i
MESIN KULKAS DENGAN PANJANG PIPA KAPILER 162,5
CENTIMETER DAN DIAMETER 0,028 INCH
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian syarat mencapai
derajat Sarjana Teknik Mesin
Disusun oleh :
YOHANES DWIARI NUGROHOJATI NIM : 095214040
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
ii
INCH DIAMETER CAPILLARY
FINAL PROJECT
As partial fulfillment of the requirement to obtain
Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering
By :
YOHANES DWIARI NUGROHOJATI Student Number : 095214040
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY
vi
Pada saat ini mesin pendingin telah berkembang dan dimanfaatkan sesuai
dengan kemajuan teknologi. Kebutuhan manusia akan mesin pendingin
akhir-akhir ini terus meningkat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui (1) kerja
kompresor persatuan masa refrigeran, (2) energi kalor yang diserap evaporator
persatuan masa refrigeran, (3) energi kalor yang dilepas kondensor persatuan
masa refrigeran, (4) karakteristik COP dari mesin pendingin, (5) efisiensi mesin
pendingin.
Pada penelitian menggunakan daya kompresor sebesar PK, panjang pipa
kapiler 162,5 cm dengan diameter pipa 0,028 inch dan refrigeran yang digunakan
R134a. kondensor dan evaporator yang digunakan merupakan standar mesin
pendingin dengan menggunakan kompresor PK. Bahan uji yang digunakan pada
saat pengujian menggunakan air 1,5 liter selama 485 menit.
Dari penelitian dapat diketahui kerja kompresor persatuan massa refrigeran
mulai stabil pada t = 185 menit sebesar 55 kJ/kg. Energi kalor yang diserap
evaporator persatuan massa refrigeran mulai stabil pada t = 305 menit sebesar 111
kJ/kg. Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran mulai
stabil pada t = 245 menit sebesar 171 kJ/kg. COPactual stabil pada t = 305 menit
sebesar 1,88 dan COPideal stabil pada t = 45 menit sebesar 3,49. Nilai efisiensi
mesin pendingin stabil pada t = 395 menit sebesar 52,11 %.
viii
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
berkat dan kasih-Nya yang diberikan dalam penyusunan Tugas Akhir ini sehingga
semuanya dapat berjalan dengan lancar dan baik.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta.
Dalam penelitian dan penyusunan Tugas Akhir ini tentunya tidak terlepas
dari bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis
ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains
dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. P.K. Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan selaku
pembimbing Tugas Akhir.
3. Wibowo Kusbandono S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik 2009.
4.
Kepala Laboratorium Konversi Energi, Doddy Purwadianto, S.T.,M.T., yang telah memberikan ijin dalam penggunaan fasilitas yang diperlukan dalampenelitian ini.
5. Dosen-dosen program studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, atas
ilmu pengetahuan dan bimbingannya kepada penulis semasa kuliah.
6. Teman-teman yang telah ikut serta membantu menyelesaikan Tugas Akhir ini,
xi
2.1.3. Perpindahan kalor... 12
2.1.4. Refrigeran ... 15
2.1.5. Beban pendinginan ... 18
2.1.6. Perhitungan beban pendinginan (kapasitas pendinginan) ... 19
xii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
5.1. Kesimpulan ... 51
5.2. Saran ... 52
DAFTAR PUSTAKA ... 53
xiii
Gambar 2.13 Diagram tekanan-entalpi R-134a ... 26
xiv
Gambar 3.11 Posisi manifoldgauge ... 35
Gambar 3.11 Contoh penggunaan P-h diagram untuk mencari entalpi ... 36
Gambar 4.1 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran ... 46
Gambar 4.12 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran ... 47
Gambar 4.3 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran ... 48
Gambar 4.4 Nilai karakteristik COP actual... 48
Gambar 4.5 Nilai Koefisien prestasi ideal (COP ideal) ... 49
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data hasil percobaan. ... 37
Tabel 4.2 Nilai entalpi h ... 38
Tabel 4.3 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa ... 39
Tabel 4.4 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa ... 40
Tabel 4.5 Kerja kompresor persatuan masa ... 42
Tabel 4.6 COP actual ... 43
Tabel 4.7 COP ideal ... 44
1
PENDAHULUAN
1.1.Latar belakang
Mesin pendingin pada saat ini bukan merupakan barang yang mewah.
Kebutuhan manusia akan mesin pendingin akhir-akhir ini terus meningkat. Mesin
pendingin yang ada saat ini mempunyai spesifikasi yang beraneka ragam. Oleh
karena itu penting untuk mempelajari sistem kerja mesin pendingin dan sekaligus
mengenal komponen – komponen sistem mesin pendingin. Mesin pendingin dapat
berupa lemari es (kulkas), mesin pembeku (freezer), pendingin sayur dan buah – buahan, show case pada supermarket dan sebagainya. Mesin pendingin dapat dijumpai mulai dari skala kecil pada rumah tangga hingga skala besar pada
aplikasi di industri. Mesin pendingin siklus kompressi uap juga digunakan pada
aplikasi tata udara (air condition). Aplikasi tata udara ditunjukkan untuk manusia. Mesin yang digunakan dapat ditemui mulai dari skala kecil seperti AC window dan AC split hingga skala besar seperti water chiller.
Water chiller digunakan pada industri besar maupun bangunan gedung-gedung besar untuk sistem pengkondisian udara sentral. Water chiller mempunyai kapasitas yang besar untuk mengkondisikan udara di dalam ruangan yang luas.
Penggunaan sistem pengkondisian udara secara sentral dengan menggunakan
water chiller mampu menghemat biaya yang cukup besar dibandingkan dengan menggunakan sistem AC split ataupun AC window.
Kulkas merupakan alat yang digunakan untuk menjaga makanan agar tidak
sistem kompresi uap. Penggunaan kulkas diharapkan dapat menjaga kesegaran
makanan. Kestabilan suhu yang rendah diharapkan mikro bakteri tidak dapat
berkembang. Walaupun dalam keadaan udara yang panas setiap orang akan tetap
bisa menikmati minuman dingin dan segar.
