PERBANDINGAN KARAKTERISTIK KULKAS 2 PINTU DENGAN KONDENSOR ... · diserap oleh evaporator ( ) pada kondensor 12U mempunyai nilai 144,39 kJ/kg dan kondensor 14U 143,23 kJ/kg. (e) Koefisien

PERBANDINGAN KARAKTERISTIK KULKAS 2 PINTU

DENGAN KONDENSOR 14U DAN 12U

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin

Diajukan oleh:

JULIUS SUTAWIJAYA

NIM: 115214016

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2015

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

RATIO CHARACTERISTIC REFRIGERATOR 2 DOORS

USING CONDENSER 14U AND 12U

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requirements

to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering

By

JULIUS SUTAWIJAYA

Student Number: 115214016

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2015


iii


iv


v

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam skripsi

dengan judul:

Perbandingan Karakteristik Kulkas 2 Pintu dengan Kondensor 14U

dan 12U

Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh untuk

menjadi Sarjana Teknik pada Program Strata-1, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas

Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Sejauh yang saya

ketahui bukan merupakan tiruan dari skripsi yang sudah dipublikasikan di

Universitas Sanata Dharma maupun di Perguruan Tinggi manapun. Kecuali

dicantumkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 23 Januari 2015

Penulis

Julius Sutawijaya


vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Julius Sutawijaya

Nomor Mahasiswa : 115214016

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul: Perbandingan

Karakteristik Kulkas 2 Pintu dengan Kondensor 14U dan 12U beserta

perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan

dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data,

mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media

lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun

memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.


Yang menyatakan

Julius Sutawijaya


vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena

rahmat yang diberikan dalam penyusunan Skripsi ini sehingga semuanya dapat

berjalan dengan lancar dan baik.

Skripsi ini merupakan sebagai salah satu syarat yang wajib untuk setiap

mahasiswa menempuh S1 di Prodi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas

Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Berkat bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, Skripsi ini dapat

terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini dengan segenap kerendahan hati

penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik

Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, sekaligus sebagai Dosen

Pembimbing Skripsi.

3. Bapak Suyanto dan Ibu Inggried Budiarti selaku orang tua penulis dan

keluarga penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah

mendukung dan memberi semangat penulis dalam menyelesaikan Skripsi.

4. Andrian, dan Andi Yudha Juananto yang telah membantu dalam proses

pembuatan dan pengambilan data Skripsi.

5. Teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma dan teman-teman

lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas segala

bantuannya.


viii

Penulis menyadari dalam penulisan Skripsi ini masih jauh dari sempurna.

Segala kritik dan saran yang membangun akan sangat penulis harapkan demi

penyempurnaan dikemudian hari. Akhir kata seperti yang penulis harapkan

semoga Skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.


Penulis


ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

TITLE PAGE ii

HALAMAN PERSETUJUAN iii

HALAMAN PENGESAHAN iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

vi

KATA PENGANTAR vii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR TABEL xiii

ABSTRAK xiv

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan-batasan dalam pembuatan alat 2

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 4

2.1 Dasar Teori 4

2.2 Tinjauan Pustaka 23


x

BAB III METODE PEMBUATAN ALAT 25

3.1 Pembuatan alat 25

3.2 Alat dan Bahan 26

3.3 Peralatan Penunjang pembuatan alat dan Penelitian 30

3.4 Proses pemvakuman 35

3.5 Proses Pengisian Freon 36


xi

3.6 Proses Uji Coba 36

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 37

4.1 Mesin yang Diteliti 37

4.2 Skematik Mesin Pendingin yang Diteliti 37

4.3 Variasi Penelitian 38

4.4 Alat Bantu Penelitian 38

4.5 Cara Mendapatkan Data Suhu dan Tekanan pada Setiap Titik yang

Sudah Ditentukan

42

4.6 Cara Mengolah Data 43

4.7 Cara Mendapatkan Kesimpulan 43

BAB V HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN

PENGOLAHAN DATA, SERTA PEMBAHASAN

44

5.1 Data Hasil Percobaan 45

5.2 Perhitungan dan Pengolahan Data 46

5.3 Hasil Perhitungan 52

5.4 Pembahasan 53

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 60

6.1 Kesimpulan 60

6.2 Saran 61

DAFTAR PUSTAKA 62

LAMPIRAN 63


xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perpindahan Panas Konduksi 4

Gambar 2.2 Perpindahan Panas Konveksi 5

Gambar 2.3 Sketsa Mesin pendingin kulkas 2 (dua) pintu 8

Gambar 2.4 Kompresor hermatic 9

Gambar 2.5 Kompresor semi-hermatic 10

Gambar 2.6 Kompresor open type 10

Gambar 2.7 Kondensor 11

Gambar 2.8 Filter 12

Gambar 2.9 Pipa kapiler 12

Gambar 2.10 Evaporator 13

Gambar 2.11 Kipas 13

Gambar 2.12 Mesin Pendingin Kulkas 2 (dua) pintu 16

Gambar 2.13 Skema siklus kompresi uap 17

Gambar 2.14 Siklus kompresi uap dengan pendinginan lanjut dan

pemanasan lanjut pada p-h diagram

17


pemanasan lanjut pada diagram T-s

18

Gambar 2.16 P-h diagram refrigeran 134a 22

Gambar 3.1 Diagram alir pelaksanaan 25

Gambar 3.2 Konstruksi kulkas 2 (dua) pintu dengan variasi kondensor 14U 26

Gambar 3.3 Konstruksi kulkas 2 (dua) pintu dengan variasi kondensor 14U

(lanjutan)

26


xiii

Gambar 3.4 Kompresor 27

Gambar 3.5 Kondensor 27

Gambar 3.6 Pipa kapiler 28

Gambar 3.7 Evaporator 28

Gambar 3.8 Fan 29

Gambar 3.9 Filter 29

Gambar 3.10 Pemotong pipa (tubbing cutter) 30

Gambar 3.11 Pengembang Pipa (flaring tool) 31

Gambar 3.12 Tang 31

Gambar 3.13 Alat Las 32

Gambar 3.14 Bahan Las 32

Gambar 3.15 Pompa Vakum 33

Gambar 3.16 Termokopel 33

Gambar 3.17 Clamp Meter 34

Gambar 3.18 Pressure Guage 35

Gambar 3.19 Termokopel 35

Gambar 3.20 Pengisian refrigeran R-134a 36

Gambar 4.1 Mesin yang diteliti (kulkas 2 (dua) pintu) 37

Gambar 4.2 Skematik mesin pendingin kulkas 2 (dua) pintu 38

Gambar 4.3 Termokopel dan alat penampil suhu digital 39

Gambar 4.4 Pengukur Tekanan 40


xiv

Gambar 4.5 Siklus kompresi uap pada P – h diagram 40

Gambar 4.6 Air (beban pendinginan) 41

Gambar 4.7 Tang Ampere 41

Gambar 5.1 Hubungan kerja kompresor dengan waktu 54

Gambar 5.2 Hubungan kalor yang diserap evaporator dengan waktu 55

Gambar 5.3 Hubungan kalor yang dilepas kondensor dengan waktu 56

Gambar 5.4 Hubungan COPaktual dengan waktu 57

Gambar 5.5 Hubungan COPideal dengan waktu 58

Gambar 5.6 Hubungan laju aliran massa dengan waktu 58

Gambar 5.7 Hubungan efisiensi dengan waktu 59


xv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Tabel untuk hasil pengukuran suhu, tekanan, arus dan voltage 42

Tabel 5.1 Hasil pengukuran tekanan (P1 dan P2), suhu (T1 dan T3), suhu

benda, arus, voltage untuk mesin dengan 14U

44

Tabel 5.2 Hasil pengukuran tekanan (P1 an P2), suhu (T1 dan T3), suhu

benda, arus, voltage untuk mesin dengan 12U

45

Tabel 5.3 Hasil perhitungan Nilai Entalpi (h) di titik 1, 2, 3, 4, suhu kerja

kondensor dan suhu kerja evaporator untuk mesin dengan 14U

46

Tabel 5.4 Hasil perhitungan Nilai Entalpi (h) di titik 1, 2, 3, 4, suhu

kondensor dan suhu evaporator untuk mesin dengan 12U

47

Tabel 5.5 Hasil perhitungan karakteristik kulkas 2 (dua) pintu dengan

kondensor 14U

51

Tabel 5.6 Hasil perhitungan Karakteristik kulkas 2 (dua) pintu dengan

kondensor 12U

52


xvi

ABSTRAK

Kulkas mempunyai fungsi yang sangat penting dalam kehidupan manusia

pada masa sekarang ini, terutama untuk keperluan rumah tangga. Kulkas

berfungsi untuk mengawetkan bahan makanan seperti sayur – sayuran, buah –

buahan, dan daging. Tujuan dari penelitian ini adalah (a) membuat model mesin

pendingin kulkas dua pintu, (b) mengetahui dan membandingkan karakteristik

kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U dan 12U, (c) mengetahui kerja kompresor

(d) kalor yang dilepas kondensor, (e) mengetahui kalor yang diserap evaporator,

(f) mengetahui nilai dan , (g) efisiensi dan (h) laju aliran

massa refrigeran dari mesin pendingin kulkas 2 pintu.

Mesin pendingin kulkas 2 pintu bekerja dengan siklus kompresi uap.

Panjang pipa kapiler yang digunakan 150 cm dengan kompresor jenis hermetik

yang berdaya HP, sedangkan kondensor menggunakan 14U dan menggunakan

12U, evaporator yang digunakan merupakan evaporator standar untuk mesin

kulkas 2 pintu serta menggunakan refrigeran R134a. Sedangkan beban

pendinginannya menggunakan air dengan volume sebesar 500 ml.

Dari hasil penelitian diketahui bahwa (a) kulkas dua pintu berhasil dibuat

dan bekerja dengan baik dan bisa mendinginkan air dengan volume sebesar 500

ml secara merata selama 480 menit dengan suhu kerja evaporator – 17,22°C dan

suhu kerja kondensor sekitar 48,61°C. (b) Kerja kompresor persatuan massa

refrigeran ( ) pada kondensor 12U mempunyai nilai 54,73 kJ/kg dan kondensor

14U 44,25 kJ/kg. (c) Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh

kondensor ( ) pada kondensor 12U mempunyai nilai 199,12 kJ/kg dan

kondensor 14U 187,48 kJ/kg. (d) Energi kalor persatuan massa refrigeran yang

diserap oleh evaporator ( ) pada kondensor 12U mempunyai nilai 144,39 kJ/kg

dan kondensor 14U 143,23 kJ/kg. (e) Koefisien prestasi aktual ( ) pada

kondensor 12U mempunyai nilai 2,64 dan kondensor 14U 3,24, dan koefisien

prestasi ideal ( ) pada kondensor 12U mempunyai nilai 4,07 dan

kondensor 14U 4,25. (f) Efisiensi kulkas dua pintu (%) pada kondensor 12U

mempunyai nilai 75% dan kondensor 14U 83%. (g) Laju aliran massa refrigeran

pada kondensor 12U mempunyai nilai 0,0033 kg/detik dan kondensor 14U 0,0039

kg/detik.

Kata kunci : Siklus kompresi uap, COP, efisiensi.


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada zaman sekarang teknologi mesin pendingin sangat mempengaruhi

kebutuhan manusia dan keadaan lingkungan. Kebutuhan manusia terhadap

mesin pendingin berawal dari keinginan untuk mengawetkan bahan makanan.

Fungsi mesin pendingin kemudian berkembang sehingga dapat digunakan

untuk kebutuhan lainnya. Seperti membuat es dan mengkondisikan udara.

Sebagian besar mesin pendingin menggunakan siklus kompresi uap di dalam

bekerjanya. Dalam rumah tangga mesin pendingin biasanya digunakan sebagai

pengawet makanan dan penyejuk ruangan. Mesin pendingin juga digunakan

untuk kebutuhan industri, kebutuhan rumah sakit dan kebutuhan rumah tangga.

