i
KARAKTERISTIK MESIN FREEZER DENGAN PANJANG
PIPA KAPILER 160 CM
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Mesin
Diajukan Oleh:
KRISNA AJI PUTRANTO
NIM : 095214022
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
ii
THE CHARACTERISTICS OF A FREEZER MACHINE WITH A
160 CM CAPILLARY PIPE
FINAL PROJECT
Presented as partitial fulfilment of the requirement
as to obtain the Sarjana Teknik degree
in Mechanical Engineering Study Program
By:
KRISNA AJI PUTRANTO
NIM : 095214022
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : KRISNA AJI PUTRANTO
Nomor Mahasiswa : 095214022
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah dengan judul :
KARAKTERISTIK MESIN FREEZER DENGAN PANJANG PIPA
KAPILER 160 CM.
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata
Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,
mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan
mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis
tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya
selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal : 28 Agustus 2013
vii
ABSTRAK
Teknologi mesin pendingin saat ini sangat mempengaruhi kehidupan dunia modern, tidak hanya terbatas untuk peningkatan kualitas dan kenyamanan hidup, namun juga sudah menyentuh hal-hal esensial yang menunjang kehidupan manusia. Mesin pembeku (freezer, ice maker, cold storage, dll) dipergunakan untuk membekukan bahan-bahan yang ada di dalamnya. Dengan kondisi yang beku, buah buahan dan daging dapat awet dalam waktu yang relatif lama. Tujuan dari penelitian ini adalah: (a) membuat mesin freezer (b) menghitung kerja kompresor mesin freezer persatuan massa refrigeran (c) menghitung energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap mesin pendingin (d) menghitung energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas mesin pendingin (e) menghitung COP.
Penelitian dilakukan di laboratorium mekanika fluida. Mesin freezer yang dipergunakan dalam penelitian memakai siklus kompresi uap, menggunakan pipa kapiler dengan panjang pipa kapiler 160 cm. Daya kompresor sebesar 115 W. Evaporator dan kondenser yang digunakan adalah komponen standar dari mesin freezer berdaya 115 W. Data-data penelitian yang diambil pada penelitian meliputi suhu dan tekanan pada mesin pendingin. Nilai- nilai entalpi diambil dari P-h diagram yang didasarkan nilai suhu dan tekanan dari hasil penelitian. Perhitungan kalor yang diserap evaporator, kalor yang dibuang kondenser dan kerja kompresor serta COP didasarkan pada entalpi yang diperoleh.
Penelitian memberikan hasil (a) freezer yang telah dibuat dapat bekerja dengan baik dan mampu mendinginkan air 500 ml dalam waktu 480 menit dengan pencapaian suhu air sebesar -3,7°C (b) kerja kompresor persatuan massa refrigeran mulai stabil pada waktu sekitar t=150 menit, dengan harga Wkomp
sebesar 55 kJ/kg (c) kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran mulai stabil pada waktu sekitar t=180 menit, dengan harga Qkomd sebesar 204
kJ/kg (d) kalor yang diserap evaporator mulai stabil pada waktu sekitar t=210 menit, dengan harga Qevap sebesar 146 kJ/kg (e) COPaktual mulai stabil pada waktu
sekitar t=180 menit, dengan harga COP aktual sebesar 2,78 (f) COPideal mulai
stabil pada waktu sekitar t=210 menit, dengan harga COPideal sebesar 4,27 (g)
efisiensi freezer mulai stabil pada waktu sekitar t=180 menit, dengan harga efisiensi freezer sebesar 60 %.
viii
ABSTRACT
Refrigeration technology is now greatly affect the lives of the modern world , not just limited to improving the quality and comfort of life , but also has touched the essential things that support human life. Freezer (freezer, ice maker, cold storage, etc.) is used to freeze the ingredients in it . With freezing conditions, fruits and meats can be preserved in a relatively long time. The purpose of this study was: (a) making machine freezer (b) calculate the compressor work machine freezer refrigerant mass unity (c) calculate the heat energy absorbed by the refrigerant mass unity engine coolant (d) calculate the heat energy released refrigerant mass unity engine coolant (e) calculate the COP.
The study was conducted in the laboratory of fluid mechanics . Freezer machine used in the study using the vapor compression cycle, using a capillary tube with a length of 160 cm capillary tube. Compressor power of 115 W. Evaporator and condenser used is a standard component of the freezer engine power 115 W. Data were taken in the study include the temperature and pressure in the engine coolant. Enthalpy values taken from the Ph diagram based on the values of temperature and pressure results. Calculation of the absorbed heat evaporator, condenser and heat dissipated compressor work and COP based on the enthalpy obtained.
Research results (a) freezer that has been made to work well and can cool 500 ml of water in 480 minutes with the achievement of the water temperature at -3.7 ° C (b) labor union compressor refrigerant mass stabilized at around t = 150 minutes , with Wkomp prices by 55 kJ / kg (c) heat is released condenser refrigerant mass unity began to stabilize at around t = 180 minutes, with Qkomd price of 204 kJ / kg (d) the heat absorbed by the evaporator at the time stabilized around t = 210 minutes, with Qevap price is 146 kJ / kg (e) COPaktual stabilized at around t = 180 minutes, with the price of the actual COP of 2.78 (f) COPideal stabilized at around t = 210 minutes, COPideal a price of 4.27 (g) the efficiency of the freezer started to stabilize at around time t = 180 minutes, with prices freezer efficiency by 60 % .
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas berkah dan rahmat Tuhan Yang Maha Sempurna,
sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Tugas Akhir ini
merupakan salah satu persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 program
studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.
Penulis merasa bahwa penelitian yang sedang dilakukan merupakan
penelitian yang tidak mudah, karena pada penelitian ini penulis melakukan
langsung cara pembuatan dari awal, pengambilan data, pemahaman tentang
prinsip kerja alat, dan solusi yang tepat terhadap masalah yang dihadapi.
Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Karakteristik
Mesin Freezer Dengan Panjang Pipa Kapiler 160 cm”. Keberhasilan pada Tugas
Akhir ini karena adanya bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
2. Ir. P.K. Purwadi, M.T. selaku Ketua Program studi Teknik Mesin, dan
selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah mendampingi dan
memberikan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan materi
selama kuliah di Universitas Sanata Dharma.
