Efek Beban Pendingin Terhadap Performa Sistem Mesin Pendingin

EFEK BEBA N PENDING IN TERHA DA P PERFO RMA SISTEM MESIN PENDING IN

Kha iril Anwa r*

Abstrac t

This re se a rc h d isc uss a b o ut e ffe t o f c o o ling lo a d o n the p e rfo rma nc e o f re frig e ra tio n siste m inc lud e the fo llo wing : re frig e ra ting c a p a c ity, c o e ffic ie nt o f p e rfo rma nc e a nd the c o o ling time . An e xp e rime nta l me tho d wa s use d in this re se a rc h, with va rio us c o o ling lo a d , o b ta ine d b y p la c ing lig ht b ulb , 60, 100, 200, 300 a nd 400 wa tt in c o ld b o x. Re trie va l o f d a ta wa s c o nd uc ting b y ta king a n a mo unt o f d ire c t te sting d a ta a t Re frig e ra tio n Unit HRP Fo c us mo d e l 802. Da ta a re a na lyse d the o re tic a lly b a se d o n e xp e rime nta l te st-d a ta b y d e te rmining c o nd itio n o f re frig e ra nt in e a c h p o int a t c yc le , re frig e ra ting c a p a c itie s a nd C O P siste m.

The re sult o f this re se a rc h ind ic a te tha t the inc re a se o f c o o ling lo a d c a use s C o e ffic ie nt o f Pe rfo rma nc e o f re frig e ra tio n siste m will fo rm a p a ra b o lic c urve . O p timum p e rfo rma nc e o f this te st d uring 30 minute s, o b ta ine d o n the 200 wa tt lig ht b ulb with C o e ffic ie nt o f Pe rfo rma nc e (C O P) o f 2.64. While fo r the lo ng e st c o o ling time wa s o b ta ine d a t the hig he st c o o ling lo a d (400 wa tt lig ht b ulb ).

Ke y words : C o o ling lo a d , re frig e ra ting c a p a sity, C O P, c o o ling time

A b stra k

Pe ne litia n ini m e m b a ha s m e ng e na i e fe k b e b a n p e nd ing in te rha d a p kine rja siste m m e sin p e nd ing in m e lip uti ka p a sita s re frig e ra si, ko e fisie n p re sta si d a n wa ktu p e nd ing ina n.

Me to d e ya ng d ig una ka n a d a la h m e to d e e ksp e rim e nta l d e ng a n va ria si b e b a n p e nd ing in ya ng d ip e ro le h d e ng a n m e ne m p a tka n b o la la m p u 60, 100, 200, 300 d a n 400 wa tt d i d a la m rua ng p e nd ing in. Pe ng a m b ila n d a ta la ng sung d ila kuka n p a d a unit p e ng ujia n m e sin p e nd ing in HRP Fo c us m o d e l 802. Da ta d ia na lisis se c a ra te o ritis b e rd a sa rka n d a ta e ksp e rim e n d e ng a n m e ne tuka n ko nd isi re frig e ra nt p a d a se tia p titik siklus, ka p a sita s re frig e ra si d a n C O P siste m .

Ha sil p e ne litia n ini m e nunjukka n b a hwa p e ning ka ta n b e b a n p e nd ing in m e nye b a b ka n ko e fisie n p re sta si siste m p e nd ing in a ka n m e m b e ntuk kurva p a ra b o la . Pe rfo rm a o p tim um p a d a p e ng ujia n se la m a 30 m e nit d ip e ro le h p a d a b o la la m p u 200 wa tt d e ng a n C O P se b e sa r 2.64. Se d a ng ka n untuk wa ktu p e nd ing ina n d ip e ro le h p a ling la m a p a d a b e b a n p e nd ing in ya ng p a ling ting g i (b o la la m p u 400 wa tt).

Ka ta Kunc i : Be b a n p e nd ing in,ka p a sita s re frig e ra si, C O P, wa ktu p e nd ing ina n

1. Pe nd a hulua n

Pa d a sa a t ini khususnya d ip e rko ta a n, m e sin p e nd ing in d a p a t d ijum p a i p a d a ha m p ir se tia p p e rto ko a n, g e d ung – g e d ung ka nto r d a n rum a h ta ng g a . Me sin p e nd ing in d a p a t b e rup a

re frig e ra to r, fre e ze r, c hille r se rta a ir

c o nd itio ning (p e ng ko nd isia n ud a ra ).

Pe ng g una a n m e sin p e nd ing in ya ng p a ling um um ya itu untuk p e ng ko nd isia n rua ng a n d a n p e ng a w e ta n b a ha n m a ka na n a ta u m inum a n. Tujua n uta m a siste m p e ng ko nd isia n ud a ra a d a la h m e m p e rta ha nka n ke a d a a n ud a ra d id a la m rua ng a n ya ng m e lip uti p e ng a tura n te m p e ra tur, ke le m b a b a n

re la tif, ke c e p a ta n sirkula si ud a ra m a up un kua lita s ud a ra . Siste m p e ng ko nd isia n ud a ra ya ng d ip a sa ng ha rus m e m p unya i ka p a sita s p e nd ing ina n ya ng te p a t d a n d a p a t d ike nd a lika n d a la m p e ng o p e ra sia nnya . Ka p a sita s p e ra la ta n ya ng d a p a t d ip e rhitung ka n b e rd a sa rka n b e b a n p e nd ing ina n se tia p sa a t ya ng se na ntia sa b e rub a h-ub a h.

