• Tidak ada hasil yang ditemukan

Kulkas dua pintu dengan daya 1/8 PK, panjang pipa kapiler 150 cm dan refrigeran R134A

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "Kulkas dua pintu dengan daya 1/8 PK, panjang pipa kapiler 150 cm dan refrigeran R134A"

Copied!
120
0
0

Teks penuh

(1)PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. KULKAS DUA PINTU DENGAN DAYA 1/8 PK, PANJANG PIPA KAPILER 150 CM DAN REFRIGERAN R134A. SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin. Oleh: DUWI SEPTIYANTO NIM : 105214046. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2015.

(2) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. REFRIGERATOR WITH POWER 1/8 PK, 150 CM LONG CAPILLARY TUBE AND REFRIGERANT R134A FINAL PROJECT As partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By DUWI SEPTIYANTO Student Number : 105214046. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGI FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2015.

(3) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. i.

(4) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. ii.

(5) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. iii.

(6) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. iv.

(7) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. ABSTRAK. Latar belakang pada penelitian ini adalah teknologi. Pada kehidupan kita khususnya di Negara Indonesia yang beriklim tropis ini, mesin pendingin pada saat ini sangat berpengaruh pada kehidupan dunia modern, tidak hanya sebatas untuk peningkatan kualitas dan kenyamanan hidup, namun juga sudah menjadi penunjang kehidupan manusia. Mesin kulkas dibutuhkan untuk mendinginkan, mengawetkan, dan membekukan bahan makanan dan minuman. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pelaksanaan pegelolaan (R-134a) pada mesin kulkas pendingin penyimpan bahan makanan dan minuman dan juga untuk mengetahui unjuk kerja (COP), dan efisiensi mesin pendingin yang menggunakan refrigeran (R-134a). Mesin yang diteliti merupakan mesin kulkas pendingin dengan siklus kompresi uap. Variasi penelitian yang dipakai adalah panjang pipa kapiler, yaitu dengan menggunakan panjang pipa kapiler 150 cm dan diuji sebanyak 3 kali dalam 3 hari selama 300 menit. Hasil Penelitian memberi kesimpulan (a) kulkas dibuat dan bekerja dengan baik, (b) menghasilkan Koefisien prestasi ideal (COPideal) sebesar 5,0. Dan menghasilkan efisiensi sebesar 77,5%.. Kata kunci : Penelitian, siklus kompresi uap, R134a.. v.

(8) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. ABSTRACT The background of this research is the technology. In our life, especially in Indonesia which has tropical climate, the cooler machine nowadays effects on our modern life, it is not only on the quality improvement and life comfort, but it also has become the support of human lives. Refrigerator machine is needed to cool, preserve, and freeze the food and beverages. The objectives of this research are to know the management implementation of (R-134a) on the food and beverages storage refrigerator machine and to know the coefficient of performance (COP), and the efficiency of the cooler machine using refrigerant (R-134a).. The machine examined is the refrigerator machine with vapor compression cycle. The variation used in this research is the length of capillary pipe by using the 150 cm long capillary pipe and examining it three times in three days for 300 minutes.. The result of this research concludes that (a) the refrigerator is successfully made and works well, (b) it results ideal performance coefficient (COPideal) in the amount of 5.0. It also results 77.5% efficiency.. Keywords : Research, vapor compression cycle, R134a.. vi.

(9) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. KATA PENGANTAR. Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karuniaNya, sehingga Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Judul skripsi ini adalah “Kulkas dua pintu dengan Daya 1/8 PK, Panjang Pipa Kapiler 150 cm dan Refrigeran R134a”. Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana S1 di Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Penulis merasa bahwa penelitian yang dilakukan merupakan penelitian yang tidak mudah, karena pada penelitian ini penulis melakukan pembuatan dari awal, pengambilan data, pemahaman tentang prinsip kerja alat, dan solusi terhadap masalah yang telah dihadapi. Penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini karena adanya bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc, selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma . 2. Ir. P.K. Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi. 3. Dr. Drs. Vet. Asan Damanik, selaku dosen pembimbing akademik selama saya kuliah di Universitas Sanata Dharma. 4. Seluruh Staf Pegajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan materi selama kuliah di Universitas Sanata Dharma.. vii.

(10) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. viii.

(11) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL TITLE PAGE HALAMAN PERSETUJUAN……………………………………………...…... i HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………………...... ii HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA …………………........... iii LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS…………………………………………………iv ABSTRAK ...……………………………………………………………………..v ABSTRACT……………………………………………………………………...vi KATA PENGANTAR ........................................................................................ vii DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xi DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv BAB I. PENDAHULUAN 1.l Latar Belakang ................................................................................................. 1 1.2 Perumusan Masalah ......................................................................................... 3 1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................................. 3 1.4 Batasan-Batasan .............................................................................................. 4 1.5 Manfaat Penelitian .......................................................................................... 4 BAB II. DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kulkas ............................................................................................................. 5 2.2 Siklus Kompresi Uap sebagai Dasar Kerja Kulkas Dua Pintu ....................... 19 2.3 Perhitungan Karakteristik Mesin Kulkas Dua Pintu ...................................... 23 2.4 Tinjauan Pustaka ............................................................................................ 26 BAB III. PEMBUATAN ALAT 3.l Diagram Alir Pembuatan dan Pengambilan Data .......................................... 28 3.2 Komponen – Komponen Kulkas Dua Pintu ................................................... 29 3.3 Peralatan Pendukung Pembuatan Alat ........................................................... 35 3.4 Langkah – Langkah Pembuatan Alat ............................................................. 42. ix.

(12) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB IV PENGAMBILAN DATA DAN METODOLOGI PENELITIAN 4.1 Mesin Yang Diteliti ....................................................................................... 50 4.2 Skematik Mesin Pendingin Yang Diteliti ...................................................... 52 4.3 Alat Bantu Penelitian ..................................................................................... 53 4.4 Cara Mendapatkan Data Suhu dan Tekanan pada Setiap Titik yang Sudah Ditentukan .................................................................................................... 58 4.5 Cara Mengolah Data ...................................................................................... 58 4.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan ..................................................................... 60 BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil Penelitian ............................................................................................. 61 5.2 Perhitungan ................................................................................................... 65 5.3 Pembahasan ................................................................................................... 77 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan .................................................................................................... 80 6.2 Saran ............................................................................................................. 80 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 81 Lampiran Grafik R134a........................................................................................ 82. x.

(13) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Chest Freezer ......................................................................................2 Gambar 1.2 Showcase ............................................................................................2 Gambar 1.3 Kulkas .................................................................................................2 Gambar 1.4 Freezer .................................................................................................2 Gambar 1.5 Air Cooled ............................................................................................3 Gambar 1.6 ice maker ..............................................................................................3 Gambar 2.1 Jenis Kulkas Non Freezer .....................................................................6 Gambar 2.2 Kulkas Jenis Freezer.............................................................................7 Gambar 2.3 Kulkas Jenis Door Glass Refrigerator .................................................8 Gambar 2.4 Kompresor Hermatik ............................................................................9 Gambar 2.5 Evaporator ..........................................................................................10 Gambar 2.6 Kondensor ..........................................................................................11 Gambar 2.7 Filter ..................................................................................................12 Gambar 2.8 Termostat ............................................................................................13 Gambar 2.9 Heater .................................................................................................13 Gambar 2.10 Kipas.................................................................................................14 Gambar 2.11 Timer ................................................................................................15 Gambar 2.10 Overload ...........................................................................................16 Gambar2.11 Refrigeran ..........................................................................................17 Gambar 2.12 Pipa Kapiler ......................................................................................18 Gambar 2.13 Skematik Siklus Refrigerasi Kompresi Uap.....................................19 Gambar 2.14 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h .........................................19 xi.

(14) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Gambar 2.15 Siklus Kompresi Uap dengan Diagram T-s......................................20 Gambar 3.1 Diagram alir pembuatan kulkas..........................................................26 Gambar 3.2 Kontruksi Kulkas Dua Pintu ..............................................................27 Gambar 3.3 Ruangan Pendinginan/ Evaporator .....................................................28 Gambar 3.4 Kompresor ..........................................................................................28 Gambar 3.5 Kondensor ..........................................................................................29 Gambar 3.6 Evaporator Pipa Dengan Sirip-Sirip ...................................................30 Gambar 3.7 Pipa Kapiler ........................................................................................31 Gambar 3.8 Filter ..................................................................................................32 Gambar 3.9 Refrigeran R134a ...............................................................................33 Gambar 3.10 Tube Cutter.......................................................................................34 Gambar 3.11 Pelebar Pipa ......................................................................................34 Gambar 3.12 Tang Jepit .........................................................................................35 Gambar 3.13 Alat Las ............................................................................................35 Gambar 3.14 Bahan Las .........................................................................................36 Gambar 3.15 Pompa Vakum ..................................................................................36 Gambar 3.16 Manifold Gauge................................................................................37 Gambar 3.17 Fan Motor ........................................................................................37 Gambar 3.18 Termostat ..........................................................................................38 Gambar 3.19 Plat Baja Siku ...................................................................................38 Gambar 3.20 Styrofoam .........................................................................................39 Gambar 3.21 Box Plastik .......................................................................................39 Gambar 3.22 Perakitan Rangka Kulkas .................................................................40. xii.

