pada Jurusan B-41 digunakan penelitian heater Sehingga banyak ε eff fectiveness[3]. Cascade A. Sistem laju panas yang Keterangan : memasuki kompresor.

JU A yan Ma dis pen ref dih me eva beb var hea pen pem 0,7 has san per ole dik K exc pen ata laju dig Pad dig me ud sta pen unt dig pen Seh ber dar Ma kon dia εeff ref

S

URNAL TEKN Abstrak—Saat ng memiliki te aka dari itu di susun atas dua ngujian sistem frigerant R-22 hubungkan den emindahkan k aporator high s ban pendingina riasi beban mul ater sebesar nelitian ini mbebanan 203, 78313, temperat sil ini menunju ngat menentuk rforma dari si eh tingkat perp ketahui melalui Kata Kunci—R changer tipe ko ISTEM re menghasilkan ndinginan yan as dua bagian u massa refrig gabungkan me da penelitian gunakan adala emindahkan ka ara fan dari ko age. Alat penu ngunaan daya, tuk memutar fa Sedangkan pa gunakan adala nukar kalor ini hingga ketik rlangsung seca ri kondensor aka dari itu nsentrik ini d analisis mengg

fectiveness[3]. Selain itu untu frigerasi casc

S

Ev

Jurusan

S

IK POMITS V

ini banyak dib mperatur rend igunakanlah si a stage yaitu h m refrigerasi

di high stage d ngan heat exch kalor dari ko stage. Dalam m an sebanyak se lai dari tanpa p 203,72watt. S didapatkan h ,72watt berupa tur evaporator ukkan desain h kan dalam p istem refrigera pindahan kalo nilai εeffectiveness R-22, R-404A, va onsentrik. I. PENDAH frigerasi ca n temperatur ng besar. Tersu high stage dan gerant kedua st

njadi satu oleh n terdahulu

ah heat exch alor secara ko ondensor low s ukar kalor jen sebab masih m fan[2]. ada penelitian ah heat excha i terdiri atas du ka terjadi p ara sendirinya low stage me dengan pengg dapat dilakuka gunakan metod uk mengukur ti cade dapat

Studi V

vapora

n Teknik Mes Vol. 2, No. 1, (2 butuhkan sistem dah dan kapasi

stem refrigeras igh stage dan cascade ini dan R-404A di hanger tipe ko ondensor low melakukan peng epuluh variasi pemberian beba Sehingga setel hasil yang o a COPcascade 1,0 r minimum -26 heat exchanger perpindahan p asi cascade san or pada heat e dan NTU. ariasi beban pe HULUAN ascade digun yang rendah usun secara se n low stage[1] tage berlawana h sebuah alat alat penukar hanger tipe onveksi dari h stage menuju e nis ini tidak membutuhkan ini alat penuk anger tipe ko ua tube seperti proses perpin a tanpa hembu enuju evaporat gunaan heat e an penghemat de NTU dan ingkat unjuk k dilakukan

Varias

ator Lo

Ca

Moch. Muni sin, Fakultas T Jl. Arief Ra 2013) ISSN: 23 m pendingingan itas yang besar si cascade yan

low stage. Ala menggunakan low stage yan onsentrik untuk stage menuju gujian diberikan heater. Dengan an sampai beban lah melakukan optimum pad 06213, εeffectivene ,9 °C. Dan dar tipe konsentrik panas, sehingg ngat ditentukan exchanger yan endinginan, hea nakan untuk dan kapasita eri yang terdir ]. Dimana arah an. Kedua stag

penukar panas r panas yang kompek yang hasil hembusan evaporator high effisien dalam daya tambahan kar kalor yang onsentrik. Ala

pada gambar 2 ndahkan kalo usan udara fan tor high stage exchanger tip tan daya yang