Kulkas tidak hanya berbentuk kotak dan mempunyai pintu seperti lemari
pakaian , tetapi saat ini banyak alat transportasi mengaplikasikan kulkas sebagai
alat pendingin di truck box untuk membawa makanan. Truck box berpendingin adalah alat transportasi angkutan barang yang mempunyai peralatan pendingin.
Peralatan pendingin tersebut digunakan untuk menjaga suhu. Sehingga barang
yang diantar dalam keadaan segar dan utuh saat sampai pada tujuan. Truck box berpendingin ini memudahkan kita dalam memindahkan bahan makan seperti es
krim, ikan segar, coklat dan daging.
1.2. Rumusan masalah
Mengingat pentingnya peranan mesin pendingin sekarang ini, maka penulis
berkeinginan untuk mengerti, memahami dan mengenal kerja mesin pendingin
beserta dengan karakteristik mesin pendingin. Caranya adalah dengan membuat
mesin pendingin dan mendapatkan karakteristik dari mesin pendingin tersebut,
meskipun dengan kapasitas ukuran mesin pendingin untuk rumah tangga. Pada
penelitian ini, mesin pendingin yang dipilih adalah kulkas.
1.3. Tujuan
Tujuan pembuatan mesin pendingin adalah :
3. Mengetahui energi kalor yang diserap evaporator persatuan masa refrigeran.
4. Mengetahui energi kalor yang dilepas kondenser persatuan masa refrigeran. 5. Mengetahui karakteristik COPaktual dari mesin pendingin.
6. Mengetahui karakteristik COPideal dari mesin pendingin. 7. Mengetahui efisiensi mesin pendingin.
1.4. Batasan batasan
Batasan masalah yang diambil dalam pembuatan mesin pendingin :
1. Komponen mesin pendingin terdiri dari komponen utama : kompresor, kondenser, pipa kapiler, filter, evaporator dan tempat untuk membekukan air.
2. Karakteristik mesin pendingin yang digunakan untuk menghitung COP didasarkan pada kondisi ideal kerja siklus kompresi uap dari mesin pendingin
tersebut.
3. Refrigeran yang digunakan dalam mesin pendingin R134a.
4. Pipa kapiler yang digunakan memiliki panjang 162,5 cm dan diameter pipa
0,028 inch.
5. Daya kompresor yang digunakan sebesar PK.
6. Kondensor yang digunakan merupakan kondensor standar mesin pendingin
yang bekerja dengan menggunakan kompresor PK.
1.5.Manfaat penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Mempunyai pengalaman dalam pembuatan mesin pendingin dengan siklus
kompresi uap untuk ukuran rumah tangga.
2. Mampu memahami karakteristik mesin pendingin dengan siklus kompresi uap
refrigeran 134a.
3. Sebagai bekal untuk memahami mesin pendingin, pembeku dan mesin pengkondisian udara yang mempergunakan siklus kompresi uap.
4. Hasil penelitian dapat digunakan sebagai referensi untuk penelitian lainnya yang ingin melakukan penelitian terkait mesin pendingin.
5
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Dasar teori 2.1.1. Mesin Kulkas
Gambar 2.1 Kulkas
Kulkas atau lemari es adalah sebuah alat rumah tangga listrik yang dalam
sistem kerjanya menggunakan siklus kompresi uap. Siklus kompresi uap tersusun
atas beberapa proses : proses kompresi, proses pengembunan, proses penurunan
tekanan dan proses penguapan. Proses penguapan yang terjadi di evaporator
memerlukan kalor yang diambil dari lingkungan. Kalor mengalir dari luar
evaporator ke dalam evaporator. Fluida kerja yang digunakan disiklus kompresi
kalornya, maka lingkungan di sekitar evaporator menjadi lebih dingin. Kalor yang
diambil evaporator nantinya akan dibuang oleh mesin pendingin di kondensor.
Mesin pendingin menggunakan refrigeran yang bersirkulasi menyerap dan
melepaskan panas, serta terjadi perubahan tekanan rendah menjadi tekanan tinggi,
dan dari tekanan tinggi menjadi tekanan rendah. Sirkulasi tersebut berulang secara
terus menerus. Mesin pendingin memiliki komponen utama yaitu : kompresor,
kondensor, katup ekpansi atau pipa kapiler dan evaporator.
2.1.2. Komponen mesin kulkas
Komponen penting yang terdapat pada mesin kulkas (1) evaporator (2)
kompresor (3) kondensor (4) pipa kapiler (5) filter (6) thermostat (7) over load protector.
1. Evaporator
Evaporator adalah sebuah alat yang berfungsi untuk merubah refrigeran
(Freon) dari fase cair menjadi fase uap. Pada saat berubah fase, evaporator
menyerap kalor dari lingkungan sekitar evaporator. Evaporator merupakan tempat
penguapan refrigeran. Evaporator jenis plat mempunyai luas permukaan yang
besar, plat biasanya tidak rata karena ada saluran refrigeran pada plat. Bahan yang
digunakan untuk membuat evaporator jenis plat adalah logam yang tidak mudah
berkarat yaitu alumunium. Freon mengalir melalui saluran refrigeran pada plat
tersebut yang berbentuk pipa-pipa pipih yang berfungsi untuk mendinginkan plat
dan benda-benda yang bersentuhan dengan plat tersebut, atau benda-benda yang
Gambar 2.2 Evaporator jenis plat
2. Kompresor
Kompresor mempunyai fungsi untuk menaikkan tekanan refrigeran dari
tekanan kerja evaporator ke tekanan kerja kondensor.
Gambar 2.3 Kompresor hermetik
Berdasarkan konstruksinya, ada tiga jenis kompresor yang biasa digunakan
a. Kompresor hermetik
Kompresor dimana motor penggeraknya berada dalam satu tempat atau rumah
yang tertutup, menjadi satu dengan kompresor. Kompresor hermetik yang
digunakan adalah jenis torak yaitu terdiri dari serangkaian penggerak mekanis
seperti dalam rangkaian mekanis motor bakar. Komponen-komponen utama yang
terdapat pada kompresor torak dengan motor bakar diantaranya piston, batang
penggerak, silinder piston, crank shaft. Pada kompresor jenis ini motor penggerak yang berada di dalam langsung memutar poros kompresor. Prinsip kerja
kompresor ini adalah sesuai dengan prinsip kerja motor bakar, dimana pada saat
piston ditarik katub hisap membuka sehingga refrigeran memasuki ruang silinder.
