ANALISA KAJI EKSPERIMENTAL AC PORTABEL
VERTIKAL KAPASITAS 1 PK
Mhd.Diva Vernanda1. Suryadimal, S.T.,M.T2.Ir.Wenny Marthiana, M.T3
Program Studi Teknik Mesin-Fakultas Teknologi Industri-Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada No.19. Olo Nanggalo Padang 25143
Telp. 0751-7054257 Fax. 0751-7051341
Email : [email protected] [email protected]
ABSTRAK
Pengkondisi udara adalah proses perlakuan terhadap udara untuk mengatur tempratur, kelembaban, kebersihan dan pendistribusian secara serentak guna mencapai kondisi nyaman yang dibutuhkan penghuni. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh nilai COP(coficient of performance) dan PF(factor
performance) dengan memvariasikan putaran fan kondensor dan untuk
memperoleh nilai distribusi temperatur pada pipa kondensor dengan variasi putaran fan kondensor. Manfaat yang dicapai pada penelitian ini, sebagai sarana pratikum laboratorium konversi energi teknik mesin universitas bung hatta. Sebagai alat ukur standar kemampuan air conditioning yang mampu memberikan data pengukuran yang detail. Air conditioner yang digunakan jenis split kapsitas 1 pk, yang diubah ke bentuk portabel. Dalam pengambilan data dilakukan variasi kecepatan putaran fan kondensor, dengan bukaan dimer 1/4,1/2,3/4 dan 1 bukaan. Pengambilan data kondensor dilakukan dengan memvariasikan kecepatan fan kondensor dengan bukaan 1/4,1/2 dan 1 putaran, dimana dimer sebagai pengontrol kecepatan putaran fan kondensor. Data diambil setiap 15 menit 1 x dan dilakukan sebanyak 4x dengan 1 bukaan yang sama. Variasi putaran fan kondensor dilakuakan untuk mendapatkan nilai performa yang baik dari Air
conditioner ini. Setelah dilakukan pengujian, perhitungan dan pembahasan dapat
nilai distribusi temperatur tertinggi diperoleh pada bukaan full dengan nilai 2.561 kW/m.
Kata Kunci : COP, PF, Air conditioner, dimmer, split, portabel.
ABSTRACT
Air conditioning is the process of treatment of fresh air to regulate temperature, humidity, cleanliness and distribution simultaneously to achieve the required conditions occupants comfortable. This study aimed to obtain the value of COP (cofficient of performance) and PF (performance factor) by varying the condenser fan speed rotation, And obtain the value of the temperature distribution in the condenser pipe with a variation of the condenser fan speed rotation. The benefits achieved in this study, As a tool practicum of energy conversion laboratory in mechanical engineering department Bung Hatta University. As a standard measuring tool of air conditioning capability that can provide detailed measurement data. The type of Air conditioners that used of split with capacities 1 pk, which is converted into a portable form. In the data collection carried condenser fan speed variation, with openings dimer such as; 1/4,1/2,3/4 and 1r. Data retrieval is done by varying the speed of the condenser fan condenser with aperture of 1/4.1/2 and 1 round, where the dimer as a condenser fan speed rotation control. Data were taken every 15 minutes and do as much as four time with one opening of the same condition. Variations round off condenser fan to get a good performance value of this Air conditioner. After testing, calculation and discussion can be concluded, excellent performance values obtained on opening number COP of 4,512 at setting time 3/4, and the highest temperature distribution at full openings with a value of 2,561 kW/m.
1. Pendahuluan
Dari awal adanya mesin refrigrasi dan pengkondisi udara ini hanya digunakan di rumah-rumah mewah dan menjadi barang yang
langka. Namun seiring
berkembangnya zaman, mesin refrigrasi sudah banyak digunakan dirumah dengan ukuran rumah berbagai jenis karena sangat membantu dan memberikan kenyamanan bagi penghuni rumah. Pada umumnya AC yang digunakan pada rumah-rumah adalah AC dengan tipe split dan AC portable AC split adalah AC yang perangkat atau komponen-komponennya terpisah antara outdoor dan indoor Komponen indoor terdiri dari : evaporator, blower indoor, motor pengerak, rangkaian catu daya dan sensor thermistor dan dirangkai menjadi 1. Serta komponen outdor yang terdiri dari kondensor, kompresor, kapasitor kompresor, pipa kapiler, saringan Freon, motor dan fan outdor. Komponen outdoor dan indoor dihubungkan melalui 2 buah saluran refrigran, 1 buah untuk
menghubungkan evaporator dan kompresor, dan 1 buah untuk menghubungkan refrigran filter, pipa kapiler dan kondensor.
