lapoaran pendingin

  • View
    71

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

cover

Text of lapoaran pendingin

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    1/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    BAB I

    TEORI DASAR I

    KESETIMBANGAN ENERGI DAN PERPINDAHAN PANAS

    I.1 Keseimbangan energi kalor dalam komponen mesin pendingin

    Dalam bab ini akan dibahas teori dasar mesin pendingin dan teori

    kesetimbangan energi kalor pada alat penukar kalor yang digunakan dalam

    percobaan yaitu kondensor dan evaporator.

    I.1.1 Teori dasar mesin pendingin.

    Komponen utama mesin pendingin ada 4 buah yaitu :

    1. Kompressor

    Didalam kompresor terjadi kerja yaitu proses penekanan

    (Kompresi) gas refrigerant. Tekanan dan temperatur gas naik. Prosesyang terjadi dianggap adiabatis (tidak ada kalor yang masuk maupun

    keluar dari sistem) dan isentropis (proses dengan entropy tetap).

    2. Kondensor

    Didalam kondensor terjadi proses pengembunan (kondensasi)

    dimana uap berubah phasenya menjadi cairan. Didalam kondensor

    terjadi perpindahan kalor dari uap refrigerant keudara pendingin yang

    dialirkan oleh fan. Proses kondensasi ini terjadi pada suhu dan tekanan

    tetap.

    3. Katub ekspansi

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 1

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    2/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Didalam katub ekspansi terjadi proses Throttling yaitu proses

    penurunan tekanan dimana entalpinya tidak berubah (tetap).

    4. Evaporator

    Didalam evaporator terjadi proses penguapan (evaporasi). Cairan

    refrigerant berubah phase menjadi uap. Didalam evaporator terjadi

    perpindahan panas dari udara yang dialirkan dengan fan kecairan

    refrigerant.

    I.1.2 Keseimbangan kalor dalam Kondensor

    Fungsi kondensor adalah untuk mengembunkan uap refrigerant. Agar

    terjadi pengembunan maka kalor yang dikandung refrigerant harus dibuang.

    Pembuangan kalor dilakukan oleh udara pendingin yang dialrkan oleh

    fan.Dalam proses penukaran kalor terjadi keseimbangan kalor yaitu kalor

    yang dilepas oleh uap refrigerant harus sama dengan kalor yang diterima

    oleh udara pendingin.

    Keseimbangan ini dapat dijabarkan dengan rumus dasar sebagai berikut :

    Dimana :

    QR adalah kalor yang dilepas oleh air uap refrigerant yang sedang

    mengembun (kJ/jam)

    QUd adalah kalor yang diterima oleh udara pendingin ( kJ/jam )

    Selanjutnya :

    Dimana :

    m R adalah laju alir air refrigerant ( kg / jam )

    Q R adalah panas pengembunan refrigerant ( kJ/kg0C )

    m Ud adalah laju alir udara pendingin ( kg / jam )

    C pUd adalah panas jenis udara pendingin ( kJ/kg0C )

    t Ud adalah selisih temperatur gas udara pendingin keluar dan

    masuk cooling tower (0C)

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 2

    QR

    = QUd

    QUd

    = MUd

    . CpUd

    . tUdQ R= m R . QR

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    3/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    I.1.3 Keseimbangan kalor dalam Evaporator

    Didalam evaporator terjadi penukaran kalor dari media panas yaitu dari

    udara yang dialirkan oleh fan kepada cairan refrigerant yang sedang

    mengalami proses penguapan.

    Dalam penukaran kalor tersebut terjadi keseimbangan yaitu kalor yang

    dilepas oleh cairan refrigerant harus sama dengan kalor yang diterima oleh

    udara pendingin.

    Keseimbangan tersebut dapat dijabarkan dengan rumus dasar sebagai

    berikut :

    Dimana :

    Q R adalah kalor yang diterima oleh cairan refrigerant ( kJ/jam)

    Q Ud adalah kalor yang dilepas oleh udara yang dialirkan oleh fan ( kJ/jam

    )

    Selanjutnya :

    Dimana :

    m R adalah laju alir cairan refrigerant ( kg / jam )

    Q R adalah panas penguapan refrigerant ( kJ/kg0C )

    m Ud adalah laju alir udara ( kg / jam )

    C pUd adalah panas jenis udara ( kJ/kg0C )

    t Ud adalah selisih temperatur udara keluar dan masuk evaporator (0C)

    I.2 Teori dasar Perpindahan panaspada Heat Exchanger.

    Dalam bab ini akan dibahas teori perpindahan kalor pada alat penukar

    kalor (heat exchanger) yang digunakan dalam percobaan yaitu kondensor

    dan evaporator.

    Perpindahan panas pada dasarnya ada 3 macam yaitu :

    a) Konduksi

    Konduksi adalah perpindahan panas yang terjadi dalam bentuk

    perambatan panas pada benda padat.

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 3

    QUd

    = QR

    QUd

    = MUd

    . CpUd

    . tUdQ

    R= m

    R. Q

    R

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    4/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    b) Konveksi

    Konveksi adalah perpindahan panas yang terjadi dalam aliran benda

    cair maupun gas dari satu lokasi kelokasi lainnya

    c) Radiasi

    Radiasi adalah perambatan panas tanpa medium perantara atau secara

    pancaran

    Pada kedua peralatan penukar kalor diatas ketiga jenis perpindahan

    panas terjadi secara bersamaan

    Rumus dasar perpindahan panas yang digunakan adalah

    Dimana :

    Q adalah kalor yang dipindahkan ( kJ/jam )

    A adalah luas bidang perpindahan panas ( cm 2 )

    U adalah koeffisien perpindahan panas bahan ( kJ/cm20 C jam )

    t adalah selisih temperatur antara media panas dan dingin ( 0 C )

    Dalam praktek U yang digunakan adalah untuk kombinasi konduksi,

    konveksi dan radiasi. Sedangkan perbedaan temperatur t yang

    digunakan adalah t m ( Perbedaan temperatur rata - rata logaritmis ).

