KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN KOMPRESI UAP UNTUK ...repository.usd.ac.id/30037/2/145214047_full.pdf · pengkondisian udara jenasah yang didapatkan adalah sebagai berikut: Pada variasi

i

KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN KOMPRESI UAP

UNTUK PENGKONDISIAN UDARA JENASAH DENGAN

KIPAS DAN TANPA KIPAS PENDINGIN KONDENSOR

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagai persyaratan

mencapai derajat Sarjana Teknik dibidang Teknik Mesin

Oleh :

VINCENS BRIAN ARDATAMA

145214047

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2018

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

CHARACTERISTIC OF VAPOR COMPRESSION

REFRIGERATOR FOR MORTUARY AIR CONDITIONING

WITH AND WITHOUT CONDENSER COOLING FAN

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requirement

to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering

By :

VINCENS BRIAN ARDATAMA

145214047

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2018






vii

ABSTRAK

Salah satu dampak globalisai adalah meningkatnya kebutuhan masyarakat

di bidang teknologi. Teknologi tersebut salah satunya adalah mesin pendingin untuk

pengkondisian. Pada masyarakat Bali terdapat tradisi Ngaben yang membutuhkan

waktu yang lama untuk mengkondisikan jenasah. Maka dari itu, masyarakat Bali

memerlukan mesin pendingin yang digunakan untuk pengkondisian jenasah

tersebut. Tujuan dari penelitian mesin pendingin untuk pengkondisian udara

jenasah ini adalah: (a) Merancang dan merakit mesin pendingin siklus kompresi

uap untuk pengkondisian udara jenasah, (b) Mengetahui karakteristik mesin

pendingin siklus kompresi uap untuk pengkondisian udara jenasah yang meliputi:

besar kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran (Win), besar kalor

yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout), besar kalor yang diserap

evaporator persatuan massa refrigeran (Qin), COP (Coefficient Of Performance)

aktual, COP (Coefficient Of Performance) ideal dan efisiensi, (c) Mengetahui

waktu tercepat yang dapat dicapai mesin pendingin dengan batas temperatur 12℃

Mesin pendingin menggunakan variasi tanpa kipas pendingin kondensor,

lima kipas pendingin kondensor dan enam kipas pendingin kondensor. Pada setiap

variasi tersebut terdapat dua jenis pembebanan yaitu tanpa beban pendinginan dan

dengan beban pendinginan 60 kg air. Komponen utama dari mesin pendingin ini

adalah: kompresor, kondensor, evaporator dan pipa kapiler. Kompresor yang

digunakan memiliki daya sebesar 1/5 HP dan komponen utama lainnya

menyesuaikan dengan daya kompresor. Refrigeran yang digunakan adalah R134a.

Hasil penelitian memberikan kesimpulan: (a) Mesin pendingin dapat

bekerja dengan baik. (b) Karakteristik mesin pendingin siklus kompresi uap untuk

pengkondisian udara jenasah yang didapatkan adalah sebagai berikut: Pada variasi

lima kipas pendingin kondensor tanpa beban pendinginan, menghasilkan nilai

COPaktual rata-rata terbesarnya 2,96, COPideal rata-rata terbesarnya 3,87, dan

efisiensi rata-rata terbesarnya 77,61%. Pada variasi enam kipas pendingin

kondensor tanpa beban pendinginan, menghasilkan nilai COPaktual rata-rata

terbesarnya 3,12, COPideal rata-rata sebesar 3,98 dan efisiensi rata-rata terbesarnya

78,88%. Sedangkan pada variasi lima kipas pendingin kondensor dengan beban

pendinginan 60 kg air, menghasilkan nilai COPaktual rata-rata terbesarnya 2,59,

COPideal rata-rata terbesarnya 3,75 dan efisiensi rata-rata terbesarnya 69,23%. Pada

variasi enam kipas pendingin kondensor dengan beban pendinginan 60 kg air,

menghasilkan COPaktual rata-rata terbesarnya 2,73, COPideal rata-rata sebesar 3,90

dan efisiensi rata-rata terbesarnya 70,17%. (c) Waktu tercepat untuk mendapatkan

temperatur di bawah 12℃ adalah pada variasi tanpa beban pendinginan saat

menggunakan enam kipas pendingin kondensor pada menit ke 20 dan pada variasi

dengan beban pendinginan 60 kg air saat menggunakan enam kipas pendingin

kondensor pada menit ke 20.

Kata kunci: Mesin pendingin, siklus kompresi uap, jenasah


viii

ABSTRACT

One of the impacts of globalization is the increasing of human needs about

technology and the refrigerator is one of its example. In Bali, there is a tradition

called Ngaben taking a long process for the corpse to be cremated. Therefore, the

Balinese people require a refrigerator used for preserving the body. The research

objective of this refrigerator for mortuary air conditioning are: (a) Designing and

assembling a vapor compression refrigerator for mortuary air conditioning, (b)

Knowing the characacteristic of vapor compression refrigerator for mortuary air

conditioning which included : Work of the compressor for each mass of refrigerant

(Win), the heat which was realesed by condenser for each mass of refrigerant (Qout),

the heat which was absorbed by evaporator for each mass of refrigerant (Qin), actual

Coefficient of Performance (COP) , ideal Coefficient of Performance (COP) and

efficiency, (c) Knowing the fastest time of refrigerator to get the temperatur below

12℃.

This refrigerator uses a variation without condenser cooling fan, five

condenser cooling fans and six condenser cooling fans. In each variation there are

two types of loading which are without cooling load and with cooling load 60 kg of

water. The main components of this refrigerator are: compressor, condenser,

evaporator and capillary tube. The compressor used has a power of 1/5 HP and the

other main component size adjusts to the amount of power the compressor. The

refrigerant used is R134a.

The research concludes: (a) The refrigerator works as normal as well, (b)

The characteristics of vapor compression refrigerator for mortuary air conditioning

in this research obtain: In the varation of five condenser cooling fans and without

cooling loads ,the maximum average of COPactual is 2,96, maximum average of

COPideal is 3,87 and maximum average of efficiency is 77,61%. In the variation of

six condenser cooling fans and without cooling loads, the maximum average of

COPactual is 3,12, maximum average of COPideal is 3,98 and maximum average of

efficiency is 78,88%. On variation of five condenser cooling fans and with cooling

loads 60 kg water, the maximum average of COPactual is 2,59, maximum average of

COPideal is 3,75 and maximum average of efficiency is 69,23% In the variation of

six condenser cooling fans and with cooling loads 60 kg water, the maximum

average of COPactual is 2,73, maximum average of COPideal is 3,90 and maximum

average of efficiency is 70,17%. (c) The fastest time to get the temperature below

12℃ is on the no-cooling load variation when using six condenser cooling fans on

20th minutes and at variation with cooling loads 60 kg water when using six

condenser cooling fans on 20th minutes.

Keywords: Refrigerator, vapor compression cycle, mortuary


ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

limpahan rahmat dan kasih-Nya yang telah diberikan kepada penulis sehingga

skripsi ini dapat diselesaikan.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib untuk mendapatkan gelar

Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin di Prodi Teknik Mesin, Jurusan Teknik

Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

Berkat bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, akhirnya skripsi ini

dapat diselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini saya ingin mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Dosen Pembimbing Skripsi, sekaligus

sebagai Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik.

4. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi Teknik

Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

5. Semua Dosen Prodi Teknik Mesin yang telah memberikan ilmunya.

6. Michael Ardoko (alm) dan Aurelia Yuni Gentari sebagai orang tua yang telah

memberikan segala doa, dukungan dan semangatnya sampai saat ini.

7. Rahdya Ramada dan Venantius Gunawan selaku teman satu tim pembuatan alat

penelitian yang telah meluangkan waktu, tenaga, pikiran, serta kerjasamanya.

8. Semua teman Prodi Teknik Mesin yang telah memberikan dukungan dan

bantuannya dalam penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan skripsi ini

masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki. Untuk itu, penulis mengharapkan



xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

TITTLE PAGE ......................................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................. v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................... vi

ABSTRAK ............................................................................................................ vii

ABSTRACT ........................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix

DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xix

BAB I ...................................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2

1.4 Batasan–Batasan Dalam Penelitian Mesin Pendingin .............................. 3

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 3

BAB II ..................................................................................................................... 4

2.1 Dasar Teori ............................................................................................... 4

2.1.1 Proses Pembusukan Jenasah ............................................................. 4


xii

2.1.2 Prinsip Dasar Kerja Mesin Pendingin ............................................... 5

2.1.3 Siklus Kompresi Uap Pada Mesin Pendingin ................................... 6

2.1.4 Komponen Utama Siklus Kompresi Uap .......................................... 9

2.1.5 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin Kompresi Uap ........... 15

2.2 Tinjauan Pustaka .................................................................................... 17

BAB III ................................................................................................................. 20

3.1 Pembuatan Mesin Pendingin .................................................................. 20

3.1.1 Komponen Utama ........................................................................... 20

3.1.2 Alat dan Bahan Pendukung Pembuatan Mesin Pendingin .............. 23

3.1.3 Langkah Pembuatan Mesin Pendingin ............................................ 30

3.2 Metodologi Penelitian ............................................................................ 31

3.2.1 Objek Penelitian .............................................................................. 31

3.2.2 Alur Penelitian ................................................................................ 34

3.2.3 Skematik Sistem Mesin Pendingin ................................................. 35

3.2.4 Variasi Penelitian ............................................................................ 36

3.2.5 Cara Pengambilan Data ................................................................... 37

3.2.6 Cara Pengolahan Data ..................................................................... 38

3.2.7 Kesimpulan ..................................................................................... 39

BAB IV ................................................................................................................. 40

4.1 Hasil Penelitian ....................................................................................... 40

4.2 Perhitungan ............................................................................................. 48

4.3 Pembahasan ............................................................................................ 74

BAB V ................................................................................................................... 81

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 81

5.2 Saran ....................................................................................................... 83


xiii

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 84

LAMPIRAN .......................................................................................................... 86


xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Prinsip Dasar Kerja Mesin Pendingin ............................................... 6

Gambar 2.2 Skematik Rangkaian Komponen Utama Siklus Kompresi Uap ........ 6

Gambar 2.3 Siklus Kompresi Uap Pada Diagram P-h .......................................... 7

Gambar 2.4 Siklus Kompresi Uap Pada Diagram T-s .......................................... 7

Gambar 2.5 Kompresor Hermetik Jenis Reciprocaty ......................................... 10

Gambar 2.6 Kompresor Hermetik Jenis Rotary .................................................. 10

Gambar 2.7 Kompresor Sentrifugal .................................................................... 11

Gambar 2.8 (a) Kondensor Berpendingin Air, (b) Kondensor Berpendingin Udara,

U Udara, (c) Kondensor Berpendingin Udara dan Air ....................... 12

Gambar 2.9 (a) Evaporator Sirip, (b) Evaporator Plat, (c) Evaporator Polos ..... 13

Gambar 2.10 Pipa Kapiler ..................................................................................... 14

Gambar 2.11 Filter ................................................................................................ 14

Gambar 2.12 Refrigeran ........................................................................................ 15

Gambar 3.1 (a) Kompresor Mesin 1, (b) Kompresor Mesin 2 ............................ 20

Gambar 3.2 (a) Kondensor Mesin 1, (b) Kondensor Mesin 2 ............................. 21

Gambar 3.3 (a) Evaporator Mesin 1, (b) Evaporator Mesin 2 ............................ 21

Gambar 3.4 Pipa Kapiler ..................................................................................... 22

Gambar 3.5 Filter ................................................................................................ 22

Gambar 3.6 Refrigeran ........................................................................................ 23

Gambar 3.7 Kayu Kerangka Peti Jenasah ........................................................... 23

Gambar 3.8 Styrofoam ........................................................................................ 24


xv

Gambar 3.9 Kaca ................................................................................................. 24

Gambar 3.10 Pipa PVC ......................................................................................... 25

Gambar 3.11 Alat dan Bahan Las ......................................................................... 25

Gambar 3.12 (a) Pressure Gauge Mesin 1, (b) Pressure Gauge Mesin 2 ............ 26

Gambar 3.13 Termokopel dan APPA ................................................................... 26

Gambar 3.14 (a) Kipas Pendingin Kondensor 1, (b) Kipas Pendingin Kondensor 2,

k Kondensor 2, (c) Kipas Pendingin Variasi ...................................... 27

Gambar 3.15 Plat Seng .......................................................................................... 28

Gambar 3.16 Roda ................................................................................................ 28

Gambar 3.17 Kabel Roll ....................................................................................... 29

Gambar 3.18 Triplek ............................................................................................. 29

Gambar 3.19 Stopwatch ........................................................................................ 30

Gambar 3.20 Botol Air Mineral ............................................................................ 30

Gambar 3.21 Objek Penelitian Tampak Samping ................................................. 32

Gambar 3.22 Objek Penelitian Tampak Atas ........................................................ 33

Gambar 3.23 Diagram Alur Penelitian.................................................................. 34

Gambar 3.24 Skematik Sistem Mesin Pendingin .................................................. 35

Gambar 3.25 P-h diagram R-134a ........................................................................ 39

Gambar 4.1 Win tanpa beban pendinginan pada mesin 1 .................................... 52

Gambar 4.2 Win tanpa beban pendinginan pada mesin 2 .................................... 52

Gambar 4.3 Win dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1 .................. 53

Gambar 4.4 Win dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2 .................. 53

Gambar 4.5 Qout tanpa beban pendinginan pada mesin 1 ................................... 56


xvi

Gambar 4.6 Qout tanpa beban pendinginan pada mesin 2 ................................... 56

Gambar 4.7 Qout dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1 ................. 57

Gambar 4.8 Qout dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2 ................. 57

Gambar 4.9 Qin tanpa beban pendinginan pada mesin 1 ..................................... 60

Gambar 4.10 Qin tanpa beban pendinginan pada mesin 2 ..................................... 60

Gambar 4.11 Qin dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1 ................... 61

Gambar 4.12 Qin dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2 ................... 61

Gambar 4.13 COPaktual tanpa beban pendinginan pada mesin 1 ........................... 64

Gambar 4.14 COPaktual tanpa beban pendinginan pada mesin 2 ........................... 64

Gambar 4.15 COPaktual dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1 ......... 65

Gambar 4.16 COPaktual dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2 ......... 65

Gambar 4.17 COPideal tanpa beban pendinginan pada mesin 1 ............................. 68

Gambar 4.18 COPideal tanpa beban pendinginan pada mesin 2 ............................. 68

Gambar 4.19 COPideal dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1 ........... 69

Gambar 4.20 COPideal dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2 ........... 69

Gambar 4.21 Efisiensi tanpa beban pendinginan mesin 1 .................................... 72

Gambar 4.22 Efisiensi tanpa beban pendinginan mesin 2 .................................... 72

Gambar 4.23 Efisiensi dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1 .......... 73

Gambar 4.24 Efisiensi dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2 .......... 73

Gambar 4.25 Perbandingan temperatur ruang pendingin tanpa beban pendinginanp[

hahahaaa pendinginan ..................................................................................... 79

Gambar 4.26 Perbandingan temperatur ruang pendingin dengan beban pendinginan

pend pendinginan 60 kg air ...................................................................... 79


xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Tabel pengambilan data tanpa beban dan dengan beban pendinginan ...

p pendinginan ......................................................................................... 38

Tabel 4.1 Data penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, tanpa beban ......... 41

Tabel 4.2 Data penelitian menggunakan 4 kipas variasi dan kipas pendingin p

p kondensor mesin 2, tanpa beban ......................................................... 41

Tabel 4.3 Data penelitian menggunakan 4 kipas variasi dan kipas pendingin ...

p kondensor mesin 1 & 2, tanpa beban .................................................. 42

Tabel 4.4 Data penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, dengan beban 60 kg.7

7 60 kg .................................................................................................... 43


k kondensor mesin 2, dengan beban 60 kg. ........................................... 45


k kondensor mesin 1 & 2, dengan beban 60 kg. .................................... 46

Tabel 4.7 Nilai entalpi pada penelitian tanpa beban. .......................................... 48

Tabel 4.8 Nilai entalpi pada penelitian dengan beban 60 kg. ............................. 49

Tabel 4.9 Nilai kerja kompresor (Win) tanpa beban pendinginan. ...................... 50

