Pengaruh panjang pipa kapiler terhadap karakteristik Water Chiller

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. PENGARUH PANJANG PIPA KAPILER TERHADAP KARAKTERISTIK WATER CHILLER SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin. Oleh : ANDIKA PERMANA NIM : 155214121. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019. i.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. EFFECT OF CAPILLARY PIPE LENGTH ON THE CHARACTERISTICS OF WATER CHILLER As partial fullfilment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By: ANDIKA PERMANA Student Number: 155214121. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2019 ii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. v.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. vi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK Solusi dari permasalahan panasnya suhu udara di wilayah Indonesia kini dapat diatasi dengan pembuatan suatu alat yang bisa mendinginkan udara di dalam ruangan. Alat tersebut adalah mesin pendingin water chiller. Tujuan dari penelitian ini adalah : (a) merancang dan merakit water chiller yang bekerja dengan siklus kompresi uap, (b) mengetahui karakteristik water chiller yang telah dibuat atau dirakit : (1) nilai Win, (2) nilai Qout, (3) nilai Qin, (4) nilai COPaktual, (5) nilai COPideal, (6) Efisiensi, (7) Laju aliran massa refrigeran (ṁ). Penelitian dilakukan secara eksperimen di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Mesin pendingin water chiller ini berjenis sistem tertutup. Dalam penelitian ini dirancang dan dirakit water chiller dengan menggunakan komponen dari mesin AC, yang terdiri dari kompresor berdaya ½ PK, kondensor dengan pendingin udara, pipa kapiler, dan evaporator jenis pipa bersirip. Refrigeran yang digunakan adalah R-410a. Variasi pada penelitian adalah panjang pipa kapiler yang digunakan yaitu : 100 cm, 125 cm, dan 150 cm. Dari hasil penelitian diperoleh : (a) mesin pendingin water chiller dapat bekerja dengan baik. Mesin bekerja dengan daya sebasar ½ PK, (b) mengetahui karakteristik yang dimiliki water chiller sebagai berikut : (1) nilai Win tertinggi yang dapat dicapai oleh water chiller sebesar 23,156 kJ/kg terjadi pada panjang pipa kapiler 150 cm, (2) Nilai Qout tertinggi yang dapat dicapai oleh water chiller sebesar 177,45 kJ/kg terjadi pada panjang pipa kapiler 150 cm, (3) Nilai Qin tertinggi yang dapat dicapai oleh mesin water chiller sebesar 154,294 kJ/kg terjadi pada pipa kapiler 150 cm, (4) Nilai COPaktual tertinggi yang dapat dicapai oleh water chiller sebesar 6,71 terjadi pada pipa kapiler 125 cm, (5) Nilai COPideal tertinggi yang dapat dicapai oleh water chiller sebesar 8,71 terjadi pada pipa kapiler 100 cm, (6) Nilai efisiensi tertinggi yang dapat dicapai oleh water chiller sebesar 77,5 % terjadi pada panjang pipa kapiler 150 cm,(7) laju aliran massa refrigeran (ṁ) yang dapat dicapai oleh water chiller sebesar 0,01214 kg/s terjadi pada panjang pipa kapiler 100 cm. Kata kunci : water chiller, siklus kompresi uap, pipa kapiler, refrigeran. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT The solution of the problem of heat in the Indonesian region can now be overcome by making a device that can cool the air in the room. The tool is a water chiller cooling machine. The objectives of this study are: (a) designing and assembling water chillers that work with vapor compression cycles, (b) knowing the characteristics of water chillers that have been made or assembled: (1) Win values, (2) value of Qout, (3) value of Qin, (4) value of COPactual, (5) value of COPideal, (6) Efficiency, (7) refrigerant mass flow rate (ṁ). The research was conducted experimentally in Mechanical Engineering Laboratory of Sanata Dharma University, Yogyakarta. This water chiller cooling machine is a closed system type. In this study a water chiller was designed and assembled using components from an AC machine, which consisted of ½ PK compressors, condensers with air conditioners, capillary pipes, and finned pipe type evaporators. The refrigerant used is R-410a. Variations in the study are the capillary pipe length used, namely: 100 cm, 125 cm, and 150 cm. The results of the research are: (a) the water chiller cooling machine can work well. The machine works with a power equal to ½ PK, (b) knowing characteristics water chiller as follows : (1) the highest Win value that can be achieved by a water chiller of 23.156 kJ / kg occurs in 150 cm capillary pipe length, (2) highest Qout value which can be achieved by a water chiller of 177.45 kJ / kg occurs in 150 cm capillary pipe length, (3) The highest Qin value that can be achieved by a water chiller machine is 154.294 kJ / kg occurs in capillary pipe length 150 cm , (4) The highest COPactual value that can be achieved by a water chiller of 6.71 occurs in 125 cm capillary pipe length, (5) the highest COPideal value that can be achieved by a water chiller is 8.71 occurs in 100 cm capillary pipe length, (6) The highest efficiency value that can be achieved by a water chiller of 77.5% in the length of the 150 cm capillary pipe , (7) the mass flow rate of the refrigerant (ṁ) that can be achieved by a water chiller of 0 , 01214 kg / s occurs in the capillary pipe length of 100 cm.. Key words: water chiller, vapor compression cycle, capillary pipe, refrigerant. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib bagi setiap mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin. Berkat bimbingan, nasehat, dan doa yang diberikan oleh berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati dan ketulusan, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada : 1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi. 3. Stefan Mardikus, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. 5. Marsidi dan Sumarmi sebagai orang tua yang selalu memberi semangat dan dorongan baik berupa materi maupun spiritual. 6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas semua ilmu yang telah diberikan kepada penulis selama perkuliahan. 7. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, yang telah membantu penulis selama perkuliahan hingga selesainya penulisan skripsi ini. 8. Whandy Bagus Saputro, Bernardus Anggi Dwi Riskianto dan Maulana Yusuf Bachtiar selaku teman satu tim dalam pembuatan alat. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. x.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL................................................................................................ i TITTLE PAGE ......................................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ..................................................................v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH . vi ABSTRAK ............................................................................................................ vii ABSTRACT ........................................................................................................... viii KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv DAFTAR TABEL ................................................................................................ xvi BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................1 1.1. Latar Belakang ..........................................................................................1. 1.2. Perumusan Masalah ...................................................................................2. 1.3. Tujuan Penelitian .......................................................................................2. 1.4. Batasan Masalah dalam Pembuatan Water Chiller ...................................3. 1.5. Manfaat Penelitian .....................................................................................4. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA.........................................5 2.1. Dasar Teori ................................................................................................5. 2.1.1. Prinsip Dasar Kerja Mesin Pendingin ................................................5. 2.1.2. Siklus Kompresi Uap .........................................................................6. 2.1.2.1 Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap..................................6 2.1.2.2 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h dan Diagram T-s ............7 xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.1.2.3 Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap ........................................10 2.1.2.4 Komponen-komponen Siklus Kompresi Uap ................................14 2.1.3. Psychrometric Chart ........................................................................23. 2.1.3.1 Parameter-parameter Udara pada Psychrometric Chart ................24 2.1.3.2 Proses-proses Yang Terjadi pada Udara dalam Psychrometric Chart…...........................................................................................26 2.1.3.3 Proses-proses Udara yang Terjadi pada Mesin Water Chiller pada Psychrometric Chart .............................................................31 2.2. Tinjauan Pustaka .....................................................................................34. BAB III METODOLOGI PENELITIAN...............................................................37 3.1. Objek Penelitian ......................................................................................37. 