Refrigeran dapat memasuki ruang silinder karena perbedaan tekanan. Pada sistem
refrigeran memiliki tekanan lebih tinggi dari pada di ruang silinder. Katup hanya
berlaku satu arah, karena itu katup juga berfungsi untuk mencegah refrigeran
mengalir kembali ke ruang silinder atau sistem.
b. Kompresor open type
Kompresor ini 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 tali kipas puli
dihubungkan dengan tenaga penggeraknya. Puli pada kompresor berfungsi
sebagai roda gaya yang digunakan sebagai daun kipas untuk mendinginkan
c. Kompresor semi hermetik
Pada konstruksi kompresor semi hermetik bagian kompresor dan motor
masing-masing berdiri sendiri dalam keadaan terpisah. Tetapi kompresor tipe ini
tidak seperti kompresor open type untuk menggerakkan kompresor poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya langsung.
3. Kondensor
Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud refrigeran pada
suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Refrigeran dari kompresor dengan
suhu dan tekanan tinggi, panasnya keluar melalui permukaan rusuk-rusuk
kondensor ke udara. Sebagai akibat dari kehilangan panas, bahan pendingin gas
mula-mula didinginkan menjadi gas jenuh, kemudian mengembun berubah
menjadi cair. Jenis kondensor yang digunakan pada teknologi kulkas saat ini
adalah kondensor dengan pendingin udara yang digunakan pada sistem refrigrasi
kulkas kecil maupun sedang. Jenis kondensor sendiri yang ada di pasaran
berbentuk U.
4. Pipa kapiler
Peralatan paling sederhana yang digunakan untuk merubah tekanan adalah
pipa kapiler. Seperti namanya pipa kapiler merupakan pipa panjang dengan
diameter yang sangat kecil. Diameter pipa kapiler antara 0,026 inci sampai 0,04
inci. Pada ukuran panjang dan diameter tertentu, pipa kapiler memiliki tekanan
gesek yang cukup tinggi sehingga dapat menurunkan tekanan kondensasi yang
tinggi ke tekanan evaporasi yang rendah.
Gambar 2.5 Pipa kapiler
5. Filter
Sesuai dengan namanya Filter ( strainer ) berguna untuk menyaring kotoran yang mungkin terbawa aliran bahan pendingin setelah melakukan sirkulasi agar
tidak masuk kedalam pipa kapiler. Jika ada kotoran yang lolos dari filter dan
masuk ke pipa kapiler maka pipa kapiler akan menjadi buntu, sehingga mesin
Gambar 2.6 Filter
6. Termostat
Termostat adalah komponen dari sistem kontrol suhu yang digunakan untuk
mempertahankan suhu evaporator mendekati setpoint yang diinginkan. Sistem dari termostat adalah pengatur agar suhu tidak melebihi atau kurang. Thermostat
memiliki banyak sebutan antara lain temperatur kontrol dan cool control. Thermostat berfungsi mengatur kerja kompresor secara otomatis bedasarkan
batasan suhu pada setiap bagian kulkas. Thermostat biasanya disebut saklar
otomatis yang bekerja berdasarkan pengaturan suhu. Jika suhu evaporator sesuai
dengan pengatur suhu thermostat, secara otomatis thermostat akan memutuskan
listrik ke kompresor.
7. Overload motor protector
Overload motor protector merupakan komponen pengaman yang letaknya menyatu dengan terminal kompresor. Cara kerjanya serupa dengan saklar yang
komponen kelistrikan dari kerusakan akibat arus yang dihasilkan kompresor
melebihi arus acuan normal.
2.1.3. Perpindahan kalor
Perpindahan panas (heat transfer) adalah ilmu yang mempelajari perpindahan energi akibat adanya perbedaan temperatur diantara dua medium
(benda/matrial). Sebagai contoh perbedaan temperatur pada kedua medium plat
padat, atau medium padat dengan fluida. Energi yang berpindah disebut dengan
istilah kalor (heat). Kalor (heat) bergerak dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Proses ini akan berlangsung secara terus menerus sampai tidak ada
perubahan temperatur diantara kedua medium tersebut. Perpindahan kalor dapat
terjadi dengan berbagai cara (cara kalor berpindah tergantung pada medium yang
dilewati) seperti perpindahan kalor konveksi dan perpindahan kalor konduksi.
1. Perpindahan kalor konduksi
Perpindahan kalor konduksi adalah proses perpindahan kalor melalui suatu
media tanpa diikuti perpindahan bagian-bagian media itu. Misalnya, salah satu
ujung batang besi dipanaskan menggunakan api. Akibatnya ujung besi yang lain
akan terasa panas tanpa api mengenai tangan pemegang. Perpindahan kalor terjadi
dari ujung besi yang panas ke bagian besi yang suhunya lebih rendah.
Perpindahan panas konduksi dapat berlangsung pada benda padat, cair dan gas.
Untuk perpindahan kalor konduksi pada zat cair dan gas, syaratnya adalah dalam
Gambar 2.7 Perpindahan kalor konduksi
Persamaan umum untuk perpindahan panas dengan cara konduksi dikenal
dengan hukum Fourier yang dirumuskan seperti persamaan (2.1) :
q = -k.A.
k = Konduktivitas thermal bahan (W/m. ºC).
A = Luas permukaan yang tegak lurus arah perpindahan kalor (m²).
=
= Gradien suhu perpindahan panas (ºC/m).
T1 = Temperatur permukaan dinding 1 (ºC).
T2 = Temperatur permukaan dinding 2 (ºC).
Δx = Tebal dinding (m).
Nilai minus (-) dalam persamaan (2.1) menunjukkan bahwa panas selalu
berpindah ke temperatur yang lebih rendah.
