KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAN R-12 DAN R134a SKRIPSI

Transkripsi

1 KARAKTERISTIK SHOWCASE DENGAN R-12 DAN R134a SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Mesin Diajukan oleh HERU SETIAWAN NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2015

2 SHOWCASE CHARACTERISTICS USING R-12 DAN R134a FINAL PROJECT As Partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering By HERU SETIAWAN Student Number : MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2015

3 i

4 ii

5 iii

6 iv

7 ABSTRAK Latar belakang dari penelitian ini adalah teknologi, seperti mesin pendingin,saat ini adalah bagian penting dalam kehidupan kita sehari-hari, terlebih kita tinggal di negara yang beriklim tropis. Mesin showcase dibutuhkan untuk pendinginan makanan dan minuman, penyimpanan dan distribusi makanan, proses kimia yang memerlukan pendinginan.. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pelaksanaan pengelolaan (R-12) dengan (R-134a) pada mesin showcase pendingin penyimpan bahan makanan dan minuman dan untuk mengetahui unjuk kerja (COP), dan efisiensi mesin pendingin yang menggunakan refrigeran (R-12) dengan refrigeran (R-134a). Mesin yang diteliti merupakan mesin showcase pendingin dengan siklus kompresi uap. Variasi penelitian yang dipakai adalah jenis refrigeran, yaitu R- 134a dan R-12. Pada penelitian pertama, showcase dialiri refrigeran R-134a dan diuji sebanyak 5 kali dalam 5 hari selama 300 menit. Pada penelitian kedua,refrigeran diganti menjadi R-12 dan diuji sebanyak 5 kali dalam 5 hari selama 300 menit. Hasil Penelitian memberi kesimpulan (a) ) showcase berhasil dibuat dan bekerja dengan baik, (b) Koefisien prestasi ideal (COP ideal ) R134a hampir sama dengan R-12. Efisiensi showcase untuk R134a lebih unggul dibanding R-12. Kata kunci :Penelitian, siklus kompresiuap, refrigeran. v

8 ABSTRACT The background of this research is the technology this time, which is cooler machine, is an important part of our daily lives, especially for us who live in a tropical country. Showcase machine is needed for cooling food and beverages, food storage and distribution, and chemical process which needs refrigeration. The objectives of this research are to find out the implementation of (R-12) with (R-134a) management on the food and beverages storage cooler showcase machine, and to find out the coefficient of performance (COP) and the efficiency of the cooler machine which use the refrigerant (R12) with the refrigerant (R- 134a). The machine researched is the cooler showcase machine with vapor compression cycle. The research variation used is the type of refrigerant which are R-134a and R-12. On the first research,the showcase was flowed with the refrigerant R-134a and tested 5 times in 5 days for 300 minutes. On the second research, the refrigerant was changed with the R-12 one and tested 5 times in 5 days for 300 minutes. The result of the research shows that (a) the showcase is successfully made and works well. (b) the coefficient of ideal performance (COP ideal ) R-134a is almost the same with R-12. The efficiency of showcase for the R-134a is more superior than R-12 Keywords: research, compression cycle, refrigerant vi

9 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala rahmat, karunia, nikmat kesehatan dan hikmat kepada penulis sehingga Skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik sesuai dengan waktu yang telah direncanakan. Skripsi berjudul Karakteristik Showcase Dengan R-12 Dan R134a disusun untuk memperoleh gelar S1 TeknikMesin, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penelitian dan penyusunan Skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si.,M.Sc selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. 2. Ir. PK.Purwadi, M.T. selaku Dosen Pembimbing Skripsi dan Kepala Prodi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. 3. I Gusti Ketut Puja ST,M.T.selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Seluruh Staf Sekretariat Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. 5. Seluruh Dosen dan Staf Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 6. Doddy Purwadianto, S.T.,M.T. selaku Kepala Laboratorium Energi Universitas Sanata Dharma. 7. Yustina dan Agustinus selaku orang tua yang selalu memberi dukungan moral maupun material. vii

10 8. Dedi Saverianus, Feternus Andi, Galih Aji selaku teman kelompok penelitian yang selalu mendukung didalam penyelesaian Skripsi. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan Skripsi ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu kami mengharapkan masukan, kritik dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya. Semoga Skripsi ini bermanfaat, baik penulis maupun pembaca. Terimakasih. Yogyakarta,8 September 2015 Penulis viii

11 DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL TITTLE PAGE HALAMAN PERSETUJUAN... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... iii LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR TABEL... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Batasan Masalah Manfaat... 3 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Teori... 4 ix

12 2.2 Komponen dan Sistem Refrigerasi Komponen Tambahan Sistem Refrigerasi Perhitungan Karakteristik Showcase Tinjauan Pustaka BAB III PEMBUATAN ALAT 3.1 Persiapan Pembuatan Alat Komponen Utama Showcase Peralatan Pendukung Pembuatan Showcase Langkah Pembuatan Showcase BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Mesin Yang Diteliti Skematik Alat Penelitian Alat Bantu Penelitian Variasi Penelitian Cara Mendapatkan Data Cara mengolah Data Cara MendapatkanKesimpulan x

13 BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 5.1 HasilPenelitian Perhitungan Pembahasan BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A. Grafik Pressure Entalpi R134a B. Grafik Pressure Entalpi R xi

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Cake Showcase... 5 Gambar 2.2 Drink showcase... 5 Gambar 2.3 Fruits dan Vegetable Showcase... 6 Gambar 2.4 Showcase... 6 Gambar 2.5 Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap... 7 Gambar 2.6 Siklus kompresi uap pada diagram P-h... 7 Gambar 2.7 Siklus Kompresi Uap pada diagram T-s... 8 Gambar 2.8 Kompresor jenis terbuka Gambar 2.9 Kompresor Hermetik Gambar 2.10 Kompresor Semi Hermetik Gambar 2.11 Air cooled condenser Gambar 2.12 Water cooled condenser Gambar 2.13 Pipa kapiler Gambar 2.14 Evaporator Gambar 2.15 Air cooled evaporator Gambar 2.16 Water cooled evaporator Gambar 2.17 R134a dan R Gambar 2.18 Filter Gambar 2.19 Thermostat dalam keadaan putus xii

15 Gambar 2.20 Thermostat dalm keadaan tersambung Gambar 3.1 Kompresor Gambar 3.2 Kondensor Gambar 3.3 Pipa kapiler Gambar 3.4 Filter Gambar 3.5 Evaporator Gambar 3.6 R-134a dan R Gambar 3.7 Pemotong Pipa Gambar 3.8 PompaVakum Gambar 3.9 Manifold Gauge Gambar 3.10 Alat las dan bahan tambahan las (perak dan tembaga) Gambar 3.11 Thermostat Gambar 3.12 Pipa tembaga Gambar 3.13 Termokopel dan APPA Gambar 3.14 Plat alumunium Gambar 3.15 Akrilik Gambar 3.16 Stereofom Gambar 3.17 Pembuatan rangka showcase Gambar 3.18 Proses pengelasan kompresor dengan kondensor Gambar 3.19 Proses pengelasan kondensor dengan filter Gambar 3.20 Proses pengelasanfilter denganpipakapiler xiii

16 Gambar 3.21 Proses pengelasan pipa kapiler dengan evaporator Gambar 3.22 Proses pengelasan evaporator dengan kompresor Gambar 3.23 Pengisian metil Gambar 3.24 Proses pemvakuman Gambar 3.25 Proses pengisian refrigeran R-134a dan R Gambar 4.1 (a) Mesin Showcase(b) SkematikmesinShowcase Gambar 4.2 Diagram alir penelitian Gambar 4.3 Skematik mesin pendingin showcase Gambar 4.4 Termokopel dan Penampil suhu Gambar 4.5 Pressure gauge Gambar 4.6 P-h diagram Gambar 4.7 Botol minuman berisi air 600 ml Gambar 4.8 Kabel roll Gambar 4.9 Cara mendapatkan h 1, h 2, h 3, h 4 pada P-h diagram Gambar 5.1 Energikalor yang diserap evaporator persatuan massa untuk R134a Gambar 5.2 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa untuk R Gambar 5.3 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa untuk R-134a Gambar 5.4 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa untuk R Gambar 5.5 Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa R134a xiv

17 Gambar 5.6 Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa R Gambar 5.7 Koefisien prestasi aktual showcase dengan R134a Gambar 5.8 Koefisien prestasi aktual showcase dengan R Gambar 5.9 Koefisien prestasi ideal showcase dengan R134a Gambar 5.10 Koefisien prestasi ideal showcase dengan R Gambar 5.11 Efisiensi showcase dengan R134a Gambar 5.12 Efisiensi showcase dengan R Gambar 5.13 Q in R-12 dan R134a terhadap waktu Gambar 5.14 Q out R-12 dan R134a terhadap waktu Gambar 5.15 W in R-12 dan R134a terhadap waktu Gambar 5.16 COP aktual R-12 dan R134aterhadap waktu Gambar 5.17 COP ideal R-12 dan R134a terhadap waktu Gambar 5.18 Efisiensi R-12 dan R134a terhadap waktu xv