Be b a n p e nd ing ina n se b e na rnya a d a la h jum la h p a na s ya ng d ip ind a hka n o le h siste m p e ng ko nd isia n ud a ra se tia p wa ktu. Be b a n p e nd ing ina n te rd iri a ta s p a na s ya ng b e ra sa l d a ri rua ng d a n ta m b a ha n p a na s. Ta m b a ha n p a na s a d a la h jum la h p a na s se tia p sa a t ya ng m a suk ke d a la m rua ng m e la lui ka c a se c a ra ra d ia si m a up un m e la lui d ind ing a kib a t p e rb e d a a n te m p e ra tur, p e ng a ruh p e nyim p a na n e ne rg i p a d a struktur b a ng una n, se rta p e ra la ta n – p e ra la ta n listrik se p e rti la m p u d a n p e ra la ta n e le ktro nik la innya

Be b a n p e nd ing in ini se c a ra la ng sung a ka n b e rd a m p a k p a d a kine rja m e sin p e nd ing in o le h ka re na te rka it d e ng a n p e rub a ha n ko nd isi khususnya

te m p e ra tur re frig e ra n p a d a se tia p titik d i d a la m sua tu siste m m e sin p e nd ing in.

Pe ne litia n ini b e rtujua n untuk m e ng e ta hui e fe k b e b a n p e nd ing in te rha d a p kine rja siste m m e sin p e nd ing in, m e lip uti ka p a sita s re frig e ra si, d a ya ko m p re si, ko e fisie n p re sta si (C O P) d a n wa ktu p e nd ing ina n d a la m sua tu rua ng p e nd ing in. Se hing g a d iha ra p ka n p e ng g una a n m e sin p e nd ing in d a p a t le b ih e fe ktif d a n e fisie n.

2. Studi Pusta ka 2.1 Me sin p e nd ing in

Me sin p e nd ing in m e rup a ka n sa la h sa tu m e sin ya ng m e m p unya i fung si uta m a untuk m e nd ing inka n za t se hing g a te m p e ra turnya le b ih re nd a h d a ri te m p e ra tur ling kung a n. Ko m p o ne n uta m a d a ri m e sin p e nd ing in ya itu ko m p re so r, ko nd e nso r, a la t e ksp a nsi d a n e va p o ra to r, se rta re frig e ra n se b a g a i fluid a ke rja ya ng b e rsirkula si p a d a b a g ia n-b a g ia n te rse b ut. G a m b a r 1 m e m p e rliha tka n ske m a se d e rha na d a ri m e sin p e nd ing in.

Ko nd e nso r Eva p o ra to r Ka tup Eksp a nsi Ko m p re so r Pe ng e m b una n P h Pe ng ua p a n E k s p a n s i Ko m p re si 1 2 3 4 3 2 1 4

Siste m ke rja p a d a m e sin p e nd ing in a d a la h se b a g a i b e rikut :

Sa a t re frig e ra n m e ng a lir m e la lui e va p o ra to r, p e rp ind a ha n p a na s d a ri rua ng a n ya ng d id ing inka n m e nye b a b ka n re frig e ra n m e ng ua p . De ng a n m e ng a m b il re frig e ra n p a d a e va p o ra to r se b a g a i vo lum e a tur, d a ri ke se im b a ng a n m a ssa d a n Hukum Te rm o d ina m ika I d i p e ro le h p e rp ind a ha n p a na s se b e sa r : (kW) ……(1)

)

h

(h

m

Q

_e

=

&

₁

−

₄

Re frig e ra n m e ning g a lka n e va p o ra to r ke m ud ia n m a suk ke c o m p re sso r. Se la njutnya re frig e ra n d iko m p re si hing g a te ka na n d a n te m p e ra turnya b e rta m b a h ting g i. Dia sum sika n tid a k a d a p e rp ind a ha n p a na s d a ri d a n ke ko m p re so r. De ng a n m e ne ra p ka n ke se im b a ng a n m a ssa d a n la ju e ne rg i (Hukum Te rm o d ina m ika I) p a d a vo lum e a tur ya ng m e ling kup i ko m p re so r, d id a p a t d a ya ko m p re sso r ya itu: ) 1 2 h (h m P= & − (kW) ……… (2)

Ke m ud ia n, re frig e ra n m e ng a lir m e la lui ko nd e nso r, d im a na re frig e ra n m e ng e m b un d a n m e m b e rika n p a na s ke ud a ra se kita r ya ng le b ih re nd a h te m p e ra turnya . Untuk vo lum e a tur m e ling kup i re frig e ra n d i ko nd e nso r, la ju p e rp ind a ha n p a na s d a ri re frig e ra n a d a la h : ) h (h m Qc = & 2 − 3 ………(3)

Akhirnya , re frig e ra n p a d a sta te 3 m a suk a la t e ksp a nsi d a n b e re ksp a nsi ke te ka na n e va p o ra to r. Te ka na n re frig e ra n turun d a la m e ksp a nsi ya ng ire ve rsib e l d a n d ib a re ng i d e ng a n a d a nya ke na ika n e ntro p y je nis. Re frig e ra n ke lua r ka tup e ksp a nsi p a d a titik 4 ya ng b e rup a fa se c a m p ura n ua p -c a ir.