3.2. Bahan, Komponen, Alat Ukur, dan Perakitan Mesin Water Chiller .......38. 3.2.1. Bahan dan Alat-alat Bantu ...............................................................38. 3.2.2. Komponen Mesin .............................................................................45. 3.2.3. Alat Ukur..........................................................................................50. 3.2.4. Perakitan Water Chiller....................................................................53. 3.2.5. Proses Pengisian Refrigeran .............................................................54. 3.3. Alur Penelitian .........................................................................................57. 3.4. Metode Penelitian ....................................................................................58. 3.5. Variasi Penelitian ....................................................................................58. 3.6. Skematik Pengambilan Data ...................................................................59. 3.7. Cara Pengambilan Data ...........................................................................60. 3.8. Cara Mengolah Data ................................................................................63. 3.9. Cara Melakukan Pembahasan .................................................................64. 3.10. Cara Membuat Kesimpulan dan Saran ....................................................64. xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN .......65 4.1.. Hasil penelitian ........................................................................................65. 4.2.. Perhitungan dan Pengolahan Data ...........................................................69. 4.2.1. Diagram P-h .....................................................................................69. 4.2.2. Perhitungan Pada Diagram P-h ........................................................70. 4.2.3. Psychrometric Chart ........................................................................74. 4.3.. Pembahasan .............................................................................................75. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................81 5.1. Kesimpulan ..............................................................................................81. 5.2. Saran ........................................................................................................82. DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................83 LAMPIRAN ...........................................................................................................84. xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Prinsip dasar kerja mesin pendingin................................................. 5 Gambar 2.2 Rangkaian komponen utama siklus kompresi uap ........................... 6 Gambar 2.3 Siklus kompresi uap pada Diagram P-h ........................................... 7 Gambar 2.4 Siklus kompresi uap pada Diagram T-s ........................................... 8 Gambar 2.5 Kompresor open type ..................................................................... 15 Gambar 2.6 Kompresor scroll ............................................................................ 16 Gambar 2.7 Kompresor semi hermetik .............................................................. 17 Gambar 2.8 Kompresor hermetik ....................................................................... 18 Gambar 2.9 Natural draught condensor ............................................................ 19 Gambar 2.10 Force draught condensor ............................................................... 20 Gambar 2.11 Evaporator jenis pipa dengan sirip ................................................. 21 Gambar 2.12 Evaporator jenis pipa dengan jari-jari penguat .............................. 22 Gambar 2.13 Evaporator jenis plat....................................................................... 22 Gambar 2.14 Pipa kapiler..................................................................................... 23 Gambar 2.15 Kipas............................................................................................... 23 Gambar 2.16 Psychrometric chart ....................................................................... 24 Gambar 2.17 Proses-proses yang terjadi pada udara dalam Psychrometric ........27 chart Gambar 2.18 Proses cooling and dehumidifying.................................................. 27 Gambar 2.19 Proses sensible heating................................................................... 28 Gambar 2.20 Proses cooling and humidifying ..................................................... 28. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 2.21 Proses sensible cooling................................................................... 29 Gambar 2.22 Proses humidifying ......................................................................... 29 Gambar 2.23 Proses dehumidifying ..................................................................... 30 Gambar 2.24 Proses heating and dehumidifying.................................................. 30 Gambar 2.25 Proses heating and humidifying ..................................................... 31 Gambar 2.26 Aliran udara pada water chiller ...................................................... 32 Gambar 2.27 Proses-proses yang terjadi pada water chiller ................................ 32 Gambar 3.1 Skematik mesin water chiller......................................................... 37 Gambar 3.2 Kayu ............................................................................................... 39 Gambar 3.3 Triplek ............................................................................................ 39 Gambar 3.4 Besi Lberlubang ............................................................................. 39 Gambar 3.5 Bak air ............................................................................................ 41 Gambar 3.6 Refrigeran ...................................................................................... 41 Gambar 3.7 Gergaji besi .................................................................................... 42 Gambar 3.8 Gergaji kayu ................................................................................... 42 Gambar 3.9 Meteran........................................................................................... 42 Gambar 3.10 Tube expander ................................................................................ 43 Gambar 3.11 Gas las hi-cook ............................................................................... 43 Gambar 3.12 Kompresor rotary ........................................................................... 45 Gambar 3.13 Kondensor ...................................................................................... 46 Gambar 3.14 Evaporator 1 ................................................................................... 46 Gambar 3.15 Pipa kapiler..................................................................................... 47. xv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.16 Evaporator 2 ................................................................................... 47 Gambar 3.17 Kipas............................................................................................... 49 Gambar 3.18 Pompa air........................................................................................ 50 Gambar 3.19 Termokopel dan penampil suhu digital .......................................... 50 Gambar 3.20 Hygrometer..................................................................................... 51 Gambar 3.21 Stopwatch digital ............................................................................ 52 Gambar 3.22 Pressure gauge ............................................................................... 52 Gambar 3.23 Tang ampere ................................................................................... 53 Gambar 3.24 Skematik alur penelitian ................................................................. 57 Gambar 3.25 Skematik pengambilan data ........................................................... 59 Gambar 4.1 Siklus kompresi uap pada Diagram P-h R410a untuk panjang.......70 pipa kapiler 100 cm Gambar 4.2 Proses-proses udara pada psychrometric chart untuk panjang.......74 pipa kapiler 100 cm Gambar 4.3 Perbandingan nilai Win (kJ/kg) untuk tiga variasi .......................... 75 Gambar 4.4 Perbandingan nilai Qout (kJ/kg) untuk tiga variasi ......................... 76 Gambar 4.5 Perbandingan nilai Qin (kJ/kg) untuk tiga variasi ........................... 77 Gambar 4.6 Perbandingan nilai COPaktual untuk tiga variasi .............................. 77 Gambar 4.7 Perbandingan nilai COPideal untuk tiga variasi ............................... 