MODIFIKASI SISTEM PENDINGIN LEMARI ES SEBAGAI AC PROTABLE DENGAN MENGGUNAKAN KIPAS ANGIN

(1)

MODIFIKASI SISTEM PENDINGIN LEMARI ES SEBAGAI AC PROTABLE DENGAN MENGGUNAKAN KIPAS ANGIN

SKRIPSI

OLEH WAYAN JULI YANTO NPM.

15520038

JURUSAN TEKNIK MESIN

(2)

ii

MODIFIKASI KOMPONEN PENDINGIN LEMARI ES SEBAGAI AC PROTABLE DENGAN MENGGUNKAN KIPAS ANGIN

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Menyelesaikan Program Sarjana S1

WAYAN JULI YANTO NPM. 15520038

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH METRO

2020

(3)

Kemas Ridhuan, S.T., M.Eng.

NIDN. 0210096904

Pembimbing II, Pembimbing I,

MENYETUJUI : Teknik Mesin

: Teknik Program Studi

Fakultas NPM

Nama Penulis

: Modifikasi Komponen Pendingin Lemari Es Sebagai AC Protable Dengan Menggunakan Kipas Angin : Wayan Juli Yanto

: 15520038 Judul Skripsi

HALAMANPERSETUJUAN

(4)

Mengetahui

~~EM!ekanFakultasTeknik,

"to Dwi Yuwono S.T. M.T.

NIDN. 0211037401 Penguji Utama, Penguji Sekretaris,

Kemas Ridhuan, S.T., M.Eng.

NIDN. 0210096904 Penguji Ketua , Tim Penguji:

Telah dipertahankan di depanTim Penguji Pada 22 April 2020.

Skripsi oleh Wayan Juli Yanto,

HALAMAN PENGESAHAN

iv

(5)

Metro, 22 April 2020 Yang membuat pemyataan, Menyatakan bahwa skripsi dengan judul "Modifikasi Sistem Pendingin Lemari Es Sebagai Ac ProtabJe Dengan Menggunakan Kipas Angin" adalah karya saya dan bukan plagiat.

Apabila dikemudian hari terdapat unsur plagiat dalam skripsi tersebut, maka saya bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik sarjana dan akan mempertanggung jawabkan secara hukum.

Demikian surat pemyataan ini dibuat dengan sesungguhnya.

Fakultas

: Teknik Mesin : Teknik Mesin : Teknik Program Studi

Jurusan

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Wayan Juli Yanto

NPM : 15520038

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS

Wayan Juli Yanto NPM. 15520038

(6)

Swaditya Rizki, S.SI., M.Sc.

NIDN. 0224018703 Metro. 10 Maret 2020 Kepala Unit,

Demikian kami sampaikan untuk digunakan sebagaimana mestinya.

T elah dilakukan validasi berupa Uji Kesamaan (Similarity Check} dengan menggunakan aplikasi Turnitin. Dokumen yang telah diperiksa dinyatakan telah memenuhi syarat bebas uji kesamaan (similarity check} dengan persentase kesamaan ~ 20%. Hasil pemeriksaan uji kesamaan tertampir.

MODIFIKASI SISTEM PENDINGIN LEMARI ES SEBAGAI AC PROTABLE DENGAN MENGGUNAKAN KIPAS ANGIN

Judul:

Noma : WAY AN JULI Y ANTO

NPM : 15520038

Jenis Dokumen : SKRIPSI

Unit Publikasi llmiah Universitas Muhammadiyah Metro dengan ini menerangkan bahwa:

Nomor: 988/11.3.AU/F/UPI-UK/2020

SURAT KETERANGAN

UJI KESAMAAN (SIMILARITY CHECK)

.,

^iidi

.,

^{I l} ¹¹

., ^r

^Et^I

., _••

^I

(7)

ABSTRAK

WAYAN, JULI YANTO . 2020 . Modifikasi Sistem Pendingin Lemari Es Sebagai Ac Protable Dengan Menggunakan Kipas Angin. Skripsi.

Jurusan Teknik Mesin Mesin, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Metro Pembimbing (1) Kemas Ridhuan, S.T.,M.Eng.

Dan Pembimbing (2) Eko Budiyanto, S.T.,M.T.