Sistem pengkondisian udara merupakan suatu sistem yang kontinu antar berbagai komponen seperti, Kondensor, Kompresor, Evaporator, Expantion valve dan Receiver Tank. Komponen-komponen tersebut diatas berfungsi untuk mensirkulasikan refrigerant (zat pendingin), membawa dan memindahkan panas. Refrigerant sebagai media kerja harus mempunyai sifat-sifat yang baik dari segi teknik seperti kestabilan yang sangat tinggi, tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan yang terpenting mudah diperoleh.
1.1 Tujuan
Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan nilai COP yang baik. Adapun tujuan penelitian adalah :
1. Memperoleh nilai COP dengan memvariasikan putaran fan kondensor.
2. Memperoleh nilai distribusi temperatur pada kondensor
dengan memvariasikan putaran fan kondensor.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Konsep Dasar Termodinamika
Termodinamika adalah salah satu bidang terpenting dalam ilmu pengetahuan kerekayasaan. Cara kerja kebanyakan sistim dapat dijelaskan dengan termodinamika, demikian pula, perbagai sistim tertentu tidak bekerja seperti yang diinginkan, serta mengapa sistim lainnya sama sekali tidak mungkin bekerja Termodinamika adalah dasar utama untuk merancang motor bakar,pompa termal, pembangkin tenaga listrik, sistim pendukung kehidupan,turbin gas,alat pendingin udara(air conditioners), peralatan pemadam kebakaran dan lain sebagainya.
Termodinamika memusatkan perhatian pada faham energi ; bahwa energi itu tetap lestari adalah hukum termodinamika pertama. Dari gagasan ini lah bertitik tolak ilmu termodinamika dan analisa rekayasa. Konsep kedua dalam termodinamika adalah entropi; dengan entropi kemungkinan atau kemustahilan berlangsungnya suatu proses dapat
ditentukan. Proses yang menghasilkan entropi kemungkinan terjadi, tetapi yang membinasakan entropi mustahil dapat berlangsung gagasan inilah yang mendasari hukum termodinamika yang kedua. Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolute. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolute bernilai nol.inilah yang mendasari hukum ketiga termodinamika
2.2 Mesin Penyegar Sistim
Kompresi Uap
Jhon Gorrie adalah yang menemukannya dan ini adalah cikal bakal dari teknologi AC (Air
Conditioner) tetapi sayangnya sebelum sempurna beliau sudah meninggal pada tahun 1855. Willis Haviland Carrier seorang Insinyur dari New York Amerika menyempurnakan penemuan dari
Dr.Jhon Gorrie tetapi AC (Air
Conditioner) ini digunakan bukan
untuk kepentingan atau kenyamanan manusia melainkan untuk keperluan percetakan dan industri lainnya. Penggunaan AC (Air Conditioner)
untuk perumahan baru
dikembangkan pada tahun 1927 dan pertama dipakai disebuah rumah di Mineapolis dan Minnesota. Saat ini AC (Air Conditioner) sudah digunakan disemua sektor, tidak hanya industri saja tetapi juga sudah di perkantoran dan perumahan dengan berbagai macam bentuk dari mulai yang besar hingga yang kecil. Semuanya masih berfungsi sama yaitu untuk mendinginkan temperatur ruangan agar orang merasa nyaman saat berada di dalamnya. 2.3 Komponen-komponen Air Conditioner 1) Kompresor 2) Kondensor 3) Orifice Tube 4) Katup Exspansi 5) Evaporator 6) Receiver 7) Drer Stariner 8) Oil Saparator 9) Akumulator 10) Refrigerant r22 3. Kegiatan Pengujian 3.1 Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian Studi Literatur
Pengumpulan referensi dan Tentang penelitian
Persiapan Alat penelitian lengkap dengan alat ukur
Pengambilan
Data(Tekanan,Temperatur,Volt, ampere, dan temperatur pipa
kondensor)