    I.2.1 Perbedaan temperatur rata-rata logaritmis

    Pembahasan dibawah ini adalah mengenai Perbedaan temperatur rata

    rata logaritmis untuk kedua alat tersebut diatas yaitu kondensor dan

    evaporator.

    I.2.1A. Kondensor

    Dalam kondensor terjadi perpindahan panas antara 2 media yaitu udara

    dan refrigerant. Refrigerant didalam kondensor mengalami perubahan

    phase dari uap menjadi phase cair.

    Perpindahan panas terjadi dari uap refrigerant keudara. Temperatur

    refrigerant dianggap tetap karena mengalami perubahan phase. Sedangkan

    temperatur udara naik karena menerima kalor pengembunan dari

    refrigerant. Diagram temperatur dan luas laluan dapat digambarkan sebagai

    berikut :

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 4

    Q = A U t

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    5/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Dimana :

    Temperatur udara masuk t UI

    Temperatur udara keluar t UO

    Temperatur uap refrigerant sama dengan temperatur embun

    refrigerant T R

    Aliran dianggap paralel flow, maka Perbedaan temperatur rata rata

    logaritmis adalah :

    I.2.1B . Evaporator

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 5

    ln

    R UI R UO

    m

    R UI

    R UO

    T T T T t

    T T

    T T

    =

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    6/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Dalam evaporator terjadi perpindahan panas antara media yaitu

    udara dan refrigerant. Refrigerant didalam evaporator mengalami

    perubahan phase dari cair menjadi phase uap.

    Perpindahan panas terjadi dari udara ke refrigerant cair. Temperatur

    refrigerant dianggap tetap karena mengalami perubahan phase.

    Sedangkan temperatur udara turun karena memberikan kalor penguapan

    kepada refrigerant. Diagram temperatur dan luas laluan dapat

    digambarkan sebagai berikut :

    Dimana :

    Temperatur cairan refrigerant masuk sama dengan temperatur

    uap refrigerant keluar T R

    Temperatur udara masuk t UI

    Temperatur udara keluar t UO

    Bila aliran dianggap counter flow, maka

    I.2.2 Jumlah kalor perpindahan panas

    Total panas yang dipindahkan dari kondensor keluar dan dari luar

    keevaporator dapat dihitung dengan rumus dasar sebagai berikut :

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 6

    ln ln

    UI R UO R UI UO

    m

    UI R UI R

    UO R UO R

    T T T T T T t

    T T T T

    T T T T

    = =

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    7/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Dimana Q adalah total yang dipindahkan

    I.3 Cycle thermodinamika mesin pendingin

    Cycle thermodinamika pada mesin pendingin teoritis dapat digambarkan

    sebagai berikut :

    Proses proses yang ada dalam cycle tersebut adalah :

    a. Proses (1-2) Proses kompresi uap refrigerant didalam kompresor

    yang berlangsung secara isentropis dan adiabatis. Dalam proses ini

    ada kerja W yang masuk dalam sistem sebesar W = h 4 h 3 Uap

    refrigerant setelah akhir proses kompresi mengalami kenaikan suhu

    dan tekanan.

    b. Proses (2-3) Proses kondensasi uap refrigerant didalam kondensor.

    Dalam proses ini terjadi pembuangan kalor Q 2 dari sistem melalui

    media pendingin ( air atau udara ).

    Uap refrigerant berubah menjadi cairan. Proses berlangsung pada

    suhu dan tekanan tetap.

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 7

    Q = A U tm

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    8/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    c. Proses (3-4) Proses Throttling yaitu proses penurunan tekanan

    refrigerant pada entalpi tetap. Proses ini terjadi dala katub ekspansi.

    Tidak ada panas atau kerja yang masuk atau keluar sistem.

    d. Proses(4-1) Proses evaporasi cairan refrigerant yang terjadi di

    evaporator. Dalam proses ini terjadi pemasukan kalor Q 1 kedalam

    sistem yang diambil dari sekitarnya. Cairan refrigerant berubah

    menjadi uap. Proses berlangsung pada suhu dan tekanan tetap.

    Dari keseluruhan proses terjadi keseimbangan enersi yaitu Qout = Q in +

    W

    BAB II

    PELAKSANAAN PRAKTIKUM DAN DATA PENGAMATAN

    Kesetimbangan Energi dan Perpindahan Panas

    1. Pelaksanaan praktikum kesetimbangan energi dan perpindahan

    panas

    Beberapa tahapan yang harus dilaksanakan dengan baik dan sesuai

    aturan dalam percobaan ini.

    Sebelum praktikum dimulai penjelasan dan petunjuk mengenai

    pelaksanaan praktikum diberikan oleh asisten praktikum yang ditunjuk .

    Penjelasan /petunjuk yang diberikan mengenai antara lain :

    Tujuan / pelaksanaan praktikum

    Sistem instalasi dan cara kerja mesin pendingin secara umum

    Sistem dan cara kerja peralatan kompresor, Kondensor, Evaporator

    dan katub Ekspansi

    Urutan pelaksanaan percobaan

    Hal hal yang berhubungan dengan keamanan dan keselamatan

    dalam percobaan.

    Pengoperasian Mesin Pendingin dilaksanakan oleh asisten yang

    ditunjuk

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 8

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    9/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Selama pengoperasian asisten memberikan petunjuk mengenai

    tempat dan cara membaca alat ukur yang harus dibaca selama

    percobaan

    Bila percobaan telah selesai dan mesin pendingin telah dimatikan

    praktikan dan asisten membersihkan dan merapikan kembali semua

    peralatan seperti semula.