pencarian nila erja dari sistem

dengan car

si Beba

ow Sta

ascade

irul Ichsan da Teknologi Ind ahman Hakim e-mail: aryba 337-3539 (230 n r. g at n g k u n n n n a ss ri k a n g at k as ri h ge s. g g n h m n g at 2. or n e. e g ai m ra pemvarias penelitian beban pe sebesar 60 penelitian dengan va 62.46, 8 Sehingga diharapka menganal heat rejec tipe konse A. Sistem Keteranga Posisi 1 memasuk Posisi 2 memasuk Posisi 3 = dari kond Posisi 4 = dari katup Posisi 5 memasuk Posisi 6 =

an Pen

age Sis

e R22-4

an Ary Bachti dustri, Institut m, Surabaya 6 ach@me.its.a 01-9271 Print) sian beban p n terdahulu dal endinginan be 0, 100, 200, 30 n ini digunakan ariasi daya tan 5.61, 112.16, dengan varias an hasil pen lisis laju massa ction ratio, CO entrik berupa ε II. URA m Refrigerasi C Gambar 1. S an : = laju mass ki kompresor. = laju mas ki kompresor. = laju massa r ensor. = laju massa r p ekspansi. = laju mass ki kompresor. = laju massa ref

ndingin

stem R

404a

iar Krishna Pu t Teknologi S 60111 Indones ac.id pendinginan y lam melakukan erupa lampu 00, dan 400wa n beban pend npa pembebana 140.31, 170 si pembebanan nelitian ini a refrigerant, k OP, dan unjuk εeffectiveness serta

AIANPENEL Cascade

kema sistem refrig

sa refrigerant ssa refrigeran refrigerant low refrigerant low sa refrigerant frigerant high

nan pa

Refrige

utra Sepuluh Nope sia yang diberikan n pengujian di dengan varia att[4]. Sedangk inginan berupa an, 19.95, 30.3 0.5, dan 203 n yang semakin lebih akurat kapasitas pend k kerja heat ex NTU. ITIAN gerasi cascade t low stage nt low stage w stage setelah w stage setelah high stage stage setelah

ada

erasi

ember (ITS) B-41 n. Pada gunakan asi daya kan pada a heater 35, 44.7, 3.72watt. n banyak dalam dinginan, xchanger sebelum setelah h keluar h keluar sebelum

JU me Po dar Po dar D low hig me ole ole kon eva me ala han per tem bes dig du bag dih aga eva bes B. D kal dig ber Ev Da Laj He Pad tal URNAL TEKN Gambar 2 Gambar emasuki kompr sisi 7 = laju m ri kondensor. sisi 8 = laju m ri katup ekspan Dalam penyus w stage berint gh stage[1]. Se enerima panas eh kondensor l eh sistem high ndensor high aporator high enggunakan ala at penukar kalo nya berinterak rcampuran flui Sistem refri mperatur yang sar berdampak gunakan. Karen a buah komp gian low stag hasilkan menja ar daya komp aporasi yang sar. Persamaan S Dalam menca lor, nilai hea gunakan, dan rikut[1]. vaporator berfu an dapat dicari aju perpindaha eat Rejection R da sistem refig didapat denga IK POMITS V . Penampang heat 3. Distribusi temp resor. massa refrigera massa refrigera nsi. sunan sistem r teraksi secara ehingga evapo dari hasil pel low stage. Kem h stage dilepas

stage. Inter h stage da at penukar kalo or ini dapat di ksi secara perp

ida kerja. igerasi casca g rendah dan k pada tingg na sistem refri presor untuk m ge dan high adi rendah. Un presor yang di rendah, serta Sistem Refriger ari nilai kalor at rejection ra n COP digu ungsi untuk m dengan formul an panas dalam Rasio ( HRR). gerasi cascade, an formulasi [1 Vol. 2, No. 1, (2 t exchanger tipe ko