78 Gambar 4.8 Perbandingan nilai ɳ untuk tiga variasi .......................................... 79 Gambar 4.9 Perbandingan nilai ṁ untuk tiga variasi ......................................... 79. xvi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Variasi panjang pipa kapiler ...............................................................58 Tabel 3.2 Data hasil penelitian ............................................................................62 Tabel 4.1 Data hasil rata-rata variasi panjang pipa kapiler 100 cm ....................66 Tabel 4.2 Data hasil rata-rata variasi panjang pipa kapiler 125 cm ....................67 Tabel 4.3 Data hasil rata-rata variasi panjang pipa kapiler 150 cm ....................68 Tabel 4.4 Besar nilai temperatur kerja evaporator (Tevap) dan kondensor.........70 (Tkond) Tabel 4.5 Besar nilai entalpi (h) berdasarkan Tabel Thermodynamic................70 Properties of DuPontTM Suva® 410A Refrigerant Tabel 4.6 Karakteristik mesin siklus kompresi uap pada water chiller ..............73. xvii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara yang beriklim tropis, sehingga. memiliki suhu dan kelembaban yang relatif tinggi. Seiring berkembangnya teknologi, manusia selalu berusaha untuk menciptakan kondisi udara yang nyaman dalam kehidupan sehari-hari. Salah satunya dengan menggunakan mesin pendingin untuk pengkondisian udara. Sistem pendinginan menciptakan suasana kerja yang lebih efektif terlebih pada mereka yang bekerja di dalam suatu ruangan. Mesin pendingin yang digunakan untuk pengkondisian udara adalah AC dan Water Chiller. AC dan Water Chiller ini memiliki fungsi yang sama yaitu untuk mengkondisikan udara (menyamankan suhu dan kelembaban udara) di suatu tempat atau ruangan dengan cara mengambil serta memindahkan panas dengan suatu medium perantara. Yang membedakan AC dan Water Chiller adalah skala pemakaiannya yaitu AC biasanya digunakan untuk skala yang kecil seperti perumahan, kamar hotel dll, sedangkan Water Chiller digunakan untuk skala yang besar seperti gedung-gedung perkantoran. Dewasa ini mesin pendingin untuk pengkondisian udara sangat dibutuhkan untuk kehidupan sehari-hari. Kebutuhan masyarakat akan pengkondisian udara semakin hari semakin meningkat. Disetiap tempat banyak ditemui mesin pendingin untuk pengkondisian udara seperti: di rumah sakit, di hotel, di supermarket, di mall, di bank, di perusahaan, di gedung pernikahan, di gedung olahraga, di bioskop, di 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. sekolah-sekolah, di perguruan tinggi, di tempat ibadah, di perumahan atau pada alat transportasi seperti: kereta api, pesawat, mobil dan bus. Dengan kondisi yang seperti ini mesin pendingin untuk pengkondisian udara memiliki peran penting untuk menunjang aktivitas masyarakat, maka dari itu penulis berkeinginan untuk mempelajari, memahami, dan mengenal kerja mesin pendingin untuk pengkondisian udara dengan cara membuat water chiller dengan daya ½ PK. Diharapkan penulis juga dapat mengetahui karakteristik dan dapat memahami sistem kerja water chiller yang telah dibuat. 1.2. Perumusan Masalah Perumusan masalah dinyatakan sebagai berikut :. a.. Bagaimanakah merancang dan merakit model water chiller yang dipergunakan untuk mengkondisikan udara di dalam ruangan?. b. 1.3. Bagaimanakah karakteristik dari water chiller yang telah dibuat? Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah:. a.. Merancang dan merakit water chiller yang bekerja dengan siklus kompresi uap, yang dipergunakan untuk mengkondisikan udara.. b.. Mengetahui karakteristik water chiller yang telah dibuat/dirakit, meliputi : 1. Besarnya kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win). 2. Besarnya kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout). 3. Besarnya kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin). 4. Besarnya COPaktual mesin siklus kompresi uap pada water chiller..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. 5. Besarnya COPideal mesin siklus kompresi uap pada water chiller. 6. Besarnya efisiensi mesin siklus kompresi uap pada water chiller. 7. Besarnya laju aliran massa refrigeran (ṁ) mesin siklus kompresi uap pada water chiller. 1.4. Batasan Masalah dalam Pembuatan Water Chiller Batasan-batasan yang digunakan di dalam pembuatan water chiller yang. dipergunakan untuk mengkondisikan udara pada penelitian ini adalah: a.. Komponen water chiller terdiri dari komponen utama seperti: kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, dan komponen pendukung meliputi : pompa, sistem perpipaan dan tempat penampungan air dingin.. b.. Kompresor rotari memiliki daya sebesar ½ PK, komponen utama yang lain ukurannya menyesuaikan besarnya daya kompresor.. c.. Refrigeran yang digunakan dalam water chiller adalah R-410a.. d.. Panjang pipa kapiler yang digunakan 100 cm, 125 cm dan 150 cm dengan diameter 0,54 mm.. e.. Beban pendinginan yang digunakan adalah air dengan volume 20 liter.. f.. Perhitungan water chiller didasarkan pada kondisi ideal kerja siklus kompresi uap, dan tidak ada proses pendinginan lanjut serta tidak terjadi pemanasan lanjut..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4. 1.5. Manfaat Penelitian. Manfaat penelitian terhadap water chiller ini adalah: a.. Bagi penulis, penulis mempunyai pengalaman dalam pembuatan water chiller dengan siklus kompresi uap, yang dipergunakan untuk mengkondisikan udara.. b.. Bagi penulis, penulis mampu memahami karakteristik water chiller dengan siklus kompresi uap.. c.. Hasil penelitian dapat digunakan sebagai referensi bagi para peneliti lain yang ingin membuat water chiller dengan siklus kompresi uap.. d.. Hasil penelitian dapat ditempatkan di perpustakaan untuk menambah kasanah ilmu pengetahuan atau dapat dipublikasikan pada kalayak umum..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Dasar Teori. 2.1.1. Prinsip Dasar Kerja Mesin Pendingin Mesin pendingin adalah peralatan yang berfungsi untuk memindahkan kalor. dari dalam ruangan ke luar ruangan atau menyerap kalor dari lingkungan bersuhu rendah kemudian dipindahkan ke lingkungan bersuhu tinggi. Mesin pendingin yang mempergunakan siklus kompresi uap mempunyai komponen utama yaitu : kompresor, evaporator, kondensor, dan pipa kapiler. Fluida yang dipergunakan pada siklus kompresi uap adalah refrigeran. Gambar 2.1 menunjukkan prinsip dasar kerja mesin pendingin.. Lingkungan bersuhu tinggi. Qout Win Mesin pendingin. Qin Lingkungan bersuhu rendah. Gambar 2.1 Prinsip dasar kerja mesin pendingin. 5.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. Mesin pendingin telah digunakan dalam banyak hal. Diantaranya sebagai pengawet bahan makanan ( kulkas, freezer, cold storage, dll ), pengawet minuman (show case, kulkas, dll), pengkondisi udara ruangan (AC, water chiller, dll) dan pembuat es (ice maker). Dengan berkembangnya informasi dan teknologi sekarang ini, manusia telah merasakan dampak positif dari teknologi mesin pendingin. 2.1.2. Siklus Kompresi Uap. 2.1.2.1 Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap Rangkaian komponen pada siklus kompresi uap dapat dilihat pada Gambar 2.2. Komponen utama siklus kompresi uap meliputi : kompresor, kondensor, pipa kapiler dan evaporator.. Qout. 3 Kondensor 2. Pipa kapiler Evaporator 1. 4. Win kompresor. Qin. Gambar 2.2 Rangkaian komponen utama siklus kompresi uap.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. Siklus refrigeran berlangsung dari kompresor menuju kondensor, dari kondensor menuju pipa kapiler, dari pipa kapiler menuju evaporator dan dari evaporator kembali menuju kompresor. Qin adalah besarnya kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran. Qout adalah besarnya kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dan Win adalah kerja kompresor persatuan massa refrigeran. 2.1.2.2 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h dan Diagram T-s Siklus kompresi uap bila digambarkan pada diagram P-h dan diagram T-s seperti tersaji pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4. Proses-proses yang terjadi pada siklus kompresi uap adalah (a) proses kompresi, (b) proses desuperheating, (c) proses kondensasi, (d) proses pendinginan lanjut, (e) proses penurunan tekanan, (f) proses evaporasi atau pendidihan refrigeran, dan (g) proses pemanasan lanjut. P Qout. 3. 2. 2a. tekanan. 3a Win 1a. 4. 1. Qin h3=h4. h1. h2. entalpi Gambar 2.3 Siklus kompresi uap pada Diagram P-h. h.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. T Qout. temperatur. 3a. 2. 2a. 3. Win. 4. 1a. 1. Qin s entropi Gambar 2.4 Siklus kompresi uap pada Diagram T-s Dalam siklus kompresi uap, refrigeran mengalami beberapa proses seperti: a.. Proses kompresi (1-2) Proses kompresi dilakukan oleh kompresor terjadi pada tahap 1 – 2 dan. berlangsung secara isentropik adiabatik (isoentropi atau entropi konstan). Kondisi awal refrigeran pada saat masuk ke dalam kompresor adalah gas panas lanjut bertekanan rendah, setelah mengalami kompresi refrigeran akan menjadi gas panas lanjut bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara isentropik, maka temperatur ke luar kompresor pun meningkat. b.. Proses desuperheating atau proses penurunan suhu gas panas lanjut menjadi gas jenuh (proses 2-2a) Proses penurunan suhu dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh terjadi pada. tahap 2 – 2a. Proses ini juga dinamakan desuperheating. Refrigeran mengalami penurunan suhu pada tekanan tetap. Hal ini disebabkan adanya kalor yang mengalir.