Kua lita s ua p ya ng te rka nd ung p a d a titik 4 d a p a t d ic a ri d e ng a n p e rsa m a a n : 4 f 4 1 fg 4

h

h

x

h

−

=

…………. (4)

hf4 = Enta lp hy sp e sifik c a ira n je nuh (kJ/ kg )

hfg = Enta lp hy sp e sifik c a m p ura n c a ira n d e ng a n ua p (kJ/ kg ) hfg = hg - hf

hg = Enta lp hy sp e sifik ua p je nuh (kJ/ kg )

Se c a ra the rm o d ina m ika b e sa rnya p e rp ind a ha n p a na s ya ng te rja d i p a d a p ip a ka p ile r d i m e sin p e nd ing in, ya itu :

)

h

(h

m

Q

=

&

3

−

4 (kW) ……….(5)

h3 = Enta lp y sp e sifik re frig e ra n m a suk p ip a ka p ile r (kJ/ kg )

h4 = Enta lp y sp e sifik re frig e ra n ke lua r p ip a ka p ile r (kJ/ kg )

Ko e fisie n p re sta si (C O P) d a ri siklus ua p sta nd a r : C O P = Q e / P ...(6) 2.2 Titik Ke se tim b a ng a n Ko m p re so r d a n Pip a Ka p ile r Ko m p re so r d a n Pip a Ka p ile r, p a d a ke a d a a n ste d i ha rus sa m p a i p a d a te ka na n isa p d a n b ua ng te rte ntu, ya ng m e nye b a b ka n la ju a lira n m a ssa ya ng sa m a m e la lui ko m p re so r d a n Pip a Ka p ile r. Ke a d a a n ini d ise b ut titik ke se tim b a ng a n. Te ka na n ko nd e nso r d a n e va p o ra to r a d a la h te ka na n je nuh p a d a te m p e ra tur ko nd e nso r d a n e va p o ra to r te rse b ut. G a m b a r 2 m e nunjukka n va ria si la ju a lira n m a ssa d e ng a n te ka na n e va p o ra to r m e la lui ko m p re so r d a n Pip a Ka p ile r untuk tig a nila i te m p e ra tur ko nd e nso r ya kni, 30, 40 d a n 50°C . [14]

G a m b a r 2. Hub ung a n la ju a lira n m a ssa re frig e ra n m e le wa ti ko m p re sso r d a n p ip a ka p ile r te rha d a p te m p e ra tur e va p o ra to r d a n ko nd e nso r (A, B, d a n C a d a la h titik se tim b a ng )

La ju a lira n m a ssa m e la lui ko m p re so r b e rkura ng jika ra sio te ka na n m e ning ka t ka re na e fisie nsi vo lum e trik d a ri ko m p re so r b e rkura ng d e ng a n p e ning ka ta n ra sio te ka na n. Ra sio te ka na n m e ning ka t ke tika te ka na n e va p o ra to r b e rkura ng a ta u te ka na n ko nd e nso r m e ning ka t. Ka re na nya , la ju a lira n m a ssa m e la lui ko m p re so r b e rkura ng d e ng a n p e ning ka ta n p a d a te ka na n ko nd e nso r d a n a ta u d e ng a n p e nuruna n te ka na n e va p o ra to r.

Be d a te ka na n m e le wa ti p ip a ka p ile r itu a d a la h g a ya p e ng g e ra k b a g i re frig e ra n untuk m e ng a lir se p a nja ng siste m , ka re na nya la ju a lira n m a ssa m e la lui p ip a ka p ile r m e ning ka t se iring p e ning ka ta n b e d a te ka na n ya ng m e linta sinya . De ng a n d e m ikia n la ju a lira n m a ssa m e la lui p ip a ka p ile r m e ning ka t se iring p e ning ka ta n te ka na n ko nd e nso r d a n a ta u p e ng ura ng a n te ka na n e va p o ra to r. Va ria si la ju a lira n m a ssa m e la lui p ip a ka p ile r d itunjukka n

untuk tig a te m p e ra tur ko nd e nso r, ya kni, 30, 40 d a n 50°C se p e rti p a d a G a m b a r 3 Ini a d a la h ke b a lika n d a ri p e ng a ruh te ka na n d i la ju a lira n m a ssa ko m p re so r. Ka re na nya , untuk sua tu nila i te ka na n ko nd e nso r te rte ntu, a d a sua tu nila i ya ng te rb a ta s d a ri te ka na n e va p o ra to r d i m a na la ju a lira n m a ssa m e la lui ko m p re so r d a n e va p o ra to r a d a la h sa m a . Te ka na n ini a d a la h titik ke se tim b a ng a n d i m a na siste m a ka n d id a p a t d a la m ke a d a a n ste d i. Se hing g a , untuk sua tu te m p e ra tur ko nd e nso r, te rd a p a t nila i te rte ntu d a ri te m p e ra tur e va p o ra to r d i m a na titik ke se tim b a ng a n a ka n te rja d i. G a m b a r 2 m e nunjukka n tig a titik ke se tim b a ng a n A, B d a n C untuk ke tig a te m p e ra tur ko nd e nso r. Titik ke se tim b a ng a n ini te rja d i p a d a te m p e ra tur e va p o ra to r d a ri Te ,A ,Te ,B d a n Te ,C . Di sini te rliha t b a hwa te m p e ra tur e va p o ra to r p a d a titik ke se tim b a ng a n m e ning ka t d e ng a n p e ning ka ta nte m p e ra tur ko nd e nso r.

