Tugas 1_Kelompok 3_Resume Perhitungan Siklus Refrigerasi Dan Contoh Soal

(1)

Nama

Nama : Shinta Apr: Shinta Aprilia Safitri ilia Safitri (2413100005)(2413100005) N

Niikke e BBeesstta a SSaarri i ((22441133110000000088))

TUGAS !"A#ASA S$ST!% "!N#A%ANAN T&!%A' TUGAS !"A#ASA S$ST!% "!N#A%ANAN T&!%A' SIKLUS REFRIGERASI

SIKLUS REFRIGERASI

efrierasi merpakan pr*ses pen+erapan kal*r ,ari ranan -ertemperatr tini. ,an efrierasi merpakan pr*ses pen+erapan kal*r ,ari ranan -ertemperatr tini. ,an memin,ahkan kal*r terse-t ke sat me,im tertent +an memiliki temperatre le-ih ren,ah memin,ahkan kal*r terse-t ke sat me,im tertent +an memiliki temperatre le-ih ren,ah serta men/aa

serta men/aa k*n,isi terse-t k*n,isi terse-t sesai ,enan sesai ,enan +an ,i-thkan+an ,i-thkan

Sistem refrierasi merpakan sat sistem +an ter,iri ,ari minimal atas k*n,ens*r. alat Sistem refrierasi merpakan sat sistem +an ter,iri ,ari minimal atas k*n,ens*r. alat ekspan

ekspansi. ,an si. ,an eap*reap*rat*r +an at*r +an terh-terh-n n sat ,enan sat ,enan lainn+lainn+a a ,enan sistem pemipaan tertent,enan sistem pemipaan tertent +an ,i,kn *leh alat -ant lainn+a /ika ,i-thkan

+an ,i,kn *leh alat -ant lainn+a /ika ,i-thkan

Gam-ar sikls refrierasi k*mpresi ap Gam-ar sikls refrierasi k*mpresi ap

Sikls refrierassi tnali,eal memiliki sat tinkat k*mpresi isentr*pi ,an kerian Sikls refrierassi tnali,eal memiliki sat tinkat k*mpresi isentr*pi ,an kerian tekanan +an ter/a,i pa,a /arinan pemipaan. katp ata pn k*mp*nen lainn+a ,ia-aikan

tekanan +an ter/a,i pa,a /arinan pemipaan. katp ata pn k*mp*nen lainn+a ,ia-aikan

Gam-ar siklss refrierasi tnal ,an ,iaram ph Gam-ar siklss refrierasi tnal ,an ,iaram ph

(2)

r*sess +an ter/a,i: 12 : k*mpresi a,ia-ati

23 : pelepasan kal*r pa,a tekanan k*nstan 34 : ekspansi pa,a entalpi k*nstan

41 : pen+erapan kal*r pa,a tekanan k*nstan

Kompresor

"*mpres*r merpakan salah sat k*mp*nen terpentin ,alam sistem refrierasi Sesai ,enan naman+a. alat ini -ermanfaat ntk menk*mpresikan fli,a (refrierant) +an -erfase ap enan a,an+a k*mpresi ini maka akan ter/a,i per-e,aan tekanan antara sisi kelar (discharge) ,enan sisi hisap ( suction) +an men+e-a-kan refrierant ,apat menalir ,alam sistem refrierasi

"er/a k*mpresi isentr*pi: wis

=(

his, comp−out

−

hcomp−¿

)

"er/a k*mpres*r: w=wis η_is a+a k*mpres*r: P= ´_{m ×w} Kondensor

%emin,ahkan kal*r ,ari sistem ke linknan merpakan fnsi ,ari se-ah *n,enser "al*r terse-t ,ipin,ahkan seara k*neksi paksa ,enan mennakan se-ah kipas ( fan) sehina refrierant -erfase ap +an memaski *n,enser -er-ah fasen+a men/a,i air