    2. Prosedur Pengujian Mesin Pendingin

    2.A Pembebanan Normal

    Start mesin pendingin

    Tunggu 5 menit agar kondisi stabil

    Baca Thermometer dan manometer sebagai berikut:

    1. suhu udara masuk evaporator

    2. suhu udara keluar evaporator

    3. suhu udara masuk kondensor

    4. suhu udara keluar kondensor

    5. tekanan masuk refrigerant di kompresor

    6. tekanan keluar refrigerant di kondensor

    7. ukur kecepatan udara dan temperaturnya dengan manometerdi sisi masuk dan keluar evaporator dan kondensor.

    2.B Pembebanan Dengan Lampu

    Nyalakan lampu

    Tunggu 5 menit agar kondisi stabil

    Ulagi pengukuran 1-7

    Matikan mesin pendingin dengan menekan saklar

    3. Data Hasil Pengamatan

    a. Data suhu udara pendingin dan tekanan Refrigerant

    Setelah mesin pendingin dijalankan sesuai prosedur ditunggu

    sekurang-kurangnya 5 menit agar kondisinya stabil. Data diamati dan

    dicatat dalam format dibawah ini :

    Setelah selesai pencatatan dilakukan pembebanan tambahan

    dengan cara menyalakan lampu pada sisi udara masuk evaporator.Pencatatan serupa dilakukan setelah kondisi mesin stabil yaitu kira kira

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 9

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    10/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    5 menit setelah penyalaan lampu. Data kembali dicatat dengan form

    yang sama

    Beban normal

    Data yang dicatat Peralatan satuan

    Evaporato

    r

    kondensor kompress

    orSuhu udara masuk 27,8 28,2 - C

    Suhu udara keluar 27,2 28,5 - C

    Kecepatan udara masuk 1,8 214 - m/s

    Kecepatan udara keluar 2,4 5,6 - m/s

    Tekanan refrigerant

    masuk

    - - 1,2 Bar g

    Tekanan refrigerant

    keluar

    - - 10,5 Bar g

    Beban lampu ( 15 Watt )

    Data yang dicatat Peralatan satuan

    Evaporato

    r

    kondensor kompress

    orSuhu udara masuk 29,2 29,3 - C

    Suhu udara keluar 28,4 30,2 - C

    Kecepatan udara masuk 2,2 2,7 - m/s

    Kecepatan udara keluar 2,5 5,7 - m/s

    Tekanan refrigerant

    masuk

    - - 1,4 Bar g

    Tekanan refrigerant

    keluar

    - - 10,8 Bar g

    Beban lampu ( 25 Watt )

    Data yang dicatat Peralatan satuan

    Evaporato

    r

    kondensor kompress

    or

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 10

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    11/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Suhu udara masuk 29,5 29,5 - C

    Suhu udara keluar 28,6 30,6 - C

    Kecepatan udara masuk 2,8 3,2 - m/s

    Kecepatan udara keluar 2,5 5,3 - m/s

    Tekanan refrigerant

    masuk

    - - 1,5 Bar g

    Tekanan refrigerant

    keluar

    - - 10,9 Bar g

    Beban lampu ( 40 Watt )

    Data yang dicatat Peralatan satuan

    Evaporato

    r

    kondensor kompress

    orSuhu udara masuk 29,3 29,6 - C

    Suhu udara keluar 28,7 30,8 - C

    Kecepatan udara masuk 2,6 3,0 - m/s

    Kecepatan udara keluar 2,7 5,0 - m/s

    Tekanan refrigerant

    masuk

    - - 1,6 Bar g

    Tekanan refrigerantkeluar

    - - 10,11 Bar g

    Diameter kipas 19,5 26 - cm

    Diameter pipa 3/8 1/4 - inch

    BAB III

    PENGOLAHAN DATA HASIL PRAKTIKUM DAN ANALISA

    III.1 Modul I Data Kesetimbangan Energi Dan Perpindahan Panas

    III.1.1Data Pengamatan hasil Praktikum Kesetimbangan Energi dan Perpindahan

    Panas

    Beban Normal

    Data yang dicatat Peralatan satuan

    Evaporato

    r

    kondensor kompreso

    rSuhu udara masuk 300,8 301,2 - K

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 11

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    12/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Suhu udara keluar 300,2 301,5 - K

    Kecepatan udara masuk 1,8 1,4 - m/s

    Kecepatan udara keluar 2,4 5,6 - m/s

    Tekanan refrigerant

    masuk

    - - 18,64 Psia

    Tekanan refrigerant

    keluar

    - - 155,35 Psia

    Beban lampu ( 15 Watt )

    Data yang dicatat Peralatan satuan

    Evaporato

    r

    kondensor kompreso

    rSuhu udara masuk 302,2 302,3 - K

    Suhu udara keluar 301,4 303,2 - K

    Kecepatan udara masuk 2,2 2,7 - m/s

    Kecepatan udara keluar 2,5 5,7 - m/s

    Tekanan refrigerant

    masuk

    - - 21,58 Psia

    Tekanan refrigerant

    keluar

    - - 155,35 Psia

    Beban lampu ( 25 Watt )

    Data yang dicatat Peralatan satuan

    Evaporato

    r

    kondensor kompreso

    rSuhu udara masuk 302,5 302,5 - K

    Suhu udara keluar301,6 303,6

    - K

    Kecepatan udara masuk

    2,8 3,2

    - m/s

    Kecepatan udara keluar2,5 5,3

    - m/s

    Tekanan refrigerant

    masuk

    - -

    36,75

    Psia

    Tekanan refrigerant

    keluar

    - -

    174,93

    Psia

    Beban lampu ( 40 Watt )

    Data yang dicatat Peralatan satuan

    Evaporato kondensor kompreso

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 12

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    13/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    r r

    Suhu udara masuk 302,3 302,6 - K

    Suhu udara keluar 301,7 303,8 - K

    Kecepatan udara masuk 2,6 3,0 - m/s

    Kecepatan udara keluar 2,7 5,0 - m/s

    Tekanan refrigerant

    masuk

    - - 24,52 Psia

    Tekanan refrigerant

    keluar

    - - 149,617 Psia

    Diameter kipas 0,195 0,26 - m

    Diameter pipa 0,009525 0,00635 - m

    Keterangan konversi satuan :

