Lap Mesin Pendingin

8/2/2019 Lap Mesin Pendingin

1/12

Laporan Praktikum Hari/tanggal : Senin,25 Maret 2012

Peralatan Industri Pertanian Dosen : Ade Iskandar

Golongan : P4

Asisten :

1. Fatia Tririzqi (F34090027)2. Agus Nurjani ( F34090035)3. Ardissa Utami (F34090044)

PERPINDAHAN PANAS

Oleh:

Muklis Abdulatip F34100133

Yudha Yaniari S. P. F34100157

2012

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR


2/12

I. PENDAHULUANA. Latar Belakang

Panas telah diketahui dapat berpindah dari tempat dengan temperatur lebihtinggi ke tempat dengan tempeatur lebih rendah. Hukum percampuran panas juga

terjadi karena panas itu berpindah, Jadi pemberian atau pengurangan panas tidak

saja mengubah temperatur atau fasa zat suatu benda secara lokal, melainkan panas

itu merambat ke atau dari bagian lain benda atau tempat lain. Peristiwa ini disebut

perindahan panas. Menurut penyelidikan, perpindahan tenaga panas dapat dibagi

dalam beberapa golongan cara perpindahan. Panas itu dapat merambat dari suatu

bagian ke bagian lain melalui zat atau benda yang diam atau konduksi. Panasjuga

dapat dibawa oleh partikel-partikel zat yang mengalir atau konveksi. Pada radiasi

panas, tenaga panas berpindah melalui pancaran yang merupakan juga satu cara

perindahan panas.

Dalam Sebuah industri banyak kegiatan yang memerlukan suatu pendinginan

bahan yang juga tentunya memerlukan suat alat pendingin. Sistem pendingin atau

teknik refrigerasi merupakan proses pelepasan kalor dari suatu substansi dengan

cara penurunan temperatur dan pemindahan panas ke substansi lainnya. Sistem

pendingin atau teknik refrigerasi dalam perkembangannya sudah menjadi suatu

kebutuhan sehari-hari diantaranya sebagai refrigerasi industri, penyejuk udara

(AC) dan penggunaan khusus. Penerapan teknik refrigerasi yang terbanyak adalah

refrigerasi industri, yang meliputi pemprosesan, pengawetan makanan,

penyerapan kalor dari bahan-bahan kimia, perminyakan, dan industri petrokimia.

Selain dari itu, terdapat penggunaan khusus seperti pada industri manufaktur dan

konstruksi. Manusia senantiasa menginginkan hal-hal yang baru yang lebih

praktis dan efisien. Dengan hadirnya mesin pendingin industri ini telah

memberikan sisi baik bagi kemudahan manusia.

A. TujuanPraktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui prinsip kerja perpindahan

panas, serta cara kerja dari mesin pendingin yang biasa digunakan dalam

lingkungan induistri.


3/12

PEMBAHASAN

A. Hasil Praktikum[Terlampir]

B. PembahasanProses dingin di dalam mesin pendingin karena adanya pemindahan panas.

Setiap mesin pendingin mampu menghasilkan suhu dingin dengan cara menyerap

panas dari udara yang ada dalam ruang pada mesin pendingin itu sendiri. Bahan

yang digunakan untuk menghasilkan penguapan yang begitu cepat sehingga

mampu menghasilkan udara dingin. Biasanya untuk keperluan ini digunakan gas

Freon. Gas ini dalam sistem pendinginan memiliki bentuk yang berubah-ubah,

yaitu dari bentuk cairan menjadi bentuk gas (uap). Pada kompresor, gas yang telah

berubah menjadi uap tadi takanan dan panasnya dinaikkan untuk selanjutnya uap

panas yan berasal dari gas itu diturunkan atau didinginkan pada bagian kondensor

sampai membentuk cairan. Kemudian sesampainya pada evaporator cairan itu

diturunkan tekanannya sehingga menguap dan menyerap panas yang ada di

sekitarnya. Kemudian dalam bentuk uap refrigerant tadi dihisap kembali oleh

bagian kompresor dan dikeluarkan lagi seperti semula. Proses seperti ini

berlangsung secara berulang. Dalam sistem mesin pendingin jumlah refrigerant

yang digunakan adalah tetap, yang berubah adalah bentuknya karena adanya

proses seperti diatas.