6mlah kal*r +an ,ipin,,ahkan *leh *n,enser ,itn/kkan ,enan persamaan: q_cond

=(

h_cond−out

−

hcond−¿

)

Alat ekspansi

Alat ekspansi merpakan alat +an -erfnsi ntk menrnkan tekanan efrierant +an -erasal ,ari *n,enser mmn+a masih memiliki tekanan +an kp tini sehina tekanann+a perl ,itrnkan r*ses +an ter/a,i ,i,alam alat ekspansi ,iasmsikan ,alam k*n,isi a,ia-ati

(3)

h_xv−¿=h_xv−_out

Evaporator

!ap*rat*r memiliki fnsi ntk men+erap kal*r ,ari sat ranan ke,alam sistem refrierasi "al*r terse-t ,iserap *leh refrierant sehina -er-ah fasen+a ,ari air men/a,i ap

6mlah kal*r +an ,iserap *leh eap*rat*r ,itentkan ,enan persamaan7 q_evap

=(

h_evap₋_out

−

h_evap_−¿

)

a,a sikls refrierasi /a perl ,iketahi la/ aliran massa refrierant +an menalir 'a/ aliran massa a,alah -esaran +an menentkan se-erapa -an+ak massa +an menalir tiap satan akt 'a/ aliran massa ,apat ,iari ,enan mem-ai kapasitass refrierasi ,enan ,ampak refrierasi: ´ m= ´ Q q_evap

Besarn+a la/ aliran massa /a ,apat ,iari /ika ,a+a k*mpres*r ,an ker/a k*mpres*r ,iketahi Besarn+a a,alah sama ,enan ,a+a k*mpres*r ,i-ai ,enan ker/a k*mpres*r

´

m= P

w

ari ,ampak refrierasi. ,apat ,ihitn -esarn+a efisiensi se-ah sikls refrierasi +an ,in+atakan ,enan 9 9 ,apat ,iari ,,enan mennakan rms:

COP= ´ Q_L ´ W ¿ =h1−h4 h₂−_h 1

(4)

Soal

1 A refrierat*r ses refrierant134a as the *rkin fli, an, *perates *n an i,eal ap*r *mpressi*n refrierati*n +le -eteen 0.14 an, 0.8 %a $f the mass fl* rate *f the refrierant is 0.05 k;s. ,etermine :

a The rate *f heat rem*al fr*m the refrierate, spae an, the p*er inpt t* the *mpress*r

- The rate *f heat re/eti*n t* the inir*nment  9 *f the refrierat*r

en+elesaian Asmsi :

• Stea,+ *peratin *n,iti*ns e<ist

• "ineti an, p*tential ener+ hanes are nelii-le

Analisis :

The Ts ,iaram *f the refrierati*n +le is sh*n in =i 11> ?e n*te that this is an i,eal ap*r*mpressi*n refrierati*n +le. an, ths the *mpress*r is isentr*pi an, the refrierant leaes the *n,enser as a satrate, li@i, an, enters the *mpress*r as a satrate, ap*r =r*m the refrierant134a ta-les. the enthalpies *f the refrierant at all f*r states are ,etermine, as f*ll*

(5)

• =*r P1 (0.14 %a): h1 =_h g=239,16kJ /kg s1=_s g=0,94456kJ /k g . K • =*r P2 (0.8 %a) : h2 =_275,39 kJ kg s2=s1 • P3 =_0,8_Pa : h3=h! =95,47kJ /kg • h4 =_h 3 _{(thr*ttlin)} 6aa- :

a The rate *f heat rem*al fr*m the refrierate, spae an, the p*er inpt t* the *mpress*r are ,etermine, fr*m their ,efiniti*ns :

Rate of heat removal :

´

Q_L= ´_m

(

_h₁−_h₄

)

¿

(

_0,05_kg/_s

)

[

(

_239,16−_95,47

)

_kJ/_kg

]

(6)

Power input to the ompressor :

