Studi Eksperimental Evaporator Bertingkat yang Disusun Secara Paralel Terhadap Kinerja Mesin Refrigerasi Fokus 802 (Part2)

D.    Metodologi Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental dengan membandingkan evaporator tunggal yang menggunakan evaporator untuk daya ½ Pk dengan evaporator yang disusun secara paralel. Pada evaporator yang disusun secara paralel, diperoleh dari hasil pemotongan evaporator tunggal dengan memotong menjadi dua bagian yang sama.

Pada penelitian ini dilakukan variasi beban pendingin  dengan memasang lampu di dalam ruang uji pendingin dengan daya yang berbeda. Berdasarkan data tersebut dapat ditentukan kondisi refrigeran setiap titik pada siklus. Selanjutnya berdasarkan kondisi refrigeran dapat dihitung efek refrigerasi dan COP.

Instalasi pengujian evaporator tunggal

   Instalasi pengujian evaporator tunggal

Gambar 4. Instalasi pengujian evaporator tunggal

Instalasi pengujian evaporator parallel

 Instalasi pengujian evaporator parallel

Gambar 5. Instalasi pengujian evaporator parallel

E.     Analisis Model dan Pembahasan

Dari hasil pengambilan data dan hasil perhitungan pada penelitian maka dapat dilihat pengaruh evaporator yang disusun secara paralel yaitu :

1)     Hubungan waktu pendinginan terhadap temperatur  ruangan

Jika dibandingkan dengan evaporator tunggal dan paralel dapat dilihat pada  Gambar 6.Pada saat dimulai temperatur ruangan sama  300 C, kemudian  mesin dijalankan, pada evaporator tunggal langsung mencapai temperatur 270 C, sedangkan evaporator yang disusun secara paralel temperatur ruangan langsung 250 C. Kemudian terjadi penurunan cepat sekali sampai mencapai menit ke-12 yaitu temperatur 190 C. Kemudian secara perlahan lahan terjadi penurunan temperatur  lambat sekali sampai mencapai temperatur konstan yaitu pada menit ke-21 dengan temperatur 16.50 C.

Adapun perbandingan evaporator tunggal dengan evaporator yang disusun secara paralel yaitu pada evaporator yang disusun paralel penurunan temperatur terjadi cepat sekali dibandingkan dengan evaporator tunggal hingga mencapai temperatur konstan dan kondisi ruanganpun evaporator paralel lebih dingin dibandingkan yang tunggal pada waktu yang sama, begitupun juga jika ditambah beban kondisi ruangan evaporator yang disusun paralel lebih dingin dibandingkan dengan tunggal.

 Hubungan waktu pendinginan terhadap temperatur  ruangan pada evaporator tunggal dan paralel

Gambar 6. Hubungan waktu pendinginan terhadap temperatur  ruangan pada evaporator tunggal dan paralel

 

2)     Hubungan waktu pendinginan terhadap kapasitas refrigerasi

Nilai dari kapasitas refrigerasi  adalah berbanding lurus dengan laju aliran massa refrigeran (kg/s)  dan dampak refrigerasinya (kj/kg). Dampak refrigerasi tersebut adalah selisih entalpi refrigerant yang meninggalkan dan yang memasuki evaporator.

Adapun perbandingan evaporator tunggal dengan yang disusun secara parallel yaitu bahwa kapasitas refrigerasi dari evaporator yang disusun paralel lebih besar  1,036 dibandingkan dengan evaporator tunggal 0,905  karena selisih entalpi yang masuk dan keluar evaporator atau efek refrigerasi evaporator paralel lebih besar dibandingkan dengan evaporator tunggal.Disamping itu laju aliran massa refrigerant parallel 0.0061 lebih besar dibandingkan dengan evaporator tunggal 0.0057.

Hubungan waktu pendinginan terhadap temperatur  ruangan pada evaporator tunggal dan paralel 

Gambar 7. Hubungan waktu pendinginan terhadap kapasitas refrigerasi pada evaporator tunggal dan paralel

 

3)     Hubungan waktu pendinginan terhadap daya kompressor

Daya kompressor adalah daya yang dibutuhkan kompressor dari hasil kali antara daya motor dengan efisiensi kompressor dan efisiensi mekanik

Hubungan waktu pendinginan terhadap daya compressor pada evaporator tunggal dan paralel 

Gambar 8. Hubungan waktu pendinginan terhadap daya compressor pada evaporator tunggal dan paralel

Adapun perbandingan evaporator tunggal dengan yang disusun paralel  dapat dilihat  gambar 8 yaitu bahwa pada evaporator yang disusun paralel kerja kompressornya lebih besar dibandingkan dengan evaporator tunggal sehingga menyebabkan daya kompressor evaporator parallel 0.251 kW lebih besar dibandingkan dengan tunggal 0.22 kW.

 

4)     Hubungan waktu pendinginan terhadap kalor kondensor

Nilai dari kalor kondensor adalah berbanding lurus dengan laju aliran massa refrigerant dan selisih entalpi refigeran yang meninggalkan dan memasuki kondensor.