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. dari refrigeran ke lingkungan karena suhu refrigeran lebih tinggi dari suhu lingkungan. c.. Proses kondensasi (2a-3a). Proses kondensasi terjadi pada tahap 2a-3a berlangsung di dalam kondensor. Pada proses ini gas jenuh mengalami perubahan fase menjadi cair jenuh. Proses berlangsung pada suhu dan tekanan tetap. Pada proses ini terjadi aliran kalor dari kondensor ke lingkungan karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu udara lingkungan. d.. Proses pendinginan lanjut (3a – 3) Proses pendinginan lanjut terjadi pada tahap 3a – 3. Proses pendinginan. lanjut merupakan proses penurunan suhu refrigeran dari keadaan refrigeran cair. Proses ini berlangsung pada tekanan konstan. Proses ini diperlukan agar kondisi refrigeran yang keluar dari kondensor benar – benar berada dalam fase cair, untuk memudahkan mengalirnya refrigeran di dalam pipa kapiler. Selain itu juga menaikkan COP mesin. e.. Proses penurunan tekanan (3-4). Proses penurunan tekanan terjadi pada tahap 3–4 berlangsung di pipa kapiler secara isoentalpi (entalpi sama). Dalam fasa cair refrigeran mengalir menuju ke komponen pipa kapiler dan mengalami penurunan tekanan dan suhu. Sehingga suhu dari refrigeran lebih rendah dari temperatur lingkungan. Pada tahap ini fasa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. berubah dari cair menjadi fase campuran cair dan gas. f.. Proses penguapan/evaporasi ( 4 – 1a) Proses evaporasi terjadi pada tahap 4 – 1a. Proses ini berlangsung di. evaporator secara isobar (tekanan sama) dan isotermal (suhu sama). Dalam fasa campuran cair dan gas, refrigeran yang mengalir ke evaporator menerima kalor dari lingkungan, sehingga akan mengubah seluruh fasa fluida dari refriegeran berubah menjadi gas jenuh. g.. Proses pemanasan lanjut (1a – 1) Proses pemanasan lanjut terjadi pada tahap 1a – 1. Proses ini merupakan. proses dimana uap refrigeran yang meninggalkan evaporator akan mengalami pemanasan lanjut sebelum memasuki kompresor. Hal ini di maksudkan agar kondisi refrigeran benar-benar dalam keadaan gas agar proses kompresi dapat berjalan dengan baik dan kerja kompresor menjadi ringan. 2.1.2.3 Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap Diagram tekanan entalpi siklus kompresi uap dapat digunakan untuk menganalisa unjuk kerja mesin pendingin kompresi uap yang meliputi kerja kompresor (Win), energi yang dilepas kondensor (Qout), energi yang diserap evaporator (Qin)., COPaktual, COPideal, efisiensi (ɳ) dan laju aliran massa refrigeran (ṁ)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. a.. Kerja kompresor (Win). Kerja kompresor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi. pada diagram P-h titik 1-2 dapat dihitung menggunakan Persamaan (2.1) : Win = h2-h1. (2.1). Pada Persamaan (2.1) : Win. : kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).. h1. : nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg).. h2. : nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kJ/kg).. b.. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor (Qout). Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepaskan oleh kondensor. merupakan perubahan entalpi pada titik 2-3, perubahan tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.2) : Qout = h2-h3. (2.2). Pada Persamaan (2.2) : Qout. : energi kalor yang dilepaskan kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h2. : nilai entalpi saat masuk kondensor (kJ/kg).. h3. : nilai entalpi refrigeran keluar kondensor atau masuk pipa kapiler (kJ/kg).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. c.. Energi kalor yang diserap oleh evaporator (Qin). Energi kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran. merupakan perubahan entalpi pada titik 4-1, perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.3) : Qin = h1-h4. (2.3). Pada Persamaan (2.3) : Qin. : energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg).. h1. : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai entalpi pada saat masuk kompresor (kJ/kg).. h4. : nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator atau sama dengan nilai entalpi saat keluar dari pipa kapiler. Nilai h4= h3 (kJ/kg).. d.. Koefisien prestasi / Coefficient of Performance actual ( COPaktual). Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar adalah perbandingan antara. kalor yang diserap evaporator dengan kerja yang yang diberikan kompresor. Energi kalor persatuan massa yang diserap evaporator dibagi kerja kompresi, dapat dihitung dengan Persamaan (2.4) : Q. COPaktual = Win = in. h1−h4 h2−h1. Pada Persamaan (2.4) :. (2.4).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. Qin. : energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg).. Win. : kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).. h1. : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai entalpi pada saat masuk kompresor (kJ/kg).. h2. : nilai entalpi saat masuk kondensor (kJ/kg).. h4. : nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator atau sama dengan nilai entalpi saat keluar dari pipa kapiler. Nilai h4= h3 (kJ/kg).. e.. Koefisien prestasi ideal / Coefficient Of Performance ideal (COPideal). Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung. dengan Persamaan (2.5) berikut ini : COPideal = T. Tevap. cond −Tevap. (2.5). Pada Persamaan (2.5) : COPideal. : koefisien prestasi ideal. Tcond. : suhu kerja mutlak kondensor (K).. Tevap. : suhu kerja mutlak evaporator (K).. f.. Efisiensi mesin kompresi uap (η). Efisiensi mesin kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan (2.6) :. ɳ=. COPaktual COPideal. x 100%. (2.6).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. Pada Persamaan (2.6) : COPaktual. :Koefisien prestasi aktual mesin kompresi uap.. COPideal. :Koefisien prestasi ideal mesin kompresi uap.. g.. Laju Aliran Massa Refrigeran (ṁ). Laju aliran massa refrigeran dapat dihitung dengan Persamaan (2.7) :. ṁ=W. VxI in. x 1000. (2.7). Pada Persamaan (2.8) : ṁ. : laju aliran massa refrigeran (kg/s).. I. : arus listrik (A).. V. : voltage (volt).. Win. : kerja yang dilakukan kompresor (kJ/kg).. 2.1.2.4 Komponen-komponen Siklus Kompresi Uap Komponen utama dari mesin dengan siklus kompresi uap terdiri dari kompresor, kondensor, evaporator dan pipa kapiler. Komponen tambahan mesin siklus kompresi uap terdiri dari kipas. a.. Kompresor Kompresor adalah unit mesin pendingin siklus kompresi uap yang berfungsi. untuk menaikkan tekanan dan mensirkulasi refrigeran yang mengalir dalam unit.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. mesin pendingin. Dari cara kerja mensirkulasikan refrigeran, kompresor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis yaitu : 1.. Kompresor Open Unit (open type compresor) Pada jenis kompresor ini letak kompresor terpisah dari tenaga. penggeraknya. Masing-masing bergerak sendiri dalam keadaan terpisah. Tenaga penggerak kompresor umumnya motor listrik. Salah satu ujung poros engkol dari kompresor menonjol keluar, sebuah puli dari luar dipasang pada ujung poros tersebut. Melalui belt puli dihubungkan dengan tenaga penggeraknya. Karena ujung poros engkol keluar dari rumah kompresor, maka harus diberi perapat agar refrigeran tidak bocor keluar. `. Gambar 2.5 Kompresor open type https://hvactutorial.files.wordpress.com/2012/03/bitzer-open-type-.jpg.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. 2.. Kompresor Sentrifugal Prinsip dari kompresor sentrifugal adalah menggunakan gaya sentrifugal. untuk mendapatkan energi kinetik pada impeller sudu dan energi kinetik ini diubah menjadi tekanan potensial. Tekanan dan kecepatan uap yang rendah dari saluran sunction dihisap kedalam lubang masuk atau mata roda impeller oleh aksi dari shaft rotor, dan kemudian diarahkan dari ujung-ujung pisau ke rumah kompresor untuk diubah menjadi tekanan yang bertambah. 3.. Kompresor Scroll Prinsip kerja dari kompresor scroll adalah menggunakan dua buah scroll. (pusaran). Satu scroll dipasang tetap dan salah satu scroll lainnya berputar pada orbit. Refrigeran dengan tekanan rendah dihisap dari saluran hisap oleh scroll dan dikeluarkan melalui saluran tekan yang letaknya pada pusat orbit dari scroll tersebut.. Gambar 2.6 Kompresor scroll https://climate.emerson.com/resource/image/copeland-scroll-digital-tandems.png.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. 4.. Kompresor Sekrup Uap refrigeran memasuki satu ujung kompresor dan meninggalkan. kompresor dari ujung yang lain. Pada posisi langkah hisap terbentuk ruang hampa sehingga uap mengalir kedalam. Nilai putaran terus berlanjut, refrigeran yang terkurung digerakan mengelilingi rumah kompresor. Pada putaran selanjutnya terjadi penangkapan kuping rotor jantan oleh lekuk rotor betina, sehingga memperkecil volume rongga dan menekan refrigeran tersebut keluar melalui saluran buang. 