Penyusunan Laporan
Kesimpulan
Finish Analisa Data
3.2.Alat uji AC portablel vertikal
Gambar AC portable vertikal
3.3. Skema Pengujian Performa dan pipa kondensor.
Skema Pengujian Performa
Gambar Skema Pengambilan data performa
Keterangan gambar :
T1 : Temperatur pipa dari evaporator ke kompresor T2 : Temperatur pipa dari
kompresor ke kondensor T3 : Temperatur pipa dari
kondensor ke pipa kapiler
T4 : Temperatur pipa dari pipa kapiler ke evaporator P1 : Tekanan Evaporator P2 : Tekanan Kompresor P3 : Tekanan Kondensor P4 : Tekanan katup ekspansi
Skema Pengujian Pipa Kondensor
Gambar skema pengambilan data pipa kondensor
3.4 Peralatan yang digunakan
Alat yang digunakan dalam pengujian yaitu : a) Termometer b) Thermometer Digital c) Ampere meter d) Volt meter e) Pressure Gauge f) Stopwatch g) Tachometer h) Anemometer i) Dimmer
3.5 Metode Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan selama 4 jam,dimana pada setiap 60 menitnya akan dilakuakan variasi putaran fan pada kondensor mengunakan dimer dengan bukaan 1/4, 1/2, 3/4 dan 1 putaran, pada variasi putaran ini dilakukan pengambilan data setiap 15 menit sekali. pengambilan data dilakukan bagian-bagian yang sudah ditentukan seperti temperatur pada kompresor ,kondensor, pipa kapiler dan evaporator, dan temperatur udara keluar Evaporator dan Kondensor. Pada pengukuran temperatur ini pengukuran temperatur yang di ukur adalah temperatur refrigran yang berada didalam pipa. Dan tekanan
refrigran yang keluar
kompresor,tekanan refrigran yang akan masuk kondensor,katup ekspansi dan evaporator,dan data volt meter dan ampere meter dari variasi bukaan putaran dimer.
Langkah-langkah pengujian
1. Siapkan Pelaratan pengujian yang akan digunakan pada pengujian.
2. Periksa mesin pengkondisi udara apakah layak atau tidak untuk
dioperasikan .Pemeriksaan dilakukan dengan melakukan pengecekan pipa apakah ada kebocoran.Dan juga pengecekan kabel-kabel Volt,Ampere dan dimer.
3. Pastikan alat ukur berfungsi dengan baik.
4. Pasang alat ukur pada titik-titik pengambilan data yang telah ditentukan.
5. Sebelum menjalankan mesin pengkondisi udara catat temperatur refrigran pada kompresor,kondensor,katup ekspansi dan evaporator. Catat
tekanan pada
kompresor,kondensor,katup ekspansi dan evaporator.
6. Nyalakan Mesin pengkondisi udara.Dalam pengambilan data mesin dihidupkan selama 15 menit untuk mencapai kondisi stabil.Pengambilan data pertama dilakukan pada 15 menit pertama setelah mesin dihidupkan.
7. Lakukan pengujian 1 dengan mengatur putaran dimer sebesar ¼ dalam rentang waktu 60 menit.
8. Lakukan pengambilan pada waktu mencapai 15 menit, 30 menit, 45 menit dan 60 menit. Dimana stopwatch sebagai alat ukur waktu.Pengambilan data dilakukan setiap 15 menit. Dengan tujuan untuk melihat perbandingan nilai Temperatur dan tekanan agar lebih jeles perbedaanya.
9. Lakukan Pengambilan Data Pada Pipa kondensor. Data yang diambil adalah Temperatur pipa kondensor,temperatur udara dan kecepatan udara. Lakukan pengambilan data dari pipa 1- 26. Pipa 1 dimulai dari refrigran keluar kompresor.dan pipa 26 refrigran menuju katup ekspansi.Pengambilan data pipa kondensor dilakukan 1x, tiap masing-masing bukaan dimer. Dengan bukaan 1/4,1/2 dan 1. 10. Catat data pada tabel yang telah
disediakan.