2. Perpindahan kalor konveksi
Perpindahan kalor konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu media
di sekitarnya. Perpindahan kalor konveksi membutuhkan media (fluida atau gas)
yang digunakan untuk mengalirkan kalor dan tidak dapat berlangsung pada benda
padat. Contoh perpindahan kalor secara konveksi dapat dilihat saat proses
perebusan air.
Gambar 2.8 Pada perpindahan kalor konveksi
Gambar 2.9 Perpindahan kalor konveksi
Persamaan perpindahan panas konveksi dikenal sebagai hukum Newton
untuk pendinginan, yang dirumuskan seperti pada persamaan (2.2) :
q = h .A (Ts− T∞)……….………(2.2)
h = Koefisien perpindahan panas konveksi W/(m².ºC).
A = Luas permukaan yang bersentuhan dengan fluida (m²).
Ts = Temperatur permukaan plat (ºC).
T∞ = Temperatur fluida yang mengalir di permukaan (ºC).
Perpindahan kalor konveksi ada 2 macam : (a) konveksi paksa dan (b) konveksi
bebas.
a. Konveksi paksa
Konveksi paksa terjadi jika aliran fluida yang mengalir karena ada peralatan
bantu yang memaksa fluida mengalir, contoh : pendinginan radiator mobil yang
dibantu dengan kipas dan aliran fluida panas yang dialirkan dengan pompa.
b. Konveksi bebas
Perpindahan panas yang disebabkan oleh adanya perbedaan temperatur atau
perpindahan panas secara alami, tidak ada peralatan bantu yang mengalirkan
fluida. Contoh : plat panas dibiarkan berada di udara sekitar tanpa ada sumber
gerakan dari luar.
2.1.4. Refrigeran
Refrigeran merupakan bahan pendingin atau fluida yang digunakan untuk
menyerap panas melalui perubahan fase dari cair ke gas (evaporasi) dan
membuang panas melalui perubahan fase dari gas ke cair (kondensasi), sehingga
refrigeran dapat dikatakan sebagai media pemindah panas dalam sistem
pendingin. Refrigeran akan mengalami perubahan fase dari cair ke gas dan setelah
Secara umum refrigeran dapat dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu :
1. Refrigeran primer
Refrigeran primer adalah refrigeran yang digunakan sebagai fluida kerja mesin
pendingin yang menggunakan dalam siklus kompresi uap. Refrigeran yang
digunakan dalam penelitian ini adalah : HFC 134a (CH3CH2F), merupakan
alternatif pengganti freon-12 / R-12 karena tidak mudah meledak dan tingkat
kandungan racun rendah, digunakan untuk pengkondisian udara, lemari es dan
pendingin air. suhu pendinginan sampai – 96,6°C. Titik didihnya mencapai
217°C.
2. Refrigeran sekunder
Refrigeran sekunder adalah fluida yang tidak langsung digunakan pada sistem,
fluida ini didinginkan oleh mesin pendingin langsung, yang kemudian refrigeran
ini mendinginkan objek yang ingin didinginkan. Refrigeran sekunder tidak
mengalami perubahan fase, tetapi dapat mengalami perubahan suhu bila menyerap
kalor. Fluida yang digunakan biasanya larutan yang mempunyai titik beku
dibawah 0oC. Refrigeran sekunder yang digunakan adalah glikol etilen, glikol propilen, dan kalsium klorida.
Sedangkan refrigeran yang digunakan masyarakat pada saat ini dapat di
golongkan menjadi tiga bagian yaitu :
1. HFC (Hydro Fluoro Carbon) yang terdiri dari hidrogen, fluorin, dan karbon. Bisa saja digunakan untuk menggantikan posisi freon karena tidak
merusak lingkungan karena mengandung jumlah minimal klorin. HCFC terdiri
dari hidrogen, klorin, fluorin, dan karbon.
3. CFC (Cloro Fluoro Carbon) merupanakan refrigeran yang paling berbahaya terhadap lapisan ozon karena jumlah kaporit tinggi. CFC mengandung klorin,
fluorin dan karbon.
Syarat-syarat bahan pendingin (refrigeran) dalam suatu sistem refrigerasi :
1. Tidak beracun, berwarna dan berbau.
2. Bukan termasuk bahan yang mudah terbakar.
3. Tidak menyebabkan korosi pada material.
4. Dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor.
5. Memiliki stuktur kimia yang stabil.
6. Memiliki titik didih yang rendah.
7. Memiliki tekanan kondensasi yang rendah.
8. Memiliki tingkat penguapan yang rendah.
9. Memiliki kalor laten yang rendah.
10. Memiliki harga yang relatif murah dan mudah diperoleh.
Dari beberapa sifat di atas, refrigeran yang secara umum diusulkan dalam
penggunaan sebuah sistem pendingin adalah refrigeran jenis HFC (hydro fluoro carbon) atau R-134a.
Secara khusus sifat dari refrigeran 134a adalah sebagai berikut :
2. Tidak mudah terbakar.
3. Mempunyai dampak terkecil terhadap perusakan lapisan ozon.
4. Memiliki kestabilan yang tinggi.
5. Mudah diperoleh.
6. Dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor.
2.1.5. Beban pendinginan
Beban pendinginan adalah beban yang diterima suatu sistem untuk
mendinginkan media. Sistem pendingin digunakan untuk menjaga kondisi suatu
fluida agar berada pada suhu tertentu yang stabil dan umumnya suhu yang
dihasilkan dari sistem pendingin lebih rendah dari temperatur lingkungannya.
Beban pendingin dapat dibagi menjadi dua bagian khusus yaitu :
1. Panas laten
Panas laten adalah panas yang diperlukan untuk merubah phasa (wujud) benda
yang berlangsung pada temperatur yang tetap. Sebagai contoh air yang sudah
dipanaskan sampai 100°C kemudian dipanaskan lagi sampai menjadi uap pada
suhu 100°C, sehingga terjadi perubahan wujud (fase) dari cair menjadi uap.
2. Panas sensibel
Panas sensibel adalah adalah panas yang menyebabkan terjadinya
kenaikan/penurunan temperatur, tetapi phasa (wujud) tidak berubah. Misalkan air
dengan suhu 100°C didinginkan menjadi 0°C (masih dalam keadaan cair). Panas
yang diterima untuk menurunkan suhu dari 100°C menjadi 0°C (masih bentuk
Besarnya kalor total yang dihisap evaporator dari lingkungannya ketika
mesin pendingin bekerja merupakan besar beban pendinginan. Beban pendinginan
dibedakan atas beban laten dan beban sensibel.