Pe ng a ruh Da ri va ria si b e b a n

Situa si ya ng d ig a m b a rka n d i a ta s te rja d i d a la m ke a d a a n ste d i. Ba g a im a na p un, d a la m p ra kte k b e b a n re frig e ra si d a p a t b e rva ria si ka re na b e b e ra p a p e rtim b a ng a n, se p e rti va ria si te m p e ra tur se ke liling d ll. Ha l te rse b ut a d a la h m ung kin untuk b e b a n m e nja d i m e ning ka t a ta u b e rkura ng . Va ria si b e b a n ini m e m p e ng a ruhi p e ng o p e ra sia n ko m p re so r d a n p ip a ka p ile r d a n m e m p e ng a ruhi titik ke se tim b a ng a nnya . Pe ning ka ta n b e b a n re frig e ra si Jika b e b a n re frig e ra si m e ning ka t, a d a ke c e nd e rung a n te m p e ra tur e va p o ra to r a ka n m e ning ka t p ula ka re na la ju p e ng ua p a n ya ng ting g i. Ha l ini d itunjukka n p a d a g a m b a r 3 untuk te m p e ra tur ko nd e nso r 40°C .

G a m b a r 3. Efe k va ria si b e b a n p a d a p ip a ka p ile r siste m re frig e ra si, A: p a d a b e b a n re nd a h, B: Titik De sa in, C : p a d a b e b a n ting g i

Titik ke se tim b a ng a n untuk b e b a n d e sa in d itunjukka n o le h titik B. Bila e va p o ra to r m e ne rim a b e b a n ka lo r ya ng b e ra t, a ta u b ila suhu fluid a ya ng a ka n d id ing inka n c ukup ting g i, te ka na n d a n suhu hisa p a ka n na ik ke titik C . Pa d a te ka na n hisa p C , ko m p re so r te rse b ut d a p a t m e na rik re frig e ra n le b ih b a nya k d a ri e va p o ra to r, d a ri p a d a ya ng d a p a t d isup la i o le h p ip a ka p ile r, se hing g a e va p o ra to r se g e ra m e nja d i ke kura ng a n re frig e ra n ya ng d ise b ut d e ng a n “ ke la p a ra n” (sta rving ). Ba g a im a na p un, p e ng o so ng a n e va p o ra to r tid a k b isa b e rla njut te rus.

Siste m a ka n p e rlu b e b e ra p a tind a ka n ko re ktif ke tika p e rub a ha n ya ng jug a te rja d i d i d a la m ko nd e nso r. Ke tika p ip a ka p ile r m e m b e ri fe e d re frig e ra n le b ih se d ikit ke p a d a e va p o ra to r, re frig e ra n te rkum p ul d i d a la m ko nd e nso r.

Akum ula si re frig e ra n d i d a la m ko nd e nso r m e ng ura ng i d a e ra h e fe ktif d a ri ko nd e nso r untuk p e rp ind a ha n p a na s. La ju p e rp ind a ha n ka lo r ko nd e nso r d e ng a n p e rsa m a a n ya itu, Q c =Uc .Ac (Tc -T∞). Jika ko e fisie n p e rp ind a ha n ka lo r Uc d a n T∞ ko nsta n, ke m ud ia n untuk la ju p e rp ind a ha n ka lo r ya ng sa m a sua tu p e nuruna n d a la m d a e ra h Ac a ka n m e ng a ra h ke p a d a te m p e ra tur d a n te ka na n ko nd e nso r ya ng le b ih ting g i Tc . Te rliha t p a d a g a m b a r 2 d i m a na p e ning ka ta n te m p e ra tur p a d a ko nd e nso r m e nye b a b ka n p e nuruna n la ju a lira n m a ssa ko m p re so r d a n p e ning ka ta n la ju a lira n m a ssa p a d a p ip a ka p ile r. Ka re na nya , siste m itu a ka n m e ne m uka n sua tu titik ke se tim b a ng a n ya ng b a ru p a d a te m p e ra tur ko nd e nso r ya ng le b ih ting g i.