18 DAFTAR TABEL Tabel 5.1 Tekanan refrigeran masuk (P1) dan Tekanan refrigeran keluar (P2) Kompresor dengan refrigeran R134a dan R Tabel5.2 Suhu refrigeran masuk kompresor (T 1 ) dan suhu masuk pipa kapiler (T 3 ) dengan refrigeran R134a dan R Tabel5.3 Suhu evaporator dan kondensor R134a dan R Tabel 5.4 Nilai entalpi (h) R134a dan R-12 dari waktu ke waktu Tabel 5.5 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator (Q in ) Tabel 5.6 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor (Q out ) Tabel 5.7 Kerja kompresor (W in ) persatuan massa Tabel 5.8 Koefisien prestasi aktual (COP aktual ) Tabel 5.9 Koefisien prestasi ideal (COP ideal ) Tabel 5.10 Hasil perhitungan efisiensi showcase xvi

19 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada saat ini mesin pendingin merupakan bagian penting dalam kehidupan sehari-hari terlebih untuk di daerah yang beriklim tropis, Teknologi mesin pendingin pada saat ini sangat mempengaruhi kehidupan dunia modern, tidak hanya terbatas untuk peningkatan kualitas dan kenyamanan hidup, namun juga sudah menyentuh hal-hal esensial penunjang kehidupan manusia. Salah satu teknologi pengawetan yang sering diterapkan manusia dalam usaha untuk memperpanjang masa simpan suatu pangan adalah dengan carapendinginanyaitu salah satunya dengan mempergunakan mesin showcase. Proses pengawetan melalui proses pendinginanmerupakan bagiandari proses pengolahan pangan atau makanan yang seringkali menjadi salah satu acuan dalam menentukan kualitas bahan pangan. Banyak sekali bahan pangan atau makanan telah menjadi produk kebutuhan manusia sehari-hari dimana dalam pengolahannya mengalami proses pendinginan, salah satunya adalah produk sayuran seperti selada air, bayam, daun ketela, kol, cabai, seledri, daun bawang, kentang, wortel. dan buah-buahan seperti apel, jeruk, pisang, anggur, pir, jambu. bahkan makanan roti seperti cake (kue tart), brownies, roti tawar. Selain bahan makanan seperti sayuran dan buah-buahan.negara Indonesia banyak sekali mengenal macam-macam minuman yang membutuhkan mesin pendingin untuk mendinginkan minuman tersebut, seperti air mineral, juice, dan 1

20 2 Minuman bersoda diperlukan mesin showcase.karena negaraindonesia beriklim tropismaka banyak orang menginginkan minuman yang selalu segar dan dingin setiap saat. Mesin showcase ini berfungsi untuk mendinginkan bahan makanan dan minuman tidak sampai beku, bekerja pada suhu antara 2 0 C C. Jadi tidak memungkinkan minuman membeku. Dengan latar belakang tersebut penulis tertarik untuk membuat mesin showcase ini dengan harapan, dapat menguasai cara kerja mesin showcase dan mesin-mesin pendingin yang lain yang memiliki cara kerja yang sama, yaitu dengan mempergunakan siklus kompresi uap di dalam bekerjanya. 1.2 TUJUAN Tujuan penelitian showcase dengan mempergunakan siklus kompresi uap ini adalah : a. Membuat showcase denganr-12 dan R134a. b. Mendapatkan karakteristik showcase yang dibuat: 1. Menghitung kalor yang diserap oleh evaporator dengan R-12 dan R134a. 2. Menghitung kalor yang di keluarkan kondenser dengan R-12 dan R134a dan membandingkannya. 3. Menghitung kerja yang dilakukan kompresor dengan R-12 dan R134a dan membandingkannya. 4. Menghitung COP showcase denganr-12 dan R134a dan membandingkannya.

21 3 5. Menghitung efisiensi showcase dengan R-12 dan R134a dan membandingkannya. 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah yang diambil dalam pembuatan showcase ini adalah: a. Refrigeran yang di pakai adalah R-12 dan R134a. b. Daya kompresor showcase menggunakan 1/10 PK, jenis kompresor hermetik. c. Panjang pipa kapiler 1 meter, berdiameter inchi, dan dengan bahan tembaga d. Evaporator yang digunakan adalah evaporator standar yang dipergunakan padashowcase 1/10 PK berbentuk plat dengan panjang 42 cm dan lebar 30 cm. e. Kondensor yang dipergunakan adalah kondensor standar yang dipergunakan padashowcase 1/10 PK (kondensor 6U). f. Peralatan lain yang digunakan yaitu filter dan thermostat. 1.4 Manfaat Manfaat dari penelitian showcase dengan (R-12 dan R134a) adalah: a. Hasil dari penelitian dapat digunakan sebagai referensi untuk para peneliti yang lain. b. Dapat menambah kasanah untuk perpustakaan.

22 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Teori Showcase Showcase adalah lemari es yang digunakan untuk menyimpan dan mendinginkan berbagai jenis minuman kemasan. Showcase kebanyakan digunakan pada tempat-tempat perbelanjaan seperti super market, mini market, mall, dll. Showcase merupakan salah satu dari jenis mesin pendingin yang memiliki ciri-ciri pintu dan body transparan yang berfungsi untuk menampilkan isi didalam showcase, hal ini bertujuan agar produk yang dipajang dalam showcase dapat terlihat dari luar tanpa membukanya sehingga suhu dalam showcasedapat terjaga. Produk yang biasa di dinginkan oleh showcase adalah minuman kemasan, sayur-sayuran, buah-buahan dan kue. Showcase bekerja untuk mengambil panas dari benda-benda yang di dinginkan di dalam evaporator. Proses diawali dengan refrigeran dalam bentuk gas masuk ke kompresor dan dilakukan proses kompresi sehingga suhu refrigeran menjadi sangat panas dan bertekanan tinggi. Gas panas bergerak menuju kondensor dan mulai didinginkan.hal ini menyebabkan gas berubah menjadi cair.gas dipaksa menuju pipa kapiler atau katup ekspansi dalam bentuk cair.pipa kapiler memiliki diameter yang sangat kecil.ketika refrigeran melalui pipa tersebut, refrigeran akan berubah menjadi kabut yang sangat dingin.. suhu kabut refrigeran bisa mencapai 5 0 C dan menyerap kalor yang ada dalam evaporator. 4

23 5 Sebagai akibat suhu refrigeran akan kembali naik karena membawa keluar panas yang diserap dalam evaporator. Refrigeran kemudian dikirim kembali ke kompresor untuk memulai lagi siklus tersebut dari awal. a.cake showcase Cake showcase merupakan jenis mesin pendingin yang khusus untuk mendinginkan kue, seperti: kue tart, brownis, rainbow cake, dan yang lainnya. Suhu pada cake showcase antara 4 0 sampai 6 0 C Gambar 2.1 Cake Showcase. b. Drink showcase Drink showcase ini merupakan jenis mesin pendingin yang khusus untuk mendinginkan minuman seperti: air mineral, syrup, susu dan yang lainnya, suhu pada drink showcase ini antara 5 0 sampai 8 0 C. Gambar 2.2 Drink Showcase

24 6 c. Fruits dan Vegetable Showcase Fruits dan vegetable showcase ini merupakan jenis mesin pendingin yang khusus mendinginkan buah-buahan atau sayuran agar terlihat selalu segar, suhu pada jenis fruit dan vegetable showcase ini antara 4 0 sampai 7 0 C. Gambar 2.3 Fruits and Vegetable Showcase 1. Kompresor 2. Kondensor 3. Pipa kapiler 4. evaporator 5. Filter Gambar 2.4 Showcase

25 Siklus kompresi uap sebagai dasar kerja showcase Sistem kompresi uap merupakan dasar sistem refrigerasi yang terbanyak digunakan, dengan komponen utamanya adalah kompresor, evaporator,pipa kapiler,kondensor dan refrigeran. Kelima komponen ini melalukan proses yang saling berhubungan dan membentuk siklus kompresi uap. Gambar.2.5 Skematik mesin pendingin siklus kompresi uap Gambar 2.6 Siklus kompresi uap pada diagram P-h

26 8 Gambar 2.7 Siklus Kompresi Uap pada diagram T-s Proses yang terjadi pada siklus kompresi uap: a. Proses kompresi (1-2) Pada proses ini berlangsung di kompresor secara isentropik adiabatik. Kondisi awal refrigeran pada saat masuk di kompresor adalah gas panas lanjut bertekanan rendah, setelah dikompresi refrigeran menjadi uap bertekanan tinggi dan suhu refrigeran juga bertambah tinggi. b. Proses penurunan suhu (2-2a) Pada proses pembuangan kalor ini terjadi setelah refrigeran keluar kompresor sampai sebelum masuk kondensor. Pada proses ini terjadi penurunan suhu refrigeran. Fase refrigeran keluar kompresor adalah gas panas lanjut dan fase gas sebelum masuk kondensor adalah gas jenuh.