4. Ag. Rony Windaryawan yang telah membantu memberikan ijin dalam
x
5. Robertus Sutarso dan Chatarina Mardiyani selaku orang tua yang selalu
memberi dorongan doa dan motivasi kepada penulis.
6. Norma Wiwit dan Aries inyonk Adven saudaraku tersayang yang telah
memberi dukungan semangat dan doa kepada penulis.
7. Stefanus Tri Nugroho, Reynold William, Poniyem, teman-teman patria
dan teman-teman teknik mesin angkatan 2009 yang membantu dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan dalam penyusunan Tugas
Akhir ini karena keterbatasan pengetahuan yang belum diperoleh, oleh karena itu
penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari berbagai pihak yang bersifat
membangun dalam penyempurnaan tugas ini. Semoga karya ini berguna bagi
mahasiswa Teknik Mesin dan pembaca lainnya. Terima kasih.
Yogyakarta, 28 Agustus 2013
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
TITLE PAGE ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... ... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vi
xii
2.2 Tinjauan Pustaka ... 18
BAB III. PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN ... 20
3.l Pembuatan Alat ... 20
3.2 Metodologi Penelitian ... 27
BAB IV. HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN .... 30
4.1. Hasil Penelitian ... 30
4.2 Perhitungan ... 32
4.3. Pembahasan ... 37
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 44
5.1Kesimpulan ... 44
5.2Saran ... 45
DAFTAR PUSTAKA ... 47
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Hasil percobaan untuk tekanan dan suhu per 30 menit. ... 30
Tabel 4.2. Besar entalpi (h) dari waktu ke waktu. ... 31
Tabel 4.3. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran ... 32
Tabel 4.4. Panas yang dilepas Kondensor persatuan massa refrigeran ... 33
Tabel 4.5. Panas yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran ... 34
Tabel 4.6. COP aktual freezer ... 35
Tabel 4.7. COP ideal freezer ... 36
xiv
Gambar 2.7. Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap ... 13
Gambar 2.8. Diagram P-h siklus kompresi uap ... 14
xv
Gambar 4.1. Kerja kompresor terhadap waktu ... 38
Gambar 4.2. Kalor yang dilepas kondensor terhadap waktu ... 39
Gambar 4.3. Grafik hubungan kalor diserap evaporator terhadap waktu ... 40
Gambar 4.4. Grafik Hubungan COP aktual terhadap Waktu ... 41
Gambar 4.5. Grafik Hubungan COP ideal terhadap Waktu ... 42
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknologi mesin pendingin saat ini sangat mempengaruhi kehidupan dunia
modern, tidak hanya terbatas untuk peningkatan kualitas dan kenyamanan hidup,
namun juga sudah menyentuh hal-hal esensial penunjang kehidupan manusia.
Teknologi ini dibutuhkan untuk penyiapan bahan makanan, penyimpanan dan
distribusi makanan, pengkondisian udara untuk kenyamanan ruangan baik pada
industri, perkantoran, transportasi maupun rumah tangga.
Air Conditioner merupakan sebuah alat yang mampu mengkondisikan
udara. Dengan kata lain, AC berfungsi sebagai penyejuk udara yang diinginkan
(sejuk atau dingin) dan nyaman bagi tubuh. AC Lebih Banyak digunakan di
wilayah yang beriklim tropis dengan kondisi temperatur udara yang relatif tinggi
(panas).Pada ruang perkantoran, AC dipergunakan orang untuk mengontrol suhu
ruangan menjadi lebih sejuk agar orang yang ada d ruangan tersebut menjadi lebih
nyaman, sehingga dapat berkerja dengan efektivitas yang tinggi dan hasil karya
yang lebih baik lagi.Sedangkan pada alat transportasi baik umum maupun pribadi
AC dipergunakan untuk mengatur suhu di dalam kendaraan, sehingga pengguna
transportasi tersebut merasa nyaman dalam perjalanan.
Kulkas atau lemari es, yaitu sebuah alat pendingin yang dapat menjaga
kesegaran makanan yang berada di dalamnya. Pada proses kerjanya Kulkas
di dalam kulkas sulit untuk berkembang biak sehingga makanan lebih bertahan
lama dan tidak mengubah rasanya. Dengan adanya kulkas diharapkan sayur
mayur, daging, telur, buah buahan dapat bertahan lebih lama dan awet. Dengan
adanya kulkas, orang juga dapat menikmati minuman yang dingin dan segar.
Mesin pembeku (freezer, ice maker, cold storage, dll) dipergunakan untuk
membekukan bahan bahan yang ada didalamnya. Dengan kondisi yang beku, buah
buahan dan daging dapat awet dalam waktu yang relatip lama, bahkan sampai
beberapa bulan. Hal ini memberi keuntungan dalam hal pengiriman buah buahan,
bahan makanan dan daging dari satu tempat ke tempat lain dalam waktu yang
cukup lama.
Mengingat peranan mesin pendingin yang sangat penting di saat sekarang
ini, maka penulis berkeinginan untuk mengerti, memahami dan mengenal kerja
mesin, khususnya freezer beserta dengan karakteristik freezer. Caranya adalah
dengan membuat freezer dan memdapatkan karakteristik dari freezer tersebut,
meskipun dengan kapasitas ukuran freezer untuk rumah tangga.