(15) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Gambar 3.23 Proses pengelasan pipa kompresor dengan kondensor ....................41 Gambar 3. 24 Proses pengelasan Filter dengan kondensor ....................................42 Gambar 3.25 Proses pengelasan filter dengan pipa kapiler ...................................43 Gambar 3.26 Proses pengelasan pipa kapiler dengan evaporator ..........................43 Gambar 3.27 Proses Pengelasan evaporator dengan kompresor ............................44 Gambar 3.28 Proses pengisian metil ......................................................................45 Gambar 3.29 Proses pemvakuman .........................................................................45 Gambar 3.30 Proses pengisian refrigeran R134a ...................................................46 Gambar 4.1 Diagram alir pengambilan data dan metodologi penelitian…………48 Gambar 4.2, (a) Mesin kulkas dua pintu yang diteliti tampak luar dan (b) menunjukkan tampak dalam rangka ................................................49 Gambar 4.3 Skematik mesin pendingin kulkas dua pintu ......................................50 Gambar 4.4, (a) Termokopel dan (b) Penampil suhu digital APPA ......................51 Gambar 4.5 Tang meter..........................................................................................52 Gambar 4.6 Pengukur Tekanan ..............................................................................53 Gambar 4.7 P – h diagram .....................................................................................53 Gambar 4.8 Botol Air.............................................................................................54 Gambar 4.9 Kabel Roll ..........................................................................................54 Gambar 4.10 Aluminium Foil ................................................................................55 Gambar 4.11 Isolasi ...............................................................................................55 Gambar 4.12 Cara menggambarkan siklus kompresi uap pada diagram P-h ........57 Gambar 5.1 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran dari waktu ke waktu ...64. xiii.

(16) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Gambar 5.2 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepaskan kondensor dari waktu ke waktu ..........................................................................62 Gambar 5.3 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator dari waktu ke waktu .................................................................................68 Gambar 5.4. COPaktual mesin kulkas dua pintu dari waktu ke waktu .....................70 Gambar 5.5 COPideal dari waktu ke waktu ...........................................................71 Gambar 5.6 Efisiensi dari waktu ke waktu ............................................................73 Gambar 5.7.Laju aliran massa refrigeran dari waktu ke waktu .............................74. xiv.

(17) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Cara mencatat hasil pengukuran suhu ...................................................56 Tabel 5.1.Nilai rata – rata suhu masuk kompresor, keluar kondensor, tekanan masuk kompresor, keluar kompresor, arus dan voltage. .......................59 Tabel 5.1.Nilai rata – rata suhu masuk kompresor, keluar kondensor, tekanan masuk kompresor, keluar kompresor, arus dan voltage.(Lanjutan) ......60 Tabel 5.2.Suhu kerja evaporator, suhu kerja kondensor, dan suhu keluar kompresor. .............................................................................................60 Tabel 5.2.Suhu kerja evaporator, suhu kerja kondensor, dan suhu keluar kompresor.(Lanjutan) ............................................................................61 Tabel 5.3 Nilai entalpi dari siklus kompresi uap ...................................................62 Tabel 5.4. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran R134a (Win) ..................63 Tabel 5.4. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran R134a (Win). (Lanjutan) .............................................................................................64 Tabel 5.5 Energi kalor persatuan massa refrigerant R134a yang dilepaskan oleh kondensor (Qout) ...................................................................................65 Tabel 5.6 Energi kalor persatuan massa refrigeran R134a yang diserap oleh evaporator (Qin) ....................................................................................66 Tabel 5.6 Energi kalor persatuan massa refrigeran R134a yang diserap oleh evaporator (Qin). (Lanjutan)..................................................................67 Tabel 5.7 Hasil perhitungan Coefficient of Performance actual (COPaktual).......68 Tabel 5.7 Hasil perhitungan Coefficient of Performance actual (COPaktual) (Lanjutan) ................................................................................................69. Tabel 5.8 Hasil perhitungan Coefficient of Performanceideal (COPideal) ...........70 Tabel 5.8 Hasil perhitungan Coefficient of Performanceideal(COPideal). (Lanjutan) ..............................................................................................71 Tabel 5.9 Hasil perhitungan efisiensi kulkas dua pintu .........................................72. xv.

(18) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 5.10 Laju aliran massa refrigerant................................................................73 Tabel 5.10 Laju aliran massarefrigerant. (Lanjutan) ..............................................74. xvi.

(19) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada saat ini mesin pendingin merupakan bagian penting dalam kehidupan sehari-hari. Teknologi mesin pendingin pada saat ini sangat mempengaruhi kehidupan dunia modern, tidak hanya terbatas untuk peningkatan kualitas dan kenyamanan hidup, namun juga sudah menyentuh hal-hal esensial penunjang kehidupan manusia. Salah satu alat yang berguna untuk mendinginkan, mengawetkan dan membekukan bahan makanan ataupun bahan makanan lain adalah kulkas. Kulkas sangat berguna untuk mendinginkan dan mengawetkan bahan makanan seperti, daging, sayuran, minuman kaleng, ikan laut. Selain dipergunakan di rumah tangga kulkas juga dipergunakan di rumah sakit dan toko kelontong. Banyak sekali jenis mesin pendingin dengan kegunaan dan fungsi yang berbeda – beda. Showcase mempunyai fungsi untuk mendinginkan minuman kaleng, minuman kemasan yang biasa dijual di supermarket, toko kelontong dan lain – lain. Cold storage memiliki fungsi sebagai alat pembeku daging dan ikan, yang biasa digunakan di industri dan hotel. Chest freezer berfungsi untuk mendinginkan makanan hingga beku, seperti daging, ice cream dan nuget. Water Chilled berfungsi untuk mendinginan air pada sisi evaporator di teruskan mengalir ke AHU (Air Heandling Unit) yang berfungsi untuk menjadikan udara menjadi dingin. Freezer berfungsi sama dengan chest freezer yaitu mendinginkan makanan hingga beku, yang membedakan adalah freezer biasanya terdapat pada kulkas dua. 1.

(20) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2. pintu yang terletak pada bagian atas. Ice maker adalah mesin pendingin yang berfungsi untuk pembuatan es batu, yang biasa digunakan di restaurant atau rumah makan. Kulkas memiliki fungsi sebagai alat untuk menyegarkan buah – buahan dan sayuran yang biasanya digunakan di rumah tangga. Mesin pengawet mayat memiliki fungsi untuk mengawetkan mayat supaya tidak cepat membusuk, yang sering dipergunakan di rumah sakit. Hampir sebagian besar mesin pendingin menggunakan siklus kompresi uap dalam bekerjanya. Mesin pendingin mempergunakan fluida kerja yang disebut Freon. Gambar 1.1, Gambar 1.2 dan Gambar 1.3 menyajikan contoh gambar berbagai macam mesin pendingin.. Gambar 1.1 Chest Freezer. Gambar 1.3 Kulkas. Gambar 1.2 Showcase. Gambar 1.4 Freezer.

(21) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 3. Gambar 1.5 Air Cooled. Gambar 1.6 Ice maker. Dari berbagai macam mesin pendingin tersebut penulis berkeinginan untuk mengenal dan melakukan penelitian tentang kulkas. 1.2 Rumusan Masalah Kulkas yang ada di pasaran pada kenyataannya tidak terdapat informasi tentang karakteristik dari mesin kulkas. Tidak ada informasi tentang COP dan efisiensi kulkas pada name platenya. Informasi tentang karakteristik kulkas terutama COP dan efisiensi sangat penting bagi masyarakat untuk memutuskan jenis kulkas yang mana yang akan dibeli. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : a. Membuat kulkas dua pintu dengan panjang pipa kapiler 150 cm dan dengan menggunakan refrigeran R134a. b. Mengetahui karakteristik kulkas dua pintu dengan panjang pipa kapiler 150 cm dan dengan menggunakan refrigeran R134a : 1.. Laju aliran kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin). 2.. Laju aliran kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout).

(22) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 4. 3.. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win). 4.. COP aktual kulkas dua pintu (COPactual). 5.. COP ideal kulkas dua pintu (COPideal). 6.. Efisiensi kulkas dua pintu (η). 7.. Laju aliran masa refrigerant (ṁ). 1.4 Batasan - Batasan Batasan - batasan masalah yang diambil didalam pembuatan mesin kulkas dua pintu pada penelitian ini adalah : a. Kulkas dua pintu bekerja dengan mempergunakan siklus kompresi uap. b. Menggunakan kompresor dengan daya ⅛ PK, berjenis hermatik. c. Panjang pipa kapiler 150 cm, berdiameter 0,026 inci, berbahan tembaga. d. Menggunakan kondensor standar 12 U pada kulkas dua pintu berdaya ⅛ PK. e. Menggunakan evaporator standar pada kulkas dua pintu berdaya ⅛ PK berjenis evaporator sirip. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian adalah : a. Dapat menjadi pedoman bagi peneliti yang ingin meneliti tentang kulkas dua pintu. b. Dapat menambah ilmu pengetahuan. c. Hasil. penelitian. perpustakaan.. dapat. dipergunakan. untuk. menambah. referensi. di.