Adapun perbandingan evaporator tunggal dan paralel dapat dilihat pada  Gambar 9. Dari gambar tersebut diperlihatkan bahwa kalor kondensor pada evaporator paralel lebih besar yaitu 1.23 kW dibandingkan dengan evaporator tunggal yaitu 1.129 kW, hal ini disebabkan karena laju aliran massa refrigeran pada evaporator paralel lebih besar dibandingkan dengan evaporator tunggal dan selisih entalpi yang masuk dan keluar dari kondensor lebih besar parallel dibandingkan dengan evaporator tunggal, disamping itu energy yang diserap evaporator paralel lebih besar dibandingkan evaporator tunggal, yang menyebabkan kalor yang dilepas evaporator paralel lebih besar.

 Hubungan waktu pendinginan terhadap kalor kondensor pada evaporator tunggal dan paralel

Gambar 9. Hubungan waktu pendinginan terhadap kalor kondensor pada evaporator tunggal dan parallel

5)     Hubungan waktu pendinginan terhadap COP

Konsep COP atau koefisien prestasi sama dengan efisiensi yang menyatakan perbandingan jumlah hasil yang diinginkan dengan pengeluaran. Nilai dari COP berbanding lurus dengan dampak refrigerasinya dan berbanding terbalik dengan kerja kompressinya.

Hubungan waktu pendinginan terhadap COP pada evaporator tunggal dan paralel

Gambar 10. Hubungan waktu pendinginan terhadap COP pada evaporator tunggal dan paralel

Dari grafik tersebut bahwa nilai koefisien prestasi (COP) semakin menurun seiring dengan menurunnya kapasitas refrigerasi. Adapun  perbandingan dengan  evaporator tunggal dan yang disusun secara paralel bahwa COP evaporator parallel 3.904  lebih rendah dibandingkan dengan evaporator tunggal 4.051. Hal ini disebabkan karena pada evaporator paralel kapasitas refrigerasi lebih besar dan daya kompressor yang dibutuhkan besar sehingga menyebabkan COP kecil.

F.     Kesimpulan

Dari hasil perhitungan dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1.Pengaruh efek pembebanan  pada  evaporator bertingkat yang disusun secara paralel  terhadap kondisi refrigeran dalam hal ini adalah tekanan dan temperatur yaitu bahwa semakin besar beban yang diberikan maka tekanan dan temperaturnya  juga semakin besar, sehingga menyebabkan kenaikan daya kompressor dan kapasitas refrigerasinya yang mengakibatkan koefisien prestasi mesin refrigerasi  menurun

2.Hasil eksperimen yang diperlihatkan pada evaporator yang disusun secara paralel terhadap prestasi mesin refrigerasi yaitu Pk = 0,251 kW,    = 0,0061 kg/s, Qe = 0,979 kW, Qc= 1,2303 kW sehingga COP = 3,904.

3.Perbandingan antara evaporator tunggal dengan evaporator paralel yaitu pada evaporator tunggal: Tcold box     = 18 0C, Pk = 0,22 kW, = 0,0057 kg/s, Qe = 0,905 kW Qc = 1,129 kW, COP = 4,051 dan pada evaporator  disusun secara paralel: Tcold box = 16,5 0C, Pk= 0,251 kW,   = 0,0061 kg/s, Qe= 0,979 kW, Qc = 1,2303 kW, COP= 3,904.

Dari hasil perbandingan evaporator tunggal ke evaporator paralel tersebut diperoleh bahwa pada Temperatur ruangan mengalami penurunan temperatur sebesar 1,50C atau 8%. Daya kompressor mengalami kenaikan sebesar 0,031 kW atau 12,35%. Kapasitas refrigerasi mengalami kenaikan sebesar 0,074 kW atau 7,6%. Kalor yang dilepaskan kondensor mengalami kenaikan  sebesar 0,1 kW atau 8% dan COP mengalami penurunan  sebesar 0,147 atau 3,6%.

G.    Daftar Pustaka

[1]   Arismunandar, W., Saito. 2002. Penyegaran Udara. Edisi keenam, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

[2]   Arora, C.P.,. Refrigeration and Air Conditioning. Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi.

[3]   Dossat, R.J. Principles of Refrigeration. second Edition, John Wiley & sons, New York.

[4]   D.W. Gerlach T.A. Newell, 2001. Dual Evaporator Household Refrigerator Performance Testing and Simulation,University of  Illinois  at Urbana-Chmpaign.

[5]   Hundi, GF. Refrigeration and Air Conditioning, Fourth Edition

[6]   Kharagpur, 2008, Refrigeration and Air Conditioning, India

[7]   Stoecker,w., 1992. Jones.Refrigerasi dan Pengkondisian Udara. Edisi kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta.

[8]   Zuhal, 1988, Dasar Teknik Tenaga dan Elektronika Daya, PT. Gramedia Jakarta.

This entry was posted in Teknik Mesin and tagged , , . Bookmark the permalink.

One Response to Studi Eksperimental Evaporator Bertingkat yang Disusun Secara Paralel Terhadap Kinerja Mesin Refrigerasi Fokus 802 (Part2)

  1. Pingback: Karburasi pada logam dan pendinginan (Quenching) | Muh. Nabil Blog

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s