Analisa Performansi Mesin Pendingin 1-Pk dengan Penambahan Subcool Menggunakan Refrigerant R-22

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

LAMPIRAN III

Perhitungan beban pendinginan pada penelitian.

Bangunan yang digunakan dalam melakukan penelitian berlokasi di daerah

40oLU. Temperature didalam ruangan dan diluar bangunan di anggap sama.

Tinggi ruangan 3 m, ukuran ruangan 3 x 3 m, luas pintu, ukuran pintu 1,5 x 2, ukuran

jendela 1 m x 1,5 m , atap terbuat dari atap datar 115mm dan 50 mm gypsum, lantai

terbuat dari concret 100 mm , kondisi udara luar, 35,2 oC, kondisi udaara dalam 26 oC penghuni ruangan 3 orang peneliti, daya lampu 40 Watt, ventilasi yang ada 7

L/s/orang, infiltrasi 3 orang keluar masuk dari pintu selama 1 jam.

1. Menghitung beban pendinginan dari atap

a. Menentukan tipe atap dari tabel.

Pada penelitian ini tanpa menggunakan langit-langit (ceiling).

b. Menentukan nilai CLTD dari tabel.

c. Menghitung koreksi pada CLTD dimana perbedaan temperature harian

adalah 11oC. koreksi = 25,5 – 24,2 + (35,2 – 11/2-29,4) = 1,3 + 0,3 = 1,6oC

Oleh karena itu semua angka CLTD harus dikoreksi menjadi

CLTD corr= CLTDtabel + 1,6oC

d. Menghitung beban pendinginan dari atap

Qs= UA x CLTDcorr

Dimana U = 0,51 W/m2K dan A= 3x3 = 9m2 misalnya untuk jam 8 pagi adalah:

Qs = 0,51x9x (-2+1,6) = -1,836 (dimana arti negative adalah atap masih

menyerap panas pada jam 8 pagi).

Pada perhitungan pukul 9 s/d pukul 21. Dilakukan sama seperti

(7)

2. Menghitung panas transmisi dinding selatan

Koefisien pindahan panas dari dinding selatan adalah U = 1,36 W/m2K.

Luas permukaan dinding selatan 3x3 = 9 m2.

Karena kondisi ruangan dan luar sama, maka koreksi pada ini sama dengan

koreksi atap + 1,6oC.

Qs = UA x CLTDcorr = 1,36 x 9 x (9+16) = 129,744 Watt

3. Menghitung panas transmisi dari dinding timur

Koefisien pindahan panas pada dinding timur adalah U = 2,73 W/m2K. luas permukaan dinding timur = 3x3 – (1x1,5) = 13,5 m2 salah satu contoh di hitung pada pukul 16.00

Qs= 2,73 x 13,5 x (20+16)

Qs= 793,0684 Watt

4. Menghitung panas melalui pintu yang ada didinding barat.

Data yang diberikan adalah U = 1,08 W/m2K dan A= 1,5x1= 1,5 m2. Qs = UA x CLTDcorr = 1,08 x 1,5 x (27+16) = 1,62 x 28,6 = 46,332 Watt

5. Mengnitung beban dari konduksi melalui jendela yangterbuat dari kaca, untuk

interval waktu pukul 08.00 s/d 21.00. koefisien perpindahan panas

menyeluruh untuk gelas 4,6 W/m2K dan luas total jendela adalah 1,5 m2. Perhitungsn pada pukul 16.00 adalah:

Qs = UA x CLTDcorr = 4,6 x 1,5 x (8 + 1,6) = 16,5 Watt

6. Panas transmisi dari jendela dihitung dengan menggunakan persamaan

(8)

7. Panas dari manusia maka panas sensible dan panas laten dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan :

Qs = N x 75 x CLF

Qs = N x 55

Jam mulai melakukan penelitian pukul 8 pagi dan selesai pukul 21.00.

Perhitungan untuk beban dari seorang peneliti diruangan ini pada pukul 16.00

(setelah 9 jam didalam ruangan).

Qs = 1 x 75 x 0,63 = 47,25 Watt

Qs = 1 x 55 = 55 Watt

8. Beban dari lampu

Beban yang diberikan lampu untuk masing-masing jenis dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan:

Qs = W x Ful x Fsat x CLF

Maka beban dari lampu pada pukul 16.00 (9 jam setelah dinyalakan).

Qs = 40 x 1 x 1 = 40 Watt

9. Panas dari udara ventilasi.

Panas dari udara ventilasi dan infiltrasi dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan berikut:

Qs = 1,23 Q (T0-T1)

Ql = 3010Q (w0-w1)

Dimana Q adalah besarnya udara pentilasi dan infiltrasi dalam L/s. laju udara

ventilasi yang disarankan pada bangunan yang diperlukan untuk penilitian ini

7 liter/detik/orang. Dengan menggunakan angka ini, maka kebutuhan udara

ventilasi adalah:

V = 3 x 7 = 21

Maka panas sensible dan panas laten udara ventilasi pada pukul 16.00 adalah:

Qs = 21 x 1,23 x (35,2-26) = 79,212 Watt

Ql = 21 x 3010 x (0,0159-0,0140) = 120,099 Watt

(9)

Perhitungan beban dari udara infiltrasi sama dengan beban dari udara

infiltrasi, yang berbeda adalah cara menentukan laju udara infiltrasi.

 Pada penelitian ini jendela tertutup rapat, maka nilai infiltrasi udara = 0

 Dari dinding juga dianggap = 0

 Infiltrasi yang mungkin disini adalah pembukaan pintu. Standart biasa digunakan 1,4 m2 akan masuk udara tiap kali terjadi pembukaan pintu.

Pada penelitian ini diasumsikan pintu luar digunakan 3 orang perjam,

dengan menggunakan angka tersebut dapat dihitung laju udara

infiltrasinya.

V = 3 x 1,4 x 1000/3600 = 1,16 L/s

Maka panas sensible dan panas laten udara infiltrasi adalah :

Qs = 1,16 x 1,23 x (35,2 – 26) = 13,1192 Watt

(10)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Dadang Edi Kurniawan, Mega Nur Sasongko. 2008. Pengaruh Penambahan Subcooling Terhadap Unjuk Kerja Mesin Pengdingin Refrigeran (MC-22), Universitas Bawijaya

[2]J.W Linton,W.K Snelson, 1996. “comparison of r-407c, r-410a with r-22”.Purdue University

[3]http://www.academia.edu/9966296/Prinsip_Kerja_Mesin_Pendingin_dan_Reparas inya (diakses tanggal 3 Desember 2015)

[4]http://pengertian-dan-contoh.blogspot.co.id/2013/03/pengertian-rotor-dan-kompresor-rotary.html (diakses tanggal 7 Desember 2015)

[5]https://klinikac.co.id/refrigerant/ (Diakses tanggal 23 Februari 2016)

[6].http://mesin.ub.ac.id/jurnal/jurnal/data/jurnal2.pdf (Diakses tanggal 24 Februari 2016)

[7]Arismunandar, Heizo Saito, 1986.Penyegaran Udara, Pradnya Paramita, Jakarta.

[8]Ambarita, Himsar. 2012,Buku Kuliah Teknik Pendingin & Pengkondisian Udara. Medan.

[9]EE IIT, Kharagpur, 2008. Refrigeration and Air Conditioning.India

[10]Incropera, DeWitt, dkk. 1981. Fundamentals of heat and Transfer.6th ed. New york: John Wiley& Sons

[11]G.F Hundy, A.R Trott,dkk.₂₀₀₈._{Refrigeration and Air Conditioning, 4nd ed,}

UK:Butterworth-Heinemann

[12]ASHRAE, ASHRAE Handbook 2009, Fundamentals, Atlanta,GA, 2009.

[13] ASHRAE, ASHRAE Handbook 1997, Fundamentals, Atlanta,GA, 1998.

