambar 3.16 Pompa air submersible
3.2.3 Alat Ukur
Dalam proses pengambilan data diperlukan alat ukur untuk melakukan penelitian, berikut alat-alat ukur penelitian yang dipakai : (a) termokopel dan penampil suhu digital, (b) hygrometer, (c) stopwatch digital, (d) pressure gauge, (e) tang ampere, (f) gelas ukur, (g) tachometer
a. Termokopel dan penampil suhu digital
Termokopel berfungsi untuk mengetahui suhu disuatu tempat yang diinginkan pada saat water chiller bekerja, dengan cara menempelkan bagian ujung dari termokopel pada tempat yang ingin diukur suhunya. Prinsip kerja alat ini menggunakan sensor suhu yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu melalui dua jenis logam berbeda yang di gabung pada ujungnya sehingga menimbulkan efek thermo-electric.
Gambar 3.17 Termokopel dan penampil suhu digital
b. Hygrometer
Hygrometer digunakan untuk mengukur tingkat kelembapan udara pada suatu tempat. Alat ini dapat mengetahui suhu udara basah dan kering karena terdapat termometer basah dan kering. Kondisi bulb dibasahi dengan air untuk thermometer yang dipergunakan mengukur suhu udara basah, dan tidak dibasahi untuk mengukur mengukur suhu udara kering. Dengan diketahui suhu udara kering dan basah dapat diketahui nilai kelembapan udara di tempat tersebut.
Gambar 3.18 Hygrometer
a b
Tdb (℃) Twb (℃)
50 50
40 40
30 30
20 20
10 10
0 0
-10 -10
c. Stopwatch digital
Stopwatch digunakan untuk mengukur lama waktu dalam melakukan pengujian water chiller. Lama waktu yang dibutuhkan dalam setiap kali pengambilan data adalah 15 menit sekali.
Gambar 3.19 Stopwatch
(Sumber : https://www.google.com/ =stopwatch/img.)
d. Pressure gauge
Pressure gauge digunakan untuk mengukur tekanan kerja refrigeran dalam siklus kompresi uap, pengukuran tekanan kerja kondensor, dan tekanan kerja evaporator. Pressure gauge ini memiliki batas tekanan untuk pengukuran tekanan kondensor (merah) memiliki batas maksimal 800 Psi dan untuk pengukuran tekanan evaporator (biru) memiliki batas maksimal 500 Psi.
Gambar 3.20 Pressure gauge
e. Tang ampere
Tang ampere (clamp meter) digunakan untuk mengukur arus listrik yang mengalir pada kompresor dengan cara menjepit kedua rahang penjepitnya tanpa harus mengkontak langsung dengan terminal listriknya. Kabel yang dijepit hanya satu kabel aliran, bukan dua-duanya.
Gambar 3.21 Tang ampere
(Sumber : https://www.google.com/tang-ampere.img.)
f. Gelas ukur
Gelas ukur dipergunakan untuk mengukur volume air dingin yang bersirkulasi pada evaporator 2.
Gambar 3.22 Gelas ukur
(Sumber : https://shopee.co.id/Gelas-Ukur-Takar-Plastik-5-Liter-(5000-ml)-i.6678187.1572519468)
g. Tachometer
Tachometer merupakan alat yang berfungsi untuk mengetahui rpm dari benda yang berputar.
Gambar 3.23 Tachometer
(Sumber : https:// www.instrumentchoice.com.au)
h. Anemometer
Alat yang dipergunakan untuk mengukur aliran udara segar masuk dan udara balik.
Gambar 3.24 Anemometer
(Sumber : https:// www. manomano.co.uk)
3.2.4 Perakitan Water Chiller
Dalam perakitan water chiller, desain dilakukan dengan cara manual dan sederhana. Hal-hal yang perlu dilakukan dalam perakitan mesin adalah :
a. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan untuk merakit water chiller.
b. Memotong besi L dengan ukuran 200 cm x 60 cm x 160 cm, serta melakukan pengelasan sebagai kerangka water chiller.
c. Memotong kayu dan triplek dengan ukuran 130 cm x 70 cm x dan 130 cm, serta merakit untuk kerangka dan dinding ruang pendingin water chiller.
d. Pemasangan komponen dasar water chiller, seperti : kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler.
e. Pemasangan pipa tembaga dan melakukan pengelasan antar sambungan pipa tembaga.
f. Pemasangan set pressure gauge (manifold gauge)
g. Pemasangan komponen pendukung seperti : evaporator 2 dan pompa air.
h. Pemasangan pipa-pipa paralon.
i. Pemasangan kipas evaporator 2, kipas udara balik dan kipas udara segar.