11. Lakukan pengujian 2 dengan memvariasikan bukaan dimer sebesar ½ putaran dimer dalam rentang waktu 60 menit.Lakukan pengambilan data sesuai langkah nomor 8.
12. Lakukan pengujian 2 dengan memvariasikan bukaan dimer sebesar ¾ putaran dimer dalam rentang waktu 60 menit.Lakukan pengambilan data sesuai langkah nomor 8.
13. Lakukan pengujian 3 dengan mengatur bukaan dimer sebesar 1 putaran dalam rentang waktu 60 menit.Lakukan kembali pengambilan data sesuai langkah nomor 8.
14. Setelah pengujian dilakukan matikan mesin pengkondisi udara.Matikan fan kondensor dengan memutar dimer.dan matikan saklar arus masuk. 15. Lakukan pengolahan data hasil
4.2 Tabel Hasil Pegujian Performa Tabel data pengujian
Tabel nilai entalpi
4.3.Analisa Performa
Untuk mencari nilai performa AC portabel vertikal digunakan persamaan sebagai berikut :
1. Digunakan Persamaan untuk menghitung daya kompresor.
Wk =nk . V. I
Wk = 0,75 . 220 Volt . 4,1 Ampere
= 676.5 Watt = 0.676 kW
Maka nilai dari Wk adalah 0.676 kW.
2. Digunakan Persamaan untuk menghitung laju aliran massa refrigran. 𝑚 = 𝑾𝒌 (𝒉𝟐−𝒉𝟏) 𝑚 = 0,676 𝑘𝑊 (449 (𝑘𝑔𝑘𝑗)−407 ,16(𝑘𝑗 /𝑘𝑔 ) 𝑚 = 0,0162 kg/s. Maka nilai dari 𝑀 adalah 0,0162 kg/s
3. Digunakan Persamaan untuk menghitung nilai Q kondensor. Qk = 𝑚 (h2 – h3)𝑚 Qk = 0,0162 (449kJ/kg - 241,84kJ/kg) = 3,34 kW
Maka nilai dari Qk adalah 3,34 kW.
4. Digunakan Persamaan untuk menghitung nilai Q evaporator.
Qe = 0,0162 (407,16 kJ/kg – 241,84 kJ/kg)
= 2,673 kW Maka nilai dari Qe adalah 2,673 kW.
5. Digunakan Persamaan untuk menhitung nilai COP. COP = 𝑄𝑒
𝑊𝑘
= 2,673 𝑘𝑊
0,676 𝑘𝑤 = 3,9
6. Digunakan Persamaan untuk menhitung nilai PF.
PF = 𝑄𝑘 𝑊𝑘
= 3.34 𝑘𝑊
0,676 𝑘𝑊 = 4,9
Tabel Hasil Perhitungan
4.4 Analisa Performa
Analisa Bukaan ¼
Tabel.Hasil perhitungan Bukaan 1/4
Waktu (menit) COP 15 3.951 30 3.994 45 3.806 60 4.207
Hubungan waktu pengujian
dan COP Pada bukaan ¼
Grafik Hubungan Waktu dan COP pada Bukaan 1/4
Berdasarkan grafik hubungan Waktu dan COP menunjukan pada 15 menit pengujian 1 nilai COP sebesar 3,951. Dan nilai COP tertinggi terdapat pada pengujian 4 waktu 60 menit,dan nilai COP terendah pada pengujian 3 waktu 45 menit dengan
3.500 4.000 4.500 15 30 45 60 C OP Waktu Menit
COP 3,806. Dalam waktu pengambilan data temperatur udara keluar evaporator 17oC,dan tempeartur udara keluar dari evaporator ini mendekati niai yang diseting pada AC yaitu 16oC.Dengan begitu dengan mengurangi putaran fan kondensor,dan juga mengurangi pengunaan listrik temperatur yang dihasilkan sangat memenuhi standar kenyamanan,bahkan dapat membuat sipenghuni kedinginan.