Bagian-bagian yang penting dari mesin pendingin diantaranya adalah:

Kompresor

Kompresor memompa bahan pendingin ke seluruh sistem. Gunanya adalah untuk

menghisap gas tekanan rendah dan suhu terendah dari evaporator dan kemudian

menekan/memampatkan gas tersebut, sehingga menjadi gas dengan tekanan dan

suhu tinggi, lalu dialirkan ke kondensor. Jadi kerja kompresor adalah untuk


4/12

1. Menurunkan tekanan di evaporator, sehingga bahan pendingin cair dievaporator dapat menguap pada suhu yang lebih rendah dan menyerap

lebih banyak panas dari sekitarnya.

2. Menghisap gas bahan pendingin dari evaporator, lalu menaikkan tekanandan suhu gas bahan pendingin tersebut, dan mengalirkannya ke kondensor

sehingga gas tersebut dapat mengembun dan memberikan panasnya pada

medium yang mendinginkan kondensor.

Ada tiga macam kompresor yang banyak dipakai pada mesin-mesin pendingin

yaitu :

1. Kompresor Torak, kompresinya dikerjakan oleh torak.2. Kompresor Rotasi, kompresinya dikerjakan oleh blade atau vane dan roller3. Kompresor Centrifugal, kompresor centrifugal tidak mempunyai alat-alat

tersebut kompresi timbul akibat gaya centrifugal yang terjadi karena gas

diputar oleh putaran yang tinggi kecepatannya dan impeller.

Ketiga macam kompresor mempunyai keunggulan masing-masing. Pemakaiannya

ditentukan oleh besarnya kapasitas, penggunaannya, instalasinya dan jenis bahan

pendingin yang dipakai.

Kondensor

Kondensor adalah suatu alat untuk merubah bahan pendingin dari bentuk gas

menjadi cair. Bahan pendingin dari kompresor dengan suhu dan tekanan tinggi,

panasnya keluar melalui permukaan rusuk-rusuk kondensor ke udara. Sebagai

akibat dari kehilangan panas, bahan pendingin gas mula-mula didinginkan

menjadi gas jenuh, kemudian mengembun berubah menjadi cair.

Evaporator

Evaporator adalah suatu alat dimana bahan pendingin menguap dari cair menjadi

gas. Melalui perpindahan panas dari dinding dindingnya, mengambil panas dari

ruangan di sekitarnya ke dalam sistem, panas tersebut lalu di bawa ke kompresor

dan dikeluarkan lagi oleh kondensor.


5/12

Saringan

Saringan untuk AC dibuat dari pipa tembaga berguna untuk menyaring kotoran-

kotoran di dalam sistem, seperti : potongan timah, lumpur, karat, dan kotoran

lainnya agar tidak masuk ke dalam pipa kapiler atau keran ekspansi. Saringan

harus menyaring semua kotoran di dalam sistem, tetapi tidak boleh menyebabkan

penurunan tekanan atau membuat sistem menjadi buntu.

Pipa Kapiler

Pipa kapiler gunanya adalah untuk :

1. Menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang mengalir di dalam pipatersebut.

2. Mengontrol atau mengatur jumlah bahan pendingin cair yang mengalirdari sisi tekanan tinggi ke sisi tekanan rendah.

Keran Ekspansi

Keran ekspansi ada 2 macam

1. Automatic Expasion Valve2. Thermostatic Expansion Valve

Thermostatic Exspansion Valve lebih baik dan lebih banyak dipakai, tetapi pada

AC hanya dipakai automatic expansion valve, maka disini kita hanya akan

membicarakan automatic expansion valve saja. Gunanya untuk menurunkan

cairan dan tekanan tekanan evaporator dalam batas-batas yang telah di tentukan

dengan mengalirkan cairan bahan pendingin dalam jumlah yang tertentu ke dalam

evaporator.

Minyak Kompresor

Minyak kompresor untuk mesin-mesin pendingin harus mempunyai sifat-sifat

yang khusus untuk keperluan ini. Minyak kompresor dipakai untuk melindungi

dan melumasi bagian-bagian yang bergerak dari kompresor. Karena dalam


6/12

kenyataan minyak kompresor selalu berhubungan, bahkan bercampur dengan

bahan pendingin di dalam kompresor dan mengalir bersama-sama ke semua

bagian dari sistem.Minyak harus tahan terhadap suhu dan tekanan yang tinggi dari

kompresor dan tetap dapat memberikan pelumasan dan melindungi bagian-bagian

kompresor yang bergerak agar jangan aus dan rusak.

Bahan Pendingin

Bahan pendingin adalah suatu zat yang mudah di rubah bentuknya dari gas

menjadi cair atau sebaliknya, dipakai untuk mengambil panas dari evaporator dan

membuangnya di kondensor. Bahan pendingin diantaranya yang dewasa ini

banyak dan secara umum digunakan Refrigerant-11 (R-11), R-12, R-13, R-22.