Ke m ung kina n la in untuk m e ng e m b a lika n la ju a lira n se im b a ng a d a la h turunnya ko e fisie n p e rp ind a ha n ka lo r p a d a e va p o ra to r ya ng ke kura ng a n re frig e ra n te rse b ut. Pe rb e d a a n suhu ya ng le b ih b e sa r ha rus d ib ua t a nta ra fluid a ya ng a ka n d id ing inka n d a n re frig e ra n d i d a la m e va p o ra to r, d e ng a n c a ra m e nurunka n te ka na n hisa p ke m b a li ke titik A, d a n p e ng e m b a lia n ke se im b a ng a n a lira n. Pe nuruna n Be b a n re frig e ra si Jika b e b a n re frig e ra si b e rkura ng , a d a ke c e nd e rung a n te m p e ra tur e va p o ra to r untuk b e rkura ng , ka ta ka nla h ko nd isi A se p e rti ya ng d itunjukka n p a d a g a m b a r 3 Pa d a ko nd isi ini, p ip a ka p ile r m e m b e ri fe e d re frig e ra n le b ih b a nya k ke p a d a e va p o ra to r d ib a nd ing ka n ya ng d iisa p ko m p re so r. Ha l ini m e ng a ra h p a d a a kum ula si c a ira n re frig e ra n d i d a la m e va p o ra to r ya ng m e nye b a b ka n e va p o ra to r ke b a nya ka n re frig e ra n (flo o d ing ). Ini d a p a t m e ng a ra h ke p a d a ko nse kue nsi b e rb a ha ya jika c a ira n re frig e ra n m e lua p sa m p a i ke ko m p re so r m e nye b a b ka n ha nta m a n(slug g ing ) p a d a ko m p re so r. Ha l ini ha rus d ihind a rka n b a g a im a na p un, ka re na nya p ip a ka p ile r m e nd a sa rka n siste m re frig e ra si m e ng g una ka n b e b a n kritis se b a g a i sua tu ukura n ke se la m a ta n.

Be b a n kritis a d a la h sua tu jum la h te rte ntu d a ri re frig e ra n ya ng m a suk ke

d a la m siste m re frig e ra si se hing g a d i d a la m p e ristiwa ya ng m ung kin te rja d i se m ua nya m e ng um p ul d i d a la m e va p o ra to r, d a n ha nya a ka n m e ng isi e va p o ra to r sa m p a i ke ujung d a n tid a k p e rna h m e lua p d a ri e va p o ra to r ke ko m p re so r. Flo o d ing e va p o ra to r jug a m e rup a ka n g e ja la se m e nta ra , itu tid a k b isa b e rla njut d e ng a n ta k te rb a ta s. Siste m te rse b ut ha rus d ia m b il b e b e ra p a tind a ka n ko re ktif. Di m a na p ip a ka p ile r m e m b e ri fe e d le b ih b a nya k re frig e ra n d a ri ko nd e nso r, c a ira n te rta ha n p a d a b a g ia n ke lua r ko nd e nso r d a n b e b e ra p a ua p m a suk ke p ip a ka p ile r.

3.1 Wa ktu d a n te m p a t p e ne litia n

Pe ne litia n ini d ila kuka n se la m a 1 (sa tu) b ula n, ya itu p a d a b ula n Me i 2009. Pe ne litia n b e rte m p a t d i La b o ra to rium Te knik Pe nd ing in Jurusa n Te knik Me sin Unive rsita s Ta d ula ko Pa lu, Sula we si Te ng a h.

3.2 Ba ha n d a n Pe ra la ta n Pe ne litia n Ba ha n d a n p e ra la ta n ya ng d ig una ka n a d a la h :

Ba ha n p e ne litia n

Fluid a ke rja a ta u re frig e ra n ya ng d ig una ka n d a la m p e ne litia n ini a d a la h R-134a (1,1,1,2 – te tra fluo ro e tha ne ). Ua p m e m iliki d e nsita s ya ng

sa ng a t ke c il d ib a nd ing ka n d e ng a n c a ira n; se hing g a la ju a lira n m a ssa m e la lui p ip a ka p ile r b e rkura ng se c a ra d ra stis. Situa si ini d itunjukka n d i d a la m G a m b a r 3. Ha l ini b uka nla h ya ng d iha ra p ka n ka re na e fe k re frig e ra si a ka n b e rkura ng d a n C O P jug a b e rkura ng p ula . Ka re na nya , d iusa ha ka n p a d a siste m re frig e ra si a g a r ke a d a a n sub c o o l

te rja d i p a d a re frig e ra n se b e lum m a suk p a d a p ip a ka p ile r. Pe nuka r ka lo r ua p ke c a ira n sub c o o ling b ia sa nya d ig una ka n, d i m a na te m p e ra tur re nd a h ua p re frig e ra n m e m b a wa hd ing inka n c a ira n ya ng m e ning g a lka n ko nd e nso r.

Ala t d a n instrum e n p e ne litia n

Ala t p e ng ujia n ini m e rup a ka n unit p e ng ujia n m e sin re frig e ra si HRP fo c us m o d e l 802.

Instrume n p e ne litia n

Instrum e n p e ne litia n b e rup a a la t p e ng a tur d a n a la t ukur, m e lip uti :

Te rm o ko p e l d a n te rm o m e te r infra re d : m e ng ukur te m p e ra tur.

C la m p m e te r d ig ita l: m e ng ukur te g a ng a n d a n kua t a rus listrik.