Analisa Bukaan 1/2 .
Tabel Hasil perhitungan Bukaan ½ Waktu (menit) COP 15 3.743 30 3.921 45 3.743 60 3.840
Hubungan waktu pengujian
dan COP Pada bukaan 1/2.
Grafik Hubungan Waktu dan COP Pada bukaan 1/2.
Dari hasil pengolahan data pengujian bukaan 1/2 dapat dianalisa bahwa pada pengujian 2 waktu 30 menit COP yang dihasilkan naik,dari dari 3.743 menjadi 3.921 hal ini dipengaruhi oleh temperatur refrigran masuk evaporator kecil maka nilai COP akan besar.
Analisa Bukaan 3/4.
Tabel Hasil Perhitungan Bukaan 3/4 Waktu (menit) COP 15 4.117 30 4.512 45 4.512 60 4.512 3.600 3.700 3.800 3.900 4.000 15 30 45 60
COP
Waktu (Menit)
Hubungan waktu pengujian dan COP pada bukaan 3/4
Grafik Hubungan waktu dan COP pada bukaan 3/4
Dari grafik diatas dapat dianalisa pada pengujian 1 waktu 15 menit bukaan ¾ putaran dimer terdapat nilai COP yang tinggi yaitu 4.512 nilai ini adalah nilai COP dari pengujian bukaan ¾ sedangkan pada pengujian 1 COP yang didapatkan 4.117.hal ini disebapkan oleh temperatur refrigran masuk evaporator kecil maka nilai COP akan besar.
Analisa Bukaan 1.
Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Bukaan 1 Waktu (menit) COP 15 3.983 30 3.974 45 4.435 60 4.435
Hubungan waktu pengujian dan COP pada
bukaan 1
.Grafik Hubungan Waktu dan COP pada bukaan 1
Berdasarkan grafik 4.6.4 diatas nilai COP tertinggi terdapat pada pengujian 3 dan dengan nilai 3.435. Sedangkan pada pengujian 1nilai COP 3.983 dan nilai COP pada pengujian 2 3.974. Naiknya nilai COP dari pengujian 3 dimana kecepatan udara pada kondensor sangat mempengaruhi refrigran yang akan masuk pipa kapiler dimana pada pipa kapiler tekanan refrigran turun dan temperatur sama. Hal ini yang mempengaruhi nilai COP.
3.800 4.000 4.200 4.400 4.600 15 30 45 60
COP
Waktu (Menit)
Waktu dan COP 3/4
3.600 3.800 4.000 4.200 4.400 4.600 15 30 45 60
C
OP
Waktu (Menit)
Perbandingan COP vs Variasi bukaan dimer 1/4. 1/2. 3/4Dan 1putaran.
Grafik Perbandingan COP vs Variasi bukaan dimer 1/4. 1/2.3/4
Dan 1putaran.
4.5 Pengolahan data pipa kondensor Bukaan ¼ Temperatur 1. Ts =53.3oC Tudara = 35.3oC = 53.3oC + 273 = 35.3oC + 273 = 326 oK = 308.3 oK Interpolasi mengunakan Tabel Udara untuk menentukan nilai 𝜌,cp,µ,v,k, ∝,Pr. Diketahui : Tudara = 35.3oC = 35.3oC + 273 = 308.3 oK 1. 300 = 1.1614 2. 308.3 = ? 3. 350 = 0.9950 𝑇1−𝑇2 𝑇∝ −𝑇2 = 1.1614−0.9950 𝑇∝ −0.9950 300−350 308.3 −350 = 1.1614−0.9950 𝜌 −0.9950 −50 −41.7 = 1.1614 𝜌 −0.9950 50 41.7 = 𝜌 − 0.9950 = 0.9950 𝜌 = 0.9950 = 41.7 0.1664 50 𝜌 = 6.938 50 + 0.9950 𝜌 = 0.1387 + 0.9950 = 1.1337 Maka nilai 𝜌 = 1.1337 kg/m3
Tabel Hasil interpolasi
Temperatur pipa 308.3 K
Analisa data distribusi temperatur pada pipa kondensor
Untuk menghitung kecepatan udara maksimal V.max digunakan persamaa
0.000 2.000 4.000 6.000 15 30 45 60
C
OP
Waktu Menit
Perbandingan COP
1/4,1/2,3/4 dan 1
putaran dimer
V.max = 𝑆𝑇 𝑆𝑇.𝐷𝑉 V.max = 0.15 0.15 𝑥 0.05𝑚0.79 𝑚/𝑠 = 1.185 m2/s
Untuk menghitung Nilai Bilangan reynold number maksimal digunakan persamaan. ReD.max =. 𝜌.V.max . µ 𝐷 = 1.1337𝑘𝑔 /𝑚 3𝑥1,18𝑚 2/𝑠 𝑥0,05𝑚 188,5 𝑁.𝑠/𝑚 2 = 0.000356
Untuk Menghitung Nilai Nud digunkan Persamaan
Zhukaukas,pada persamaan .