Seiring perkembangan jaman peralatan teknologi modern yang hadir saat ini sangat membantu kehidupan manusia, dan salah satu peralatan modern yang berkembang dari waktu ke waktu adalah mesin pendingin atau pengkondisi udara dari modifikasi komponen lemari es. Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan suhu yang terjadi pada tiap titik di dalam komponen ac portable, laju pendinginan dan nilai COP (Coefficient Of Performance). Metode penelitian yang digunakan parameter tekanan freon 10 psi,15 psi dan 20 psi, kipas angin 80 Watt, kompresor lemari es 125 Watt, evaporator lemari es 2 pintu, kondensor lemari es 2 pintu, pipa kapiler lemari es, freon 134a, ukuran ac portable (T= 150 cm, L=60 cm). Untuk mengetahui temperatur pada hembusan kipas dilakukan pengukuran dengan menggunakan anemometer yang dipasang pada bagian depan kipas. Perakitan ac portable dilakukan dengan menggunakan variasi freon dan meletakan sistem komponen pendingin lemari es pada kipas yang akan menjadi perantara untuk mendapatkan efek hembusan dari alat yang digunakan.

Pengujian dilakukan dengan pengambilan data temperatur selama 120 menit.

Dari hasil penelitian yang sudah dilakukan menunjukan bahwa temperatur terbaik yang mampu dicapai pada hembusan 27,9˚C pada tekanan freon 10 psi, pada tekanan freon 15 psi mencapai 28,7˚C dan pada tekanan freon 20 psi mencapai 28,6˚C. Nilai laju pendinginan pada tekanan freon 10 psi mecapai 0,10 Joule/det, pada tekanan freon 15 psi mecapai 0,13 Joule/det, pada tekanan freon 10 psi mecapai 0,11 Joule/det dan nilai COP pada tekanan freon 10 psi mecapai 9,79, pada tekanan freon 15 psi mecapai 9,80, pada tekanan freon 20 psi mecapai 9,79.

Kata Kunci : Beban Pendinginan, AC Protable, Temperatur, Laju pendinginan, COP.

(8)

vii ABSTRACT

WAYAN, JULY YANTO. 2020 Refrigeration Cooling System Modification As a Protable AC by Using a Fan. Undergraduate Thesis. Mechanical Engineering Department, Engineering Faculty Muhammadiyah University of Metro. Supervisor (1) Kemas Ridhuan, S.T., M.Eng.

And Supervisor (2) Eko Budiyanto, S.T., M.T.

Along with the development of the era, modern technology equipment today is very helpful to human life, and one of the modern equipments that has evolved over time is the cooling machine or air conditioner from the modification of refrigerator components. This study is aimed at determining the temperature changes at each point in the portable AC component, the cooling rate and the value of COP (Coefficient Of Performance). The research method used 10 psi, 15 psi and 20 psi freon pressure parameters, 80 Watt fan, 125 Watt refrigerator compressor, 2 door refrigerator evaporator, 2 door refrigerator condenser, refrigerator capillary pipe, freon 134a, portable AC size (H= 150 cm, W= 60 cm).

To find out the temperature at the fan blowing, the measurement is conducted by using an anemometer mounted on the front of the fan. Portable AC assembly is done by using a freon variation and putting the refrigeration component of the refrigerator system on the fan which will be an intermediary to get the blowing effect of the device used. Testing is done by taking temperature data for 120 minutes. The results of research shows that the best temperature can be reached at a blast of 27.9 ˚C, 10 psi freon pressure, 15 psi freon pressure is 28.7 ˚C and at 20 psi freon pressure is 28.6 ˚C. The cooling rate value at 10 psi freon pressure reaches 0.10 Joule / sec, at 15 psi freon pressure reaches 0.13 Joule / sec, at 10 psi freon pressure reaches 0.11 Joule / sec and the COP value at 10 psi freon pressure reaches 9.79, at a freon pressure 15 psi reaches 9.80, at a freon pressure 20 psi reaches 9.79.

Keywords: Cooling Load, Protable AC, Temperature, Cooling Rate, COP.