j. Pengisian refrigeran R-22
k. Pengecekan kebocoran refrigeran pada setiap sambungan pipa tembaga dan kapiler.
l. Pemasangan kelistrikan kipas pada water chiller.
m. Pengecekan ulang
3.2.5 Proses Pengisian Refrigeran
Sebelum melakukan pengisian refrigeran ada beberapa proses yang harus dilakukan antara lain : (a) proses pemetilan, (b) proses pemvakuman, dan (c) proses pengisian refrigeran R-22. Adapun penjelasannya sebagai berikut :
a. Proses pemetilan
Proses pemetilan adalah pemberian metil pada pipa kapiler yang telah dipasang pada mesin siklus kompresi uap dengan cara :
1. Menghidupkan kompresor dan membuka tutup pentil.
2. Menuang metil sesuai ketentuan spesifikasi mesin
3. Memasukkan ujung pipa kapiler pada wadah yang berisi metil, sehingga metil terhisap oleh pipa kapiler.
4. Mematikan kompresor dan mengelas ujung pipa kapiler pada lubang keluar filter, agar ujung pipa kapiler tertutup rapat.
b. Proses pemvakuman
Proses pemvakuman merupakan proses menghilangkan udara, uap air, dan kotoran yang terjebak dalam saluran refrigeran mesin kompresi uap. Langkah-langkah pemvakuman sebagai berikut :
1. Mempersiapkan pressure gauge dengan 1 selang (low pressure) yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang dopnya dan 1 selang (high pressure) yang dipasang pada tabung refrigeran.
2. Pada saat pemvakuman, kran manifold/pressure gauge diposisikan terbuka dan kran tabung refrigeran diposisikan tertutup.
3. Menghidupkan kompresor, udara yang terjebak dalam siklus akan tersedot keluar melalui ujung pipa kapiler yang terdapat pada filter.
4. Memastikan udara yang terjebak telah kosong. Untuk memastikanya dengan cara menyalakan api dan mendekatkan dengan ujung pipa kapiler.
5. Memastikan pada jarum pressure gauge menunjuk ke angka 0 Psi.
6. Untuk mengecek kebocoran sambungan pada pipa kapiler dilakukan dengan cara mengusap sambungan pipa dengan sabun. Apabila terdapat gelembung udara maka dapat dipastikan sambungan tersebut masih terjadi kebocoran.
7. Setelah diketahui tidak terdapat kebocoran, langkah selanjutnya adalah dengan mengelas ujung potongan pipa kapiler tersebut hingga ujung pipa kapiler tersebut tertutup.
c. Proses pengisian refrigeran
Untuk melakukan pengisian refrigeran pada mesin siklus kompresi uap terdapat beberapa langkah, seperti berikut :
1. Memasang salah satu selang pressure gauge berwarna biru (low pressure) pada katup pengisian katup tengah pressure gauge, dan ujung selang satunya disambungkan ke tabung refrigeran R-22.
2. Menghidupkan kompresor dan membuka kran pada tabung refrigeran secara perlahan. Setelah tekanan pada pressure gauge berada pada tekanan yang diinginkan maka tutup kran pada tabung refrigeran.
3. Setelah selesai melakukan pengisian, lepas selang pressure gauge dan cek kebocoran lubang katup beserta sambungan pipa.
3.3 Alur Penelitian
Alur penelitian mesin water chiller dapat dilihat pada Gambar 3.25
Gambar 3.25 Skema alur penelitian Mulai
Perancangan Water Chiller
Persiapan komponen mesin water chiller, Alat, dan Bahan
Proses perakitan mesin water chiller
Uji Coba, Baik?
Pelaksanaan Penelitian
PemilihanVariasi Penelitian : panjang pipa kapiler (a) 130 cm, (b) 150 cm, (c) 180 cm
Pengambilan Data
Variasi Berlanjut?
Selesai
Tidak
Ya Ya
Tidak
Pengolahan, Analisis Data, Pembahasan, Kesimpulan dan Saran
3.4 Metode Penelitian
Metode penelitian dilakukan secara eksperimen.
3.5 Variasi Penelitian
Penelitian dilakukan dengan memvariasikan panjang pipa kapiler yang digunakan pada water chiller. Variasi penelitian disajikan pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Variasi panjang pipa kapiler.