1.2 Tujuan penelitian
Tujuan penelitian adalah sebagai berikut :
a. Membuat freezer dengan siklus kompresi uap standar yang dipergunakan
untuk membekukan air;
b. Mendapatkan karateristik freezer yang dibuat :
1. Mendapatkan besarnya energi kalor yang dihisap evaporator
3
2. Mendapatkan besarnya energi kalor yang dilepas kondensor persatuan
massa dari waktu ke waktu;
3. Mendapatkan besarnya kerja kompresor persatuan massa dari waktu
ke waktu;
4. Mendapatkan nilai COP aktual freezer dari waktu ke waktu;
5. Mendapatkan nilai COP ideal freezer dari waktu ke waktu;
6. Menghitung efisiensi freezer dari wakti ke waktu.
1.3 Batasan masalah
Batasan masalah pada penelitian yaitu :
a. Freezer yang dirancang menggunakan daya kompresor 1/6 PK;
b. Freezer yang dirancang menggunakan panjang pipa kapiler 160 cm,
diameter standar 0,110 in;
c. Freezer yang dirancang menggunakan refrigeran R134a;
d. Evaporator dan kondenser mempergunakan evaporator dan kondenser
standar;
e. Beban pendinginan yang digunakan adalah air dengan volume 500 ml;
f. Temperatur awal beban pendinginan sama dengan temperatur udara
1.4 Manfaat penelitian
Manfaat penelitian adalah sebagai berikut :
a. Mempunyai pengetahuan dalam pembuatan freezer dengan siklus kompresi
uap untuk ukuran rumah tangga;
b. Mampu memahami karakteristik freezer dengan siklus kompresi uap;
5
BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Dasar Teori
2.11. Freezer
Kebutuhan akan pendingin yang mana digunakan untuk mengawetkan
makanan ataupun untuk keperluan menyimpan bahan-bahan kimia mendorong
terciptanya freezer. Pada dasarnya prinsip kerja dari freezer adalah memanfaatkan
sifat dari gas freon yang suhunya akan menjadi rendah bila tekanannya juga
rendah.
Dengan adanya aliran listrik maka motor kompresor akan bekerja
mengisap gas refrigeran yang bersuhu dan bertekanan rendah dari saluran hisap.
Kompresor kemudian memampatkan gas refrigeran sehingga menjadi uap/gas
bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi, gas tersebut ditekan keluar oleh kompresor
memasuki kondenser yang dingin. Gas refrigeran yang panas dan bertekanan
tinggi tersebut di dalam kondenser akan didinginkan oleh udara di luar kulkas
(panasnya berpindah dari kondenser ke udara sekelilingnya) sehingga suhunya
turun (menjadi dingin) mencapai suhu kondensasi (berkondensasi atau
mengembun) dan wujudnya berubah menjadi cair tetapi tekanannya tetap tinggi.
Refrigeran cair yang bertekanan tinggi (tetapi suhunya telah rendah) ini
selanjutnya mengalir kedalam penyaring (strainer dan drier). Refrigeran cair
tekanannya turun drastis.Dari pipa kapiler, refrigeran cair yang tekanannya
sudah sangat rendah ini kemudian memasuki ruang evaporator yang memiliki
tekanan yang rendah hingga vakum sehingga titik didihnya yang sudah rendah
menjadi semakin bertambah rendah, oleh sebab itu refrigeran segera berubah
wujud menjadi gas (menguap). Ketika berubah wujud dari cair menjadi gas di
dalam pipa evaporator, oleh sebab itu zat refrigeran memiliki kalor laten
penguapan yang besar. Kerja ini diperkuat oleh adanya daya hisap kompresor
yang menyebabkan gas refrigeran mendapat percepatan sehingga bergerak cepat
padapipa evaporator sambil mengambil panas dari sekeliling evaporator dengan
efeknya adalah isi kulkas menjadi dingin, begitu seterusnya proses ini
berulang-ulang.
7
Berikut ini adalah spesifikasi mesin freezer :
Freezer yang dirancang menggunakan daya kompresor 1/6 PK, menggunakan
panjang pipa kapiler 160 cm, diameter standar 0,110 in, dan menggunakan
refrigeran 134a
2.1.2 Perpindahan Kalor
Perpindahan kalor pada mesin pendingin terdiri atas dua jenis yaitu laju
perpindahan kalor konduksi dan laju perpindahan kalor konveksi
a. Perpindahan kalor konduksi
Perpindahan kalor konduksi yaitu yaitu perpindahan kalor melalui suatu zat
tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Perpindahan kalor
konduksi dapat berlangsung pada benda padat, cair dan gas.Untuk perpindahan
kalor konduksi pada zat cair dan gas, syaratnya adalah dalam keadaan yang diam.
b. Perpindahan Kalor Konveksi
Perpindahan kalor konveksi yaitu perpindahan kalor pada suatu zat yang
disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Perpindahan kalor konveksi
terjadi pada fluida yang mengalir (zat cair dan gas). Perpindahan kalor konveksi
tidak dapat berlangsung pada benda padat.
2.1.3 Komponen Utama Freezer
a. Evaporator
Evaporator adalah bentuk pipa yang dikonstruksi sedemikian rupa.
dalamnya (hingga vakum) karena adanya hisapan yang dilakukan oleh motor
kompresor. Refrigeran cair yang berasal dari pipa kapiler atau keran ekspansi
segera berubah wujudnya menjadi gas ketika memasuki evaporator yang vakum
tersebut. Gas yang berubah wujud tersebut akan menyerap kalor (panas) dari
ruangan (isi) kulkas sehingga isi kulkas menjadi dingin. Pipa evaporator ada yang
terbuat dari bahan tembaga, besi, alumanium atau dari kuningan. Namun
kebanyakan terbuat dari alumanium dan besi.
Gambar 2.2 Evaporator
b. Kompresor
Kompresor berfungsi untuk menaikan tekanan freon dari tekanan rendah
ke tekanan tinggi. Kompresor merupakan bagian terpenting pada mesin pendingin.
Pergerakannya dengan menghisap sekaligus memompa freon sehingga terjadilah
sirkulasi freon yang mengalir dari pipa‐pipa mesin pendingin. Kompresor yang
sering digunakan pada mesin pendingin adalah jenis hermetik. Kontruksi dari
kompresor jenis ini menempatkan motor listrik dengan komponen mekanik ada
dalam satu rumah. Fase refrigeran ketika masuk dan keluar kompresor berupa gas.