3. Beban Laten
Besarnya energi yang dihisap evaporator yang berasal dari perubahan phase
media yang didinginkan (proses pembekuan). Persamaan yang dipergunakan :
Qlaten = m . C……….(2.3)
Pada persamaan (2.3) :
m = Massa zat (kg).
C = Kalor laten zat (kJ/kg).
4. Beban Sensibel
Besarnya energi yang dihisap evaporator yang berasal dari penurunan suhu
media yang didinginkan, dinamakan beban sensibel. Dapat dihitung dengan
berlangsung karena adanya pengaruh temperatur, pelepasan dan penyerapan kalor.
Didalam sistem mesin pendingin terjadi dua proses perubahan phasa
pengembunan dan penguapan.
Pengembunan (kondensasi) merupakan proses perubahan bentuk fase dari
zat gas (uap) menjadi wujud zat cair. Kondensasi terjadi ketika uap didinginkan
dan menjadi cairan, perpindahan kalor pengembunan dipengaruhi oleh besarnya
laju massa uap air yang berubah menjadi air (massa yang terkondensasi).
Pengembunan juga terjadi akibat dari uap jenuh yang bersentuhan dengan
permukaan yang dingin (suhu permukaan suatu plat lebih rendah dari suhu jenuh
uap) akan terjadi kondensasi pada permukaan plat, hal ini berarti uap jenuh
tersebut melepaskan kalor latennya, dan karena pengaruh gravitasi kondensat akan
mengalir kebawah. Cairan yang telah terkondensasi dari uap disebut kondensat.
Kondensasi uap menjadi cairan adalah lawan dari penguapan (evaporasi).
Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam
keadaan cair (contohnya air) menjadi gas (contohnya uap air). Penguapan juga
berarti perpindahan massa zat cair ke atas dengan adanya gradien temperatur
antara permukaan zat cair dengan udara diatasnya. Hal ini merupakan peristiwa
konveksi alami. Konveksi alami terjadi akibat adanya efek gaya apung yang
bekerja pada fluida. Efek gaya apung merupakan mekanisme yang terjadi karena
adanya gradien massa jenis. Massa jenis akan menurun jika temperatur fluida
meningkat, begitu juga sebaliknya temperatur meningkat maka massa jenis fluida
akan menurun. Fluida yang ringan (memiliki massa jenis yang rendah) akan
menurun dan terjadilah penguapan.
2.1.8. Siklus kompresi uap standar
Tahapan siklus pendingin kompresi uap terdiri dari kompresi, kondensasi,
ekspansi, dan evaporasi. Skema alir siklus kompresi uap ditampilkan pada
Gambar 2.13.
Gambar 2.10 Skema Siklus Kompresi Uap
Komponen utama mesin pendingin dengan sistem kompresi uap terdiri
dari : (1) kompresor, (2) kondenser, (3) pipa kapiler dan (4) evaporator.
Proses dari skema alir diatas sebagai berikut :
1. 1-2 ( proses kompresi)
Proses kompresi adalah proses penekanan dan penghisapan media pendingin
(refrigeran). Proses ini dilakukan oleh kompresor secara ideal berlangsung
2. 2-3 ( proses kondensasi)
Proses kondensasi berlangsung di dalam kondensor. Prosesnya adalah dengan
pengembunan media pendingin (refrigeran).
3. 3-4 ( proses ekspansi)
Proses yang berlangsung di dalam katup ekspansi atau pipa kapiler. Prosesnya
adalah penurunan tekanan media pendingin (refrigeran).
4. 4-1 ( proses evaporasi)
Proses yang terjadi di dalam evaporator. Prosesnya adalah penguapan media
pendingin (refrigeran).
Siklus kompresi uap mesin pendingin yang digambarkan pada diagram P-h
dan diagram T-s ditampilkan pada Gambar 2.14 dan Gambar 2.15.
Gambar 2.11 Siklus kompresi uap pada diagram T-s
Proses 1-2 : Kompresi adiabatik dan reversible dari uap jenuh menuju tekanan
kondenser. Proses adiabatik adalah proses perubahan dimana tidak
ada pengaruh panas dengan sekitarnya. Reversible adalah proses
yang dalam arah sebaliknya kembali suhunya.
Proses 2-2’ : Penurunan suhu refrigeran, dari keadaan gas panas lanjut ke keadaan
gas jenuh.
Proses 2’-3 : Kondensasi pada tekanan konstan dan suhu konstan. Karena suhu
kondensor lebih tinggi dari suhu lingkungan, maka terjadi pelepasan
panas dari kondensor ke lingkungan.
Proses 3-4 : Ekspansi yang berlangsung pada entalpi konstan.
Proses 4-1 : Evaporasi refrigeran pada tekanan dan suhu tetap.
Dalam analisa unjuk kerja mesin pendingin diperlukan beberapa rumusan
perhitungan, antara lain sebagai berikut :
1) Kerja kompresor
Besarnya kerja kompresor persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan :
Wkompresor = h2– h1 ………..(2.5)
Pada persamaan (2.5) :
Wkompresor = Besarnya kerja kompresor (kJ/kg).
h1 = Entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg).
2) Kerja kondensor
Besarnya panas persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor dapat
dihitung dengan persamaan :
Qkondensor = h2– h3 ……….…..………(2.6)
Pada persamaan (2.6) :
Qkondensor = Besarnya panas dilepas di kondensor (kJ/kg).
h2 = Entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kJ/kg).
h3 = Entalpi refrigeran saat masuk kondensor (kJ/kg).