Pada industri mesin pendingin dapat berfungsi sebagai penyejuk ruangan agar

orang yang bekerja pada kantor tersebut merasa nyaman dalam bekerja. Dapat

pula dipergunakan untuk mengawetkan bahan baku dan hasil produksi

(khususnya pada industri makanan dan minuman). Pada rumah sakit selain

untuk mendinginkan ruangan, mesin pendingin juga dapat berfungsi untuk

mengawetkan jenazah dan obat-obatan.

Selain dipergunakan pada industri, rumah sakit dan rumah tangga mesin

pendingin juga dipergunakan pada alat transportasi. Pada alat transportasi

mesin pendingin berguna untuk mendinginkan suhu udara dalam kendaraan

dan dapat juga mendinginkan peti kemas agar barang yang dibawa tidak rusak

dan dapat beku.

Fluida kerja yang digunakan di dalam mesin pendingin disebut

refrigeran. Jenis refrigeran yang umum digunakan pada saat ini adalah

refrigeran yang ramah terhadap lingkungan karena tidak mengandung

clorofluorocarbon (CFC) yang dapat merusak ozon, seperti R-134a.

Contoh mesin pendingin adalah kulkas, freezer, chest freezer, show case,

dispenser, cold storage, ice maker, dan AC. AC fungsinya sebagai penyejuk atau

pengondisi udara di dalam ruangan dan mengatur kelembaban udara


2

ruangan. Kulkas, chest freezer, dan cold storage merupakan mesin pendingin

yang berfungsi menjaga kesegaran makanan yang berada di dalamnya. Dengan

adanya mesin-mesin pendingin tersebut diharapkan daging, ikan, buah-buahan

dapat bertahan lebih lama dan awet. Dengan adanya mesin pendingin orang

juga dapat menikmati minuman yang dingin dan segar melalui mesin

pendingin show case.

Mengingat pentingnya penggunaan mesin pendingin dan luasnya

pemakaian mesin pendingin, penulis tertarik untuk melakukan penelitian

terhadap mesin pendingin. Penulis memilih mesin pendingin kulkas 2 pintu

untuk di teliti. Karakteristik mesin pendingin kulkas 2 pintu yang ada di

pasaran tidak terinformasikan di name plate, oleh karena itu untuk

mengetahuinya di perlukan suatu penelitian.

1.2 Rumusan Masalah:

Mesin kulkas 2 pintu yang ada di pasaran tidak pernah mencantumkan

nilai COP dan efisiensi di name plate-nya. Informasi tentang karakteristik

kulkas 2 pintu sangat penting bagi pembeli untuk dapat memilih kulkas sesuai

dengan sebenarnya. Karenanya diperlukan informasi tentang karakteristik

mesin pendingin kulkas 2 pintu, seperti nilai Qin, Qout, Win, COP, efisiensi, dan

laju aliran massa refrigeran.

1.3 Batasan-batasan dalam pembuatan alat

Batasan-batasan dalam pembuatan mesin pendingin kulkas 2 pintu

adalah:

a. Refrigeran yang digunakan dalam kulkas 2 pintu adalah R-134a.

b. Komponen utama dalam kulkas 2 pintu adalah kompresor (hermetik ),

kondensor 14U dan 12U, filter kulkas 2 pintu, pipa kapiler (0,028 inch

sepanjang 1,5 m), evaporator kulkas 2 pintu, kipas, dan kotak pendingin.


3

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian tentang mesin pendingin ini adalah:

a. Dapat membuat model mesin pendingin kulkas 2 pintu.

b. Membandingkan karakteristik kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U dan

12U.

c. Menghitung kerja kompresor, kalor yang diserap evaporator, kalor yang

dilepas kondensor, aliran massa refrigeran dari kulkas 2 pintu.

d. Menghitung COPaktual dan COPideal dari kulkas 2 pintu.

e. Menghitung efisiensi mesin pendingin kulkas 2 pintu.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah:

a. Mampu memahami dan membandingkan karakteristik kulkas 2 pintu

dengan kondensor 14U dan 12U.

b. Mendapat pengalaman membuat model mesin pendingin kulkas 2 pintu.

c. Dapat digunakan sebagai referensi tolok ukur bagi orang lain yang ingin

membuat mesin pendingin kulkas 2 pintu.


4

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Perpindahan Panas

Perpindahan panas atau heat transfer adalah ilmu yang memelajari

perpindahan energi karena adanya beda suhu. Kalor mengalir dari

temperatur tinggi ke temperatur rendah sampai terjadi kesetimbangan

temperature diantara kedua media. Mekanisme perpindahan panas ada 3

(tiga) jenis yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

2.1.1.1 Perpindahan panas konduksi

Perpindahan panas konduksi adalah perpindahan panas dari tempat

yang bertemperatur tinggi ke temperatur rendah melalui media padat.

Contoh dari perpindahan panas konduksi adalah kalor yang mengalir pada

tembok seperti pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Perpindahan Panas Konduksi

Persamaan laju perpindahan panas konduksi dapat dihitung dengan

hukum Fourier dengan Persamaan (2.1).


5

Q = k x A x (ΔT/ Δx) (2.1)

Pada Persamaan (2.1) :

q = Laju perpindahan panas (W)

k = Konduktivitas thermal bahan (W/m°C)

A = Luas penampang media (m2)

ΔT = Perbedaan suhu tinggi dengan suhu rendah (°C)

Δx = Tebal media (m)

2.1.1.2 Perpindahan panas konveksi

Perpindahan panas konveksi adalah perpindahan panas dari

permukaan benda yang bertemperatur tinggi ke fluida sekitar permukaan

yang memiliki temperatur yang lebih rendah atau sebaliknya. Contohnya

adalah perpindahaan panas yang terjadi pada kondensor yang melepas kalor

ke udara sekitar.

Gambar 2.2 Perpindahan Panas Konveksi

Perpindahan panas konveksi dapat dihitung berdasarkan hukum

Newton tentang pendinginan dengan Persamaan (2.2).

Q = h x A x ( - Ts) (2.2)


q = Laju perpindahan panas (W)

h = Koefisien perpindahan panas konveksi ( )


6

A = Luas permukaan yang bersentuhan dengan fluida (m2)

= Temperatur fluida (°C)

= Temperatur permukaan benda padat (°C)

Perpindahan panas konveksi dapat dibagi menjadi 2 jenis:

Perpindahan panas konveksi bebas

Perpindahan panas konveksi bebas adalah konveksi yang aliran fluida

pendinginnya bergerak tanpa adanya alat bantu yang menggerakan fluida.

Aliran fluida yang terjadi disebabkan karena adanya perbedaan massa jenis.

Perpindahan panas konveksi bebas pada kondensor kulkas 1 pintu panas

berpindah dari kondensor ke udara sekitar tanpa adanya kipas yang

membantu mengalirkan udara sekitar.

Perpindahan panas konveksi paksa

Perpindahan panas konveksi yang aliran fluida pendinginnya

digerakkan oleh alat bantu, seperti pompa, kipas, kompresor ataupun blower

sehingga perpindahan panas menjadi lebih cepat. Contoh perpindahan panas

konveksi paksa terjadi pada kondensor kulkas 2 pintu. Terdapat kipas yang

dipergunakan untuk menggerakkan udara di sekitar melalui.

2.1.1.3 Perpindahan panas radiasi

Selain perpindahan panas konduksi, dan konveksi ada pula

perpindahan panas secara radiasi. Perpindahan panas radiasi adalah

perpindahan panas yang terjadi karena pancaran atau sinar gelombang

elektro magnetik tanpa memerlukan media perantara. Contohnya adalah

seseorang yang sedang duduk dekat api unggun yang menyala yang

merasakan panas radiasi dari api unggun. Laju perpindahan kalor secara

radiasi dapat dihitung dengan Persamaan (2.3).

(2.3)



7

q = Laju perpindahan kalor (W)

ε = Emisivitas bahan

A = Luas permukaan (m2)

σ = Konstanta Stefan-Boltzman

Ts = Temperatur absolute permukaan

Tsur = Temperatur absolute sekitar

2.1.2 Beban Pendinginan

Beban pendinginan evaporator adalah besarnya energi panas yang

diserap oleh evaporator, panas yang diserap evaporator adalah panas yang

diserap dari benda-benda yang berada di dalam ruang evaporator yang akan

didinginkan evaporator.

Jenis beban pendingin dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Panas sensibel (beban sensibel)

Panas sensibel adalah panas yang diterima atau dilepaskan suatu

benda akibat perubahan suhu. Contoh proses pendinginan air dari 100°C

sampai menjadi es 0°C. Panas yang dilepas air dari 100°C menjadi 0°C

(masih air) disebut panas sensibel (beban sensibel).

2. Panas laten (beban laten)

Panas laten adalah panas yang diterima atau dilepaskan suatu benda

karena adanya perubahan fase. Contoh jika air yang suhunya sudah 0°C jika

didinginkan lagi akhirnya menjadi es. Pada suhu 0°C tidak terjadi perubahan

suhu tetapi perubahan fase. Panas yang diserap disini disebut panas laten

(beban laten).


8

2.1.3 Proses Perubahan Fase

Perubahan fase terjadi pada temperatur yang tetap. Contohnya cair

menjadi padat, cair menjadi uap, padat menjadi cair, dan seterusnya. Pada

sistem kompresi uap kulkas 2 (dua) pintu terjadi 2 proses perubahan fase

yaitu penguapan (cair menjadi gas), dan proses pengembunan (gas menjadi

cair).

2.1.3.1 Proses Penguapan (evaporasi)

Penguapan berarti perubahan fase dari cair menjadi gas. Pada mesin

pendingin kulkas 2 (dua) pintu proses penguapan terjadi pada evaporator.

Pada proses penguapan diperlukan panas. Untuk menguapkan refrigeran

panas dapat diambil dari udara di sekitar evaporator.

2.1.3.2 Proses Pengembunan (kondensasi)

Pengembunan adalah perubahan fase dari gas menjadi cair. Pada

mesin pendingin kulkas 2 (dua) pintu proses pengembunan terjadi pada

kondensor. Pada proses pengembunan terjadi pelepasan panas refrigeran ke

udara sekitar kulkas 2 (dua) pintu.

2.1.4 Mesin Pendingin Kulkas 2 (dua) pintu

Salah satu contoh gambar mesin pendingin kulkas 2 pintu dapat

dilihat pada Gambar 2.3. Evaporator kulkas terletak di sisi atas, sedangkan

kondensor, kompresor dan pipa kapiler terletak di posisi bawah kulkas.


9

Gambar 2.3 Sketsa Mesin pendingin kulkas 2 (dua) pintu

Mesin pendingin kulkas 2 (dua) pintu adalah alat untuk mendinginkan

suatu ruang kecil untuk mendinginkan atau mengawetkan makanan. Pada

kulkas 2 (dua) pintu menggunakan siklus kerja kompresi uap. Refrigeran

yang digunakan adalah R-134a. Refrigeran berfungsi sebagai fluida kerja

yang mengalir pada tiap komponen utama dalam mesin pendingin kulkas 2

(dua) pintu. Komponen utama pada mesin pendingin kulkas 2 (dua) pintu

adalah (a) Kompresor, (b) Kondensor, (c) Filter, (d) Pipa kapiler, (e)

Evaporator, (f) kipas, (g) Refrigeran:

a. Kompresor

Kompresor adalah alat untuk meningkatkan tekanan refrigeran. Cara

kerja kompresor adalah menghisap refrigeran lalu mendorongnya dengan

piston untuk diteruskan ke pipa yang menuju kondensor. Kompresor terbagi

menjadi 3 (tiga) jenis yaitu kompresor hermatic, semi-hermatic, open type.

Kompresor hermatic adalah kompresor yang poros engkol dan motor

penggeraknya dalam satu casing kompresor. Kompresor semi-hermatic

adalah kompresor yang poros engkol dan motor penggeraknya terpisah

tetapi masih dalam satu kompresor. Kompresor open type adalah kompresor

yang poros penggeraknya terpisah dengan motor listriknya. Tidak dalam

satu casing, sehingga memerlukan belt untuk menggerakan kompresor dari

motor listriknya.