    1 BTU/s = 1,055 KJ/s

    1 bar = 14,7 psi

    F = C 1,8 + 32

    Bar = 1 + bar g =

    bar

    T(K) = 273 + t (C)

    III.1.2 Perhitungan Hasil Praktikum Kesetimbangan Energi dan Perpindahan Panas

    A.Perhitungan untuk Beban Normal

    kipas evaporator = 0,195 m

    kipas Condensor = 0,26 m

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 13

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    14/44

    18,64

    155,35

    -32

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    pipa evaporator = 0,009525 m

    pipa Condensor = 0,00635 m

    Penyelesaian:

    78

    1. Nilai h1=h2, h3, h4 didapat dari hasil plot diagram Freon 22

    2. Baca dari diagram enthalpy 1h , 2h , dan 3h

    Diketahui : Tekanan refrigerant masuk = 1,2 Bar = 18,64 psia

    Tekanan refrigerant keluar = 10,5 Bar = 155,35

    psia

    Maka kita dapatkan harga 1h = 101 BTU/lb

    2h = 111 BTU/lb

    3h = 30 BTU/lb

    4h = 3h

    3. Hitung perubahan enthalphy ( h ) :

    a. Kompressor

    h = ( h2 - h1 ) = (111 101) BTU/lb = 10 BTU/lb

    b. Kondensor

    h = ( h2 - h3 ) = (111 30) BTU/lb = 81 BTU/lb

    c. Evaporator

    h = ( h1 - h4 ) = (101 30) BTU/lb = 71 BTU/lb

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 14

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    15/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    4. Dari perhitungan no.3, hitung :

    a. Kerja Kompressor (Wkomp) persatuan massa

    W = m . h =>mW = h (pada compressor)= h2 h1

    = (111 101) BTU/lb

    = 10 BTU/lb

    b. Kalor yang dibuang melalui kondensor ( Q out ) persatuan massa

    Q out = h2 h3 = (111 30) BTU/lb = 81 BTU/lb

    c. . Kalor yang diserap melalui evaporator ( Q in ) persatuan massa

    Q in = h1 h4 = (101 30) BTU/lb = 71 BTU/lb

    5. Dari anemometer didapat kecepatan udara (v), serta dengan mengukur

    diameter fan ( d ) kondensor dan evaporator, maka kita dapat

    menghitung jumlah aliran massa udara yang melalui kondensor dan

    evaporator, yaitu dengan rumus m = A . v A diperoleh dari rumus

    :2

    4dA

    =

    Evaporator

    d = 0,195 m

    Untuk inv maka m = A . V in

    = vd ..4

    1 2

    = 8,1.)195,0.(4

    1 2

    = 0,05375659 m/s

    Untuk outv

    maka m = A . V out

    = vd ..4

    1 2

    = 4,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,07167545 m/s

    Kondensor

    d = 0,26 m

    Untuk inv

    maka m = A . V in

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 15

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    16/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    = vd ..4

    1 2

    = 4,1.)26,0.(4

    1 2

    = 0,07433009 m/s

    Untuk outv maka m = A . V out

    = vd ..4

    1 2

    = 6,5.)26,0.(4

    1 2

    = 0,29732035 m/s

    6. Dari perhitungan no. 5, hitung :

    a. Kalor yang dibuang melalui kondensor ( Q out )

    b. Kalor yang diserap oleh evaporator ( Q in )

    Dimana Q = m . Cp . t ; Cp dicari di buku termodinamika.

    a. Kondensor

    Untuk inv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.4,1.)26,0.(4

    1 2

    = 0,0891 kg/s

    Q out (in) = m in . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,05375659 kg/s. 1,01 kJ / kg K. (301,5 301,2)K

    = 0,0162882 kJ / s

    =055,1

    0162882,0

    = 0,01544 BTU/s

    Untuk outv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 16

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    17/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    = 2,1.6,5.)26,0.(4

    1 2

    = 0,35678 kg/s

    Q out (out) = m out . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,35678 kg/s . 1,01 kJ / kg K. (301,5 301,2)K

    = 0,1082 kJ / s

    =055,1

    0,1082

    = 0,10246 BTU/s

    b. Evaporator

    Untuk inv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.8,1.)195,0.(4

    1 2

    = 0,06450 kg/s

    Q in (in) = m in . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,06450 kg/s. 1,01 kJ / kg K . (300,8 300,2)K

    = 0,039087 kJ / s

    =055,1

    0,039087

    = 0,037 BTU/s

    Untuk outv m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.4,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,08601kg/s

    Q in (out) = m out . Cp . t

    = 0,08601 kg/s. 1,01kJ / kg k . (300,8 300,2)K

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 17

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    18/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    = 0,0521 kJ/s

    =055,1

    0,0521

    = 0,0494 BTU/s

    7. Dari perhitungan no. 3 dan no.6, berapa massa refrigerant (m = Q/h),

    serta berapa

    ton massa refrigerant (1 ton refrigerant = 200 BTU/lb)

    Kondensor

    32 hh

    Q

    h

    Qm outoutout

    =

    =

    =81

    0,10246lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 1,2649x lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    32outmhh

    =200

    101,2649x81

    3

    = 410122845,5

    Jumlah ton massa refrigerant pada kondensor awal adalah 0,0005122845

    32 hh

    Q

    h

    Qm outoutout

    =

    =

    =81

    0,0494

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 41009876,6 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    32outmhh

    =200

    1009876,681

    4

    = 41046999,2

    Jumlah ton massa refrigerant pada kondensor awal adalah 0,000246999

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 18

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    19/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Evaporator

    41 hh

    Q

    h

    Qm ininin

    =

    =

    =71

    0,037

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 41021126,5 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    41

    outmhh

    =200

    1021126,571

    4

    = 4108499,1

    Jumlah ton massa refrigerant pada evaporator awal adalah 0,00018499

    41 hh

    Q

    h

    Qm ininin

    =

    =

    =71

    0,037

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 41021126,5 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    41

    outmhh

    =200

    1021126,571

    4

    = 41084999,1

    Jumlah ton massa refrigerant pada evaporator awal adalah 0,000184999

    F=(F-32)/1.8+273,15 K

    F=C = (F 32) / 1.8

    8. Hitung jumlah kalor perpindahan kalor yang terjadi di :

    a. Kondensor

    mTUAQ = ..