peratur pada counte

ant high stage ant high stage efrigerasi casc langsung den orator pada hig lepasan kalor y mudian kalor s menuju lingk raksi secara l an kondensor or. Sehingga d ihasilkan sebu pindahan kalo ade untuk kapasitas pen ginya daya ko igerasi cascade meningkatkan stage. Sehing ntuk itu diper igunakan rend kapasitas pen rasi Cascade kondensasi, atio, daya ko unakan form menyerap panas lasi sebagai be m sistem diny (3 besarnya kerja ] . 2013) ISSN: 23 osentris\ er flow e setelah kelua e setelah kelua cade kondenso gan evaporato gh stage hany yang dilakukan yang di terim kungan melalu langsung pad r low stag dari penggunaan ah sistem yang or tanpa terjad menghasilkan ndinginan yang ompresor yang e menggunakan tekanan pad gga COP yang

rlukan optimas dah, temperatu ndinginan yang nilai kapasita ompresor yang mulasi sebaga (1) s dari ruangan erikut. (2) yatakan sebaga 3) a kompresor to 337-3539 (230 ar ar or or ya n ma ui da ge n g di n g g n da g si ur g as g ai n. ai o Koefisien Dalam konsentris effectiven Pada g konsentrik refrigeran temperatu high stage Untuk tipe kon perpindah dimungki Jika Cc < Jika Cc > Dimana C Keteranga   Sedangka perpindah maksimum bilangan t Number o dimensi d Heat exch aliran par Heat exch aliran cou Heat exch paralel flo Heat exch counter fl 01-9271 Print)

m

m

Wtotal = W n kinerja (COP) menganalisis s yang suda ess-NTU[3]. gambar 2 terlih k. Dimana te nt. Sedangkan ur dari konden e. mendefinisika nsentrik terleb han panas nkan terjadi. Ch, maka Q m Ch, maka Q m Cmin diperoleh an :  Jika Cc < C  Jika Cc > C an effectiveness han panas heat m yang dimu tanpa dimensi

of transfer uni dan secara umu hanger effentiv ralel flow : hanger effentiv unter flow : unt hanger NTU u ow : hanger NTU u low : ln

m

m

WHS + WLS ) didapat : unjuk kerja ah ada maka hat penampang erjadi counter n pada gamba

nsor low stag an unjuk kerja bih dahulu h maksimum maks = Cc (Th, maks = Ch (Th, , h untuk nilai ya

m

Cpc Atau

m

Cph Ch, maka C m Ch, maka C m s (ε) adalah pe t exchanger de ungkinkan. Eff

dan berada dal , , , , atau , , , , it (NTU) meru um didefinisika veness untuk t veness untuk t untuk tuk (Cr = 1) untuk tipe kon

untuk tipe kon

n (Cr (Cr = 1) (4) (5) (6) (7) Heat exchang a digunakan g heat exchan r flow antara ar 3 terlihat d ge menuju ev a dari heat ex harus diketah (Q maks) ,i - Tc,i) (8 ,i – Tc,i) (9 , (10 ang terkecil dar (11) (12) min = Cc min = Ch erbandingan an engan laju perp

ffectivness me lam batas 0 < ε (13) (14) (15) upakan bilanga an sebagai : (16) tipe konsentrik (17) tipe konsentrik k (Cr < 1) (18) (19) nsentrik denga (20) nsentrik denga r < 1) (21) (22) B-42 ger tipe metode nger tipe a kedua distribusi vaporator xchanger hui laju yang ) 9) 0) ri : ntara laju pindahan erupakan ε < 1. an tanpa k dengan k dengan ) ) an aliran ) an aliran

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) B-43

Gambar 4. Grafik daya kompresor dan beban

Gambar 5. Grafik COP dan beban

Gambar 6. Grafik COP dan beban lampu

Gambar 7. Diagram Sistem Refrigerasi Cascade

C. Penelitian Terdahulu

Dalam penelitian terdahulu[2] yang menguji tentang studi eksperimen pengaruh variasi beban pendinginan terhadap unjuk kerja dari sistem refrigerasi cascade R22-404A. Dalam melakukan penelitian tersebut digunakan heat exchanger tipe kompek. Dimana dalam melakukan perpindahan kalor menggunakan fan yang dihembuskan dari kondensor low stage menuju evaporator high stage. Dan variasi beban yang digunakan tanpa heater, 120, 270, dan 410watt.