10

Gambar 2.4 Kompresor hermatic

Keuntungan kompresor hermatic adalah bentuknya yang kecil

karena poros kompresor dengan motor listriknya dalam satu casing,

harganya lebih murah dari pada kompresor jenis lain, tidak berisik, tidak

menghasilkan getaran yang kuat dan tidak memakai tenaga penggerak dari

luar.

Kekurangan kompresor hermatic adalah jika bagian dalam

kompresor yang rusak maka harus merusak casingnya, minyak pelumas

kompresor hermatic susah diperiksa.

Gambar 2.5 Kompresor semi-hermatic

Kelebihan kompresor semi-hermatic adalah bentuknya kecil,

perawatan lebih mudah dari pada kompresor hermatic, tidak perlu

memotong casing kompresor untuk memperbaiki bagian kompresor, tidak

memakai tenaga penggerak dari luar, tidak berisik dan tidak menghasilkan

getaran yang kuat.

Kekurangan kompresor semi-hermatic adalah masih terlalu besar

untuk kulkas 2 pintu, harganya mahal.


11

Gambar 2.6 Kompresor open type

Kelebihan kompresor open type adalah jika pada motornya rusak

dapat diperbaiki motornya saja, rpm kompresor dapat diatur dengan

menggunakan puli, minyak kompresor mudah diperiksa, jika tidak ada

listrik kompresor open type dapat dihidupkan dengan menggunakan tenaga

diesel atau motor bensin.

Kekurangan kompresor open type adalah bentuknya paling besar dari

kompresor jenis lain, bobotnya paling berat dari kompresor jenis lain,

harganya paling mahal.

b. Kondensor

Kondensor adalah alat untuk melepas kalor dari refrigeran yang

masuk dari kompresor. Pada kondensor terjadi proses penurunan suhu,

kondensasi dan pendinginan lanjut. Di dalam kondensor terjadi perubahan

fase dari gas panas lanjut menjadi gas jenuh, gas jenuh menjadi cair jenuh

dan cair jenuh menjadi cair lanjut yang disertai penurunan suhu di

pendinginan lanjut.

Gambar 2.7 Kondensor


12

Macam-macam kondensor dibagi menjadi 2 jenis: kondensor

bersirip, dan kondensor biasa. Pada sebuah mesin pendingin pemakaian

kondensor disesuaikan pada kegunaan (kulkas menggunakan kondensor

biasa dan AC menggunakan kondensor bersirip).

c. Filter

Filter adalah alat untuk menyaring kotoran yang dibawa oleh

refrigeran sebelum memasuki pipa kapiler. filter dapat menyaring kotoran

hasil pengelasan, hasil korosi, dan air yang terkandung dalam refrigeran.

Gambar 2.8 Filter

d. Pipa kapiler

Pipa kapiler adalah pipa untuk menurunkan tekanan dari refrigeran

karena diameter pipa yang kecil sehingga terjadi hambatan yang dapat

menurunkan tekanan refrigeran sebelum masuk kedalam evaporator. Suhu

refrigeran menurun.

Gambar 2.9 Pipa kapiler


13

Panjang pipa kapiler yang biasa digunakan pada mesin pendingin

kulkas adalah 1,5 m dengan diameter 0,028 inch. Bahan pipa kapiler terbuat

dari tembaga. Selain pipa kapiler ada pula katub ekspansi yang sering

digunakan di AC.

e. Evaporator

Evaporator adalah alat untuk menyerap kalor dari ruang yang akan

didinginkan. Pada evaporator terjadi perubahan fase refrigeran dari

campuran cair jenuh menjadi gas panas lanjut tanpa adanya perubahan suhu,

dan perubahan fase dari gas menjadi gas panas lanjut yang disertai dengan

peningkatan suhu pada pemanasan lanjut.

Gambar 2.10 Evaporator

Jenis-jenis evaporator ada 2 yaitu evaporator bersirip dan evaporator

jenis plat. Beda evaporator bersirip dan evaporator pipa berplat fungsi dan

bentuknya. Fungsi evaporator bersirip adalah untuk mendinginkan udara,

evaporator plat pada kulkas 1 pintu untuk mendinginkan beban pendingin

yang bersentuhan dengan evaporator oleh karena itu evaporator bersirip

terdapat rongga dan sirip agar udara yang melewati evaporator dapat

bersentuhan dengan evaporator. Evaporator jenis pipa berplat kulkas 1 pintu

berbentuk plat agar dapat menampung barang yang menjadi beban

pendingin.

f. Kipas

Kipas adalah alat untuk menghembuskan dan mensirkulasikan udara

dingin dari evaporator. Pada kulkas 2 pintu udara dingin yang dihembuskan


14

yang akan mendinginkan benda-benda yang akan didinginkan atau

dibekukan di dalam ruang evaporator.

Gambar 2.11 Kipas

g. Refrigeran

Pada suatu sistem pendingin kompresi uap refrigeran adalah bagian

yang penting dalam fluida yang digunakan. Refrigeran berfungsi sebagai

cairan untuk menyerap kalor di evaporator dan melepas kalor di kondensor.

Refrigeran yang biasa digunakan pada mesin pendingin kulkas 2 pintu

adalah R-134a. Sifat R-134a adalah tidak merusak lapisan ozon, titik didih

R-134a -30°C, rumus molekul CH2FCF3.

Refrigeran yang dipergunakan dalam mesin pendingin siklus

kompresi uap sebaiknya mememiliki sifat-sifat sebagai berikut :

- Tidak beracun.

- Tidak menyebabkan korosi pada bahan logam yang dipakai pada

mesin pendingin.

- Tidak dapat terbakar atau meledak jika bercampur dengan minyak

pelumas, udara dan sebagainya.

- Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah.

- Mempunyai kalor laten penguapan yang besar, agar kalor yang diserap

evaporator besar.

- Mempunyai konduktifitas termal yang tinggi.

Secara khusus sifat dari refrigeran R-134a adalah:

- Tidak mudah terbakar.


15

- Tidak merusak lapisan ozon.

- Tidak beracun, berwarna, dan berbau.

- Mudah diperoleh.

- Memiliki kestabilan yang tinggi.

Perbedaan kulkas 1 pintu dengan kulkas 2 pintu adalah bentuk kulkas 2

pintu terdapat 2 pintu (termasuk pintu freezer). Pintu pertama dari Kulkas 2

pintu untuk membuka ruang pendingin kulkas yang di dalamnya berisi benda-

benda atau bahan makanan yang akan didinginkan. Pintu kedua untuk

membuka ruang freezer. Tujuan dibuat 2 pintu adalah agar freezer tidak sering

kemasukan udara sekitar ketika pintu ruang pendingin sering dibuka. Untuk

kulkas 1 pintu hanya memiliki 1 pintu saja yaitu sebagai pintu freezer, sehingga

ketika ruang pendingin dibuka, ruang freezer tidak ikut terbuka, sehingga di

ruang freezer mudah terbentuk bunga es.

Dari cara kerjanya, kulkas 2 pintu menggunakan udara dingin yang

disirkulasikan melalui evaporator ke ruang pendingin menggunakan kipas.

Evaporator kulkas 2 pintu berfungsi untuk mendinginkan udara dalam ruang

pendingin sedangkan evaporator kulkas 1 pintu langsung menyerap kalor yang

menjadi beban pendinginan.

Daya listrik yang digunakan pada kulkas 1 lebih hemat dari pada kulkas

2 pintu karena pada kulkas 2 pintu beban komponen yang menggunakan listrik

lebih banyak dari pada 1 pintu. Contohnya heater pada kulkas 2 pintu yang

menyala selama 15 menit setiap 7 jam dan kipas pada kulkas 2 pintu untuk

mensirkulasikan udara dalam ruang pendingin agar dapat melewati evaporator.

Komponen yang digunakan pada kulkas 1 pintu sama dengan kulkas 2

pintu hanya kulkas 2 pintu ada tambahan kipas untuk mensirkulasikan udara di

dalam ruang pendingin dan kebanyakan kulkas 2 pintu menggunakan

kondensor bersirip dengan ditambah kipas yang mengalirkan udara panas

melalui atas bak penampung air hasil pencairan bunga es agar air dari

pencairan bunga es dapat menguap, jadi konsumen tidak perlu membuang air

hasil pencairan bunga es.


16

Contoh mesin pendingin kulkas 2 pintu yang ada di pasaran adalah sebagai

berikut:

Gambar 2.12 Mesin Pendingin Kulkas 2 (dua) pintu

Dimensi : 1090 mm x 560 mm x 535 mm

Evaporator : Aluminium pipe OD8 x t 1,0 mm

Capilary pipe : 1500 mm

Condensor : Steel Pipe 21000 mm

Kompresor : Panasonic SF48C10RAX. 220V/50Hz,139W

Refrigeran : R-134a, 100 gram

Temperature Control : Automatic (Adjustable)

2.1.5 Cara Kerja Mesin Pendingin Kulkas 2 pintu

Cara kerja mesin pendingin kulkas 2 pintu adalah dengan menggunakan

siklus kompresi uap. Refrigeran ditekan oleh kompresor, dari kompresor masuk

kondensor untuk membuang panas, mengalir lagi ke filter untuk menyaring

kotoran-kotoran yang terbawa refrigeran sebelum memasuki pipa kapiler. Pada

pipa kapiler tekanan dan temperatur refrigeran diturunkan, selanjutnya

refrigeran mengalir masuk ke evaporator sehingga membuat suhu evaporator

rendah. Pada evaporator ada udara yang dialirkan menggunakan fan untuk

mendinginkan ruang pendingin. Setelah melewati evaporator refrigeran

mengalir lagi masuk ke kompresor.


17

2.1.6 Siklus Kompresi Uap

Dari berbagai jenis sistem refrigerasi, siklus kompresi uaplah yang

paling banyak digunakan pada mesin pendingin kulkas 2 pintu. Komponen

utama yang digunakan pada siklus kompresi uap adalah kompresor,

kondensor, pipa kapiler, evaporator. Skema siklus kompresi uap dapat

dilihat pada Gambar 2.13, Gambar 2.14, Gambar 2.15.

Gambar 2.13 Skema siklus kompresi uap


pemanasan lanjut pada p-h diagram


18

Gambar 2.15 Siklus kompresi uap dengan pemanasan lanjut dan

pendinginan lanjut pada diagram T-s

Proses-proses pada siklus kompresi uap tersusun atas:

a. Proses 1 - 2 (Proses kompresi)

Proses kompresi dilakukan oleh kompresor. Refrigeran berbentuk

gas bertekanan rendah masuk kompresor lalu ditekan oleh kompresor

sehingga tekanan refrigeran meningkat menjadi bertekanan tinggi. Proses

kompresi berlangsung secara isentropic.

b. Proses 2 - 2a (Proses penurunan suhu)

Proses ini terjadi sebelum masuk kondensor. Pada proses ini

refrigeran berbentuk gas menjadi gas jenuh disertai dengan penurunan suhu.

c. Proses 2a - 2b (Proses kondensasi)

Proses ini berlangsung pada kondensor. Refrigeran bertemperatur

tinggi masuk kondensor untuk melepaskan kalor sehingga terjadi proses

perubahan fase. Dalam proses ini terjadi perubahan fase dari gas jenuh

menjadi cair jenuh. Proses berlangsung pada tekanan tinggi yang tetap dan

temperatur yang tetap pula.


19

d. Proses 2b - 3 (Proses pendinginan lanjut)

Pendinginan lanjut adalah proses untuk mengondisikan agar

refrigeran yang keluar dari kondensor benar-benar dalam kondisi cair.

Proses ini diperlukan agar refrigeran yang masuk kedalam pipa kapiler

tidak bercampur dengan gas yang dapat menyebabkan timbulnya masalah

pada sistem pendingin. Jika refrigeran berbentuk cairan utuh maka akan

memudahkan refrigeran mengalir pada pipa kapiler. Penurunan suhu terjadi

pada proses ini. Suhu refrigeran lebih rendah dari suhu refrigeran saat

mengembunkan di kondensor.

e. Proses 3 - 4 (Proses penurunan tekanan dan penurunan suhu)

Pada proses ini refrigeran dalam fase cair masuk kedalam pipa

kapiler agar tekanannya menurun karena diameter pipa yang kecil, sehingga

terjadi hambatan yang melawan tekanan dari refrigeran. Karena diameter

pipa yang sangat kecil maka terjadi penurunan tekanan, akibat adanya

penurunan tekanan terjadi pula penurunan suhu.

f. Proses 4 - 1a (Proses evaporasi)

Pada proses ini refrigeran memasuki evaporator untuk menyerap

kalor pada ruang yang akan didinginkan. Pada proses ini terjadi perubahan

fase dari campuran cair dan gas menjadi gas jenuh.