[14]M.J. Moran, H.N Shapiro.2006. Fundamentals of Engineering thermodynamics, 5th ed, John Willey&sons

(11)

[16] I. Dincer, M.Kanoglu.2006.Refrigeration Systems and Aplications, 2nd ed,John Wiley & Sons Inc

[17] C.P Arora.1981.Refrigeration and air conditioning.New Delhi: Tata McGraw Hill

[18] Poernomo,Heroe. 2015. Analisis Karakteristik Unjuk Kerja Sistem Pendingin (Air Conditioning) Yang Menggunakan Freon R22 Berdasarkan Pada

Variasi Putaran Kipas Pendingin Kondensor. Politeknik Perkapalan

Negeri Surabaya.

[19] Ridhuan, Kemas dan I Gede Angga. 2013. Pengaruh Media Pendigin Air Pada

Kondensor Terhadap Kemampuan Kerja Mesin Pendingin. Universitas

Muhammadiyah Metro

[20] Kern, D. Q. 1950. Process Heat Transfer. New York : McGraw-Hill

[21] Cengel, Yunus.A. 2003. Heat Transfer: A Practical Approach, 2nd

ed. New York :McGraw-Hill

[22] Kuppan, T. 2000. Heat Exchanger Design Handbook. New York : Marcel Dekker,Inc

[23] Holman, J.P. 1986. Heat Transfer, 6th edSingapore : McGraw-Hill book.Co [24] Stoecker, W.F. 1986. refrigeration and air conditioning, 2nd edNew York :

McGraw-Hill Inc

(12)

30 BAB III

METODOLOGI

3. 1. Tempat dan Waktu.

Tempat penelitian atau pengujian dilakukan di PTKI Medan, Jalan

Mendan Tenggara VII . Waktu penelitian atau pengujian dan pengerjaan

selama 3 bulan.

3. 2. Bahan yang Digunakan .

Pada penelitian ini, bahan pengujian yang digunakan adalah

sebagai berikut:

1. Satu Unit AC LABTECH 1 PK.

Gambar 3. 1. Satu Unit AC LABTECH 1 PK.

(13)

31

Model : TG1-5

Serial number : 897588

Voltase : 220-240 V

Kapasitas : 900 Btu/hr

Daya : 795 Watt

Ampere : 4.1 A

Refrigeran : R-22

2. Pipa tembaga.

Pipa tembaga digunakan sebagai saluran referigant dari kondensor ke

evaporator yang akan dinginkan d e n g a n a i r d i d a l a m s u b c o o l e r . Pipa

tembaga banyak dimanfaatkan di industri pendingin karena memiliki

konduktivitas termal yang baik dan ketahanan terhadap korosi [22].

Gambar 3. 2. Pipa Tembaga.

3. Kotak Styrofoam (Cooler Box_).

Wadah penampung air hasil kondensasi yang digunakan adalah kotak

Styrofoam, karena Styrofoam dapat menjaga suhu benda didalamnya dala m

jangka waktu yang cukup lama [23], Karena memiliki nilai konduktivita thermal

(14)

32

Gambar 3. 3. Kotak Styrofoam (Cooler Box).

4. Pipa Sambungan U.

Diguanakan untuk membentuk pipa -pipa tembaga yang akan dibentuk

menjadi seperti bentuk subcool.

Gambar 3. 4. Pipa Sambungan U.

5. Selang Air.

Selang air untuk saluran air Styrofoam untuk di alirkan menuju subcooler, yang

dipompakan oleh pompa aquarium. Yang berfungsi untuk mendinginkan refrigeran

(15)

33

Gambar 3. 5. Selang Air.

6. Refrigeran.

Untuk terjadinya suatu proses pendinginan diperlukan suatu bahan yang

mudah dirubah bentuknya dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Refrigeran yang

digunakan pada pengujian ini adalah R-22 Dupont.

Gambar 3. 6. Refrigeran R-22 Dupont.

7. Sub cooler.

Subcooling biasanya digunakan sehingga ketika refrigeran mengalir mencapai

katup ekspansi termostatik, totalitas dalam nyabentuk cair, dengan demikian,

memungkinkan katup berfungsi dengan benar. Jika gas mencapai katup ekspansi,

dalam sistem pendingin, serangkaian fenomena biasanya tidak diinginkan dapat

terjadi. ini mungkin berakhir mengarah ke perilaku serupa dengan yang diamati

dengan fenomena kilat-gas: masalah dalam regulasi minyak di seluruh

siklus; penyalahgunaan berlebihan dan tidak perlu kekuasaan dan limbah

listrik; kerusakan dan kemerosotan dari beberapa komponen dalam instalasi; kinerja

yang tidak teratur dari sistem keseluruhan, dan dalam situasi yang benar-benar belum

ditonton, gigi bahkan hancur.

Aplikasi lain yang penting dan sangat umum subcooling adalah penggunaan

tidak langsung pada proses pemanasan berlebih.Pemanasan berlebih analog dengan

(16)

34

menggunakan penukar panas internal. Subcooling ini menyajikan diri dari pemanasan

berlebih dan sebaliknya, yang memungkinkan panas mengalirdari refrigeran pada

tinggi tekanan (cair), satu dengan tekanan rendah (gas). Hal ini menciptakan

kesetaraan energik antara subcooling dan fenomena pemanasan berlebih ketika tidak

ada kehilangan energi.

Biasanya, cairan yang sedang subcooled lebih panas dari refrigeran yang

sedang superheated, memungkinkan suatu fluks energi dalam arah yang

dibutuhkan. Pemanasan berlebih sangat penting bagi operasi kompresor karena sistem

kurang mungkin memberikan kompresor dengan campuran gas cair, situasi yang

umumnya mengarah pada kehancuran kompresor gas karena cair uncompressible. Hal

ini membuat subcooling sumber mudah dan meluas panas untuk proses pemanasan

berlebih.

Sebagian besar dari sistem pendingin menggunakan bagian dari kondensor

untuk subcooling yang, meskipun sangat efektif dan sederhana, dapat dianggap

sebagai faktor berkurang dalam kapasitas kondensasi nominal. Situasi yang sama

dapat ditemukan dengan superheating mengambil tempat di evaporator, dengan

demikian, penukar panas internal adalah solusi yang baik dan relatif murah untuk

memaksimalkan panas kapasitas pertukaran.

Akhirnya, aplikasi luas lagi subcooling adalah meningkatkan dan

economising. Terbalik terhadap pemanasan berlebih, subcooling, atau jumlah panas

ditarik dari refrigeran cair pada proses subcooling, memanifestasikan dirinya sebagai

peningkatan pada kapasitas pendinginan dari sistem. Ini berarti bahwa setiap

penghapusan panas tambahan setelah kondensasi (subcooling) memungkinkan rasio

yang lebih tinggi dari penyerapan panas pada tahap lebih lanjut dari siklus. Perlu

dicatat bahwa pemanasan berlebih memiliki persis efek terbalik, dan bahwa penukar

panas internal saja, tidak mampu meningkatkan kapasitas sistem karena efek

meningkatkan dari subcooling redup oleh pemanasan berlebih, membuat keuntungan

(17)

35

bergerak refrigeran dan / atau untuk menghilangkan panas menggunakan sampai

kurang energi karena mereka melakukannya pada cairan tekanan tinggi yang

kemudian dingin atau subccol tekanan rendah (yang lebih sulit untuk mendinginkan)

cairan.

Gambar 3.7 Subcooler

8. Pipa PVC

Tempat terjadinya pendinginan yang dilakukan pada pipa tembaga aliran referigant

dari kondensor menuju evaporator.

Gambar 3.8 Pipa PVC

3. 3. Alat Ukur Yang Digunakan.

Alat-alat ukur yang digunakan pada pengujian alat pendingin kon densor

(18)

36

1. Clamp Meter (Tang Ampere).

Merupakan alat ukur praktis yang bisa dipergunakan dengan mudah saat

pengukuran kuat arus, tanpa harus memutus atau membuat kabel jumper guna

mengetahui berapa besaran kuat arus yang mengalir pada beban rangkaian

elektronik atau listrik.