9
Gambar 2.3 Kompresor
c. Kondenser
Kondenser adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas bahan
pendingin pada suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Jenis kondenser yang
banyak digunakan pada teknologi kulkas saat ini adalah kondenser dengan
pendingin udara. Kondenser seperti ini memiliki bentuk yang sederhana dan tidak
memerlukan perawatan khusus. Saat freezer bekerja, kondenser akan terasa hangat
bila dipegang. Agar proses perubahan wujud yang diinginkan ini dapat terjadi,
maka kalor/panas yang ada dalam gas refrigeran yang bertekanan tinggi harus
dibuang keluar dari sistem.
d. Pipa kapiler
Pipa kapiler adalah suatu pipa pada mesin pendingin baik itu Air
conditioner, kulkas dll. Pipa kapiler ini adalah pipa yang paling kecil jika di
banding dengan pipa lainnya. Kerusakan pada pipa kapiler di mesin pendingin ini
biasanya di sebabkan karena pipa kapiler ini mengalami kebuntuan akibat kotoran
yang masuk dan juga oli. Gas Refrigeran yang keluar dari kompresor telah
menjadi gas yang bertekanan kemudian mengalir melalu pipa-pipa kondenser dan
melewati proses penyaringan yang biasa di sebut drier strainer setelah itu baru
menuju pipa kapiler.
Penempatan pipa kapiler ini biasanya di gulung untuk menghemat tempat
dengan menggunakan mal kapasitor agar tidak rusak (di gulung melingkar).Pipa
kapiler berfungsi sebagai alat untuk menurunkan tekanan, merubah bentuk dari
gas menjadi bentuk cairan dan mengatur cairan refrigeran yang berasal dari pipa
pipa kondenser. Sebelum gas refrigeran masuk melewati pipa kapiler terlebih
dahulu harus melalui alat yang disebut drien strainer yaitu saringan gas yang
sudah terpasang dari pabrikan mesin pendingin. Fungsi dari drier stariner ialah
menyaring dan menerap debu yang akan masuk ke ruang pipa kapiler dan ke jalur
pipa yang menuju evaporator.
11
a. Filter
Filter (saringan) berguna menyaring kotoran yang mungkin terbawa aliran
bahan pendingin yang keluar setelah melakukan sirkulasi agar tidak masuk
kedalam pipa kapiler dan kompresor. Selain itu, bahan pendingan yang akan
disalurkan pada proses berikutnya lebih bersih sehingga dapat menyerap kalor
lebih maksimal.
Gambar 2.6 Filter
2.1.4. Refrigeran
Refrigeran merupakan bahan pendingin atau fluida yang digunakan untuk
menyerap panas melalui perubahan fase dari cair ke gas (evaporasi) dan
membuang panas melalui perubahan fase dari gas ke cair (kondensasi), sehingga
refrigeran dapat dikatakan sebagai pemindah panas dalam sistem pendingin.
Adapun pengertian lainnya adalah Refrigerasi atau pendinginan merupakan proses
pengambilan atau pengeluaran kalor dari suatu materi atau ruangan dan
mempertahankan keadaannya sedemikian rupa sehingga temperaturnya lebih
rendah dari pada lingkungan sekitarnya.
Persyaratan refrigeran untuk unit refrigerasi adalah sebagai berikut :
b. Tidak dapat terbakar atau meledak bila bercampur dengan udara, pelumas
dan sebagainya
c. Tidak menyebabkan korosi terhadap bahan logam yang dipakai pada
sistem pendingin.
d. Bila terjadi kebocoran mudah mencari gantinya.
e. Mempunyai susunan kimia yang stabil, tidak terurai setiap kali
dimampatkan, diembunkan dan diuapkan.
f. Konduktivitas thermal tinggi.
R134a sebagai salah satu alternatif memiliki beberapa properti yang baik,
tidak beracun, tidak mudah terbakar dan relatif stabil. R-134a juga memiliki
kelemahan di antaranya, tidak bisa dijadikan pengganti R-12 secara langsung
tanpa melakukan modifikasi sistem refrigerasi, relatif mahal, dan masih memiliki
potensi sebagai zat yang dapat menyebabkan efek pemanasan global karena
memiliki Global Warming Potential (GWP) yang signifikan. Selain itu R-134a
sangat bergantung kepada pelumas sintetik yang sering menyebabkan masalah
dengan sifatnya yang higroskopis (kemampuan menyerap molekul air yang baik).
2.1.5 Isolator
Isolator adalah bahan yang dipergunakan untuk mencegah keluarnya kalor
dari pipa kapiler menuju evaporator. Sifat dari isolator adalah mempunyai nilai
konduktivitas termal yang rendah. Ada isolator yang tahan terhadap suhu dingin
dan ada isolator yang tahan terhadap suhu panas. Pada persoalan ini dipilih
13
Karakteristik styrofoam antara lain :
a. Isolator panas
b. Ringan
c. Tahan air
d. Mudah dipotong
e. Ekonomis
2.1.6 Cara Kerja Mesin Pendingin Siklus Kompresi Uap Standar
a. Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap
Komponen utama mesin pendingin dengan sistem kompresi uap terdiri
dari : evaporator, kompresor, kondenser, filter dan pipa kapiler. Skematik mesin
pendingin disajikan pada Gambar 2.6
Gambar 2.6 Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap
b. Diagram P-h dan Diagram T-s siklus kompresi uap
Diagram P-h dan Diagram T-s siklus kompresi uap disajikan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Diagram P-h siklus kompresi uap
Gambar 2.8 Diagram T-s siklus kompresi uap
15
Siklus kompresi uap pada Gambar 2.6 dan 2.7 dapat dibagi menjadi
beberapa tahapan sebagai berikut : proses kompresi, proses kondensasi, proses
ekspansi dan evaporasi.
a. Proses kompresi
Proses kompresi terjadi pada tahap 1-2 dari Gambar 2.6 dan 2.7.