5.. Kompresor Semi Hermetik Pada kontruksi semi hermetik bagian kompresor dan elektro motor masing-. masing berdiri sendiri dalam keadaan terpisah. Untuk menggerakan kompresor poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya langsung.. Gambar 2.7 Kompresor semi hermetik http://image2.cccme.org.cn/i_supply/2011-03-05/20110305120000000741458.jpg.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. 6.. Kompresor Hermetik Pada dasarnya, kompresor hermetik hampir sama dengan semi-hermetik,. perbedaannya hanya terletak pada cara penyambungan rumah (baja) kompresor dengan stator motor penggeraknya. Pada kompresor hermetik dipergunakan sambungan las sehingga rapat udara. Pada kompresor semi-hermetik dengan rumah terbuat dari besi tuang, bagian-bagian penutup dan penyambungnya masih dapat dibuka. Sebaliknya dengan kompresor hermetic, rumah kompresor dibuat dari baja dengan pengerjaan las, sehingga baik kompresor maupun motor listriknya tak dapat diperiksa tanpa memotong rumah kompresor.. Gambar 2.8 Kompresor hermetik b.. Kondensor Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas refrigeran. pada suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Jenis kondensor yang banyak digunakan pada teknologi saat ini adalah kondensor dengan pendingin udara. Kondensor seperti ini memiliki bentuk yang sederhana dan tidak memerlukan perawatan khusus. Saat mesin pendingin bekerja, kondensor akan terasa hangat bila dipegang. Agar proses perubahan wujud yang diinginkan ini dapat terjadi, maka.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. kalor atau panas yang ada dalam gas refrigeran yang bertekanan tinggi harus dibuang keluar dari sistem. Kondensor mempunyai fungsi melepaskan panas yang diserap refrigeran di evaporator dan kerja kompresor selama proses kompresi. Dilihat dari sisi media yang digunakan kondensor dapat dibedakan 2 macam yaitu: 1.. Kondensor Berpendingin Udara (Air Cooled Condenser) Air cooled condenser adalah kondensor yang menggunakan udara sebagai. media pendingin. Air cooled condenser mempunyai dua tipe yaitu : (1) Natural Draught condenser (2) force Draught condenser. a.. Natural Draught Condenser Pada tipe ini proses perpindahan kalornya berlangsung secara konveksi. bebas atau konveksi alami. Aliran udara berlangsung karenanya adanya beda massa jenis. Pada proses ini ada peralatan tambahan yang dipergunakan untuk menggerakan aliran udara . Kondensor jenis ini dapat ditemui pada kondensor kulkas satu pintu, show case, chest freezer maupun frezeer.. Gambar 2.9 Natural draught condensor http://andriemultiteknik.com/wp-content/uploads/2018/03/kondensor-kulkas-1.jpg.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. b.. Force Draught Condenser Pada tipe ini proses perpindahan kalornya berlangsung secara konveksi. paksa. Aliran udara berlangsung karena adanya kipas udara atau blower. Jenis ini ditemui pada mesin kulkas dua pintu maupun pada mesin AC.. Gambar 2.10 Force draught condensor 2.. Kondensor Berpendingin Air (Water Cooled Condenser) Water cooled condenser adalah kondensor yang menggunakan air sebagai. media pendinginnya. Menurut proses aliran yang ada pada kondensor ini terbagi menjadi dua jenis yaitu : a.. Wate Water System Suatu sistem dimana air yang dipergunakan untuk mendinginkan. kondensor, diambil dari pusat-pusat air kemudian dialirkan melewati kondensor setelah itu air dibuang keluar dan tidak dipergunakan lagi..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. b.. Recirculating Water System Suatu sistem dimana air yang di pergunakan untuk mendinginkan kondensor. dan telah meninggalkan kondensor disalurkan ke dalam cooling tower, untuk diturunkan temperaturnya sesuai pada temperatur yang dikehendaki. Selanjutnya air dipergunakan lagi dan di beri kembali ke kondensor. c.. Evaporator Evaporator merupakan tempat perubahan fase dari cair menjadi gas,atau. dapat disebut juga sebagai tempat penguapan. Saat perubahan fase, diperlukan energi kalor. Energi kalor tersebut diambil dari lingkungan evaporator. Hal tersebut terjadi karena temperatur refrigeran lebih rendah dari pada temperatur sekelilingnya, sehingga panas dapat mengalir ke refrigeran. Proses penguapan refrigeran di evaporator berlangsung dalam tekanan tetap dan suhu tetap. Berbagai jenis evaporator yang sering digunakan pada mesin siklus kompresi uap adalah jenis pipa dengan sirip, pipa-pipa dengan jari-jari penguat dan jenis plat.. Gambar 2.11 Evaporator jenis pipa dengan sirip.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. Gambar 2.12 Evaporator jenis pipa dengan jari-jari penguat https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRN-Z7KWeLLvONu-. Gambar 2.13 Evaporator jenis plat https://ecs7.tokopedia.net/img/product-1/2016/1/8/4978706/4978706 .jpg d.. Pipa kapiler Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran pada siklus. kompresi uap yang ditempatkan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah.Penggunaan pipa kapiler pada mesin siklus kompresi uap mempermudah kerja kompresor pada waktu start, karena tekanan kondensor dan evaporator sama..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. Gambar 2.14 Pipa kapiler e.. Kipas Kipas tersusun atas motor listrik dan baling-baling atau sudu-sudu. Kipas. ini berfungsi untuk mengalirkan udara. Udara yang dihembuskan oleh kipas akan mempercepat proses perpindahan kalor.. Gambar 2.15 Kipas.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. 2.1.3. Psychrometric Chart Psychrometric chart merupakan grafik termodinamis udara yang digunakan. untuk menentukan properti-properti dari udara pada kondisi tertentu . Dengan Psychrometric chart dapat diketahui hubungan antara berbagai parameter udara secara cepat dan cukup presisi. Untuk mengetahui nilai dari properti-properti ( Tdb, Twb, W, RH, H, SpV ) bisa dilakukan apabila minimal dua buah parameter tersebut sudah diketahui. 2.1.3.1 Parameter-parameter Udara pada Psychrometric Chart Parameter-parameter udara Psychrometric Chart meliputi : (a) Dry-bulb Temperature (Tdb), (b) Wet-bulb Temperature (Twb), (c) Dew-point Temperature (Tdp), (d) Specific Humidity (W),(e) Relative Humidity (%RH), (f) Enthalpy (H) dan (g) Volume Spesific (SpV). Contoh Psychrometric Chart disajikan pada Gambar 2.18.. Gambar 2.16 Psychrometric chart http://www.ref-wiki.com/img_article/163e.jpg.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. a.. Dry-bulb Temperature (Tdb) Dry-bulb Temperatur adalah suhu udara pada keadaan kering yang. diperoleh melalui pengukuran menggunakan termometer dengan kondisi bulb tidak basah (tidak diselimuti kain basah). Tdb diposisikan sebagai garis vertikal yang berawal dari garis sumbu mendatar yang terdapat di bagian bawah Psychrometric chart. b.. Wet-bulb Temperature (Twb) Wet-bulb Temperature adalah suhu udara pada keadaan kering yang. diperoleh melalui pengukuran menggunakan termometer dengan kondisi bulb dalam kondisi basah (diselimuti kain basah). Twb diposisikan sebagai garis miring ke bawah yang berawal dari garis saturasi yang terletak di bagian kanan Psychrometric chart. c.. Dew-point Temperature (Tdp) Dew-point Temperature adalah suhu dimana udara mulai menunjukkan. terjadinya pengembunan ketika didinginkan/diturunkan suhunya dan menyebabkan adanya perubahan kandungan uap air di udara. Tdp ditandai sepanjang titik saturasi. d.. Specific Humidity (W) Specific Humidity adalah jumlah uap air yang terkandung di udara dalam. setiap kilogram udara kering (kg air/kg udara kering). Pada psychrometric chart W diposisikan pada garis sumbu vertikal yang berada di samping kanan psychrometric chart..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. e.. Relative Humidity (%RH) Relative Humidity adalah perbandingan jumlah air yang terkandung dalam. 1m3 dengan jumlah air maksimum yang dapat terkandung dalam 1m3 dalam bentuk persentase. f.. Enthalpy (H) Enthalpy adalah jumlah panas total yang terkandung dalam campuran udara. dan uap air persatuan massa. Dinyatakan dalam satuan Btu/lb udara. g.. Volume Spesific (SpV) Volume Spesific adalah volume dari udara campuran dengan satuan meter. kubik persatuan kilogram udara kering. 2.1.3.2 Proses-proses Yang Terjadi pada Udara dalam Psychrometric Chart Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychometric chart adalah sebagai berikut (a) proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidifying), (b) proses pemanasan sensibel (sensible heating), (c) proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and humidifying), (d) proses pendinginan sensibel (sensible cooling), (e) proses humidifying, (f) proses dehumidifying, (g) proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying), (h) proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidifying). Proses-proses ini dapat dilihat seperti pada Gambar 2.19..