Tabel 4.10 Nilai kerja kompresor (Win) dengan beban pendinginan 60 kg. ......... 50

Tabel 4.11 Nilai Qout tanpa beban pendinginan .................................................... 54

Tabel 4.12 Nilai Qout dengan beban pendinginan 60 kg. ...................................... 55

Tabel 4.13 Nilai Qin tanpa beban pendinginan. ..................................................... 58

Tabel 4.14 Nilai Qin dengan beban pendinginan 60 kg. ........................................ 59


xviii

Tabel 4.15 Nilai COPaktual tanpa beban pendinginan. ........................................... 62

Tabel 4.16 Nilai COPaktual dengan beban pendinginan 60 kg. .............................. 63

Tabel 4.17 Nilai COPideal tanpa beban pendinginan. ............................................. 66

Tabel 4.18 Nilai COPideal dengan beban pendinginan 60 kg. ................................ 67

Tabel 4.19 Nilai efisiensi tanpa menggunakan beban pendinginan. ..................... 70

Tabel 4.20 Nilai efisiensi dengan menggunakan beban pendinginan 60 kg. ........ 71


xix

DAFTAR LAMPIRAN

Gambar L.1 P-h diagram lima kipas pendingin kondensor dan tanpa beban b b b

b pendinginan pada mesin 1 ................................................................. 86

Gambar L.2 P-h diagram lima kipas pendingin kondensor dan tanpa beban b b b b


Gambar L.3 P-h diagram enam kipas pendingin kondensor dan tanpa beban b b b b


Gambar L.4 P-h diagram enam kipas pendingin kondensor dan tanpa beban b b b b

b pendinginan pada mesin 2 ............................................................... 87

Gambar L.5 P-h diagram lima kipas pendingin kondensor dan dengan beban b b b

b pendinginan 60 kg air pada mesin 1 .................................................. 88

Gambar L.6 P-h diagram lima kipas pendingin kondensor dan dengan beban b b b


Gambar L.7 P-h diagram enam kipas pendingin kondensor dan dengan beban b b b



1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah negara kepulauan dan mempunyai kekayaan budaya yang

sangat melimpah. Budaya di Indonesia sudah banyak yang terakulturasi dengan

budaya luar. Ini merupakan dampak dari globalisasi. Dampak lainnya adalah

masyarakat menjadi semakin kritis dan kebutuhan semakin meningkat terutama di

bidang teknologi. Salah satu hubungan antara peristiwa meningkatnya kebutuhan

masyarakat di bidang teknologi dan budaya Indonesia adalah pada prosesi Ngaben

atau prosesi pembakaran jenasah di masyarakat Bali.

Pada prosesi Ngaben, biasanya jenasah tidak segera dibakar setelah

kematian, akan tetapi jenasah diletakkan di bale tengah terlebih dahulu dalam waktu

cukup lama. Selama di balai adat ini pihak keluarga dapat mempersiapkan segala

sesuatu untuk upacara selanjutnya dan pihak keluarga juga dapat memberikan

penghormatan terakhir. Di sana jenasah akan diberikan ramuan agar memperlambat

laju pembusukan pada jenasah. Akan tetapi jika hanya dengan ramuan, laju

pembusukan yang terjadi akan tetap cepat karena jenasah diletakkan pada suhu

ruangan. Micozzi menyatakan bahwa pada suhu antara 15℃ sampai 37℃

merupakan saat yang baik bagi bakteri untuk berkembang biak dan jumlahnya akan

meningkat. Sedangkan pada suhu di bawah 12℃ perkembangan bakteri menjadi

lebih lambat dan pada suhu di bawah 4℃ bakteri tidak dapat hidup (Micozzi 1997).

Selain disebabkan oleh temperatur, pembusukan pada jenasah dapat disebabkan

oleh oksigen karena pembusukan akan terjadi jika ada oksigen di tempat atau

ruangan tempat jenasah berada. Oleh karena itu masyarakat Bali dirasa

membutuhkan mesin pendinginn untuk pengkondisikan udara jenasah untuk

membantu dalam pengawetan jenasah sebelum diadakan upacara pembakaran

jenasah.


2

Berdasarkan latar belakang tersebut, penulis terinspirasi untuk merancang

dan merakit mesin pendingin untuk pengkondisian udara jenasah dengan harapan

agar masyarakat di Bali menjadi lebih terbantu dalam pengkondisian jenasah.

1.2 Rumusan Masalah

Diperlukan suatu mesin pendingin yang dapat dipergunakan untuk

mengkondisikan jenasah, agar jenasah tidak segera mengalami proses pembusukan.

Bagaimanakah merancang dan merakit mesin pedingin siklus kompresi uap untuk

pengkondisian udara jenasah? Bagaimanakah karakteristik mesin pendingin siklus

kompresi uap yang dipergunakan pada mesin pengkondisian udara jenasah?

Berapakah jumlah kipas dan waktu yang dibutuhkan untuk pendinginan tercepat?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

a. Merancang dan merakit mesin pendingin kompresi uap untuk mengkondisikan

udara jenasah.

b. Mengetahui karakteristik mesin pendingin siklus kompresi uap yang digunakan

pada mesin pengkondisian udara jenasah, meliputi:

1. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win).

2. Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout).

3. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin).

4. COP (Coefficient Of Performance) aktual dari mesin pendingin.

5. COP (Coefficient Of Performance) ideal dari mesin pendingin.

6. Efisiensi mesin pendingin siklus kompresi uap.

c. Mengetahui waktu tercepat yang dapat dicapai mesin pendingin dengan batas

temperatur 12℃


3

1.4 Batasan–Batasan Dalam Penelitian Mesin Pendingin

Batasan–batasan yang dipergunakan di dalam perakitan mesin pendingin

siklus kompresi uap untuk pengkondisian udara jenasah:

a. Mesin bekerja dengan mempergunakan mesin siklus kompresi uap dengan

mempergunakan refrigeran R134a. Komponen utama pada mesin siklus

kompresi uap meliputi: kompresor, kondensor, evaporator dan pipa kapiler.

b. Mesin siklus kompresi uap yang digunakan sebanyak 2 buah, dengan daya

masing–masing kompresor sebesar 1/5 HP. Ukuran komponen utama yang lain

menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor.

c. Kapasitas mesin hanya untuk 1 orang dewasa dengan berat sekitar 60 kg. Pada

penelitian ini, beban pendinginan jenasah digantikan dengan beban berupa air

mineral seberat 60 liter.

d. Pipa kapiler yang digunakan terbuat dari bahan tembaga berdiameter 0,028 inci,

dengan panjang 150 cm.

e. Evaporator yang digunakan berjenis pipa bersirip dengan bahan aluminium.

f. Jumlah kipas yang dipergunakan sebanyak 6 buah, 4 buah kipas memiliki daya

sebesar 3,8 watt, 1 buah kipas dengan daya 10 watt, dan 1 buah kipas dengan

daya 40 watt.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

a. Hasil penelitian ini dapat digunakan untuk menambah ilmu pengetahuan

tentang mesin pendingin yang dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah

yang dapat di tempatkan di perpustakaan atau dipublikasikan pada khalayak

ramai.

b. Hasil penelitian dapat digunakan sebagai referensi bagi para peneliti mesin

pendingin, khususnya terkait mesin pendingin jenasah.

c. Dihasilkannya teknologi tepat guna berupa mesin pendingin jenasah yang

dapat digunakan masyarakat untuk mengkondisikan jenasah.


4

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Proses Pembusukan Jenasah

Pembusukan adalah proses dimana bagian tubuh mengalami dekomposisi

karena aktivitas bakteri maupun autolisis. Proses dekomposisi dapat dibagi menjadi

dua, yaitu autolisis dan putrefikasi. Autolisis adalah proses perlunakan dan

pencairan jaringan pada organ tubuh. Proses autolisis ini tidak disebabkan oleh

bakteri, akan tetapi proses ini disebabkan oleh enzim-enzim intraseluler dan

berlangsung secara steril. Proses selanjutnya adalah putrefikasi atau yang lebih

dikenal dengan pembusukan. Proses pembusukan ini disebabkan oleh bakteri

Clostridium Welchii yang banyak ditemukan di saluran pencernaan. Pembusukan

akan terjadi 48 jam setelah orang tersebut meninggal karena pada orang yang telah

meninggal, sistem pertahanan tubuhnya akan hilang sehingga mikroorganisme

pembusuk dapat dengan leluasa memasuki tubuh dan segera memasuki darah yang

digunakan sebagai tempat untuk berkembang biak.

Tanda awal terjadinya pembusukan adalah tampaknya warna hijau di daerah

caecum karena daerah tersebut banyak mengandung cairan dan bakteri. Bakteri

tersebut akan menyebabkan pelebaran pembuluh darah vena dan mewarnai dinding

pembuluh darah dan jaringan di sekitarnya menjadi hitam kehijauan. Bakteri ini

akan menghasilkan asam lemak dan gas pembusuk yang terkumpul di dalam tubuh

sehingga meningkatkan tekanan. Pada minggu kedua, kulit ari akan mudah

terkelupas bila terkena tekanan atau gesekan. Tiga atau empat minggu kemudian

rambut akan mudah dicabut, kuku akan mudah terlepas, wajah akan tampak

menggembung dan mencucur, lidah akan terjulur keluar dan cairan dekomposisi

dapat keluar dari hidung sehingga jenasah akan sulit dikenali identitasnya. Organ-

organ dalam juga akan membusuk dan kemudian hancur. Organ yang paling cepat


5

membusuk adalah otak, hati, lambung, usus halus dan limpa. Tahap terakhir dari

pembusukan adalah skeletonization, yaitu menyisakan sedikit atau bahkan tidak ada

jaringan lunak yang tersisa sehingga hanya terlihat tulang. Proses ini dapat terjadi

berbulan-bulan hingga bertahun-tahun sampai akhirnya terjadi penghancuran

tulang.

Ada bebarapa fakor yang mempengaruhi pembusukan, yaitu faktor internal

dan faktor eksternal. Faktor internal yang mempengaruhi pembusukan antara lain

umur, jenis kelamin, kondisi tubuh dan penyebab kematian. Faktor eksternal yang

mempengaruhi pembusukan antara lain kelembaban, oksigen, pakaian, media

tempat menyimpan jenasah dan temperatur lingkungan. Temperatur yang

mempercepat terjadinya pembusukan adalah antara 15℃ sampai 37℃. Sedangkan

temperatur yang memperlambat terjadinya pembusukan adalah temperatur dibawah

12℃.

2.1.2 Prinsip Dasar Kerja Mesin Pendingin

Mesin pendingin adalah suatu rangkaian mesin yang mampu bekerja untuk

menghasilkan temperatur rendah. Pada dasarnya mesin pendingin terdiri dari

beberapa komponen seperti kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator dan

fluida kerja berupa refrigeran. Prinsip kerja mesin pendingin adalah memindahkan

kalor dari temperatur rendah ke temperatur yang lebih tinggi. Sistem kerja pada

mesin pendingin dimulai ketika refrigeran mengalir melalui evaporator,

perpindahan kalor dari ruangan yang didinginkan menyebabkan refrigeran tersebut

menguap. Udara dari lingkungan masuk ke evaporator (Qin) karena suhu di

evaporator lebih rendah. Kemudian refrigeran bergerak menuju kompresor untuk

dikompresi sehingga tekanan dan temperaturnya bertambah. Selanjutnya refrigeran

mengalir melalui kondensor, dimana refrigeran mengembun dan memberikan panas

dari kondensor (Qout) ke udara sekitar yang lebih rendah. Perpindahan panas yang

terjadi di kondensor menggunakan energi dari kompresor (Win). Proses yang

terakhir, refrigeran masuk ke dalam pipa kapiler sehingga tekanannya menjadi

turun. Prinsip kerja mesin pendingin secara sederhana disajikan pada Gambar 2.1.


6

Gambar 2.1 Prinsip Dasar Kerja Mesin Pendingin

2.1.3 Siklus Kompresi Uap Pada Mesin Pendingin

Siklus kompresi uap adalah siklus yang paling sering digunakan pada mesin

pendingin saat ini. Siklus kompresi uap pada mesin pendingin memiliki beberapa

komponen utama seperti: kompresor, kondensor, evaporator dan pipa kapiler.

Komponen–komponen tersebut saling terhubung dan berkaitan sehingga dapat

membentuk suatu siklus kompresi uap. Siklus kompresi uap bekerja dengan fluida

refrigeran. Skematik rangkaian komponen utama mesin pendingin yang bekerja

dengan siklus kompresi uap disajikan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Skematik Rangkaian Komponen Utama Siklus Kompresi Uap

Qin

Qout

Kondensor

Evaporator

Win

Kompresor

Pipa Kapiler

3

1

2

4


7

Di bawah ini Gambar 2.3 dan Gambar 2.4 memperlihatkan siklus kompresi

uap yang digambarkan pada diagram P-h dan diagram T-s. Pada Gambar 2.2,

Gambar 2.3 dan Gambar 2.4 Win, Qin dan Qout berturut-turut adalah besarnya energi

yang digunakan kompresor persatuan massa refrigeran, besarnya energi yang

diserap evaporator persatuan massa refrigeran dan besarnya energi yang dilepas

kondensor persatuan massa refrigeran.

Gambar 2.3 Siklus Kompresi Uap Pada Diagram P-h

Gambar 2.4 Siklus Kompresi Uap Pada Diagram T-s

Eksp

ansi

Qout

Qin

1 1a

2 3

4

2a 3a

Enthalpy (h)

Pre

ssure

(p)

desuperheating Qou

subcooling

Win

superheating

1

2

3

4 1a

2a 3a

Tem

per

ature

(T

)

Entropy (s)

Qout

superheating

desuperheating

subcooling


8

Dari Gambar 2.3 dan Gambar 2.4 dapat diketahui proses–proses yang

berlangsung pada siklus kompresi uap. Prosesnya adalah sebagai berikut:

a. Proses 1 – 2: Proses kompresi

Proses 1 – 2 ini berlangsung di kompresor. Proses yang terjadi berlangsung

secara isentropis adiabatis. Pada awal mula kompresor bekerja, refrigeran yang

masuk memiliki fase gas/gas panas lanjut bertekanan dan bertemperatur rendah dan

keluar berupa gas panas lanjut bertekanan dan bertemperatur tinggi. Proses di

kompresor ini bertujuan untuk menaikkan tekanan refrigeran dari tekanan rendah

ke tekanan tinggi. Tekanan hasil kompresor ini harus menghasilkan temperatur

kerja seperti yang diinginkan oleh kondensor, yang memiliki nilai lebih tinggi dari

temperatur lingkungan kondensor.

b. Proses 2 – 2a: Proses desuperheating

Proses ini berlangsung ketika refrigeran akan masuk ke kondensor. Proses

berlangsung pada tekanan yang tetap tetapi temperatur refrigeran mengalami

penurunan. Penurunan temperatur ini terjadi karena ada perpindahan kalor dari

refrigeran ke lingkungan. Refrigeran yang mulanya memiliki fase gas panas lanjut

akan diubah menjadi gas jenuh.

c. Proses 2a – 3a: Proses kondensasi

Proses ini berlangsung pada tekanan dan temperatur yang tetap. Proses ini

merupakan perubahan fase refrigeran dari gas jenuh menjadi cair jenuh. Ketika

perubahan fase berlangsung, kalor keluar dari refrigeran karena temperaturnya

lebih tinggi daripada temperatur lingkungan.

d. Proses 3a – 3: Proses subcooling (pendinginan lanjut)

Pada saat refrigeran berubah fase dari cair jenuh menjadi cair lanjut, terjadi

penurunan temperatur refrigeran. Proses ini dinamakan proses subcooling. Tujuan

penurunan temperatur ini agar kondisi refrigeran benar–benar dalam keadaan cair

supaya refrigeran dapat mengalir dengan mudah ke dalam pipa–pipa kondensor.