(23) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Kulkas Kulkas adalah lemari es yang digunakan untuk menyimpan dan mendinginkan berbagai jenis makanan dan minuman. Kulkas biasa digunakan di rumah tangga dan di pertokoan. Kulkas merupakan salah satu dari jenis pendingin yang memiliki ciri – ciri pintu dan bodynya tertutup yang berfungsi agar pendinginan rata secara maksimal di dalam ruangan kulkas tersebut. Produk yang biasa didinginkan oleh kulkas adalah sayuran, minuman dan bahan makanan. Kulkas bekerja dengan tujuan untuk mengambil panas dari benda – benda yang diinginkan di dalam evaporator. Proses tersebut diawali dengan refrigeran dalam bentuk gas yang masuk ke kompresor dan dilakukan proses kompresi sehingga suhu refrigeran menjadi sangat panas dan bertekanan tinggi. Gas panas bergerak menuju kondensor dan selanjutnya mulai didinginkan. Proses ini menyebabkan gas berubah menjadi cair. Refrigeran dipaksa menuju pipa kapiler dalam bentuk cair. Pipa kapiler memiliki diameter yang sangat kecil. Ketika refrigeran melalui pipa tersebut, refrigeran akan berubah menjadi campuran cair dan gas bertekanan rendah yang sangat dingin. Suhu embun refrigeran bisa mencapai suhu jauh dibawah suhu 00C dan menyerap kalor dari benda-benda yang ada di ruangan evaporator. Sebagai akibat refrigeran akan mendidih. Refrigeran kemudian dikirim kembali ke kompresor untuk memulai lagi siklus tersebut dari awal. 5.

(24) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 6. a. Kulkas Jenis Non Freezer Jenis kulkas non freezer termasuk jenis kulkas yang banyak dipakai untuk kebutuhan rumah tangga. Salah satu dari aneka macam kulkas ini mempunyai dua ruangan terpisah. Ruangan atas berfungsi sebagai pembeku seperti untuk membuat es batu. Sedangkan ruangan di bawahnya berfungsi untuk menyimpan makanan yang tersusun atas beberapa rak. Efek dingin yang ada didapat dari hembusan dingin yang ada di dalam ruang evaporator atau pembeku yang ada di bagian atas. Jenis kulkas ini biasanya ada beberapa model, misalnya satu pintu dan dua pintu. Pada kulkas satu pintu, evaporatornya terletak dibagian atas dan ukurannya tidak lebih 1/3 ukuran total kulkasnya. Pada kulkas dua pintu dan seterusnya evaporator tersendiri dan ukurannya lebih besar dibandingkan evaporator satu pintu. Temperatur dingin pada rak - rak dibawah evaporator, sebenarnya berasal dari hembusan dingin evaporator. Suhu kerja kulkas non freezer ini sekitar 20- 50C Bagian rak ini biasa digunakan untuk menyimpan makanan dan minuman.. Gambar 2.1 Jenis Kulkas Non Freezer.

(25) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 7. b. Kulkas Jenis Freezer Lemari es jenis freezer dapat membekukan atau menjadikan sesuatu menjadi es disetiap bagiannya. Biasanya, lemari es jenis ini biasa digunakan untuk kegiatan wirausaha, seperti penjual es batu atau es lilin. Tidak seperti kulkas biasanya, kulkas freezer mempunyai evaporator disetiap raknya. Suhu kerja freezer ini sekitar -250C, Jadi kulkas freezer mampu membekukan lebih banyak dibandingkan lemasri es non freezer.. Gambar 2.2 Kulkas Jenis Freezer c. Kulkas Jenis Door Glass Refrigerator Kulkas pintu kaca termasuk jenis kulkas non freezer. Kulkas jenis ini khusus digunakan untuk menyimpan aneka jenis minuman kaleng dan botol. Dengan pintu terbuat dari kaca, memungkinkan minuman yang berada didalam terlihat dari luar. Temperatur yang dihasilkan oleh kulkas pintu kaca berkisar antara 100 – 160C. Kulkas ini tidak membekukan minuman yang ada didalamnya, tetapi hanya mendinginkan atau menyegarkannya..

(26) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 8. Gambar 2.3 Kulkas Jenis Door Glass Refrigerator Komponen utama kulkas merupakan bagian yang di aliri bahan pendingin, yang terdiri dari : (a) kompresor, (b) evaporator, (c) kondensor, (d) filter, (e) thermostat, (f) heater, (g) kipas, (h) timer, (i) overload, (j) refrigerant, (k) pipa kapiler. a. Kompresor Kompresor merupakan bagian terpenting di dalam kulkas. Kompresor berfungsi untuk memompa refrigeran ke seluruh bagian dari kulkas, dan juga untuk menaikkan temperatur kondensasi gas refrigeran dengan cara menaikkan tekanan gas refrigeran yang masuk dari evaporator. Ada beberapa kendala yang dapat mengakibatkan kompresor rusak seperti beban muatan melebihi muatan kapasitas kulkas. Kulkas jangan di tempatkaan terlalu dekat dengan dinding tembok rumah. Alangkah baiknya ada jarak antara body kulkas dengan dinding, minimal 30 cm untuk sirkulasi udara yang baik. Tegangan listrik yang tidak stabil atau tegangan terlalu rendah dapat mengakibatkan kinerja kompresor menjadi berat. Untuk mengatasi hal tersebut, bisa menggunakan stabilizer sebagai.

(27) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 9. solusinya. Stabilizer berfungsi untuk menghindari tegangan yang tidak stabil pada kulkas. Kulkas yang diteliti menggunakan kompresor jenis hermatik. Kompresor hermatik atau ( Hermatic type compressor ) jenis kompresor yang motor penggeraknya dan kompresornya berada dalam suatu rumahan yang tertutup. Motor penggerak langsung memutar poros dari kompresor sehingga putaran motor penggerak sama dengan kompresor. Keuntungan dari kompresor hermatik adalah : 1. Bentuknya kecil dan harganya relatif terjangkau. 2. Tidak memakai tenaga penggerak dari luar sehingga tingkat kebisingan rendah. 3. Tidak memakai sil pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran. 4. Tidak memerlukan ruang penempatan yang besar. Kerugian kompresor hermatik adalah : 1. Ketinggian minyak pelumas kompresor susah diketahui. 2. Kerusakan yang terjadi didalam kompresor susah diketahui sebelum rumah kompresor dibuka. 3. Digunakan pada mesin pendingin yang berkapasitas kecil..

(28) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 10. Gambar 2.4 Kompresor Hermatik (sumber : http://www.emsteknik.com) b. Evaporator Evaporator merupakan suatu tempat dimana bahan pendingin menguap dari cair menjadi gas. Proses penguapannya memerlukan panas, panas diambil dari sekitar lingkungan evaporator ( misalnya air disekitar evaporator tersebut ). Evaporator berbentuk pipa yang dibuat sedemikian rupa. Evaporator dibuat dari bahan logam anti karat yaitu tembaga dan alumunium. Alat ini apabila bocor, oli dari dalam kompresor akan mengendap didalamnya, sehingga harus diflusing terlebih dahulu agar kulkas berfungsi normal dan mendapatkan suhu dingin normal kembali. Jenis evaporator yang biasa digunakan pada mesin pendingin adalah yang berbentuk permukaan datar, dan pipa dengan sirip – sirip..

(29) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 11. Gambar 2.5 Evaporator (sumber : http://indonetwork.co.id) c. Kondensor Kondensor adalah alat yang berfungsi untuk merubah fase bahan pendingin dari bentuk gas menjadi cair, pada saat terjadi perubahan fase tersebut panas dikeluarkan oleh kondensor. Bahan pendingin saat keluar kompresor memiliki suhu dan tekanan tinggi. Panas tersebut dikeluarkan melalui permukaan rusuk – rusuk kondensor ke udara, sebagai akibat dari kehilangan panas, bahan pendingin didinginkan awalnya menjadi gas jenuh kemudian mengembun berubah menjadi cair. Kondensor seperti ini memiliki bentuk yang sederhana dan tidak memerlukan perawatan khusus. Saat kulkas bekerja kondensor akan terasa hangat bila dipegang. Alat ini jarang sekali rusak..

(30) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 12. Gambar 2.6 Kondensor (sumber : http://idkf.bogor.net) d. Filter Filter berguna untuk menyaring kotoran yang mungkin terbawa aliran bahan pendingin setelah melakukan sirkulasi. Sehingga kotoran tidak ikut masuk ke dalam kompresor dan pipa kapiler. Selain itu bahan pendingin yang akan disalurkan pada proses berikutnya akan lebih bersih sehingga akan menyerap kalor lebih maksimal. Bentuk dari filter adalah tabung kecil dengan diameter antara 10 – 20 mm, sedangkan memiliki panjang kurang dari 8 – 15 cm.. Gambar 2.7 Filter (sumber : http://parma-teknik.blogspot.com).