Refrigeran dalam bentuk uap masuk ke kompresor, kerja atau usaha yang
diberikan pada refrigeran akan menyebabkan kenaikan pada tekanan sehingga
temperatur refrigeran akan ikut naik dan harganya lebih tinggi dari temperatur
lingkungan atau refrigeran berada pada fasa superheated.
b. Proses kondensasi
Proses penurunan suhu refrigeran dan proses kondensasi terjadi pada tahap
2-3 dari Gambar 2.6 dan 2.7. Refrigeran dalam fasa superheated memasuki
kondenser dan mengalami pelepasan kalor pada tekanan konstan ke lingkungan
yang menyebabkan fasa refrrigeran berubah dari fasa superheated ke fasa cair.
c. Proses ekspansi
Proses ekspansi terjadi pada tahap 3-4 dari Gambar 2.6 dan 2.7. Refrigeran
dalam fasa cair mengalir menuju ke komponen ekspansi dan mengalami
penurunan tekanan dan suhu. Sehingga suhu dari refrigeran lebih rendah dari
temperatur lingkungan. Pada tahap ini fasa refrigeran berubah menjadi campuran
cair dan gas.
d. Proses evaporasi
Proses evaporasi terjadi pada tahap 4-5 dari Gambar 2.6 dan 2.7.
temperatur rendah sehingga akan menerima kalor dari lingkungan yang akan
didinginkan sehingga fasa dari refrigeran akan berubah seluruhnya menjadi uap
jenuh yang akan masuk ke kompresor untuk di sirkulasikan kembali.
2.1.7 Perhitungan Untuk Karakteristik Freezer
Dengan menggunakan diagram P-h, nilai-nilai entalpi pada siklus
kompresi uap dapat diketahui. Besaran-besaran kerja kompresi, laju pengeluaran
kalor, laju penyerapan kalor, dan koefisien prestasi (COP) dapat dihitung dengan
mempergunakan nilai-nilai entalpi yang didapat.
a. Kerja kompresor persatuan massa.
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi
pada titik 1-2 diGambar 2.6 dan 2.7. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran
yang diperlukan agar mesin pendingin dapat bekerja dapat dihitung dengan
Persamaan (2.3).
Wkomp = h2-h1, kJ/kg………..……….(2.3)
Pada persamaan (2.3) :
Wkomp : kerja yang dilakukan kompresor, kJ/kg
h2 : nilai entalpi refrigeran keluar dari kompresor, kJ/kg
h1 : nilai entalpi refrigeran masuk ke kompresor, kJ/kg
b. Kalor yang dilepas oleh kondenser persatuan massa.
Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondenser
17
yang dilepas kondenser persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan
Persamaan (2.4).
Qkond = h2-h3, kJ/kg ………..……….(2.4)
Pada persamaan (2.4) :
h2 : nilai entalpi refrigeran masuk ke kondenser, kJ/kg
h3 : nilai entalpi refrigeran keluar dari kondenser, kJ/kg
c. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa
Besar kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dapat
dihitung dengan Persamaan (2.5) :
Qevap = h1-h4 = h1-h3, kJ/kg……….(2.5)
Pada persamaan (2.5) :
h1 : nilai entalpi refrigeran keluar dari evaporator , kJ/kg
h4 : nilai entalpi refrigeran keluar dari pipa kapiler, kJ/kg
d. COP aktual freezer
COP aktual freezer adalah perbandingan antara kalor yang diserap
evaporator dengan energi listrik yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor.
Nilai COP mesin pendingin dapat dihitung dengan persamaan :
COPaktual = Qin/Win = (h1-h4)/(h2-h1). ……….….…..……....(2.6)
Nilai COP lebih besar dari 1. Semakin tinggi nilai COP semakin baik, tetapi nilai
e. COP ideal freezer
COP ideal freezer adalah COP maksimum yang dapat dicapai oleh mesin
pendingin yang bekerja pada temperatur kerja evaporator sebesar te dan
temperatur kerja kondenser sebesar tc . Besarnya COP ideal dapat dihitung
Efisiensi freezer adalah presentase perbandingan antara COPactual dan
COPideal. Besarnya Efisiensi freezer dapat dihitung dengan persamaan (2.8) :
Efisiensi = (COPaktual/COPideal)x 100 % ………..…...(2.8)
2.2. Tinjauan Pustaka
Galuh Renggani Willis (2013) melakukan penelitian dengan variasi
refrigeran. Refrigeran yang digunakan adalah R22 dan R134a. Penelitian
dilakukan agar dapat mengetahui perbandingan antara kedua refrigeran ini mana
yang lebih baik. Hasil penelitian berupa nilai koefisien prestasi (COP) dan efek
refrigerasi. Diperoleh kesimpulan bahwa prestasi kerja R22 lebih lebih baik dari
R134a. Tetapi telah diketahui bahwa dari segi ramah lingkungan R134a jauh lebih
19
Soegeng Witjahjo (2009) melakukan penelitian terhadap penggunaan LPG
(liquefied petroleum gas) sebagai fluida kerja pada sistem kompresi uap.
Penelitian ini dilakukan mengingat LPG memiliki sifat termodinamika yang
mendekati sifat termodinamika R12. Kesimpulan dari penelitian ini adalah LPG
dapat digunakan sebagai refrigeran pengganti R12 dengan beban pendinginan
sedang.
Risza Helmi (2008) melakukan penelitian terhadap perbandingan COP
pada refrigerator dengan refrigeran R12 dan R134a variasi panjang pipa kapiler :
1,75 m, 2 m, 2,25 m. Penelitian dilakukan agar dapat mengetahui COP yang
terbaik dari penggunaan kedua refrigeran R12 dan R134a. Diperoleh hasil
penelitian nilai COP tertinggi adalah 4,06 dihasilkan dengan mempergunakan
20
BAB III
PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Pembuatan Alat
3.1.1. Komponen Mesin Freezer
Komponen mesin freezer yang digunakan dalam penelitian ini adalah
kompresor , kondenser, evaporator, pipa kapiler.
Komponen mesin freezer :
a. Kompresor :
Gambar 3.1 menyajikan gambar kompresor hermetik yang dipergunakan
pada mesin freezer .
Gambar 3.1 Kompresor jenis hermetik
Jenis kompresor : Kompresor hermetik
Spesifikasi kompresor : 220 V, 115 W, 0,88 A
21
b. Kondenser :
Gambar 3.2 menyajikan gambar condenser jenis U yang dipergunakan
pada mesin freezer.
Gambar 3.2 Kondensor jenis U
Panjang pipa : 9 m
Diameter pipa : 0,110 in
Bahan pipa : Besi
Bahan sirip : Besi
Diameter sirip : 2 mm
jarak antar sirip : 0,45 cm
c. Evaporator :
Gambar 3.3 menyajikan gambar evaporator yang dipergunakan pada mesin
freezer. Jenis evaporator yang dipergunakan adalah jenis plat.