3.9. Tang Ampere

2. Manifold Gauge.

Fungsi manifold :

 Mengetahui tekanan rendah pada sebuah sistem pendingin.

 Mengetahui tekanan tinggi pada sebuah sistem pendingin.

 Sebuah alat wajib dalam pengisian gas refrigerant.

 Mengetahui adanya kebocoran pada sistem.

Jumlah manifold gauge yang digunakan pada pengujian mesin ini

sebanyak 5 manifold. Tekanan dapat juga diukur dengan cara yang lain. Seperti

menggunakan manometer, pipa pordon dan efek piezoelectric sesuai dengan

kebutuhan masing-masing [24]. Namun pada pengujian ini alat pengukur tekanan

(19)

37

Gambar 3. 10. Manifold Gauge.

3. Pengukur Suhu/Temperatur.

Untuk mengukur suhu suatu benda yang diinginkan, alat pengukur suhu

yang digunakan untuk pengujian mesin ini sebanyak 4 b u a h .

Gambar 3. 11. Alat Pengukur Suhu.

3. 4. Peralatan Yang Digunakan. 1. Pompa Vakum.

Pompa vakum digunakan untuk memvakumkan alat mesin pendingin agar

(20)

38

Gambar 3. 12. Pompa Vakum.

Spesifikasi Pompa Vakum :

Merek :AKURI

Model No. : V P - 1C-2

Kapasitas : 220 l/m

Motor HP : ½

Volt : 220 V / 50/60 Hz

2. Pompa Aquarium.

Pompa aquarium digunakan untuk memompakan air dingin sisa kondensasi

dari evaporator ke pipa tembaga yang telah dibentuk dan ditempatkan didepan

kondensor dan kembali lagi ke kotak Styrofoam dan seterusnya secara sirkulasi.

Spesifikasi pompa aquarium:

Merek :AMARA

Model : SP-260

Volt : 220 V/ 240V

Frequence : 50/60 Hz

(21)

39

H. Max : 2 M

F. Max : 3000L/H

Gambar 3. 13. Pompa Aquarium.

3. Pentil Selang Manifold Gauge.

Pentil digunakan sebagai tempat selang manifold gauge agar tekanan dapat

dibaca tanpa ada kebocoran dan dapat dibongkar pasang sehingga lebih praktis,

pentil dilas pada pipa yang ingin diukur.

Gambar 3. 14. Pentil Selang Manifold Gauge.

4. Las Tembaga dan Las Besi.

Untuk menyambung pipa pendingin kondensor, menyambungkan pentil

(22)

40

Gambar 3. 15. Kawat Las.

5. Flaring Tool.

Berfungsi untuk mengembangkan ujung pipa agar dapat disambung

dengan pipa lain atau sambungan berulir.

Gambar 3. 16. Flaring Tool

6. Pemotong pipa tembaga (Tube Cutter).

Prinsip kerja dari pemotong pipa tembaga ini adalah menjepit dan memutar

pipa tembaga sesuai denga ukuran yang dibutuhkan. Saat proses pemotongan

(23)

41

Gambar 3. 17 Tube Cutter.

3.5. Alasan Penggunaan R-22

CFC (Chloro-Fluoro-Carbon) alias R22 memegang peranan penting dalam

sistem refrigerasi, sejak ditemukan pada tahun 1930. Hal ini dikarenakan CFC

memiliki properti fisika dan termal yang baik sebagai refrigeran, stabil, tidak mudah

terbakar, tidak beracun dan kompatibel terhadap sebagian besar bahan komponen

dalam sistem refrigerasi.

SIFAT-SIFAT REFRIGERAN

Sifat – sifat refrigerant yang harus dipenuhi untuk kebutuhan mesin pendingin adalah

:

 Tekanan penguapan harus cukup tinggi, Sebaiknya refrigeran memiliki temperatur pada tekanan yang lebih tinggi, sehingga dapat dihindari kemungkinan

terjadinya vakum pada evaporator dan turunnya efisiensi volumetrik karena

naiknya perbandingan kompresi.

(24)

42

rendah, sehingga penurunan prestasi kondensor dapat dihindarkan, selain itu

dengan tekanan kerja yang lebih rendah, mesin dapat bekerja lebih aman karena

kemungkinan terjadinya kebocoran, kerusakan, ledakan dan sebagainya menjadi

lebih kecil.

 Kalor laten penguapan harus tinggi, Refrigeran yang mempunyai kalor laten penguapan yang tinggi lebih menguntungkan karena untuk kapasitas refrigerasi

yang sama, jumlah refrigeran yang bersirkulasi menjadi lebih kecil.

 Volume spesifik ( terutama dalam fasa gas ) yang cukup kecil. Refrigeran dengan kalor laten penguapan yang besar dan volume spesifik gas

yang kecil ( berat jenis yang besar ) akan memungkinkan penggunaan kompresor

dengan volume langkah torak yang lebih kecil. Dengan demikian untuk kapasitas

refrigerasi yang sama ukuran unit refrigerasi yang bersangkutan menjadi lebih

kecil. Namun, untuk unit pendingin air sentrifugal yang kecil lebih dikehendaki

refrigeran dengan volume spesifik yang agak besar. Hal tersebut diperlukan untuk

menaikkan jumlah gas yang bersirkulasi, sehingga dapat mencegah menurunnya

efisiensi kompresor sentrifugal.

 Koefisien prestasi harus tinggi, Dari segi karakteristik thermodinamika dari refrigeran, koefisien prestasi merupakan parameter yang terpenting untuk

menentukan biaya operasi.

 Konduktivitas termal yang tinggi, Konduktivitas termal sangat penting untuk menentukan karakteristik perpindahan kalor.

 Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas, Dengan turunnya tahanan aliran refrigeran dalam pipa, kerugian tekanannya akan berkurang.

 Konstanta dielektrika dari refrigeran yang kecil, tahanan listrik yang besar, serta tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik. Sifat-sifat tersebut

dibawah ini sangat penting, terutama untuk refrigeran yang akan dipergunakan

(25)

43  Refrigeran hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai, jadi

juga tidak menyebabkan korosi.

 Refrigeran tidak boleh beracun dan berbau merangsang.  Refrigeran tidak boleh mudah terbakar dan mudah meledak.

3.6. Alasan Menggunakan AC Split 1-PK

Adapun alas an penulis menggunakan AC split 1 PK pada penelitian ini

karene ruangan yang digunakan pada penelitian ini sebesar 3x3 meter.

1. apabila penulis memakai AC 1/2 PK, ya ruangan tetap bisa dingin tapi AC

tersebut harus bekerja 100% dengan Kecepatan Fan maksimum dan suhu

remote 16 derajat misalnya baru ruangan bisa terasa dingin, terutama di siang

hari apalagi bila di kamar tersebut ada jendela yang menghadap barat dimana

sinar mentari siang menuju sore sedang panas-panasnya, AC tersebut pasti

tidak tahan lama karena kinerja kompressor yang harus terus harus maksimal.

Ini pun akan berdampak pada konsumsi listrik yang semakin boros karena

kompressor akan lebih banyak hidup daripada mati. Dan pada saat kompressor

menyala konsumsi listrik sebesar PK AC akan terus terkonsumsi.

2. Kalau anda memakai AC 3/4 PK, anda cukup menggunakan kecepatan Fan 1,

suhu remote 22 derajat dan ruangan sudah terasa dingin. Ini akan berdampak

langsung pada konsumsi listrik AC tersebut, walaupun AC 3/4PK

menggunakan listrik sebesar 600 Watt atau 530 Watt untuk tipe Low Watt

tetapi kompressor akan lebih sering mati dan tidak perlu bekerja maksimal

sehingga akan memperpanjang umur AC itu sendiri.

3. 7. Set – Up Eksperimental.

Air yang digunakan sebagai pendingin Subcool adalah air yang di tambah

(26)

44

Styrofoam mampu menjaga suhu dingin dengan jangka waktu yang cukup lama.