27 9 c. Proses kondensasi (2a-3a) Pada proses ini terjadi pembuangan kalor di kondensor dan proses ini berlangsung secara isotermal (suhu konstan). Pada proses ini terjadi perubahan fase dari gas jenuh sampai dengan cair jenuh. d. Proses pendinginan lanjut (3a-3) Pada proses ini terjadi penurunan suhu refrigeran, dimulai setelah refrigeran keluar kondensor sampai dengan sebelum pipa kapiler yang berlangsung pada tekanan konstan. e. Proses penurunan tekanan (3-4) Pada proses ini berlangsung di pipa kapiler secara isoentalpi. Hal ini berarti tidak terjadi penambahan entalpi tetapi terjadi penurunan tekanan dan penurunan temperature.fase refrigeran sebelum masuk pipa kapiler adalah cair, dan fase refrigeran setelah keluar pipa kapiler adalah campuran cair dan gas. f. Proses evaporasi (4-1a) Pada proses ini terjadi pada evaporator secara isobar dan isothermal. Terjadi proses penguapan refrigeran atau terjadi perubahan fase cair menjadi gas pada refrigeran. Pada proses ini diperlukan energi kalor. Kalor yang diambil dari benda-benda yang berada di sekitar evaporator. g. Proses pemanasan lanjut (1a-1) Pada proses ini terjadi setelah refrigeran keluar evaporator. proses berlangsung pada tekanan tetap, suhu akhir refrigeran meningkat. Dengan

28 10 adanya proses ini, diharapkan refrigeran sebelum masuk kompresor fase refrigeran benar-benar dalam keadaan cair. 2.2 Komponen dan Sistem Refrigerasi Pada mesin pendingin showcase terdapat 4 (empat) komponen utama dan benda kerja yaitu: kompresor, kondensor, pipa kapiler,evaporator, dan refrigeran. a. Kompresor Kompresor adalah alat yang berguna untuk menaikan tekanan refrigeran yang keluar dari evaporator.refrigeran dikompresi sehingga tekanan naik dan temperaturnyanaik.refrigeran yang keluar evaporator harus dalam fase gas seluruhnya karena refrigeran dalamfasa liquid tidak dapat dikompresi. Jika refrigeran yang masuk ke dalamkompresor dalam fasa liquid, maka akan merusak kompresor. Ada 3 macam kompresor yang biasa digunakan dalam mesin pendingin saat ini, yaitu kompresor bertorak, kompresor sentrifugal, dan kompresor rotary, selanjutnya dari macam-macam kompresor tersebut dibagi dalam 3 kategori, yaitu: (1) kompresor jenis terbuka, (2) kompresor hermetik dan (3) kompresor semi hermetik. 1. Kompresor jenis terbuka ( open type compressor ) jenis kompresor ini terpisah dari tenaga penggeraknya, dan masing-masing bergerak sendiri dalam keadaan terpisah. Tenaga penggerak kompresor umumnya motor listrik. Salah satu ujung poros engkol dari kompresor menonjol keluar, sebuah puli dari luar dipasang pada ujung poros tersebut. Puli pada kompresor berfungsi sebagai roda gaya yang digunakan sebagai daun kipas untuk

29 11 mendinginkan condenser dan kompresor sendiri. Karena ujung poros engkol keluar dari rumah kompresor, maka harus diberi pelapis agar refrigeran tidak bocor keluar. Gambar 2.8 Kompresor jenis terbuka Keuntungan kompresor jenis terbuka adalah: Putaran kompresor dapat diubah dengan cair mengganti diameter puli. Ketinggian minyak pelumas dapat diketahui dengan mudah. Jika terjadi kerusakan dapat dengan mudah diketahui dan dapat melakukan pergantian komponen dengan rendah. Pada daerah yang belum tersedia listrik, kompresor dapat bekerja dengan sumber tenaga listrik lain seperti mesin diesel. Kerugian kompresor jenis terbuka adalah: Harga lebih mahal. Bentuknya besar dan berat. Memerlukan ruang yang besar.

30 12 2. Kompresor Hermetik (Hermatic Type Compressor ) jenis kompresor yang motor penggeraknya dan kompresor berada dalam satu rumahan yang tertutup. Motor penggerak langsung memutar poros dari kompresor sehingga putaran motor penggerak sama dengan kompresor. Keuntungan dari kompresor hermetik adalah: Bentuknya kecil dan harganya relatif terjangkau. Tidak memakai tenaga penggerak dari luar sehingga tingkat kebisingan rendah. Tidak memakai sil pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran Tidak memerlukan ruang penempatan yang besar Kerugian dari kompresor hermetik adalah: 1. Ketinggian minyak pelumas kompresor susah diketahui. 2. Kerusakan yang terjadi didalam kompresor susah diketahui sebelum rumah kompresor dibuka. 3. Digunakan pada mesin pendingin yang berkapasitas kecil. Gambar 2.9 Kompresor Hermetik.

31 13 3. Kompresor Semi Hermetik Kompresor semi hermetik (semi hermatic type compressor) adalah kompresor yang motor penggerak serta kompresornya berada dalam satu rumahan akan tetapi motor penggeraknya terpisah dari kompresor. Kompresor digerakan oleh motor penggerak dengan sebuah poros penghubung antara motor penggerak dengan kompresor. Gambar 2.10 Kompresor Semi Hermetik. b. Kondensor Kondensor adalah alat yang digunakan untuk mengembunkan refrigeran yang keluar dari kompresor sehingga saat keluar dari kondensor, refrigeran sudah berfase liquid seluruhnya.untuk memastikan refrigeran sudah berfaseliquidseluruhnya, ditambah dengan proses subcooling, Penurunan temperatur terjadi beberapa derajat dibawah temperatur saturasinya.subcooling biasanya diset.subcooling penting untuk 2 alasan: Keamanan dari pipa kapiler dimana tidak ada gelembung di dalamnya Memaksimalkan kapasitas evaporator

32 14 Kondensor diklasifikasikan menjadi:(1) Air cooled condenser, (2) Water cooled condenser) 1. Air cooled condenser : Kondensor yang menggunakan udara sebagai pendinginnya. Gambar 2.11Air cooled condenser 2. Water cooled condenser :kondensor yang menggunakan air sebagai pendinginnya. Gambar 2.12Water cooled condenser b. Pipa Kapiler Pipa kapiler adalah suatu pipa pada mesin pendingin yang mempunyai diameter yang paling kecil jika dibandingkan pipa-pipa lainya.pipa kapiler berdiameter 0,026 inchi.kerusakan mesin pendingin biasanya dijumpai pada pipa kapiler ini, jika tidak bocor mungkin tersumbat.pipa kapiler mempunyai fungsi menurunkan tekanan.

33 15 Gambar 2.13 Pipa kapiler d. Evaporator Evaporator adalah alat penukar kalor yang digunakan untuk menyerap kalor dari benda-benda yang akan didinginkan yang berada di dalam ruangan evaporator dan memindahkan kalor tersebut ke refrigeran. Dengan penyerapan kalor ini, refrigeran akan berubah fasa dari fasa liquid saat memasuki evaporator menjadi gas saat keluar dari evaporator. Sangat penting untuk memastikan refrigeran yang keluar sudah berfasa gas karena jika masih dalam fase cair akan membahayakan kompresor. Untuk memastikannya,ada penambahan proses yaitu superheating, atau pemanasan lanjut refrigeran sampai beberapa derajat diatas temperature saturasinya. Gambar 2.14 Evaporator. Evaporator dibagi menjadi 3 kategori tergantung pada media atau bahan yang akan diinginkan.

34 16 a. Air cooled evaporator adalah evaporator yang mendinginkan udara secara langsung. Udara yang diinginkan ini didistribusikan melalui sistem distribusi udara.pada evaporator ini refrigeran mengalir diluarnya. Sistem pendistribusian udara tersebut dilakukan dengan pemasangan kipas angin (blower) Gambar 2.15 Air cooled evaporator b. Water cooled evaporator adalah evaporator yang berfungsi mendinginkan air sampai suhu tertentu dan dipompa ke AHU (Air Handling Unit), FCU (Fan Coil Unit), atau tipe tipe pemakaian lain. Sistem ini biasanya digunakan dalam unit unit sistem tata udara yang berkapasitas besar.