Gambar 3.3 Evaporator jenis plat
d. Pipa kapiler :
Gambar 3.4 menyajikan gambar pipa kapiler yang dipergunakan pada
mesin freezer.
Gambar 3.4 Pipa kapiler
Panjang pipa kapiler : 1,6 m
Diameter pipa kapiler : 0,110 in
23
e. Filter
Filter (saringan) berguna menyaring kotoran yang mungkin terbawa aliran
bahan pendingin yang keluar setelah melakukan sirkulasi agar tidak masuk
kedalam pipa kapiler dan kompresor. Gambar 3.5 menyajikan gambar filter yang
dipergunakan pada mesin freezer.
Gambar 3.5 Filter
3.1.2. Peralatan Pendukung Pembuatan Mesin Pendingin
a. Tube Cutter
Gambar 3.5 menyajikan gambar tube cutter.
Gambar 3.6 Tube cutter
Tube cutter digunakan sebagai alat untuk memotong pipa tembaga. Agar
hasil potongan pada pipa lebih baik serta dapat mempermudah pengelasan pada
b. Tang Ampere
Gambar 3.6 menyajikan gambar tang ampere.
Gambar 3.7 Tang ampere
Tang ampere digunakan untuk mengukur besarnya arus (A) dan tegangan
(V) pada kompresor. Setelah mengetahui besarnya arus dan tegangan, maka akan
diketahui besarnya daya kompresor.
c. Pompa vakum
Gambar 3.7 menyajikan gambar pompa vakum.
25
Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan refrigeran dari sistem
pendinginan sehingga dapat menghilangkan gas gas yang tidak terkondensasi
seperti udara dan uap air. Hal ini dilakukan agar tidak menggangu refrigerasi.
Karena uap air yang berlebihan pada pada sistem pendinginan akan
memperpendek umur operasi filter dan bagian penyaringan.
d. Manifold gage
Gambar 3.8 menyajikan gambar manifold gage.
Gambar 3.9 Manifold gage
Manifold gage digunakan untuk mengukur tekanan refrigeran (frreon)
dalam sistem pendinginan baik pada saat pengisian maupun pada saat beroperasi.
Yang dapat dilihat pada manifold gage yaitu tekanan evaporator atau tekanan isap
kompresor, dan tekanan kondensor atau tekanan keluaran kompresor.
e. Alat las
Gambar 3.5 menyajikan gambar peralatan yang dipergunakan untuk
Gambar 3.10 Alat las
Alat las digunakan untuk menambal, menyambung atau melepas
sambungan pipa pada sistem pendingin freezer. Bahan yang digunakan untuk
mengelas pipa berbahan tembaga adalah : perak, tembaga.
3.1.3. Pembuatan Mesin Pendingin dan pemasangan alat ukur.
Langkah langkah dalam membuat mesin pendingin :
a. Mempersiapkan komponen komponen mesin pendingin dan alat ukur
tekanan.
b. Mempersiapkan komponen pendukung pembuatan mesin pendingin.
c. Proses penyambungan komponen komponen mesin pendingin beserta
dengan alat ukur tekanan.
d. Proses pengisian metil
e. Proses pemvakuman mesin pendingin.
f. Proses pengisian refrigeran pada mesin pendingin.
g. Pemasangan alat ukur suhu/termokopel.
27
3.2 Metodologi Penelitian
3.2.1 Benda Uji
Gambar 3.11 Rangkaian freezer
Keterangan :
1. Kompresor 4. Pipa kapiler
2. Kondenser 5. Evaporator
Benda uji yang dipakai dalam penelitian ini merupakan mesin freezer
siklus kompresi uap hasil buatan sendiri dengan menggunakan
komponen-komponen standar dari mesin freezer yang pada umumnya terdapat di pasaran.
Panjang pipa kapiler yang digunakan yaitu 1,6 m
3.2.2 Beban Pendinginan
Beban pendinginan pada percobaan yang dilakukkan menggunakan
air.volume air sebesar 500 ml, dengan suhu awal sama dengan suhu lingkungan
sekitar : 27 0C
3.2.3 Cara pengambilan data
Data suhu dibaca langsung dari alat ukur yang dipakai. Posisi termokopel
ditempatkan pada posisi yang diinginkan. Kemudian data tekanan diperoleh dar
diagram P-h, berdasarkan suhu yang diperoleh. Pada Gambar 3.11 disajikan
gambar posisi penempatan termokopel.
29
3.2.4 Cara Pengolahan data.
Data yang diperoleh dari penelitian dipergunakan untuk mendapatkan nilai
nilai entalpi yang diperoleh dari grafik ph diagram.
Dari nilai nilai entalpi yang didapat kemudian dipergunakan untuk
menghitung besarnya kerja kondenser, kerja evaporator, kerja kompresor dan
COP mesin pendingin.
3.2.5 Cara Mendapatkan Kesimpulan
Dari nilai COP mesin pendingin, dapat diperoleh mana yang memberikan
nilai terbaik.
Setelah mesin pendingin berhasil dibuat, kemudian dapat dilakukan
pengambilan data pada beberapa percobaan. Perhitungan pada data karakterisitik
mesin dilakukan setelah percobaan. Kemudian didapatkan Nilai COP mesin
pendingin dan dapat dilihat mana yang memberikan nilai COP terbaik dari waktu
30
BAB IV
HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
Hasil pengujian tekanan dan suhu yang diambil tiap 30 menit dapat dilihat
pada Tabel 4.1
Tabel 4.1 Hasil percobaan untuk tekanan dan suhu per 30 menit.
No Waktu
T1= Suhu refrigeran saat keluar dari evaporator, °C.
31
T3= Suhu refrigeran saat keluar dari kondensor, °C.
T4= Suhu refrigeran saat keluar dari pipa kapiler, °C.
P1= Tekanan refrigeran saat masuk kompresor, Bar.
P2= Tekanan refrigeran saat keluar kompresor, Bar.