Air yang telah diisi di Cooler Box akan dialirkan ke subcool yang berupa

pipa-pipa P V C yang telah dibentuk sedemikian rupa. Dimana air dingin yang

dipompakan menggunakan pompa aquarium dengan daya 45 Watt akan mengalir

melalui pipa-pipa PVC dari atas (masukan) hingga kebawah (keluaran), dan

kembali lagi ke Cooler Box dan dipompakan kembali hingga seterusnya. Pada

saat air hasil kondensasi mengalir melewati pipa -pipa PVC yang didalamnya

telah terdapat pipa tembaga aliran masuk refrigerant ke evaporator sebelum

katup ekspansi sehingga terjadi proses pendinginan pada pipa tembaga masu kan

evaporator tersebut.

3.8. Dimensi Utama Subcool.

Adapun dimensi dari alat subcool ini dapat digambarkan sebagai berikut :

(27)

45 3. 9. Langkah Pembuatan Subcool Dengan Media Pendingin Air Ditambah

Es Batu

3. 9. 1. Pembentukan Subcool

1. Membentuk Pipa Tembaga Subcool.

Pipa tembaga yang telah disediakan dipotong sesuai panjang yang

ditentukan dan disambung setiap pipa menggunakan sambungan U dan dilas agar

kuat dan tidak bocor.

2. Membentuk pipa PVC Sebagai Wadah Mengalirnya Air Pendingin

Pipa PVC yang telah disediakan dipotong sesuai panjang yang ditentukan

dan disambung setiap pipa menggunakan sambungan T dan dilem menggunakan

lem plastik agar kuat dan tidak bocor.

3. Pemasang pipa tembaga yang telah dibentuk kedalam pipa PVC

Pipa tembaga yang telah disediakan dipotong sesuai panjang yang

ditentukan dipasang kedalam pipa PVC, agar tidak terjadinya bocor dilem

menggunakan lem besi.

3. Pemasangan subcool

Pada proses pemasangan subcool masukan refrigren dari keluaran kompresos

(28)

46

evaporator sebelum katup ekspansi kemudian dilas agar tidak terjadinya bocor.

3. 9. 2. Perancangan Sistem Sobcool

1. Perancangan posisi selang inlet dan outlet pada pipa pendingin subcool dengan

media pendingin air dan penambahan es batu.

Pada bagian atas pipa PVC Subcool adalah sebagai masukan air

pendingin subcool mengggunakan selang air yang telah dihubungkan dengan

pipa bagian atas tersebut. Bagian bawah merupakan keluaran air pendingin

menggunakan selang air yang telah dihubungkan dengan pipa bagian bawah

tersebut.

Gambar 3.19. Posisi Selang Inlet dan Outlet dari Air Pendingin.

Keterangan Gambar :

1. Selang Inlet

2. Selang Outlet

2. Penempatan posisi masing-masing selang pada kotak pendingin (Styrofoam)

dan pompa aquarium didalam.

(29)

47

Gambar 3. 20. Posisi masing-masing selang.

Keterangan Gambar :

1. Selang air pendingin masuk ke pipa Subcool

2. Selang keluaran air dari pipa pendingin Subcool ke stryfoam

Gambar 3.21. Pompa Aquarium Didalam Kotak Styrofoam.

3.10. Langkah-langkah Penelitian

Prosedur pengujian dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Pemasangan alat ukur 5 manifold gauge untuk mengetahui besarnya Pompa Auarium

2

(30)

48

tekanan di empat titik yaitu : manifold gauge pada pipa kompresor,

pada pipa sebelum kondensor, pada pipa sesudah kondensor sebelum

pipa kapiler, pada pipa kondensor setelah pipa kapiler dan pada

selang pengisian refrigerant.

2. Pemasangan alat ukur temperature sebanyak 6 dengan posisi : pada

pipa kompresor, pada pipa sebelum kondensor, pada pipa setelah

kondensor sebelum pipa kapiler, pada pipa setelah kondensor setelah

pipa kapiler, didalam dan diluar ruangan.

3. Pemasangan clamp meter untuk mengetahui besarnya arus listrik

yang digunakan mesin pendingin.

Gambar 3. 22. Pemasangan manifold gauge, Termometer

dan clamp meter.

4. Proses pemvakuman dengan menggunakan pompa vakum dengan tujuan

agar kotoran-kotoran yang ada dari sisa pemotongan pipa, saat me-las dapat

terbuang dan tidak terjadi penyumbatan serta dapat mnegetahui adanya

kebocoran. Proses pemvakuman dilakukan selama 15 -20 menit

5. Pengisian Refrigeran Dupont R-22, Pada saat pengisian refrigerant

harus menggunakan manifold (keadaan mesin pendingin telah

(31)

49

pada mesin pendingin tidak hanya oksigen (angin) saja dan ditunggu

hinga tekanan konstan pada angka 60 Psi (30 menit) setelah itu

pengambilan data bisa dilakukan.

Gambar 3. 23. Proses pengisian Freon Dupont R -22.

6. Setelah tekanan Freon konstan (60 Psi) maka air kondensasi yang

telah ditampung dialirkan dengan cara menghidupkan pompa aquarium yang

telah dicelupkan kedalam kotak Styrofoam. Pada saat air kondensasi

dipompakan melewati pipa-pipa PVC maka pada pipa tembaga akan

terjadi pendinginan (proses kondensasi).

7. Proses pengambilan data dilakukan 3 kali yaitu :

(32)

50

* Siang hari : 13:00 WIB

* Malam hari : 21:00 WIB

Pengambilan data dilakukan selama satu jam setiap 5 menit dan mencatat

semua data dari alat pengukur secara bersamaan. Mulai dari tekanan dan

suhu pada sistem pendingin, suhu udara luar, suhu didalam ruangan, dan

besarnya arus litrik.

3.11. Rangkaian Alat Pada Penelitian

3.11.1. Rangkaian Alat Pada Pengujian AC Standar

Rangkaian alat pada pengujian AC standar dapat dilihat pada gambar

Gambar 3.24 Rangkaian Alat Pada Pengujian AC Standar berikut.

Gambar3.24 Rangkaian Alat Pada Pengujian AC Standar T4

P3

3 T3

P1

1

P2

2

T1

T2

(33)

51 3.12.2. Rangkaian Alat Pada Pengujian AC dengan Menggunakan Subcool dengan

Menggunakan Air Sebagai Media Pendingin

Rangkaian alat pada pengujian AC dengan menggunakan subcool dengan

menggunakan air sebagai media pendingin dapat dilihat pada gambar Gambar3.25.

Rangkaian Alat Pada Pengujian AC dengan Menggunakan Subcool berikut.

(34)

52

(35)

53 3.13. Flowchart Penelitian.

Berikut merupakan tahapan dalam penelitian yang dimulai dari studi literatur

dilanjutkan ke tahapan persiapan, secara garis besar dapat dilihat dari gambar 3.26

diagram alir proses pelaksanaan penelitian sebagai berikut:

`

Tahapan Persiapan  Pembuatan Subcool

 Pemasangan pipa pendingin Subcool  Pemasangan alat ukur dan Cooler Box

Pengumpulan Data  Tekanan

 Temperatur  Kuat arus

Pengolahan Data

 Temperatur, Tekanan, Kuat arus Studi Literatur

Mulai

Analisa Data

Kesimpulan

Selesai Tidak

(36)

54

(37)

55 BAB IV

ANALISADATA

4. 1.HasilPengujian.

Data yang diambil dari pengujian adalah data Tekanan sebelum

kondensor, tekanan sesudah kondensor, tekanan sesudah kondensor dan sebelum

pipa kapiler, Ampere (besarnya kuat arus pemakaian), dan suhu. Pengujian dilakukan

dengan dua kondisi AC yang berbeda, yaitu:

1. Pengujian AC LABTECH1-PK dalam kondisi standard pabrikan, dimana data

yang diambil saat pengujian berupa tekanan, temperature, arus listrik.