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. Gambar 2.17 Proses-proses yang terjadi pada udara dalam Psychrometric Chart https://sustainabilityworkshop.autodesk.com /psycrometric_porcess.jpg a.. Proses pendinginan dehumidifying). dan. penurunan. kelembaban. (cooling. and. Proses. dan. penurunan. kelembaban. (cooling. and. pendinginan. dehumidifying) adalah proses penurunan kalor sensibel dan penurunan kalor laten ke udara. Pada proses ini terjadi penurunan temperatur pada bola kering, temperatur bola basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelembaban spesifik. Sedangkan kelembaban relatif dapat mengalami peningkatan dan dapat mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya.. Gambar 2.18 Proses cooling and dehumidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. b.. Proses pemanasan sensibel (sensible heating) Proses pemanasan (sensible heating) adalah proses penambahan kalor. sensibel ke udara. Pada proses pemanasan, terjadi peningkatan temperatur bola kering, temperatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembaban spesifik tetap konstan. Namun kelembaban relatif mengalami penurunan.. Gambar 2.19 Proses sensible heating c.. Proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and humidifying) Proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and humidifying). berfungsi menurunkan temperatur dan menaikkan kandungan uap air di udara. Proses ini menyebabkan perubahan temperatur bola kering, temperatur bola basah dan volume spesifik. Selain itu, terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik embun, kelembaban relatif dan kelembaban spesifik.. Gambar 2.20 Proses cooling and humidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. d.. Proses pendinginan sensibel (sensible cooling) Proses pendinginan (sensible cooling) adalah pengambilan kalor sensibel. dari udara sehingga temperatur udara mengalami penurunan. Pada proses ini, terjadi penurunan pada suhu bola kering, suhu bola basah dan volume spesifik,namun terjadi peningkatan kelembaban relatif. Pada kelembaban spesifik dan suhu titik embun tidak terjadi perubahan atau konstan.. Gambar 2.21 Proses sensible cooling e.. Proses humidifying. Proses humidifying merupakan penambahan kandungan uap air ke udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi kenaikan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik.. Gambar 2.22 Proses humidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. f.. Proses dehumidifying. Proses dehumidify merupakan proses pengurangan kandungan uap air pada udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi penurunan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik.. Gambar 2.23 Proses dehumidifying g.. Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying). Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying) berfungsi untuk menaikkan suhu bala kering dan menurunkan kandungan uap air pada udara. Pada proses ini terjadi penurunan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah dan kelembaban relatif tetapi terjadi peningkatan suhu bola kering.. Gambar 2.24 Proses heating and dehumidifying.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. h.. Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidifying). Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. Pada proses ini terjadi kenaikan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah, dan suhu bola kering.. Gambar 2.25 Proses heating and humidifying 2.1.3.3 Proses-proses Udara yang Terjadi pada Mesin Water Chiller pada Psychrometric Chart Proses-proses yang terjadi pada water chiller dalam Psychrometric chart adalah sebagai berikut : a.. Proses pencampuran udara luar dan udara yang dikondisikan pada ruangan,. b.. Proses pendingina sensibel atau sensible cooling,. c.. Proses. pendinginan. dan. penurunan. kelambaban. atau. cooling. and. dehumidifying, d.. Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban atau heating and humidifying..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. .A. .C .B. TA. TB Ruangan yang dikondisikan. TC TD .F .D TE TF .E. Gambar 2.26 Aliran udara pada water chiller. Gambar 2.27 Proses-proses yang terjadi pada water chiller.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. a.. Proses pencampuran udara luar dan udara yang dikondisikan pada ruangan (titik A-B) Proses (A-B) merupakan proses pencampuran udara luar dan udara yang. dikondisikan pada ruangan. Pada proses ini udara luar akan bercampur dengan udara yang ada pada ruangan dan akan membentuk titik C (titik campuran antara udara luar (titik A) dan titik udara didalam ruangan(C) ). b.. Proses pendinginan sensibel atau sensible cooling (titik C-D). Pada proses ini terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola. basah, dan volume spesifik dari udara, namun terjadi peningkatan kelembaban relatif. Titik C merupakan titik awal sebelum proses sensible cooling, sedangkan titik B merupakan titik akhir setelah proses sensible cooling diperoleh dengan menarik garis lurus secara horizontal menuju garis lengkung yang menunjukkan kelembaban relatif 100 %. c.. Proses pendinginan dan penurunan kelembaban atau cooling and dehumidifying titik (D-E). Proses (D-F) merupakan proses penurunan suhu udara basah dan penurunan. suhu udara kering, nilai entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelembaban spesifik mengalami penurunan. Sedangkan kelembaban relatif tetap pada nilai 100 %. d.. Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban atau heating and humidifying (titik C-A). Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. pada proses. ini terjadi kenaikan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah, suhu bola kering..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. 2.2. Tinjauan Pustaka Iskandar R, (2010) telah melakukan penelitian tentang kaji eksperimental. karakteristik pipa kapiler dan katup ekspansi termostatik pada sistem pendingin water chiller. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian tersebut bertujuan (a) untuk mengetahui karakteristik dari mesin pendingin water chiller (b) untuk mengkaji seberapa jauh pengaruh penggunaan pipa kapiler dan katup ekspansi termostatik sebagai alat ekspansi pada sistem pendingin water chiller. Penelitian ini memberikan hasil (a) performa katup ekspansi termostatik lebih baik daripada pipa kapiler (b) sistem pendingin dengan katup ekspansi mempunyai nilai COP antara 3,21 hingga 3,66 sedangkan pipa kapiler 2,15 hingga 2,46 (c) dari penelitian yang dilakukan untuk beberapa laju aliran massa air yang didinginkan perbedaan laju energi yang dihasilkan pada evaporator rata-rata berkisar 43-47% untuk katup ekspansi terhadap pipa kapiler. Ali Nugroho, (2015) telah melakukan penelitian tentang analisa kinerja refrigerasi water chiller pada pt gmf aeroasia. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian tersebut bertujuan (a) untuk menganalisa kinerja dari mesin water chiller (b) untuk mengetahui nilai efisiensi COP, laju aliran refrigerant, kalor yang diserap evaporator dan kondensor, kerja yang dilakukan kompresor, daya yang dibutuhkan kompresor dan laju aliran volume air cooling water. Penelitian ini memberikan hasil (a) kinerja chiller yang baik mempunyai efisiensi yang dapat dipengaruhi oleh: temperatur air keluar evaporator dan temperatur air masuk kondensor (b) nilai COP =8,04, Pref =0,44 kW/TR, TR =112,961 dan laju aliran massa refrigeran =2,415 kg/s, kerja yang dilakukan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. kompresor =49,395 kW, laju aliran volume cooling tower =94,613 m³/jam, dan laju aliran volume make-up water = 0,567 m³/jam (c) semakin rendah temperatur refrigerant di kondensor maka akan semakin bagus juga nilai COP yang dihasilkan(KW/TR semakin rendah), karena kerja kompresor yang dibutuhkan akan lebih rendah. Agung Nugroho, (2012) telah melakukan penelitian tentang analisa sistem mesin pendingin water chiller yang menggunakan fluida kerja R-12 dengan variasi puli kompresor. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian tersebut bertujuan (a) untuk menganalisa pengaruh pendinginan pada kondensor terhadap performansi sistem berdasarkan analisa keseimbangan energi (b) menganalisa performansi sistem water chiller dengan fluida kerja R-12 dengan variasi puli kompresor. Penelitian ini memberikan hasil (a) nilai COP akan semakin turun jika kecepatan kompresor semakin besar (b) sistem refrigerasi akan mengalami penurunan ketika putaran kompresor naik, hal ini terjadi karena adanya penurunan temperatur refrigeran pada pengeluaran evaporator (c) COP dapat dipengaruhi oleh kerja kompresi. Anwar, Khairil, dkk (2010) telah melakukan penelitian tentang efek temperatur pipa kapiler terhadap kinerja mesin pendingin. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Penelitian tersebut bertujuan (a) untuk mendapatkan pengaruh suhu pipa kapiler terhadap kondisi refrigeran dan kapasitas pendinginan dalam sistem pendingin (b) untuk mendapatkan kondisi suhu optimal untuk mendapatkan kinerja sistem yang lebih baik. Penelitian ini memberikan hasil (a) penurunan suhu pendingin pipa kapiler menyebabkan kapasitas pendinginan dan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. koefisien kinerja dari sistem pendingin meningkat (b) kinerja optimal dari penelitian ini selama 30 menit diperoleh pada posisi suhu termostat terendah yaitu -20oC (posisi 7) dengan koefisien kinerja (COP) sebesar 2,71. Muchammad, (2006) telah melakukan penelitian tentang pengujian dan analisa pressure drop sistem water chiller menggunakan refrigeran R-22 dan HCR22. Penelitian ini dilakukan dengan metode. eksperimen. Penelitian tersebut. bertujuan (a) untuk mendapatkan data kurva karakteristik kompresor jenis rotari hermetik 0,5 PK terhadap kebutuhan konsumsi listrik untuk sistem pendingin water chiller dengan menggunakan refrigeran HCR-22 (b) untuk memberikan informasi dalam. pengembangan. desain. dan. pensimulasian. sistem. pendingin. (c). membandingkan unjuk kerja antara sistem yang menggunakan refrigeran HCR-22 dengan sistem yang menggunakan refrigeran R-22. Penelitian ini memberikan hasil (a) daya listrik yang dibutuhkan kompresor dengan refrigeran R-22 lebih tinggi daripada HCR-22 pada temperatur keluar kondensor yang sama (b) COP dari sistem water chiller yang menggunakan refrigeran HCR-22 lebih tinggi dibanding yang menggunakan refrigeran R-22.