35 17 Gambar 2.16 Water cooled evaporator e. Refrigeran Refrigeran yang digunakan pada penelitian ini adalah R-12 dan jenis R- 134a, karena pada penelitian saya ingin mencoba melihat perbandingan antara R- 12 dan R-134a. R134a sebagai salah satu alternatif beberapa properti yang baik, tidak beracun, tidak mudah terbakar dan relatif stabil.r134a juga memiliki kelemahan diantaranya, tidak bisa dijadikan pengganti R-12 secara langsung tanpa melakukan modifikasi refrigerasi (drop in subtitute), relatif mahal dan sangat bergantung pada pelumasan sintetik yang sering menyebabkan masalah dengan sifatnya yang higroskopis. Gambar 2.17 R134a dan R-12

36 Komponen Tambahan Sistem Refrigerasi a. Filter Filter berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran yang masuk dalam system refrigerasi, atau dari kotoran sisa pemotongan pipa tembaga pada proses pengelasan, dapat juga dari korosi saluran pipa. Filter dipasang pada daerah bertekanan tinggi pada ujung pipa kondensor yang menuju pipa kapiler dengan tujuan jika ada kotoran atau udara yang terjebak dalam siklus tersebut akan tersaring terlebih dahulu agar pipa kapiler tidak tersumbat. Gambar 2.18 Filter. b. Thermostat Thermostat adalah suatu alat yang mempunyai fungsi untuk mengatur batas suhu dalam ruang evaporator, mengatur lamanya kompresor berhenti dan mengatur untuk menjalankan kompresor bekerja. Gambar 2.19 Thermostat dalam keadaan putus

37 19 Gambar 2.20 Thermostat dalm keadaan tersambung Gambar2.21 Thermostat. 2.4Perhitungan Karakteristik Showcase Dengan bantuan diagram entalpi-tekanan, nilai entalpi atau nilai (h) dalam siklus kompresi uapdapat diketahui, sehingga kerja kompresor, energi kalor yang diserap evaporator, energi kalor yang dikeluarkan kondensor, koefisien prestasi (COP), dan efisiensi dapat diketahui. 1. Kerja Kompresor (W in ) Kerja kompresor persatuan massa refrijeran merupakan perubahan entalpi dari titik 1 ke 2 ( Gambar 2.1), yang dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) W in = h 2 -h 1, kj/kg (2.1)

38 20 Pada Persamaan (2.1): W in h 2 : kerja kompresor persatuan massa refrigeran, kj/kg : nilai entalpi refrigeran persatuan massa refrigeran saat keluar kompresor, kj/kg h 1 : nilai entalpi refrigeran persatuan massa saat masuk kompresor, kj/kg 2. Energi kalor yang dilepaskan oleh kondensor (Q out ) Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor merupakan perubahan entalpi pada titik 2 ke 3 (Gambar 2.1), perubahan tersebut dapat dihitung dengan persamaan (2.2) Q out = h 3 -h 2 kj/kg (2.2) Pada Persamaan (2.2): Q out h 3 h 2 : energi kalor yang dilepaskan kondensor persatuan masa refrigeran, kj/kg. : nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor,kj/kg. : nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor,kj/kg. 3. Energi kalor yang diserap oleh evaporator Energi kalor persatuan masa refrigeran yang diserap oleh evaporator merupakan prosesperubahan entalpi pada titik 4 ke 1 (Gambar 2.1), Perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.3). Q in = h 1 -h 4,kJ/kg (2.3) Pada Persamaan (2.3): Q in h 1 : energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran,kj/kg. : nilai refrigeran saat keluar evaporator atau sama dengan nilai entalpi pada saat masuk kompresor,kj/kg.

39 21 h 4 : nilai entalpi refrigeran saat keluar pipa kapiler atau sama dengan pada proses keluar kondensor maka nilai H3=H4, kj/kg. 4. Coefisien Prestasi Aktual (COP aktual ) Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar dapat dihitung dengan persamaan (2.4): COP aktual : (Q in ) = (h 1 h 4 ) /kg (W in ) (h 2 h 1 )xkj /kg (2.4) Pada Persamaan (2.4): COP aktual : koefisien prestasi showcase. Q in :energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran,kj/kg. W in :kerja kompresor persatuan masa refrigeran, kj/kg. 5. Coefisien Prestasi Ideal (COP ideal ) Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung dengan persamaan (2.5). COP ideal = T e T c T e (2.5) Pada Persamaan (2.5): COP ideal T e T c : koefisien prestasi maksimum showcase : suhu evaporator, K : suhukondensor, K 6. Efisiensi Showcase Efisiensi showcase dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.6)

40 22 Efisiensi = COP aktual COP ideal (2.6) Pada Persamaan (2.6): COP ideal COP aktual : koefisien prestasi maksimum showcase. : koefisien prestasi showcase. 2.5 Tinjauan Pustaka Willis, GR (2013) telah melakukan penelitian tentang penggunaan refrigeran R22 dan R134a pada mesin pendingin. Penelitian tersebuut bertujuan: (a) menghitung potensi kerja refrigeran R22 yang dibandingkan dengan refrigerant R134a (b) membahas refrigeran yang lebih ramah lingkungan antara R22 dengan R134a. penelitian ini dilakukan dengan batasan-batasan sebagai berikut: (a) refrigeran yang digunakan R22 dan R134a (b) menggunakan mesin pengkodisian udara motor penggerak kompresor berkapasitas 2HP. Dari hasil penelitian didapatkan: (a) refrigeran R22 dari segi prestasi kerjanya lebih baik dari R134a, tetapi tidak ramah lingkungan (b) refrigeran R134a lebih ramah lingkungan, tetapi presatasi kerjanya lebih rendah dari R22. Anwar, K (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 pendinginan 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

41 23 menempatkan bola lampu 60,100,200,300, dan 400 watt didalam ruang pendingin (b) data dianalisis secara teoritis berdasarkan data eksperimen dengan focus model 802 (c) data dianalisis secara teoritis berdasarkan data eksperimen dengan menentukan kondisi refrigerant pada setiap titik siklus. Dari hasil penelitian didapatkan: (a) peningkatan beban pendinginan menyebabkan koefisien prestasi system 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 ( bola lampu 400 watt). Leo, LP.(2013) telah melakukan penelitian tentang mesin pendingin air dengan siklus kompresi uap. Penelitian tersebut bertujuan: (a) : membahas tentang beban pendinginan air terhadap kinerja sistem mesin pendinginan (b) menghitung koefisien prestasi mesin pendingin. Penelitian ini dilakukan dengan batasanbatasan sebagai berikut: (a) refrigeran yang digunakan R134a (b) menggunakan motor penggerak kompresor berkapasitas 1/8 PK. Dari hasil penelitian didapatkan: (a) rata-rata mesin pendingin prestasi kerjanya sebesar 5,1 dengan COP yang sebesar itu berarti kinerja mesin pendingin cukup irit (b) kalor yang di serap evaporator, kalor yang di buang kondensor, kerja kompresor yang sama pada mesin pendingin pada umumnya.

42 BAB III PEMBUATAN ALAT 3.1 Persiapan PembuatanAlat Komponen Utama Showcase Komponen utama showcase yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah kompresor, kondensor, pipa kapiler, filter, evaporator, dan refrigeran R- 134a dan R-12. a.kompresor Spesifikasi kompresor yang dipergunakan sebagai berikut: pada penelitian ini adalah Gambar 3.1 Kompresor Jenis kompresor Seri kompresor Voltase Arus Daya kompresor : Hermetik : BES 30H : 220 Volt : 0.7 A :154 Watt 24

43 25 b. Kondensor Spesifikasi kondensor yang dipergunakan pada sebagaiberikut: penelitian ini adalah Gambar 3.2 Kondensor Jenis : Kondesor tipe U, dengan jumlah U= 6 Diameter pipa : 0.47 Bahan pipa Bahan sirip Diameter sirip Jarak antar sirip : Besi : Baja : 0,2 cm : 0,45 cm c. Pipa kapiler Spesifikasi pipa kapiler yang digunakan pada peneltian ini adalah sebagai berikut:

44 26 Gambar 3.3 Pipa kapiler Panjang pipa kapiler Diameter pipakapiler Bahan pipa kapiler : 100 cm : 0,026 inchi : tembaga d. Filter Spesifikasi yang digunakan pada peneltian ini adalah sebagai berikut: Gambar 3.4 Filter Panjang filter Bahan Diameter besar Diameter kecil : 10 cm : tembaga :0,05 inchi : 0,023 inchi

45 27 e. Evaporator Spesifikasi evaporator yang digunakan pada peneltian ini adalah sebagai berikut: Gambar 3.5 Evaporator Bahan pipa evaporator Diameter pipa evaporator Bahan plat evaporator : Tembaga :0,47 cm : alumunium f. Refrigeran R-134a dan R-12 Refrigeran R-134a dan R-12 dipergunakan sebagai fluida kerja showcase yang dibuat. Dalam peneltian ini dipergunakan refrigeran R-134a dan R-12 karena peneliti ingin membandingkan karakteristik antara R-134a dengan R-12. Gambar 3.6 R-134a dan R-12

46 Peralatan pendukung pembuatan Showcase a. Alat pemotong pipa Alat pemotong pipa adalah alat yang mempunyai fungsi untuk memotong pipa, agar hasil potongan menjadi rapih. b. Pompavakum Gambar 3.7 Pemotong Pipa Pompa vakum adalah alat yang mempunyai fungsi untuk proses pemvakuman atau untuk mengeluarkan udara dari dalam sistem mesin showcasesebelum diisi freon sebagai fluida kerja showcase. Gambar 3.8 PompaVakum

47 29 c. Manifold gauge Manifold gauge adalah alat yang mempunyai fungsi untuk mengukur tekanan refrigeran pada saat pengisian freon maupun pada saat showcase bekerja. Gambar 3.9 Manifold Gauge d. Alat Las alat las adalah alat yang mempunyai fungsi untuk menyambung pipa-pipa tembaga pada showcase agar sistem dapat bekerja. Gambar 3.10 Alat las dan bahan tambahan las (perak dan tembaga)