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 19

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    20/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    mTUd = ..4

    2;

    41

    =d inch = 635,0 cm

    25,0=AlU jamCcmkJ

    ..2

    ( ) ( )

    =

    UOR

    UIR

    UORUIR

    m

    TT

    TT

    TTTTT

    ln

    ( ) ( )

    =

    5,281673,0

    2,281673,0ln

    5,281673,02,281673,0

    182,28= K

    ( ) ( ) ( ) CjamCcmKjcmQ = 0999,62../25,0.635,04

    222

    9166,4= jamkJ

    b. Evaporator

    mTUAQ = ..

    mTUd = ..4

    2;

    83

    =d inch = 9525.0 cm

    25,0=AlU jamCcmkJ

    ..2

    ( ) ( )

    =

    RUO

    RUI

    ROURUI

    m

    TT

    TT

    TTTTT

    ln

    ( ) ( )

    =

    2,27)32(

    8,27)32(ln

    2,27)32(8,27)32(

    499,59= C

    ( ) ( ) ( ) CjamCcmKjcmQ = 499,59../25,0.9525,04

    222

    599,10= jamkJ

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 20

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    21/44

    22

    160

    -29

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Menghitung COP=

    =

    B.Perhitungan untuk Beban 15 watt

    kipas evaporator = 0,195 m

    kipas Condensor = 0,26 m

    pipa evaporator = 0,009525 m

    pipa Condensor = 0,00635 m

    Penyelesaian :

    80

    3. Nilai h1=h2, h3, h4 didapat dari hasil plot diagram Freon 22

    4. Baca dari diagram enthalpy 1h , 2h , dan 3h

    Diketahui : Tekanan refrigerant masuk = 1,4 Bar = 21,58

    psia

    Tekanan refrigerant keluar = 10,8 Bar = 159,76

    psia

    Maka kita dapatkan harga 1h = 102 BTU/lb

    2h = 112 BTU/lb

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 21

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    22/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    3h = 32 BTU/lb

    4h = 3h

    3. Hitung perubahan enthalphy ( h ) :

    a. Kompressor

    h = ( h2 - h1 ) = (112 102) BTU/lb = 10 BTU/lb

    b. Kondensor

    h = ( h2 - h3 ) = (112 32) BTU/lb = 80 BTU/lb

    c. Evaporator

    h = ( h1 - h4 ) = (102 32) BTU/lb = 70 BTU/lb

    4. Dari perhitungan no.3, hitung :

    a. Kerja Kompressor (Wkomp) persatuan massa

    W = m . h =>m

    W= h (pada compressor)= h2 h1

    = (112 102) BTU/lb

    = 10 BTU/lb

    b. Kalor yang dibuang melalui kondensor ( Q out ) persatuan massa

    Q out = h2 h3 = (112 32) BTU/lb = 80 BTU/lbc. . Kalor yang diserap melalui evaporator ( Q in ) persatuan massa

    Q in = h1 h4 = (102 32) BTU/lb = 70 BTU/lb

    5. Dari anemometer didapat kecepatan udara (v), serta dengan mengukur

    diameter fan ( d ) kondensor dan evaporator, maka kita dapat menghitung

    jumlah aliran massa udara yang melalui kondensor dan evaporator, yaitu

    dengan rumus m = A . v A diperoleh dari rumus :

    2

    4 dA

    =Evaporator

    d = 0,195 m

    Untuk inv maka m = A . V in

    = vd ..4

    1 2

    = 2,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,065702 m/s

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 22

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    23/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Untuk outv maka m = A . V out

    = vd ..4

    1 2

    = 5,2.)195,0.(41 2

    = 0,07466192 m/s

    Kondensor

    d = 0,26 m

    Untuk inv maka m = A . V in

    = vd ..4

    1 2

    = 7,2.)26,0.(4

    1 2

    = 0,14335088 m/s

    Untuk outv maka m = A . V out

    = vd ..4

    1 2

    = 7,5.)26,0.(

    4

    1 2

    = 0,30262964 m/s

    6. Dari perhitungan no. 5, hitung :

    a. Kalor yang dibuang melalui kondensor ( Q out )

    b. Kalor yang diserap oleh evaporator ( Q in )

    Dimana Q = m . Cp . t ; Cp dicari di buku termodinamika.

    a. Kondensor

    Untuk inv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.7,2.)26,0.(4

    1 2

    = 0,17202106 kg/s

    Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    Q out (in) = min . Cp . t

    = 0,17202106 kg/s. 1,01 kJ / kg K. (303,2 302,3)K

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 23

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    24/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    = 0,15636714 kJ / s

    =055,1

    15636714,0

    = 0,1482153 BTU/s

    Untuk outv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.7,5.)26,0.(4

    1 2

    = 0,36315557 kg/s

    Q out (out) = m out . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,36315557 kg/s . 1,01 kJ / kg K. (303,2 302,3)K

    = 0,33010842 kJ / s

    =055,1

    0,33010842

    = 0,31289898 BTU/s

    b. Evaporator

    Untuk inv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.2,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,07884 kg/s

    Q in (in) = m in . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,07884 kg/s. 1,01 kJ / kg K . (302,2 301,4)K

    = 0,06370272 kJ / s

    =055,1

    0,06370272

    = 0,06038173 BTU/s

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 24

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    25/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Untuk outv m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.5,2.)195,0.(41 2