9

e. Proses 3 – 4: Proses throthling (ekspansi)

Proses ini berlangsung di pipa kapiler. Refrigeran yang telah melewati pipa

kapiler memiliki fase campuran yaitu antara fase cair dan gas. Pada proses ini terjadi

penurunan tekanan dan temperatur yang terjadi pada enthalpy konstan.

f. Proses 4 – 1a: Proses evaporasi

Proses ini terjadi di evaporator. Refrigeran yang masuk ke dalam evaporator

berupa cair dan gas akan menerima kalor dari lingkungan di sekitar evaporator. Hal

ini disebabkan karena temperatur kerja evaporator yang rendah. Kalor yang diserap

oleh refrigeran ini kemudian digunakan untuk merubah fase dari campuran menjadi

gas jenuh.

g. Proses 1a – 1: Proses superheating (pemanasan lanjut)

Proses ini merupakan proses pemanasan lanjut dimana refrigeran diubah

dari gas jenuh menjadi gas panas lanjut (superheating). Proses ini berlangsung pada

tekanan konstan. Tujuan dari proses ini adalah untuk meningkatkan COP dan untuk

membuat kompresor memiliki umur yang lebih panjang.

2.1.4 Komponen Utama Siklus Kompresi Uap

a. Kompresor

Kompresor merupakan jantung dari sistem kompresi uap. Kompresor

berfungsi untuk menaikkan tekanan atau untuk mengalirkan refrigeran dalam mesin

siklus kompresi uap. Ada beberapa macam kompresor yang sering digunakan pada

mesin siklus kompresi uap yaitu kompresor hermetik jenis reciprocaty, kompresor

hermetik jenis rotary, dan kompresor sentrifugal. Pada alat yang telah peneliti buat,

peneliti menggunakan kompresor hermetik jenis reciprocaty dengan daya sebesar

1/5 HP sebanyak 2 buah.

1. Kompresor hermetik jenis reciprocaty

Kompresor reciprocaty adalah kompresor yang langsung digerakkan oleh

motor listrik. Poros dari motor listrik pada kompresor reciprocaty mempunyai


10

poros yang sama dengan poros kompresor dan berada dalam satu wadah tertutup.

Kompresor jenis ini sering ditemui pada mesin pendingin dengan daya yang rendah,

seperti pada kulkas, freezer, showcase, dan chest freezer. Kompresor hermetik jenis

reciprocaty disajikan pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Kompresor Hermetik Jenis Reciprocaty

(www.rathvac.com)

2. Kompresor hermetik jenis rotary

Kompresor rotary terdiri dari sebuah silinder dan mempunyai sudu.

Kompresor ini memiliki tekanan yang stabil oleh karena itu kompresor ini mudah

digerakkan saat awal bekerja. Kompresor jenis ini bisa ditemui pada mesin–mesin

pendingin yang bekerja dengan daya yang lebih tinggi dari kompresor reciprocaty,

seperti pada AC rumah tangga atau AC pada kantor. Kompresor hermetik jenis

rotary disajikan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Kompresor Hermetik Jenis Rotary

(www.everychina.com)


http://www.rathvac.com/

http://www.everychina.com/

11

3. Kompresor sentrifugal

Kompresor jenis ini akan mengkompresikan uap refrigeran dengan aksi

sentrifugal. Kompresor sentrifugal memiliki motor penggerak yang dapat berputar

pada kecepatan tinggi agar dapat mencapai tekanan refrigeran yang diinginkan.

Kompresor jenis ini biasa ditemui pada mesin–mesin pendingin dengan daya yang

besar antara 200 sampai 10.000 kW, seperti mesin pendingin water chiller yang

digunakan untuk sistem pengkondisian udara sentral (hotel, rumah sakit dan

industri). Kompresor sentrifugal disajikan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Kompresor Sentrifugal

(www.mech4study.com)

b. Kondensor

Kondensor berfungsi untuk membuang kalor dari mesin siklus kompresi uap

ke lingkungan sekitar. Dari media pendinginnannya, kondensor dapat dibagi

beberapa macam: (1) Kondensor berpendingin air (2) Kondensor berpendingin

udara (3) Kondensor berpendingin udara dan air (evaporative). Kondensor

berpendingin air adalah kondensor yang memiliki cangkang di luarnya dan di

dalamnya terdapat pipa-pipa yang mengalirkan air sebagai media pendingin

refrigeran. Kondensor berpendingin udara biasa ditemui pada instalasi kecil seperti

mesin kulkas, freezer, showcase dan lain–lain. Kondensor evaporative adalah

kombinasi dari kondensor dan cooling tower. Beberapa contoh kondensor disajikan

pada Gambar 2.8.


http://www.mech4study.com/

12

(a)

(www.airconditionerschina.en.alibaba.com)

(b) (c)

(www.fridgeadvice.co.uk) (www.evapco.com.au)

Gambar 2.8 (a) Kondensor Berpendingin Air, (b) Kondensor Berpendingin Udara,

(c) Kondensor Berpendingin Udara dan Air

c. Evaporator

Evaporator berfungsi untuk menyerap kalor dari lingkungan mesin siklus

kompresi uap. Ada beberapa jenis evaporator yang biasa dipergunakan pada mesin

pendingin yang bekerja pada siklus kompresi uap. Jenisnya adalah pipa bersirip,

pipa dengan plat dan pipa polos (tanpa sirip dan plat) seperti ditunjukan di Gambar


http://www.airconditionerschina.en.alibaba.com/

http://www.fridgeadvice.co.uk/

http://www.evapco.com.au/

13

2.9. Jenis pipa evaporator dengan sirip biasa ditemui pada kulkas 2 pintu, maupun

pada kulkas 3 pintu. Evaporator jenis pipa dengan plat biasa ditemui pada kulkas 1

pintu dan evaporator jenis pipa saja dapat ditemui pada mesin pendingin dispenser.

(a)

(www.packetpushers.net)

(b) (c)

(www.alwankimia.com)

Gambar 2.9 (a) Evaporator Sirip, (b) Evaporator Plat, (c) Evaporator Polos

d. Pipa Kapiler

Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan, dari tekanan tinggi ke

tekanan rendah. Diameter pipa kapiler cukup kecil antara 0,026 inchi sampai 0,085

inchi. Penggunaan pipa kapiler mempunyai kerugian karena tidak dapat mengatur


http://www.packetpushers.net/

http://www.alwankimia.com/

14

jumlah aliran refrigeran yang masuk ke evaporator. Kerusakan pada mesin biasanya

sering terjadi di pipa kapiler karena pipa kapiler mudah tersumbat oleh kotoran dan

mudah terjadi kebocoran. Gambar 2.10 menunjukkan pipa kapiler.

Gambar 2.10 Pipa Kapiler

(www.tiriztea.wordpress.com)

e. Filter

Filter berfungsi sebagai penyaring kotoran yang dibawa oleh refrigeran.

Filter biasanya ditempatkan sebelum pipa kapiler. Hal ini bertujuan agar

menghilangkan kotoran pada refrigeran yang masuk pipa kapiler agar tidak terjadi

penyumbatan pada pipa kapiler. Filter berbentuk tabung kecil dengan diameter

antara 12-15mm. Gambar 2.11 menunjukkan filter.

Gambar 2.11 Filter

(www.icegae-hvac.com)

f. Refrigeran

Refrigeran adalah fluida kerja mesin pendingin yang berfungsi untuk

menyerap kalor dari suatu benda. Refrigeran dapat dipakai sebagai fluida kerja


http://www.tiriztea.wordpress.com/

http://www.icegae-hvac.com/

15

mesin pendingin dengan siklus kompresi uap apabila dapat memenuhi sifat–sifat

aman seperti tidak mudah/dapat terbakar, tidak beracun, tidak menyebabkan korosi

terhadap logam yang dipakai pada sistem pendingin dan tidak berkontaminasi

dengan produk apapun. Refrigeran dipilih sebagai fluida kerja karena memiliki titik

didih yang rendah dan tidak membutuhkan waktu yang lama dan tekanan yang

tinggi untuk menaikkan suhu fluida kerja. Gambar 2.12 menunjukkan jenis-jenis

refrigeran.

Gambar 2.12 Refrigeran

(www.metraclark.com)

2.1.5 Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin Kompresi Uap

Dengan menggunakan diagram P-h, dapat diketahui nilai entalpi sistem.

Nilai entalpi tersebut dapat digunakan untuk menghitung kerja kompresor, kalor

yang dilepas oleh kondensor, kalor yang diserap oleh evaporator, koefisien prestasi

aktual dan ideal dan efisiensi sistem. Berikut ini adalah cara yang digunakan untuk

perhitungan tersebut:

a. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win)

Nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan

Persamaan (2.1).

Win = h2 – h1 ...(2.1)

Pada Persamaan (2.1)


http://www.metraclark.com/

16

Win : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

h1 : Entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg)

h2 : Entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kJ/kg)

b. Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout)

Besarnya energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran

dapat dihitung dengan Persamaan (2.2).

Qout = h2 – h3 ...(2.2)


Qout : Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

h2 : Entalpi refrigeran saat masuk kondensor (kJ/kg)

h3 : Entalpi refrigeran saat keluar kondensor (kJ/kg)

c. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin)

Besarnya energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran


Qin = h1 – h4 ...(2.3)


Qin : Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

h1 : Entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg)

h4 : Entalpi refrigeran saat masuk evaporator (kJ/kg)

d. Coefficient Of Performance actual (COPaktual)

COPaktual adalah perbandingan antara kalor yang diserap evaporator (Qin)

dengan kerja yang dilakukan kompresor (Win). Koefisien prestasi mesin pendingin

kompresi uap aktual dapat dihitung dengan Persamaan (2.4).


17

COPaktual = (Qin / Win) ...(2.4)


Qin : Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

Win : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

e. Coefficient Of Performance ideal (COPideal)

Koefisien prestasi ideal (COPideal) pada mesin pendingin kompresi uap


COPideal = (Te) / (Tc – Te) ...(2.5)


Te : Temperatur mutlak evaporator (℃)

Tc : Temperatur mutlak kondensor (℃)

f. Efisiensi

Efisiensi pada mesin pendingin kompresi uap dapat dihitung dengan

Persamaan (2.6).

Efisiensi = (COPaktual / COPideal) × 100 ...( 2.6 )

Pada persamaan (2.6)

COPaktual : Koefisien prestasi mesin pendingin kompresi uap aktual

COPideal : Koefisien prestasi mesin pendingin kompresi uap ideal

2.2 Tinjauan Pustaka

Anwar dkk (2010) telah meneliti tentang efek temperatur pipa kapiler

terhadap kinerja mesin pendingin. Penelitian dilakukan dengan metode

eksperimental dengan variasi penelitian berupa variasi temperatur pada pipa

kapiler. Variasi temperatur pada pipa kapiler tersebut diperoleh dengan cara


18

mendinginkan pipa kapiler di dalam freezer dari mesin pendingin melalui

pengaturan termostat. Proses pendinginan pipa kapiler memberikan pengaruh

terhadap kondisi refrigeran dalam siklus pendingin, dalam hal ini adalah entalpi.

Pendinginan tersebut menyebabkan nilai entalpi menjadi semakin kecil, terutama

pada bagian keluar pada pipa kapiler atau sebelum masuk evaporator. Hasil yang

didapatkan adalah kapasitas refrigerasi semakin meningkat karena suhunya rendah.

Selain itu terjadi peningkatan COP pada saat termostat berada di titik 7 (20℃)

dengan COP sebesar 2,71.

Kusbandono dan Purwadi (2016) telah melakukan penelitian tentang

pengaruh udara yang dialirkan melalui kondensor oleh kipas terhadap COP dan

efisiensinya. Penelitian dilakukan secara eksperimental dan dilakukan di

laboratorium. Variasinya berupa jumlah kipas yang digunakan untuk mengalirkan

udara ke kondensor. Hasil dari penelitian ini adalah variasi kipas mempengaruhi

nilai COP dan efisiensi pada showcase. Untuk kondensor tanpa kipas, nilai COP

showcase sebesar 3,23 dan efisiensinya sebesar 0,76. Untuk kondensor dengan 1

kipas, COP showcase sebesar 3,56 dan efisiensinya sebesar 0,77. Untuk kondensor

dengan 2 kipas, COP showcase sebesar 3,80 dan efisiensinya sebesar 0,81.

Anggriawan dkk (2010) telah melakukan penelitian mengenai analisa

kinerja mesin pendingin kompresi uap menggunakan refrigeran R32 dan R134a

dengan variasi penelitian berupa kecepatan putaran fan kondensor, dengan variasi

kecepatan putaran fan 0,85 m/s, 1,6 m/s, 2,2 m/s, dan 2,8 m/s. Penelitian ini

dilakukan untuk mengetahui COP dan faktor prestasi pada mesin. Hasilnya adalah

nilai COP tertinggi dihasilkan dengan menggunakan refrigeran R32 yaitu sebesar

10,60 . Hasil itu lebih tinggi dibandingkan dengan COP pada refrigeran R134a

sebesar 9,86. Hal itu juga berbanding lurus dengan nilai PF yang dihasilkan oleh

refrigeran R32 sebesar 11,60 dan R134a sebesar 10,72. Hasil itu diperoleh pada saat

putaran fan sama.

Ariyanto (2010) telah melakukan penelitian tentang perancangan cold

storage untuk pendingin mayat kapasitas 6 orang. Penelitian ini bertujuan untuk

mendapatkan desain atau konstruksi mesin pendingin mayat dan untuk mengetahui


19

komponen yang diperlukan untuk mesin pendingin mayat. Variabel atau batasan

yang digunakan dalam perancangan ini adalah temperatur sekitar 5℃,

menggunakan refrigeran MC-12, komponen yang dipilih disesuaikan dengan yang

ada di pasaran dan perancangan mesin dikhususkan pada mesin serta dimensi

bebannya. Hasil dari penelitian ini adalah rancangan cold storage untuk 6 orang

dengan dimensi ruang pendingin panjang 2 m, lebar 2 m dan tinggi 1,5 m. Beban

pendinginan maksimumnya sebesar 8,373 kW = 0,09942 Ton Refrigerasi.

Kompresor torak dengan daya 350 watt. Air Cooled Condenser, bahan pipa dari

tembaga, jumlah pipa 44 buah, panjang ppa 0,72 m. Evaporator ekspansi kering,

bahan pipa dari tembaga, jumlah pipa 40 buah dan panjang pipa 0,67 m.

Khairil Anwar (2010) telah melakukan penelitian tentang efek beban

pendinginan terhadap performa mesin pendingin. Penelitian ini dilakukan secara

eksperimental dan dilakukan di laboratorium. Bahan dan peralatan yang digunakan

dalam penelitian adalah mesin HRP focus model 802 dengan fluida kerja berupa

refrigeran R134a. Peneliti menggunakan variasi pembebanan berupa bola lampu

yang dipasang di dalam ruang pendingin. Bola lampu yang dipasang dalam ruangan

mempunyai daya sebesar 60 Watt, 100 Watt, 200 Watt, 300 Watt dan 400 Watt.

Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kondisi refrigeran pada setiap titik

siklus, kapasitas refrigerasi dan COP. Hasil yang didapatkan dari penelitian adalah

beban pendinginan mempengaruhi waktu pendinginan dan temperatur di dalam

ruang pendingin. Perbandingannya adalah temperatur yang dicapai beban 60 watt

sebesar 11℃ sedangkan yang dicapai oleh beban 400 watt sebesar 18℃. Hasil COP

yang tertera pada grafik berbentuk parabolik, COP tertinggi terjadi antara beban

200 Watt dan 300 Watt (sebesar 2,64), selanjutnya COP mengalami penurunan.

Kenaikan kapasitas refrigerasi terjadi seiring dengan penambahan beban.


20

BAB III

PEMBUATAN ALAT DAN METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Pembuatan Mesin Pendingin

3.1.1 Komponen Utama

Mesin pendingin kompresi uap untuk pengkondisian udara jenasah ini

memiliki beberapa komponen utama yaitu kompresor, kondensor, evaporator, pipa

kapiler, filter dan refrigeran R134a.

a. Kompresor

Mesin pendingin ini menggunakan kompresor dengan jenis hermetik

reciprocaty sebanyak 2 buah dengan daya masing-masing kompresor sebesar 1/5

HP. Diameter kompresor 30 cm dan tinggi kompresor 23 cm. Gambar 3.1

menyajikan kompresor yang dipergunakan.