2. Pengujian AC LABTECH 1-PK yang telah dimodifikasi dengan

menggunakan subcool yang menggunakan air sebagai media pendingin

dengan penambahan es batu.

Pengujian pertama dilakukan pada kondisi standard untuk mengetahui

kinerja dan efisiensi sehingga data-data hasil pengujian dapat dibandingkan dengan

AC yang telah dimodifikasi.

Hasil pengujian terbagi atas 2 bagian yaitu:

1. Pengujian Standard: P agi hari (09:00Wib), Siang hari (13:00Wib), Malam

hari (20:00Wib)

2. Pengujian dengan menggunakan subcooldengan waktu yang sama pada saat

pengujian standard.

(38)

56

AC standard dalam hal ini yaitu AC tanpa pemasang analat subcool tetapi

kompresor telah dipindahkan ke luar tempat yang disediakan agar pemasangan alat

ukur dapat dilakukan pada pipa-pipa kompresordan kondensor.

1. PengujianAC Standart pagi hari.

Pengujian Pagi hari dilakukan pada pukul 09: 00 Wib selama satu jam dengan

selang waktu setiap 5 menit. Artinya setiap 5 menit akan diambil atau

dicatatdata-data dari alat pengukur mulai dari tekanan disetiap titik, dan temperature setiap titik.

Pada pengujian refrigerant yang dipakai yaitu jenis R-22 dengan tekanan ± 60 Psi

dan ditunggu ± 30 menit hingga tekanan refrigerant stabil atau konstan. Dapat dilihat

pada tabel 4.1.Data Pengujian AC Standard Pagi Hari. Sedangkan diagram p-h pada

pengujian standar dan menggunakan subcool dapat dilihat pada lanpiran 1.

Refrigeran: R-22 Dupont.

Tekanan refrigerant:± 60Psi.

Waktu: Rabu ,03februari 2016.

Berikut data hasil pengujian AC kondisi standar pagi hari.

Tabel4.1.Data Pengujian AC Standard Pagi Hari.

(39)

57

9:45 4.69 55 290 285 56 18.9 81.6 39.3 13.6

9:50 4.58 55 290 285 58 19 81.5 39 13.6

9:55 4.63 55 290 285 56 18.8 81.7 39.3 13.7 10:00 4.62 55 290 290 56 18.8 81.8 39.1 13.1

1. Titik 1 (kondisi uap jenuh) Pada waktu 09.00

P1 = 55 Psi = 379.212 kPa (untuk mencari entalpi dilakukan interpolasi) maka

dari tabel Thermodynamic Properties of �� Freon 22 (R-22)

dilakukan interpolasi) maka dari tabel Thermodynamic Properties of ��

Freon 22 (R-22) Refrigerant diperoleh :

(40)

58

Dari perhitungan diatas, maka diperoleh entalpi setiap tekanan pada

pengujian pagi hari AC standart, dapat dilihat pada table 4.2. Nilai entalpi setiap

(41)

59

Tabel.4.2. Nilai entalpi setiap tekanan pada pengujian pagi hari AC standart

Tekanan (Psi) Nilai entalpi

Waktu kuat arus

(I) P1 P2 P3 P4 h1 h2 h3 h4

9:00 4.74 55 285 285 58 401.9604 447.9489 263.884 263.884 9:05 4.72 55 290 285 58 401.9604 447.6709 263.884 263.884 9:10 4.64 55 285 285 59 401.9604 447.7747 263.884 263.884 9:15 4.67 55 285 285 59 401.9604 447.6771 263.884 263.884 9:20 4.74 55 285 285 58 401.9604 447.7677 263.884 263.884 9:25 4.67 55 285 285 58 401.9604 448.2207 263.884 263.884 9:30 4.63 55 285 285 57 401.9604 447.9489 263.884 263.884 9:35 4.61 55 285 285 56 401.9604 448.1301 263.884 263.884 9:40 4.65 55 280 280 56 401.9604 448.5001 262.831 262.831 9:45 4.69 55 290 285 56 401.9604 447.5789 263.884 263.884 9:50 4.58 55 290 285 58 401.9604 447.487 263.884 263.884 9:55 4.63 55 290 285 56 401.9604 447.6709 263.884 263.884 10:00 4.62 55 290 290 56 401.9604 447.7629 264.957 264.957

Setelah diperoleh entalpi setiap tekanan maka dapat di hitung kapasitas

pendinginan, daya kompresor, laju aliran massa refrigeran, kapasitas evaporator,

kalor kondensor dan COP dengan perhitungan sebagai berikut :

(42)

60

Kapasitas pendinginanpada menit pertama dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan 2.5 sebagai berikut:

RE = h1– h4

= 401,9604– 263.8846

= 138.0758kJ/kg

2. Daya Kompresor

Daya kompresor pada menit pertama dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan 2.6 sebagai berikut:

Wcom = V x I x cos θ

= 220 x 4,74 x 0,85

= 0.88638 kW

3. Laju Aliran Massa Refrigeran

Laju aliran massa pada menit pertama dapat dihitung dengan menggunakan

Maka kapasitas evaporator pada menit pertama dapat dihitung dengan

(43)

61

= 0.019274(401,9604– 263.8846)

= 2.661266 kW

5. Kalor Kondensor

Qk= ṁref(h2– h3) kW

Maka kalor kondensor pada menit pertama dapat dihitung dengan

Qk = ṁref(h2– h3)

= 0.019274(456,9594– 263,8846)

= 3.547646 kW

6. Koefisien Prestasi (COP)

COP = Qe ṁ� (h2−h1)

Maka koefisien prestasi pada menit pertama dapat dihitung dengan

= 2.661266

0.019274 (447 .9489−401 .9604 )

=3.002398

Dari perhitungan diatas maka diperoleh besar dari kapasitas pendinginan,

daya kompresor, laju aliran massa refrigeran, kapasitas evaporator, kalor kondensor

dan COP pada pengujian pagi hari setiap selang waktu 5 menit selama 60 menit AC

standar, Dapat dilihat pada table 4.3. Nilai kapasitas pendinginan, daya kompresor,

laju aliran massa refrigeran, kapasitas evaporator, kalor kondensor dan COP

(44)

62

Tabel 4.3. Nilai kapasitas pendinginan, daya kompresor, laju aliran massa refrigeran,

kapasitas evaporator, kalor kondensor dan COP pengujian pagi hari AC standart

Waktu ER

(kJ/kg)

W com (kW)

Mref (kg/s)

Qev

(kW) Qk (kW) COP

09:00 138.0758 0.88638 0.019274 2.661266 3.547646 3.002398

09:05 138.0758 0.88264 0.019309 2.666154 3.548794 3.020658

09:10 138.0758 0.86768 0.018939 2.615027 3.482707 3.013814

09:15 138.0758 0.87329 0.019102 2.637553 3.510843 3.020249

09:20 138.0758 0.88638 0.01935 2.671793 3.558173 3.014275

09:25 138.0758 0.87329 0.018878 2.606559 3.479849 2.984758

09:30 138.0758 0.86581 0.018827 2.599507 3.465317 3.002398

(45)

63

09:40 139.1288 0.86955 0.018684 2.599489 3.469039 2.989465

09:45 138.0758 0.87703 0.019225 2.654551 3.531581 3.02675

09:50 138.0758 0.85646 0.018812 2.597523 3.453983 3.03286

09:55 138.0758 0.86581 0.018941 2.615316 3.481126 3.020658

10:00 137.0032 0.86394 0.018862 2.584194 3.448134 2.991173

2. PengujianAC Standart siang hari.

BerikutdatahasilpengujianACkondisistandarsianghari. Dapat dilihat pada table

4.4. data pengujian pada siang hari AC standart sebagai berikut:

Tabel 4.4.data pengujian pada siang hari AC standart

Tekanan (Psi) (oC)

Waktu kuat arus

(I) P1 P2 P3 P4 T1 T2 T3 T4

13:00 4.58 54 290 290 56 20.4 83 40.6 13.3 13:05 4.59 55 300 300 56 23.4 83.4 41.1 13.4 13:10 4.65 55 305 305 57 24.5 83.5 41.6 13.7 13:15 4.65 55 300 300 56 24.2 83.3 41.3 13.4 13:20 4.62 54 295 295 56 21.4 83.1 41.4 13.3

(46)

64

dari tabelThermodynamic Properties of �� Freon 22 (R-22)

dilakukan interpolasi) maka dari tabelThermodynamic Properties of ��

P (kPa) T (°c) h (kJ/kg) h (kJ/kg)

1900 80 447.5 446.1

1999.480 83 ? ?