3) Kerja evaporator
Besarnya panas per satuan massa refrigeran yang diserap evaporator dapat
dihitung dengan persamaan :
Qevaporator = h1– h4 ………(2.7)
Pada persamaan (2.7) :
Qevaporaotr = Besarnya panas yang diserap di evaporator (kJ/kg)
h1 = Entalpi refrigeran saat keluar evaporator (kJ/kg)
h4 = Entalpi refrigeran saat masuk evaporator (kJ/kg)
4) COPaktual (Coefficient of Performance)
COP digunakan untuk menyatakan performa (unjuk kerja) dari siklus
refrigerasi. Semakin tinggi COP yang dimiliki oleh suatu mesin refrigerasi maka
akan semakin baik mesin refrigerasi tersebut. COP tidak mempunyai satuan
karena merupakan perbandingan antara besarnya panas yang diserap evaporator
(h1 – h4) dengan kerja spesifik kompresor (h2 − h1) dirumuskan seperti pada
Pada persamaan (2.8) :
h1 = Entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg).
h2 = Entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kJ/kg).
h4 = Entalpi refrigeran saat masuk evaporator (kJ/kg).
5) COPideal
COPideal mesin pendingin adalah COP maksimum yang dapat dicapai oleh
mesin pendingin yang bekerja pada temperatur kerja evaporator sebesar Te dan
temperatur kerja kondenser sebesar Tc . Besarnya COPideal dapat dihitung dengan
persamaan (2.9):
Efisiensi adalah perbandingan anatara COP aktual dan COP ideal yang dapat
dinyatakan dengan persamaan (2.10).
Efisiensi
...………...…………..(2.10)
Dengan bantuan diagram tekanan-entalpi, nilai-nilai entalpi disetiap proses
dapat diketahui. Dengan diketahuinya h1, h2, h3, dan h4 maka kerja kompresor,
laju aliran kalor yang dilepas kondensor, laju aliran yang dihisap evaporator dan
COP dalam siklus kompresi uap standar di atas dapat dihitung. Dalam
(refrigeran) yang dipakai. Diagram tekanan-entalpi pada jenis refrigeran 134a
ditampilkan pada Gambar 2.16.
Gambar 2.13 Diagram tekanan-entalpi R-134a
2.1.9. Isolator
Isolator adalah bahan yang digunakan untuk mencegah masuknya kalor
dari luar menuju evaporator. Isolator yang baik harus memiliki sifat tidak mudah
menghantarkan termal atau memiliki nilai konduktivitas termal yang rendah.
Isolator dalam kehidupan sehari-hari ada yang memiliki sifat tahan suhu panas
dan ada juga isolator yang tahan terhadap suhu dingin. Pada persoalan mesin
pendingin ini dipilih isolator gabus karena gabus tahan terhadap suhu dingin.
2.2. Tinjauan pustaka
Willis (2013) melakukan penelitian yang membandingkan prestasi kerja
refrigeran mana yang lebih baik digunakan, baik dari efek refrijerasi, 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 perstasi kerjanya. R22 dari segi prestasi kerjanya
lebih baik dari R134a, Tetapi R22 tidak ramah lingkungan sebaliknya R134a lebih
ramah lingkungan tetapi prestasi kerjanya lebih rendah dari R22.
Anwar K (2010) meneliti tentang efek temperatur pipa kapiler terhadap
kinerja mesin pendingin. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa dengan
mendinginkan pipa kapiler didalam freezer dari mesin pendingin lain (refrigerator) melalui pengaturan termostat pada mesin pendingin kompresi uap
yang tidak menggunakan proses pendinginan (kondisi normal) mempengaruhi
kondisi refrigeran dalam siklus mesin pendingin, dalam hal ini adalah nilai
entalpi. Temperatur pipa kapiler melalui proses pendinginan, memberikan
pengaruh terhadap kondisi refrigeran dalam siklus mesin pendingin, dalam hal ini
adalah nilai entalpi. Pendinginan tersebut menyebabkan titik entalpi pada siklus
bergeser ke arah kiri (semakin kecil), terutama pada bagian keluar dari pipa
kapiler atau sebelum masuk ke evaporator (entalpi titik 4, h4 ), hal ini akan
berdampak pada kapasitas refrigerasi (Qe) sistem mesin pendingin yang diuji.
Semakin rendah temperatur pendinginan, maka kapasitas refrigerasi (Qe) akan
mengalami kenaikan. Untuk COP, diperoleh temperatur optimal dari pipa kapiler
yaitu temperatur pendinginan pada yang paling rendah (posisi termostat 7,
28
BAB III
PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Pembuatan alat
3.1.1. Komponen mesin kulkas
Kompenen yang digunakan untuk membuat mesin pendingin dalam
penelitian ini adalah : kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler dan evaporator.
1. Kompresor
Spesifikasi kompresor yang digunakan pada penelitian ini adalah :
Gambar 3.1 Kompresor hermetik
Jenis kompresor : Hermetic refrigeration Seri kompresor : AE1370DB
Voltase : 220 V
Arus : 1,35 A
Spesifikasi Kondensor yang digunakan pada penelitian ini adalah :
Gambar. 3.2 Kondensor
Panjang pipa : 1150 cm
Diameter pipa : 0,47 cm
Bahan pipa : Baja
Bahan sirip : Baja
Diameter sirip : 0,11 cm
Jarak antar sirip : 0,7 cm
Jumlah sirip : 92 buah
Banyaknya U : 12 buah
3. Filter
Filter berfungsi menyaring kotoran-kotoran pada refrigeran agar saat
refrigeran melewati pipa kapiler tetap bersih dan dapat mengalir dengan baik.
Gambar 3.3 Filter
Diameter besar : 1,9 cm
Diameter kecil : 0,9 cm
Bahan : Tembaga
Jumlah saluran masuk : 1 lubang
Jumlah saluran keluar : 1 lubang
4. Pipa kapiler
Pipa kapiler yang digunakan pada penelitian ini adalah :
Panjang pipa kapiler : 162,5 cm
Diameter pipa kapiler : 0,028 inch
Gambar 3.4 Pipa kapiler
5. Evaporator
Evaporator yang digunakan pada penelitian ini adalah evaporator standar dari
mesin kulkas yang bekerja menggunakan daya kompresor ¼ PK. Bahan
evaporator adalah campuran alumunium. Evaporator adalah alat yang berfungsi
mengubah fase refrigeran cair menjadi uap. Jenis evaporator yang digunakan
adalah plat.