(31) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 13. e. Thermostat Thermostat memiliki banyak istilah dalam penyebutannya, antara lain temperatur kontrol dan cool control. Thermostat sendiri memiliki fungsi sebagai pengatur kerja kompresor secara otomatis berdasarkan batasan suhu pada setiap bagian kulkas. Jika suhu evaporator sesuai dengan pengatur suhu thermostat, maka secara otomatis thermostat akan memutuskan listrik ke kompresor. Biasanya thermostat terletak menempel di evaporator kulkas. Untuk mengecek thermostat, cabut kedua ujung kabel thermostat, kemudian hubungkan pada multytester dengan ukuran x1 ohm atau x10 ohm, jika pada jarum multytester bergerak naik menunjuk suatu angka berarti komponen Thermo-fuse masih normal. Tapi jika sebaliknya, jika jarum multytester tidak bergerak naik sama sekali berarti thermostat rusak dan harus segera diganti dengan thermostat yang baru.. Gambar 2.8 Termostat (sumber : http://specialiskulkas.blogspot.com).

(32) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 14. f. Heater Heater hanya terdapat pada kulkas dua pintu, hampir keseluruhan kulkas nofrost dan sebagian kecil kulkas defrost dilengkapi dengan pemanas ( heater ). Pemanas berfungsi untuk mencairkan bunga es yang terdapat di evaporator. Selain itu, pemanas juga dapat mencegah penimbunan bunga es pada bagian rak es yang terdapat di dalam kulkas.. Gambar 2.9 Heater (sumber : http://specialiskulkas.blogspot.com). g. Kipas Kipas atau fan berfungsi untuk menghembuskan angin. Pada kulkas ada dua jenis kipas yaitu : 1. Fan motor evaporator Fan motor evaporator berfungsi untuk menghembuskan udara dingin dari evaporator keseluruh bagian rak didalam kulkas. Jika kipas evaporator ini rusak dapat menyebabkan kulkas menjadi tidak dingin karena evaporator yang sudah.

(33) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 15. dingin tidak dihembuskan ke dalam kulkas oleh kipas ini, sehingga lama kelamaan akan terbentuk bunga es. 2. Fan motor kondensor Fan motor kondensor memiliki fungsi untuk menghisap dan mendorong udara melalui kondensor dan kompresor. Selain itu kipas ini juga berfungsi untuk mendinginkan kompresor. Kipas angin ini diletakkan pada bagian bawah kulkas yang memiliki kondensor berukuran kecil.. Gambar 2.10 Kipas (sumber : http://www.diytrade.com) h. Timer Timer terletak diberbagai macam tempat, seperti di samping kompresor kulkas dan juga terletak di dekat thermostat lampu penerang kulkas. Timer kulkas ini yang menghubungkan kompresor bekerja dan heater bekerja. Pada body timer kulkas terdapat angka 1-2-3-4 yang memiliki fungsi sebagai penunjuk arus motor rotary..

(34) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 16. Gambar 2.11 Timer (sumber : http://www.diytrade.com) i. Overload Overload adalah komponen pengaman yang letaknya menyatu dengan terminal kompresor. Cara kerja overload sama seperti cara kerja sekering yang dapat menyambung dan memutus arus listrik. Alat ini dapat melindungi komponen kelistrikan dari kerusakan akibat arus yang dihasilkan kompresor melebihi arus acuan normal..

(35) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 17. Gambar 2.10 Overload (sumber : http://parma-teknik.blogspot.com) j.. Refrigeran Refrigeran adalah zat yang mudah diubah wujudnya dari gas menjadi cair.. Jenis bahan pendingin sangatlah beragam dan memiliki karakteristik yang berbeda. Refrigeran - 314a adalah jenis refrigerant yang di gunakan di dalam penelitian ini. Refrigeran ini biasanya dilambangkan R-134a dan mempunyai rumus kimia CH3CH2F. R-134a memiliki titik didih -150F (-26,20C). Refrigeran ini merupakan pengganti R-22. R-134a sebagai alternative memiliki beberapa properti yang baik, tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan relatif stabil. Diantaranya secara khusus sifat dari refrigeran R-134a adalah : a. Tidak beracun, berwarna dan berbau. b. Tidak merusak lapisan ozon..

(36) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 18. c. Bukan termasuk bahan yang mudah terbakar. d. Dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor. e. Memiliki unsur kimia yang stabil. f. Memiliki titik didih yang rendah. g. Memiliki tekanan kondensasi yang rendah. h. Memiliki tingkat penguapan yang rendah. i. Memiliki kalor laten yang rendah.. Gambar2.11 Refrigeran (Sumber : http://multi-service.blogspot.com) k.. Pipa kapiler Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran yang. ditempatkan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah. Refrigeran yang mengalir melalui pipa kapiler mengalami pressure drop yang berarti tekanan dan suhunya diturunkan sesuai dengan kebutuhan evaporator. Penggunaan pipa kapiler.

(37) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 19. pada mesin pendingin akan mempermudah pada waktu start, karena dengan mempergunakan pipa kapiler pada saat sistem tidak bekerja tekanan pada kondensor dan evaporator selalu sama. Hal ini berarti meringankan tugas kompresor pada waktu start.. Gambar 2.12 Pipa Kapiler (sumber : http://www.bloganton.info). 2.2 Siklus Kompresi Uap sebagai Dasar Kerja Kulkas Dua Pintu Sistem kompresi uap merupakan dasar sistem refrigerasi yang paling banyak digunakan, dengan komponen utamanya adalah kompresor, evaporator, pipa kapiler dan kondensor. Keempat komponen tersebut melakukan proses yang saling berhubungan dengan membentuk siklus kompresi uap. Siklus refrigerasi kompresi uap mempunyai dua keuntungan. Pertama, sejumlah besar energi panas diperlukan untuk merubah cairan menjadi uap, dan oleh sebab itu banyak panas yang dibuang dari ruang yang disejukkan. Kedua, sifat-sifat isothermal penguapan panas membolehkan pengambilan panas tanpa menaikkan suhu fluida kerja. Siklus kompresi uap ditunjukkan pada Gambar 2.13, Gambar 2.14, dan Gambar 2.15 :.

(38) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 20. Gambar 2.13 Skematik Siklus Refrigerasi Kompresi Uap. Gambar 2.14 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h.

(39) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 21. Gambar 2.15 Siklus Kompresi Uap dengan Diagram T-s Proses yang terjadi pada proses siklus kompresi uap mesin refrigerasi : a. Proses kompresi dari 1 – 2 Proses ini berlangsung di kompresor secara isentropik adiabatik (isoentropi atau entropi konstan). Pada siklus teoritis diasumsikan refrigeran tidak mengalami perubahan kondisi selama mengalir di jalur hisap. Pada proses ini uap refrigeran pada tekanan evaporasi dikompresi sampai pada tekanan kondensor, setelah dikompresi refrigeran menjadi uap panas lanjut bertekanan tinggi dan bertemperatur tinggi. b. Proses penurunan suhu dari 2-2a dan proses kondensasi dari 2a-3a Proses ini berlangsung di kondensor. Refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi keluar dari kompresor membuang kalor di kondensor sehingga fasanya berubah dari gas panas lanjut menjadi cair. Di kondensor terjadi pertukaran kalor antara refrigeran dengan udara, kalor berpindah dari refrigeran.

(40) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 22. ke udara yang ada sekitar kondensor sehingga refrigeran mengembun menjadi cair. Pada proses 2-2a, merupakan proses pendinginan sensible gas panas lanjut dari temperatur keluar kompresor menuju temperatur kondensasi. Proses ini terjadi pada tekanan konstan. Jumalah panas yang dipindahkan selama proses ini adalah beda entalpi antara titik 2-2a, sedangkan pada Proses 2a-3a adalah proses perubahan fase gas menjadi cair. Proses kondensasi terjadi pada tekanan konstan. Jumlah panas yang dipindahkan selama proses ini adalah jumlah antara panas yang dikeluarkan pada proses 2- 2a ditambah panas yang dikeluarkan pada proses 2a-3a. Panas total ini berasal dari panas yang diserap oleh refrigeran yang menguap didalam evaporator dan panas yang masuk karena adanya kerja mekanis pada kompresor. c. Proses pendinginan lanjut dari 3a-3 Proses ini berlangsung dari kondensor menuju pipa kapiler, proses pendingin lanjut berlangsung dari titik 3a ke titik 3. Refrigeran dalam wujud cair jenuh mengalir menjadi cair lanjut. Pada proses ini suhu refrigeran mengalami penurunan. Jika entalpi dan entropi refrigeran juga ikut mengalami penurunan. Dengan adanya proses pendingin lanjut, refrigeran masuk pipa kapiler benar – benar dalam kondisi cair. d. Proses ekspansi dari 3-4 Proses ekspansi berlangsung dari titik 3-4. Pada proses ini terjadi penurunan tekanan refrigeran dari tekanan kondensasi titik 3 menjadi tekanan evaporasi titik 4. Pada waktu cairan diekspansikan melalui alat ekspansi ke evaporator, temperatur refrigeran juga turun dari temperatur kondensasi ke temperatur.