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Objek Penelitian Objek penelitian ini adalah water chiller, seperti tersaji pada Gambar 3.1.. Water chiller bekerja dengan mempergunakan mesin siklus kompresi uap. Ukuran water chiller memiliki panjang 43 cm, lebar 33 cm, dan tinggi 80 cm. Ukuran ruangan panjang 100 cm, lebar 100 cm, dan tinggi 100 cm.. i3. e. h. Ruangan yang dikondisikan. d i1. f. g a. c b. i2. i4. Gambar 3.1 Skematik mesin water chiller. 37.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. Keterangan pada Gambar 3.1 : a.. Kompresor. b.. Kondensor. c.. Pipa Kapiler. d.. Evaporator 1. e.. Pompa Air. f.. Evaporator 2. g.. Refrigeran primer (R410a). h.. Refrigeran sekunder (air). i1. Kipas evaporator (kipas 1) i2. Kipas udara balik (kipas 2) i3. Kipas udara segar (kipas 3) i4. Kipas kondensor (kipas 4). 3.2. Bahan, Komponen, Alat Ukur, dan Perakitan Mesin Water Chiller Dalam penelitian water chiller diperlukan bahan, alat-alat bantu, dan. komponen mesin. 3.2.1. Bahan dan Alat-alat Bantu Adapun bahan dan alat-alat bantu yang diperlukan dalam proses perakitan. water chiller antara lain:.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. a.. Kayu dan triplek Kayu digunakan untuk membuat rangka ruangan, ukuran kayu yang. digunakan yaitu 4 cm x 4 cm. Triplek digunakan untuk membuat ruangan yang akan didinginkan oleh water chiller, tebal papan yang digunakan 8 mm.. Gambar 3.2 Kayu dan Gambar 3.3 Triplek b.. Besi L berlubang Besi L berlubang digunakan untuk membuat rangka water chiller yaitu. untuk menaruh kondensor, kompresor, bak air, dan lain-lain.. Gambar 3.4 Besi L berlubang c.. Paku Paku digunakan untuk menyatukan kayu dan papan triplek pada ruangan. sehingga konstruksi menjadi kokoh..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. d.. Mur dan baut Mur dan baut digunakan untuk menyatukan besi dengan besi pada kerangka. untuk tempat water chiller supaya kuat menahan beban. e.. Styrofoam Styrofoam digunakan sebagai lapisan untuk mengisolasi bak air supaya. suhu air didalam bak air tetap terkondisikan. f.. Lakban Lakban digunakan untuk menutup celah-celah dari sambungan kayu dan. triplek. Lakban juga digunakan untuk menyatukan sterofoam dan alumunium foil pada bak air. g.. Pipa paralon Pipa paralon digunakan untuk sirkulasi air dari bak air ke radiator dan. digunakan untuk sirkulasi udara balik pada ruangan water chiller. Pipa paralon yang digunakan berukuran ½ inchi dan 2 inchi. h.. Alumunium foil Alumunium foil digunakan untuk mengisolasi ruangan yang akan. dikondisikan suhunya dan digunakan untuk lapisan isolasi pada bak air. i.. Pipa tembaga Pipa tembaga digunakan sebagai jalur mengalirnya refrigeran pada water. chiller. pipa tembaga yang digunakan memiliki ukuran diameter 5 mm..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. j.. Bak air Bak air digunakan untuk menampung air yang akan didinginkan oleh mesin. water chiller. Bak air yang digunakan memiliki ukuran panjang 46 cm, lebar 30 cm, tinggi 40 cm dan memiliki kapasitas penampungan air sebanyak 20 liter.. Gambar 3.5 Bak air k.. Refrigeran sekunder (air) Air digunakan sebagai fluida yang didinginkan oleh evaporator dan. kemudian air dingin akan disirkulasikan ke ruangan melalui bantuan pompa menuju radiator. l.. Refrigeran primer (R410a) Refrigeran primer adalah fluida kerja yang digunakan pada mesin siklus. kompresi uap. Refrigeran berfungsi untuk menyerap atau melepas kalor dari lingkungan sekitar. Jenis fluida kerja yang digunakan dalam penelitian ini adalah R-410a.. Gambar 3.6 Refrigeran https://www.google.com/url?sa=i&source=images.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. m. Gergaji Gergaji digunakan untuk memotong besi untuk kerangka water chiller dan memotong papan kayu dan kayu untuk ruangan.. Gambar 3.7 Gergaji besi dan 3.8 Gergaji kayu n.. Meteran/mistar Meteran dan mistar digunakan untuk mengukur panjang, lebar, dan tinggi. bahan untuk membuat water chiller.. Gambar 3.9 Meteran o.. Palu Palu digunakan untuk memukul paku untuk membuat ruangan yang akan. didinginkan dalam water chiller..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43. p.. Tube expander Tube expander atau pelebar pipa berfungsi untuk mengembangkan ujung. pipa tembaga agar sambungan antar pipa lebih baik dan mempermudah proses pengelasan.. Gambar 3.10 Tube expander https://image1ws.indotrading.com/s3/productimages/co37420/p297195.jpg q.. Gas las hi-cook Peralatan las digunakan untuk menyambung pipa kapiler dan sambungan. pipa-pipa tembaga dan komponen lainnya di water chiller.. Gambar 3.11 Gas las hi-cook https:// 1000/Alat_Las_Gas_Torch_HI_COOKjpg.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44. r.. Tube cutter Tube cutter digunakan untuk memotong pipa tembaga agar hasil potongan. baik sehingga memudahkan proses pengelasan. s.. Obeng Obeng digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut. Obeng yang. digunakan adalah obeng(+) dan obeng(-). t.. Kunci pas Kunci pas digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut. Kunci pas. yang digunakan adalah kunci pas ukuran 10 mm. u.. Bahan las Bahan las digunakan dalam proses penyambungan pipa kapiler yaitu. menggunakan kawat las kuningan, dan borak. Borak berfungsi untuk menyambung tembaga dan besi. Hal ini bertujuan agar sambungan lebih merekat. v.. Pompa vakum Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan gas-gas yang terjebak. dalam sistem mesin, seperti udara dan uap air. Hal ini dilakukan agar tidak menganggu dan menyumbat refrigeran pada saat water chiller sedang bekerja. w. Metil Metil adalah cairan yang berfungsi untuk membersihkan saluran-saluran pipa kapiler..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45. 3.2.2 Komponen Mesin Komponen mesin yang digunakan dalam proses perakitan water chiller antara lain, adalah sebagai berikut: a.. Kompresor Kompresor adalah unit mesin pendingin siklus kompresi uap yang berfungsi. untuk menaikkan tekanan dan mensirkulasikan refrigeran yang mengalir dalam unit mesin pendingin. Jenis kompresor yang digunakan adalah kompresor rotary dengan daya ½ PK, tegangan yang digunakan 220 V, dan arus yang bekerja pada kompresor adalah 1,78 A. Kompresor ini memiliki tinggi 23 cm dan diameter 11 cm.. Gambar 3.12 Kompresor rotary b.. Kondensor Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas refrigeran. dari fase gas panas lanjut menjadi wujud cair. Kondensor yang digunakan untuk water chiller ini adalah kondensor jenis Force Draught Condenser. Pada tipe ini proses perpindahan kalornya secara konveksi paksa atau dengan bantuan kipas. Kondensor tipe U dengan kipas satu set, jari-jari penguat dan bersirip dengan jumlah U 31, panjang 33 cm, tinggi 31 cm, lebar 12 cm, diameter pipa 5 mm, tebal.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46. sirip 0,2 mm, jarak antar sirip 3 mm, dan jumlah sirip 102. Pipa yang digunakan berbahan tembaga dan sirip berbahan alumunium.. Gambar 3.13 Kondensor c.. Evaporator 1 Evaporator merupakan tempat perubahan fase dari cair menjadi gas, atau. dapat disebut juga sebagai tempat penguapan. Jenis evaporator yang digunakan merupakan jenis pipa bersirip dengan daya 1/5 PK, panjang 30 cm, tinggi 20 cm, lebar 7 cm, diameter pipa 5 mm, jumlah U 15, dan jumlah sirip 184. Pipa dan sirip yang digunakan berbahan alumunium.. Gambar 3.14 Evaporator 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47. d.. Pipa Kapiler Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran pada siklus. kompresi uap yang ditempatkan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah. Penggunaan pipa kapiler pada mesin siklus kompresi uap mempermudah kerja kompresor pada waktu start, karena tekanan kondensor dan evaporator sama. Pipa kapiler ini terbuat dari bahan tembaga dengan diameter 0,54 mm dan panjang 100 cm, 125 cm, dan 150 cm.. Gambar 3.15 Pipa Kapiler e.. Evaporator 2 Evaporator 2 berfungsi sebagai alat pendingin udara yang digunakan untuk. mendinginkan udara ruangan. Evaporator 2 yang digunakan memiliki panjang 46 cm, lebar 18 cm, tebal 3 cm, dan jumlah sirip 8910. Evaporator ini terbuat dari alumunium. Jenis evaporatornya adalah pipa bersirip.. Gambar 3.16 Evaporator 2.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48. f.. Kipas Kipas tersusun atas motor listrik dan baling-baling. Kipas ini berfungsi. untuk mengalirkan udara. Udara yang dihembuskan oleh kipas akan mempercepat proses perpindahan kalor. Kipas yang digunakan dalam water chiller ini berjumlah 4 buah yaitu kipas 1 di belakang kondensor, kipas 2 didepan evaporator 2, kipas 3 untuk sirkulasi udara balik dan kipas 4 untuk udara segar. Spesifikasi kipas yang digunakan dalam penelitian ini : a.. b.. c.. Kipas 1 Jumlah sudu. :5. Diameter sudu. : 9 inch. Tegangan. : 220 V. Daya. : 40 watt. Kipas 2 Jumlah sudu. :3. Diameter sudu. : 14 inch. Tegangan. : 220 V. Daya. : 40 watt. Kipas 3 Jumlah sudu. :3.