Nud = C.ReDmax0.40.Pr0.36
𝑝𝑟 𝑃𝑟𝑠 0.25 = 0.80 x 0.0003560.40 x 0.70580.36 0.7058 0.7 0.25 = 0.028
Untuk Menghitung nilai h Koefisien konveksi, digunakan persamaan . h = Nud 𝑘
𝐷 = 0.028 x 26.914
0.05 = 15.07 W/m2.K Untuk menghitung nilai Ts -
To,digunakan persamaan . Ts - To = (T Pipa oC)exp – 𝜋 .𝐷.𝑁.ℎ 𝜌.𝑉.𝑁𝑡.𝑆𝑡.𝐶𝑝 = (55.3oC)exp – 3.14. 0.05𝑚 .26.( 15.07𝑊 𝑚 2 𝑘) 1.1337𝑘𝑔 𝑚 3 0,79𝑚 𝑠 1. 0,15 1007.33 𝑘𝑔 . 𝐾 = 33.84 oC
Untuk menghitung selisih nilai ΔT1m,digunakan persamaan . ΔT1m = 𝑇𝑠−𝑇𝑖 − (𝑇𝑠−𝑇𝑜) ln 𝑇𝑠−𝑇𝑖 − (𝑇𝑠−𝑇𝑜 ) = 55.3−33.84 𝐶 ln 55.3−33.84 𝐶 = 43.11 o C Untuk Menghitung nilai Distribusi
kalor ,digunakan persamaan .
q' = N(h. 𝑉.D. ΔT1m)
= 26 (15.07 W/m2.K x 3.14 x 0.05m x 33.84 oC)
= 2,6 kW/m
4.6 Hasil Pengolahan Data
distribusi temperatur bukaan ¼.
Tabel hasil pengolah data.
No T Udara o C Panjang Pipa cm q' Kw/m. 1 35.2 55 2.6 2 30.2 110 2.108 3 28.7 165 1.871 4 28.3 220 2.284 5 28.1 275 2.092 6 28 330 2.356 7 28.2 385 2.253 8 27.9 440 2.144 9 27.9 495 1.815
10 27.8 550 1.807 11 28.5 605 1.607 12 28.5 660 2.002 13 28.3 715 2.259 14 28.2 770 2.215 15 28.6 825 1.932 16 28.6 880 1.926 17 28.8 935 1.923 18 28.6 990 1.904 19 28.5 1045 2.088 20 28.6 1100 1.861 21 28.7 1155 1.8 22 28.6 1210 1.817 23 28.5 1265 1.715 24 28.7 1320 1.729 25 28.6 1375 1.822 26 28.6 1430 1.739
Hubungan panjang pipa dan
distribusi temperatur q’.
Grafik Hubungan panjang pipa dan distribusi temperatur q’.
Hasil pengolahan data distribusi
temperature bukaan ½.