Pre ssure g a ug e : m e ng ukur te ka na n 3. Me to d e Pe ne litia n

Me to d e p e ne litia n ya ng d ig una ka n a d a la h m e to d e e ksp e rim e nta l d e ng a n va ria si b e b a n p e nd ing in p a d a rua ng p e nd ing in. Va ria si b e b a n p e nd ing in d ila kuka n d e ng a n m e m a sa ng la m p u d i d a la m rua ng p e nd ing in (c o ld b o x) d e ng a n d a ya ya ng b e rb e d a . Be rd a sa rka n d a ta te rse b ut d a p a t d ite ntuka n ko nd isi re frig e ra n se tia p titik p a d a siklus. Se la njutnya b e rd a sa rka n ko nd isi re frig e ra n d a p a t d ihitung ka p a sita s re frig e ra si d a n C O P siste m untuk se tia p va ria si b e b a n p e nd ing in.

G a m b a r ske m a d a n p e ne m p a ta n a la t ukur d ig a m b a rka n p a d a G a m b a r 5.

Bo x / rua ng a n p e nd ing in

Rua ng p e nd ing in b e rb e ntuk ko ta k ya ng d ite m p a tka n d i d e p a n e va p o ra to r d e ng a n d im e nsi 55 c m × 55 c m × 56 c m , d e ng a n b a ha n te rb ua t d a ri p la stik

p o lyp ro p yle ne (p ro p yle x ro ya lite),

d ile ng ka p i d e ng a n 2 te m p a t / d ud uka n la m p u se rta a la t ukur te m p e ra tur rua ng a n.

G a m b a r 4. Unit Pe ng ujia n Me sin Re frig e ra si m o d e l HRP fo c us 802

G a m b a r 5. Ske m a p e ng ujia n d a n p e ne m p a ta n a la t ukur

3.3 Pro se d ur Pe ng a m b ila n Da ta

Pe rsia p a n Ala t Pe ng ujia n

Pe rsia p a n a la t p e ng ujia n d ila kuka n d e ng a n m e ra ng ka i ula ng insta la si p e rp ip a a n m e sin p e nd ing in se sua i ke b utuha n, d a la m ha l ini a la t p e ng ujia n ya ng d ig una ka n a d a la h unit re frig e ra si m o d e l HRP FO C US 802. Se la njutnya m e na m b a hka n sig ht g la ss p a d a b a g ia n se b e lum m a suk ke ko m p re so r d e ng a n tujua n a g a r ko nd isi re frig e ra n d a p a t d i a m a ti. Se la in itu, p a d a sisi se b e lum d a n se te la h p ip a ka p ile r jug a d ip a sa ng i p re ssure g a ug e

untuk m e ng ukur te ka na n re frig e ra n d i titik te rse b ut.

4) Se la njunya m e nja la nka n a la t uji sa m p a i siste m d a n a lira n re frig e ra nnya sta b il.

5) C a ta t te ka na n d a n te m p e ra tur ya ng d itunjukka n o le h p e ng ukur te ka na n d a n te m p e ra tur p a d a se m ua titik, p e ng ukura n se tia p 3 m e nit sa m p a i wa ktu 30 m e nit. 6) La kuka n ke m b a li p ro se d ur p e ng ujia n No m o r 3 sa m p a i 5 d e ng a n b e b a n p e nd ing in ya ng le b ih b e sa r m e ng g una ka n d a ya la m p u d i d a la m b o x p e nd ing in 60 Wa tt, 100 Wa tt, 200 Wa tt, 300 Wa tt d a n 400 Wa tt. 4. Ha sil d a n Pe m b a ha sa n Ha l p e rta m a ya ng a ka n d ib a ha s a d a la h g ra fik hub ung a n a nta ra wa ktu p e nd ing ina n te rha d a p te m p e ra tur d i d a la m rua ng p e nd ing in (c o ld b o x), untuk se tia p va ria si b e b a n p e nd ing in. Pe ng ujia n ini d ic a ta t se tia p 3 m e nit d a n d ila kuka n sa m p a i m e nit ke -30. G ra fiknya d a p a t d iliha t p a d a G a m b a r 7.

Pe me riksa a n a la t Pe ng ujia n

Pe ng ujia n d ia wa li d e ng a n m e m e riksa se m ua ko m p o ne n m e sin d a n m e la kuka n te st. Se la njutnya d ila kuka n p e m va kum a n untuk m e m a stika n tid a k a d a sisa ud a ra d id a la m siste m . Ke m ud ia n p e ng isia n re frig e ra n se c a ra p e rla ha n-la ha n d e ng a n m e ng hid up ka n ko m p re so r. Pe ng isia n re frig e ra n se b e ra t

± 500 g ra m , d a n d ia ng g a p c ukup d e ng a n d ita nd a i p e m b e kua n 100 % p a d a p ip a e va p o ra to r ta np a fa n.