3.1.2. Peralatan pendukung
1. Spring type tube bender
Spring type tube bender berfungsi membengkokkan pipa tembaga. Alat ini digunakan agar pipa tembaga tidak gepeng atau rusak.
Gambar 3.6 Spring type tube bender 2. Tube cutter
Tube cutter berfungsi memotong pipa tembaga yang akan digunakan untuk sistem pendingin.
Manifold gauge dapat digunakan untuk menentukan tekanan kerja evaporator dan kondensor serta membandingkan high side dan low side pada sistem pendingin. Manifold Gauge Set dapat digunakan untuk menguji, mengosongkan dan mengisi refrigeran pada sistem pendingin.
Gambar 3.8 Manifold gauge 4. Tang amper
Tang amper berfungsi untuk mengukur besarnya arus listrik yang masuk ke
kompresor. Beberapa macam alat pengukur dapat digunakan, tapi alat yang paling
mudah untuk digunakan yaitu menggunakan tang amper karena kita tidak perlu
melakukan pengkabelan dan fleksibel.
3.1.3. Pembuatan kulkas dan pemasangan alat ukur
Langkah-langkah dalam membuat mesin kulkas sebagai berikut :
1. Mempersiapkan komponen-komponen kulkas.
2. Mempersiapkan alat pendukung pembuatan kulkas.
3. Proses perakitan komponen mesin pendingin dan beberapa alat ukur.
4. Proses pevakuman kulkas.
Pada penelitian ini objek penelitiannya adalah mesin kulkas siklus
kompresi uap standar hasil rancangan sendiri dan komponen-komponen yang
digunakan merupakan standar dari mesin kulkas yang terdapat di pasaran. Panjang
pipa kapiler yang digunakan sepajang 162,5 cm dan berdiameter 0,028 inch.
3.2.2. Beban pendingin
Beban pendinginan pada percobaan yang dilakukan menggunakan air,
volume air sebesar 1,5 liter, kondisi suhu awal air adalah 26,9 C.
3.2.3. Cara pengambilan data
Proses pengambilan data pada penelitian dilakukan dengan cara sebagai
termokopel ditempatkan seperti yang ditampilkan pada Gambar 3.10 :
Gambar 3.10 Posisi termokopel
2. Data tekanan diperoleh dari manifold gauge pada mesin pendingin. Posisi manifold gauge ditampilkan pada Gambar 3.11 :
3.2.4. Cara pengolahan data
1. Data suhu dan tekanan pada setiap kondisi yang diperoleh dari penelitian
digunakan untuk mendapatkan nilai entalpi. Nilai entalpi disetiap kondisi
didapat dengan cara menggambar siklus kompresi uap pada grafik P-h
diagram.
Gambar 3.11 Contoh penggunaan P-h diagram untuk mencari entalpi
2. Dari nilai entalpi yang didapat kemudian digunakan untuk menghitung
besarnya kerja kondensor, kerja evaporator, kerja kompresor dan COP mesin
pendingin.
3.3. Cara mendapatkan kesimpulan
Kesimpulan diperoleh dari hasil penelitian yang didasarkan data-data hasil
penelitian tersebut dan dari pembahasan yang telah dilakukan dengan cermat,
37
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Data hasil penelitian
Data hasil penelitian untuk tekanan dan suhu disetiap kondisi ditampilkan pada
Tabel 4.1. :
Tabel 4.1 Data hasil penelitian
Catatan :
TR = Tekanan saat masuk dari kompresor (Psig).
TT = Tekanan saat keluar dari kompresor (Psig).
4.2. Pengolahan data
Dari data suhu dan tekanan pada hasil penelitian diperoleh data entalpi (h),
besarnya nilai h didapat dari diagram P-h diagram R134a. Tabel 4.2 menunjukkan
nilai h dalam satuan kJ/kg untuk setiap kondisi yang ditinjau.
Tabel 4.2 Nilai entalpi h
No Waktu h1 h2 h3 h4
2. Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa
Perhitungan energi kalor yang diserap evaporator persatuan masa refrigeran
dilakukan dengan menggunakan persamaan: Qevap = h1 – h4, (kJ/kg). Hasil
perhitungan Qevaporator ditampilkan pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa
Tabel 4.3 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa lanjutan
3. Kalor yang dilepas kondensor
Perhitungan energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran
diperoleh dengan menggunakan persamaan : Qkond = h2 – h3, (kJ/kg). Hasil
perhitungan ditampilkan pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
No Waktu h2 h3 Q Kondenser menit kJ/kg
No Waktu h2 h3 Q Kondenser
Perhitungan kerja kompresor persatuan masa refrigeran dilakukan dengan
menggunakan persamaan : Wkompresor = ( h2 – h1 ), kJ/kg. Hasil perhitungan
Tabel 4.5 Kerja kompresor persatuan masa
Perhitungan COP aktual dilakukan dengan menggunakan persamaan : COP =
No Waktu Q Evaporator W Kompresor COP aktual
Perhitungan COP ideal dilakukan dengan menggunakan persamaan :
Tabel 4.7. COP ideal
Perhitungan efisiensi dilakukan dengan menggunakan persamaan
Efisiensi =
5.1. Pembahasan
Pada penelitian yang telah dilakukan selama 485 menit, didapatkan data-data
yang menunjukkan temperatur dan tekanan pada sistem pendingin. Pencatatan
data meliputi tekanan kompresor, suhu keluar evaporator, suhu keluar kompresor,
evaporator. Data – data tersebut kemudian diplotkan ke dalam diagram entalphi.
Harga entalphi digunakan pada perhitungan laju aliran massa refrigerant untuk
mencari kerja kompresor.
Hasil penelitian untuk kerja kompresor persatuan massa refrigeran dari waktu
t = 15 menit sampai t = 485 menit ditampilkan pada Gambar 4.2. Dari Gambar
4.2. Pada awal mula nampak bahwa kerja kompresor dengan berjalannya waktu
mengalami kenaikan sampai pada waktu t = 135 menit. Pada penelitian ini kerja
kompresor persatuan massa refrigeran mulai stabil pada waktu sekitar t = 185
menit, dengan harga Wkompresor sebesar 55 kJ/kg. Walau harga Wkompresor
mengalami kenaikan tetapi keadaan ini relatif stabil.