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

Pemanasan lanjut adalah proses untuk mengondisikan agar refrigeran

yang keluar dari evaporator benar-benar dalam bentuk gas sebelum

memasuki kompresor. Jika refrigeran masuk kedalam kompresor dalam

bentuk cair maka akan dapat merusak kompresor. Dengan adanya

pemanasan lanjut maka nilai Qin akan meningkat dan COP juga akan

meningkat.

Untuk mendapatkan karakteristik kulkas 2 (dua) pintu diperlukan

persamaan-persamaan perhitungan untuk menghitung Win, Qout, Qin,

efisiensi, COP dan laju aliran massa.


20

a. Kerja kompresor (win)

Besarnya kerja kompresor per satuan massa refrigeran dapat dihitung

dengan Persamaan (2.4).

(2.4)


= Kerja kompresor

= Enthalpy saat masuk kompresor

= Enthalpy saat keluar kompresor

b. Kalor yang dilepas kondensor (Qout)

Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dapat

dihitung dengan Persamaan (2.5).

(2.5)


= Kalor yang dilepas kondensor

= Enthalpy saat keluar kondensor

= Enthalpy saat keluar kondensor

c. Kalor yang diserap evaporator (Qin)

Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran dapat


(2.6)


= Kalor yang diserap evaporator


21

= Enthalpy saat keluar evaporator

= Enthalpy saat masuk evaporator

d. COP (Coefficient Of Performance)

COP dari kulkas 2 pintu dapat dihitung dengan Persamaan (2.7) dan

(2.8).

(2.7)

COP ideal = (2.8)

Pada Persamaan (2.7) dan (2.8) :

COP ideal : koefisien prestasi maksimum kulkas 2 pintu

: koefisien prestasi aktual kulkas 2 pintu

Te : suhu evaporator (K)

Tc : suhu kondensor (K)

COP digunakan untuk mengetahui performa dari siklus kompresi uap.

Semakin tinggi nilai COP maka semakin baik pula siklus kompresi uapnya.

COP sendiri tidak memiliki satuan karena merupakan hasil pembandingan

antara kalor yang diserap evaporator dengan kerja kompresor.

e. Efisiensi

Efisiensi adalah besarnya tingkat efektifitas pada kulkas 2 pintu, yang

dapat dihitung dengan Persamaan (2.9).

Efisiensi = (2.9)

f. Laju aliran massa

Laju aliran massa adalah laju massa per satu satuan waktu, yang dapat


= = (2.10)


22


: laju aliran massa refrigeran

V : Voltase kompresor (V)

I : Arus kompresor (ampere)

P : Daya kompresor

Dengan bantuan p-h diagram maka dapat diketahui nilai enthalpi di

setiap keadaan pengujian siklus kompresi uap. Pada penelitian ini digunakan

refrigeran 134a. P-h diagram untuk refrigeran 134a disajikan pada Gambar

2.16.

Gambar 2.16 P-h diagram refrigeran 134a


23

2.1.7 Isolator

Isolator digunakan untuk mencegah terjadinya perpindahan kalor dari

ruang yang akan didinginkan. Isolator yang baik adalah benda yang memiliki

konduktivitas thermal yang rendah, dan tidak mudah menghantarkan panas.

Pada penelitian ini digunakan media gabus sebagai isolator karena gabus tahan

terhadap suhu dingin. Sifat-sifat gabus adalah sebagai berikut:

1. Memiliki massa jenis =

2. Memiliki kalor jenis =

3. Memiliki nilai konduktifitas thermal bahan =

2.2 Tinjauan Pustaka

Anwar (2010) telah melakukan penelitian tentang efek beban

pendinginan terhadap performa sistem mesin pendingin. Penelitian tersebut

bertujuan: (a) membahas efek beban pendinginan terhadap kinerja sistem mesin

pendingin meliputi kapasitas refrigerasi (b) menghitung koefisien prestasi

mesin pendingin (c) waktu pendinginan yang ideal pada mesin ini. Penelitian

ini dilakukan dengan batasan-batasan sebagai berikut: (a) beban pendinginan

menempatkan bola lampu 60, 100, 200, 300 dan 400 watt di dalam ruang

pendingin (b) data dianalisi secara teoritis berdasarkan data eksperimen dengan

focus model 802 (c) data dianalisis secara teoritis berdasarkan data eksperimen

dengan menentukan kondisi refrigeran pada setiap titik siklus. Dari hasil

penelitian didapatkan: (a) peningkatan beban pendinginan menyebabkan

koefisien prestasi sistem pendingin akan membentuk kurva parabola (b)

performa optimum pada pengujian selama 30 menit diperoleh pada bola lampu

200 watt dengan cop sebesar 2,64 (c) waktu pendinginan diperoleh paling lama

pada beban pendingin yang paling tinggi (bola lampu 400 watt).

Handoyo dan Lukito (2002) telah melakukan penelitian tentang analisa

pengaruh pipa kapiler yang dililitkan pada line suction terhadap performansi

mesin pendingin. Penelitian tersebut bertujuan: (a) membahas pengaruh usaha

melilitkan pipa kapiler pada line suction (b) menghitung performansi mesin

pendingin tersebut (c) menghitung waktu pendinginan. Penelitian ini dilakukan


24

dengan batasan-batasan sebagai berikut : (a) mesin pendingin yang digunakan

adalah kulkas 2 pintu (b) beban pendinginan yang digunakan air. Dari hasil

penelitian didapatkan (a) pipa kapiler yang dililitkan pada line suction dapat

meningkatkan nilai COP kulkas 2 pintu (b) waktu pendinginan tidak banyak

perubahan.

Wilis (2013) telah melakukan penelitian tentang penggunaan refrigeran

R-22 dan R-134a pada mesin pendingin. Penelitian tersebut bertujuan: (a)

menghitung prestasi kerja refrigeran R-22 yang dibandingkan dengan

refrigeran R-134a (b) membahas refrigeran yang lebih ramah lingkungan antara

R-22 dengan R-134a. Penelitian ini dilakukan dengan batasan-batasan sebagai

berikut: (a) refrigeran yang digunakan R-22 dan R-134a (b) menggunakan

mesin pengkondisian udara dengan motor penggerak kompresor berkapasitas 2

HP. Dari hasil penelitian didapatkan: (a) refrigeran R-22 dari segi prestasi

kerjanya lebih baik dari R-l34a, tetapi tidak ramah lingkungan (b) refrigeran R-

l34a lebih ramah lingkungan, tetapi prestasi kerjanya lebih rendah dari R-22.


25

BAB III

PEMBUATAN ALAT

3.1 Pembuatan Alat

Langkah pembuatan alat didasarkan pada diagram alir seperti yang tersaji

pada Gambar 3.1.

Tidak baik

Baik

Gambar 3.1 Diagram Alir Pelaksanaan

Pembahasan, Kesimpulan dan Saran

Mulai

Perancangan mesin pendingin kulkas 2 pintu

Penyambungan komponen-komponen kulkas 2 pintu

Persiapan komponen-komponen kulkas 2 pintu

Uji coba

Pemvakuman kulkas 2 pintu

Selesai

Pengolahan data Qin, Qout, Win, COP, efisiensi dan laju aliran

massa

Pengisian Refrigeran 134a

Pengambilan data P1, P2, T1, T3, I, Voltase dan Tbenda


26

3.2 Alat dan Bahan

Mesin pendingin beserta bagian-bagiannya disajikan pada Gambar 3.2 dan

Gambar 3.3.

Gambar 3.2 Konstruksi kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U dan 12U

Gambar 3.3 Konstruksi kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U dan 12U

a

b c

d

e

f


27

Keterangan untuk Gambar 3.2 dan Gambar 3.3.

a. Kompresor

b. Kondensor

c. Evaporator

d. Pipa Kapiler

e. Fan

f. Filter

Mesin pendingin kulkas 2 pintu memiliki komponen-komponen: (a) Kompresor,

(b) Kondensor, (c) Evaporator, (d) Pipa kapiler, (e) Fan, (f) filter.

a) Kompresor

Kompresor berfungsi meningkatkan tekanan refrigeran dan menghisap

sekaligus memompa refrigeran sehingga terjadi sirkulasi (perputaran) refrigeran

yang mengalir pada pipa-pipa mesin pendingin. Pada alat mesin pendingin yang

dibuat menggunakan kompresor hermetik merek Toshiba dengan daya dan

Voltase 220 V. Gambar 3.4 memperlihatkan kompresor yang digunakan dalam

pembuatan mesin pendingin.

Gambar 3.4 Kompresor

b) Kondensor

Kondensor berfungsi melapaskan kalor refrigeran. Kondensor yang

digunakan dalam pembuatan mesin pendingin adalah jenis pipa dengan jari-jari

penguat. Pada percobaan ini kondensor yang digunakan adalah kondensor 12U

dan kondensor 14U. Lebar 45 cm dengan diameter pipa 3 mm. Jarak antar sirip


28

3,5 cm, diameter sirip 1,4 mm, bahan pipa dan sirip terbuat dari besi, panjang

pipa. Gambar 3.5 memperlihatkan kondensor yang digunakan dalam pembuatan

alat mesin pendingin.

Gambar 3.5 Kondensor

c) Pipa kapiler

Panjang pipa kapiler yang digunakan 150 cm dengan diameter 0,7 mm

atau 0,028 inch dan bahan yang digunakan tembaga. Gambar 3.6 memperlihatkan

pipa kapiler yang digunakan.

Gambar 3.6 Pipa Kapiler

d) Evaporator

Evaporator yang digunakan dalam pembuatan alat mesin pendingin ini

adalah jenis pipa bersirip. Evaporator berfungsi menyerap kalor beban

pendinginan. Bahan evaporator adalah tembaga, diameter pipa evaporator 5 mm,

bahan sirip adalah seng dengan tebal 0,5 mm, jarak sirip 1 cm, dengan jumlah

sirip 20 buah. Gambar 3.7 memperlihatkan evaporator yang digunakan dalam

pembuatan alat.


29

Gambar 3.7 Evaporator

e) Fan

Fan adalah kipas yang mengalirkan udara yang akan melewati evaporator

karena pada kulkas 2 pintu proses pendinginannya menggunakan udara dingin

yang disemprotkan pada ruang pendingin melalui evaporator. ukuran kipas 120 x

120 x 38 mm, Voltase 220-240 V dan arus 0.14 A.

Gambar 3.8 Fan

f) Filter

Dalam membuat mesin pendingin harus menggunakan filter untuk

menyaring kotoran agar tidak masuk ke dalam sebuah sistem pendingin dan

masuk ke dalam kompresor. Filter yang digunakan memiliki dimensi panjang 8,5

cm, diameter 19 mm dan bahan filter terbuat dari tembaga. Terdapat 1 saluran


30

masuk dan 1 saluran keluar. Gambar 3.9 memperlihatkan gambar filter yang

digunakan dalam pembuatan alat mesin pendingin.

Gambar 3.9 Filter

3.3 Peralatan Penunjang pembuatan alat dan Penelitian

Dalam pembuatan mesin pendingin digunakan beberapa peralatan

penunjang diantaranya:

a) Pemotong Pipa (Tubbing cutter)

Tubbing cutter fungsinya untuk memotong pipa-pipa pada mesin

pendingin agar potongan yang dihasilkan bias rata dan kotoran dari tembaga tidak

banyak. Untuk memotong pipa dengan Tubbing cutter yaitu pipa dimasukan

antara roller dan cutting wheel lalu tangkai dari Tubbing cutter diputar 360°, lebih

jelasnya ditunjukkan pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Pemotong pipa (tubbing cutter)


31

b) Pengembang pipa (flaring tool)

Flaring tool fungsinya untuk mengembangkan ujung pipa agar dapat

disambung dengan sambungan berulir. Flaring tool terdiri dari 2 buah blok ini

membentuk lubang dengan bermacam-macam ukuran pipa yang dapat diselipkan.