Da ri g a m b a r 7 d i a ta s te rliha t p e nuruna n te m p e ra tur d i d a la m rua ng p e nd ing in (c o ld b o x) se iring d e ng a n b e rta m b a hnya wa ktu, m e skip un sa m p a i p a d a m e nit ke -18, te m p e ra tur c o ld b o x c e nd e rung ko nsta n untuk se tia p va ria si b e b a n p e nd ing in. Untuk wa ktu ya ng sa m a p a d a m e nit te ra khir p e ng ujia n ya itu p a d a m e nit 30, te m p e ra tur ya ng d ic a p a i p a d a p e ng ujia n ta np a b e b a n a d a la h 10°C , b e b a n 60 wa tt se b e sa r 11°C , 100 w a tt se b e sa r 12°C , 200 wa tt se b e sa r 14 w a tt, 300 wa tt se b e sa r 15°C d a n untuk b e b a n 400 w a tt se b e sa r 18°C . Ha l ini d ise b a b ka n o le h ka re na d e ng a n b e b a n p e nd ing in ya ng le b ih b e sa r a ka n m e le p a ska n ka lo r ke ud a ra ya ng le b ih b e sa r p ula se hing g a te m p e ra tur rua ng a n m e nja d i ting g i. De ng a n d e m ikia n m e nye b a b ka n p e nuruna n te m p e ra tur a kib a t p e nd ing ina n d i d a la m c o ld b o x a ka n le b ih ke c il.

Ta ha p a n Pe ng a mb ila n d a ta

Pe ng a m b ila n d a ta se c a ra la ng sung , ya itu se m ua va ria b e l d iukur la ng sung sa a t m e la kuka n p e ng ujia n. Ta ha p – ta ha p ya ng d ila kuka n d a la m m e la kuka n p e ng ujia n a d a la h se b a g a i b e rikut :

1) Ala t uji d ip a sa ng i p e ng ukur te ka na n d a n te m p e ra tur p a d a titik – titik ya ng te la h d ite ntuka n (liha t g a m b a r 5) 2) Be b a n p e nd ing in d a ri a la t uji d im ula i

d e ng a n ta np a la m p u d i d a la m c o ld b o x / rua ng a n p e nd ing in.

3) Me m a sa ng b o x p e nd ing in d a n m e m a stika n te rp a sa ng ra p a t ke d ind ing a la t uji.

G a m b a r 7. G ra fik hub ung a n wa ktu p e nd ing ina n te rha d a p te m p e ra tur c o ld b o x untuk se tia p va ria si b e b a n p e nd ing in

G a m b a r 8. G ra fik hub ung a n Be b a n Pe nd ing in te rha d a p C O P

Untuk p e ng a ruh p e na m b a ha n b e b a n p e nd ing in te rha d a p p e rfo rm a siste m d a p a t d iliha t le b ih je la s p a d a g a m b a r 8.

Da ri g a m b a r 8 d i a ta s, te rliha t b a hwa hub ung a n a nta ra b e b a n p e nd ing in d e ng a n C O P siste m m e m b e ntuk kurva p a ra b o lik, d i m a na p o sisi C O P te rb e sa r te rd a p a t p a d a b e b a n a nta ra 200 wa tt sa m p a i 300 wa tt, d a n se la njutnya C O P siste m m e ng a la m i

p e nuruna n. Pe nuruna n ko e fisie n p re sta si ini d ise b a b ka n o le h ka re na ke na ika n d a ya ko m p re so r ya ng sud a h le b ih ting g i jika d ib a nd ing ka n nila i ka p a sita s re frig e ra si (Q e ) se te la h m e le b ihi b e b a n 300 wa tt. Ha l ini d a p a t kita liha t p a d a g a m b a r 9 untuk p o sisi titik – titik e nta p i p a d a d ia g ra m p – h d a n g a m b a r 10 untuk hub ung a n b e b a n p e nd ing in te rha d a p Q e d a n PT .

Beban 400 watt

Tanpa beban pendingin

G a m b a r 9. Siklus re frig e ra si untuk b e rb a g a i va ria si b e b a n p e nd ing in ya ng d ip lo t p a d a d ia g ra m te ka na n – e nta lp i m e ng g una ka n C o o lPa c k So ftwa re

G a m b a r 10. G ra fik Hub ung a n b e b a n p e nd ing in te rha d a p ka p a sista s re frig e ra si(Qe) d a n d a ya ko m p re so r (PT)

Da ri d ia g ra m P-h p a d a g a m b a r 9 d i a ta s, te rliha t b a hwa te rja d i ke na ika n e nta lp i p e ng ua p a n d a n e nta lp i ko m p re ssi se iring d e ng a n p e na m b a ha n

b e b a n p e nd ing in. Na m un p a d a b e b a n d i a ta s 300 wa tt te rliha t b a hwa g a ris ko m p re ssi a ka n c e nd e rung te rd o ro ng ja uh m a suk ke d a e ra h p a na s la njut

(g ra fiknya a ka n te rliha t le b ih re b a h). Ha l ini a ka n m e ng a kib a tka n ke rja ko m p re si a ka n le b ih b e sa r d ib a nd ing ka n d e ng a n ya ng d e ka t g a ris ua p -je nuh. (Sto e c ke r).