(a) (b)

Gambar 3.1 (a) Kompresor Mesin 1, (b) Kompresor Mesin 2

b. Kondensor

Kondensor yang digunakan bertipe U. Pipa dan sirip kondensor berbahan

baja dengan jumlah sirip 12 buah dan jarak antar sirip sebesar 1cm. Jumlah

kondensor yang dipergunakan 2 buah. Diameter pipa kondensor 0,48 cm. Ukuran


21

kondensor yang digunakan adalah 110 cm × 57 cm. Gambar 3.2 menyajikan

gambar kondensor yang dipergunakan. Gambar 3.2 menyajikan kondensor yang

dipergunakan.

(a) (b)

Gambar 3.2 (a) Kondensor Mesin 1, (b) Kondensor Mesin 2

c. Evaporator

Jenis evaporator yang digunakan adalah jenis evaporator pipa bersirip.

Bahan pipa dan sirip pada evaporator tersebut adalah aluminium. Diameter pipa

evaporator 8,5 mm dan banyaknya lintasan 8 buah. Ukuran panjang, lebar dan

tinggi evaporator berturut-turut adalah 34 cm × 6 cm × 20 cm. Gambar 3.3

menyajikan evaporator yang dipergunakan.

(a) (b)

Gambar 3.3 (a) Evaporator Mesin 1, (b) Evaporator Mesin 2

d. Pipa kapiler


22

Pipa kapiler yang digunakan berbahan tembaga dengan panjang 1,5 m dan

diameter sebesar 0,028 inchi atau 0,71 mm. Gambar 3.4 menyajikan pipa kapiler

yang dipergunakan.

Gambar 3.4 Pipa Kapiler

e. Filter

Filter yang digunakan berbahan tembaga dengan panjang 88 mm dan

diameter 19 mm. Gambar 3.5 menyajikan filter yang dipergunakan.

Gambar 3.5 Filter

f. Refrigeran

Refrigeran yang digunakan sebagai fluida kerja pada mesin pengkondisian

udara jenasah ini adalah refrigeran R-134a. Gambar 3.6 menyajikan refrigeran yang

dipergunakan.


23

Gambar 3.6 Refrigeran

3.1.2 Alat dan Bahan Pendukung Pembuatan Mesin Pendingin

Di dalam pembuatan mesin pendingin ini diperlukan beberapa peralatan

pendukung. Beberapa alat pendukung yang digunakan untuk pembuatan mesin ini

adalah :

a. Kayu

Kayu ini digunakan untuk membuat kerangka dan dipergunakan untuk

membuat peti jenasah. Kayu yang digunakan adalah kayu jati dengan tebal 2 cm

dan bahan kayu dapat mengurangi perpidahan kalor dari luar peti ke dalam peti.

Ukuran panjang, lebar dan tinggi peti jenasah tersebut berturut-turut adalah 180 cm

×60 cm ×50 cm. Gambar 3.7 menyajikan kayu kerangka peti jenasah yang

dipergunakan.

Gambar 3.7 Kayu Kerangka Peti Jenasah


24

b. Styrofoam

Styrofoam digunakan untuk mengurangi perpindahan kalor. Styrofoam

diletakkan pada dinding peti jenasah, dinding ruang evaporator dan pada bagian

penghubung antara peti jenasah dan ruang evaporator. Tebal styrofoam yang

dipakai pada bagian peti jenasah adalah 5 cm. Sedangkan tebal styrofoam pada

bagian penghubung 2 cm. Gambar 3.8 menyajikan styrofoam yang dipergunakan.

Gambar 3.8 Styrofoam

c. Kaca

Kaca digunakan agar kondisi jenasah yang ada di dalam peti masih dapat

dilihat. Kaca dipasang di bagian peti. Ukuran kaca, panjang × lebar : 160 cm × 40

cm dan tebal: 0,5 cm. Gambar 3.9 menyajikan kaca yang dipergunakan.

Gambar 3.9 Kaca

d. Pipa PVC

Pipa PVC digunakan untuk menghubungkan antara peti jenasah dan ruang

evaporator. Pipa PVC dipasang agar udara dingin dapat mengalir dari dan menuju


25

evaporator. Diameter pipa PVC yang dipakai sebesar 4 inchi. Gambar 3.10

menyajikan pipa PVC yang dipergunakan.

Gambar 3.10 Pipa PVC

e. Alat dan Bahan Las

Alat las digunakan untuk menyambungkan komponen–komponen pada

mesin pendingin. Bahan las yang digunakan adalah perak, kawat las kuningan dan

borak. Gambar 3.11 menyajikan alat dan bahan las yang dipergunakan.

Gambar 3.11 Alat dan Bahan Las

f. Pressure Gauge

Pressure gauge digunakan untuk mengukur tekanan pada kompresor saat

bekerja. Tekanan yang diukur adalah tekanan evaporator (tekanan hisap kompresor)


26

dan tekanan kondensor (tekanan tekan kompresor). Gambar 3.12 menyajikan

pressure gauge yang dipergunakan.

(a) (b)

Gambar 3.12 (a) Pressure Gauge Mesin 1, (b) Pressure Gauge Mesin 2

g. Termokopel dan APPA

Termokopel adalah alat ukur berupa kabel yang digunakan untuk mengukur

temperatur. Untuk pembacaan suhu tersebut, termokopel dihubungkan dengan

APPA yang dapat menampilkan temperatur yang ada secara digital. Gambar 3.13

menyajikan termokopel dan APPA yang dipergunakan.

Gambar 3.13 Termokopel dan APPA

h. Kipas Pendingin

Ada 3 macam kipas pendingin yang digunakan. Kipas pendingin pertama

(kipas pendingin kondensor 1) memiliki daya 10 watt dengan jumlah sudu 5 buah

dan diameter sudu 10 cm. Kipas pendingin kedua (kipas pendingin kondensor 2)


27

memiliki daya 40 watt dengan jumlah sudu 3 dan diameter sudu 25 cm. Kipas

pendingin ketiga (kipas pendingin variasi) memiliki daya 3,8 watt dengan jumlah

sudu 7 buah dan diameter sudu 5 cm. Kipas pendingin variasi yang digunakan

dalam penelitian ini berjumlah 4 buah. Gambar 3.14 menyajikan kipas pendingin

kondensor yang dipergunakan.

(a)

(b) (c)

Gambar 3.14 (a) Kipas Pendingin Kondensor 1, (b) Kipas Pendingin Kondensor 2,

(c) Kipas Pendingin Variasi

i. Plat Seng

Plat seng digunakan di dalam ruang evaporator sebagai wadah untuk air dari

hasil pengembunan uap air pada udara. Plat seng ditunjukkan pada Gambar 3.15.


28

Gambar 3.15 Plat Seng

j. Roda

Roda dipasang pada bagian bawah kerangka agar mesin mudah untuk

dipindahkan. Roda yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Roda

k. Kabel Roll

Kabel roll berfungsi untuk membagi daya listrik karena pada mesin

pendingin dibutuhkan soket yang cukup banyak. Kabel roll ditunjukkan pada

Gambar 3.17.


29

Gambar 3.17 Kabel Roll

l. Triplek

Triplek digunakan sebagai pembatas antar kondensor mesin 1 dan

kondensor mesin 2. Gambar 3.18 menyajikan triplek.

Gambar 3.18 Triplek

m. Stopwatch

Stopwatch digunakan untuk mencatat waktu lamanya proses pengambilan

data penelitian. Gambar 3.19 menyajikan stopwatch.


30

Gambar 3.19 Stopwatch

n. Botol Air Mineral

Botol air adalah media yang digunakan sebagai beban pendinginan sebagai

pengganti dari jenasah. Botol air yang digunakan berjumlah 40 buah yang masing–

masing berukuran 1,5 liter. Gambar 3.20 menyajikan botol air mineral yang

digunakan sebagai beban pendinginan.

Gambar 3.20 Botol Air Mineral

3.1.3 Langkah Pembuatan Mesin Pendingin

Langkah–langkah dalam pembuatan mesin pendingin kompresi uap untuk

pengkondisian udara jenasah adalah sebagai berikut :

a. Merancang dan mendesain konstruksi mesin pendingin.


31

b. Mempersiapkan semua komponen utama mesin pendingin serta menyiapkan alat

dan bahan pendukung dalam pembuatan mesin pendingin.

c. Membuat rangka mesin pendingin yang meliputi peti tempat penyimpanan

jenasah dan tempat untuk meletakkan komponen–komponen utama mesin

pendingin. Rangka mesin terbuat dari kayu.

d. Pada tepi tempat penyimpanan jenasah dipasang styrofoam pada sekeliling peti

dan dipasangi kaca pada bagian peti.

e. Merakit komponen utama mesin pendingin pada tempat yang sudah dibuat.

Perakitan dimulai dengan pengelasan kompresor dan bagian keluar–masuk

pressure gauge. Lalu dilakukan pengelasan pada kompresor dan kondensor,

setelah itu kondensor dihubungkan dengan filter sebelum masuk ke pipa kapiler.

Pipa kapiler tersebut kemudian akan dilas dan dihubungkan ke evaporator. Lalu

yang terakhir adalah pengelasan evaporator dan kompresor.

f. Cara perakitan yang sama juga dilakukan untuk komponen utama mesin yang

kedua. Akan tetapi evaporator pada mesin 2 ditempatkan sebelum evaporator

mesin 1.

g. Setelah perakitan komponen utama selesai, kemudian dilakukan pemasangan

kipas–kipas pendingin untuk sirkulasi dan pemasangan kabel untuk kelistrikan.

h. Pemasangan pipa PVC pada lubang antara peti tempat penyimpanan jenasah dan

kotak penyimpanan evaporator. Pipa PVC tersebut disambung dengan

menggunakan sealant, lakban dan karet ban. Pipa PVC kemudian diselubungi

dengan styrofoam pada bagian luarnya.

i. Mesin kemudian divakum untuk menghilangkan sisa udara pada mesin. Setelah

selesai kemudian dimasukkan refrigeran R134a.

3.2 Metodologi Penelitian

3.2.1 Objek Penelitian


32

Objek penelitian adalah mesin pendingin kompresi uap untuk

pengkondisian udara jenasah hasil buatan sendiri. Gambar dari alat yang digunakan

dalam penelitian disajikan pada Gambar 3.21 dan Gambar 3.22.

Gambar 3.21 Objek Penelitian Tampak Samping

Evap

ora

tor

1

Ev

apora

tor

2

Kondensor 1

Kompresor1

Pipa kapiler 1 & 2

Pressure gauge

kipas

Kompresor 2

Kondensor 2

Filter 1 & 2


33

Gambar 3.22 Objek Penelitian Tampak Atas

Kipas pendingin

Beban pendinginan

(pengganti jenasah)

kondensor

Evap

ora

tor

1

Evap

ora

tor

2

Ruang jenasah


34

3.2.2 Alur Penelitian

Alur penelitian mengikuti diagram yang telah tersaji pada Gambar 3.23.

Gambar 3.23 Diagram Alur Penelitian

Mulai

Perancangan mesin pendingin

Persiapan komponen-komponen mesin pendingin

Perakitan mesin pendingin

Menentukan variasi penelitian

Pengambilan data

Variasi 1 s/d n, selesai ?

Tidak Baik

Uji coba

baik ?

Baik

Pencarian h1,h2,h3,h4,Te,Tc

Perhitungan Win, Qin, Qout, COP dan Efisiensi

Pengolahan data, pembahasan, kesimpulan dan saran

Selesai

Ya

belum


35

3.2.3 Skematik Sistem Mesin Pendingin

Skematik sistem pengkondisian udara jenasah dapat dilihat melalui gambar

3.24.

Gambar 3.24 Skematik Sistem Mesin Pendingin

1 3

Peti jenasah

(Ruang

pendingin)

Evaporator 2

Evaporator 1

A

B

Kondensor 2

Kondensor 1

2

4

8

5 7

6


36

Keterangan untuk Gambar 3.24

Posisi 1 : Posisi pressure gauge untuk mengukur tekanan refrigeran

masuk kompresor 1


keluar kompresor 1

Posisi 3 : Posisi termokopel sebelum masuk kompresor 1

Posisi 4 : Posisi termokopel sebelum masuk pipa kapiler 1

Posisi 5 : Posisi pressure gauge untuk mengukur tekanan refrigeran masuk

kompresor 2


keluar kompresor 2

Posisi 7 : Posisi termokopel sebelum masuk kompresor 2

Posisi 8 : Posisi termokopel sebelum masuk pipa kapiler 2

: Kalor yang diserap evaporator

: Udara dingin yang dihembuskan melalui evaporator

: Kompresor 1

: Kompresor 2

3.2.4 Variasi Penelitian

Variasi penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah jumlah kipas

pendingin pada kondensor yang digunakan untuk mengalirkan udara yang akan

melewati kondensor. Variasinya adalah sebagai berikut:

a. Tanpa kipas pendingin kondensor dan tanpa beban pendinginan.

b. Tanpa kipas pendingin kondensor dan dengan beban pendinginan 60 kg air.

c. Empat kipas variasi dan kipas pendingin kondensor mesin 2 menyala dan tanpa

beban pendinginan (5 kipas).

A

B


37

d. Empat kipas variasi dan kipas pendingin kondensor mesin 1 & 2 menyala dan

tanpa beban pendinginan (6 kipas).

e. Empat kipas variasi dan kipas pendingin kondensor mesin 2 menyala dan dengan

beban pendinginan 60 kg air (5 kipas).

f. Empat kipas variasi dan kipas pendingin kondensor mesin 1 & 2 menyala dan

dengan beban pendinginan 60 kg air (6 kipas).

3.2.5 Cara Pengambilan Data

Langkah–langkah pengambilan data pada penelitian ini adalah sebagai

berikut:

a. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin, Universitas Sanata

Dharma. Suhu udara yang ada di sekitar objek penelitian dianggap tetap.

b. Sebelum melakukan pengambilan data, termokopel terlebih dahulu dikalibrasi

agar diketahui perbedaan suhu antar alat ukurnya.

c. Memeriksa kipas pada kondensor dan peti jenasah agar sirkulasinya dapat

berjalan dengan baik.

d. Menyiapkan botol air mineral 1,5 liter sebanyak 40 buah yang akan ditempatkan

di dalam peti jenasah.

e. Menyalakan mesin dan stopwatch.

f. Yang perlu dicatat dalam penelitian ini adalah :

1. Waktu penelitian dan selang penelitian

2. P1 : Tekanan masuk kompresor (psia)

3. P2 : Tekanan keluar kompresor (psia)

4. T1 : Temperatur refrigeran masuk kompresor (℃)

5. T2 : Temperatur refrigeran masuk pipa kapiler (℃)

6. Temperatur ruangan pendingin (℃)

Data penelitian dicatat setiap 20 menit. Jika menggunakan beban maka data diambil

selama 6 jam, akan tetap jika tanpa beban data diambil selama 2 jam.

Contoh tabel yang digunakan untuk mencatat data–data penelitian yang

diperlukan diperlihatkan pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2


38

Tabel 3.1 Tabel pengambilan data tanpa beban dan dengan beban pendinginan

Mesin 1

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

0

20

40

60

80

100

120

.....

360

Mesin 2

0

20

40

60

80

100

120

.....

360

3.2.6 Cara Pengolahan Data

Dari data yang telah didapat, maka dapat dibuat siklus kompresi uap pada

P-h diagram. Dari P-h diagram tersebut dapat diketahui nilai entalpi, temperatur

kerja evaporator dan temperatur kerja kondensor. Nilai entalpi tersebut dapat

digunakan untuk menghitung Win, Qout, Qin, COP dan efisiensi mesin pengkondisian

udara jenasah. P-h diagram tersebut juga dapat digunakan untuk mengetahui


39

karakteristik dari refrigeran R-134a. Data yang didapat akan ditampilkan dalam

bentuk tabel dan grafik. P-h diagram yang digunakan disajikan pada Gambar 3.25.

Gambar 3.25 P-h diagram R-134a

3.2.7 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang sudah didapatkan, dapat ditarik kesimpulan.

Kesimpulan yang didapatkan harus dapat menjawab tujuan penelitian.