(47)

65

3. Pada Titik 3 nilai enthalpy h3=h4(kondisi cair jenuh)

(48)

66

pengujian siang hari AC standart, dapat dilihat pada table 4.5. Nilai entalpi setiap

tekanan pada pengujian siang hari AC standart berikut:

Tabel.4.5. Nilai entalpi setiap tekanan pada pengujiansiang hari AC standart

Tekanan (psi) Nilai entalpi

1. Kapasitas Pendinginan

ER = h1– h4

= 401.7482 – 264.9572

(49)

67

2. Daya Kompresor

= 220 x 4,58 x 0,85

= 0.8564 kW

ṁ = Wcom

(h2−h1)

= 220 .4,58.0,85

448 .8667−401 ,7482 kJ /s Kj /kg

=0.018177 kg/s

4. Kapasitas Evaporator

Kapasitas evaporator pada menit pertama dapat dihitung dengan

Qe = ṁref (h1-h4)

= 0.018177 (401.7482 – 264.9572)

= 2.486412kW

(50)

68

Kalor kondensor pada menit pertama dapat dihitung dengan menggunakan

= 0.018177 (448.8667 – 264.9572)

= 3.342872kW

Koefisien performansi pada menit pertama dapat dihitung dengan

= 2.486412

0.018177 (448 .8667−401 ,7482 )

= 2.903127

(51)

69

kapasitas evaporator, kalor kondensor dan COP pengujian siang hari AC standart

Waktu ER (kJ/kg)

W com (kW)

Mref (kg/s)

Qev

(kW) Qk (kW) COP

13:00 136.791 0.85646 0.018177 2.486412 3.342872 2.903127

13:05 134.8434 0.85833 0.018516 2.496756 3.355086 2.908854

13:10 133.7782 0.86955 0.018907 2.529339 3.398889 2.908791

13:15 134.8434 0.86955 0.018796 2.5345 3.40405 2.914726

13:20 135.7178 0.86394 0.01848 2.508092 3.372032 2.903086

13:25 135.7178 0.8602 0.018473 2.507177 3.367377 2.914645

13:30 135.93 0.86207 0.018561 2.523031 3.385101 2.926713

13:35 135.93 0.8602 0.018558 2.522593 3.382793 2.932566

13:40 134.8434 0.87703 0.018919 2.551152 3.428182 2.908854

13:45 134.8434 0.85646 0.01855 2.501397 3.357857 2.920623

13:50 137.0032 0.84898 0.018099 2.479688 3.328668 2.920785

13:55 137.0032 0.85272 0.018215 2.495506 3.348226 2.926525

(52)

70 3. PengujianAC Standart pada malam hari.

Data hasilpengujianACkondisistandarmalamhari, dapat dilihat pada tabel

4.7.DataPengujianACStandardPagiHari Tabel data pengujian pada malam hari AC

standart berikut:

Tabel4.7.DataPengujianACStandardPagiHariTabel data pengujian pada malam

hari AC standart

Refrigerantdiperoleh :

(53)

71

dilakukan interpolasi) maka dari tabelThermodynamic Properties of ��

(54)

72

maka nilai h2= 444.18 kJ/kg

3. Pada Titik 3 nilai enthalpy h3=h4 (kondisi cair jenuh)

P3 =275 Psi = 1896,058 kPa (untuk mencari entalpi dilakukan interpolasi) maka dari

tabel Thermodynamic Properties of �� Freon 22 (R-22) Refrigerant

pengujian siang hari AC standart dapat dilihat pada tabel 4.8. Nilai entalpi setiap

tekanan pada pengujian malam hari AC standartberikut:

Tabel.4.8. Nilai entalpi setiap tekanan pada pengujianmalam hari AC standart

(55)

73

ER = h1– h4

= 401.9604– 261.8064

= 140.154 kJ/kg

2. Daya Kompresor

= 220 x 4,69 x 0,85

= 0.87703kW

(56)

74

Qe = ṁref (h1-h4)

= 0.020773 (401.9604 – 261.8064)

= 2.911427 kW

5. Kalor Kondensor

= 0.020773 (444.18– 261.8064)

= 3.788457kW

6. Koefisien performansi (COP)

(57)

75

= 2.911427

0.020773 (444 .18−401 ,9604 )

= 3.319643

dan COP pada pengujian pagi hari setiap selang waktu 5 menit selama 60 menit AC

standar, dapat dilihat pada tabel 4.9. Nilai kapasitas pendinginan, daya kompresor,

laju aliran massa refrigeran, kapasitas evaporator, kalor kondensor dan COP

pengujian malam hari AC standartsebagai berikut :

kapasitas evaporator, kalor kondensor dan COP pengujian malam hari AC standart

Waktu ER

20:00 140.154 0.87703 0.020773 2.911427 3.788457 3.319643

20:05 139.9418 0.86955 0.020277 2.837664 3.707214 3.26337

20:10 138.9166 0.86394 0.020239 2.811473 3.675413 3.254246

20:15 140.8251 0.8602 0.0197 2.774247 3.634447 3.225118

20:20 141.9425 0.84711 0.0194 2.753707 3.600817 3.250708

20:25 141.7254 0.83963 0.019062 2.701516 3.541146 3.217507

(58)

76

20:35 140.154 0.86581 0.020507 2.87418 3.73999 3.319643

20:40 140.361 0.8602 0.020351 2.856459 3.716659 3.320692

20:45 140.1529 0.89199 0.021174 2.967588 3.859578 3.32693

20:50 139.5416 0.89199 0.021238 2.963649 3.855639 3.322514

20:55 139.3358 0.8789 0.020856 2.906039 3.784939 3.30645

21:00 139.3358 0.87703 0.020749 2.891075 3.768105 3.296438

4.1.2. Pengujian dengan menggunakan subcool

ACdengan penambahan subcool da n se mua a la t ukur t ela h t erpasa ng

denga n ba ik pada t it ik -t it ik t ert ent u.

1. Pengujian pada pagi hari dengan menggunakan subcool

Berikut data hasil pengujianAC dengan menggunakan subcool p a g i hari,

dapat dilihat pada tabel 4.10. Data Pengujian AC dengan menggunakan subcool

p a g i hari berikut:

Tabel4.10 DataPengujianACdengan menggunakan subcool p a g i hari.

(59)

77

dilakukan interpolasi) maka dari tabel Thermodynamic Properties of

��_{Freon 22 (R-22) Refrigerant}_{diperoleh :}

(60)

78

3. Titik 3 (kondisi cair jenuh)

P3 =195 Psi = 1344,478 kPa (untuk mencari entalpi dilakukan interpolasi)

4. Pada Titik 4 nilai enthalpy h4=h5 (kondisi campuran antara uap dan cair)

P4 = 64 Psi = 441,264 kPa (untuk mencari entalpi dilakukan interpolasi) maka

dari tabel Thermodynamic Properties of �� Freon 22 (R-22) Refrigerant

diperoleh :

P (kPa) h (kJ/kg)

(61)

79

441,264 ?