(41) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 23. evaporasi. Hal ini disebabkan oleh terjadinya penguapan sebagian cairan refrigeran selama proses ekspansi. Proses ekspansi berlangsung pada entalpi konstan, sehingga h3 = h4. Refrigeran pada titik 4 berada pada kondisi campuran cair- uap. e. Proses evaporasi dari 4-1a Proses ini berlangsung di evaporator secara isobar (tekanan sama) dan isotermal (suhu sama). Refrigeran dalam wujud campuran cair dan gas bertekanan rendah menyerap kalor dari lingkungan sekitar / media yang didinginkan sehingga wujudnya berubah seluruhnya menjadi gas jenuh bertekanan rendah, ini adalah proses penguapan atau pendidihan dari campuran cair dan gas menjadi gas. f. Proses pemanasan lanjut dari 1a-1 Pada Proses ini kondisi refrigeran berubah dari kondisi uap jenuh menjadi gas panas lanjut. Proses ini berlangsung secara reversible dan pada tekanan yang konstan. Proses penguapan refrigeran pada tekanan tetap. Suhu refrigeran meningkat, tetapi nilai tekanan tetap. Adanya proses pemanasan lanjut menjadikan kondisi refrigeran masuk kompresor benar – benar dalam keadaan gas. 2.3 Perhitungan Karakteristik Mesin Kulkas Dua Pintu Dengan bantuan diagram entalpi-tekanan, entalpi atau nilai (h) dalam siklus kompresi uap dapat diketahui sehingga dapat dihitung kerja kompresor, energi kalor yang diserap evaporator, energi kalor yang dilepas kondensor, koefisien prestasi (COP), efisiensi dan laju aliran massa..

(42) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 24. a. Kerja Kompresor (Win) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi dari titik 1 ke 2, dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) Win = (h2-h1). ……………(2.1). pada Persamaan (2.1) : Win. : kerja kompresor persatuan massa refrigeran, kJ/kg. h2. : nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor, kJ/kg. h1. : nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor, kJ/kg. b. Energi kalor yang dilepaskan oleh kondensor (Qout) Energi kalor persatuan massa refigeran yang dilepas oleh kondensor merupakan perubahan entalpi dari titik 2 ke 3, perubahan tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.2). Qout = (h2-h3). …………..(2.2). Pada Persamaan 2.2 : Qout. : energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran, kJ/kg. h3. : nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor, kJ/kg. h2. : nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor, kJ/kg. c. Energi kalor yang diserap oleh evaporator (Qin) Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator merupakan proses perubahan entalpi dari titik 4 ke 1, perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.3). Qin = (h1-h4). ……………(2.3).

(43) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 25. 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. Karena proses pada pipa kapiler berlangsung pada entalpi yang tetap maka nilai h4=h3, kJ/kg. d. Koefisien prestasi aktual (COPaktual) Koefisien prestasi aktual siklus kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan (2.4). COPaktual = Qin / Win. ............(2.4). pada Persamaan (2.4) : COPaktual. : koefisien prestasi aktual kulkas dua pintu. Qin. : kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigerant, kJ/kg. Win. : kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigerant, kJ/kg. e. Koefisien prestasi ideal (COPideal) Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan (2.5). ……………(2.5). COPideal pada Persamaan (2.5) : COPideal. : koefisien prestasi ideal kulkas dua pintu. Te. : suhu evaporator, oC. Tc. : suhu kondensor, oC.

(44) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 26. f. Efisiensi Efisiensi kulkas dua pintu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.6). Efisiensi. %. ……………(2.6). pada Persamaan (2.6) : COPideal. : koefisien prestasi maksimum kulkas dua pintu. COPaktual. : koefisien prestasi kulkas dua pintu. 2.4 Tinjauan Pustaka Anwar, (2010) telah melakukan penelitian tentang efek beban pendinginan terhadap performa sistem mesin pendingin. Penelitian ini membahas tentang efek beban pendingin terhadap kinerja sistem mesin pendingin meliputi kapasitas refrigerasi, koefisien prestasi dan waktu pendinginan. Metode yang digunakan adalah metode eksperimental dengan fariasi beban pendingin yang diperoleh dengan menempatkan bola lampu 60, 100, 200, 300 dan 400 watt didalam ruang pendingin. Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa perfoma optimum pada pengujian selama 30 menit diperoleh pada bolam lampu 200 watt dengan COP sebesar 2,64. Sedangkan untuk waktu pendinginan diperoleh paling lama oleh beban paling tinggi (bola lampu 400 watt). Amna (2007) meneliti pengaruh penggantian R-12 dengan R-22 pada mesin pendingin. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa penggantian R-22 pada mesin pendingin kompresi uap yang mempergunakan refrigerant R-12.

(45) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 27. mempengaruhui kinerja komponen mesin pendingin. Efek pendinginan, panas buang kondensor dan kerja kompresi yang dihasilkan pada mesin yang menggunakan R-22 lebih besar, namun tidak diikuti dengan laju pendinginan yang cepat. Besarnya nilai ketiga parameter ini dikarenakan besarnya laju aliran massa yang terjadi. Suhu evaporasi yang dapat dicapai R-22 lebih rendah dari pada R-12 karena kurangnya kalor serap air sebagai medium pendingin.. Wilis, GR (2013) telah melakukan penelitian yang membandingan prestasi kerja refrigeran R-22 dengan refrigeran R-134a pada mesin pendingin. Penelitian ini membahas perbandingan antararefrigeran R-22 dengan R-134a untuk menentukan refrigeran mana yang lebih baik digunakan, baik dari efek refrigerasi, koefisien prestasi (COP) dan ramah lingkungan. Dari hasil penelitian yang dilakukan pada kedua jenis refrigeran, diketahui bahwa karakteristik dari kedua refrigeran berbeda yang berpengaruh pada prestasi kerjanya. R-22 dari segi prestasi kerjanya lebih baik dari R-134a, tetapi R-22 tidak ramah lingkungan sebaliknya R-134a lebih ramah lingkungan tetapi prestasi kerjanya lebih rendah dari R-22..

(46) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB III PEMBUATAN ALAT 3.1 Diagram Alir Pembuatan dan Pengambilan Data Diagram alir pada Gambar 3.1 menunjukkan tahap pembuatan kulkas dua pintu dan proses penelitian:. Mulai Perancangan Kulkas Dua Pintu Persiapan Komponen-komponen Kulkas Dua Pintu Penyambungan Komponen-komponen Kulkas Dua Pintu Pemvakuman Kulkas Dua Pintu. Pengisian Refrigeran R134a Tidak baik Pengujian Gambar 3.1 Diagram alir pembuatan kulkas. 28.

(47) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 29. 3.2 Komponen-Komponen Kulkas Dua Pintu Kulkas dua pintu beserta komponen-komponennya dapat dilihat pada Gambar 3.2.. Ruang Evaporator. Kondensor. Pipa Kapiler. Filter Kompresor. Gambar 3.2 Kontruksi Kulkas Dua Pintu.

(48) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 30. Evaporator. Gambar 3.3 Ruangan Pendinginan/ Evaporator Kulkas dua pintu pada kontruksi Gambar 3.2 memiliki beberapa bagian penting, yaitu : (a) kompresor, (b) kondensor, (c) evaporator, (d) pipa kapiler, (e) filter, (f) refrigeran R134a. a. Kompresor Spesifikasi kompresor yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :. Gambar 3.4 Kompresor.

(49) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 31. Jenis kompresor. : Hermetik. Seri kompresor. : Model BES 45H. Volttase. :220 volt. Arus. : 0,88 A. Daya kompresor. : 1/8 PK = 93,21 Watt ( 1 PK = 1 HP = 745,7 Watt ). b. Kondensor Spesifikasi kondensor yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :. Gambar 3.5 Kondensor.

(50) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 32. Jenis kondensor. : kondensor tipe U, dengan jumlah U = 12 (pipa dengan jari-jari penguat). Panjang kondensor. : 95 cm. Diameter pipa. : 0,47 cm. Bahan pipa. : Besi. Bahan sirip. : Baja. Diameter sirip. : 0,2 cm. Jarak antar sirip. : 0,45 cm. c. Evaporator Spesifikasi evaporator yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :. Gambar 3.6 Evaporator Pipa Dengan Sirip-Sirip.

(51) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 33. Jenis evaporator. : Jenis pipa dengan sirip-sirip. Panjang, lebar dan tinggi. : 40 cm x 18 cm x 5 cm. Bahan pipa evaporator. : Alumunium. Diameter pipa evaporator. : 0,55 cm. Bahan sirip evaporator. : Alumunium. Diameter sirip. : 0,1 cm. d. Pipa Kapiler Spesifikasi pipa kapiler yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :. Gambar 3.7 Pipa Kapiler Panjang pipa kapiler : 150 cm Diameter pipa kapiler : 0,026 inchi Bahan pipa kapiler. : Tembaga.

(52) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 34. e. Filter Spesifikasi filter yang dipergunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :. Gambar 3.8 Filter Panjang filter. : 9 cm. Diameter filter. : 2 cm. Bahan filter. : Tembaga. f. Refrigeran R134a Dalam penelitian Kulkas dua pintu ini menggunakan refrigeran R134a sebagai fluida kerja. Menggunakan refrigeran R134a karena lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan jenis refrigeran yang lain yang tersedia di pasaran..