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49. d.. Diameter sudu. : 6 inch. Tegangan. : 220 V. Daya. : 15 watt. Kipas 4 Jumlah sudu. :7. Diameter sudu. : 2 inch. Tegangan. : 220 V. Daya. : 6,5 watt. Gambar 3.17 Kipas g.. Pompa air Pompa air digunakan untuk mensirkulasikan air dingin dari bak air menuju. ke evaporator 2. Pompa air yang digunakan memiliki ukuran panjang 15 cm, lebar 11 cm, tinggi 12 cm dan memiliki spesifikasi : daya 38 W, tegangan listrik 220 V/50 Hz, Qmax 2000 lt/jam, dan Hmax 2 m..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50. Gambar 3.18 Pompa air 3.2.3. Alat Ukur Dalam proses pengambilan data diperlukan alat ukur untuk melakukan. penelitian, berikut alat-alat ukur penelitian yang dipakai: a.. Termokopel dan penampil suhu digital Termokopel berfungsi untuk mengetahui suhu ditempat yang didinginkan. pada saat water chiller bekerja. Cara kerjanya adalah dengan meletakkan atau menempelkan bagian ujung dari termokopel pada tempat yang ingin diukur suhunya. Suhu akan terlihat pada layar penampil suhu digital. Sebelum digunakan termokopel dikalibrasi terlebih dahulu untuk mendapatkan nilai yang lebih tepat dan akurat.. Gambar 3.19 Termokopel dan penampil suhu digital.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51. b.. Hygrometer Hygrometer digunakan untuk mengukur kelembaban udara dan suhu udara.. Hygrometer dapat digunakan untuk mengetahui suhu udara kering dan suhu udara basah karena ada thermometer kering dan thermometer basahnya. Kondisi bulb dibasahi dengan air untuk thermometer yang dipergunakan mengukur suhu udara basah, dan tidak dibasahi air untuk yang dipergunakan mengukur suhu udara kering.. Gambar 3.20 Hygrometer c.. Stopwatch digital Stopwatch digital digunakan untuk mengukur lama waktu dalam melakukan. pengujian water chiller. Lama waktu yang dibutuhkan dalam setiap pengambilan data adalah 15 menit sekali..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52. Gambar 3.21 Stopwatch digital https://www.google.com/url?sa=i&source=images d.. Pressure gauge Pressure gauge digunakan untuk mengukur tekanan kerja refrigeran dalam. siklus kompresi uap, pengukuran tekanan kerja kondensor, dan tekanan kerja evaporator. Gambar 3.22 Pressure gauge e.. Tang ampere Tang ampere digunakan untuk mengukur arus listrik yang mengalir pada. kompresor..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53. Gambar 3.23 Tang ampere 3.2.4. Perakitan Water Chiller Dalam perakitan water chiller, desain dilakukan dengan proses manual dan. sederhana. Hal-hal yang perlu dilakukan dalam perakitan mesin adalah: a.. Memotong besi L berlubang dengan ukuran 80 cm, 43 cm, dan 33 cm sebagai kerangka water chiller.. b.. Memotong kayu dengan ukuran 120 cm dan 100 cm sebagai kerangka untuk ruangan yang akan didinginkan.. c.. Memotong triplek ukuran 100 cm x 100 cm untuk bahan membuat ruangan dari water chiller.. d.. Pemasangan komponen dasar water chiller, seperti: kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler. Komponen evaporator terletak didalam bak air.. e.. Pemasangan pipa-pipa tembaga dan pengelasan sambungan antar pipa tembaga.. f.. Pemasangan set pressure gauge..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54. g.. Pemasangan komponen pendukung seperti : radiator dan pompa air.. h.. Pemasangan pipa-pipa paralon.. i.. Pemasangan kipas radiator, kipas udara balik dan kipas udara segar.. j.. Pengisian refrigeran R-410a.. k.. Pengecekan kebocoran refrigeran pada setiap sambungan pipa-pipa kapiler.. l.. Pemasangan kelistrikan kipas pada water chiller.. m. Pengecekan ulang. 3.2.5 Proses Pengisian Refrigeran Sebelum melakukan pengisian refrigeran ada beberapa proses yang perlu dilakukan antara lain : (a) proses pemetilan, (b) proses pemvakuman, dan (c) proses pengisian refrigeran R-410a. Adapun penjelasannya sebagai berikut: a.. Proses pemetilan Proses pemetilan adalah pemberian metil pada pipa kapiler yang telah. dipasang pada mesin siklus kompresi uap dengan cara: 1.. Menghidupkan kompresor dan membuka tutup pentil.. 2.. Menuang metil kira-kira 1 tutup botol metil pada tutup botol.. 3.. Memasukkan ujung pipa kapiler pada tutup botol yang terisi metil, agar metil akan dihisap oleh pipa kapiler tersebut.. 4.. Mematikan kompresor dan mengelas ujung pipa kapiler pada lubang keluar filter, agar ujung pipa kapiler tertutup rapat..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55. b.. Proses pemvakuman Proses pemvakuman merupakan proses menghilangkan udara, uap air, dan. kotoran yang terjebak dalam mesin siklus kompresi uap. Langkah-langkah pemvakumannya sebagai berikut: 1.. Mempersiapkan pressure gauge dengan 1 selang (low pressure) yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang dopnya dan 1 selang (high pressure) yang dipasang pada tabung refrigeran.. 2.. Pada saat pemvakuman, kran manifold/pressure gauge diposisikan terbuka dan kran tabung refrigeran diposisikan tertutup.. 3.. Menghidupkan kompresor, udara yang terjebak dalam siklus akan tersedot keluar melalui ujung pipa kapiler yang terdapat pada filter.. 4.. Memastikan udara yang terjebak telah habis. Untuk memastikannya dengan cara menyalakan korek api dan ditaruh didepan ujung pipa kapiler pada filter.. 5.. Pada jarum pressure gauge menunjuk ke angka 0 Psi.. 6.. Untuk mengecek kebocoran sambungan pada pipa dilakukan dengan mengusap sambungan pipa dengan sabun. Apabila terdapat gelembung-gelembung udara maka sambungan tersebut masih terjadi kebocoran.. 7.. Setelah diketahui tidak terjadi kebocoran, langkah selanjutnya adalah dengan mengelas ujung potongan pipa kapiler tersebut sampai ujung pipa kapiler buntu..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56. c.. Proses pengisian refrigeran R-410a. Untuk melakukan pengisian refrigeran pada mesin siklus kompresi uap. terdapat beberapa langkah, seperti berikut: 1.. Memasang salah satu selang pressure gauge berwarna biru (low pressure) pada katup pengisian katup tengah pressure gauge, dan ujung selang satunya disambungkan ke tabung refrigeran R-410a.. 2.. Menghidupkan kompresor dan buka kran pada tabung refrigeran secara perlahan-lahan. Setelah tekanan pada pressure gauge berada pada tekanan yang diinginkan maka tutup kran pada tabung refrigeran.. 3.. Setelah selesai melakukan pengisian lepaskan selang pressure gauge dan cek kebocoran lubang katup, sambungan pipa-pipa dengan busa sabun untuk mengecek kebocoran yang terjadi..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57. 3.3. Alur Penelitian Alur penelitian water chiller disajikan pada Gambar 3.24 cv Mulai. Perancangan Water Chiller. Persiapan Komponen mesin, Alat dan Bahan Proses Perakitan Water Chiller. Tidak Baik Uji Coba, Baik ? Baik Pelaksanaan Penelitian. Variasi Penelitian : panjang pipa kapiler (a).100 cm (b). 125 cm (c). 150 cm. Pengambilan Data. Ya Berlanjut? Tidak Pengolahan, Analisis Data, Pembahasan, Kesimpulan dan Saran. Selesai. Gambar 3.24 Skematik alur penelitian.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 58. 3.4. Metode Penelitian Metode penelitian dilakukan secara eksperimen di Laboratorium. Perpindahan Kalor Universitas Sanata Dharma. 3.5. Variasi Penelitian Penelitian dilakukan dengan memvariasikan panjang pipa kapiler yang. digunakan pada water chiller. Variasi penelitian disajikan pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Variasi panjang pipa kapiler Pipa kapiler. Panjang. 1. 100 cm. 2. 125 cm. 3. 150 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 59. 3.6. Skematik Pengambilan Data Pemasangan alat ukur pada water chiller ditampilkan pada Gambar 3.25.. TA. TB TC. P1. Ruangan yang dikondisikan TE TF. P2. Gambar 3.25 Skematik pengambilan data Keterangan Gambar 3.25 Skematik pengambilan data a. TA Hygrometer berfungsi untuk mengukur temperatur bola kering (TdbA) dan temperatur bola basah (TwbA) pada kondisi suhu udara luar ruangan. b. TB Hygrometer berfungsi untuk mengukur temperatur bola kering (TdbA) dan temperatur bola basah (TwbA) pada kondisi suhu udara di dalam ruangan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 60. c. TC Termokopel digunakan untuk mengukur suhu udara campuran antara udara balik dan udara segar. d. TE Termokopel digunakan untuk mengukur suhu radiator yang bekerja pada water chiller. e. TF Termokopel digunakan untuk mengukur suhu udara yang keluar dari evaporator 2. f. P1 Pressure gauge ini berfungsi untuk mengukur tekanan kerja evaporator pada saat water chiller bekerja. g. P2 Pressure gauge ini berfungsi untuk mengukur tekanan kerja kondensor pada saat water chiller bekerja. 3.7. Cara Pengambilan Data Pengambilan data pada penelitian didasarkan pada apa yang ditampilkan. oleh alat ukur yang dipergunakan didalam penelitian. Pada penelitian ini mempergunakan alat ukur: pressure gauge, termometer, termokopel, hygrometer, tachometer, stopwatch, dll. Untuk data sekunder, mempergunakan diagram P-h.