(9)

MOTTO

“Kesalahan Yang Paling Besar Bukanlah Kegagalan, Tetapi Adalah Berhenti Dan Menyerah Sebelum Merasakan Kerberhasilan”

(Vincentius Eko. C)

“Setiap Orang Yang Anda Temui Tahu Sesuatu Yang Tidak Anda Ketahui; Belajarlah Dari Mereka”

( H. Jackson Brown, Jr. )

“Jika Kau Kalah Dalam Bakat, Menanglah Dengan Usaha”

( BNHA, Midoriya Izuku )

(10)

9

PERSEMBAHAN

Skripsi ini dibuat sebagai tanda bukti penulisan kepada:

1. Kedua orang tua ku (Bapak Nyoman Iswanto dan Ibu Wayan Budi Wati) yang selalu mendo’akan dan memberi semangat serta nasehat demi keberhasilan studiku.

2. Yang tersayang adek ku (Made Oktaviana dan Komang Arya Aditya) yang selalu memberikan semangat demi keberhasilanku.

3. Yang tercinta kekasih ku (Ni Made Septianingsih) yang telah memberi motivasi dan do’anya untuk menyelesaikan skripsi ini.

4. Semua saudara dan keluarga besar Bapak dan Ibu yang selalu mendukungku.

5. Rekan-rekan (I Nyoman Kertayasa, Nyoman Saputra Yase, Muhamad Amran, Eko Budi Riyanto, Dkk) yang telah membantu dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini.

6. Yang penulis banggakan khususnya angkatan 2015 Teknik Mesin yang telah memberi motivasi dan bantuannya untuk menyelesaikan skripsi ini.

7. Yang penulis banggakan khususnya buat UKM Futsal UM Metro yang telah memberi motivasi dan bantuannya untuk menyelesaikan skripsi ini.

8. Almamater Universitas Muhammadiyah Metro tercinta.

(11)

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, segala puji dan syukur penulis panjatkan Kehadirat-Nya atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Modifikasi Sistem Pendingin Lemari Es Sebagai AC Portable Dengan Menggunakan Kipas Angin”

Adapun tujuan pembuatan skripsi ini sebagai salah satu syarat akademik yang harus ditempuh mahasiswa fakultas teknik, untuk menyelesaikan skripsi Program Sarjana Teknik.

Dengan terselesaikannya penyusunan skripsi ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Bapak Drs. H. Jazim Ahmad, M.Pd. Selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Metro.

2. Bapak Kemas Ridhuan, S.T., M.Eng. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Metro dan Pembimbing 1.

3. Bapak Dwi Irawan, S.T., M.T. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Metro.

4. Bapak Eko Budiyanto, S.T., M.T. Selaku Pembimbing 2 yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

(12)

1 1

7. Rekan – rekan yang telah banyak membantu demi selesainya skripsi ini.

Penulis menyadari akan keterbatasan pengetahuan, keterampilan dan kekurangan dalam pembuatan skripsi ini. Untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangatlah diharapkan untuk menyempurnakan kekurangan dalam pembuatan skripsi ini.

Metro, 22 April 2020 Penyusun

Wayan Juli Yanto NPM. 15520038

(13)

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ... i

HALAMAN JUDUL ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS ... v

ABSTRAK ... vi

ABSTRACT ... vii

MOTTO ... viii

PERSEMBAHAN... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI... xii

DAFTAR TABEL... xv

DAFTAR GAMBAR ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Rumusan Masalah... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 4

1.5 Batasan Masalah ... 4

(14)

13 13 13 13

2.1.3 Efek Beban Pendingin Terhadap Performa Sistem Mesin Pendingin . 7

2.1.4 Analisa Kebutuhan Beban Pendingin dan Daya Alat Pendingin Ac ... 7

2.2 Pengkondisian Udara ... 9

2.3 Perpindahan Panas ... 10

2.4 Beban Pendingin ... 14

2.5 Pendingin Portable ... 18

2.6 Mesin Pendingin ... 18

2.7 Cara Kerja Mesin Pendingin... 20

2.8 Komponen-Komponen Mesin Pendingin ... 20

2.8.1 Kompresor ... 20

2.8.2 Kondensor ... 22

2.8.3 Evaporator ... 23

2.8.4 Pipa Kapiler... 25

2.9 Prinsip Kerja Alat ... 26

2.10 Perhitungan Dalam Mesin Pendingin ... 27

2.10.1 Rumus Beban Pendingin ... 27

2.10.2 Laju Pendinginan ... 28

2.10.3 Kerja Kompresor ... 29

2.10.4 Kerja Kondensor...29

2.10.5 Kerja Pipa Kapiler... 30

2.10.6 Kerja Evaporator ... 30

2.10.7 Daya Kompresor ... 31

2.10.8 Daya Listrik... 31

2.10.9 Coefficient Of Performance (COP) ... 32

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu Dan Tempat Penelitian ... 33