(53) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 35. Gambar 3.9 Refrigeran R134a 3.3 Peralatan Pendukung Pembuatan Alat Dalam pembuatan kulkas dua pintu menggunakan alat pendukung berupa, (a) tube cutter, (b) pelebar pipa, (c) tang, (d) alat las, (e) bahan las, (f) pompa vakum, (g) manifold gauge, (h) fan motor, (i) thermostat, (j) plat baja siku, (k) styrofoam, (l) box plastik. a. Tube Cutter (Pemotong pipa) Tube cutter adalah alat yang digunakan untuk memotong pipa. Pada pembuatan alat ini diperlukan tube cutter yang berukuran kecil untuk memotong pipa kapiler. Dengan menggunakan tube cutter ini, akan lebih bersih, lebih cepat dan lebih nyaman bila dibandingkan dengan pemotongan lainnya seperti gergaji besi..

(54) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 36. Gambar 3.10 Tube Cutter b. Pelebar pipa Pelebar pipa digunakan untuk memperbesar diameter pada pipa. Ukuran alat pelebar pipa sangat bervariasi tergantung dengan kebutuhan. Tujuan dari melebarkan pipa adalah agar saat kedua pipa disambungkan dengan las dapat menempel lebih kuat bila dibandingkan dengan sambungan tanpa melakukan proses pelebaran pipa.. Gambar 3.11 Pelebar Pipa c. Tang Tang adalah alat bantu yang berbentuk seperti gunting yang berguna untuk memotong, menjepit atau mengencangkan baut. Tang sendiri memiliki beberapa.

(55) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 37. bentuk dan fungsi. Untuk pembuatan alat ini di butuhkan tang yang dapat menjepit pipa pada saat pengelasan.. Gambar 3.12 Tang Jepit d. Alat Las Fungsi alat las adalah untuk menyambung pipa kapiler dan pipa-pipa pada rangkaian Kulkas dua pintu ini. Penyambungan pipa-pipa harus bagus supaya tidak terjadi kebocoran pada pipa yang di las.. Gambar 3.13 Alat Las e. Bahan Las Bahan las digunakan dalam penyambungan pipa kapiler dan pipa-pipa pada rangkaian kulkas dua pintu ini dengan menggunakan bahan berupa perak dan borak. Penggunaan bahan perak digunakan untuk mengelas pipa tembaga dengan.

(56) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 38. tembaga. Sedangkan bahan borak digunakan untuk penyambungan tembaga dengan besi, agar hasil pengelasan lebih baik.. Gambar 3.14 Bahan Las f. Pompa Vakum Pompa vakum berfungsi untuk menghisap atau menghilangkan udara dan uap air yang ada didalam sistem mesin pendingin kulkas. Hal ini dilakukan karena udara yang mengandung uap air akan mempercepat proses pembekuan zat pendingin (refrigeran) yang dapat mengakibatkan saluran-saluran akan tersumbat es.. Gambar 3.15 Pompa Vakum.

(57) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 39. g. Manifold Gauge Manifold gauge adalah alat yang mempunyai fungsi untuk mengukur tekanan refrigeran pada saat pengisian freon maupun pada saat kulkas bekerja.. Gambar 3.16 Manifold Gauge h. Fan motor (kipas) Fan motor mempunyai fungsi besar dalam sistem pembekuan. Fan motor terletak didalam kotak plastik dengan evaporator. Fan motor ini nanti berkerja mensirkulasi udara dingin didalamnya sehingga dapat membuat beban yang ada didalamnya menjadi sangat dingin (beku).. Gambar 3.17 Fan Motor.

(58) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 40. i. Termostat Termostat berfungsi sebagai pengatur suhu pada evaporator yang kita inginkan. Jika suhu evaporator sudah tercapai sesuai dengan kebutuhan maka alat ini akan memutuskan arus listrik sehingga kompresor berhenti bekerja.. Gambar 3.18 Termostat j. Plat Baja Siku Plat baja mempunyai fungsi sebagai kerangka dasar pembuatan kulkas dua pintu dan sebagai tempat komponen - komponen utama kulkas dua pintu.. Gambar 3.19 Plat Baja Siku.

(59) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 41. k. Styrofoam Styrofoam mempunyai fungsi sebagai dinding evaporator di bagian dalam agar suhu dari evaporator tidak kontak langsung dengan udara luar melalui dengan dinding bagian luar.. Gambar 3.20 Styrofoam l. Box Plastik Box plastik mempunyai fungsi sebagai rangka tempat evaporator dengan blower.. Gambar 3.21 Box Plastik.

(60) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 42. 3.4 Langkah – Langkah Pembuatan Alat Langkah – langkah pembuatan Kulkas dua pintu adalah sebagai berikut : a. Proses Persiapan. Pertama tama siapkan komponen utama Kulkas dau pintu seperti kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler, filter, refrigeran R134a dan komponen pendukung lainnya seperti alat pemotong pipa, pelebar pipa tang, gergaji, alat las, bahan las, pompa vakum, manifold gauge, plat baja siku, fan motor dan lain – lainnya. b. Merakit Kerangka Kulkas. Kulkas dua pintu ini dirangka dengan plat besi siku yang kokoh. Pada proses ini di butuhkan alat gergaji untuk memotong plat baja siku sesuai ukuran panjang, lebar dan tinggi yang sudah ditentukan sebelumnya dengan bantuan alat ukur. Pada pembelian plat baja siku sudah dilengkapi dengan baut untuk menyambungkan plat baja yang sudah dipotong.. Gambar 3.22 Perakitan Rangka Kulkas.

(61) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 43. c. Pengelasan/ Penyambungan Antar Komponen – Komponen. Pengelasan pada bagian pipa pres (keluar) pada kompresor dengan kondensor. Pada proses pengelasan atau penyambungan ini menggunakan bahan perak dan kuningan. Dalam penyambungan terdapat perbedaan material yang akan disambungkan pipa keluar kompresor terbuat dari bahan tembaga sedangkan kondensor terbuat dari besi. Proses penyambungan komponen ini dibutuhkan bahan bantu borak yang berfungsi sebagai bahan tambahan dalam proses pengelasan karena perbedaan karakteristik material dan agar pipa saluran keluar kompresor dan pipa masuk kondensor tersambung dengan baik dan tidak mengalami kebocoran. Pengelasan ini dibutuhkan alat bantu tang untuk menahankomponen yang akan dilakukan pengelasan serta alat bantu pelebar pipa agardapat tersambung dengan baik.. Gambar 3.23 Proses pengelasan pipa kompresor dengan kondensor Pengelasan filter pada ujung kondensor. Dalam proses ini diperlukan pipa tembaga sebagai penghubung antara pipa output kondensor dengan input filter..

(62) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 44. Proses pengelasan menggunakan bahan perak dan kuningan serta borak sebagai perekat dalam proses pengelasan karena terdapat perbedaan material antara kondensor dengan pipa tembaga. Pengelasan ini dibutuhkan alat bantu tang untuk membantu menjepit atau menahan pipa tembaga pada saat penyambungan serta alat bantu pelebar pipa agar dapat tersambung dengan baik.. Gambar 3. 24 Proses pengelasan Filter dengan kondensor Pengelasan antara filter dengan pipa kapiler. Dalam pengelasan atau penyambungan ini berfungsi untuk menyambungkan output filter dengan saluran input pipa kapiler. Proses pengelasan hanya menggunakan bahan perak dan kuningan karena tidak ada perbedaan material. Pengelasan ini dibutuhkan alat bantu tang untuk membantu menahan komponen yang akan dilakukan pengelasan serta alat bantu pelebar pipa agar dapat tersambung dengan baik..

(63) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 45. Gambar 3.25 Proses pengelasan filter dengan pipa kapiler Pengelasan antara pipa kapiler dengan evaporator. Dalam pengelasan atau penyambungan ini berfungsi untuk menyambungkan saluran keluar pipa kapiler dengan saluran masuk evaporator. Proses pengelasan menggunakan bahan bahan perak dan kuningan. Dan dibutuhkan alat bantu tang untuk menahan komponen dan juga untuk memipihkan pipa masuk evaporator agar dapat tersambung dengan baik.. Gambar 3.26 Proses pengelasan pipa kapiler dengan evaporator.

(64) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 46. Pengelasan pipa pengembalian dari evaporator dengan kompresor bagian suction (isap). Dalam proses pengelasan ini dibutuhkan pipa tembaga untuk menyambungakan pipa output evaporator dengan pipa isap kompresor. Proses pengelasan ini menggunakan bahan perak dan kuningan. Dan menggunakan alat bantu tang untuk menahan komponen yang akan dilakukan pengelasan serta alat bantu pelebar pipa agar dapat tersambung dengan baik.. Gambar 3.27 Proses Pengelasan evaporator dengan kompresor d. Proses Pengisian Metil. Proses pemetilan berfungsi untuk membersihkan saluran – saluran pipa – pipa pada kulkas dua pintu yang sudah jadi dari kotoran – kotoran, misalnya kotoran dari pengelasan, dan menyakinkan apakah ada terjadi kebocoran. Sebelum dihubungkan pipa kapiler dengan filter makan terlebih dahulu melalui proses pemetilan. Pengisian metil ini memerlukan kurang lebih satu tutup botol metilnya dengan menghidupkan kompresor dan menutup pentil sehingga dalam proses perangkaian udara akan keluar melalui filter dan pipa kapiler akan mengisap metilnya (tunggu beberapa menit agar metilnya merata)..