40

BAB IV

HASIL PENGUJIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Hasil penelitian mesin pendingin kompresi uap untuk pengkondisian udara

jenasah ditampilkan berdasarkan beban pendinginan dan variasi kipas pendingin

kondensor dari mesin satu dan mesin dua. Variasi yang dilakukan dalam penelitian

ini adalah: tanpa kipas pendingin kondensor dan tanpa beban pendinginan, tanpa

kipas pendingin kondensor dan dengan beban pendinginan 60 kg air, menggunakan

4 kipas variasi dan kipas pendingin kondensor mesin 2 dan tanpa beban

pendinginan, menggunakan 4 kipas variasi dan kipas pendingin kondensor mesin 1

& 2 dan tanpa beban pendinginan, menggunakan 4 kipas variasi dan kipas

pendingin mesin 2 dan dengan beban pendinginan 60 kg air, menggunakan 4 kipas

variasi dan kipas pendingin kondensor mesin 1 & 2 dan dengan beban pendinginan

60 kg air. Pada penelitin ini, waktu yang dipergunakan pada variasi tanpa beban

pendinginan adalah 120 menit. Sedangkan waktu yang dipergunakan pada variasi

dengan beban pendinginan 60 kg air adalah 360 menit. Data yang diambil meliputi:

waktu penelitian (t), tekanan masuk kompresor (P1), tekanan keluar kompresor (P2),

suhu refrigeran masuk kompresor (T1), suhu refrigeran masuk pipa kapiler (T2), dan

suhu ruangan pendingin (T3). Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali untuk setiap

variasi, kemudian setelah semua data terkumpul lalu dihitung hasil rata-rata dari

setiap percobaan.

Tabel 4.1 sampai dengan Tabel 4.6 menyajikan data-data hasil penelitian

berdasarkan beban pendinginan dan variasi kipas pendingin kondensor mesin 1 &

2 pada mesin pendingin siklus kompresi uap untuk pengkondisian udara jenasah.


41

Tabel 4.1 Data penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, tanpa beban

Mesin 1

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

0 34,7 364,7 24,0 13,6 63,8

20 37,7 364,7 18,7 13,1 64,3

40 37,7 374,7 14,3 12,3 64,5

60 37,7 379,7 10,3 10,9 64,9

80 37,7 384,7 8,1 10,4 65,2

100 38,7 384,7 6,3 10,2 65,5

120 38,7 384,7 5,2 9,7 65,7

Mesin 2

0 35,7 359,7 24,0 13,4 64,7

20 38,7 354,7 18,7 12,9 64,3

40 34,7 344,7 14,3 12,6 64,4

60 36,7 374,7 10,3 11,1 64,5

80 36,7 364,7 8,1 10,6 64,7

100 36,7 364,7 6,3 10,4 64,8

120 36,7 374,7 5,2 9,9 64,8

Tabel 4.2 Data penelitian menggunakan 4 kipas variasi dan kipas pendingin

kondensor mesin 2, tanpa beban

Mesin 1

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

0 33,7 269,7 24,6 11,9 49,2

20 33,7 269,7 6,7 10,0 48,8

40 32,7 264,7 3,1 9,2 48,2

60 32,7 264,7 2,1 8,5 48,8


42

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

80 32,7 264,7 2,1 8,3 47,8

100 32,7 274,7 2,3 8,0 47,3

120 32,7 274,7 2,2 7,6 47,0

Mesin 2

0 33,7 264,7 24,6 12,1 50,1

20 32,7 259,7 6,7 11,2 49,8

40 32,7 259,7 3,1 10,4 49,3

60 32,7 259,7 2,1 9,7 49,0

80 32,7 259,7 2,1 9,2 48,7

100 32,7 259,7 2,3 8,6 48,5

120 32,7 259,7 2,2 8,4 48,1


kondensor mesin 1 & 2, tanpa beban

Mesin 1

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

0 32,7 264,7 24,7 9,6 47,0

20 31,7 249,7 6,1 9,0 46,2

40 31,7 249,7 2,9 8,5 46,1

60 31,7 249,7 1,3 7,9 45,6

80 30,7 249,7 0,8 7,1 45,6

100 30,7 249,7 0,4 6,8 45,1

120 30,7 249 ,7 0,4 6,6 44,8

Mesin 2

0 28,7 234,7 24,7 10,8 48,2

20 28,7 234,7 6,1 10,5 47,6


43

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

40 28,7 234,7 2,9 9,8 47,3

60 31,7 234,7 1,3 9,5 46,8

80 30,7 234,7 0,8 8,8 46,2

100 30,7 234,7 0,4 8,3 46,1

120 30,7 239,7 0,4 7,9 45,8

Tabel 4.4 Data penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, dengan beban 60 kg.

Mesin 1

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

0 44,7 399,7 24,0 15,3 67,4

20 44,7 399,7 22,7 15,1 67,5

40 47,0 399,7 20,6 14,9 67,7

60 45,4 399,7 19,6 14,7 67,9

80 47,0 399,7 18,3 14,7 68,0

100 44,7 399,7 16,3 14,8 68,1

120 47,0 409,7 15,8 15,0 68,1

140 44,7 409,7 14,4 15,0 68,2

160 44,7 414,7 13,8 15,1 68,4

180 46,7 414,7 13,2 15,1 68,4

200 44,7 409,7 12,7 15,3 68,7

220 45,7 414,7 12,2 15,5 68,6

240 44,7 419,7 11,8 15,6 68,9

260 46,7 414,7 11,5 15,5 69,0

280 48,7 419,7 11,3 15,3 69,1

300 49,7 419,7 11,1 15,3 69,3

320 48,7 419,7 10,8 15,1 69,5


44

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

340 49,7 424,7 10,6 14,9 69,6

360 49,7 424,7 10,5 14,8 69,7

Mesin 2

0 44,7 394,7 24,0 17,1 70,8

20 43,7 394,7 22,7 17,3 70,8

40 44,7 394,7 20,6 17,5 71,1

60 45,7 399,7 19,6 17,8 71,3

80 44,7 399,7 18,3 17,9 71,3

100 45,7 394,7 16,3 18,0 71,4

120 44,7 394,7 15,8 18,1 71,5

140 43,7 394,7 14,4 18,1 71,7

160 44,7 399,7 13,8 18,0 71,6

180 44,7 404,7 13,2 18,0 71,9

200 45,7 404,7 12,7 18,1 72,0

220 46,7 399,7 12,2 18,1 72,2

240 46,7 414,7 11,8 18,2 72,2

260 46,7 414,7 11,5 18,2 72,3

280 47,7 414,7 11,3 18,2 72,4

300 47,7 414,7 11,1 18,3 72,4

320 47,7 414,7 10,8 18,2 72,5

340 48,7 419,7 10,6 18,3 72,6

360 48,7 419,7 10,5 18,3 72,6


45


kondensor mesin 2, dengan beban 60 kg.

Mesin 1

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

0 34,7 284,7 24,2 12,2 59,2

20 34,7 284,7 12,4 12,1 59,5

40 34,7 284,7 10,5 12,3 59,6

60 34,7 284,7 9,3 11,8 59,2

80 34,7 284,7 8,5 11,5 58,9

100 34,7 284,7 7,8 11,1 58,4

120 34,7 284,7 7,3 10,9 58,6

140 34,7 284,7 6,8 10,8 58,5

160 34,7 284,7 6,4 10,5 58,4

180 34,7 284,7 6,0 10,3 58,2

200 34,7 284,7 5,7 10,0 58,4

220 34,7 284,7 5,5 9,7 58,5

240 34,7 284,7 5,4 9,5 58,5

260 34,7 284,7 5,2 9,2 58,3

280 34,7 284,7 5,2 8,9 57,9

300 32,7 279,7 5,2 8,6 57,5

320 32,7 274,7 5,0 8,3 57,3

340 32,7 274,7 5,0 7,9 57,1

360 32,7 269,7 4,8 7,8 56,8

Mesin 2

0 32,7 269,7 24,2 13,0 59,4

20 32,7 269,7 12,4 12,8 59,2

40 32,7 269,7 10,5 12,6 59,3

60 32,7 269,7 9,3 12,5 59,4

80 33,7 269,7 8,5 12,4 58,9

100 34,7 274,7 7,8 11,9 58,9

120 34,7 274,7 7,3 11,5 58,9

140 34,7 274,7 6,8 11,3 58,8


46

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

160 33,7 274,7 6,4 10,9 58,8

180 34,7 274,7 6,0 10,7 58,8

200 34,7 274,7 5,7 10,5 58,6

220 34,7 274,7 5,5 10,4 58,6

240 34,7 274,7 5,4 10,3 58,3

260 32,7 269,7 5,2 10,1 58,3

280 32,7 267,7 5,2 9,7 57,8

300 32,7 267,7 5,2 9,4 57,2

320 31,7 264,7 5,0 9,4 57,3

340 31,7 264,7 5,0 9,1 57,3

360 32,7 264,7 4,8 8,6 57,2


kondensor mesin 1 & 2, dengan beban 60 kg.

Mesin 1

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

0 31,7 259,7 24,3 11,9 57,4

20 34,7 259,7 11,1 11,2 56,4

40 34,7 259,7 8,5 10,5 56,1

60 34,7 259,7 7,2 10,5 56,2

80 34,7 259,7 6,4 10,5 56,4

100 34,7 264,7 6,1 9,8 56,4

120 34,7 2647 5,8 9,4 56,0

140 34,7 264,7 5,5 9,5 55,9

160 34,7 259,7 5,4 9,3 55,8

180 34,7 259,7 5,0 9,4 55,7


47

Waktu

t

(menit)

Tekanan

Masuk

Kompresor

P1 (psia)

Tekanan

Keluar

Kompresor

P2 (psia)

Suhu

Ruangan

Pendingin

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk

Kompresor T1

(℃)

Suhu

Refrigeran

Masuk Pipa

Kapiler T2

(℃)

200 34,7 259,7 4,9 8,9 55,7

220 34,7 259,7 4,7 8,7 55,8

240 32,7 259,7 4,6 8,7 55,5

260 32,7 259,7 4,6 7,9 55,2

280 32,7 259,7 4,6 7,6 54,9

300 32,7 259,7 4,6 7,6 54,8

320 33,7 259,7 4,5 6,8 55,0

340 34,7 259,7 4,5 6,4 55,0

360 34,7 259,7 4,5 6,2 54,6

Mesin 2

0 32,7 259,7 24,3 12,4 57,9

20 32,7 259,7 11,1 12,1 57,8

40 32,7 259,7 8,5 11,7 57,5

60 33,7 259,7 7,2 11,4 57,5

80 33,7 259,7 6,4 11,4 57,5

100 33,7 259,7 6,1 11,2 56,8

120 33,7 259,7 5,8 10,8 56,4

140 33,7 259,7 5,5 10,7 56,3

160 33,7 259,7 5,4 10,5 56,5

180 32,7 259,7 5,0 10,3 56,7

200 32,7 259,7 4,9 9,7 56,6

220 32,7 259,7 4,7 9,6 56,6

240 32,7 259,7 4,6 9,5 56,4

260 32,7 259,7 4,6 9,2 56,2

280 33,7 259,7 4,6 8,9 55,9

300 33,7 259,7 4,6 8,5 55,7

320 32,7 259,7 4,5 8,0 55,3

340 32,7 249,7 4,5 8,0 55,2

360 32,7 249,7 4,5 7,8 55,3


48

4.2 Perhitungan

a. Menghitung Nilai Entalpi

Data yang diperoleh dari hasil penelitian (P1,P2,T1,T2) dapat digambarkan

pada p-h diagram agar didapatkan nilai entalpi pada setiap titik. Nilai entalpi untuk

variasi tanpa beban pendinginan disajikan dari menit ke 0 sampai menit ke 120,

sedangkan untuk variasi dengan beban pendinginan 60 kg air disajikan dari menit

0 sampai menit ke 360. Nilai entalpi pada setiap titik disajikan pada Tabel 4.7 dan

Tabel 4.8. Contoh untuk menentukan nilai entalpi ditunjukkan pada Gambar L.1

sampai dengan Gambar L.8.

Tabel 4.7 Nilai entalpi pada penelitian tanpa beban.

Kipas t

menit

Entalpi (kJ/kg) mesin 1 Enthalpi (kJ/kg) mesin 2

h1 h2 h3 h4 h1 h2 h3 h4

0 kipas

0 412,00 464,11 294,93 294,93 411,81 464,70 295,52 295,52

20 411,55 463,52 295,82 295,82 411,37 464,40 295,82 295,82

40 410,84 463,23 296,17 296,17 411,11 464,11 295,99 295,99

60 409,61 462,64 296,87 296,87 409,79 463,82 296,17 296,17

80 409,17 462,05 297,40 297,40 409,34 463,23 296,52 296,52

100 408,99 461,76 297,93 297,93 409,17 462,94 297,58 297,58

120 408,55 461,17 298,29 298,29 408,73 462,35 297,40 297,40

5 kipas

0 410,52 458,42 269,75 269,75 410,72 457.80 271,06 271,06

20 409,09 457,36 269,16 269,16 410,12 456,58 270,62 270,62

40 408,76 457,04 268,28 268,28 409,45 456,36 269,89 269,89

60 408,13 456,51 269,16 269,16 408,82 456,13 269,45 269,45

80 407,93 456,32 267,71 267,71 408,76 455,83 269,02 269,02

100 407,66 456,08 266,98 266,98 408,22 455,68 268,73 268,73

120 407,30 455,93 266,55 266,55 407,95 455,38 268,15 268,15

6 kipas

0 408,73 457,21 266,54 266,54 410,90 456,36 268,47 268,47

20 408,62 455,04 266,52 266,52 410,63 456,31 267,42 267,42

40 408,17 454,79 266,24 266,24 410,02 456,03 266,98 266,98

60 407,74 454,28 264,51 264,51 409,07 455,36 266,25 266,25

80 406,43 454,19 264,51 264,51 408,91 454,89 265,38 265,38

100 406,16 453,74 263,78 263,78 408,62 454,43 265,24 265,24

120 405,98 453,68 263,35 263,35 408,18 455,05 264.80 264.80


49

Tabel 4.8 Nilai entalpi pada penelitian dengan beban 60 kg.

Kipas t

menit

Entalpi (kJ/kg) mesin 1 Enthalpi (kJ/kg) mesin 2

h1 h2 h3 h4 h1 h2 h3 h4

0 kipas

0 410,55 465,29 302,70 302,70 412,14 466,17 307,23 307,23

60 410,02 464,70 302,17 302,17 412,76 465,88 308,17 308,17

120 410,29 465,29 302,52 302,52 413,02 466,47 308,52 308,52

180 410,37 465,29 303,05 303,05 413,11 465,58 309,23 309,23

240 410,81 465,88 303,94 303,94 413,11 466,17 309,76 309,76

300 410,55 465,58 304,64 304,64 413,20 466,17 310,11 310,11

360 410,11 464,70 305,35 305,35 413,20 467,03 310,46 310,46

5 kipas

0 410,58 459,24 285,67 285,67 411,62 459,84 285,98 285,98

60 410,16 458,84 285,67 285,67 411,17 459,64 285,89 285,89

120 409,65 458,62 284,75 284,75 410,16 458,14 285,20 285,20

180 409,38 458,51 284,13 284,13 409,47 457,83 285,05 285,05

240 408,86 458,11 284,60 284,60 409,38 457,42 284,29 284,29

300 407,73 457,78 283,05 283,05 408,55 456,63 282,76 282,76

360 407,48 456,65 281,96 281,96 407,73 456,24 282,76 282,76

6 kipas

0 410,81 458,80 282,89 282,89 411,08 457,80 283,66 283,66

60 409,58 455,02 281,04 281,04 410,30 456,72 283,05 283,05

120 408,73 455,26 280,72 280,72 409,81 456,46 281,35 281,35

180 407,98 454,89 280,26 280,26 409,54 456,21 281,81 281,81

240 407,91 454,80 279,96 279,96 408,64 455,72 281,35 281,35

300 407,04 454,43 278,87 278,87 407,74 455,16 280,28 280,28

360 406,45 453,26 278,52 278,52 407,16 454,86 279,43 279,43

b. Menghitung kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win)

Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) dapat dihitung dengan

Persamaan (2.1). Berikut adalah contoh perhitungan Win pada menit ke 360 pada

data 6 kipas dengan beban pendinginan 60 kg pada mesin 1. Nilai entalpi h2 dan h1

Win = h2 – h1, kJ/kg

= (453,26 – 406,45) kJ/kg

= 46,81 kJ/kg


50

Tabel 4.9 Nilai kerja kompresor (Win) tanpa beban pendinginan.