Dari data tekanan dan suhu yang diperoleh dapat dicari besarnya nilai
entalpi (h) dengan cara melihat dari P-h diagram untuk refrigeran R134a. Besar
nilai entalpi (h) disetiap titik 1, 2, 3, 4 dari waktu kewaktu dalam satuan kJ/kg.
Nilai entalpi dari waktu ke waktu dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Besar entalpi (h) dari waktu ke waktu
4.2 Perhitungan
a. Kerja Kompresor Persatuan Massa
Untuk mendapatkan kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang
dihasilkan oleh mesin pendingin, dapat mempergunakan Persamaan (2.3) :
Wkomp = (h2– h1), kJ/kg
Hasil penelitian disajikan pada Table 4.3
33
b. Kalor yang dilepas Kondensor persatuan massa
Untuk mendapatkan besarnya kalor yang dilepas kondensor persatuan
massa refrigeran yang dihasilkan oleh mesin pendingin, dapat mempergunakan
Persamaan (2.5) :
Qkond = (h2– h3) ,kJ/kg
Hasil penelitian disajikan pada Table 4.4
Table 4.4 Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran
c. Kalor yang diserap Evaporator Persatuan Massa
Untuk mendapatkan besarnya kalor yang diserap evaporator persatuan
massa refrigeran yang dihasilkan oleh mesin pendingin, dapat mempergunakan
Hasil penelitian disajikan pada Table 4.5
Tabel 4.5 Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran
No Waktu
35
Tabel 4.6 COP aktual freezer
No Waktu
Dengan mengetahui temperatur kerja evaporator sebesar te dan temperatur
kerja kondenser sebesar tc. Besarnya COP ideal dapat dihitung dengan
Persamaan (2.7) :
COPideal = (273,15 + te) / (tc – te)
Tabel 4.7 COP ideal freezer
Dengan mengetahui nilai dari COPaktual dan COPideal maka efisiensi freezer
dapat dihitung dengan Persamaan (2.8)
Efisiensi = COPaktual/COPideal
37
Hasil penelitian untuk kerja kompresor persatuan massa refrigeran dari
Gambar 4.1. Kerja kompresor terhadap waktu.
Dari Gambar 4.1, pada awal mula nampak bahwa kerja kompresor dengan
berjalannya waktu mengalami kenaikan sampai pada waktu tertentu nilai kerja
kompresor persatuan massa refrigeran stabil pada harga tertentu. Pada penelitian
ini kerja kompresor persatuan massa refrigeran mulai stabil pada waktu sekitar t=
150 menit, dengan harga Wkomp sebesar 55 kJ/kg. Jika nilai Wkomp dinyatakan
terhadap waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan Wkomp = 2x10-06t3– 0,0015t2
+ 0,4087t + 20,849 (berlaku untuk t= 30 menit sampai t= 480 menit).
b. Kalor yang dilepas kondensor
Hasil penelitian untuk kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
refrigeran dari waktu t=30 menit sampai t=480 menit disajikan pada Gambar 4.2.
39
Gambar 4.2. Kalor yang dilepas kondensor terhadap waktu.
Dari Gambar 4.2 pada awal mula nampak bahwa kalor yang dilepas
kondensor persatuan massa refrigeran dengan berjalannya waktu mengalami
kenaikan sampai pada waktu tertentu. Nilai kerja kompresor persatuan massa
refrigeran stabil pada harga tertentu. Pada penelitian ini kalor yang dilepas
kondensor persatuan massa refrigeran mulai stabil pada waktu sekitar t= 180
menit, dengan harga Qkomd sebesar 204 kJ/kg. Jika nilai dinyatakan terhadap
waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan Qkond = -9x10-09t4 + 1x10-05t3 –
0,0048t2 + 0,8498t + 150,41 (berlaku untuk t= 30 menit sampai t= 480 menit).
c. Kalor Diserap Evaporator
Hasil penelitian untuk Kalor Diserap Evaporator persatuan massa
refrigeran dari waktu t=30 menit sampai t=480 menit disajikan pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3. Grafik hubungan kalor diserap evaporator terhadap waktu.
Hasil penelitian untuk energi kalor yang diserap evaporator persatuan
massa refrigeran dari waktu t=30 menit sampai t=480 menit disajikan pada
Gambar 4.3. Dari Gambar 4.3 pada awal mula nampak bahwa energi kalor yang
diserap evaporator dengan berjalannya waktu mengalami penurunan sampai pada
waktu tertentu nilai kalor yang diserap evaporator stabil pada harga tertentu. Pada
penelitian ini nilai kalor yang diserap evaporator mulai stabil pada waktu sekitar
t= 210 menit, dengan harga Qevap sebesar 148 kJ/kg. Kemungkinan proses
penurunan Qevap pada awal mula disebabkan oleh karena suhu evaporator
memerlukan waktu untuk mencapai suhu kerja rancangan evaporator, dan pada
saat itu juga beban pendinginan mengalami proses pendinginan secara bersamaan
dengan suhu kerja evaporator. Jika nilai Qevap dinyatakan terhadap waktu t dapat
dinyatakan dengan persamaan Qevap = -9x10-10t4 + 1x10-06t3 - 0,0005t2 + 0,1021t
+ 140,53 (berlaku untuk t= 30 menit sampai t= 480 menit).
41
d. COP aktual freezer
Hasil penelitian COPaktual freezer persatuan massa refrigeran dari waktu t=30
menit sampai t=480 menit disajikan pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4. Grafik Hubungan COPaktual terhadap Waktu.
e. Pada Gambar 4.4. memperlihatkan besar COPaktual freezer persatuan massa
refrigeran dari waktu kewaktu. Nampak dari Gambar 4.4 untuk t = 0 sampai t
= 480 menit, nilai COPaktual berubah ubah dari waktu ke waktu. Pada
penelitian ini nilai COPaktual mulai stabil pada waktu sekitar t= 180 menit,
dengan harga COP aktual sebesar 2,78. Jika nilai COPaktual dinyatakan
terhadap waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan COPaktual = 8x10-10t4 -
1x10-06t3 + 0,0004t2– 0,0704t + 6,6644 (berlaku untuk t= 30 menit sampai t=
480 menit). Semakin besar COP mesin pendingin semakin baik, karena kerja
yang dilakukan mesin kompresor semakin kecil. COP ideal freezer
Hasil penelitian COPideal freezer dari waktu t=30 menit sampai t=480
menit disajikan pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5. Grafik Hubungan COP ideal terhadap Waktu.