Dari gambar 4 didapatkan hasil pengujian berupa daya kompresor low stage yang semakin meningkat berbanding lurus dengan peningkatan beban pendinginan yang dipengaruhi oleh semakin banyaknya massa refrigerant yang mengalir ke dalam kompresor low stage. Hal ini dikarenakan low stage menggunakan katup TXV sehingga menyebabkan densitas dari refrigeran yang masuk kedalam kompresor juga akan semakin besar.

Dari gambar 5 didapatkan coefficient of performance (COP) mengalami peningkatan yang berbanding lurus dengan peningkatan pembebanan, hal ini dikarenakan kapasitas pendinginan mengalami peningkatan selama dilakukan penambahan beban pendinginan.

Sedangkan pada penelitian terdahulu[4] yang menguji tentang studi eksperimental sistem pendingin dengan refrigerant 134a serta variasi beban pendingin melalui penempatan bola lampu 60, 100, 200, 300 dan 400 watt di dalam ruang pendingin.

Dari gambar 6 didapatkan hasil berupa COP yang semakin meningkat berbanding lurus dengan penambahan beban pendinginan. Namun pada pembebanan di atas 300 watt COP mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan terjadi keadaan tidak seimbang antara pipa kapiler dan kompresor, sehingga terjadi pengosongan ataupun pengumpanan berlebih (overfeed) pada evaporator yang dapat menyebabkan penurunan efisiensi unjuk kerja dari sistem.

Dalam pengujian sistem refrigerasi cascade ini disusun seperti gambar 7. Kemudian dilakukan pemberian beban pendinginan berupa heater dengan variasi daya 0, 19.95, 30.35, 44.7, 62.46, 85.61, 112.16, 140.31, 170.5,dan 203.72 Watt. Kemudian dilakukan pengamatan pada temperatur, tekanan, arus listrik, tegangan listrik, dan nilai cos phi kompresor pada kondisi steady state. Sehinga dari pengujian ini dihasilkan unjuk kerja dari sistem dan heat exchanger pada kondisi yang optimum.

III. ANALISADANPEMBAHASAN Dalam penelitian ini didapatkan hubungan antara laju massa refrigerant low stage dengan beban pendinginan. Dari gambar 8 didapatkan laju massa refrigerant pada bagian low stage mengalami peningkatan dikarenakan oleh beban pendinginan yang bertambah di bagian evaporator low stage. Sehingga berpengaruh pada peningkatan temperatur kabin evaporator low stage. Karena temperatur pada kabin evaporator low stage mengalami peningkatan, maka kalor yang diterima oleh evaporator juga mengalami peningkatan. Sehingga refrigerant di dalam evaporator low stage mengalami peningkatan temperatur. Karena di dalam evaporator low stage temperaturnya meningkat, maka temperatur refrigerant keluaran dari evaporator low stage 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 TANPA  HEATER

HEATER 1 HEATER 2 HEATER 3

Daya Kompr

esor (KW)

Pcas dan Beban Pendinginan

Beban Pendinginan (watt)

0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 TANPA  HEATER

HEATER 1 HEATER 2 HEATER 3

COPc

as

COPcas dan Beban Pendinginan

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) B-44

Gambar 8. Grafik laju massa refrigerant dan beban heater

Gambar 9. Grafik Kapasitas pendinginan dan beban heater

Gambar 10. Grafik HRR low stage dan beban heater

Gambar 11. Grafik HRR high stage dan beban heater

terbaca oleh bola sensor TXV, sehingga berakibat pada semakin terbuka lebarnya katup TXV. Karena semakin terbuka lebarnya katup TXV berbanding lurus dengan peningkatan beban pendinginan, maka laju massa refrigerant juga mengalami peningkatan selama beban pendinginan diperbesar.