    = 0,0,895943 kg/s

    Q in (out) = m out . Cp . t

    = 0,0,895943 kg/s. 1,01kJ / kg k . (302,2 301,4)K

    = 0,07239219 kJ/s

    =055,1

    0,07239219

    = 0,06861819 BTU/s

    7. Dari perhitungan no. 3 dan no.6, berapa massa refrigerant (m = Q/h),

    serta berapa

    ton massa refrigerant (1 ton refrigerant = 200 BTU/lb)

    Kondensor

    32 hh

    Q

    h

    Qm outoutout

    =

    =

    =80

    0,1482153lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 1,85269 x 10-3 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =

    200

    outmRE =200

    32outmhh

    =200

    3-10x1,8526980

    = 4104108,7

    Jumlah ton massa refrigerant pada kondensor awal adalah 0,00074108

    32 hh

    Q

    h

    Qm outoutout

    =

    =

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 25

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    26/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    =80

    0,31289898

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 31091124,3 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    32

    outmhh

    =200

    1091124,380

    3

    = 3105645,1

    Jumlah ton massa refrigerant pada kondensor awal adalah 0,0015645

    Evaporator

    41 hh

    Q

    h

    Qm ininin

    =

    =

    =70

    0,06038173

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 410626,8 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    inmRE =200

    41

    outmhh

    =200

    10626,870

    4

    = 4100191,3

    Jumlah ton massa refrigerant pada evaporator awal adalah 0,00030191

    41 hh

    Q

    h

    Qm ininin

    =

    =

    =70

    0,06861819 lbBTUSBTU

    //

    = 4108026,9 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    41

    outmhh

    =200

    108026,970

    4

    = 4104309,3

    Jumlah ton massa refrigerant pada evaporator awal adalah 0,00034309

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 26

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    27/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    8. Hitung jumlah kalor perpindahan kalor yang terjadi di :

    c. Kondensor

    mTUAQ = ..

    mTUd = ..4

    2;

    41

    =d inch = 635,0 cm

    25,0=AlU jamCcmkJ

    ..2

    ( ) ( )

    =

    UOR

    UIR

    UORUIR

    m

    TT

    TT

    TTTTT

    ln

    ( ) ( )

    =

    2,3090

    3,2990ln

    2,30903,2990

    24887965,60= C

    ( ) ( ) ( ) CjamCcmKjcmQ = 24887965,60../25,0.635,04

    222

    7708,4= jamkJ

    d. Evaporator

    mTUAQ = ..

    mTUd = ..4

    2;

    83

    =d inch = 9525.0 cm

    25,0=AlU jamCcmkJ

    ..2

    ( ) ( )

    =

    RUO

    RUI

    ROURUI

    m

    TT

    TT

    TTTTT

    ln

    ( ) ( )

    =

    )29(4,28

    )29(2,29ln

    )29(4,28)29(2,29

    799,57= C

    ( ) ( ) ( ) CjamCcmKjcmQ = 799,57../25,0.9525,04

    222

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 27

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    28/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    296,10= jamkJ

    Menghitung COP=

    =

    C.Perhitungan untuk Beban 25 watt

    kipas evaporator = 0,195 m

    kipas Condensor = 0,26 m

    pipa evaporator = 0,009525 m

    pipa Condensor = 0,00635 m

    Penyelesaian:

    1. Nilai h1=h2, h3, h4 didapat dari hasil plot diagram Freon 22

    174,93

    36,75

    2. Baca dari diagram enthalpy 1h , 2h , dan 3h

    Diketahui : Tekanan refrigerant masuk = 2,3 Bar = 33,81 psi

    Tekanan refrigerant keluar = 12 Bar = 176,4 psi

    Maka kita dapatkan harga 1h = 103 BTU/lb

    2h = 112,5 BTU/lb

    3h = 36 BTU/lb

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 28

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    29/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    4h = 3h

    3. Hitung perubahan enthalphy ( h ) :

    a. Kompressor

    h = ( h2 - h1 ) = (112,5 103) BTU/lb = 9,5 BTU/lbb. Kondensor

    h = ( h2 - h3 ) = (112,5 36) BTU/lb = 76,5 BTU/lb

    c. Evaporator

    h = ( h1 - h4 ) = (103 36) BTU/lb = 67 BTU/lb

    4. Dari perhitungan no.3, hitung :

    a. Kerja Kompressor (Wkomp) persatuan massa

    W = m . h =>m

    W= h (pada compressor)= h2 h1

    = (112,5 103) BTU/lb

    = 9,5 BTU/lb

    b. Kalor yang dibuang melalui kondensor ( Q out ) persatuan massa

    Q out = h2 h3 = (112,5 36) BTU/lb = 76,5 BTU/lb

    c. . Kalor yang diserap melalui evaporator ( Q in ) persatuan massa

    Q in = h1 h4 = (103 36) BTU/lb = 67 BTU/lb

    5. Dari anemometer didapat kecepatan udara (v), serta dengan mengukur

    diameter fan ( d ) kondensor dan evaporator, maka kita dapat menghitung

    jumlah aliran massa udara yang melalui kondensor dan evaporator, yaitu

    dengan rumus m = A . v

    A diperoleh dari rumus :2

    4dA

    =

    Evaporator

    d = 0,195 m

    Untuk inv maka m = A . V in

    = vd ..4

    1 2

    = 2,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,08357895

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 29

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    30/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    m/s

    Untuk outv maka m = A . V out

    = vd ..4

    1 2

    = 3,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,074624063 m/sKondensor

    d = 0,26 m

    Untuk inv maka m = A . V in

    = vd ..4

    1 2

    = 5,2.)26,0.(4

    1 2

    = 0,1698112 m/s

    Untuk outv maka m = A . V out

    = vd ..4

    1 2

    = 6,5.)26,0.(4

    1 2

    = 0,2812498 m/s

    6. Dari perhitungan no. 5, hitung :

    a. Kalor yang dibuang melalui kondensor ( Q out )

    b. Kalor yang diserap oleh evaporator ( Q in )