Kipas t

menit

Entalpi (kJ/kg mesin1) Win

(kJ/kg)


(kJ/kg) h1 h2 h1 h2

0 kipas

0 412,0 464,11 52,12 411,8 464,70 52,89

20 411,6 463,52 51,97 411,4 464,40 53,03

40 410,8 463,23 52,39 411,1 464,11 53,00

60 409,6 462,64 53,03 409,8 463,82 54,03

80 409,2 462,05 52,88 409,3 463,23 53,89

100 409,0 461,76 52,77 409,2 462,94 53,77

120 408,6 461,17 52,62 408,7 462,35 53,62

5 kipas

0 410,52 458,42 47,90 410,72 457.80 47,08

20 409,09 457,36 48,27 410,12 456,58 46,46

40 408,76 457,04 48,28 409,45 456,36 46,91

60 408,13 456,51 48,38 408,82 456,13 47,31

80 407,93 456,32 48,39 408,76 455,83 47,07

100 407,66 456,08 48,42 408,22 455,68 47,46

120 407,30 455,93 48,63 407,95 455,38 47,43

6 kipas

0 408,73 457,21 48,48 410,90 456,36 45,46

20 408,62 455,04 46,42 410,63 456,31 45,68

40 408,17 454,79 46,62 410,02 456,03 46,01

60 407,74 454,28 46,54 409,07 455,36 46,29

80 406,43 454,19 47,76 408,91 454,89 45,98

100 406,16 453,74 47,58 408,62 454,43 45,81

120 405,98 453,68 47,70 408,18 455,05 46,87

Tabel 4.10 Nilai kerja kompresor (Win) dengan beban pendinginan 60 kg.

Kipas t

menit


(kJ/kg)


(kJ/kg) h1 h2 h1 h2

0 kipas

0 410,55 465,29 54,74 412,14 466,17 54,03

60 410,02 464,70 54,68 412,76 465,88 53,12

120 410,29 465,29 55,00 413,02 466,47 53,45

180 410,37 465,29 54,92 413,11 465,58 52,47

240 410,81 465,88 55,07 413,11 466,17 53,06

300 410,55 465,58 55,03 413,20 466,17 52,97

360 410,11 464,70 54,59 413,20 467,03 53,83

5 kipas 0 410,58 459,24 48,66 411,62 459,84 48,22


51

Kipas t

menit


(kJ/kg)


(kJ/kg) h1 h2 h1 h2

5 kipas

60 410,16 458,84 48,68 411,17 459,64 48,47

120 409,65 458,62 48,97 410,16 458,14 47,98

180 409,38 458,51 49,13 409,47 457,83 48,36

240 408,86 458,11 49,25 409,38 457,42 48,04

300 407,73 457,78 50,05 408,55 456,63 48,08

360 407,48 456,65 49,17 407,73 456,24 48,51

6 kipas

0 410,81 458,80 47,99 411,08 457,80 46,72

60 409,58 455,02 45,44 410,30 456,72 46,42

120 408,73 455,26 46,53 409,81 456,46 46,65

180 407,98 454,89 46,91 409,54 456,21 46,67

240 407,91 454,80 46,89 408,64 455,72 47,08

300 407,04 454,43 47,39 407,74 455,16 47,42

360 406,45 453,26 46,81 407,16 454,86 47,70

Dari Tabel 4.9 dan Tabel 4.10 kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win)

dapat disajikan dalam bentuk grafik dan hasilnya dapat terlihat pada Gambar 4.1

dan Gambar 4.2 tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.3 dan Gambar 4.4 dengan

beban pendinginan 60 kg air.


52

Gambar 4.1 Win tanpa beban pendinginan pada mesin 1

Gambar 4.2 Win tanpa beban pendinginan pada mesin 2

40

42

44

46

48

50

52

54

56

0 20 40 60 80 100 120 140

Win

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

40

42

44

46

48

50

52

54

56

0 20 40 60 80 100 120 140

Win

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


53

Gambar 4.3 Win dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1

Gambar 4.4 Win dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2

40

42

44

46

48

50

52

54

56

0 60 120 180 240 300 360 420

Win

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

40

42

44

46

48

50

52

54

56

0 60 120 180 240 300 360 420

Win

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


54

c. Menghitung energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran

(Qout)

Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout) dapat

dihitung dengan Persamaan (2.2). Berikut adalah contoh perhitungan Qout pada

menit ke 360 pada data 6 kipas dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1.

Qout = h2 – h3 kJ/kg

= (453,26 -278,52) kJ/kg

= 174,74 kJ/kg

Tabel 4.11 Nilai Qout tanpa beban pendinginan

Kipas t

menit

Entalpi (kJ/kg mesin1) Qout

(kJ/kg)


(kJ/kg) h2 h3 h2 h3

0 kipas

0 464,11 294,9 169,18 464,70 295,52 169,2

20 463,52 295,8 167,70 464,40 295,82 168,58

40 463,23 296,2 167,06 464,11 295,99 168,12

60 462,64 296,9 165,77 463,82 296,17 167,65

80 462,05 297,4 164,65 463,23 296,52 166,71

100 461,76 297,9 163,83 462,94 297,58 165,36

120 461,17 298,3 162,88 462,35 297,40 164,95

5 Kipas

0 458,42 269,75 188,67 457.80 271,06 186,74

20 457,36 269,16 188,20 456,58 270,62 185,96

40 457,04 268,28 188,75 456,36 269,89 186,47

60 456,51 269,16 187,35 456,13 269,45 186,68

80 456,32 267,71 188,61 455,83 269,02 186,81

100 456,08 266,98 189,10 455,68 268,73 186,95

120 455,93 266,55 189,38 455,38 268,15 187,23

6 Kipas

0 457,21 266,54 190,67 456,36 268,47 189,89

20 455,04 266,52 189,52 456,31 267,42 188,89

40 454,79 266,24 189,55 456,03 266,98 189,05

60 454,28 264,51 189,77 455,36 266,25 189,11

80 454,19 264,51 189,68 454,89 265,38 189,51

100 453,74 263,78 189,96 454,43 265,24 189,19

120 453,68 263,35 189,33 455,05 264,80 190,25


55

Tabel 4.12 Nilai Qout dengan beban pendinginan 60 kg.

Kipas t

menit


(kJ/kg)


(kJ/kg) h2 h3 h2 h3

0 kipas

0 465,29 302,70 162,59 466,17 307,23 158,94

60 464,70 302,17 162,53 465,88 308,17 157,71

120 465,29 302,52 162,77 466,47 308,52 157,95

180 465,29 303,05 162,24 465,58 309,23 156,35

240 465,88 303,94 161,94 466,17 309,76 156,41

300 465,58 304,64 160,94 466,17 310,11 156,06

360 464,70 305,35 159,35 467,03 310,46 156,57

5 kipas

0 459,24 285,67 173,57 459,84 285,98 173,86

60 458,84 285,67 173,17 459,64 285,89 173,66

120 458,62 284,75 173,87 458,14 285,20 172,94

180 458,51 284,13 174,38 457,83 285,05 172,78

240 458,11 284,60 173,51 457,42 284,29 173,13

300 457,78 283,05 174,73 456,63 282,40 173,87

360 456,65 281,96 174,69 456,24 282,40 173,48

6 kipas

0 458,80 282,89 175,91 457,80 283,66 174,14

60 455,02 281,04 173,98 456,72 283,05 173,67

120 455,26 280,72 174,54 456,46 281,35 175,11

180 454,89 280,26 174,63 456,21 281,81 174,40

240 454,80 279,96 174,84 455,72 281,35 174,37

300 454,43 278,87 175,56 455,16 280,28 174,88

360 453,26 278,52 174,74 454,86 279,76 175,43

Dari Tabel 4.11 dan Tabel 4.12 energi kalor yang dilepas kondensor persatuan

massa refrigeran (Qout) dapat disajikan dalam bentuk grafik dan hasilnya dapat

terlihat pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6 tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.7

dan Gambar 4.8 dengan beban pendinginan 60 kg air.


56

Gambar 4.5 Qout tanpa beban pendinginan pada mesin 1

Gambar 4.6 Qout tanpa beban pendinginan pada mesin 2

160

165

170

175

180

185

190

195

0 20 40 60 80 100 120 140

Qo

ut

(kj\

J/kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

160

165

170

175

180

185

190

195

0 20 40 60 80 100 120 140

Qo

ut

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


57

Gambar 4.7 Qout dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1

Gambar 4.8 Qout dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2

155

157

159

161

163

165

167

169

171

173

175

177

179

0 60 120 180 240 300 360 420

Qo

ut

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

155

157

159

161

163

165

167

169

171

173

175

177

179

0 60 120 180 240 300 360 420

Qo

ut

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


58

d. Menghitung energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran

(Qin)

Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin) dapat

dihitung dengan Persamaan (2.3). Berikut adalah contoh perhitungan Qin pada


Qin = h1 – h4 kJ/kg

= (406,45 -278,52) kJ/kg

= 127,93 kJ/kg

Tabel 4.13 Nilai Qin tanpa beban pendinginan.

Kipas t

menit

Entalpi (kJ/kg mesin1) Qin

(kJ/kg)

Entalpi (kJ/kg mesin2) Qin

(kJ/kg) h1 h4 h1 h4

0 kipas

0 412,0 294,9 117,1 411,8 295,52 116,29

20 411,6 295,8 115,7 411,4 295,82 115,55

40 410,8 296,2 114,7 411,1 295,99 115,12

60 409,6 296,9 112,7 409,8 296,17 113,62

80 409,2 297,4 111,8 409,3 296,52 112,82

100 409,0 297,9 111,1 409,2 297,58 111,59

120 408,6 298,3 110,3 408,7 297,40 111,33

5 kipas

0 410,52 269,75 140,77 410,72 271,06 139,66

20 409,09 269,16 139,93 410,12 270,62 139,50

40 408,76 268,28 140,47 409,45 269,89 139,56

60 408,13 269,16 138,97 408,82 269,45 139,37

80 407,93 267,71 140,22 408,76 269,02 139,74

100 407,66 266,98 140,68 408,22 268,73 139,49

120 407,30 266,55 140,75 407,95 268,15 139,80

6 kipas

0 408,73 266,54 142,19 410,90 268,47 144,43

20 408,62 266,52 143,10 410,63 267,42 143,21

40 408,17 266,24 142,93 410,02 266,98 143,04

60 407,74 264,51 143,23 409,07 266,25 142,82

80 406,43 264,51 141,92 408,91 265,38 143,53

100 406,16 263,78 142,38 408,62 265,24 143,38

120 405,98 263,35 142,63 408,18 264.80 143,38


59

Tabel 4.14 Nilai Qin dengan beban pendinginan 60 kg.

Kipas t

menit

Entalpi (kJ/kg mesin1) Qin Entalpi (kJ/kg mesin2) Qin

h1 h4 (kJ/kg) h1 h4 (kJ/kg)

0 kipas

0 410,55 302,70 107,85 412,14 307,23 104,91

60 410,02 302,17 107,85 412,76 308,17 104,59

120 410,29 302,52 107,77 413,02 308,52 104,50

180 410,37 303,05 107,32 413,11 309,23 103,88

240 410,81 303,94 106,87 413,11 309,76 103,35

300 410,55 304,64 105,91 413,20 310,11 103,09

360 410,11 305,35 104,76 413,20 310,46 102,74

5 kipas

0 410,58 285,67 124,91 411,62 285,98 125,64

60 410,16 285,67 124,49 411,17 285,89 125,19

120 409,65 284,75 124,90 410,16 285,20 124,96

180 409,38 284,13 125,25 409,47 285,05 124,42

240 408,86 284,60 124,26 409,38 284,29 125,09

300 407,73 283,05 124,68 408,55 282,40 125,79

360 407,48 281,96 125,52 407,73 282,40 124,97

6 kipas

0 410,81 282,89 127,92 411,08 283,66 127,42

60 409,58 281,04 128,54 410,30 283,05 127,25

120 408,73 280,72 128,01 409,81 281,35 128,46

180 407,98 280,26 127,72 409,54 281,81 127,73

240 407,91 279,96 127,95 408,64 281,35 127,29

300 407,04 278,87 128,17 407,74 280,28 127,46

360 406,45 278,52 127,93 407,16 279,76 127,73

Dari Tabel 4.13 dan Tabel 4.14 energi kalor yang diserap evaporator persatuan

massa refrigeran (Qin) dapat disajikan dalam bentuk grafik dan hasilnya dapat

terlihat pada Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 tanpa beban pendinginan dan Gambar

4.11 dan Gambar 4.12 dengan beban pendinginan 60 kg air.


60

Gambar 4.9 Qin tanpa beban pendinginan pada mesin 1

Gambar 4.10 Qin tanpa beban pendinginan pada mesin 2

100

105

110

115

120

125

130

135

140

145

150

0 20 40 60 80 100 120 140

Qin

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

100

105

110

115

120

125

130

135

140

145

150

0 20 40 60 80 100 120 140

Qin

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


61

Gambar 4.11 Qin dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1

Gambar 4.12 Qin dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2

100

105

110

115

120

125

130

135

0 60 120 180 240 300 360 420

Qin

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

100

105

110

115

120

125

130

135

0 60 120 180 240 300 360 420

Qin

(kJ/

kg)

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


62

e. Coefficient Of Performance actual (COPaktual)

Coefficient Of Performance aktual (COPaktual) dapat dihitung dengan

menggunakan Persamaan (2.4). Berikut adalah contoh perhitungan COPaktual pada


COPaktual = Qin/Win.

= (127,93 kJ/kg) / (46,81 kJ/kg)

= 2,73

Tabel 4.15 Nilai COPaktual tanpa beban pendinginan.

Kipas t

menit

Mesin1 Mesin2

Qin Win COPaktual Qin Win COPaktual

0 kipas

0 117,07 52,12 2,25 116,29 52,89 2,20

20 115,73 51,97 2,23 115,55 53,03 2,18

40 114,67 52,39 2,19 115,12 53,00 2,17

60 112,74 53,03 2,13 113,62 54,03 2,10

80 111,77 52,88 2,11 112,82 53,89 2,09

100 111,06 52,77 2,10 111,59 53,77 2,08

120 110,26 52,62 2,10 111,33 53,62 2,08

5 kipas

0 140,77 47,90 2,94 139,66 47,08 2,97

20 139,93 48,27 2,90 139,50 46,46 3,00

40 140,47 48,28 2,91 139,56 46,91 2,98

60 138,97 48,38 2,87 139,37 47,31 2,95

80 140,22 48,39 2,90 139,74 47,07 2,97

100 140,68 48,42 2,91 139,49 47,46 2,94

120 140,75 48,63 2,89 139,80 47,43 2,95

6 kipas

0 142,19 48,48 2,93 144,43 45,46 3,18

20 143,10 46,42 3,08 143,21 45,68 3,14

40 142,93 46,62 3,07 143,04 46,01 3,11

60 143,23 46,54 3,08 142,82 46,29 3,09

80 141,92 47,76 2,97 143,53 45,98 3,12

100 142,38 47,58 2,99 143,38 45,81 3,13

120 142,63 47,70 2,99 143,38 46,87 3,06


63

Tabel 4.16 Nilai COPaktual dengan beban pendinginan 60 kg.

Kipas t

menit

Mesin1 Mesin2

Qin Win COPaktual Qin Win COPaktual

0 kipas

0 107,85 54,74 1,97 104,91 54,03 1,94

60 107,85 54,68 1,97 104,59 53,12 1,97

120 107,77 55,00 1,96 104,50 53,45 1,96

180 107,32 54,92 1,95 103,88 52,47 1,98

240 106,87 55,07 1,94 103,35 53,06 1,95

300 105,91 55,03 1,92 103,09 52,97 1,95

360 104,76 54,59 1,92 102,74 53,83 1,91

5 kipas

0 124,91 48,66 2,57 125,64 48,22 2,61

60 124,49 48,68 2,56 125,19 48,47 2,58

120 124,90 48,97 2,55 124,96 47,98 2,60

180 125,25 49,13 2,55 124,42 48,36 2,57

240 124,26 49,25 2,52 125,09 48,04 2,60

300 124,68 50,05 2,49 125,79 48,08 2,62

360 125,52 49,17 2,55 124,97 48,51 2,58

6 kipas

0 127,92 47,99 2,67 127,42 46,72 2,73

60 128,54 45,44 2,83 127,25 46,42 2,74

120 128,01 46,53 2,75 128,46 46,65 2,75

180 127,72 46,91 2,72 127,73 46,67 2,74

240 127,95 46,89 2,73 127,29 47,08 2,70

300 128,17 47,39 2,70 127,46 47,42 2,69

360 127,93 46,81 2,73 127,73 47,40 2,68

Dari Tabel 4.15 dan Tabel 4.16 Coefficient Of Performance aktual (COPaktual) total


dan Gambar 4.14 untuk COPaktual tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.15 dan

Gambar 4.16 untuk COPaktual dengan beban pendinginan 60 kg air.