Dari gambar 9 didapatkan Q evaporator low stage mengalami peningkatan dikarenakan oleh peningkatan beban pendinginan, sehingga berpengaruh pada peningkatan temperatur kabin evaporator. Sehingga refrigerant di dalam evaporator mengalami peningkatan temperaturnya. Karena di dalam evaporator temperaturnya meningkat, maka refrigerant keluaran dari evaporator temperaturnya juga mengalami peningkatan. Dan peningkatan temperatur ini menjadikan fase refrigerant keluaran evaporator semakin superheat. Maka dari itu nilai entalpi keluaran evaporator semakin besar. Selain itu seperti pada grafik gambar 10. bahwa pada beban pendinginan yang semakin meningkat maka laju massa refrigerant juga mengalami peningkatan. Sehingga akibat peningkatan pada entalpi keluaran evaporator dan laju massa refrigerant, maka kapasitas pendinginan juga mengalami peningkatan yang berbanding lurus dengan penambahan beban pendinginan.

Dari gambar 10 didapatkan HRR low stage mengalami peningkatan dikarenakan oleh beban pendinginan yang bertambah, maka berpengaruh pada peningkatan kapasitas pendinginan low stage Selain itu temperatur keluaran evaporator juga mengalami peningkatan, akibatnya temperatur yang akan memasuki kompresor juga semakin meningkat. Dan refrigerant dengan temperatur yang semakin meningkat ini dikompresi di dalam kompresor. Sehingga temperatur keluaran kompresor pun semakin meningkat. Karena temperatur keluaran kompresor semakin meningkat, maka temperatur refrigerant yang akan memasuki heat exchanger juga mengalami peningkatan. Dan hal ini akan berpengaruh pada peningkatan nilai entalpi masukan kondensor. Dimana heat exchanger pada bagian low stage berfungsi sebagai kondensor. Sehingga nilai kalor yang dilepaskan oleh kondensor low stage juga mengalami peningkatan. Dimana energi kalor yang dilepas oleh kondensor lebih besar dari pada evaporator, sehingga nilai HRR di atas angka satu dan terus mengalami peningkatan.

Dari gambar 11 didapatkan HRR high stage mengalami peningkatan. Namun peningkatan yang terjadi tidak begitu besar seperti pada gambar 9. Hal ini dikarenakan beban pendinginan yang bertambah, maka berpengaruh pada peningkatan kapasitas pendinginan low stage dan kalor yang dilepas oleh kondensor low stage. Karena kalor yang dilepaskan kondensor low stage mengalami peningkatan, maka berpengaruh terhadap peningkatan kapasitas pendinginan evaporator high stage sebab berinteraksi secara langsung di dalam heat exchanger tipe konsentrik. Karena kapasitas pendinginan evaporator high stage mengalami peningkatan, maka temperatur keluaran evaporator high stage juga mengalami peningkatan. Sehingga temperatur yang akan memasuki kompresor juga semakin meningkat. Dan refrigerant dengan temperatur yang semakin meningkat ini dikompresi di dalam kompresor. Sehingga temperatur keluaran kompresor pun semakin meningkat. Karena temperatur keluaran kompresor semakin meningkat, maka temperatur refrigerant yang akan memasuki kondensor high stage juga mengalami peningkatan. Dan hal ini akan berpengaruh pada peningkatan nilai entalpi masukan kondensor high stage. Sehingga nilai kalor yang dilepaskan 0.003 0.0038 0.0046 0.0054 0.0062 0.007 0 50 100 150 200 m r ef LS (kg/s)

Beban Heater (Watt)

m ref cond Low Stage dan Beban Heater

m ref cond  LS 0.5 0.56 0.62 0.68 0.74 0.8 0 40 80 120 160 200 Q Evap orator (Kj/ s)

Beban Heater (Watt)

Q Evaporator dan Beban Heater

Q evap LS 1.74 1.79 1.84 1.89 0 25 50 75100125150175200 HR R l ow stage

Beban Heater (Watt)