    Dimana Q = m . Cp . t ; Cp dicari di buku termodinamika

    a. Kondensor

    Untuk inv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.5,2.)26,0.(4

    1 2

    = 0,20377344 kg/s

    Q out (in) = m in . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,15928 kg/s. 1,01 kJ / kg K. (301,8 301,2)K

    = 0,226392292 kJ / s

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 30

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    31/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    =055,1

    20,22639229

    =0,21458985

    BTU/s

    Untuk outv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.6,5.)26,0.(4

    1 2

    = 0,33749976 kg/s

    Q out (out) = m out . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,35678 kg/s . 1,01 kJ / kg K. (301,8 301,2)K

    = 0,374962233 kJ / s

    =055,1

    30,37496223

    =0,355414439

    BTU/s

    b. Evaporator

    Untukin

    v

    maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.2,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,10029474 kg/s

    Q in (in) = m in . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,07884 kg/s. 1,01 kJ / kg K . (301 300,4)K

    = 0,091167919 kJ / s

    =055,1

    90,09116791

    =0,086415089

    BTU/s

    Untuk outv m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.3,2.)195,0.(41 2

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 31

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    32/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    = 0,089548875 kg/s

    Q in (out) = m out . Cp . t

    = 0,08243 kg/s. 1,01kJ / kg k . (301 300,4)K= 0,081399927 kJ/s

    =055,1

    04995,0

    =0,077156329

    BTU/s

    7. Dari perhitungan no. 3 dan no.6, berapa massa refrigerant (m = Q/h),

    serta berapa

    ton massa refrigerant (1 ton refrigerant = 200 BTU/lb)

    Kondensor

    32 hh

    Q

    h

    Qm outoutout

    =

    =

    =67

    90,09116791

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 0,002959376 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    32

    outmhh

    =200

    100763306,185

    3

    = 0,001131961

    Jumlah ton massa refrigerant pada kondensor awal adalah 0,0004574405

    32 hh

    Q

    h

    Qm outoutout

    =

    =

    =85

    2049384,0

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 0,004901467 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    32outmhh

    =200

    1041104,2853

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 32

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    33/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    = 0,001874811

    Jumlah ton massa refrigerant pada kondensor awal adalah 0,001024692

    Evaporator

    41 hh

    Q

    h

    Qm ininin

    =

    =

    =67

    90,09116791

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 0,001360715 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    41outmhh

    =200

    50,0013607167

    = 0,00045584

    Jumlah ton massa refrigerant pada evaporator awal adalah

    0,00022644499

    41 hh

    Q

    h

    Qm ininout

    =

    =

    =67

    70,08139992

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 0,001214924 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    41

    outmhh

    =200

    40,0012149267

    = 0,000407

    Jumlah ton massa refrigerant pada evaporator awal adalah

    0,00023672999

    8. Hitung jumlah kalor perpindahan kalor yang terjadi di :

    a. Kondensor

    mTUAQ = ..

    mTUd = ..4

    2 ;4

    1=d inch = 635,0 cm

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 33

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    34/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    25,0=AlU jamCcmkJ

    ..2

    ( ) ( )

    =

    UOR

    UIR

    UORUIR

    m

    TT

    TT

    TTTTT

    ln

    ( ) ( )

    =

    8,2890

    2,2890ln

    8,28902,2890

    54,948165= C

    ( ) ( ) ( ) CjamCcmKjcmQ = 49951,61../25,0.635,04

    222

    4,348208= jamkJ

    b. Evaporator

    mTUAQ = ..

    mTUd = ..4

    2;

    83

    =d inch = 9525.0 cm

    25,0=AlU jamCcmkJ

    ..2

    ( ) ( )

    =

    RUO

    RUI

    ROURUI

    m

    TT

    TT

    TTTTT

    ln

    ( ) ( )

    =

    )14(4,27

    )14(0,28ln

    )14(4,27)14(0,28

    37,048178= C

    ( ) ( ) ( ) CjamCcmKjcmQ = 699281,41../25,0.9525,04

    222

    6,5963925= jamkJ

    Menghitung COP=

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 34

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    35/44

    24,52

    162,7

    -19

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    =

    D. Perhitungan untuk Beban 40 watt

    kipas evaporator = 0,195 m

    kipas Condensor = 0,26 m

    pipa evaporator = 0,009525 m

    pipa Condensor = 0,00635 m

    Penyelesaian :

    18

    1. Nilai h1=h2, h3, h4 didapat dari hasil plot diagram Freon 22

    2. Baca dari diagram enthalpy 1h , 2h , dan 3h

    Diketahui : Tekanan refrigerant masuk = 1,6 Bar = 24,52 psi

    Tekanan refrigerant keluar = 11 Bar = 162,7 psi

    Maka kita dapatkan harga 1h = 98 BTU/lb

    2h = 112 BTU/lb

    3h = 32 BTU/lb

    4h = 3h

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 35

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    36/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    3. Hitung perubahan enthalphy ( h ) :

    a. Kompressor

    h = ( h2 - h1 ) = (112 98) BTU/lb = 14 BTU/lb

    b. Kondensor

    h = ( h2 - h3 ) = (112 32) BTU/lb = 80 BTU/lb

    c. Evaporator

    h = ( h1 - h4 ) = (98 32) BTU/lb = 66 BTU/lb

    4. Dari perhitungan no.3, hitung :

    a. Kerja Kompressor (Wkomp) persatuan massa

    W = m . h =>m

    W= h (pada compressor)= h2 h1

    = (112 98) BTU/lb

    = 14 BTU/lb

    b. Kalor yang dibuang melalui kondensor ( Q out ) persatuan massa

    Q out = h2 h3 = (112 32) BTU/lb = 80 BTU/lb

    c. . Kalor yang diserap melalui evaporator ( Q in ) persatuan massa

    Q in = h1 h4 = (98 32) BTU/lb = 66 BTU/lb

    4. Dari anemometer didapat kecepatan udara (v), serta dengan mengukur

    diameter fan ( d ) kondensor dan evaporator, maka kita dapat menghitung

    jumlah aliran massa udara yang melalui kondensor dan evaporator, yaitu

    dengan rumus m = A . v A diperoleh dari rumus :2

    4dA

    =

    Evaporator

    d = 0,195 mUntuk inv maka m = A . V in

    = vd ..4

    1 2

    = 6,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,077648389 m/s

    Untuk outv maka m = A . V out

    = vd ..4

    1 2

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 36

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    37/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    = 7,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,080634865 m/s