´

¿_9,0_kW $t *l, als* -e ,etermine, fr*m : ´ Q_"= ´_Q L+ ´W ¿ ¿_7,18+_1,81 ¿_8,99_kW

 The *effiient *f perf*rmane *f refrierat*r : COP_#= ´ Q L ´ W ¿ ¿7,18kW 1,81kW ¿_3,97

That is. this refrierat*r rem*es a-*t 4 nits *f thermal ener+ fr*m the refrierate, spae f*r eah nit *f eletri ener+ it *nsmes

2 efri/eran 134a a,alah fli,a ker/a ,i ,alam se-ah sikls refri/erasi k*mpresiap i,eal +an -erh-nan seara termal ,enan ,aerah ,inin -ertemperatr 0*_{9 ,an ,aerah}

hanat -ertemperatr 2>*_{9 Uap /enh mask ke ,alam k*mpres*r pa,a 0}*_{9 ,an airan}

/enh meninalkan *n,enser pa,a 2>*9 'a/ aliran massa refri/eran a,alah 0.08 k;s &itnlah :

a a+a k*mpres*r (,alam k?) - "apasitas refri/erasi (,alam t*n)

 "*efisien kiner/a

, "*efisien kiner/a ,ari sikls refri/erasi arn*t +an ,i*perasikan ,iantara ,aerah hanat ,an ,inin +an -ertrttrt memiliki temperatre 2> ,an 0*₉

(7)

en+elesaian :

Asmsi :

• Tiap k*mp*nen ,i ,alam sikls ,ianalisis se-aai *lme atr pa,a k*n,isi tnak

*lme atr ,iin,ikasikan ,enan aris ptspts pa,a sketsa +an a,a

• "eali ntk ekspansi +an melali katp. +an merpakan pr*ses tr*tel. selrh

pr*ses ,ari refri/eran -ersifat reersi-le seeara internal

• "*mpres*r ,an katp ekspansi -er*perasi seara a,ia-ati • !fek ener+ kineti ,an p*tensial ,apat ,ia-aikan

• Uap /enh memaski k*mpres*r. ,an airan /enh meninalkan *n,enser

Analisis :

• ari ta-le A10 ,i,apatkan nilai h124C.23 k6;k ,an s10.D1D0 k6;k"

• Tekanan pa,a k*n,isi 2s a,alah tekanan /enh +an -ersesaian ,enan

temperatre 2>*_{9 ata }

2>.853 -ar efri/eran pa,a k*n,isi 2s a,alah ap panas

lan/t ,enan h2s2>4.C k6;k (,i,apat ,ari ta-le A12)

• "*n,isi 3 merpakan airan /enh pa,a 2>*9 ,enan h385.C5k6;k

• r*ses ekspansi melali katp a,alah pr*ses tr*tel. sehina h4h3

a %askan ker/a k*mpres*r a,alah

´ ´

W _c= ´_m

(

_h

(8)

imana m a,alah la/ aliran massa refri/eran Sehina :´ ´ ´ W _c=

(

_0,08_kg/_s

) (

_264,7−_247,23

)

_kJ/_kg

|

1kW 1kJ /_s

|

¿_1,4_kW

- "apasitas refri/erasi a,alah la/ perpin,ahan kal*r ke refri/eran +an meleati eap*rat*r Sehina : ´ Q¿= ´m

(

h1−h4

)

¿

(

_0,08_kg/_s

)

|

₆₀_s/_min

|

(

_247,23−_85,75

)

_kJ/_kg

|

1ton 211kJ /_min

|

¿_3,67_ton

 "*efiseien kiner/a E a,alah : $= ´ Q¿ ´ W _c ¿ h1−h4 h2s−h1 ¿247,23−85,75 264,7−_247,23 ¿9,24

, Untk sikls refri/erasi ap 9arn*t +an ,i*perasikan pa,a T& 2DD" ,an T  2C3".

k*efisien kiner/a a,alah : $_maks= % c

% " −% C