HRR low stage dan Beban Heater

HRR LS 1.0395 1.04 1.0405 1.041 1.0415 1.042 0 50 100 150 200 HR R h igh stage

beban heater (watt) HRR high stage dan beban heater

JUURNAL TEKN Gambar 12. Gr Gambar 13. Gr Gambar Ga 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.055 0.06 0.065 0 W  comp  HS  (KJ /s) W 0.3 0.39 0.48 0.57 0.66 0 W  comp  (K J/s) W 1.02 1.08 1.14 1.2 0 Cop  Cascad e 0.77 0.78 0.79 0.8 0.81 0.82 0 IK POMITS V

afik daya kompres

rafik daya kompre

14. Grafik COP c ambar 15. Grafik ε 50 100 Beban Heat W com HS dan 50 100 Beban Heat Wc om LS dan 50 100 Beban Hea COP dan 50 10 Beban Hea ε dan Beba Vol. 2, No. 1, (2

sor high stage dan

sor low stage dan

ascade dan beban

ε dan beban heater

150 200 ter (Watt) Beban Heater 150 200 ter (Watt) Beban Heater 150 20 ater (watt) n Beban heate 00 150 2 ater (watt) an Heater 2013) ISSN: 23 beban heater beban heater heater r r W com  teori HS r W com  teori  LS 00 r COP 200 ε 337-3539 (230 oleh kond Karena Q evaporato peningkat Dari g kompreso pendingin peningkat stage, Q high sta temperatu juga me peningkat stage. Se mengalam perubahan peningkat mengalam Dari g kompreso besarnya dari pada berinterak perubahan Dari g penurunan pendingin kedua kom refrigeran mengalam disebabka evaporato Dari ga peningkat pencarian satu stage yang dih bertambah masukan hot antara besar. Se Sedangka perubahan masukan. semakin b semakin m semakin b dan tempe temperatu akibat pen dan mas peningkat peningkat dengan pe dari pada perubahan sehingga hot dan Q dilakukan 01-9271 Print) densor high s Q kondensor h or low stage. S tan. gambar 12 t or high stag nan yang ber tan Q evapor

evaporator hig age. Karena ur masukan d

engalami pen tan entalpi kel elain itu den mi peningkatan n entalpi ko tan, maka d mi peningkatan gambar 13 t or low stage.

daya dan peni high stage. Se ksi dekat den n daya kompre gambar 14 did

n. Hal ini d nan lebih kec

mpresor, yang nt dan perbed mi peningkatan an oleh pen or low stage. ambar 15 terlih tan pembeban n ε menggunak e saat melewati hasilkan. Seh h, maka berpen heat exchang a masukan dan ehingga kalor an pada Q n temperatur Karena perp besar, maka t meningkat. Seh besar. Namun eratur hot kelu ur hot masukan nambahan pem sukan cold h tan. Sehingga tan. Namun pe erubahan nilai a Cc, sehingg n Cc dan Ch tidak begitu Q maks. Maka n penambahan p stage juga me high stage leb ehingga HRR terlihat terjad ge ini dikar rtambah, mak rator low stag gh stage, dan Q evaporato an keluaran k ningkatan. D luaran dan ma nsitas refriger n. Karena mass ompresor hig daya kompres n. terlihat terjad Namun pada ingkatan daya ebab pada kom ngan beban p esor low stage l dapatkan COP dikarenakan p il dari pada disebabkan ol daan entalpi n. Peningkatan ningkatan ka hat terjadi penu nan. Hal in kan perbanding i heat exchang hingga pada ngaruh pada p ger. Sehingga n keluaran he panas atau Q maksimal y hot masukan indahan kalor temperatur col hingga tempera perbedaan tem uaran lebih kec n dan temperatu mbebanan maka heat exchang nilai Cph dan erubahan Cpc d Cc dan Ch. D ga Cmin sama h relatif keci berpengaruh t dari itu ε men pembebanan.