(65) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 47. Gambar 3.28 Proses pengisian metil e. Proses Pemvakuman. Pemvakuman ini berfungsi untuk mengeluarkan udara yang masih terjebak. Sebelumnya di pastikan semua rangkaiannya rapat semua (las dan pentil). Proses pemvakuman ini di perlukan pompa vakum untuk membantu proses pengvakuman agar siklus dalam kulkas dua pintu ini dapat bekerja dengan maksimal.. Gambar 3.29 Proses pemvakuman.

(66) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 48. f. Proses Pengisian Freon. Proses pengisian Freon ini menggunakan refrigeran R134a sebagai fluida kerja kulkas dua pintu. Tekanan yang akan dimasukan dalam siklus kulkas harus sesuai dengan standar kerja kulkas dua pintu (10 psi) agar dapat bekerja dengan maksimal. Isi refrigeran R134a ini sebanyak 330 ml.. Gambar 3.30 Proses pengisian refrigeran R134a. g. Proses Uji Coba Setelah mesin pendingin terrakit, langkah selanjutnya adalah proses uji coba. Pengujian di lakukan untuk mendapatkan mesin kulkas dalam kondisi baik. Kulkas tidak bocor dan bekerja sesuai dengan tekanan kerjanya. Evaporator dapat mendinginkan ruangan sesuai suhu kerja dan kondensor dapat membuang kalor ke udara sekitar. Jika mesin dalam kondisi baik,.

(67) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 49. pengambilan data dapat segera di lanjutkan, tetapi jika terjadi kebocoran atau tekanan kerja evaporator dan kondensor tidak sesuai dengan yang di ijinkan, proses di ulang dari tahap awal..

(68) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB IV PENGAMBILAN DATA DAN METOLOGI PENELITIAN. Pengujian. Pencatatan Data : T1, T3, P1, P2, I, V    . Penggambaran siklus kompresi uap pada P-h diagram Perolehan nilai h1, h2, h3, h4, Te, dan Tc Pegolahan Data Win, Qin, Qout, COPaktual, COPideal, Efisiensi, dan Laju aliran massa (m) Pembahasan, Kesimpulan dan Saran Selesai. Gambar 4.1 Diagram alir pengambilan data dan metodologi penelitian 4.1 Mesin yang diteliti Mesin yang diteliti merupakan kulkas dua pintu hasil rangkaian sendiri dengan komponen standar dari kulkas dua pintu yang ada di pasaran. Kulkas bekerja dengan siklus kompresi uap yang disertai dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut, berdaya 115 watt dan mempunyai panjang pipa kapiler 150 cm. Proses pendinginan yang terjadi dalam kulkas ini dilakukan oleh udara dingin yang di sirkulasikan oleh fan. Proses pendinginan di ruang pendingin sama seperti yang terjadi pada kulkas dua pintu yang ada di pasaran.. 50.

(69) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 51. (a). Evaporator. Fan. Ruang pendingin Pipa kapiler Filter. Kondensor. Kompresor. (b) Gambar 4.2, (a) Mesin kulkas dua pintu yang diteliti tampak luar dan (b) menunjukkan tampak dalam rangka..

(70) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 52. 4.2 Skematik Mesin Pendingin yang Diteliti Pada Gambar 4.3 menyajikan skematik dari mesin pendingin kulkas dua pintu yang diteliti. Dalam skematik ini ditentukan posisi titik – titik yang dipasangi alat ukur suhu dan tekanan dari kulkas dua pintu.. Gambar 4.3 Skematik mesin pendingin kulkas dua pintu Keterangan Gambar 4.3 : Titik 1. : posisi termokopel sebelum masuk kompresor dan posisi alat ukur tekanan sebelum masuk kompresor. Titik 2. : posisi alat ukur tekanan setelah keluar kompresor. Titik 3. : posisi termokopel sebelum masuk filter.

(71) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 53. 4.3 Alat Bantu Penelitian Dalam penelitian kulkas dua pintu ini memerlukan alat – alat ukur untuk membantu dalam pengujian kulkas dua pintu tersebut. Alat – alat bantu tersebut adalah : (a) Termokopel dan Penampil suhu digital APPA, (b) Tang meter, (c) Pengukur tekanan, (d) P – h diagram, (e) Air/ beban pendingin, (f) Kabel roll, (g) Aluminium foil, (h) Isolasi. a.. Termokopel dan Penampil suhu digital APPA Termokopel mempunyai fungsi sebagai sensor suhu yang digunakan untuk. mengubah suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik. Sedangkan Penampil. suhu. digital. APPA. mempunyai. fungsi. sebagai. alat. memperlihatkan nilai suhu yang diukur.. (a). (b). Gambar 4.4, (a) Termokopel dan (b) Penampil suhu digital APPA. yang.

(72) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 54. b.. Tang meter Alat ini berfungsi untuk mengukur berapa besar arus yang mengalir masuk. kedalam kompresor.. Gambar 4.5 Tang meter. c.. Pengukur Tekanan (Manifold Gauge) Manifold gauge adalah alat yang berfungsi untuk mengukur tekanan pada. sistem pendingin pada kulkas dua pintu. Jenis manifold gauge yang dipakai dalam pengambilan data adalah double manifold gauge dengan merek Lotus. Dalam pengambilan data ditentukan 2 titik, yaitu pada posisi keluar dari kompresor, dan masuk kompresor. Diperlukan sepasang manifold gauge, dengan satu bagian manifold gauge untuk mengukur tekanan tinggi (warna merah) dengan angka skala tertera sampai 500 psi dan satu untuk mengukur tekanan rendah (warna biru) dengan angka skala tertera sampai 220 psi..

(73) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 55. Gambar 4.6 Pengukur Tekanan. d.. P – h diagram P – h diagram mempunyai fungsi untuk menggambarkan siklus kompresi. uap mesin pendingin kulkas dua pintu. Dengan P – h diagram ini dapat diketahui nilai entalpi disetiap titik yang ditinjau.. Gambar 4.7 P – h diagram.

(74) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 56. e.. Air (beban pendingin) Air mempunyai fungsi sebagai beban pendingingan pada mesin pendingin. kulkas dua pintu yang dipergunakan dalam penelitiian. Beban air yang dipergunakan adalah sebesar 330 ml.. Gambar 4.8 Botol Air. f.. Kabel Roll Kabel roll merupakan alat bantu yang berfungsi membagi daya listrik ke. sejumlah alat, baik listrik maupun elektronik. Hal ini dikarenakan panjang kabel listrik pada alat penelitian terbatas.. Gambar 4.9 Kabel Roll.

(75) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 57. g.. Aluminium Foil Aluminium foil mempunyai fungsi sebagai pelindung bagian komponen. yang akan diukur suhunya agar suhu tetap stabil dan tidak terpengaruh oleh suhu yang ada dibagian luar komponen yang diukur.. Gambar 4.10 Aluminium Foil. h.. Isolasi Isolasi merupakan alat bantu yang berfungsi untuk merekatkan termokopel. dengan bagain komponen yang akan diukur suhunya.. Gambar 4.11 Isolasi.

(76) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 58. 4.4 Cara Mendapatkan Data Suhu dan Tekanan pada Setiap Titik yang Sudah Ditentukan Data – data penelitian di peroleh dari hasil pengukuran alat ukur suhu dan tekanan. Hasilnya disajikan dalam tabel seperti Tabel 4.1. Tabel 4.1 Cara mencatat hasil pengukuran suhu No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20. Waktu t (menit) 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300. Nilai Suhu (0 C). Nilai Tekanan (bar). T1. T3. P1. P2. … … … … … … …. … … … … … … …. … … … … … … …. … … … … … … …. … … … … … … … … … … … … …. … … … … … … … … … … … … …. … … … … … … … … … … … … …. … … … … … … … … … … … … …. 4.5 Cara Mengolah Data Prosedur pengolahan data : a.. Setelah semua data suhu dan tekanan pada setiap titik diperoleh maka. langkah selanjutnya adalah menggambarkan proses siklus kompresi uap pada P–.

(77) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 59. h diagram. Dengan menggambarkan dalam P–h diagram dapat diketahui hasil entalpi (h1, h2, h3, h4 ) dan suhu evaporator serta suhu kondensor. Diasumsikan proses kompresi pada kompresor berlangsung secara isentropis. Proses yang berlangsung dari pipa keluar kompresor sampai dengan pipa masuk filter berjalan pada tekanan yang tetap demikian juga proses dari pipa keluar filter sampai dengan sebelum masuk kompresor.. P2. (3). (T3). P1. (4). (h3 = h4). (2). (T1). (1 ). (h 1). (h2). Gambar 4.12 Cara menggambarkan siklus kompresi uap pada diagram P-h a.. Data nilai – nilai enthalpi yang sudah didapat kemudian digunakan untuk. menghitung besarnya energikalor persatuan massa yang dilepaskan oleh kondensor, menghitung kerja kompresor, menghitung besarnya energi kalor.