Tabel hasil pengolahan data
No T Udara C Panjang Pipa cm q' Kw/m. 1 36.2 55 4.964 2 30.3 110 4.726 3 29.7 165 4.002 4 29.3 220 3.696 5 29 275 3.394 6 28.8 330 3.654 7 28.7 385 3.924 8 28.7 440 3.845 9 28.8 495 3.64 10 28.9 550 3.668 11 29 605 3.186 12 29 660 2.991 13 29.1 715 3.711 14 29.1 770 3.734 15 29.1 825 3.84 16 29.1 880 3.824 17 29.2 935 3.633 18 29.2 990 3.808 19 29.3 1045 3.733 20 29.6 1100 3.63 21 29.4 1155 3.675 22 29.1 1210 3.923 23 28.6 1265 3.519 24 28.6 1320 3.553 25 28.5 1375 3.434 26 28 1430 3.07 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 55 220 385 550 715 880 1045 1210 1375 Di st ri b us i T em pe ra tur q" = kW /m Panjang Pipa L = cm
Hubungan Panjang Pipa dan
q'1/4 putaran
Hubungan Panjang pipa dan distribusi temperatur q’.
Grafik hubungan panjang piap dan distribusi temperature bukaaan 1/2
Hasil pengolahan data distribusi
temperature bukaan 1.
Tabel hasil pengolahan data distribusi temperature bukaan 1/2
No T Udara o C Panjang Pipa cm q' Kw/m. 1 31.8 55 5.921 2 30.6 110 4.174 3 29.7 165 3.115 4 29.3 220 3.158 5 29.1 275 3.157 6 29 330 3.046 7 28.9 385 3.967 8 28.8 440 3.791 9 28.8 495 3.921 10 28.8 550 3.894 11 29.4 605 4.053 12 29.5 660 4.098 13 29.3 715 3.055 14 29.1 770 3.132 15 29.6 825 4.033 16 29.1 880 3.125 17 29.2 935 4.063 18 29.1 990 2.977 19 29.1 1045 3.02 20 28.9 1100 3.845 21 29.4 1155 3.613 22 29.3 1210 3.096 23 29.3 1265 3.054 24 29.3 1320 3.195 25 29.4 1375 3.649 26 29.4 1430 3.36
Hubungan panjang pipa dengan
distribusi temperature bukaan 1
Grafik hubungan panjang pipa dan distri busi temperatur bukaan 1
Perbandingan distribusi temperatur. 0 1 2 3 4 5 55 220 385 550 715 880 1045 1210 1375 D is tr ib us i T em pe ra tur q = kW /m Panjang Pipa L = Cm
Hubungan Panjang Pipa dan
q' 1/2 putaran
0 1 2 3 4 5 6 55 220 385 550 715 880 1045 1210 1375 q' Di st ri b us i T em per at ur q" = kW /m Panjang Pipa L = cmHubungan Panjang Pipa q'
1 putaran
Grafik penbadingan bukaan vs distribusi temperature
4.7.Analisa Pembahasan
Berdasarkan grafik 4.7.5 pada pengujian 3 waktu 45 menit, nilai COP tertinggi terdapat dari pengujian bukaan 3/4 yaitu 4.512, dan nilai yang terendah terdapat pada pengujian bukaan 1/2 dengan nilai 3.743. Dan nilai COP bukaan 1 berada diantara kedua bukaan tersebut nilai COP 4.35. hal yang memepengaruhi nilai COP adalah temperature refrigran yang masuk keevaporator lebih rendah,temperatur refrigran yang
rendah dipengaruhi oleh kondensor untuk menurunkan temperatur refrigran.semakin rendah temperature refrigran masuk efaporator maka akan semakin tinggi nilai COP. Untuk mengukur COP sistim pendingin yaitu dampak refrigrasi dibagi dengan kerja kompresi (stocker; 1982 : 187) selain kerja kompresor sangat mempengaruhi nilai COP, Kondensor juga sangat berpengaruh, semakin rendah temperatur yang keluar maka kerja mesin pendingin akan lebih baik.