Refrigerant selanjutnya akan berkaitan dengan proses refrigerasi.

Pengkondisian udara merupakan salah satu aplikasi penting teknologi refrigerasi.

Teknologi ini bisa menghasilkan dua hal esensial yang diperlukan dalam

pengkondisan udara; yakni pendinginan (cooling) dan pemanasan (heating).

Pengkondisian udara adalah usaha untuk mengatur temperatur dan kelembaban

udara agar menghasilkan kenyamanan termal (thermal comfort) bagi manusia.

Pengkondisian udara lengkap meliputi pemanasan (heating), pendinginan

(cooling), pengaturan kelembaban (humidifying dan dehumidifying), dan

pertukaran udara (ventilating). Sedangkan pengkondisian udara skala kecil

umumnya dilakukan tanpa mengikutsertakan pengaturan kelembaban.

Pengkondisian udara saat ini telah menjadi standard bangunan, publik ataupun

privat dalam berbagai skala, di berbagai penjuru dunia. Untuk daerah yang

mengalami empat musim, terjadi perubahan fungsi pengkondisian udara daripemanasan (heating) pada saat musim dingin menjadi pendinginan (cooling) pada

saat musim panas. Sedangkan pada daerah khatulistiwa seperti Indonesia, pada

umumnya fungsi pengkondisian udara adalah pada mode pendinginan saja. Mesin

pengkondisian udara yang bekerja sebagai pendingin biasanya disebut sebagai AC

(Air Conditioning), sedangkan pada saat bekerja sebagai pemanas disebut sebagai

pompa kalor (heat pump). Kedua fungsi tersebut bisa menyatu dalam satu mesin


7/12

(mesin refrigerasi), bisa juga terpisah menjadi dua bagian; tergantung pada

mekanisme yang digunakan.

Mesin refrigerasi siklus kompresi uap memiliki fleksibilitas penggunaan,

yakni bisa berfungsi sebagai mesin pendingin (AC) ataupun pompa kalor (heat

pump) dengan mengubah arah aliran refrigerannya. Mesin refrigerasi jenis ini juga

berukuran cukup kompak, sehingga tidak memerlukan ruang yang besar. Di

bawah ini akan dijelaskan prinsip kerja mesin refrigerasi siklus kompresi uap.

Mesin refrigerasi kompresi uap terdiri atas empat komponen utama, yakni

kompresor, kondensor, katup ekspansi, dan evaporator. Kondensor dan evaporator

sesungguhnya merupakan penukar kalor (heat exchanger) yang berfungsimempertukarkan kalor diantara dua fluida, yakni antara refrigerantdengan fluida

luar (bisa berupa air ataupun udara).

Pada proses pertama, kompresor menaikkan tekanan uap refrigerant.

Kenaikan tekanan ini diikuti dengan kenaikan temperatur uap refrigerant. Pada

tingkat keadaan (TK) 2, uap refrigerant berada pada kondisi uap super-panas.

Proses selanjutnya, uap refrigerant memasuki kondensor dan mendapatkan

pendinginan dari kondensor. Pendinginan ini terjadi akibat pertukaran panas

antara uap refrigerant dengan fluida luar. Refrigerant keluar dari kondensor pada

TK 3 dalam kondisi cair jenuh, atau bisa juga dalam kondisi cair sub-dingin.

Refrigerant kemudian memasuki katup ekspansi. Pada TK 4, refrigerant berada

dalam kondisi campuran air dan uap. Karena refrigerant berada pada tekanan

jenuh (tekanan penguapan), maka dia akan mengalami penguapan, hukum alam

menyatakan bahwa penguapan membutuhkan energi, terjadilah penyerapan energi

termal dari luar evaporator yang menyebabkan efek pendinginan oleh mesin

refrigerasi.

Pada mesin refrigerasi siklus kompresi uap, fungsi kondensor dan

evaporatorbisa dibalik dengan mengubah arah aliran refrigerant. Dengan

demikian, mesin ini bisa berfungsi sebagai pendingin di musim panas dan

pemanas di musim dingin. Pada saat berfungsi sebagai mesin pendingin,

umumnya mesin ini disebut sebagai mesin Air Conditioning (AC) dan saat


8/12

berfungsi sebagai mesin pemanas, mesin ini disebut sebagai heat pump/pompa

kalor (Berita Iptek).

Diagram salah satu jenis penukar panas.

Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti kilang minyak, pabrik

kimia maupun petrokimia, industri gas alam, refrigerasi, pembangkit listrik. Salah

satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana

cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar (Anonim, 2012)
http://id.m.wikipedia.org/wiki/Kilang_minyakhttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Petrokimiahttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Refrigerasihttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrikhttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Radiatorhttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Radiatorhttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrikhttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Refrigerasihttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Petrokimiahttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Kilang_minyakhttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Berkas:Straight-tube_heat_exchanger_1-pass.PNG


9/12

PENUTUP

A.

Kesimpulan

Pertukaran panas pada mesin pemanas memiliki perbedaan prinsip kerja

dengan mesin pendingin. Prinsip pertukaran panas pada mesin pemanas yaitu

mesin kalor menyerap energi dari benda bersuhu tinggi sebab secara spontan

kalor melepaskan panas atau energinya pada suhu tinggi dan benda yang bersuhu

rendah akan secara spontan menyerap energi tersebut. Benda bersuhu rendah

dinyatakan mempunyai energi sebesar . Prinsip pertukaran panas pada mesin

pendingin yaitu penyerapan energi panas dari dalam suatu ruang dan kemudian

menyedot dan membuangnya ke lingkungan. Energi yang dibuang ke lingkungan

itu suhunya lebih tinggi karena untuk menyedot energi dari dalam ruang

diperlukan pompa pengisap sebab energi dari benda bersuhu rendah tidak dapat

mengalir secara spontan sehingga energi dalam ruang dinyatakan sebagai dan

energi panas yang dibuang ke luar sistem menuju lingkungan dinyatakan sebagai

. Proses refrigerasi pada mesin tersebut akan berjalan lancar jika sifat

refrigerannya baik. Sifat refrigerant yang baik antara lain adalah tekanan

penguapannya harus cukup tinggi, tekanan pengembunan yang rendah, kalor laten

penguapan harus tinggi, koefisien prestasi harus tinggi, konduktifitas thermal

yang tinggi, dan viskositas yang rendah dalam fasa cair atau gas.

B. SaranPerlu adanya perbaikan prestasi dan karakteristik mesin refrigerasi yang

telah ada, penelitian guna menghasilkan refrigerant non-ODS dan non-GWP, danpencarian teknologi refrigerasi alternatif.


10/12

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Penukar Panas.http://id.m.wikipedia.org/wiki/Penukar_panas.

(Kamis, 29 Maret 2012).

Berita Iptek. Perkembangan Terkini Teknologi Refrigerasi (1).

http://www.kamusilmiah.com/mesin/perkembangan-terkini-teknologi-refrigerasi-

1/. (Kamis, 29 Maret 2012).

RyderSystem. Refrigeran. http://www.rider-system.net/2011/10/refrigeran.html.

(Kamis, 29 Maret 2012).
http://id.m.wikipedia.org/wiki/Penukar_panashttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Penukar_panashttp://id.m.wikipedia.org/wiki/Penukar_panashttp://www.kamusilmiah.com/mesin/perkembangan-terkini-teknologi-refrigerasi-1/http://www.kamusilmiah.com/mesin/perkembangan-terkini-teknologi-refrigerasi-1/http://www.kamusilmiah.com/mesin/perkembangan-terkini-teknologi-refrigerasi-1/http://www.rider-system.net/2011/10/refrigeran.htmlhttp://www.rider-system.net/2011/10/refrigeran.htmlhttp://www.rider-system.net/2011/10/refrigeran.htmlhttp://www.kamusilmiah.com/mesin/perkembangan-terkini-teknologi-refrigerasi-1/http://www.kamusilmiah.com/mesin/perkembangan-terkini-teknologi-refrigerasi-1/http://id.m.wikipedia.org/wiki/Penukar_panas


11/12

LAMPIRAN

Dengan pengadukan

Suhu dalam (oC) Suhu luar

(oC)

5 50 2

10 35 8

15 25 8

20 17 6

25 14 6

30 10 4

35 9 4

40 8 4

0

10

20

30

40

50

60

5 10 15 20 25 30 35 40

suhu luar

(oC)


12/12

Tanpa Pengadukan

Waktu

(menit)

Suhu Dalam

Gelas Piala (oC)

Suhu Luar

Gelas piala (oC)

5 53 0,5

10 37 0,5

15 21 0,5

20 16 1

25 10 1

30 8 1

35 8 2

40 6 2

45 6 2

50 5 2

55 5 2

Kurvanya

0

10

20

30

40

50

60

5 10 15 20 25 30

Suhu

(oC)

Waktu (menit)

Suhu Dalam Gelas

Piala (oC)

Suhu Luar Gelas

Piala (oC)

Documents

Lap Mesin Pendingin