451,1 196.5

x−x1

x2−x1

= y−y1

y₂−y₁

441,264− 451,1 436,3− 451,1 =

y− 195.3 196.5− 195.3

y =195.7025 kJ/kg

maka nilai h₄ = 195.7025 kJ/kg

Dari perhitungan diatas, maka diperoleh entalpi setiap tekanan pada pengujianpagi

hari AC dengan penambahan subcool,dapat dilihat pada tabel 4.11. Nilai entalpi

setiap tekanan pada pengujian pagi hari menggunakan subcoolberikut:

Tabel.4.11. Nilai entalpi setiap tekanan pada pengujian pagi hari menggunakan

subcool

Tekanan (Psi) Nilai Entalpi

(62)

80

ER = h1– h5

= 402,841 – 195.7025

= 207.1385 kJ/kg

2. Daya Kompresor

= 220 x 4,58 x 0,85

= 0,856 kW

(63)

81

Qe = ṁref (h1-h4)

= 0.0167154 (402,841 – 195.7025)

= 3.462399kW

5. Kalor Kondensor

Qk= ṁref(h2– h3)

= 0.0167154(452,177– 242,693)

= 3.501605 kW

(64)

82

= 3,501

0.0167154(452.177−402,841)

= 4.198526

dan COP pada pengujian siang hari setiap selang waktu 5 menit selama 60 menit AC

dengan menggunakan subcooldapat dilihat pada tabel 4.12. Nilai kapasitas

kalor kondensor dan COP pengujian pagi hari AC dengan menggunakan

subcoolsebagai berikut :

Tabel 4.12. 4.12. Nilai kapasitas pendinginan, daya kompresor, laju aliran massa

refrigeran, kapasitas evaporator, kalor kondensor dan COP pengujian pagi hari AC

dengan menggunakan subcoolsebagai berikut :

Waktu ER (kJ/kg) W com (kW) Mref (kg/s) Qev (kW) Qk (kW) COP

09:00 207.1385 0.82467 0.0167154 3.462399 3.501605 4.198526

09:05 207.4625 0.8228 0.0165009 3.423314 3.47073 4.160567

09:10 208.0114 0.82093 0.016574 3.447574 3.489139 4.199595

09:15 208.0114 0.80971 0.0162903 3.388571 3.423784 4.184919

09:20 207.8154 0.81532 0.0163057 3.388585 3.428675 4.156142

09:25 208.0114 0.81719 0.0165255 3.437488 3.464638 4.206474

09:30 207.4625 0.8228 0.0166667 3.457708 3.479683 4.202368

09:35 208.5345 0.82467 0.0166768 3.477698 3.487579 4.217078

09:40 208.8728 0.82093 0.0164541 3.436822 3.440709 4.186499

(65)

83

09:50 208.8728 0.81906 0.016511 3.448694 3.442902 4.210551

09:55 209.2840 0.82093 0.0164806 3.449119 3.439939 4.201478

10:00 209.2840 0.80784 0.0162612 3.403208 3.391988 4.212726

Data hasil pengujian AC dengan menggunakan subcool siang hari, dapat

dari tabel Thermodynamic Properties of ��Freon 22 (R-22)

(66)

84

dilakukan interpolasi) maka dari tabel Thermodynamic Properties of ��

(67)

85

P3 =195 Psi = 1344,478 kPa (untuk mencari entalpi dilakukan interpolasi)

4. Pada Titik 4 nilai entalpih4=h5 (kondisi campuran antara uap dan cair)

(68)

86

pengujian pagi hari AC dengan penambahan subcool dapat dilihat pada tabel 4.14

Nilai entalpi setiap tekanan pada pengujian siang hari menggunakan subcool berikut:

Tabel.4.14. Nilai entalpi setiap tekanan pada pengujian siang hari

menggunakan subcool

(69)

87

ER = h1– h5

= 449.341– 196.2615

= 206.9035 kJ/kg

2. Daya Kompresor

= 220 x 4.58 x 0,85 = 0,856kW

(70)

88

Qe = ṁref (h1-h5)

= 0.016859(403,165 – 196.2615)

= 3.488161kW

5. Kalor Kondensor

= 0.016859 (452,3029– 242,697)

= 3.533721kW

COP = Qe ṁref(h2−h1)

= 3.488161

0.016859 (452,3029−403.165)

= 4.21067

dan COP pada pengujian siang hari setiap selang waktu 5 menit selama 60 menit AC

dengan menggunakan subcooldapat dilihat pada tabel 4.15 Nilai kapasitas

kalor kondensor dan COP pengujian siang hari AC dengan menggunakan subcool

(71)

89

kapasitas evaporator, kalor kondensor dan COP pengujian siang hari AC dengan

menggunakan subcool

13:00 206.9035 0.82841 0.016859 3.488161 3.533721 4.21067

13:05 207.8154 0.80597 0.01607 3.33964 3.402967 4.143628

13:10 208.3385 0.80223 0.01597 3.327203 3.387387 4.147443

13:15 208.1634 0.80784 0.016228 3.378118 3.426894 4.181667

13:20 207.4625 0.80971 0.016155 3.351578 3.414511 4.139233

13:25 207.4625 0.81345 0.016367 3.395581 3.449863 4.174296

13:30 208.0114 0.81345 0.016395 3.410336 3.443035 4.192434

13:35 208.1634 0.81158 0.016492 3.432963 3.448483 4.229975

13:40 208.0114 0.81532 0.016516 3.435486 3.430936 4.213666

13:45 208.0114 0.81345 0.016619 3.456941 3.4454 4.249727

13:50 208.5345 0.81158 0.016581 3.457667 3.43748 4.260414

13:55 208.5345 0.80784 0.016476 3.435914 3.41722 4.253211

14:00 207.9035 0.80971 0.01649 3.42757 3.41396 4.23309

Data hasil pengujian AC dengan menggunakan subcool malam hari, dapat dilihat

pada Tabel 4.16. Data Pengujian AC dengan menggunakan subcool M a la m H ari

berikut:

(72)

90

(73)

91

P2 = 203 Psi = 1399,636; T = 78,2 °c (untuk mencari entalpi dan suhu dilakukan

interpolasi) maka dari tabel Thermodynamic Properties of �� Freon 22

(R-22) Refrigerant diperoleh :

P (kPa) T (°c) h (kJ/kg) h (kJ/kg)

P3 = 195 Psi = 1344,478 kPa (untuk mencari entalpi dilakukan interpolasi) maka dari

(74)

92

4. Pada Titik 4 nilai enthalpy h4=h5(kondisi campuran antara uap dan cair)

P4 = 65 Psi = 448.159 kPa (untuk mencari entalpi dilakukan interpolasi) maka dari tabel Thermodynamic Properties of ��Freon 22 (R-22) Refrigerant

pengujian pagi hari AC dengan penambahan subcool dapat dilihat pada tabel 4.17

Nilai entalpi setiap tekanan pada pengujian malam hari menggunakan subcool

(75)

93

Tabel.4.17. Nilai entalpi setiap tekanan pada pengujianmalam hari

menggunakan subcool

ER = h1– h5

(76)

94

= 207.0555 kJ/kg

2. Daya Kompresor

= 220 x 4,43 x 0,85

= 0,828 kW

Qe = ṁref (h1-h5)

= 0.01695(403.317– 196.2615)

= 3.509501kW

5. Kalor Kondensor

(77)

95

= 0.01695(452.192– 246,563)

= 3.485322 kW

COP = _ṁ Qe � (h2−h1)

= 3,327

0.01695 (452.192–403,317)

= 4.23643

dan COP pada pengujian malam hari setiap selang waktu 5 menit selama 60 menit

AC dengan menggunakan subcooldapat dilihat pada tabel 4.18. Nilai kapasitas

kalor kondensor dan COP pengujian malam hari AC dengan menggunakan subcool

(78)

96

kapasitas evaporator, kalor kondensor dan COP pengujian malam hari AC dengan

menggunakan subcool

Waktu ER (kJ/kg)

W com (kW)

Mref (kg/s)

