BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
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. Refrigrasi memanfaatkan sifat-sifat panas (thermal) dari bahan refrigerant. Refrigerant akan bertindak sebagai media penyerap dan pemindah panas dengan cara merubah fasanya. Refrigerant adalah suatu zat yang mudah berubah fasanya dari cairmenjadi uap dan sebaliknya apabila kondisi tekanan dan temperaturnya diubah. Pada siklus, refrigeran bersirkulasi melalui urutan beberapa komponen. Semua proses secara internal reversibel. Perpindahan kalor antara refrigeran dan setiap bagian terjadi tanpa perubahan temperatur, dan tidak ada terjadi ireversibilitas eksternal. Refrigeran masuk ke evaporator dalam bentuk 2 fase yaitu campuran cairan dan uap pada kondisi 4. Pada evaporator sebagian refrigeran berubah fase dari cair ke uap karena perpindahan kalor dari daerah yang bertemperatur TC ke refrigeran. Temperatur dan tekanan refrigerant tetap konstan selama proses dari kondisi 4 ke kondisi 1. Refrigerant kemudian di kompresi secara adiabatik dart titik 1, dimana refrigeran berada pada kondisi 2 fase campuran cair-uap, menuju kondisi 2 dimana fase menjadi uap jenuh. Selama proses ini temperatur refrigeran naik dari TH ke TC, dan tekanan juga naik. Kemudian refrigeran masuk ke condenser dimana fase refrigeran akan berubah menjadi cairan jenuh karena terjadi perpindahan kalor kepada daerah yang bertemperatur TH. Temperatur dan tekanan tetap konstan selama proses 2 ke 3. Refrigeran kembali kekondisi pada saat masuk evaporator melalui proses ekspansi adiabatik pada turbin yaitu titik 3 ke titik 4. Pada proses ini temperatur turun dari TH ke TC dan juga terjadi penurunan tekanan.
Dalam praktikum kali ini, telah dilakukan simulasi rancangan proses refrigerasi dengan menggunakan aplikasi Hysys. Pada simulasi ini, refrigerant yang digunakan adalah propane. Propane adalah senyawa alkana tiga karbon (C3H8) yang berwujud gas dalam keadaan normal, tetapi dapat dikompresi menjadi cairan. Refrigeran hidrokarbon merupakan refrigeran alternatif jangka panjang refrigeran CFC/HCFC. Dua keunggulaan penting yang dimilikinya adalah ramah lingkungan dan karakteristik termodinamika yang handal sehingga meningkatkan kinerja dan menghemat konsumsi energi sistem refrigerasi secara aman. Proses simulasi dilakukan dengan dua pendekatan, yaitu refrigerasi single stage dan refrigerasi multistage. Refrigerasi single stage prinsipnya adalah menggabungkan dua buah siklus kompresi uap di mana kondenser dari siklus dengan tekanan kerja lebih rendah akan membuang panas ke evaporator dari siklus dengan tekanan kerja lebih tinggi dalam sebuah alat penukar kalor (heat exchanger). Sedangkan refrigerasi multistage pada prinsipnya adalah tidak berbeda dengan sistem cascade. Perbedaannya adalah digantinya heat exchanger dengan mixing chamber dan flash chamber di mana di sini akan terjadi pencampuran refrigeran yang melewati siklus tekanan atas dan siklus tekanan bawah.
mengubah temperatur keluaran evaporator dengan rentang -20 sampai 0 deg C dan melihat pengaruhnya terhadap Q kompresor dan laju alir massa keluaran Dari simulasi yang telah dilakukan, menunjukan bahwa dengan menggunakan refrigerasi single stage, semakin kecil suhu keluaran evaporator, semakin besar Q kompresor yang dibutuhkan dan semakin besar laju alir massanya. Hasil tersebut ditunjukan pada gambar dibawah:
Gambar 4.1. Refrigerasi single stage
BAB V KESIMPULAN