Se m e nta ra d a ri g a m b a r 10 d i a ta s, te rliha t b a hwa te rja d i ke na ika n d a ya ko m p re so r (PT) se rta ka p a sita s re frig e ra si (Q e ). Da ri m ula i ta np a b e b a n p e nd ing in sa m p a i 200 wa tt te rliha t ke na ika n ka p a sita s re frig e ra si ya ng c ukup sig nifika n d ib a nd ing ka n d e ng a n ke na ika n d a ya ko m p re sso r, d a n ra sio te rting g i a nta ra Q e d e ng a n PT ya ng m e ng ha silka n C O P te rb e sa r ke tika b e b a n p e nd ing in ya ng d ig una ka n a d a la h la m p u 200 w a tt, na m un se te la hnya p e rb a nd ing a n ini a ka n se m a kin m e nurun. Ha l ini d ise b a b ka n ka re na se te la h m e le wa ti b e b a n 300 wa tt a d a ke c e nd e rung a n ting ka t ke na ika n ka p a sita s re frig e ra si (Q e ) m e ng a la m i p e nuruna n, d i sa tu sisi te rja d i p e ning ka ta n te m p e ra tur d a n te ka na n ya ng sig nifika n p a d a ko m p re so r se hing g a m e nye b a b ka n ting ka t ke na ika n d a ya ko m p re sso r a ka n b e rta m b a h. Ha l ini se b a g a im a na ya ng d iung ka p ka n Sto e c ke r, b a hwa te rd a p a t nila i b e b a n p e nd ing in te rte ntu ya ng m e m ung kinka n te rja d i ke se tim b a ng a n a nta ra p ip a ka p ile r d a n ko m p re sso r. Bila p e rp ind a ha n ka lo r p a d a e va p o ra to r tid a k d ip e nuhi p a d a titik ke se tim b a ng a n ko m p re so r – p ip a ka p ile r, a ka n d iha silka n ke a d a a n tid a k se im b a ng ya ng d a p a t m e ng o so ng ka n a ta up un p e ng um p a na n b e rle b ih (o ve rfe e d) p a d a e va p o ra to r ya ng d a p a t m e nye b a b ka n p e nuruna n e fisie nsi ke rja .

5. Ke sim p ula n

Da ri ha sil p e m b a ha sa n d i a ta s m e ng e na i e fe k b e b a n p e nd ing in te rha d a p kine rja siste m m e sin p e nd ing in, m a ka d a p a t d isim p ulka n :

1) Wa ktu p e nd ing ina n a ka n se m a kin la m a untuk se tia p p e ning ka ta n b e b a n p e nd ing in

2) Hub ung a n a nta ra b e b a n p e nd ing in d e ng a n C O P siste m m e m b e ntuk kurva p a ra b o lik, d i m a na p o sisi C O P te rb e sa r te rd a p a t p a d a b e b a n 200 wa tt (se b e sa r 2.64) d a n se la njutnya C O P siste m a ka n b e ra ng sur m e ng a la m i p e nuruna n.

3) ke na ika n ka p a sita s re frig e ra si d a n d a ya ko m p re so r te rja d i se iring d e ng a n p e na m b a ha n b e b a n p e nd ing in.

6. Da fta r Pusta ka

Ano nim . Instruc to rs g uid e to Fo c us Re frig e ra tio n Tra ining Unit Mo d e l 802. P.A. Hilto n Ltd , Eng la nd . 1985.

Anwa r, Kha iril, d kk. Efe k Te mp e ra tur Pip a Ka p ile r Te rha d a p Kine rja Me sin

Pe nd ing in. Jurna l Me ka nika l,

Vo l.1 No .1 Ja nua ri 2010. Pp . 30-39.

Arism una nd a r, W., H.Sa ito . Pe nye g a ra n

Ud a ra. Ed isi ke e na m , PT.

Pra d nya Pa ra m ita , Ja ka rta . 2002.

Aro ra , C .P.,. Re frig e ra tio n a nd Air

C o nd itio ning. Ta ta Mc G ra w-Hill

Pub lishing C o m p a ny Lim ite d , Ne w De lhi. 1986.

ASHRAE Ha nd b o o k Fund a m e nta l 2005.

C e ng e l, Yunus.A. Fund a m e nta l o f He a t

Tra nsfe r.2nd Ed itio n. 2003.

Do ssa t, R.J. Princ ip le s o f Re frig e ra tio n. se c o nd Ed itio n, Jo hn Wile y & so ns, Ne w Yo rk. 1978.

Ha sa n Ba sri, M. Pe ng a ruh p e rub a ha n te ka na n ko nd e nso r d a n te ka na n e va p o ra to r te rha d a p kine rja me sin re frig e ra si fo c us 808. The sis p a sc a sa rja na Unive rsita s Ha sa nud d in 2007

Hund y,G F. Tro tt,AR. We lc h,TC .

C o nd itio ning, Fo urth Ed itio n. 2008.

Sha n K.Wa ng , Ha nd b o o k o f a ir

C o nd itio ning a nd Re frig e ra tio n,

Se c o nd Ed itio n. Mc G ra w Hill. 2001.

Sto e c ke r,W.,Jo ne s. Re frig e ra si d a n

Pe ng ko nd isia n Ud a ra. Ed isi

ke d ua , Erla ng g a , Ja ka rta . 1992. Zuha l. Da sa r Te knik Te na g a d a n

Ele ktro nika Da ya, PT. G ra m e d ia ,