3.2 Alat Dan Bahan... 33

3.2.1 Alat...33

3.2.2 Bahan ...36

3.3 Skema Alat... 37

3.4 Prosedur Penelitian ... 37

3.4.1 Langkah Pembuatan Alat Uji...37

(15)

3.4.2 Langkah Pengujian ...38

3.4.3 Pengambilan Data Dan Analisa Data ... 39

3.5 Diagram Alir ... 40

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Pengujian ... 41

4.2 Perhitungan ... 48

4.2.1 Beban Pendinginan... 48

4.2.2 Laju Pendinginan ... 49

4.2.3 Kerja Kompresor ...50

4.2.4 Kerja Kondensor ... 51

4.2.5 Kerja Pipa Kapiler ... 51

4.2.6 Kerja Evaporator ... 52

4.2.7 Daya Kompresor ... 53

4.2.8 Daya Listrik... 53

4.2.9 Coefficient Of Performance (COP) ... 54

4.3 Pembahasan ... 54

4.3.1 Perubahan Suhu Yang Terjadi Pada Alat Pendingin Hembusan ... 55

4.3.2 Grafik Laju Pendinginan Tekanan Freon 10 psi, 15 psi dan 20 psi ... 56

4.3.2 Grafik COP Tekanan Freon 10 psi, 15 psi dan 20 psi... 57

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 58

5.2 Saran... ... 59

DAFRAR PUSTAKA LAMPIRAN

(16)

15

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Faktor Beban Pendingin Dari Penerangan... 15

Tabel 2.2 Perolehan Kalor Dari Penghuni ... 16

Tabel 2.3 Ruang Per-orang ... 16

Tabel 2.4 Faktor Faktor Beban Pendinginan Kalor-Sensibel Dari Orang ... 17

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Menggunakan Tekanan Freon 10 psi ... 42

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan ... 55

(17)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Alir Kerja ... 19

Gambar 2.2 Diagram p-h ... 19

Gambar 2.3 Kompresor ... 21

Gambar 2.4 Kondensor ... 23

Gambar 2.5 Evaporator... 25

Gambar 2.6 Pipa Kapiler ... 26

Gambar 3.1 Kompresor ... 33

Gambar 3.2 Kondensor ... 34

Gambar 3.3 Evaporator... 34

Gambar 3.4 Pipa Kapiler ... 35

Gambar 3.5 Kipas Angin ... 35

Gambar 3.6 Refrigerant 134a ... 36

Gambar 3.7 Gambar Skema Alat ... 37

Gambar 3.8 Diagram Alir Penelitian ... 36

Gambar 4.1 Grafik Laju Pendinginan Tekanan Freon 10 psi, 15 psi dan 20 psi 56 Gambar 4.2 Grafik COP Tekanan Freon 10 psi, 15 psi dan 20 psi ... 57

(18)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Formulir Pengajuan Judul Skripsi

Lampiran 2. Lembar Asistensi

Lampiran 3. Daftar Saran Ujian Proposal Lampiran 4. Daftar Saran Seminar Hasil Skripsi Lampiran 5.

Daftar Saran Ujian Komprensif Lampiran 6. Tabel Dan Grafik Entalpi Freon R134a Lampiran 7.

Dokumentasi Penelitian Tugas Akhir

Lampiran 8. Surat Keterengan Uji Kesamaan (Similarity Check) Lampiran 9. Daftar Riwayat Hidup

MODIFIKASI SISTEM PENDINGIN LEMARI ES SEBAGAI AC PROTABLE DENGAN MENGGUNAKAN KIPAS ANGIN