Gambar 4.1 Kerja kompresor persatuan massa refrigeran
Hasil pengujian untuk energi kalor yang diserap evaporator dari waktu t = 15
menit sampai t = 485 menit ditampilkan pada Gambar 4.1. Dari Gambar 4.1. Pada
menit, mengalami kenaikan sampai menit ke 245. Namun keadaan ini relatif
stabil. Besarnya nilai energi kalor yang diserap evaporator stabil pada t = 305
dengan nilai 111 kJ/kg.
Gambar 4.2 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran
Hasil penelitian untuk energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
refrigeran dari waktu t = 15 menit sampai t = 485 menit ditampilkan pada Gambar
4.3. Dari Gambar 4.3. Pada awal mula nampak bahwa energi kalor yang dilepas
kondensor dengan berjalannya waktu mengalami kenaikan sampai pada waktu
tertentu. Pada penelitian ini nilai kalor yang diserap evaporator mulai stabil pada
waktu sekitar t = 245 menit dengan harga Qkondensor sebesar 171 kJ/kg.
Kemungkinan proses kenaikan Qkondensor pada awal mula disebabkan oleh karena
kondensor mendapat pengaruh suhu dari kompresor, dan pada saat itu juga beban
pendinginan mengalami proses pendinginan secara bersamaan dengan suhu kerja
Gambar 4.3 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran
Dari hasil pengujian yang telah dilakukan dari waktu t = 15 menit sampai t =
485 menit, didapatkan koefisien prestasi atau COPaktual. Dapat dilihat pada
Gambar 4.4 bahwa COPaktual yang dihasilkan cenderung menurun dan
mengalami stabil pada t = 305 menit dengan nilai COPaktual sebesar 1,88.
Gambar 4.4. Nilai COPaktual
485 menit, diperoleh nilai COP ideal. Dari gambar 4.5 dapat dilihat bawah COPideal
yang didapatkan cenderung stabil dari waktu ke waktu. Pada pengujian ini nilai
COPideal tertinggi adalah 3,50. Sedangkan COPideal terendah adalah 3,40.
Gambar 4.5 Nilai COPideal
Pada gambar 4.6 memperlihatkan besarnya efisiensi mesin pendingin dari
waktu ke waktu. Dapat dilihat dari Gambar 4.6 untuk t = 15 menit sampai t = 485
menit, nilai efisiensi mesin pendingin berubah ubah dari waktu ke waktu atau
tidak konstan. Pada pengujian ini nilai efisiensi mesin pendinginmulai stabil pada
t = 395 menit,dengan harga efisiensi mesin pendinginsebesar 52,11 %.
51
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
Hasil penelitian menghasilkan kesimpulan :
1. Mesin pendingin dapat dibuat dan bekerja.
2. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran pada keadaan stabil sebesar 55
kJ/kg. Untuk waktu t = 15 menit sampai dengan 485 menit besarnya kerja
kompresor persatuan massa refrigeran dapat dinyatakan dengan persamaan
berikut :
Wkompresor= 5.10-14t6 - 7.10-11t5 + 3.10-08t4 - 3.10-06t3 – 0,0011t2 +0,2677t +
39,071
3. Nilai energi yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran pada keadaan
stabil sebesar 111 kJ/kg. Untuk waktu t = 15 menit sampai dengan 485 menit
besarnya energi yang diserap evaporator persatuan massa dapat dinyatakan
dengan persamaan berikut :
Qevaporator = -1.10-13t6 + 2.10-10t5 - 1.10-07t4 + 5.10-05t3 – 0,0075t2 + 0,376t +
127,14
4. Nilai energi yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran pada keadaan
stabil sebesar 171 kJ/kg. Untuk waktu t = 15 menit sampai dengan 485 menit
besarnya energi yang dilepas kondensor persatuan massa dapat dinyatakan
dengan persamaan berikut :
Qkondensor = -7.10-14t6 + 1.10-10t5 - 1.10-07t4 + 5.10-05t3 – 0,0086t2 + 0,6437t +
166,21
5. COPactual pada saat stabil sebesar 1,88. Untuk waktu t =15 menit sampai t=
COPaktual = -2.10-15t6 + 3.10-12t5 - 1.10-09t4 + 2.10-07t3 + 3.10-05t2 – 0,0144t +
3,2832
6. COPideal pada saat stabil sebesar 3,46. Untuk waktu t =15 menit sampai t= 485
menit, dapat dinyatakan dengan persamaan COPideal :
COPideal = 1.10-16t6– 2.10-13t5 + 2.10-10t4– 5.10-08t3 + 6.10-06t2 – 0,0005t +
3,5006
7. Nilai efisiensi mesin pendingin pada keadaan stabil sebesar 52,11 %. Untuk
waktu t =15 menit sampai t= 485 menit, dapat dinyatakan dengan persamaan:
η = -6.10-14t6 + 9.10-11t5– 5.10-08t4 + 7.10-6t3 + 0.0008t2– 0,3992t + 93,824
5.2. Saran
Setelah dilakukan pengambilan data dari mesin pendingin ada kekurangan dan kelebihan yang perlu diperhatikan, untuk itu perlu adanya saran untuk pengembangan mesin pendingin ini, antara lain :
1. Termokopel yang sudah lama menyebabkan tidak begitu akurat pembacaan
data pada penelitian ini. Sebelum dilakaukan pengambilan data hendaknya
dilakukan pengecekan terhadap alat ukur.
2. Penelitian dapat dikembangkan pada mesin pendingin lain yang
mempunyai daya kompresor yang berbeda.
3. Pembuatan mesin pendingin dapat dikembangkan untuk mesin-mesin
53
Anwar, K., 2010, Efek Temperatur Pipa Kapiler Terhadap Kinerja Mesin Pendingin, palu.
Frank Kreith., 1986, Prinsip – Prinsip Perpindahan Panas, Erlangga, Jakarta. Holman, J. P., 1988, Perpindahan Kalor, Erlangga, Jakarta.
LAMPIRAN
Mesin Kulkas
Alat ukur