No Variasi Penelitian Panjang pipa Kapiler
1 Penelitian 1 130 cm
2 Penelitian 2 150 cm
3 Penelitian 3 180 cm
3.6 Skematik Pengambilan Data
Penempatan alat ukur untuk pengambilan data penelitian disajikan pada Gambar 3.26
Gambar 3.26 Posisi alat ukur
Keterangan Pada Gambar 3.26.
a. TA
Pada bagian ini terdapat alat pengukur suhu dan kelembapan udara yang disebut hygrometer. Termometer pada hygrometer ini berfungsi untuk mengukur temperatur bola kering (TdbA) dan temperatur bola basah (TwbA) pada udara yang ada di luar ruangan (udara lingkungan).
b. TB
Pada bagian ini terdapat alat pengukur suhu dan kelembapan udara yang disebut hygrometer. Termometer pada hygrometer ini berfungsi untuk mengukur temperatur kering (TdbB) dan temperatur bola basah (TwbB) udara yang ada di dalam ruangan yang dikondisikan.
c. TC
Pada bagian ini terdapat alat pengukur temperatur yang biasa disebut termokopel. Termokopel ini berfungsi untuk mengukur temperatur udara campuran antara udara balik dan udara segar. Temperatur yang diukur merupakan temperatur udara kering.
d. TE
Pada bagian ini terdapat alat pengukur temperatur yang biasa disebut termokopel. Termokopel ini berfungsi untuk mengukur temperatur evaporator 2 yang mendinginkan udara yang melewatinya.
e. T
Pada bagian ini terdapat alat pengukur temperatur yang biasa disebut termokopel. Termokopel ini berfungsi untuk mengukur temperatur udara yang telah melewati evaporator 2. Temperatur yang terukur merupakan temperatur udara kering.
f. P1
Pada bagian ini terdapat alat ukur tekanan yang biasa disebut pressure gauge. Pressure gauge ini berfungsi untuk mengukur tekanan kerja refrigeran di dalam evaporator saat mesin water chiller bekerja.
g. P2
Pada bagian ini terdapat alat pengukur tekanan yang biasa disebut pressure gauge. Pressure gauge ini berfungsi untuk mengukur tekanan kerja refrigeran di dalam kondensor saat mesin water chiller bekerja.
h. M
Pada bagian ini terdapat alat ukur pengukur arus listrik yang biasa disebut dengan ampere meter. Ampere meter ini berfungsi untuk mengukur arus listrik yang mengalir pada kompresor saat kompresor dalam keadaan bekerja.
3.7 Cara Pengambilan Data
Pengambilan data pada penelitian didasarkan pada apa yang ditampilkan oleh alat ukur yang dipergunakan di dalam penelitian. Pada penelitian ini mempergunakan alat ukur : pressure gauge, termokopel, hygrometer, tachometer, stopwatch, dan thermostat, dll. Untuk data sekunder, mempergunakan diagram
P-h untuk mendapatkan data entalpi, suhu kerja kondensor, suhu kerja evaporator, dan menggunakan psychrometic chart untuk mendapatkan data-data : kelembapan relatif, kelembapan spesifik, suhu titik embun, suhu udara basah, dll.
Untuk mendapatkan data-data sekunder, diperlukan data-data primer untuk menggambarkan siklus kompresi uap pada diagram P-h. Sedangkan untuk mendapatkan data-data pada psychrometric chart, diperlukan data-data primer untuk menggambarkan proses pendinginan air dengan mesin water chiller.
Pengambilan data primer penelitian dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :
a. Mempersiapkan mesin water chiller.
b. Mempersiapkan alat ukur dan mengkalibrasinya.
c. Menyalakan mesin beserta variasi yang akan dilakukan.
d. Melakukan pencatatan data setiap 15 menit pada tabel yang telah dipersiapkan.
e. Data yang dicatat setiap 15 menit meliputi :
P1 (Pevap) : Tekanan kerja evaporator (Psi), jika di pergunakan untuk penggambaran pada siklus kompresi uap pada P.h diagram, tekanan pengukuran ini ditambah dengan tekanan udara luar (1 atm).
P2 (Pcond) : Tekanan kerja kondensor (Psi).
TdbA : Temperatur udara bola kering di luar ruangan (oC).
TwbA : Temperatur udara bola basah di luar ruangan (oC).
TdbB : Temperatur udara bola kering di dalam ruangan (oC).
TwbB : Temperatur udara bola basah di dalam ruangan (C).
TC : Suhu udara campuran (oC).
TE : Suhu evaporator 2 (oC).
TF : Suhu udara bola kering keluar evaporator 2 (oC).
I : Besarnya arus listrik yang dipergunakan kompresor (A). f. Melakukan pengambilan data ulang dengan variasi lainnya
3.8 Cara Mengolah Data
Cara yang diperoleh dari hasil pengamatan langsung pada saat penelitian.
Hasil pencatatan data dimasukan kedalam Tabel 3.2. Langkah-langkah mengolah data, dilakukan sebagai berikut :
Hasil pencatatan data dimasukan kedalam Tabel 3.2. Langkah-langkah mengolah data, dilakukan sebagai berikut :