Selain itu flaring tool juga mempunyai sebuah joke yang terdiri kaki-kaki yang

dapat diselipkan pada blok yang mempunyai sebuah baut pada bagian atasnya

dengan batang yang dapat diputar, sedangkan pada ujung lain pada bagian bawah

diberi sebuah flare cone yang berbentuk kerucut dengan sudut 45° untuk menekan

dan mengembangkan ujung pipa.

Gambar 3.11 Pengembang Pipa (flaring tool)

c) Tang

Tang adalah alat yang digunakan untuk mencengkram, memotong, dan

memutar kawat atau tabel. Dalam pembuatan mesin pendingin ini tang berfungsi

untuk menjapit pipa pada saat pengelasan, lebih jelasnya ditunjukan pada Gambar

3.12.

Gambar 3.12 Tang


32

d) Alat Las

Fungsinya alat las untuk menyambungkan pipa-pipa pada mesin

pendingin. Bila hasil pengelasan kurang bagus bias berakibat kebocoran dalam

sambungan. Proses pengelasan juga berpengaruh penting dalam pembuatan mesin

pendingin, lebih jelasnya ditunjukan pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Alat las

e) Bahan Las

Bahan las yang digunakan untuk menyambung pipa-pipa mesin pendingin

yaitu berupa perak dan borak. Penggunaan bahan borak diperlukan untuk

penyambungan tembaga dengan besi, agar hasil pengelasan lebih baik. Bahan

perak digunakan untuk mengelas pipa tembaga dengan tembaga. Lebih jelasnya

seperti ditunjukan pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14 Bahan Las


33

f) Pompa Vakum

Pompa vakum fungsinya untuk mengosongkan atau menghilangkan gas-

gas yang tidak perlu seperti udara dan uap air di dalam sistem mesin pendingin.

Hal ini dilakukan agar tidak mengganggu kerja mesin pendingin saat

dioperasikan, lebih jelasnya seperti ditunjukan pada Gambar 3.15.

Gambar 3.15 Pompa Vakum

g) Termokopel

Termokopel adalah alat yang digunakan untuk mengukur perubahan suhu

besaran entalpi refrigerant sebagai data yang dibutuhkan. Jenis termokopel yang

digunakan adalah Tipe K (Chromel (Ni-Cr alloy)/ Alumel (Ni-Al alloy)). Prinsip

kerjanya ujung kabel ditemperlkan pada bagian yang akan diukur kemudian

sensor akan secara otomatis bekerja dan hasilnya ditampilkan pada layar digital,

seperti ditunjukan pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Termokopel


34

h) Clamp Meter

Clamp meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus dan

temperatur. Penggunaan alat ukur clamp meter dalam pengambilan data yaitu

untuk mengukur kuat arus kompresor. Jenis clamp meter yang digunakan adalah

model KS-88. Prinsip kerjanya clamp meter dijepitkan ke antara kabel kompresor

kemudian sensor secara otomatis akan bekerja dan hasilnya akan ditampilkan

pada layar digital, seperti Gambar 3.17.

Gambar 3.17 Clamp Meter

i) Pressure Guage

Pressure Guage digunakan untuk mengukur tekanan refrigerant baik pada

saat pengisian maupun pada saat beroperasi. Pada mesin pendingin ini dipasang 2

Pressure Guage pada tekanan keluar kompresor dan tekanan masuk (isap)

kompresor. Pressure Guage yang digunakan ada 2 jenis seperti pada Gambar

3.18.

- Tekanan 0-220 Psi (dipasang pada pipa masuk kompresor, berwarna biru).

- Tekanan 0-500 Psi (dipasang pada pipa keluar kompresor, berwarna

merah).


35

Gambar 3.18 Pressure Guage

3.4 Proses pemvakuman

Setelah proses penyambungan selesai, sebuah rangkaian mesin pendingin

standar sudah berbentuk. Proses selanjutnya yang harus dilakukan adalah

pemvakuman. Proses pemvakuman menggunakan pompa vakum dengan tujuan

untuk mengosongkan atau menghilangkan udara yang ada di dalam pipa-pipa

mesin pendingin. Pada proses pemvakuman dapat dilihat juga apakah sebuah

rangkaian sistem pendingin yang dibuat mengalami kebocoran pada saat proses

penyambungan. Untuk mengetahui terjadinya kebocoran, busa sabun dioleskan

pada pipa-pipa atau sambungan. Apabila terdapat gelembung-gelembung udara

pada bagian yang di olesi busa sabun, dapat dipastikan rangkaian mesin pendingin

terjadi kebocoran. Untuk proses pemvakuman lebih jelasnya dapat dilihat pada

Gambar 3.19.

Gambar 3.19 Proses Pemvakuman


36

3.5 Proses Pengisian Freon

Setelah rangkaian mesin pendingin dalam kondisi vakum, proses

selanjutnya adalah pengisian refrigeran. Jenis refrigeran yang digunakan dalam

mesin pendingin yang dibuat adalah R-134a. Saat proses pengisian berlangsung

tekanan pada preasure gauge warna biru (tekanan rendah) akan naik dan

menunjuk angka 50 psi. proses pengisian refrigeran melalui selang yang

dihubungkan ke dalam dob yang terhubung pada kompresor. Proses pengisian

refrigeran hampir sama dengan proses pemvakuman, tapi pada saat proses

pengisian tidak menggunakan alat pompa vakum melainkan menggunakan tabung

refrigeran. Untuk pengisian refrigeran lebih jelasnya dapat dilihat pada

Gambar3.20.

Gambar 3.20 Pengisian refrigeran R-134a

3.6 Proses Uji Coba

Pada proses uji coba ini alat diuji dengan cara dinyalakan selama 1 jam.

Apakah alat sudah dapat bekerja dengan baik atau tidak. Jika terjadi kerusakan

maka harus memperbaiki lagi tiap komponennya. Maka kembali ke proses

penyambungan lagi. Jika sudah berhasil dapat memulai pengambilan data P1, P2,

T1, T3, I, Voltase dan Tbenda.


37

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Mesin yang Diteliti

Mesin yang diteliti adalah kulkas 2 pintu dengan mempergunakan

kondensor 14U dan 12U. Evaporator yang digunakan adalah evaporator standar

kulkas 2 pintu dengan kompresor berdaya HP, dengan panjang pipa kapiler 150

cm. Gambar 4.1 menyajikan mesin yang diteliti.

Gambar 4.1 Mesin yang diteliti (kulkas 2 pintu)

4.2 Skematik Mesin Pendingin yang Diteliti

Gambar 4.2 menyajikan skematik dari mesin pendingin kulkas 2 pintu

yang diteliti. Dalam skematik ini ditentukan posisi titik-titik yang dipasang

termokopel, alat ukur tekanan (pressure gauge), dan tang ampere. Alat ukur suhu

refrigeran di tempatkan sebelum masuk kompresor dan di tempatkan sebelum

masuk pipa kapiler. Alat ukur tekanan refrigeran di tempatkan sebelum masuk

kompresor dan setelah keluar kompresor. Tang ampere ditempatkan pada kabel

kompresor yang mendapat arus listrik.


38

Gambar 4.2 Skematik mesin pendingin kulkas 2 pintu

Keterangan pada Gambar 4.2:

Titik 1 : Tempat pemasangan termokopel 1 (T1) dan alat ukur tekanan P1

Titik 2 : Tempat pemasangan alat ukur tekanan P2

Titik 3 : Tempat pemasangan termokopel 2 T3

Titik 4 : Tempat pemasangan tang ampere

4.3 Variasi Penelitian

Variasi di dalam penelitian ini adalah panjang pipa kondensor yang

dipergunakan pada mesin pendingin: (a) kondensor dengan 14U dan (b)

kondensor dengan 12 U.

4.4 Alat Bantu Penelitian

Proses penelitian kulkas 2 pintu membutuhkan alat-alat yang dipergunakan

untuk membantu pengujian kulkas 2 pintu tersebut. Alat-alat bantu tersebut adalah

termokopel dan alat penampilnya, air, pengukur tekanan, serta, P-h diagram.


39

1. Termokopel dan Alat penampil suhu digital

Termokopel mempunyai fungsi sebagai sensor suhu yang digunakan untuk

mengubah perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan dengan listrik. Alat

penampil suhu digital mempunyai fungsi sebagai alat yang memperlihatkan nilai

suhu yang diukur.

(a) Termokopel (b) Penampil suhu digital

Gambar 4.3 Termokopel dan alat penampil suhu digital

2. Pengukur Tekanan

Pengukur tekanan (pressure gauge) mempunyai fungsi untuk mengetahui

nilai tekanan refrigeran. Pengukur tekanan berwarna merah untuk mengukur

tekanan tinggi, sedangkan yang berwarna biru untuk mengukur tekanan rendah.

Hasil pengukuran tekanan refrigeran merupakan “tekanan pengukuran”, bukan

tekanan absolut. Hasil pengukuran tekanan pengukuran ditambah 14,7 psi

menyatakan tekanan absolut.


40

Gambar 4.4 Pengukur Tekanan

3. P – h diagram

P–h diagram mempunyai fungsi untuk menggambarkan siklus kompresi

uap mesin pendingin. Dengan P- h diagram, dapat diketahui nilai entalpi di setiap

titik yang diteliti, terutama di titik 1, 2, 3, 4, suhu kerja kondensor dan suhu kerja

evaporator.

Gambar 4.5 Siklus kompresi uap pada P – h diagram


41

4. Air

Air mempunyai fungsi sebagai beban pendinginan pada mesin pendingin

yang dipergunakan dalam penelitian.

Gambar 4.6 Air (beban pendinginan)

5. Tang Ampere

Tang ampere adalah alat untuk mengukur arus listrik. Cara penggunaannya

adalah kabel yang akan diukur di lewatkan pada lobang tang ampere, setelah

dilewatkan lobang tang ampere maka digital tang ampere akan membaca arus

yang melintas pada kabel.

Gambar 4.7 Tang Ampere


42

4.5 Cara Mendapatkan Data Suhu dan Tekanan pada Setiap Titik yang

Sudah Ditentukan

Untuk mendapatkan data–data hasil penelitian dipergunakan alat ukur

termokopel, alat ukur tekanan dan tang ampere. Pengukuran suhu, tekanan, arus

dan voltage dilakukan setiap 15 menit. Hasil penelitian disajikan pada tabel

seperti terlihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Tabel untuk hasil pengukuran suhu, tekanan, arus dan voltage

No Waktu t

(menit)

P1

(psia)

P2

(psia)

T1

(°F)

T3

(°F)

Tbenda

(°F)

I

(A)

V

(V)

1 15

2 30

3 45

4 60

5 75

6 90

7 105

8 120

9 135

10 150

11 165

12 180

13 195

14 210

15 225

16 240

17 255

18 270

19 285

20 300

21 315

22 330

23 345

24 360

25 375

26 390

27 405

28 420

29 435

30 450

31 465

32 480


43

4.6 Cara Mengolah Data

Prosedur pengolahan data :

1. Setelah semua data suhu dan tekanan pada setiap titik diperoleh maka

langkah selanjutnya adalah menggambarkan proses siklus kompresi uap pada

P–h diagram. Dengan menggambarkan dalam P–h diagram dapat diketahui

nilai entalpi (h1, h2, h3, h4), suhu kerja kondensor dan suhu kerja evaporator.

2. Data nilai-nilai entalpi yang sudah didapat kemudian digunakan untuk

menghitung besarnya energi kalor per satuan massa yang dilepaskan

kondensor, menghitung kerja kompresor, menghitung besarnya energi kalor

persatuan massa yang diserap evaporator, nilai COP kulkas 2 pintu, efisiensi,

serta laju aliran massa refrigeran.

3. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan persamaan-persamaan yang ada

seperti persamaan (2.4) untuk menghitung kerja kompresor, persamaan (2.5)

untuk menghitung energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa

refrigeran, persamaan (2.6) untuk menghitung kalor yang diserap evaporator

persatuan massa refrigeran, persamaan (2.7) untuk menghitung COPaktual,

persamaan (2.8) untuk menghitung COPideal, persamaan (2.9) untuk

menghitung efisiensi, persamaan (2.10) untuk menghitung laju aliran massa.

4. Hasil-hasil perhitungan (Qin, Qout, Win, COPaktual, COPideal, Laju aliran massa,

efisiensi), kemudian digambarkan dalam bentuk grafik agar memudahkan

untuk melakukan pembahasan. Dalam proses pembahasan harus

mempertimbangkan hasil-hasil penelitian sebelumnya dan juga tidak lepas

dari tujuan penelitian.

4.7 Cara Mendapatkan Kesimpulan

Kesimpulan diperoleh dari hasil pembahasan yang telah dilakukan.

Kesimpulan merupakan inti dari pembahasan. Kesimpulan harus dapat menjawab

tujuan dari penelitian.


44

BAB V

HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PENGOLAHAN

DATA, SERTA PEMBAHASAN

5.1 Data Hasil Percobaan

Data hasil percobaan untuk nilai tekanan refrigeran (P1 dan P2) dan suhu

refrigeran (T1 dan T3) pada titik-titik yang telah ditentukan pada waktu tertentu,

ditampilkan pada Tabel 5.1 dan Tabel 5.2.

Tabel 5.1 Hasil pengukuran tekanan (P1 dan P2), suhu (T1 dan T3), suhu benda,

arus, voltage untuk mesin dengan 14U

No Waktu

(menit)

P1

(psia)

P2

(psia)

T1

(°F)

T3

(°F)

Tbenda

(°F)

I

(A)

V

(V)

1 15 26,45 195,33 34,21 84,92 31,96 0,84 162,73

2 30 26,45 196,58 26,24 97,57 25,97 0,88 161,95

3 45 26,20 200,33 27,23 99,10 24,58 0,89 161,43

4 60 25,20 187,20 21,65 96,44 22,06 0,87 161,70

5 75 25,20 182,83 21,97 96,49 20,57 0,84 213,00

6 90 25,70 197,20 22,01 98,47 20,57 0,80 211,50

7 105 25,45 193,45 21,25 97,88 20,21 0,81 213,00

8 120 25,20 191,58 21,38 97,66 19,18 0,81 214,50

9 135 24,70 187,83 20,21 95,27 18,10 0,81 215,75

10 150 25,70 194,70 21,43 98,51 19,09 0,81 215,75

11 165 25,20 194,70 18,37 98,24 18,41 0,82 215,75

12 180 25,20 189,08 19,90 97,84 18,28 0,79 217,00

13 195 25,20 191,58 23,72 98,38 18,77 0,80 217,50

14 210 25,70 199,08 22,91 101,98 19,72 0,81 216,50

15 225 25,70 202,20 19,18 99,23 19,63 0,81 215,25

16 240 24,95 194,70 20,71 99,41 19,13 0,80 215,25

17 255 25,20 192,20 20,84 99,46 19,18 0,81 214,25

18 270 25,70 202,83 18,91 101,30 20,17 0,82 212,50

19 285 25,70 197,83 25,25 102,52 24,58 0,81 211,75

20 300 25,45 194,08 31,51 99,14 24,80 0,82 211,25

21 315 25,45 192,20 21,29 99,64 19,31 0,81 212,00

22 330 25,70 195,33 20,08 98,87 19,36 0,80 212,75

23 345 25,20 193,45 20,84 99,32 19,45 0,80 213,00

24 360 25,70 195,95 20,21 101,26 19,54 0,80 213,75

25 375 25,95 195,95 20,35 99,68 19,63 0,80 215,00


45

Tabel 5.1 Lanjutan

No Waktu

(menit)

P1

(psia)

P2

(psia)

T1

(°F)

T3

(°F)

Tbenda

(°F)

I

(A)

V

(V)

26 390 25,95 195,33 20,48 99,73 19,72 0,80 216,25

27 405 25,70 196,58 21,34 102,34 20,12 0,79 216,75

28 420 25,45 195,95 25,07 98,78 19,99 0,78 218,00

29 435 25,45 187,20 23,50 97,52 19,04 0,76 218,25

30 450 25,20 187,20 20,03 99,32 19,36 0,77 220,25

31 465 25,20 189,08 21,34 98,20 18,95 0,77 220,50

32 480 24,70 185,95 19,18 98,06 18,91 0,78 219,50

Tabel 5.2 Hasil pengukuran tekanan (P1 an P2), suhu (T1 dan T3), suhu benda,

arus, voltage untuk mesin dengan 12U

No Waktu

(menit)

P1

(psia)

P2

(psia)

T1

(°F)

T3

(°F)

Tbenda

(°F)

I

(A)

V

(V)

1 15 28,45 205,08 39,65 99,73 43,70 0,87 218,25

2 30 28,70 219,45 33,44 106,30 38,30 0,86 216,75

3 45 28,20 208,45 32,54 102,34 33,80 0,86 217,50

4 60 27,70 207,83 29,62 104,32 30,16 0,83 216,50

5 75 27,95 211,58 29,39 104,50 27,19 0,87 215,75

6 90 27,70 200,95 29,08 98,15 24,89 0,88 216,25

7 105 26,95 207,20 29,21 104,50 23,23 0,89 214,75

8 120 26,95 199,08 30,25 100,76 20,66 0,88 214,25

9 135 27,20 200,95 31,55 100,54 21,97 0,83 214,50

10 150 27,20 206,58 31,64 102,38 21,47 0,87 213,75

11 165 27,70 208,45 33,40 102,56 21,38 0,84 214,75

12 180 27,45 204,08 32,95 99,14 20,93 0,83 216,75

13 195 28,70 210,95 33,08 103,78 21,74 0,83 217,25

14 210 27,95 197,83 30,07 100,18 21,56 0,81 216,75

15 225 29,20 194,08 30,29 100,00 22,37 0,83 217,50

16 240 26,70 197,20 30,83 101,80 20,08 0,82 216,50

17 255 27,20 202,20 27,37 100,13 21,25 0,83 216,75

18 270 28,20 199,70 28,99 101,30 22,33 0,83 215,00

19 285 29,70 214,08 29,89 105,22 23,45 0,87 212,75

20 300 31,70 204,08 29,98 105,22 21,97 0,83 212,00

21 315 27,70 214,08 30,29 105,67 21,43 0,87 209,75

22 330 27,95 208,45 30,07 104,32 21,49 0,86 209,25

23 345 27,20 205,95 30,43 102,25 21,38 0,86 209,25


46

Tabel 5.2 Lanjutan

No Waktu

(menit)

P1

(psia)

P2

(psia)

T1

(°F)

T3

(°F)

Tbenda

(°F)

I

(A)

V

(V)

24 360 27,20 202,83 29,39 104,00 21,34 0,86 210,50

25 375 27,95 215,95 28,63 106,97 21,29 0,87 210,50

26 390 27,45 199,83 28,90 99,32 21,07 0,85 212,25

27 405 26,70 201,20 29,75 100,40 21,07 0,85 212,75

28 420 27,20 202,83 30,02 100,94 20,44 0,85 214,75

29 435 26,95 204,08 29,80 101,48 20,57 0,84 215,50

30 450 26,95 210,33 28,81 101,17 20,80 0,85 216,25

31 465 26,20 200,58 27,77 99,32 19,85 0,84 216,75

32 480 26,45 202,20 28,22 100,67 21,34 0,84 216,50

Keterangan :

- Pada saat pengambilan data, suhu kamar sebesar 27oC

- Media yang didinginkan adalah air dengan volume 500 ml dan suhu awal

28oC

- P1 : Tekanan refrigeran saat masuk kompresor (psia).

- P2 : Tekanan refrigeran saat keluar kompresor (psia).

- T1 : Suhu refrigeran saat masuk kompresor (oF).

- T3 : Suhu refrigeran saat masuk pipa kapiler (oF).

5.2 Perhitungan dan Pengolahan Data

Dari data suhu dan tekanan yang diperoleh dan dengan menggambarkannya

pada diagram p-h dapat ditentukan besarnya entalpi (h). Pada penelitian ini

dipergunakan diagram P-h R134a. Besar nilai entalpi (h) disetiap titik 1,2,3,4 suhu

kerja kondensor dan suhu kerja evaporator dari waktu ke waktu disajikan pada

Tabel 5.3 dan Tabel 5.4.

Tabel 5.3 Hasil perhitungan Nilai Entalpi (h) di titik 1, 2, 3, 4, suhu kerja

kondensor dan suhu kerja evaporator untuk mesin dengan 14U

No Waktu

(menit) h1 ( ) h2 ( ) h3 ( ) h4 ( ) Tevap (K) Tkond (K)

1 15 256,18 302,76 98,98 98,98 260,78 322,44

2 30 253,85 293,44 102,47 102,47 260,22 321,33


47

Tabel 5.3 Lanjutan

No Waktu


3 45 251,52 301,60 101,31 101,31 260,78 324,11

4 60 256,18 292,28 98,98 98,98 259,67 316,33

5 75 252,69 293,44 100,14 100,14 260,22 321,33

6 90 249,19 288,79 100,14 100,14 260,78 324,11

7 105 246,87 289,95 96,65 96,65 260,22 321,89

8 120 251,52 299,27 100,14 100,14 259,67 321,89

9 135 250,36 286,46 104,80 104,80 259,67 321,33

10 150 249,19 288,79 102,47 102,47 260,78 321,33

11 165 250,36 286,46 100,14 100,14 260,78 322,44

12 180 241,04 287,62 100,14 100,14 260,78 322,44

13 195 250,36 292,28 100,14 100,14 260,78 321,33

14 210 244,54 295,77 102,47 102,47 260,78 322,44

15 225 244,54 294,61 101,31 101,31 259,67 327,44

16 240 246,87 291,12 100,14 100,14 260,78 321,33

17 255 250,36 289,95 100,14 100,14 260,78 321,33

18 270 244,54 284,13 102,47 102,47 259,11 327,44

19 285 242,21 288,79 104,80 104,80 259,11 321,33

20 300 244,54 291,12 97,81 97,81 260,78 321,89

21 315 249,19 294,61 100,14 100,14 258,00 319,11

22 330 251,52 302,76 97,81 97,81 259,67 320,78

23 345 249,19 293,44 100,14 100,14 260,78 321,89

24 360 251,52 299,27 112,95 112,95 260,78 321,89

25 375 243,37 288,79 100,14 100,14 260,78 321,89

26 390 244,54 285,29 100,14 100,14 259,67 321,89

27 405 243,37 286,46 102,47 102,47 260,78 321,33

28 420 243,37 288,79 100,14 100,14 260,78 320,78

29 435 244,54 289,95 101,31 101,31 259,67 316,33

30 450 250,36 294,61 98,98 98,98 259,67 320,78

31 465 249,19 291,12 97,81 97,81 258,00 316,33

32 480 246,87 291,12 103,64 103,64 255,78 321,61

Tabel 5.4 Hasil perhitungan Nilai Entalpi (h) di titik 1, 2, 3, 4, suhu kondensor

dan suhu evaporator untuk mesin dengan 12U

No Waktu


1 15 244,54 302,76 100,14 100,14 261,89 324,11


48

Tabel 5.4 Lanjutan

No Waktu


2 30 253,85 307,42 121,10 121,10 263,00 333,56

3 45 251,52 314,40 114,12 114,12 264,11 326,33

4 60 256,18 309,75 109,46 109,46 260,78 324,11

5 75 256,18 313,24 109,46 109,46 260,78 332,44

6 90 253,85 302,76 100,14 100,14 260,78 325,22

7 105 245,70 312,08 100,14 100,14 260,78 326,33

8 120 245,70 300,43 97,81 97,81 260,78 323,00

9 135 256,18 300,43 100,14 100,14 263,00 327,44

10 150 251,52 307,42 100,14 100,14 261,89 331,89

11 165 256,18 316,73 100,14 100,14 260,78 328,56

12 180 256,18 302,76 97,81 97,81 260,78 329,67

13 195 260,84 302,76 102,47 102,47 261,89 327,44

14 210 260,84 302,76 100,14 100,14 261,89 321,89

15 225 244,54 279,47 97,81 97,81 261,89 321,89

16 240 253,85 298,10 100,14 100,14 260,78 321,33

17 255 256,18 305,09 111,79 111,79 260,78 324,11

18 270 251,52 300,43 100,14 100,14 261,89 321,33

19 285 251,52 302,76 102,47 102,47 264,11 331,89

20 300 256,18 314,40 116,45 116,45 265,78 327,44

21 315 256,18 302,76 100,14 100,14 260,78 331,89

22 330 256,18 302,76 111,79 111,79 261,89 331,89

23 345 253,85 312,08 104,80 104,80 259,67 331,33

24 360 256,18 307,42 102,47 102,47 259,67 324,11

25 375 244,54 302,76 110,62 110,62 260,78 331,89

26 390 255,02 306,25 103,64 103,64 260,78 323,00

27 405 249,19 292,28 98,98 98,98 257,44 324,11

28 420 252,69 299,27 108,29 108,29 260,78 326,33

29 435 250,36 302,76 105,97 105,97 260,78 327,44

30 450 251,52 299,27 108,29 108,29 263,00 332,44

31 465 250,36 299,27 103,64 103,64 260,78 326,33

32 480 248,03 302,76 103,64 103,64 260,22 324,11


49

1) Kerja Kompresor persatuan massa refrigeran. (Win)

Untuk mendapatkan kerja kompresor persatuan massa refrigeran yang

dihasilkan oleh mesin kulkas 2 pintu, dapat menggunakan Persamaan (2.4). Pada

saat t = 480 menit :

Win = h2-h1

= 291,12 kJ/kg – 246,87 kJ/kg

= 44,25 kJ/kg

Maka kerja kompresor persatuan massa refrigeran sebesar 44,25 kJ/kg.

2) Kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas Kondensor (Qout)

Untuk mendapatkan nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas

kondensor pada mesin kulkas 2 pintu, dapat menggunakan Persamaan (2.5). Pada

saat t = 480 menit :

Qout = h2-h3

= 291,12 kJ/kg – 103,64 kJ/kg

= 187,48 kJ/kg

Maka kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor sebesar 187,48

kJ/kg.

3) Kalor yang diserap evaporator (Qin)

Untuk mendapatkan kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator

pada mesin kulkas 2 pintu, dapat menggunakan Persamaan (2.6). Pada saat t = 480

menit :

Qin = h1-h4

= 246,87 kJ/kg – 103,64 kJ/kg

= 143,23 kJ/kg

Maka kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator sebesar 143,23

kJ/kg.


50

4) COP

COP dipergunakan untuk menyatakan performance (unjuk kerja) dari mesin

kulkas 2 pintu yang bekerja dengan siklus kompresi uap, dapat dihitung dengan

menggunakan Persamaan (2.7). Pada saat t = 480 menit :

COPaktual= =

=

= 3,24

COPideal

5) Efisiensi

Efisiensi adalah efektivitas dari kerja kompresor kulkas 2 pintu, dapat

dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.8). Pada saat t = 480 menit :

Efisiensi =

Efisiensi =

0,75

6) Laju aliran massa refrigeran ( )

Untuk mendapatkan besarnya laju aliran massa refrigeran dapat dihitung

dengan Persamaan (2.9). Pada saat t = 480 menit :

=

=

= 0,0039 kg/s

Daya kompresor dibagi 1000 untuk mengonversi satuan watt ke dalam satuan

kilowatt.

Maka laju aliran massa mesin kulkas 2 pintu sebesar 0,0039 kg/s.


51

5.3 Hasil Perhitungan

Hasil perhitungan secara keseluruhan dari waktu (t) 15 menit sampai (t) 480

menit untuk nilai kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win), kalor yang

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

evaporator persatuan massa refrigeran (Qin), COPaktual, COPideal, efisiensi, laju

aliran massa dari kulkas 2 pintu ditampilkan pada Tabel 5.5 dan 5.6.

Tabel 5.5 Hasil perhitungan karakteristik kulkas 2 pintu dengan kondensor

14U

No Waktu

(menit)

Win

( )

Qin

( )

Qout

( ) COPaktual COPideal Efisiensi

Daya

Kompresor

(kW)

( )

1 15 46,58 157,20 203,78 3,38 4,23 0,80 0,136 0,0029

2 30 39,59 151,38 190,97 3,82 4,26 0,90 0,143 0,0036

3 45 50,07 150,22 200,29 3,00 4,12 0,73 0,144 0,0029

4 60 36,10 157,20 193,30 4,35 4,58 0,95 0,141 0,0039

5 75 40,76 152,54 193,30 3,74 4,26 0,88 0,179 0,0044

6 90 39,59 149,05 188,64 3,76 4,12 0,91 0,169 0,0043

7 105 43,09 150,22 193,30 3,49 4,22 0,83 0,173 0,0040

8 120 47,74 151,38 199,12 3,17 4,17 0,76 0,174 0,0036

9 135 36,10 145,56 181,66 4,03 4,21 0,96 0,175 0,0048

10 150 39,59 146,72 186,31 3,71 4,31 0,86 0,174 0,0044

11 165 36,10 150,22 186,31 4,16 4,23 0,98 0,177 0,0049

12 180 46,58 140,90 187,48 3,03 4,23 0,72 0,172 0,0037

13 195 41,92 150,22 192,14 3,58 4,31 0,83 0,173 0,0041

14 210 51,24 142,06 193,30 2,77 4,23 0,66 0,176 0,0034

15 225 50,07 143,23 193,30 2,86 3,83 0,75 0,174 0,0035

16 240 44,25 146,72 190,97 3,32 4,31 0,77 0,172 0,0039

17 255 39,59 150,22 189,81 3,79 4,31 0,88 0,174 0,0044

18 270 39,59 142,06 181,66 3,59 3,79 0,95 0,174 0,0044

19 285 46,58 137,41 183,98 2,95 4,16 0,71 0,172 0,0037

20 300 46,58 146,72 193,30 3,15 4,27 0,74 0,173 0,0037

21 315 45,41 149,05 194,46 3,28 4,22 0,78 0,171 0,0038

22 330 51,24 153,71 204,94 3,00 4,25 0,71 0,170 0,0033

23 345 44,25 149,05 193,30 3,37 4,27 0,79 0,171 0,0039

24 360 47,74 138,57 186,31 2,90 4,27 0,68 0,170 0,0036


52

Tabel 5.5 Lanjutan

Tabel 5.6 Hasil perhitungan Karakteristik kulkas 2 pintu

dengan kondensor 12U

No Waktu

(menit)

Win

( )

Qin

( )

Qout


Daya

Kompresor

(kW)

( )

1 15 58,22 144,39 202,62 2,48 4,21 0,59 0,19 0,0032

2 30 53,57 132,75 186,31 2,48 3,73 0,66 0,19 0,0035

3 45 62,88 137,41 200,29 2,19 4,24 0,51 0,19 0,0030

4 60 53,57 146,72 200,29 2,74 4,12 0,67 0,18 0,0034

5 75 57,06 146,72 203,78 2,57 3,64 0,71 0,19 0,0033

6 90 48,91 153,71 202,62 3,14 4,05 0,78 0,19 0,0039

7 105 66,37 145,56 211,93 2,19 3,98 0,55 0,19 0,0029

8 120 54,73 147,89 202,62 2,70 4,19 0,64 0,19 0,0034

9 135 44,25 156,04 200,29 3,53 4,08 0,86 0,18 0,0040

10 150 55,89 151,38 207,27 2,71 3,74 0,72 0,19 0,0033

11 165 60,55 156,04 216,59 2,58 3,85 0,67 0,18 0,0030

12 180 46,58 158,37 204,94 3,40 3,79 0,90 0,18 0,0039

13 195 41,92 158,37 200,29 3,78 4,11 0,92 0,18 0,0043

14 210 41,92 160,70 202,62 3,83 4,36 0,88 0,18 0,0042

15 225 34,93 146,72 181,66 4,20 4,38 0,96 0,18 0,0052

16 240 44,25 153,71 197,96 3,47 4,31 0,81 0,18 0,0040

17 255 48,91 144,39 193,30 2,95 4,12 0,72 0,18 0,0037

18 270 48,91 151,38 200,29 3,10 4,41 0,70 0,18 0,0036

19 285 51,24 149,05 200,29 2,91 3,90 0,75 0,18 0,0036

20 300 58,22 139,74 197,96 2,40 4,31 0,56 0,18 0,0030

21 315 46,58 156,04 202,62 3,35 3,67 0,91 0,18 0,0039

22 330 46,58 144,39 190,97 3,10 3,74 0,83 0,18 0,0038

No Waktu

(menit)

Win

( )

Qin

( )

Qout


Daya

Kompresor

(kW)

( )

25 375 45,41 143,23 188,64 3,15 4,27 0,74 0,173 0,0038

26 390 40,76 144,39 185,15 3,54 4,17 0,85 0,173 0,0042

27 405 43,09 140,90 183,98 3,27 4,31 0,76 0,172 0,0040

28 420 45,41 143,23 188,64 3,15 4,35 0,73 0,171 0,0038

29 435 45,41 143,23 188,64 3,15 4,58 0,69 0,166 0,0037

30 450 44,25 151,38 195,63 3,42 4,25 0,81 0,170 0,0038

31 465 41,92 151,38 193,30 3,61 4,42 0,82 0,169 0,0040

32 480 44,25 143,23 187,48 3,24 3,89 0,83 0,172 0,0039


53

Tabel 5.6 Lanjutan

No Waktu

(menit)

Win

( )

Qin

( )

Qout


Daya

Kompresor

(kW)

( )

23 345 58,22 149,05 207,27 2,56 3,62 0,71 0,18 0,0031

24 360 51,24 153,71 204,94 3,00 4,03 0,74 0,18 0,0035

25 375 58,22 133,91 192,14 2,30 3,67 0,63 0,18 0,0032

26 390 51,24 151,38 202,62 2,95 4,19 0,70 0,18 0,0035

27 405 43,09 150,22 193,30 3,49 3,86 0,90 0,18 0,0042

28 420 46,58 144,39 190,97 3,10 3,98 0,78 0,18 0,0039

29 435 52,40 144,39 196,79 2,76 3,91 0,70 0,18 0,0034

30 450 47,74 143,23 190,97 3,00 3,79 0,79 0,18 0,0038

31 465 48,91 146,72 195,63 3,00 3,98 0,75 0,18 0,0037

32 480 54,73 144,39 199,12 2,64 4,07 0,65 0,18 0,0033

5.4 Pembahasan

Mesin pendingin kulkas 2 pintu berhasil dibuat dan dapat berjalan secara

normal saat uji coba. Tidak ada kebocoran pada setiap sambungan pipa maupun

ditiap komponen. Evaporator dapat bekerja pada suhu -17,22°C, lebih rendah dari

benda yang akan didinginkan. Kondensor dapat bekerja pada suhu 48,61°C, lebih

tinggi dari suhu udara disekitar kondensor. Hasil data yang diperoleh juga dapat

digambarkan pada diagram p-h.

Dari hasil perhitungan diperoleh informasi bahwa besar Win, Qin, Qout,

COPactual, COPideal, efisiensi, laju aliran massa dari mesin pendingin dengan

pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut dari waktu ke waktu memiliki nilai yang

berbeda-beda. Gambar grafik hasil perhitungan secara keseluruhan disajikan pada

Gambar 5.1, Gambar 5.2, Gambar 5.3, Gambar 5.4, Gambar 5.5, Gambar 5.6,

Gambar 5.7.