48 30 e. Thermostat thermostat adalah alat yang mempunyai fungsi sebagai pengatur suhu pada evaporator, jika suhu evaporator sudah tercapai sesuai kebutuhan maka alat ini akan memutus arus listrik sehingga kompresor berhenti bekerja. f. Pipa tembaga Gambar 3.11 Thermostat pipa tembaga adalah pipa yang mempunyai fungsi sebagai komponen penyambung antara kondensor dengan pipa kapiler dan antara pipa kapiler dengan evaporator. Diamater pipa : 0,47 cm Gambar 3.12 Pipa tembaga

49 31 g. Alat ukur termokopel dan APPA Termokopel yaitu sebuah kabel penyambung alat ukur dari APPA yang berfungsi untuk mengukur suhu pada mesin showcase, yaitu mengukur suhu masuk kondensor, keluar kondensor,masuk evaporator, keluar evaporator, masuk kompresor, dan keluar kompresor. h. Plat alumunium Gambar 3.13 Termokopel dan APPA showcase. Plat alumunium mempunyai fungsi sebagai kerangka dasar pembuatan

50 32 Gambar 3.14 Plat alumunium i. Akrilik Akrilik digunakan sebagai tempat meletakkan evaporator. Sebagai ruang pendinginan showcase karena warna akrilik transparan, tahan suhu rendah dan lebih baik dari kaca. Gambar 3.15 Akrilik

51 33 j. Stereofom stereofom mempunyai fungsi sebagai tempat diletakan evaporator agar evaporator dapat tertutup rapat. Gambar 3.16 Stereofom 3.2 Langkah-Langkah Pembuatan Showcase Langkah-langkah pembuatan showcase dapat diketahui sebagai berikut ini: a. Mempersiapkan komponen utama pembuatan showcase seperti kompresor, kondenser, pipa kapiler, filter, evaporator, dan refrigeran R-134a dan R-12, komponen pendukkung pembuatan showacase seperti alat pemotong pipa pompa vakum, manifold gauge, alat las, thermostat, dan alat-alat yang digunakan dalam pembuatan showcase. b. Proses pembuatan rangka showcase, pada proses ini diperlukan alat sebagai berikut alat pemotong plat alumunium mempunyai fungsi untuk memotong plat sesuai ukuran panjang, lebar dan tinggi yang sudah ditentukan.

52 34 Gambar 3.17 Pembuatan rangka showcase c. Proses penyambungan dengan las antara kompresor dengan kondensor, dalam proses ini diperlukan pipa tembaga sebagai penghubung antara kompresor dengan kondensor. Dalam proses penyambungan terdapat perbedaan material yang akan disambung pipa output kompresor terbuat dari besi sedangkan kondesor terbuat dari tembaga. Proses penyambungan komponen ini membutuhhkan bahan bantu borak yang berfungsi sebagai bahan tambahan dalam proses pengelasan karena perbedaan karakteristik material dan agar pipa saluran keluar kompresor dan pipa saluran masuk kondensor tersambung dengan baik dan tidak bocor. Bahan yang digunakan pada proses pengelasan atau penyambungan ini menggunakan bahan perak dan kuningan.

53 35 Gambar 3.18 Proses pengelasan kompresor dengan kondensor d. Proses penyambungan dengan las antara kondensor dengan filter, dalam proses diperlukan pipa tembaga sebagai penghubung antara pipa output kondensor dengan input filter. Proses penyambungan menggunakan las yang menggunakan bahan perak dan kuningan. Diperlukan borak sebagai perekat dalam proses pengelasan karena terdapat perbedaan material antara kondensor dengan filter. Alat bantu yang diperlukan adalah tang yang mempunyai fungsi untuk menahan pipa tembaga pada saat penyambungan dengan las. Gambar 3.19 Proses pengelasan kondensor dengan filter

54 36 e. Proses penyambungan dengan las antara filter dengan pipa kapiler, dalam proses pengelasan diperlukan alat las yang mempunyai fungsi untuk menyambung output filter dengan pipa kapiler. Proses penyambungan menggunakan alat las dengan bahan perak dan kuningan sebagai penyambungannya. Tang adalah alat bantu yang mempunyai fungsi sebagai penahan pada saaat proses pengelasan dilakukan. Gambar 3.20 Proses pengelasanfilter denganpipakapiler f. Proses penyambungan dengan las antara pipa kapiler dengan evaporator, dalam proses pengelasan alat las yang berfungsi untuk menyambung saluran keluar pipa kapiler dengan saluran pipa masuk evaporator. Proses penyambungan menggunakan las dengan bahan perak dan kuningan. Tang mempunyai fungsi menahan pada saat proses pengelasan dan juga memipihkan diameter pipa saluran masuk evaporator supaya pipa kapiler dapat tersambung dengan baik.

55 37 Gambar 3.21 Proses pengelasan pipa kapiler dengan evaporator g. Proses penyambungan dengan las antara evaporator dengan kompresor, dalam proses ini diperlukan pipa teembaga sebagai pipa penghubung evaporator dengan kompresor. Proses penyambungan komponen tersebut menggunakan alat las dengan bahan kuningan dan perak. Gambar 3.22 Proses pengelasan evaporator dengan kompresor h. Proses pengisian metil, dalam proses ini metil mempnyai fungsi untuk membersihkan saluran pipa-pipa pada pada showcase yang sudah jadi dan sebagai proses pengecekan ada kebocoran pada showcase.

56 38 Gambar 3.23 Pengisian metil i. Proses pemvakuman showcase, dalam proses pemvakuman diperlukan pompa vakum yang mempunyai fungsi untuk proses pemvakuman tersebut. Proses ini bertujuan untuk mengeluarkan udara-udara yang masih terjebak dalam saluransaluran pipa di showcase agar siklus dalam showcase dapat bekerja dengan baik. Gambar 3.24 Proses pemvakuman j. Proses pengisian refrigeran R-134a dan R-12, dalam proses ini diperlukan refrigeran R-134a dan R-12 sebagai fluida kerja showcase. Tekanan refrigeran

57 39 yang akan dimasukan dalam siklus showcase harus sesuai dengan standar kerja showcase agar dapat bekerja dengan baik. Gambar 3.25 Proses pengisian refrigeran R-134a dan R-12

58 BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1 Mesin yang Diteliti Mesin yang diteliti merupakan showcase dengan siklus kompresi uap hasil rangkaian sendiri dengan komponen standar dari showcase yang tersedia di pasaran. Proses pendinginan dalam showcase dilakukan dengan cara benda uji kontak langsung dengan evaporator. (a) (b) Gaambar 4.1 (a) Mesin Showcase(b) Skematik mesin Showcase 40

59 41 Gambar 4.1 Menyajikan mesin showcase beserta dengan skematik yang dipergunakan untuk penelitian. Gambar 4.2 Alur penelitian yang dilakukan pada mesin showcase. Mulai Perancangan Showcase Mempersiapkan Komponen-Komponen Showcase Penyambungan Komponen-Komponen Showcase Pemvakuman Showcase Pengisian Refrigeran R-134a / R-12 Uji Coba Alat Tidak Baik Baik Pengambilan data T 1,T 3,P 1, P 2 Penentuan dan perhitungan h 1, h 2, h 3, h 4, W in, Q in, Q out, COP, Efisiensi Pengolahan Data, Pembahaan, Kesimpulan dan Saran Selesai Gambar 4.2 Diagram alir penelitian

60 Skematik Alat Penelitian Gambar 4.3 menyajikan skematik dari mesin pendinginshowcase yang diteliti. Dalam skematik ini ditentukan posisi titik-titik yang dipasangi termokopel dari showcase dengansiklus kompresi uap yang sudah dirangkai Gambar 4.3 Skematik mesin pendingin showcase Keterangan untukgambar 4.2: Titik 1 : Posisi termokopel sebelum masuk kompresor. Titik 3 : Posisi termokopel sebelum masuk pipa kapiler. Titik A : Posisi alat ukur tekanan refrigeran sebelum masuk kompresor (P 1 ). Titik B : Posisi alat ukur tekanan refrigeran setelah keluar kompresor (P 2 ).

61 Alat Bantu Penelitian Proses penelitian showcase membutuhkan alat-alat yang dipergunakan untuk mengambil data-data peneltian. Alat-alat bantu tersebut adalah: a. Termokopel dan Penampil suhu Termokopel mempunyai fungsi sebagai sensor suhu yang digunakan untuk mengubah perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik. Penampil suhu mempunyai fungsi sebagai alat yang memperlihatkan nilai suhu yang diukur. Gambar 4.4 Termokopel dan Penampil suhu b. Pressure Gauge (pengukur tekanan) Pressure gauge mempunyai fungsi untuk mengetahui nilai tekanan refrigeran. Pressure gauge berwarna merah untuk mengukur tekanan tinggi sedangkan yang berwarna biru untuk tekanan rendah.