(78) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 60. persatuan massa yang diserap oleh evaporator, nilai COP aktual, nilai COP idealkulkas dua pintu, efisiensi dan laju aliran massa refrigeran. b.. Perhitungan dan pengolahan data dapat menggunakan persamaan –. persamaan (2.3) untuk menghitung kerja kompresor, persamaan(2.4) untuk menghitung energi kalor yang dilepaskan oleh kondensor, persamaan (2.5) untuk menghitung energi kalor yang diserap evaporator, persamaan (2.6) untuk menghitung COP aktual, persamaan (2.7) untuk menghitung COP ideal, persamaan (2.8) untuk menghitung efisiensi kulkas dua pintu dan persamaan (2.9) untuk menghitung laju aliran massa refrigeran. c.. Hasil – hasil perhitungan kemudian digambarkan dalam bentuk grafik agar. memudahkan untuk pengolahan data dan pembahasan. Pada saat melakukan pembahasaan harus memperhatikan hasil – hasil penelitian sebelumnya yang relevan, serta tidak menyimpang dari tujuan penelitian.. 4.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan Kesimpulan. dapat. diperoleh. dari. hasil. pembahasaan. penelitian.. Kesimpulan merupakan intisari dari hasil pembahasaan dan merupakan jawaban atas tujuan dari penelitian..

(79) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB V HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN. 5.1 Hasil Penelitian a. Data suhu, tekanan, arus, dan voltage. Hasil penelitian berupa nilai suhu refrigeran masuk kompresor, suhu refrigeran keluar kondensor, tekanan refrigeran masuk kompresor dan tekanan refrigeran keluar kompresor, voltage, dan arus listrik disajikan pada Tabel 5.1. Tabel 5.1.Nilai rata – rata suhu masuk kompresor, keluar kondensor, tekanan masuk kompresor, keluar kompresor, arus dan voltage. Arus Waktu Suhu Tekanan Voltage Listrik No. t (menit). T1(oC). T3 (oC). P1 (bar). P2 (bar). (A). (V). 20,3. 40,1. 1,8. 11,1. 0,62. 220. 19,1. 40,5. 1,9. 11,4. 0,62. 220. 16,2. 40,6. 1,9. 11,4. 0,62. 220. 16,3. 40,4. 1,9. 11,4. 0,62. 220. 17,0. 39.0. 1,9. 11,0. 0,62. 220. 16,6. 39,2. 1,9. 11,2. 0,62. 220. 1. 15. 2. 30. 3. 45. 4. 60. 5. 75. 6. 90. 7. 105. 14,7. 41,2. 1,9. 11,2. 0,62. 220. 8. 120. 16,9. 38,5. 2,0. 11,2. 0,62. 220. 9. 135. 16,6. 38,9. 2,0. 10,8. 0,62. 220. 10. 150. 16,5. 40,1. 1,9. 10,8. 0,62. 220. 11. 165. 17,8. 38,4. 2,0. 10,9. 0,62. 220. 12. 180. 15,4. 40,3. 2,0. 11,2. 0,62. 220. 13. 195. 14,6. 39,6. 2,1. 11,3. 0,62. 220. 14. 210. 18,3. 38,3. 2,0. 11,0. 0,62. 220. 61.

(80) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 62. Tabel 5.1.Nilai rata – rata suhu masuk kompresor, keluar kondensor, tekanan masuk kompresor, keluar kompresor, arus dan voltage.(Lanjutan) Waktu Suhu Tekanan Arus Voltage t Listrik No. (menit) T1 (oC) T3 (oC) P1 (bar) P2 (bar) (A) (V) 15 225 17,3 36,3 2,0 10,4 0,62 220 16 240 15,0 40,0 2,0 11,2 0,62 220 17. 255. 11,8. 40,2. 2,0. 11,2. 0,62. 220. 18. 270. 14,4. 37,6. 1,9. 10,9. 0,62. 220. 19. 285. 12,4. 38,4. 1,9. 10,8. 0,62. 220. 20. 300. 12,4. 35,5. 2,0. 10,8. 0,62. 220. Keterangan untuk Tabel 5.1: T1: suhu refrigeran masuk kompresor, oC T3: suhu refrigeran keluar kondensor, oC P1: tekanan refrigeran masuk kompresor, bar. P2 : tekanan refrigeran keluar kompresor, bar. Suhu kerja evaporator, suhu kerja kondensor dan suhu refrigeran keluar kompresor di dapat dari P-h diagram.Tabel 5.2.Menyajikan suhu kerja evaporator, suhu kerja kondensor dan suhu keluar kompresor.. Tabel 5.2.Suhu kerja evaporator, suhu kerja kondensor, dan suhu keluar kompresor. Waktu Suhu Keluar T evaporator T kondensor No. t Kompresor (oC) (oC) (menit) (oC) 1. 15. -12,0. 41,7. 40,1. 2. 30. -11,8. 42,0. 40,5. 3. 45. -11,8. 41,7. 40,6. 4. 60. -11,8. 41,7. 40,4.

(81) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 63. Tabel 5.2.Suhu kerja evaporator, suhu kerja kondensor, dan suhu keluar kompresor.(Lanjutan) No.. Waktu t (menit). T evaporator (oC). T kondensor (oC). Suhu Keluar Kompresor (oC). 5. 75. -11,8. 41,0. 39.0. 6. 90. -11,8. 41,5. 39,2. 7. 105. -11,8. 41,5. 41,2. 8. 120. -10,0. 41,5. 38,5. 9. 135. -10,0. 40,5. 38,9. 10. 150. -11,8. 40,5. 40,1. 11. 165. -10,0. 40,8. 38,4. 12. 180. -10,0. 41,5. 40,3. 13. 195. -9,8. 41,3. 39,6. 14. 210. -10,0. 41,0. 38,3. 15. 225. -10,0. 40,5. 36,3. 16. 240. -10,0. 41,5. 40,0. 17. 255. -10,0. 41,5. 40,2. 18. 270. -11,8. 40,8. 37,6. 19. 285. -11,8. 40,5. 38,4. 20. 300. -10,0. 40,5. 35,5. b. Nilai entalpi Hasil entalpi dari siklus kompresi uap yang di dapat dari P-h diagram di sajikan pada Tabel 5.3..

(82) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 64. Tabel 5.3 Nilai entalpi dari siklus kompresi uap . Entalpi (kJ/kg). Waktu t (menit). h1. h2. h3. h4. 1. 15. 418,1. 459. 255,4. 255,4. 2. 30. 419. 461,8. 259. 259. 3. 45. 412,7. 454,5. 258,1. 258,1. 4. 60. 414,5. 457,7. 258,1. 258,1. 5. 75. 413,6. 456,3. 252,7. 252,7. 6. 90. 416,2. 455,4. 254,8. 254,8. 7. 105. 415,4. 456,3. 257,2. 257,2. 8. 120. 415,2. 454,5. 254,5. 254,5. 9. 135. 414,5. 455,4. 253,6. 253,6. 10. 150. 414,5. 454,5. 255,7. 255,7. 11. 165. 415,4. 455,7. 253,6. 253,6. 12. 180. 413,4. 453,1. 255,8. 255,8. 13. 195. 412,7. 454,3. 253,4. 253,4. 14. 210. 413,6. 454,1. 252,7. 252,7. 15. 225. 411,7. 454,3. 250,8. 250,8. 16. 240. 413,4. 454,5. 255,4. 255,4. 17. 255. 411,7. 452,3. 256,5. 256,5. 18. 270. 414,5. 454,5. 252,7. 252,7. 19. 285. 413,6. 456,1. 254,3. 254,3. 20. 300. 415,4. 452,7. 254,5. 254,5. No..

Gambar

Gambar 1.5 Air Cooled  Gambar 1.6 Ice maker
Gambar 2.1 Jenis Kulkas Non Freezer
Gambar 2.4 Kompresor Hermatik
Gambar 2.6 Kondensor        (sumber : http://idkf.bogor.net )  d.  Filter
+7

Referensi

Dokumen terkait

Nilai entalpi yang sudah didapat kemudian digunakan untuk menghitung besarnya energi persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor, menghitung kerja

Tujuan dari penelitian ini adalah: (a) membuat mesin freezer (b) menghitung kerja kompresor mesin freezer persatuan massa refrigeran (c) menghitung energi kalor persatuan

Tujuan dari penelitian ini adalah : (a) membuat mesin freezer (b) menghitung kerja kompresor mesin freezer persatuan massa refrigeran (c) menghitung energi kalor

Hasil penelitian untuk kerja kompresor per satuan massa refrigeran dari waktu t=30 menit sampai t=480 menit disajikan pada Gambar 4.2, pada awal mula nampak bahwa kerja

Tujuan dari penelitian ini adalah : (a) membuat mesin freezer (b) menghitung kerja kompresor mesin freezer persatuan massa refrigeran (c) menghitung energi kalor

Tujuan dari penelitian ini adalah: (a) membuat mesin freezer (b) menghitung kerja kompresor mesin freezer persatuan massa refrigeran (c) menghitung energi kalor persatuan

Dari hasil penelitian pertama sampai kelima didapatkan nilai laju aliran massa refrigeran yang dapat dilihat dari Gambar 5.37, Gambar 5.38, Gambar 5.39, Gambar 5.40, Gambar 5.41

Nilai entalpi yang sudah didapat kemudian digunakan untuk menghitung besarnya energi persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor, menghitung kerja