    Kondensord = 0,26 m

    Untuk inv maka m = A . V in

    = vd ..4

    1 2

    = 0.3.)26,0.(4

    1 2

    = 0,159278747 m/s

    Untuk outv maka m = A . V out

    = vd ..4

    1 2

    = 0.5.)26,0.(4

    1 2

    = 0,265464579 m/s

    6. Dari perhitungan no. 5, hitung :a. Kalor yang dibuang melalui kondensor ( Q out )

    b. Kalor yang diserap oleh evaporator ( Q in )

    Dimana Q = m . Cp . t ; Cp dicari di buku termodinamika.

    a. Kondensor

    Untuk inv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.0.3.)26,0.(4

    1 2

    = 0,191134497 kg/s

    Q out (in) = m in . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,191134497 kg/s. 1,01 kJ / kg K. (303,8 302,6)K

    = 0,23165501 kJ / s

    =055,1

    23165501,0

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 37

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    38/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    = 0,219578208 BTU/s

    Untuk outv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.0,5.)26,0.(4

    1 2

    = 0,318557495 kg/s

    Q out (out) = m out . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,318557495 kg/s . 1,01 kJ / kg K. (303,8 302,6)K

    = 0,386091684 kJ / s

    =055,1

    386091684,0

    = 0, 365963681 BTU/s

    b. Evaporator

    Untuk inv maka m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    = 2,1.6,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,093178067 kg/s

    Q in (in) = m in . Cp . t , Cp udara = 1,01 kJ / kg K

    = 0,093178067 kg/s. 1,01 kJ / kg K . (302,3 301,7)K

    = 0,564659086 kJ / s

    =055,1

    60,56465908

    = 0,535221882 BTU/s

    Untuk outv m = A. V . , udara = 1,2 kg/m

    = ...4

    1 2vd

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 38

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    39/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    = 2,1.7,2.)195,0.(4

    1 2

    = 0,025086402 kg/s

    Q in (out) = m out . Cp . t

    = 0,025086402 kg/s. 1,01kJ / kg k . (302,3 301,7)K

    = 0,01520236 kJ/s

    =055,1

    0,01520236

    = 0,014409819 BTU/s

    7. Dari perhitungan no. 3 dan no.6, berapa massa refrigerant (m = Q/h),

    serta berapa

    ton massa refrigerant (1 ton refrigerant = 200 BTU/lb)

    Kondensor

    32 hh

    Q

    h

    Qm outoutin

    =

    =

    =80

    219578208,0lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 2,744727x lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    32outmhh

    =200

    102,74472780

    3

    = 3100978908,1

    Jumlah ton massa refrigerant pada kondensor awal adalah

    0,00014639996

    32 hh

    Q

    h

    Qm outoutout

    =

    =

    =80

    365963681,0

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 410083132,8 lb/s

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 39

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    40/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    32

    outmhh

    =

    200

    10574546013,480

    3

    = 310829818405,1

    Jumlah ton massa refrigerant pada kondensor awal adalah

    0,00033544998

    Evaporator

    41 hh

    Q

    h

    Qm ininin

    =

    =

    =66

    53522182,0

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    = 310109421515,8 lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    41

    outmhh

    =200

    10109421515,866

    3

    = 3106761091,2

    Jumlah ton massa refrigerant pada evaporator awal adalah 0,000226445

    41 hh

    Q

    h

    Qm ininin

    =

    =

    =66

    014409819,0

    lbBTU

    SBTU

    /

    /

    =

    410183305909,2

    lb/s

    Ton refrigerant (TR) =200

    outmRE =200

    41

    outmhh

    =200

    10183305909,266

    4

    = 510377620135,2

    Jumlah ton massa refrigerant pada evaporator awal adalah

    0,000216150002

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 40

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    41/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    8. Hitung jumlah kalor perpindahan kalor yang terjadi di :

    Kondensor

    mTUAQ = ..

    mTUd = ..4

    2;

    41

    =d inch = 635,0 cm

    25,0=AlU jamCcmkJ

    ..2

    ( ) ( )

    =

    UOR

    UIR

    UORUIR

    m

    TT

    TT

    TTTTT

    ln

    ( ) ( )

    =

    8,3082

    6,2982ln

    8,30826,2982

    7976,51= C

    ( ) ( ) ( ) CjamCcmKjcmQ = 7976,51../25,0.635,04

    222

    1009,4= jamkJ

    e. Evaporator

    mTUAQ = ..

    mTUd = ..4

    2;

    83

    =d inch = 9525.0 cm

    25,0=AlU jamCcmkJ

    ..2

    ( ) ( )

    =

    RUO

    RUI

    ROURUI

    m

    TT

    TT

    TTTTT

    ln

    ( ) ( )

    =

    )19(7,28

    )19(3,29ln

    )19(7,28)19(3,29

    999,47= C

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 41

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    42/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    ( ) ( ) ( ) CjamCcmKjcmQ = 999,47../25,0.9525,04

    222

    5505,8= jamkJ

    Menghitung COP=

    =

    E. GRAFIK HASIL PERHITUNGAN A, B, dan C

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 42

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    43/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN

    Laboratorium Fenomena Dasar Mesin

    Sekolah Tinggi Teknik PLN 43

  • 7/16/2019 lapoaran pendingin

    44/44

    Laporan Praktikum

    FENOMENA DASAR MESIN