62 44 Gambar 4.5 Pressure gauge c. P-h diagram P-h diagram mempunyai fungsi untuk menggambarkan siklus kompresi uap mesin pendingin. Dengan P-h diagram, dapat diketahui nilai entalpi disetiap titik yang ditelit, ( h 1, h 2, h 3, h 4 ) dan juga suhu evaporator dan kondensor. Gambar 4.6 P-h diagram

63 45 d. Botol minuman Botol minuman ini berfungsi sebagai beban pendingin, yang berisi air dengan volume 600 ml. e. Kabel roll Gambar 4.7 Botol minuman berisi air 600 ml Kabel roll berfungsi untuk membagi daya listrik ke mesin showcase karena panjang kabel listrik pada mesin showcase terbatas. Gambar 4.8 Kabel roll

64 Variasi Penelitian Variasi penelitian yang dipakai adalah jenis refrigeran, yaitu R-134a dan R-12.Penelitian pertama showcase dialiri refrigeran R-134a dan diuji sebanyak 5 kali dalam 5 hari. Peneliti Kedua refrigeran diganti R-12 dan diuji sebanyak 5 kali selama 5 hari 4.5 Cara mendapatkan Data Sebelum mengambil data,termometer sudah dikalibrasi. Cara mendapatkan data melalui proses sebagai berikut : a. Mengecek kebocoran refrigeran pada showcase. b. Mengisi botol kemasan 600 ml dengan air dan ditaruh di ruang pendinginan showcase. c. Memasang kabel termokopel di ruang pendinginan, evaporator, kondensor, pipa masuk kompresor, pipa sebelum masuk pipa kapiler,dan dalam botol uji d. Setelah tahap diatas selesai hidupkan showcase e. Yang perlu dicatat dalam pengambilan data yaitu : T 1 : Suhu refrigeran sebelum masuk kompresor., ( C) T 3 : Suhu refrigeran sebelum masuk pipa kapiler, ( C) P 1 : Tekanan refrigeran sebelum masuk kompresor, Psi P 2 ; Tekanan refrigeran setelah keluar kompresor, Psi Proses pengambilan data diukur tiap 30 menit. Pengambilan data berhenti setelah 5 jam pengambilan data.

65 Cara mengolah data dan melakukan pembahasan Dari data yang diperoleh (P 1, P 2, T 1, T 3 ) dapat dibuat siklus kompresi uap pada P-h diagram. dari P-h diagram tersebut dapat diperoleh nilai entalpi (h 1, h 2, h 3, h 4 ) dan suhu kerja evaporator dan kondensor. nilai entalpi diketahui dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik dari showcase (COP, Q in, W in, Q out ) dengan cara menghitung kalor yang dilepas oleh kondensor (Q out ), kalor yang diserap evaporator (Q in ), kerja yang dilakukan kompresor (W in ), COP, efisiensi dari mesin showcase serta laju aliran massa. Untuk melakukan pengolahan data, hasil-hasil perhitungan digambarkan dalam grafik terhadap waktu.pengolahan data dilakukan dengan memperhatikan darit ujuan dari penelitian dan hasil-hasil penelitian sebelumnya. Gambar 4.9 Cara mendapatkan h 1, h 2, h 3, h 4 pada P-h diagram

66 Cara mendapatkan kesimpulan Pengambilan kesimpulan didapat setelah pengolahan data dan pembahasan dilakukan. Kesimpulan merupakan inti dari pembahasan dan kesimpulan dapat menjawab tujuan dari penelitian.

67 BAB V HASIL PENGUJIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 5.1 HasilPenelitian a. Nilai tekanan masuk dan keluar kompresor R134a dan R-12 Hasil penelitian untuk tekanan refrigeran masuk (P 1 ) dan tekanan refrigeran keluar kompresor (P 2 ) disajikan pada Tabel 5.1 Tabel 5.1 Tekanan refrigeran masuk (P1) dan Tekanan refrigeran keluar (P2) Kompresor dengan refrigeran R134a dan R-12 No Waktu t ( menit) R134a R-12 Tekanan ( bar ) Tekanan ( bar ) P 1 P 2 P 1 P ,6 11,3 1,9 12, ,7 11,8 2,0 12, ,7 12,1 2,0 12, ,7 11,9 2,0 12, ,7 12,0 2,0 12, ,7 12,4 2,0 12, ,7 11,6 2,0 13, ,7 11,7 2,0 13, ,7 11,7 2,0 13, ,7 11,6 2,0 13,0 Data P 1 dan P 2 Pada Tabel 5.1 yang didapat dari hasil penelitian sudah dikonversi dari Psi menjadi satuan Bar 49

68 50 b. Suhu refrigeran masuk kompresor dan masuk pipa kapiler R134a dan R-12 Hasil penelitian untuk suhu masuk kompresor (T 1 ) dan suhu masuk pipa kapiler (T 3 ) disajikan pada Tabel 5.2 Tabel 5.2 Suhu refrigeran masuk kompresor (T 1 ) dan suhu masuk pipa No kapiler (T 3 ) dengan refrigeran R134a dan R-12 Waktu t (menit) R134a R-12 Suhu ( o C) Suhu ( o C) T 1 T 3 T 1 T ,1 42,0 19,2 34, ,0 44,1 16,7 36, ,9 44,3 16,1 37, ,7 43,8 16,8 37, ,7 45,4 18,4 37, ,3 45,6 18,0 37, ,2 44,4 17,5 38, ,1 44,6 18,0 39, ,5 44,4 18,8 39, ,5 44,0 18,4 39,0 Data T 1 dan T 3 pada Tabel 5.2 merupakan rata-rata dari hasil keseluruhan penelitian. c. Suhu evaporator dan kondensor R134a dan R-12 Hasil penelitian untuk suhu evaporator (T evaporator ) dan suhu kondensor (T kondensor ) disajikan pada Tabel 5.3

69 51 Tabel 5.3 Suhuevaporator dan kondensor R134a dan R-12 No Waktu t (menit) R134a R-12 Suhu ( o C) Suhu ( o C) Suhu ( o C) Suhu ( o C) T evaporator T kondensor T evaporator T kondensor , , , , Data T evaporator dan T kondensor pada Tabel 5.3 merupakan hasil data yang diperolehdari p-h diagram. d. Nilai entalpi untuk R134a dan R-12 Nilai entalpi R134a dan R-12 yang diperoleh dari p-h diagram disajikan pada Tabel 5.4

70 52 Tabel 5.4 Nilai entalpi (h) R134a dan R-12 dari waktu ke waktu No Waktu t (menit) R134a R-12 Entalpi (kj/kg) Entalpi (kj/kg) h 1 h 2 h 3 h 4 h 1 h 2 h 3 h Perhitungan a. Perhitungan energi kalor yang diserap evaporator (Qin) Jumlah energi kalor yang diserap evaporator dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3) yaitu Q in = h 1 h 4, kj/kg. Sebagai contoh perhitungan untuk Q in diambildata pada menit ke 300 dengan refrigeran R134a (data nilai entalpi untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.4). Q in = h 1 h 4 (kj/kg) = ( ) kj/kg = 157 kj/kg

71 53 Hasil penelitian untuk data-data pada menit yang lain dilakukan dengan cara yang sama dan disajikan pada Tabel 5.5 Tabel 5.5 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator (Q in ) No Waktu t (menit) Entalpi (kj/kg) R134a R-12 Q in Entalpi (kj/kg) (kj/kg) h 1 h 4 h 1 h 4 Q in (kj/kg) Dari Tabel 5.5 Energi kalor yang diserap evaporator dapat disajikan dalam bentuk grafik, seperti terlihat pada Gambar 5.1 untuk refrigeran R134a dan Gambar 5.2 untuk refrigeran R-12

72 Q in, kj/kg Q in, kj/kg PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Waktu t, menit Gambar 5.1 Energikalor yang diserap evaporator persatuan massa untuk R134a Waktu t, menit Gambar 5.2 Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa untuk R-12 b. Perhitungan energi kalor yang dilepas kondensor (Qout) Jumlah energi kalor yang dilepas kondensor dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2) yaitu Q out = h 2 h 3, kj/kg. Sebagai contoh

73 55 perhitungan untuk Q out diambil data pada menit ke 300 dengan refrigeran R134a (data nilai entalpi untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.6). Q out = h 2 h 3 (kj/kg) = ( ) kj/kg = 203 kj/kg Hasil penelitian untuk data-data pada menit yang lain dilakukan dengan cara yang sama dan disajikan pada Tabel 5.6 Tabel 5.6 Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor (Q out ) No Waktu t (menit) Entalpi (kj/kg) R134a R-12 Q out Entalpi (kj/kg) (kj/kg) h 2 h 3 h 2 h 3 Q out (kj/kg)

74 Q out, kj/kg Q out, kj/kga PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56 Dari Tabel 5.6 Energi kalor yang dilepas kondensor dapat dibuat dan disajikan dalam bentuk grafik dan hasilnya seperti terlihat pada Gambar 5.3 untuk refrigeran R134a dan Gambar 5.4 untukrefrigeran R Waktu t, menit Gambar 5.3 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa untuk R-134a Waktu t, menit Gambar 5.4 Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa untuk R-12 c. Kerja kompresor (W in ) Kerja kompresor (W in ) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.1) yaitu W in = h 2 h 1, kj/kg. Sebagai contoh perhitungan untuk (W in ) diambil