Qev

(kW) Qk (kW) COP

20:00 207.0555 0.82841 0.01695 3.509501 3.485322 4.23643

20:05 207.4715 0.80597 0.016219 3.364909 3.34599 4.174981

20:10 208.0204 0.80223 0.01617 3.363761 3.334683 4.193013

20:15 208.0204 0.80784 0.016174 3.364598 3.336896 4.164931

20:20 207.8154 0.80971 0.016119 3.349814 3.311133 4.137054

20:25 207.8154 0.81345 0.016275 3.382261 3.339102 4.157921

20:30 207.8154 0.81345 0.016248 3.376559 3.334844 4.150912

20:35 207.8154 0.81158 0.016292 3.385806 3.339879 4.171869

20:40 208.3385 0.81532 0.016313 3.39857 3.342831 4.168387

20:45 207.8154 0.81345 0.016275 3.382261 3.335164 4.157921

20:50 207.8154 0.81158 0.016238 3.374526 3.972536 4.157971

20:55 208.3385 0.80784 0.01619 3.373086 3.959514 4.175438

(79)

97 4.1.3. Analisa Performansi

4.1.3.1.Hubungan Waktu Dengan Daya Kompresor a. Pengujian Pagi Hari

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Daya Kompresor Pengujian pagi Hari

Dari gambar 4.1 diatas dapat dilihat bahwa selama 60 menit, rata-rata daya

kompresor yang diperoleh AC standar adalah sebesar 0,872 kW, sedangkan rata-rata

daya kompresor dari AC setelah dimodifikasi adalah sebesar 0,822 kW.

b. Pengujian Siang Hari

Gambar 4.2 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Daya Kompresor Pengujian Siang Hari

9:05 9:10 9:15 9:20 9:25 9:30 9:35 9:40 9:45 9:50 9:55

10:00

13:20 13:25 13:30 13:35 13:40 13:45 13:50 13:55 14

(80)

98

kompresor yang diperoleh pada AC standaradalah sebesar 0,862 kW,

sedangkan rata-rata daya kompresor dari AC setelah dimodifikasi adalah sebesar

0,813 kW.

c. Pengujian Malam Hari

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Daya Kompresor Pengujian Malam Hari

kompresor yang diperoleh pada AC standar adalah sebesar 0,871 kW, sedangkan

rata-rata daya kompresor dari AC setelah dimodifikasi adalah sebesar 0,816 kW.

4.1.3.2. Hubungan Waktu Dengan Kapasitas Pendinginan a. Pengujian Pagi Hari

20:20 20:25 20:30 20:35 20:40 20:45 20

(81)

99

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Kapasitas Pendinginan Pengujian Pagi Hari

Dari gambar 4.4 diatas dapat dilihat bahwa selama 60 menit, rata-rata kapasitas pendinginan yang diperoleh AC standar adalah sebesar 138.075 kJ/kg, sedangkan kapasitas pendinginan AC setelah dimodifikasi adalah sebesar 208.011 kJ/kg.

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Waktu Terhadap Kapasitas Pendinginan Pengujian Siang Hari

Dari gambar 4.5 diatas dapat dilihat bahwa selama 60 menit, rata–rata kapasitas pendinginan yang diperoleh AC standar adalah sebesar 135,93 kJ/kg, sedangkan kapasitas pendinginanAC setelah dimodifikasi adalah sebesar 2007,462 kJ/kg.

0

13:00 13:05 13:10 13:15 13:20 13:25 13:30 13:35 13:40 13:45 13:50 13:55 14:00

(82)

100

Gambar 4.6 Grafik hubungan waktu terhadap kapasitas pendinginan pengujian malam hari

Dari gambar 4.6 diatas dapat dilihat bahwa selama waktu 60 menit, rata-rata kapasitas

pendinginan yang diperoleh AC standar adalah sebesar 140,154 kJ/kg, sedangkan

kapasitas pendinginan dari AC setelah dimodifikasi adalah sebesar 207,815 kJ/kg.

4.1.3.3. Hubungan Waktu Dengan Kalor Kondensor a. Pengujian Pagi Hari

Gambar 4.7 Grafik hubungan waktu terhadap kalor kondensor pengujian Pagi hari

0

20:00 20:05 20:10 20:15 20:20 20:25 20:30 20:35 20:40 20

(83)

101

Dari gambar 4.7 diatas dapat dilihat bahwa selama waktu 60 menit, rata-rata kalor

kondensor yang diperoleh AC standar adalah sebesar 3,453 kW, sedangkan rata-rata

kalor kondensor dari AC setelah dimodifikasi adalah sebesar 3,677 kW.

Gambar 4.8 Grafik hubungan waktu terhadap kalor kondensor pengujian sore hari

kondensor yang diperoleh AC standar adalah sebesar 3,37 kW, sedangkan rata-rata

kalor kondensor dari AC setelah dimodifikasi adalah sebesar 3,507 kW.

Gambar 4.9 Grafik hubungan waktu terhadap kalor kondensor pengujian malam hari

3 3.2 3.4 3.6

13:00 13:05 13:10 13:15 13

:2

0

13:25 13:30 13:35 13:40 13:45 13:50 13:55 14:00

Qk

20:00 20:05 20:10 20:15 20:20 20:25 20:30 20:35 20:40 20:45 20:50 20:55 21:00

(84)

102

kondensor yang AC standar adalah sebesar 3,675 kW, sedangkan rata-rata kalor

kondensor dari AC setelah dimodifikasi adalah sebesar 3.649 kW.

4.1.3.4. Hubungan Waktu Dengan COP a. Pengujian Pagi Hari

Gambar 4.10 Hubungan Waktu Terhadap COP Pengujian Pagi Hari

Dari gambar 4.10 diatas dapat dilihat bahwa dalam waktu 60 menit, rata-rata COP

yang diperoleh AC standar adalah sebesar 3,02 sedangkan rata-rata COP dari AC

setelah dimodifikasi adalah sebesar 4,42.

9:00 9:05 9:10 9:15 9:20 9:25 9:30 9:35 9:40 9:45 9:50 9:55 _10:00

(85)

103

Gambar 4.11 Hubungan Waktu Terhadap COP Pengujian Sore Hari

Gambar 4.12 Hubungan Waktu Terhadap COP Pengujian Malam Hari

0

13:00 13:05 13:10 13:15 13:20 13:25 13:30 13:35 13:40 13:45 13:50 13:55 14:00

CO

20:00 20:05 20:10 20:15 20:20 20:25 20:30 20:35 20:40 20:45 20:50 20:55 21:00

(86)

104 4.2.Penghematan Konsumsi Listrik AC

4.2.1. Konsumsi Listrik AC Standar

Penggunaan daya listrik AC standar, diasumsikan AC dipergunakan selama 10

jam/hari. Maka dapat dihitung biaya untuk penggunaan AC standart selama 10

jam/hari adalah sebagai berikut:

Daya listrik = Daya AC standart x 10 jam

= 0.866627 kW x 10 jam

= 8,66627kW (per10 jam)

Tarif dasar listrik PLN = Rp 1.409,16,-/kWh (TDL PLN pada bulan januari 2016

untuk daya 1300 W)

Biaya Listik AC = Daya listrik selama 10 jam x Tarif Dasar Listrik

=8,66627kWh x Rp 1.409,16-/kWh

= Rp.12.212,16 (per 10 jam)

4.2.2. Konsumsi Listrik Setelah Dimodifikasi

Penggunaan daya listrik AC setelah penambahan subcool, diasumsikan AC

dipergunakan selama 10 jam/hari. Maka dapat dihitung biaya untuk penggunaan AC

setelah penambahan subcool selama 10 jam/hari adalah sebagai berikut:

Daya listrik = Daya AC setelah dimodifikasi x 10 jam

= 0.814115 x 10 jam

= 8,14115 kW (per 10 jam)

Tarif dasar listrik PLN = Rp 1.409,16,-/kWh (TDL PLN pada bulan januari 2016

(87)

105

Biaya Listrik AC = Daya listrik selama 10 jam x Tarif Dasar Listrik

= 8,14115kWh x Rp 1.409,16-/kWh

=Rp. 11.472,18 (per 10 jam)

Penghematan yang diperoleh apabila menggunakan subcool adalah sebagai

berikut:

Selisih biaya = Rp. 12.212,16 - Rp. 11472.18