Analisa Distribusi Temperatur Pada pengujain bukaan 1 putaran dimer kecepatan udara yang didapat sebesar 3.12 m/s. Temperatur yang didistribusikan pada pipa 1 sebesar 5.921 kW/m dan temperatur terendah didapat pada pipa nomor 19 yaitu 3.02 kW/m, dan pada pipa no 26 yaitu 3.36 kW/m. pada beberapa pipa tertentu terdapat disribusi yang berbeda tipis seperti pada pipa 3 – 6, dan naik kembali pada pipa 7 yaitu 3.967 kW/m, hal ini juga disebapkan karena temperatur refigran yang tinggi pada pipa 1 kemudian terjadi perulangan pada pipa kondensor. pada perbandingan hasil pengolahan 0 1 2 3 4 5 6 55 220 385 550 715 880 1045 1210 1375 d is tr ib u si T em p er at u r q ' k W/m Panjang Pipa L = Cm
Perbandingan q' Bukaan 1/4,1/2
dan 1 putaran dimer
Buka an 1/4 Buka an 1/2 Buka an 1
data bukaan 1/4,1/2, dan 1 putaran dimer dapat dilihat perbedaan yang sangat signifikan yaitu pada bukaan 1 putaran dimer dimana distribusi temperature yang terjadi sebesar 2.561 kW/m pada bukaan ½ sebesar 1.894 kW/m dan pada bukaan ¼ sebesar 0.861kW/m Terlihat bahwa nilai distribusi terbesar terlihat pada bukaan 1 sebesar 2.561 kW/m. Semakin besar temperatur yang didistribusikan maka akan semakin bagus nilai COP yang didapat pada pengujian Bukaan 1 hasil pengolahan data.
5.Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan Pengujian Dan Hasil analisa data AC portabel vertikal kapasitas 1 PK dapat disimpulkan: 1. Dari Pengujian yang telah
dilakukan maka didapatkan performa yang baik dari AC portable vertical yaitu pada pengujian bukaan 3/4 putaran dimer dengan nilai COP 4.512. Nilai ini didapatkan pada pengambilan data 2,3 dan 4 bukaan ¾ putaran dimer.
2. Dari Pengujian analisa distribusi temperatur q’ distribusi
temperatur yang paling baik terdapat pada pengujian 3 dengan bukaan 1 putaran dimer, hal yang sangat mempengaruhi ini adalah kecepatan udara yang melewati pipa refrigran di kondensor tersebut. Terlihat pada pengambilan data temperatur pipa 1 pada pengujian bukaan 1 putaran dimer yaitu 5.921kW/m dan pada pipa no 26 temperatur pipa 3.36 kW/m dari pengambilan data sudah terlihat bahwa besarnya besarnyadistribusi temperatur yang terjadi pada pipa kondensor.
5.2 Saran
Untuk Pengunaan alat dan penelitian selanjutnya diharuskan melakukan pengujian diruangan yang tertutup agar tidak mengangu kerja AC portable vertikal.
Suara yang dihasilkan kompresor yang dapat menganggu pengguana bila diaplikasikan pada rumah-rumah dan lain sebagainya.Sebaiknya digunakan peredam suara pada kompresor.
Sebaiknya perancangan saluran buang udara panas kondensor dapat dibuat 1 saluran buang tanpa melubangi dinding dan tanpa merusak dinding.
Bahan dasar bodi AC portable vertical sebaiknya bahan tersebut dapat menahan panas dari kompresor dan kondensor agar tidak menyebar kedalam ruangan.
Sebaiknya untuk pengujian berikutnya pengontrol temperatur tidak digunakan agar lebih mendapatkan nilai performa yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Frank P.Incropera,. David P.De Witt .Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Fourth edition. Printed in the United States of American. 1996
Nasution, Henry. Teknik Pendingn. Penerbit Bung Hatta University Pess. Padang.2002
Reynolds, William C. dan Henry C.Perkins,1989,”Termodinami ka Teknik”. Erlangga.jakarta.
Stoekher,W.F. dan Jones J.W., 1989,” Refrigrasi dan
Pengkondisi Udara” Erlangga, Jakarta.
Davidson, Herry, 2003,” Uji
Eksperimental Kompresor Uap 1 PK dan Mesin Pengkondisi Udara Type SAP-K24GA/L Merk Sanyo Kapasitas 22.000 Btu/hr Dengan Mengunakan R22 dan R290.