75 57 data pada menit ke 300 dengan refrigeran R134a (data nilai entalpi untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.7). W in = h 2 h 1 (kj/kg) = ( ) kj/kg = 46 kj/kg Hasil penelitian untuk data-data pada menit yang lain dilakukan dengan cara yang sama dan disajikan pada Tabel 5.7 Tabel 5.7 Kerja kompresor (Win) persatuan massa No Waktu t (menit) Entalpi (kj/kg) R134a R-12 W in Entalpi (kj/kg) (kj/kg) h 1 h 2 h 1 h 2 W in (kj/kg)

76 W in, kj/kg W in, kj/kg PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 58 Dari Tabel 5.7 Kerja kompresor dapat disajikan dalam bentuk grafik dan hasilnya seperti terlihat pada Gambar 5.5 untuk refrigeran R-134a dan Gambar 5.6 untuk refrigeran R Waktu t, menit Gambar 5.5 Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa R134a Waktu t, menit Gambar 5.6 Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa R-12 d. Koefisien prestasi aktual (COP aktual ) Koefisien prestasi aktual (COP aktual ) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.4) yaitu COP aktual = Q in /W in = (h 1 -h 4 )/(h 2 -h 1 ). Sebagai contoh

77 59 perhitungan untuk (COP aktual ) diambil data pada menit ke 300 dengan refrigeran R134a ( data nilai entalpi untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.8). COP aktual = Q in /W in = (h 1 -h 4 )/(h 2 -h 1 ) COP aktual = (157/46) = ( )/( ) = 3,41 Hasil penelitian untuk data-data pada menit yang lain dilakukan dengan cara yang sama dan disajikan pada Tabel 5.8 Tabel 5.8 Koefisien prestasi aktual (COP aktual ) NO Waktu t (menit) Qin (kj/kg) R134a R-12 Win (kj/kg) COPaktual Qin (kj/kg) Win (kj/kg) COPaktual , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,15

78 60 Dari Tabel 5.8 Koefisien prestasi aktual (COP aktual ) dapat disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5.7 untuk refrigeran R134a dan Gambar 5.8 untuk refrigeran R COP aktal Waktu t, menit Gambar 5.7 Koefisien prestasi aktual showcase dengan R134a 5 4 COP aktual Waktu t, menit Gambar 5.8 Koefisien prestasi aktual showcase dengan R-12 e. Koefisien prestasi ideal (COP ideal ) Koefisien prestasi ideal (COP ideal ) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.5) yaitu COP ideal = (273,15 +T e ) / (T c - T e ). Data nilai T evaporator dan T kondensor disajikan pada Tabel 5.3 Sebagai contoh perhitungan untuk COP ideal

79 61 diambil data pada menit ke 300 dengan refrigeran R134a ( data nilai suhu untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.9). COP ideal = (273,15 +T e ) / (T c - T e ) = (273,15 + (-19,5))/(44-(-19,5)) = 4,0 Hasil penelitian untuk data-data pada menit yang lain dilakukan dengan cara yang sama dan disajikan pada Tabel 5.9 Tabel 5.9 Koefisien prestasi ideal (COP ideal ) No Waktu t (menit) R134a R-12 Suhu ( o C) Suhu ( o C) COP ideal T evaporator T kondensor T evaporator T kondensor COP ideal , , , , ,5 43 4, , ,5 44 4, , , , , , , , , , ,5 44 4, , ,5 44 4, ,9

80 62 Dari Tabel 5.10 Koefisien prestasi ideal (COP ideal ) dapat dibuat dan disajikan dalam bentuk grafik dan hasilnya seperti terlihat pada Gambar 5.9 untuk refrigeran R134a dan Gambar 5.10 untuk refrigeran R-12 COP ideal Waktu, t menit.gambar 5.9 Koefisien prestasi ideal showcase dengan R134a COP ideal Waktu, t menit Gambar 5.10 Koefisien prestasi ideal showcase dengan R-12 g. Efisiensi showcase (%) Efisiensi showcase dapat dihitung dengan dengan menggunakan Persamaan (2.6) yaitu Efisiensi = COP aktual / COP ideal. Sebagai contoh perhitungan untuk efisiensi showcase pada menit ke 300 dengan refrigeran R134a(data nilai COP untuk perhitungan disajikan pada Tabel 5.10)

81 63 Efisiensi = (COP aktual / COP ideal ) x 100 % = (3,41/4,0) x 100% = 85,44 % Hasil penelitian untuk data-data pada menit yang lain dilakukan dengan cara yang sama dan disajikan pada Tabel 5.10 Tabel Hasil perhitungan efisiensi showcase No Waktu t (menit) R134a R-12 COP aktual COP ideal η (%) COP aktual COP ideal η (%) ,30 4,2 79,15 3,29 4,1 79, ,38 4,1 82,08 3,44 4,0 85, ,45 4,1 83,43 3,32 4,0 82, ,57 4,0 89,33 3,18 4,0 78, ,51 4,0 88,42 3,26 4,0 80, ,19 4,0 80,27 3,15 4,0 79, ,65 4,0 90,51 3,15 3,9 80, ,57 4,0 88,45 3,05 3,9 77, ,57 4,0 89,33 3,21 4,0 80, ,41 4,0 85,44 3,15 3,9 80,32 Dari Tabel 5.9 Efisiensi showcase dapat disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 5.11 untuk refrigeran R134a dan Gambar 5.12 untuk refrigeran R-12

82 Efisiensi % Efisiensi % PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Waktu, t menit Gambar 5.11 Efisiensi showcase dengan R134a Waktu, t menit Gambar 5.12 Efisiensi showcase dengan R Pembahasan Showcase yang dipergunakan di dalam penelitian dapat bekerja dengan baik. Showcase dengan refrigeran R134a dapat bekerja dengan stabil pada suhu rata-rata evaporator berkisar pada C, sedangkan suhu rata-rata evaporator dengan refrigeran R-12 berkisar pada C. Suhu rata-rata kondensor R134a berkisar pada 44 0 C, sedangkan suhu rata-rata kondensor dengan refrigeran R-12

83 Q in kj/kg PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 65 berkisar pada 50 0 C. Showcase bekerja dengan siklus kompresi uap yang disertai dengan proses pendinginan lanjut dan pemanasan lanjut. Gambar 5.13 menyajikan grafik perbandingan antara R134 dan R-12 pada proses penyerapan kalor persatuan massa (Q in ) di evaporator. Nilai kalor yang diserap evaporator R134a lebih tinggi dibanding R-12 dengan selisih keduanya 30 kj/kg sampai 34 kj/kg. Saat t = 30 menit kondisi kerja mesin sudah dapat dianggap stabil, karena sepanjang waktu t = 30 menit sampai dengan 300 menit nilainya cenderung tidak berubah. Nilai Q in pada saat stabil untuk R134a sebesar 157 kj/kg dan untuk R-12 sebesar 123 kj/kg Waktu t, menit Gambar 5.13 Q in R-12 dan R134a terhadap waktu Untuk mesin showcase dengan R134a kalor yang diserap berkisar antara 152 kj/kg sampai dengan 157 kj/kg, dengan nilai entalpi rata-rata sebesar 157 kj/kg, lebih tinggi dari R-12 dengan besar kalor yang diserap berkisar antara 123 kj/kg sampai dengan 125 kj/kg. Dengan nilai rata-rata entalpi sebesar 123 kj/kg. Hal ini

84 Q out kj/kg PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 66 di sebabkan karena entalpi pada titik 4 (h 4 ) untuk R134a lebih tinggi berkisar pada 260 kj/kg sampai dengan 266 kj/kg dibanding R-12 yang hanya memiliki entalpi dengan kisaran antara 236 kj/kg sampai dengan 239 kj/kg, dan entalpi pada titik 1 (h 1 ) untuk R134a lebih tinggi yaitu 415 kj/kg sampai dengan 419 kj/kg dibanding R-12 yang hanya memiliki nilai pada kisaran 361 kj/kg sampai dengan 363 kj/kg. (nilai entalpi dan nilai kalor yang diserap dapat dilihat di Tabel 5.5) Gambar 5.14 menyajikan grafik perbandingan antara R134a dan R-12 pada proses pelepasan kalor di kondensor pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit Waktu t, menit Gambar 5.14 Q out R-12 dan R134a terhadap waktu Untuk mesin showcase dengan R134a kalor yang dilepas kondensor berada pada kisaran 196 kj/kg sampai dengan 203 kj/kg, dengan nilai rata-rata entalpi sebesar 201 kj/k, lebih unggul dari R-12 dengan kalor yang dilepas kondensor 160 kj/kg sampai dengan 164 kj/kg, dengan nilai rata-rata entalpi sebesar 162 kj/kg. Hal ini