Besar kerja kompresor, kalor yang dilepas kondensor, kalor yang diserap
evaporator dan COP ideal tidak konstan atau berubah dari waktu kewaktu.
Kemungkinan hal ini disebabkan karena suhu air yang didinginkan berubah-ubah
setiap waktu, sehingga besar beban pendingin juga berubah-ubah terhadap waktu.
Demikian juga dengan suhu udara luar yang tidak konstan. Pada penelitian ini
nilai COPideal mulai stabil pada waktu sekitar t= 210 menit, dengan harga COPideal
sebesar 4,27. Jika nilai COPideal dinyatakan terhadap waktu t dapat dinyatakan
dengan persamaan COPideal = 3x10-10t4 - 3x10-07t3 + 9x10-05t2 – 0,0093x + 4,4219
(berlaku untuk t= 30 menit sampai t= 480 menit).
43
f. Efisiensi freezer
Hasil penelitian efisiensi freezer dari waktu t=30 menit sampai t=480
menit disajikan pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6. Grafik Hubungan efisiensi terhadap Waktu.
Pada Gambar 4.6. memperlihatkan besar efisiensi freezer dari waktu
kewaktu. Nampak dari Gambar 4.4 untuk t = 0 sampai t = 480 menit, nilai
efisiensi freezer berubah ubah dari waktu ke waktu. Pada penelitian ini nilai
efisiensi freezer mulai stabil pada waktu sekitar t= 180 menit, dengan harga
efisiensi freezer sebesar 60 %. Jika nilai efisiensi freezer dinyatakan terhadap
waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan Efisiensi= 2x10-10t4 - 210-07t3 + 9x10
44
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari percobaan mesin pendingin yang telah dilakukan, maka dapat diambil
beberapa kesimpulan sebagai berikut :
a. Freezer yang telah dibuat dapat bekerja dengan baik dan mampu
mendinginkan air 500 ml dalam waktu 480 menit dengan pencapaian suhu
air sebesar - 3,7 °C.
b. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran mulai stabil pada waktu
sekitar t= 150 menit, dengan harga Wkomp sebesar 55 kJ/kg. Jika nilai
Wkomp dinyatakan terhadap waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan
Wkomp = 2x10-06t3 – 0,0015t2 + 0,4087t + 20,849 (berlaku untuk t= 30
menit sampai t= 480 menit).
c. Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran mulai stabil pada
waktu sekitar t= 180 menit, dengan harga Qkomd sebesar 204 kJ/kg. Jika
nilai Qkomd dinyatakan terhadap waktu t dapat dinyatakan dengan
persamaan Qkond = -9x10-09t4 + 1x10-05t3 – 0,0048t2 + 0,8498t + 150,41
(berlaku untuk t= 30 menit sampai t= 480 menit).
Kalor yang diserap evaporator mulai stabil pada waktu sekitar t= 210
menit, dengan harga Qevap sebesar 146 kJ/kg. Jika nilai Qevap dinyatakan
45
d. 1x10-06t3– 0,0005t2 + 0,1021t + 140,53 (berlaku untuk t= 30 menit sampai
t= 480 menit).
e. COPaktual mulai stabil pada waktu sekitar t= 180 menit, dengan harga COP
aktual sebesar 2,78. Jika nilai COPaktual dinyatakan terhadap waktu t dapat
dinyatakan dengan persamaan COPaktual = 8x10-10t4 - 1x10-06t3 + 0.0004t2 -
0.0704t + 6.6644 (berlaku untuk t= 30 menit sampai t= 480 menit).
f. COPideal mulai stabil pada waktu sekitar t= 210 menit, dengan harga
COPideal sebesar 4,27. Jika nilai COPideal dinyatakan terhadap waktu t dapat
dinyatakan dengan persamaan COPideal = 3x10-10t4 - 3x10-07t3 + 9x10-05t2–
0,0093x + 4,4219 (berlaku untuk t= 30 menit sampai t= 480 menit).
g. Efisiensi freezer mulai stabil pada waktu sekitar t= 180 menit, dengan
harga efisiensi freezer sebesar 60 %. Jika nilai efisiensi freezer dinyatakan
terhadap waktu t dapat dinyatakan dengan persamaan Efisiensi= 2x10-10t4 -
210-07t3 + 9x10-05t2 - 0.0152x + 1.547 (berlaku untuk t= 30 menit sampai
t= 480 menit).
5.2. Saran
Setelah dilakukan pengambilan data dari mesin pendingin ada kekurangan
dan kelebihan yang perlu di perhatikan, untuk itu perlu adanya saran untuk
pengembangan mesinpendingin ini, antara lain :
Sebelum proses pengambilan data sebaiknya dilakukan pengecekan
a. seperti kebocoran pada wadah atau kebocoran pada pipa pengelasan dan
kerusakan pada alat ukur.
b. Untuk lebih meningkatkan kinerja mesin pendingin perlu dilakukan
dengan cara menambahkan isolator pada evaporator agar dapat bekerja
47
DAFTAR PUSTAKA
Frank Kreith, 1986, Principle of Heat Transfer (Prinsip – Prinsip Perpindahan
Panas). Erlangga. Jakarta
Helmi Risza, 2008, Perbandingan Cop Pada Refrigerator Dengan Refrigeran R12
Dan R134a, Jakarta.
Holman, J. P., 1994, Perpindahan Kalor, Erlangga, Jakarta.
Renggani, G.W, 2013, Penggunaan Refrigeran R22 dan R134a pada Mesin
Pendingin, Jakarta.
Stoecker, W. F., 1989, Refrigeran dan Pengkondisian Udara, Erlangga, Jakarta.
Witjahjo Soegeng, 2009, Uji Prestasi Mesin Pendingin Menggunakan
48
LAMPIRAN
49
51
53
55
57
59
61
63