engalami penin bih besar dari high stage me di peningkata renakan oleh ka berpengaru ge, Q konden laju massa ref or meningkat kompresor hig Dan berakiba sukan kompre rant high stag sa jenis refrige gh stage me or high stag di peningkata kompresor lo kompresor leb mpresor low sta pendinginan. S lebih besar. P cascade me peningkatan k perubahan da leh perubahan di kedua ko n perbedaan en apasitas pend urunan εeffective ni dikarenaka gan antara kal ger dan kalor m

beban pend peningkatan tem perbedaan tem at exchanger Q hot semakin yang dihasilka dan temperat r dari Qhot k ld masukan ju atur cold kelua mperatur hot m cil dari pada pe

ur cold masuka a tekanan masu ger juga me n Cpc juga me dan Cph yang Dimana Ch leb a dengan Ch. il antara 0.00 terhadap perub galami penuru B-45 ngkatan. pada Q engalami an daya beban uh pada nsor low frigerant t maka gh stage at pada sor high ge juga rant dan engalami ge juga an daya ow stage bih besar age lebih Sehingga engalami kapasitas aya total densitas ompresor ntalpi ini dinginan eness pada an pada lor salah maksimal dinginan mperatur mperatur semakin n besar. an dari tur cold e Qcold uga akan aran juga masukan erbedaan an. Serta ukan hot engalami engalami ditandai bih kecil Namun 02-0.003 bahan Q unan saat

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) B-46

Gambar 16. kurva NTU dan εeffectiveness

Dari gambar 16 terlihat terjadi peningkatan CR pada trendline ke dalam polynomial. Hal ini menunjukan terjadi peningkatan nilai ε pada NTU yang mengalami peningkatan. Namun pada eksperimen ε mengalami penurunan seperti yang terlihat pada gambar 13. Hal ini menunjukan dengan penambahan pembebanan maka NTU juga mengalami penurunan atau dapat dikatakan besarnya kalor yang bisa perpindah di dalam heat exchanger konsentrik mengalami penurunan ketika dilakukan peningkatan beban pendinginan.

IV. KESIMPULAN

Dari percobaan serta pembahasan yang telah dilaksanakan dapat ditarik kesimpulan bahwa hasil optimum pada pembebanan 203,72watt berupa COPcascade = 1,06213, εeffectiveness = 0,78313, temperatur evaporator minimum = -26,9 °C. NTU = 2,01612. Laju massa refrigerant pada bagian low stage mengalami peningkatan karena menggunakan katup ekspansi TXV, sehingga posisi superheat menjadi stabil terhadap saturated line. Kapasitas pendinginan pada kedua stage mengalami peningkatan karena efek refrigerasi yang semakin meningkat pada beban pendinginan yang bertambah. Daya kompresor yang digunakan semakin menigkat karena densitas refrigerant yang memasuki kompresor mengalami peningkatan. COP terjadi penurunan pada beban pendinginan yang meningkat. Hal ini dikarenakan semakin menurunnya kapasitas pendinginan untuk beban yang semakin besar. Heat Exchanger tipe konsentrik dalam melakukan perpindahan panas kurang bisa bekerja secara maksimal terlihat dari nilai ε dan NTU mengalami penurunan ketika dilakukan menambahan pembenanan.

DAFTARPUSTAKA

[1] S. Moran, Fundamentals of Engineering Thermodynamics Fifth

Edition, USA: John Wiley & Sons Ltd (2006).

[2] V. D. Rahmad, “Studi eksperimen pengaruh variasi beban pendinginan terhadap unjuk kerja dari sistem refrigerasi cascade,” Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya (2012).

[3] F. P. Incropera, D. P. DeWitt, T. L. Bergman dan A. S. Lavine,

Fundamentals of Heat and Mass Transfer Sixth edition, USA: John

Wiley & Sons Ltd (2005).

[4] K. Anwar, “Efek beban pendingin terhadap performa sistem mesin pendingin,” Jurnal SMARTek, Vol. 8, No. 3 (2010, Agt.) 203-214.

0.77 0.79 0.81 0.83 2 2.25 2.5 2.75 3 ε NTU ε dan NTU CR