85 W in kj/kg PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 67 disebabkan karena entalpi pada titik 3 (h 3 ) di R134a lebih tinggi berkisar pada 260 kj/kg sampai dengan 266 kj/kg dibanding R-12 yang hanya memiliki entalpi pada kisaran 236 kj/kg sampai dengan 239 kj/kg dan entalpi pada titik 2 (h 2 ) di R134a lebih tinggi pada kisaran 421 kj/kg sampai dengan 466 kj/kg dibanding R- 12 yang hanya memiliki nilai pada kisaran 398 kj/kg sampai dengan 402 kj/kg. (nilai entalpi dan nilai kalor yang dilepas dapat dilihat di Tabel 5.6). Gambar 5.15 menyajikan grafik perbandingan antara R134a dan R-12 untuk kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit Waktu t, menit Gambar 5.15 W in R-12 dan R134a terhadap waktu Untuk mesin showcase dengan R134a nilai kerja kompresor berada pada kisaran 44 kj/kg sampai dengan 48 kj/kg, dengan rata-rata W in sebesar 44 kj/kg, lebih unggul dari R-12 dengan nilai kerja kompresor pada kisaran 36 kj/kg sampai dengan 46 kj/kg, dengan nilai rata-rata W in sebesar 40 kj/kg. Hal ini disebabkan karena entalpi pada titik 1(h 1 ) di R134a lebih tinggi bekerja pada 415 kj/kg

86 68 sampai dengan 419 kj/kg, dibanding R-12 yang hanya memiliki entalpi pada kisaran 361 kj/kg sampai dengan 363 kj/kg dan entalpi pada titik 2 (h 2 ) di R- 134a lebih tinggi pada kisaran 462 kj/kg sampai dengan 466 kj/kg dibanding R- 12 yang hanya memiliki nilai pada kisaran 398 kj/kg sampai dengan 402 kj/kg. (nilai entalpi dan kerja kompresor dapat dilihat di Tabel 5.7) Gambar 5.16 menyajikan grafik perbandingan antara R134a dan R-12 untuk koefisien prestasi aktual (COP aktual ) pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit. Nilai rata-rata COP aktual dengan refrigeran R134a berkisar pada 3,46, sedangkan nilai rata-rata COP aktual dengan refrigeran R-12 berkisar pada 3,22 COP aktual 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, Waktu t, menit Gambar 5.16 COP aktual R-12 dan R134aterhadap waktu Untuk mesin showcase dengan R134a koefisien prestasi aktual berada pada kisaran 3,19 sampai dengan 3,57 lebih unggul dari R-12 dengan koefisien prestasi aktual pada kisaran 3,15 sampai dengan 3,44. Kalor yang diserap evaporator (Q in ) R134a lebih tinggi, pada 152 kj/kg sampai dengan 158 kj/kg dibanding R-12 yang hanya memiliki entalpi pada kisaran 123 kj/kg sampai dengan 125 kj/kg. Kerja kompresor (W in ) R134a lebih tinggi, pada kisaran

87 69 43kJ/kg sampai dengan 48 kj/kg dibanding R-12 yang hanya memiliki nilai pada kisaran 37 kj/kg sampai dengan 40 kj/kg. (nilai koefisien prestasi aktual dapat dilihat di Tabel 5.8). Gambar 5.17 menyajikan grafik perbandingan antara R134a dan R-12 untuk koefisien prestasi ideal (COP ideal ) pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit. Nilai rata-rata COP ideal dengan refrigeran R134a berkisar pada 4,0, sedangkan nilai rata-rata COP ideal dengan refrigeran R-12 sama berkisar pada 4,0 COP ideal 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 R-12 R134a Waktu t, menit Gambar 5.17 COP ideal R-12 dan R134a terhadap waktu Untuk mesin showcase dengan R134a koefisien prestasi ideal berada pada kisaran 41 sampai dengan 4,2. R-12 memiliki koefisien prestasi ideal pada kisaran 3,9sampai dengan4,1, karenasuhupada evaporator R-134a bekerja pada -18,5 0 C sampai dengan -19,5 0 C dan R-12 Suhupada evaporator bekerja pada C sampai dengan C dan suhu pada kondensor R134a berkisar pada 42 0 C sampai dengan 45 0 C dan R-12 berkisar pada46 0 C sampai dengan52 0 C.

88 Efisiensi % PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 70 Gambar 5.18 menyajikan grafik perbandingan antara R134a dan R-12 untuk efisiensi (%) pada waktu t = 30 menit sampai t = 300 menit. Nilai rata-rata efisiensi dengan refrigeran R134a berkisar pada 85,64%, sedangkan nilai rata-rata efisiensi dengan refrigeran R-12 berkisar pada 80,34% Waktu, t menit Gambar 5.18 Efisiensi R-12 dan R134a terhadap waktu Efisiensi R134a lebih tinggi yaitu mencapai 90,51%, karena koefisien prestasi ideal berkisar pada 4,1 sampai dengan 4,2 dan koefisien prestasi aktual berkisar pada 3,19 sampai dengan 3,57. Sedangkan efisiensi dengan refrigeran R-12 mencapai 85,06%, karena koefisien prestasi ideal berkisar pada 3,9 sampai dengan 4,1 dan koefisien prestasi aktual berkisar pada 3,15 sampai dengan 3,44. Gambar 5.21 membuktikan bahwa R134a lebih efisien 1% -10 % dibandingkan dengan R-12.

89 71 Efisiensi tidak dapat mencapai 100% karena angin dan suhu udara yang melewati kondensor berubah-ubah, dan pada saat pengambilan dilakukan di luar ruangan, sehingga kerja kompresor dan kalor yang diserap evaporator berubahubah setiap waktunya sehingga mempengaruh nilai dari COP.

90 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Hasil penelitian yang telah dilakukan untuk mengetahui karakteristik showcase dengan R134a dan R-12 memberikan beberapa kesimpulan : a. Showcase sudah berhasil dibuat dan dapat bekerja dengan baik. Suhu evaporator showcase dengan refrigeran R134a sekitar C, dan suhu kondensor sekitar 42,5 0 C, sedangkan suhu evaporator showcase dengan refrigeran R-12 sekitar C dan suhu kondensor sekitar 50 0 C. b. Untuk R134a, energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Q in ) pada saat stabil sekitar 157 kj/kg. Untuk R-12, energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Q in ) pada saat stabil sekitar 123 kj/kg. c. Untuk R134a, energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran pada saat stabil sekitar 201 kj/kg. Untuk R-12, energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa (Q out ) pada saat stabil sekitar 162 kj/kg. d. Untuk R134a, kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa (W in ) pada saat stabil sekitar 44 kj/kg. Untuk R-12, kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa pada saat stabil sekitar 40 kj/kg. e. Untuk R-134a, koefisien prestasi aktual showcase (COP aktual ) pada saat stabil sekitar 3,46. Untuk R-12, koefisien prestasi aktual showcasecop aktual pada saat stabil sekitar 3,22. 71

91 72 d. Untuk R134a, koefisien prestasi ideal showcase COP ideal pada saat stabil sekitar 4,0. Untuk R-12, koefisien prestasi ideal showcase COP ideal pada saat stabil sekitar 4,0. e. Untuk R134a, efisiensi showcase pada saat stabil sekitar 85,64 %. untuk R-12, efisiensi showcase pada saat stabil sekitar 80,34 %. 6.2 Saran Dari proses penelitian yang telah dilakukan untuk mengetahui karakteristik showcase dengan refrigeran R134a dan R-12, ada beberapa saran yang dapat dikemukakan: a. Pada ruang pendinginan showcase lebih baik jika menggunakan isolator seutuhnya sehingga proses pendinginan lebih ideal. b. Jika pipa tembaga penghubung komponen seperti : kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator tidak diberi penutup lebih baik jika diberi penutup agar tidak terkena suhu diluar sistem penguhubung tersebut ternyata mempengaruhi proses pendinginan. c. Setelah mengetahui hasil penelitian ini bahwa R134a lebih unggul dari R-12 untuk performa mesin showcase lebih baik jika menggunakan R134a sebagai pengganti R-12

92 73 DAFTAR PUSTAKA Anwar K, Efek Beban Pendingin Terhadap Performa Mesin Pendingin, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tadulako Palu Sulawesi Tengah Bunarto, Servis dan reparasi AC (mobil dan ruangan). Yogyakarta: Graha Ilmu Indriyanto, A.W Karakteristik Mesin Kulkas dengan Panjang Pipa Kapiler 175 cm. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma. Leo, L.P Mesin Pendingin Air dengan Siklus Kompresi Uap. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma. Saranamesin Display Showcase. Diperoleh 8 Mei 2014, dari Sumanto, Dasar-dasar Mesin Pendingin. Yogyakarta: Andi Offset. Willis, G.R Prestasi Kerja Refrigeran R22 dengan R134a pada Mesin Pendingin, Jurnal Teknik Mesin.

93 74 GRAFIK R-12

94 75

95 76

96 77

97 78

98 79

99 80

100 81

101 82

102 83

103 84

104 85 GRAFIK R134a

105 86

106 87

107 88

108 89

109 90

110 91

111 92

112 93

113 94