64

Gambar 4.13 COPaktual tanpa beban pendinginan pada mesin 1

Gambar 4.14 COPaktual tanpa beban pendinginan pada mesin 2

2.00

2.20

2.40

2.60

2.80

3.00

3.20

3.40

0 20 40 60 80 100 120 140

CO

P a

ktu

al

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

2.00

2.20

2.40

2.60

2.80

3.00

3.20

3.40

0 20 40 60 80 100 120 140

CO

P a

ktu

al

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


65

Gambar 4.15 COPaktual dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1

Gambar 4.16 COPaktual dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2

1.50

1.70

1.90

2.10

2.30

2.50

2.70

2.90

0 60 120 180 240 300 360 420

CO

P a

ktu

al

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

1.50

1.70

1.90

2.10

2.30

2.50

2.70

2.90

0 60 120 180 240 300 360 420

CO

P a

ktu

al

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


66

f. Coefficient Of Performance ideal (COPideal)

Coefficient Of Performance (COPideal) dapat dihitung dengan menggunakan

Persamaan (2.5). Berikut adalah contoh perhitungan COPideal pada menit ke 360

pada data 6 kipas dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1.

COPideal = (Te) / (Tc-Te), K

= (273,15 + (Te) / (Tc-Te), ℃

= (273,15 - 6,14) / (61,4 – (-6,14))

= 3,95

Tabel 4.17 Nilai COPideal tanpa beban pendinginan.

Kipas t

menit

Mesin 1 Mesin 2

Te Tc COPideal Te Tc COP ideal

0 kipas

0 -5,0 78,0 3,23 -5,0 78,00 3,23

20 -4,5 78,0 3,26 -4,5 77,50 3,28

40 -4,5 78,5 3,24 -4,0 78,00 3,28

60 -4,5 80,5 3,16 -4,0 79,50 3,22

80 -4,5 80,5 3,16 -4,0 78,00 3,28

100 -4,0 80,2 3,20 -4,0 78,00 3,28

120 -4,0 80,0 3,20 -3,7 79,50 3,24

5 kipas

0 -7,18 63,99 3,74 -7,18 62,98 3,79

20 -7,18 63,99 3,74 -7,18 61,40 3,88

40 -7,18 62,98 3,79 -7,18 61,40 3,88

60 -7,18 62,98 3,79 -7,18 61,40 3,88

80 -7,18 62,98 3,79 -7,18 61,40 3,88

100 -7,18 62,98 3,79 -7,18 61,40 3,88

120 -7,18 62,98 3,79 -7,18 61,40 3,88

6 kipas

0 -7,18 62,98 3,79 -10,00 56,59 3,95

20 -9,04 59,85 3,83 -10,00 56,59 3,95

40 -9,04 59,85 3,83 -10,00 56,59 3,95

60 -9,04 59,85 3,83 -9,04 56,59 4,02

80 -9,18 59,85 3,82 -9,18 56,59 4,01

100 -9,18 59,85 3,82 -9,18 56,59 4,01

120 -9,18 59,85 3,82 -9,18 58,13 3,92


67

Tabel 4.18 Nilai COPideal dengan beban pendinginan 60 kg.

Kipas t

menit

Mesin 1 Mesin 2

Te Tc COPideal Te Tc COP ideal

0 kipas

0 1 81,0 3,43 1 86,8 3,20

60 1,0 83,5 3,32 1,0 86,8 3,20

120 1,5 84,5 3,31 1,0 86,5 3,21

180 1,5 85,0 3,29 1,0 87,7 3,16

240 1,5 84,5 3,31 1,5 88,2 3,17

300 2,0 86,0 3,28 1,5 88,2 3,17

360 2,0 86,0 3,28 2,0 88,6 3,18

5 kipas

0 -6,14 66,73 3,66 -7,18 63,99 3,74

60 -6,14 66,73 3,66 -7,18 63,99 3,74

120 -6,14 66,73 3,66 -6,14 64,84 3,76

180 -6,14 66,73 3,66 -6,14 64,84 3,76

240 -6,14 66,73 3,66 -6,14 64,84 3,76

300 -7,18 65,35 3,67 -7,18 63,99 3,74

360 -7,18 63,99 3,74 -7,18 63,99 3,74

6 kipas

0 -8,46 61,40 3,79 -7,18 61,40 3,88

60 -6,14 61,40 3,95 -7,18 61,40 3,88

120 -6,14 62,98 3,86 -7,18 61,40 3,88

180 -6,14 61,40 3,95 -7,18 61,40 3,88

240 -7,18 61,40 3,88 -7,18 61,40 3,88

300 -7,18 61,40 3,88 -7,18 61,40 3,88

360 -6,14 61,40 3,95 -7,18 61,40 3,88

Dari Tabel 4.17 dan Tabel 4.18 Coefficient Of Performance aktual (COPaktual) total


dan Gambar 4.18 untuk COPideal tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.19 dan

Gambar 4.20 untuk COPideal dengan beban pendinginan 60 kg air.


68

Gambar 4.17 COPideal tanpa beban pendinginan pada mesin 1

Gambar 4.18 COPideal tanpa beban pendinginan pada mesin 2

2.50

2.70

2.90

3.10

3.30

3.50

3.70

3.90

4.10

4.30

4.50

0 20 40 60 80 100 120 140

CO

P i

dea

l

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

2.50

2.70

2.90

3.10

3.30

3.50

3.70

3.90

4.10

4.30

4.50

0 20 40 60 80 100 120 140

CO

P i

dea

l

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


69

Gambar 4.19 COPideal dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1

Gambar 4.20 COPideal dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2

2.50

2.70

2.90

3.10

3.30

3.50

3.70

3.90

4.10

4.30

4.50

0 60 120 180 240 300 360 420

CO

P i

dea

l

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

2.50

2.70

2.90

3.10

3.30

3.50

3.70

3.90

4.10

4.30

4.50

0 60 120 180 240 300 360 420

CO

P i

dea

l

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


70

g. Efisiensi

Efisiensi dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.6). Berikut

adalah contoh perhitungan efisiensi pada menit ke 360 pada data 6 kipas dengan

beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1.

Efisiensi = (COPaktual / COPideal) × 100%

= (2,73 / 3,95) × 100%

= 69,13%

Tabel 4.19 Nilai efisiensi tanpa menggunakan beban pendinginan.

Kipas t

menit

Mesin 1 Mesin 2

COPaktual COPideal Efisiensi COPaktual COPideal Efisiensi

0 kipas

0 2,25 3,23 69,53 2,20 3,23 68,06

20 2,23 3,26 68,38 2,18 3,28 66,51

40 2,19 3,24 67,62 2,17 3,28 66,18

60 2,13 3,16 67,26 2,10 3,22 65,24

80 2,11 3,16 66,88 2,09 3,28 63,78

100 2,10 3,20 65,84 2,08 3,28 63,23

120 2,10 3,20 65,40 2,08 3,24 64,11

5 kipas

0 2,94 3,74 78,25 2,97 3,79 78,25

20 2,90 3,74 77,57 3,00 3,88 77,42

40 2,91 3,79 77,85 2,98 3,88 76,71

60 2,87 3,79 76,86 2,95 3,88 75,96

80 2,90 3,79 77,54 2,97 3,88 76,55

100 2,91 3,79 77,74 2,94 3,88 75,78

120 2,89 3,79 77,45 2,95 3,88 76,00

6 kipas

0 2,93 3,79 77,37 3,18 3,95 80,40

20 3,08 3,83 80,41 3,14 3,95 79,33

40 3,07 3,83 79,97 3,11 3,95 78,67

60 3,08 3,83 80,27 3,09 4,02 76,67

80 2,97 3,82 77,71 3,12 4,01 77,78

100 2,99 3,82 78,25 3,13 4,01 77,98

120 2,99 3,82 78,19 3,06 3,92 78,00


71

Tabel 4.20 Nilai efisiensi dengan menggunakan beban pendinginan 60 kg.

Kipas t

menit

Mesin 1 Mesin 2

COPaktual COPideal Efisiensi COPaktual COPideal Efisiensi

0 kipas

0 1,97 3,43 57,49 1,94 3,20 60,77

20 1,97 3,32 59,36 1,97 3,20 61,62

40 1,96 3,31 59,22 1,96 3,21 60,97

60 1,95 3,29 59,41 1,98 3,16 62,61

80 1,94 3,31 58,65 1,95 3,17 61,49

100 1,92 3,28 58,76 1,95 3,17 61,44

120 1,92 3,28 58,59 1,91 3,18 60,07

5 kipas

0 2,57 3,66 70,06 2,61 3,74 69,72

20 2,56 3,66 69,79 2,58 3,74 69,11

40 2,55 3,66 69,61 2,60 3,76 69,23

60 2,55 3,66 69,57 2,57 3,76 68,39

80 2,52 3,66 68,86 2,60 3,76 69,22

100 2,49 3,67 67,93 2,62 3,74 70,01

120 2,55 3,74 68,31 2,58 3,74 68,93

6 kipas

0 2,67 3,79 70,35 2,73 3,88 70,32

20 2,83 3,95 71,55 2,74 3,88 70,68

40 2,75 3,86 71,22 2,75 3,88 71,00

60 2,72 3,95 68,87 2,74 3,88 70,57

80 2,73 3,88 70,36 2,70 3,88 69,71

100 2,70 3,88 69,74 2,69 3,88 69,31

120 2,73 3,95 69,13 2,67 3,88 69,05

Dari Tabel 4.19 dan Tabel 4.20 Efisiensi dapat disajikan dalam bentuk grafik dan

hasilnya dapat terlihat pada Gambar 4.21 dan Gambar 4.22 untuk efisiensi tanpa

beban pendinginan dan Gambar 4.23 dan Gambar 4.24 untuk efisiensi dengan

beban pendinginan 60 kg air.


72

Gambar 4.21 Efisiensi tanpa beban pendinginan mesin 1

Gambar 4.22 Efisiensi tanpa beban pendinginan mesin 2

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

82

0 20 40 60 80 100 120 140

Efi

sien

si

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

82

0 20 40 60 80 100 120 140

efis

ien

si

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


73

Gambar 4.23 Efisiensi dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 1

Gambar 4.24 Efisiensi dengan beban pendinginan 60 kg air pada mesin 2

56

58

60

62

64

66

68

70

72

74

0 60 120 180 240 300 360 420

Efi

sien

si

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

56

58

60

62

64

66

68

70

72

74

0 60 120 180 240 300 360 420

Efi

sien

si

Waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


74

4.3 Pembahasan

Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan hasil bahwa mesin

pendingin yang bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap ini dapat bekerja

dengan baik. Mesin pendingin tersebut mampu mendinginkan beban pendinginan

60 kg air dan ruang pendingin dapat mencapai suhu yang diinginkan yaitu dibawah

12℃. Suhu ruangan di dalam peti diatur dahulu sebelum melakukan penelitian yaitu

sekitar 24℃. Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh data berupa tekanan

masuk kompresor 1 (P1), tekanan masuk kompresor 2 (P2) suhu refrigeran masuk

kompresor (T1) dan suhu refrigeran masuk pipa kapiler (T2). Kemudian data itu

digunakan untuk menggambar P-h diagram. Dari P-h diagram dapat diketahui titik-

titik entalpi h1, h2, h3, dan h4. Dari entalpi dapat diketahui nilai kerja kompresor

persatuan massa refrigeran (Win), kalor yang dilepas kondensor persatuan massa

refrigeran (Qout), kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin),

Coefficient Of Performance aktual (COPaktual), Coefficient Of Performance ideal

(COPideal) dan efisiensi mesin pengkondisian udara jenasah.

Untuk nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win), diperoleh

hasil yang tertera pada Tabel 4.9 dan 4.10. Dari data yang diperoleh diketahui pada

waktu akhir pengambilan data atau pada menit ke 120 penelitian tanpa beban di

mesin satu diperoleh nilai kerja kompresor sebesar 52,62 kJ/kg pada penelitian

tanpa kipas pendingin kondensor, 48,63 kJ/kg pada penelitian dengan lima kipas

pendingin kondensor dan 47,70 kJ/kg pada penelitian dengan enam kipas pendingin

kondensor. Di mesin dua diperoleh nilai kerja kompresor sebesar 53,62 kJ/kg pada

penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 47,43 kJ/kg pada penelitian dengan

lima kipas pendingin kondensor dan 46,87 kJ/kg pada penelitian dengan enam kipas

kondensor. Kemudian dari data yang diperoleh pada menit ke 360 pada penelitian

dengan menggunakan beban pendinginan 60 kg di mesin satu diperoleh nilai kerja

kompresor sebesar 54,59 kJ/kg pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor,

49,17 kJ/kg pada penelitian dengan lima kipas pendingin kondensor dan 46,81

kJ/kg pada penelitian dengan enam kipas pendingin kondensor. Di mesin dua

diperoleh nilai kerja kompresor sebesar 53,83 kJ/kg pada penelitian tanpa kipas


75

pendingin kondensor, 48,51 kJ/kg pada penelitian dengan lima kipas pendingin

kondensor dan 47,70 kJ/kg pada penelitian dengan enam kipas pendingin

kondensor. Dari hasil penelitian yang dilakukan tanpa kipas pendingin kondensor,

diketahui bahwa nilai kerja kompresor lebih tinggi dibandingkan dengan

menggunakan kipas pendingin kondensor. Itu artinya kerja yang dilakukan oleh

kompresor tanpa kipas pendingin kondensor lebih berat dibandingkan dengan yang

menggunakan lima atau enam kipas pendingin kondensor. Hal itu dikarenakan kalor

yang dibuang oleh kondensor menjadi lebih banyak dan lebih cepat. Jika kalor yang

dibuang lebih banyak maka kompresor hanya memerlukan kerja yang ringan untuk

memompa refrigeran.

Untuk nilai kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout),

diperoleh hasil yang tertera pada Tabel 4.11 dan 4.12. Dari data yang diperoleh

diketahui pada waktu akhir pengambilan data atau pada menit ke 120 penelitian

tanpa beban di mesin satu diperoleh Qout sebesar 162,88 kJ/kg pada penelitian tanpa

kipas pendingin kondensor, 189,38 kJ/kg pada penelitian dengan lima kipas

pendingin kondensor dan 190,33 kJ/kg pada penelitian dengan enam kipas

pendingin kondensor. Di mesin dua diperoleh nilai kerja kompresor sebesar 164,95

kJ/kg pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 187,23 kJ/kg pada

penelitian dengan lima kipas pendingin kondensor dan 190,25 kJ/kg pada penelitian

dengan enam kipas kondensor. Kemudian dari data yang diperoleh pada menit ke

360 pada penelitian dengan menggunakan beban pendinginan 60 kg di mesin satu

diperoleh Qout sebesar 159,35 kJ/kg pada penelitian tanpa kipas pendingin

kondensor, 174,69 kJ/kg pada penelitian dengan lima kipas pendingin kondensor

dan 174,74 kJ/kg pada penelitian dengan enam kipas pendingin kondensor. Di

mesin dua diperoleh nilai kerja kompresor sebesar 156,57 kJ/kg pada penelitian



pendingin kondensor. Dari hasil penelitian yang dilakukan tanpa kipas pendingin

kondensor, kerja kompresor akan menjadi lebih berat karena kalor yang dibuang

oleh sistem ke lingkungan kecil. Sedangkan kalor yang dibuang oleh sistem ke


76

lingkungan menjadi lebih besar ketika menggunakan lima dan enam kipas

pendingin kondensor dan kerja kompresor menjadi lebih ringan.