54

Gambar 5.1 Hubungan kerja kompresor dengan waktu

Dari Gambar 5.1 dapat diketahui bahwa Win rata-rata pada mesin kulkas 2

pintu dengan kondensor 14U sebesar 43,78 , sedangkan nilai pada saat stabil

sebesar 44,25 . Win rata-rata pada mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor 12U

sebesar 51,2 , sedangkan nilai pada saat stabil sebesar 54,73 . Berdasarkan

hasil penelitian ini menunjukkan penggunaan kondensor dengan 12U pada mesin

kulkas 2 pintu menghasilkan nilai Win rata-rata yang lebih tinggi dari mesin yang

mempergunakan kondensor 14U. Demikian juga nilai pada saat stabil, mesin

kulkas 2 pintu dengan kondensor 12U juga lebih tinggi dari pada mesin kulkas 2

pintu dengan kondensor 14U. Karena jumlah refrigeran yang masuk ke dalam

kompresor pada mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U lebih sedikit dari

mesin kulkas 2 pintu dengan 12U sehingga kerja kompresor pada mesin kulkas 2

pintu dengan kondensor 14U tidak terlalu berat.

Pada saat penelitian, casing kompresor panas. Suhu casing kompresor

lebih tinggi dibandingkan saat tidak bekerja. Hal ini berarti, ada proses

perpindahan energi dari dalam kompresor keluar (ke udara sekitar). Dengan kata

lain proses isentropis di dalam kompresor tidak berlangsung secara isentropis

adiabatis. Pada proses isentropis adiabatis, tidak terjadi perpindahan energi dari

luar kedalam sistem ataupun dari sistem keluar lingkungan dari sistem.

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0 100 200 300 400 500

Win

(kJ/k

g)

waktu, t (menit)

Kondensor 14U

Kondensor 12U


55

Gambar 5.2 Hubungan kalor yang diserap evaporator dengan waktu

Dari Gambar 5.2 dapat diketahui bahwa Qin rata-rata pada mesin kulkas 2


sebesar 143,23 Qin rata-rata pada mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor 12U

sebesar 148,21 , sedangkan nilai saat stabil sebesar 144,39 . Berdasarkan hasil

penelitian ini menunjukan mesin kulkas 2 pintu dengan mempergunakan

kondensor 12U memiliki nilai rata-rata yang lebih tinggi dari mesin kulkas 2 pintu

dengan kondensor 14U. Jadi nilai Qin yang sedikit berubah-ubah bisa jadi

disebabkan oleh tidak menentunya suhu udara di dalam ruang evaporator dan

tidak meratanya suhu beban pendinginan. Seperti diketahui bahwa proses

pendinginan dilakukan oleh udara yang bersirkulasi. Dengan tidak seragamnya

suhu, akan berakibat besarnya kalor yang diserap evaporator berbeda, atau bisa

jadi di evaporator terjadi pembekuan uap air menjadi es, sehingga udara dingin

yang dihasilkan evaporator menjadi tidak optimal.

Dari Gambar 5.3 dapat diketahui bahwa Qout rata-rata pada mesin kulkas 2


sebesar 187,48 . Qout rata-rata pada mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor 12U

sebesar 199,41 , sedangkan nilai pada saat stabil sebesar 199,12 .

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

0 100 200 300 400 500

Qin

(kj/

kg)

waktu, t (menit)

Kondensor 14U

kondensor 12U


56

Gambar 5.3 Hubungan kalor yang dilepas kondensor dengan waktu

Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan kondensor 12U memiliki nilai

rata-rata Qout sebesar 199,41 dan kondensor 14U memiliki nilai rata-rata Qout

sebesar 191,04 , nilai pada saat stabilnya kondensor 12U memiliki nilai Qout

sebesar 199,12 , dan pada kondensor 14U sebesar 187,48

Kondisi kondensor diperngaruhi oleh kondisi aliran udara yang melewati

kondensor. Jika kecepatan aliran udara yang ada di sekitar kondensor berubah-

ubah, maka kondisi kerja kondensor juga berubah. Pada saat dilakukan penelitian

mesin berada diluar ruangan, sehingga dimungkinkan kondisi udara yang

mendinginkan kondensor berubah. Sebagai akibatnya nilai Qout juga berubah.

Dari Gambar 5.4 dapat diketahui bahwa COPaktual rata-rata pada mesin

kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U sebesar 3,4 sedangkan nilai pada saat

stabil sebesar 3,24. COPaktual rata-rata pada mesin kulkas 2 pintu dengan

kondensor 12U sebesar 2,96 sedangkan nilai pada saat stabil sebesar 2,64.

Berdasarkan hasil penelitian menunjukan mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor

14U memiliki nilai rata-rata COPaktual lebih tinggi dari mesin kulkas 2 pintu

dengan kondensor 12U, nilai pada saat stabil juga lebih tinggi mesin kulkas 2

pintu dengan 14U dari pada mesin kulkas 2 pintu dengan 12U.

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

0 100 200 300 400 500

Qo

ut(k

j/k

g)

waktu, t (menit)

kondensor 14U

kondensor 12U


57

Gambar 5.4 Hubungan COPaktual dengan waktu

Kerja kompresor pada mesin kulkas 2 pintu dengan menggunakan

kondensor 14U lebih rendah dari kerja kompresor mesin kulkas 2 pintu dengan

kondensor 12U. Dari kerja kompresor yang lebih rendah membuat COPaktual

mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U lebih baik karena semakin tinggi

nilai COP semakin baik pula performa mesin kulkas 2 pintu.

Dari Gambar 5.5 dapat diketahui bahwa COPideal rata-rata pada mesin

kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U sebesar 4,23, sedangkan nilai pada saat

stabil sebesar 4,25. COPideal rata-rata pada mesin kulkas 2 pintu dengan

kondensor 12U sebesar 4, nilai pada saat stabil sebesar 4,07. Berdasarkan hasil

penelitian menunjukan mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U memiliki

nilai COPideal rata-rata yang lebih tinggi dari mesin kulkas 2 pintu dengan

kondensor 12U, sedangkan nilai pada saat stabil juga lebih tinggi dengan

mempergunakan kondensor 14U dari pada mempergunakan kondensor 12U.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

0 100 200 300 400 500

CO

Pa

ktu

al

waktu, t (menit)

kondensor 14U

kondensor 12U


58

Gambar 5.5 Hubungan COPideal dengan waktu

Gambar 5.6 Hubungan laju aliran massa dengan waktu

Dari Gambar 5.6 dapat diketahui bahwa laju aliran massa rata-rata pada

mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U sebesar 0,0039 , sedangkan nilai

pada saat stabil sebesar 0,0039 . Laju aliran massa rata-rata pada mesin kulkas

2 pintu dengan kondensor 12U sebesar 0,0036 , sedangkan nilai pada saat

stabil sebesar 0,0033 . Berdasarkan hasil penelitian menunjukan mesin kulkas

2 pintu dengan kondensor 14U memiliki nilai laju aliran massa rata-rata yang

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

0 100 200 300 400 500

CO

Pid

ea

l

waktu, t (menit)

kondensor 14U

kondensor 12U

0.0000

0.0020

0.0040

0.0060

0.0080

0.0100

0 100 200 300 400 500

laju

ali

ran

mass

a (

kg/s

)

waktu, t (menit)

kondensor 14U

kondensor 12U


59

lebih tinggi dari mesin kulkas 2 pintu yang menggunakan kondensor 12U,

sedangkan nilai pada saat stabil juga lebih tinggi menggunakan kondensor 14U

dari pada menggunakan kondensor 12U karena kerja kompresor pada mesin

kulkas 2 pintu dengan kondensor 12U lebih besar dari pada mesin kulkas 2 pintu

dengan kondensor 14U, membuat laju aliran massa mesin kulkas 2 pintu dengan

kondensor 14U lebih tinggi dari pada mesin kulkas 2 pintu dengan kondesor

12U.

Gambar 5.7 Hubungan efisiensi dengan waktu

Dari Gambar 5.7 dapat diketahui bahwa efisiensi rata-rata pada mesin

kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U sebesar 0,8, sedangkan nilai pada saat

stabil sebesar 0,83. Nilai efisiensi rata-rata pada mesin kulkas 2 pintu dengan

kondensor 12U sebesar 0,74, sedangkan nilai pada saat stabil sebesar 0,75.

Berdasarkan hasil penelitian menunjukan mesin kulkas 2 pintu dengan

kondensor 14U memiliki nilai efisiensi rata-rata yang lebih tinggi dari mesin

kulkas 2 pintu dengan kondensor 12U. Nilai pada saat stabil juga lebih tinggi

mempergunakan kondensor 14U dari pada mempergunakan kondensor 12U

karena COPaktual mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor 14U lebih tinggi dari

mesin kulkas 2 pintu dengan kondensor 12U.

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 100 200 300 400 500

efis

ien

si

waktu, t (menit)

kondensor 14U

kondensor 12U


60

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Dari pengujian kulkas 2 pintu untuk mendinginkan air 500 ml dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut:

1. Mesin pendingin kulkas 2 pintu berhasil dibuat, dengan menghasilkan suhu

evaporator -17,22°C dan suhu kerja kondensornya 48,61°C. Siklus kompresi

uap juga dapat digambarkan pada diagram P-h.

2. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) mesin kulkas 2 pintu

dengan mempergunakan (a) kondensor 12U dan (b) kondensor 14U, pada saat

stabil berturut-turut bernilai (a) kondensor 12U sebesar 54,73 kJ/kg. (b)

kondensor 14U sebesar 44,25 kJ/kg.

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

2 pintu dengan mempergunakan (a) kondensor 12U dan (b) kondensor 14U,

pada saat stabil berturut-turut bernilai (a) kondensor 12U sebesar 144,39

kJ/kg. (b) kondensor 14U sebesar 143,23 kJ/kg.

4. Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (Qout) mesin kulkas

2 pintu dengan mempergunakan (a) kondensor 12U dan (b) kondensor 14U,

pada saat stabil berturut-turut bernilai (a) kondensor 12U sebesar 199,12

kJ/kg. (b) kondensor 14U sebesar 187,48 kJ/kg.

5. COPaktual mesin kulkas 2 pintu dengan mempergunakan (a) kondensor 12U

dan (b) kondensor 14U, pada saat stabil berturut-turut bernilai (a) kondensor

12U sebesar 2,64. (b) kondensor 14U sebesar 3,24.

6. COPideal mesin kulkas 2 pintu dengan mempergunakan (a) kondensor 12U



7. Laju aliran massa rata-rata mesin kulkas 2 pintu dengan mempergunakan (a)

kondensor 12U dan (b) kondensor 14U, pada saat stabil berturut-turut

bernilai (a) kondensor 12U sebesar 0,0033 kg/detik (b) kondensor 14U

sebesar 0,0039 kg/detik.


61

8. Efisiensi mesin kulkas 2 pintu dengan mempergunakan (a) kondensor 12U



6.2 Saran

Setelah melakukan pengambilan data ada beberapa kekurangan dan kelebihan

yang perlu diperhatikan. Untuk itu perlu adanya saran untuk pengembangan mesin

ini, antara lain :

1. Mengambil data pada ruang tertutup agar suhu dan angin yang melewati

kondensor tidak terlalu berubah-ubah.

2. Pengambilan data lebih di tekankan pada menit-menit awal hingga

pertengahan karena terjadi perubahan yang spesifik di menit-menit awal dan

pertengahan, menit akhir hanya digunakan untuk pembanding stabilnya.

3. Menggunakan beban pendinginan yang tidak mudah beku agar dapat dilihat

perubahan suhunya contohnya refrigeran.


62

DAFTAR PUSTAKA

Anwar., 2010, Efek beban pendinginan terhadap performa sistem mesin

pendingin, Jurnal Teknik Mesin, 8, hal 203-204.

Handoyo dan Lukito., 2002, Analisa pengaruh pipa kapiler yang dililitkan pada

line suction terhadap performansi mesin pendingin, Jurnal Teknik Mesin,

8, hal 193-195.

Wilis., 2013, Penggunaan refrigeran R-22 dan R-134a pada mesin pendingin,

Jurnal Teknik Mesin, 8, hal 97-100.


63

LAMPIRAN


64


65


66


67


68


69


70


71


72


73


74


75


76


77


78


79


80


81


82


83


84


85


86


87


88


89


90


91


92


93


94


95


Documents

PERBANDINGAN KARAKTERISTIK KULKAS 2 PINTU DENGAN KONDENSOR ... · diserap oleh evaporator ( ) pada kondensor 12U mempunyai nilai 144,39 kJ/kg dan kondensor 14U 143,23 kJ/kg. (e) Koefisien