Untuk nilai kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin),

diperoleh hasil yang tertera pada tabel 4.13 dan 4.14. Dari data yang diperoleh

diketahui pada waktu akhir pengambilan data atau pada menit ke 120 penelitian

tanpa beban di mesin satu diperoleh Qin sebesar 110,26 kJ/kg pada penelitian tanpa

kipas pendingin kondensor, 140,75 kJ/kg pada penelitian dengan lima kipas


pendingin kondensor. Di mesin dua diperoleh nilai kerja kompresor sebesar 111,33

kJ/kg pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 139,80 kJ/kg pada

penelitian dengan lima kipas pendingin kondensor dan 143,38 kJ/kg pada penelitian

dengan enam kipas kondensor. Kemudian dari data yang diperoleh pada menit ke

360 pada penelitian dengan menggunakan beban pendinginan 60 kg di mesin satu

diperoleh Qin sebesar 104,76 kJ/kg pada penelitian tanpa kipas pendingin

kondensor, 125,52 kJ/kg pada penelitian dengan lima kipas pendingin kondensor

dan 127,93 kJ/kg pada penelitian dengan enam kipas pendingin kondensor. Di

mesin dua diperoleh nilai kerja kompresor sebesar 102,74 kJ/kg pada penelitian



pendingin kondensor. Dari hasil penelitian yang dilakukan, kalor yang diserap oleh

evaporator akan lebih besar jika menggunakan kipas pendingin kondensor

dibandingkan dengan tanpa kipas pendingin kondensor. Hal ini dikarenakan

tekanan dan temperatur kerja kondensor yang rendah yang menjadikan tekanan dan

temperatur kerja evaporator juga rendah sehingga evaporator dapat menyerap kalor

lebih banyak.

Untuk nilai Coefficient Of Performance aktual (COPaktual), diperoleh hasil

yang tertera pada tabel 4.15 dan 4.16. Dari data yang diperoleh diketahui pada


mesin satu diperoleh COPaktual sebesar 2,10 pada penelitian tanpa kipas pendingin

kondensor, 2,89 pada penelitian dengan lima kipas pendingin kondensor dan 2,99


77

pada penelitian dengan enam kipas pendingin kondensor. Di mesin dua diperoleh

COPaktual sebesar 2,08 pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 2,95 pada

penelitian dengan lima kipas pendingin kondensor dan 3,06 pada penelitian dengan

enam kipas pendingin kondensor. Kemudian dari data yang diperoleh pada menit

ke 360 pada penelitian dengan menggunakan beban pendinginan 60 kg di mesin

satu diperoleh COPaktual sebesar 1,92 pada penelitian tanpa kipas pendingin



COPaktual sebesar 1,91 pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 2,58 pada


enam kipas pendingin kondensor. COPaktual dipengaruhi oleh kerja kompresor (Win)

dan kalor yang diserap oleh evaporator (Qin). Dapat terlihat bahwa Qin dan Win

hasilnya berbanding terbalik. Apabila nila Qin semakin tinggi maka COPaktual juga

besar dan jika nilai Win semakin rendah maka COPaktual juga akan semakin tinggi.

Untuk nilai Coefficient Of Performance ideal (COPideal), diperoleh hasil



mesin satu diperoleh COPideal sebesar 3,20 pada penelitian tanpa kipas pendingin



COPideal sebesar 3,24 pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 3,88 pada


enam kipas pendingin kondensor. Kemudian dari data yang diperoleh pada menit

ke 360 pada penelitian dengan menggunakan beban pendinginan 60 kg di mesin

satu diperoleh COPideal sebesar 3,28 pada penelitian tanpa kipas pendingin



COPideal sebesar 3,18 pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 3,74 pada


enam kipas pendingin kondensor. Peningkatan nilai COPideal terjadi karena

temperatur kerja kondensor Tc menurun akibat penambahan kipas pendingin


78

kondensor, hal ini mengakibatkan selisih antara temperatur kondensor (Tc) dan

temperatur evaporator (Te) menjadi lebih kecil sehingga mengakibatkan nilai

COPideal menjadi besar.

Untuk nilai efisiensi mesin pengkondisian udara jenasah, diperoleh hasil



mesin satu diperoleh efisiensi sebesar 65,40% pada penelitian tanpa kipas

pendingin kondensor, 77,45% pada penelitian dengan lima kipas pendingin

kondensor dan 78,19% pada penelitian dengan enam kipas pendingin kondensor.

Di mesin dua diperoleh efisiensi sebesar 64,11% pada penelitian tanpa kipas

pendingin kondensor, 76,00% pada penelitian dengan lima kipas pendingin

kondensor dan 78,00% pada penelitian dengan enam kipas pendingin kondensor.

Kemudian dari data yang diperoleh pada menit ke 360 pada penelitian dengan

menggunakan beban pendinginan 60 kg di mesin satu diperoleh efisiensi sebesar

58,59% pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 68,31% pada penelitian

dengan lima kipas pendingin kondensor dan 69,13% pada penelitian dengan enam

kipas pendingin kondensor. Di mesin dua diperoleh efisiensi sebesar 60,07% pada

penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 68,93% pada penelitian dengan lima

kipas pendingin kondensor dan 69,05% pada penelitian dengan enam kipas

pendingin kondensor. Dari hasil penelitian terlihat bahwa dengan adanya

penambahan kipas pendingin kondensor akan mengakibatkan meningkatnya nilai

efisiensi mesin pendingin jenasah. Peningkatan nilai efisiensi dipengaruhi oleh

adanya peningkatan COPaktual serta perbedaan dari nilai COPideal yang tidak terlalu

jauh sehingga mengakibatkan meningkatnya nilai efisiensi.

Hasil akhir dari penelitian ini disajikan pada Gambar 4.25 dan Gambar 4.26

yang berisikan grafik perbandingan suhu ruangan pendingin tanpa beban

pendinginan dan dengan beban pendinginan 60 kg air.


79

Gambar 4.25 Perbandingan temperatur ruang pendingin tanpa beban pendinginan

Gambar 4.26 Perbandingan temperatur ruang pendingin dengan beban

pendinginan 60 kg air

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

0 20 40 60 80 100 120 140

tem

per

atu

r (o

C)

waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400

Tem

per

atu

r o

C

waktu (menit)

0 kipas

5 kipas

6 kipas


80

Target yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah temperatur ruangan

pendingin dibawah 12℃. Pada grafik di atas terlihat bahwa pada penelitian tanpa

beban pendinginan, waktu tercepat yang dibutuhkan pada variasi tanpa kipas

pendingin kondensor adalah pada menit ke 60 dengan temperatur ruangan

pendingin sebesar 10,3℃, pada variasi menggunakan lima kipas pendingin

kondensor waktu tercepatnya adalah pada menit ke 20 dengan temperatur ruangan

pendingin sebesar 6,7℃, dan pada pada variasi menggunakan enam kipas pendingin

kondensor waktu tercepatnya adalah pada menit ke 20 dengan temperatur ruangan

pendingin sebesar 6,1℃. Sedangkan pada penelitian dengan beban pendinginan 60

kg air, waktu tercepat yang dibutuhkan pada variasi tanpa kipas pendingin

kondensor adalah pada menit ke 240 dengan temperatur sebesar 11,8℃, pada variasi

menggunakan lima kipas pendingin kondensor waktu tercepatnya adalah pada

menit ke 40 dengan temperatur sebesar 10,5℃, dan pada variasi menggunakan

enam kipas pendingin kondensor waktu tercepatnya adalah pada menit ke 40

dengan temperatur sebesar 8,5℃.


81

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Hasil dari penelitian karakteristik mesin pengkondisian udara jenasah

dengan menggunakan siklus kompresi uap diperoleh kesimpulan:

a. Mesin pendingin kompresi uap untuk pengkondisian udara jenasah yang dibuat

dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan. Suhu terendah yang

dapat dicapai mesin adalah 0,4℃ pada penelitian menggunakan enam kipas

kondensor dan tanpa beban dan 4,5℃ pada penenelitian menggunakan enam

kipas kondensor dengan beban 60 kg.

b. Karakteristik dari mesin pengkondisian udara jenasah yang dibuat adalah

sebagai berikut:

1. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) rata-rata terendah tanpa

beban pendinginan diperoleh pada variasi menggunakan enam kipas

pendingin kondensor yang sebesar 47,30 kJ/kg pada mesin satu dan 46,01

kJ/kg pada mesin dua. Sedangkan Win rata-rata terendah dengan

menggunakan beban pendinginan 60 kg diperoleh pada variasi enam kipas


kJ/kg pada mesin dua.

2. Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout) rata-rata

tertinggi tanpa beban pendinginan diperoleh pada variasi menggunakan

enam kipas pendingin kondensor yang sebesar 189,93 kJ/kg pada mesin satu

dan 189,41 kJ/kg pada mesin dua. Sedangkan Qout rata-rata tertinggi dengan

beban pendinginan 60 kg diperoleh pada variasi menggunakan enam kipas



3. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin) rata-rata

tertinggi tanpa beban pendinginan diperoleh pada variasi menggunakan


82

enam kipas pendingin kondensor yang sebesar 142,63 kJ/kg pada mesin satu

dan 143,40 kJ/kg pada mesin dua. Sedangkan Qin rata-rata tertinggi dengan

beban pendinginan 60 kg diperoleh pada variasi menggunakan enam kipas



4. COP (Coefficient Of Performance) aktual rata-rata tertinggi tanpa beban

pendinginan diperoleh pada variasi menggunakan enam kipas pendingin

kondensor yang sebesar 3,02 pada mesin satu dan 3,12 pada mesin dua.

Sedangkan COPaktual rata-rata tertinggi dengan beban pendinginan 60 kg

diperoleh pada variasi menggunakan enam kipas pendingin kondensor yang

sebesar 2,73 pada mesin satu dan 2,72 pada mesin dua.

5. COP (Coefficient Of Performance) ideal rata-rata tertinggi tanpa beban

pendinginan diperoleh pada variasi menggunakan enam kipas pendingin

kondensor yang sebesar 3,82 pada mesin satu dan 3,98 pada mesin dua.

Sedangkan COPideal rata-rata tertinggi dengan beban pendinginan 60 kg

diperoleh pada variasi menggunakan enam kipas pendingin kondensor yang

sebesar 3,90 pada mesin satu dan 3,88 pada mesin dua.

6. Efisiensi rata-rata tertinggi tanpa beban pendinginan diperoleh pada variasi

menggunakan enam kipas pendingin kondensor yang sebesar 78,88% pada

mesin satu dan 78,40% pada mesin dua. Sedangkan efisiensi rata-rata

tertinggi dengan beban pendinginan 60 kg diperoleh pada variasi

menggunakan enam kipas pendingin kondensor yang sebesar 70 ,17% pada

mesin satu dan 70,09% pada mesin dua.

c. Waktu tercepat untuk mendapatkan temperatur dibawah 12℃ pada variasi tanpa

beban pendinginan adalah saat menggunakan enam kipas pendingin kondensor

pada menit ke 20 dengan temperatur ruangan pendingin sebesar 6,1 ℃.

Sedangkan pada variasi dengan beban pendinginan 60 kg adalah saat

menggunakan enam kipas pendingin kondensor pada menit ke 20 dengan

temperatur ruangan pendingin sebesar 11,1℃


83

5.2 Saran

Beberapa saran dari penelitian ini:

a. Pada penelitian selanjutnya disarankan untuk mengganti kipas pendingin

kondensor dengan air sebagai media pendinginannya.

b. Diberikan langkah-langkah untuk menghilangkan oksigen.

c. Sebaiknya saluran penghubung antara evaporator dan ruangan pendingin diberi

saluran yang lebih baik agar udara dapat tersirkulasi dengan baik.


84

DAFTAR PUSTAKA

Anggriawan, F., Suryadimal, Kaidir. (2010) Analisa Kerja Mesin Pendingin

Kompresi Uap Menggunakan R32 dan R134a

Anwar, K. (2010). Efek Beban Pendinginan terhadap Performa Mesin Pendingin

Anwar, K., Arif, E., & Piarah, W.H. (2010) Efek Temperatur Pipa Kapiler Terhadap

Kinerja Mesin Pendingin.

Ariyanto, D.P. (2010). Perancangan Cold Storage Untuk Pendingin Mayat

Kapasitas 6 Orang.

Arjawa, GPB Suka. (2016). Ngaben di Krematorium. Fenomena Perubahan Sosial

di Bali. Bali: Pustaka Ekspresi.

Azis, S.F. (2014). Perbandingan Antara Durasi Waktu Pembekuan Terhadap

Terjadinya Pembusukan Jaringan Paru-Paru Pada Kelinci. Diss. Faculty of

Medicine Diponegoro University.

Bates, JR (1997). Clostridium Perfringens. Hal. 407-427

Carter, D. O., Yellowlees, D., & Tibbett, M. (2008). Temperature affects microbial

decomposition of cadavers (Rattus rattus) in contrasting soils. Applied Soil

Ecology, 40(1), 129–137.

Di Maio, Dominick J & Di Maio, Vincent J.M; Time of Death; Forensic Pathology.

CRC Press,Inc

Effendy, M. (2015). Pengaruh Kecepatan Udara Pendingin Kondensor Terhadap

Koefisien Prestasi Air.

Geberth, V. J., Editor, F. S., Eckert, W. G., James, S. H., Mcdonald, P., Lyman, M.

D., & Walters, S. (2001). Forensic Pathology PRACTICAL ASPECTS OF


85

CRIMINAL AND FORENSIC INVESTIGATIONS Principles of Kinesic

Interview and Interrogation.

GPB Suka Arjawa (2016). Ngaben di Krematorium (Fenomena Perubahan Sosial

di Bali) Bali: Pustaka ekspresi.

Gunawan, R. (1988). Pengantar Teori Teknik Pendingin. Jakarta: Depdikbud RI.

Harjanto, G. (1996). Pesawat Pendingin.

Indriyastuti, A. (2014). Perbandingan antara Durasi Waktu Pembekuan terhadap

Terjadinya Pembusukan Jaringan Hepar pada Kelinci. E-Journal Undip, 1–27.

Micozzi, MS. (1997). Frozen Environments and Soft Tissue Preservation. Chapter

11 In: Haglund WD, Song MR, editors. Forensic Taphonomy: Postmortem

Fate of Human Remains. New York: CRC Press. P 171-80.

Miller, R. (2002). The Affects of Clothing on Human Decomposition: Implications

for Estimating Time Since Death. Masters Theses. Retrieved from

http://trace.tennessee.edu/utk_gradthes/856

Purwadi, P.K., Kusbandono, W. (2016). Pengaruh Adanya Kipas yang Mengalirkan

Udara Melintas Kondensor terhadap COP dan Efisiensi Mesin pendingin

Showcase.

Sabiston, D.C. (1995). Buku Ajaran Bedah Bagian 1. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC.

Sumanto (1989). Dasar-Dasar Mesin Pendingin. Yogyakarta: Andi Offset.

Soethama, Gde Aryantha. (2016). Menitip Mayat di Bali. Jakarta: Kompas.

Stoecker, W.F., Jones, J.W., & Hara, S. (1989). Refrigerasi dan Pengkondisian

Udara. Edisi Kedua. Jakarta: Penerbit Erlangga.


http://trace.tennessee.edu/utk_gradthes/856

86

LAMPIRAN

Gambar L.1 P-h diagram lima kipas pendingin kondensor dan tanpa beban

pendinginan pada mesin 1

Gambar L.2 P-h diagram lima kipas pendingin kondensor dan tanpa beban



87

Gambar L.3 P-h diagram enam kipas pendingin kondensor dan tanpa beban


Gambar L.4 P-h diagram enam kipas pendingin kondensor dan tanpa beban



88

Gambar L.5 P-h diagram lima kipas pendingin kondensor dan dengan beban

pendinginan 60 kg air pada mesin 1

Gambar L.6 P-h diagram lima kipas pendingin kondensor dan dengan beban



89

Gambar L.7 P-h diagram enam kipas pendingin kondensor dan dengan beban


Gambar L.8 P-h diagram enam kipas pendingin kondensor dan dengan beban



Documents

KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN KOMPRESI UAP UNTUK ...repository.usd.ac.id/30037/2/145214047_full.pdf · pengkondisian udara jenasah yang didapatkan adalah sebagai berikut: Pada variasi