HANIF BADARUS SAMSI ( ) DOSEN PEMBIMBING ARY BACHTIAR K.P, ST, MT, PhD

Transkripsi

1 HANIF BADARUS SAMSI ( ) DOSEN PEMBIMBING ARY BACHTIAR K.P, ST, MT, PhD

2 Contoh aplikasi di bidang pengobatan biomedis yang membutuhkan temperatur -20 C untuk penyimpanan sampel CFC mengandung ODP dan GWP tinggi Faktor seleksi dari segi temperatur evaporasi dan penghematan daya Pencarian refrigeran alternatif sebagai pengganti R-22 Sistem refrigerasi Cascade yang lebih berpeluang didasari hasil penelitian terdahulu Refrigeran hidrokarbon Musicool 22 lebih berpeluang didasari hasil penelitihan terdahulu Ide menggabungkan keduanya dengan melakukan eksperimen untuk mengetahui unjuk kerja dari sistem refrigerasi cascade menggunakan refrigeran musicool 22

3 Mengetahui karakteristik sistem refrigerasi cascade dengan refrigeran musicool 22 sebagai fluida kerja Mengetahui dan menganalisa pengaruh variasi beban pendinginan terhadap kinerja sistem refrigerasi cascade Mendapatkan output temperatur evaporasi yang berkisar -20 sampai -30 C

4

5 KOMPRESOR MENGKOMPRESI UAP REFRIJERAN Daya Kompresor HS Daya Kompresor LS Whigh WLow m ( h m ( h 6 2 h h 5 1 ) ) MEMBUANG PANAS DARI REFRIJERAN KE UDARA LUAR KONDENSOR Qcond m ( h ) 6 h7 Kapasitas Pelepasan Kalor

6 KATUP EKSPANSI MENURUNKAN TEKANAN Pipa Kapiler TXV High Stage Low Stage EVAPORATOR MENYERAP PANAS DARI DALAM RUANGAN KE REFRIJERAN Q e m ( h 1 h4) Kapasitas Refrigerasi

7 Mencari unjuk kerja sistem pendingin COP Qe W total W high Qe W low Subtitusi nilai Qe dan Wtotal : COP m high ( h 6 m low( h1 h h ) m 5 4 low ) ( h 2 h 1 ) HRR Q Q C E m m. ref. ref ( h ( h Ci Eo h h Co Ei ) )

8 Prajitno tahun 2005 Pada kajiannya, Prajitno membandingkan karakteristik refrijeran sintetik dengan refrijeran hidrokarbon dengan merek dagang musicool, dari pertamina 1. Memperoleh penghematan energi listrik 10 persen sampai dengan 30 persen. 2. Musicool mempunyai sifat flammable. 3. Penggantian refrijeran tidak perlu penggantian komponen dan minyak pelumas juga cukup dengan mineral oil seperti pada refrijeran sintetik. 4. Panas laten musicool lebih tinggi dibanding dengan R-12, sehingga absorsi panas pada evaporator lebih besar untuk setiap beban refrigerasi. 5. Jumlah massa pengisian refrijeran musicool lebih kecil dibandingkan dengan R-12, yaitu hanya memerlukan 1/3 dari pengisian R-12.

9 A. D. Parekh and P. R. Tailor, Thermodynamic Analysis of R507A-R23 Cascade Refrigeration System Hubungan Persamaan COP COP carnot carnot Q C Q W QE Q E E C T C TE T E

10 Tzong-Shing Lee tahun 2006, Thermodynamic analysis of optimal condensing temperature of cascade-condenser in CO2/NH3 cascade refrigeration systems Hubungan Persamaan COP carnot T C TE T E

11 START IDENTIFIKASI MASALAH PERUMUSAN MASALAH STUDY LITERATUR PERANCANGAN PERALATAN PENGAMBILAN DATA PENGOLAHAN DATA ANALISA DATA KESIMPULAN DAN SARAN IDENTIFIKASI MASALAH PERUMUSAN MASALAH STUDY LITERATUR PERANCANGAN PERALATAN PENGAMBILAN DAN PENGOLAHAN DATA ANALISA DATA KESIMPULAN DAN SARAN END

12 Alat-alat ukur yang digunakan : 1. Pressure gauge 2. Thermocouple 3. Thermometer digital 4. Anemometer 5. Voltmeter 6. Amperemeter Variasi beban pendingin : Heater dengan daya 0, 140, 270, 410 Watt

13 Pengukuran yang dilakukan di setiap titik antara lain : Titik 1, 2, 3, 4 dilakukan pengukuran temperatur dan tekanan refrigeran di LS Titik 5, 6, 7, 8 dilakukan pengukuran temperatur dan tekanan refrigeran di HS Titik 10 dan 11 dilakukan pengukuran tegangan, dan arus listrik Titik 9 dilakukan pengukuran temperatur dan kecepatan udara.

14 Pengujian dilakukan dengan sistem refrigerasi cascade Refrigeran yang digunakan musicool 22 di HS dan R404a di LS Variasi beban pendinginan dengan daya 0, 140, 270, dan 410 Watt Running dilakukan sampai steady state di HS kemudian di LS Pengambilan data dilakukan ketika kondisi sudah steady state Data berupa tekanan, temperatur, kecepatan udara, arus, dan tegangan tiap stage.

15 1. Data pengukuran berupa (P dan T di HS maupun LS, T in dan out udara, V, I, Luas ducting) 2. Konversi tekanan (KPa). 3. Perhitungan pada sisi udara : mencari properti udara, menghitung laju aliran massa, menghitung panas yang diserap udara 4. Perhitungan pada sisi refrigeran : mencari properti refrigeran (software coolpack), menghitung laju aliran massa refrigeran HS dan LS, kapasitas refrigerasi, daya kompresor HS dan LS, Q kondensor HS dan LS, COP total, HRR HS dan LS

16 20 menit untuk Tevap turun Wkomp naik discharge naik T kond naik Sedangkan Tevap turun pengaruh ke suction

17

18 Beban naik m ref banyak menyerap kalor Tevap naik

19 Beban naik m ref banyak T naik densitas kental kerja berat

20 Beban naik m ref banyak T kond naik Tevap naik mref HS bnayak kerja berat

21

22 Beban naik m ref banyak menyerap kalor Q evap naik

23 Beban naik m ref banyak menyerap kalor Q evap naik

24 Beban naik secara langsung Qevap LS naik

25 Beban naik secara tidak langsung kontak Qevap HS konstan tapi aktual turun.

26 1. Waktu steady untuk sistem HS maupun LS kurang lebih 40 menit. Dengan kondisi pengujian temperatur ruang 29 C. 2. Temperatur evaporator LS semakin besar dengan bertmbahnya beban pendinginan, dan untuk nlai tertinggi terdapat pada heater 0 watt dengan nilai maksimum sebesar -21,3 C 3. Q evaporator LS semakin besar dengan bertambahnya beban pendingin, dan untuk nilai tertnggi terdapat pada beban 410 watt dengan nilai 1,475 kj/s. 4. m ref LS semakin banyak seiring dengan bertambahnya beban pendinginan, dan untuk nilai maksimum pada beban 410 watt dengan nilai 0,01 kg/s 5. Daya yang dibutuhkan kompresor baik di HS maupun LS cenderung naik seiring dengan bertambahnya beban pendinginan bertambah pula mass flow rate yang mengalir sehingga kerja kompresor semakin berat. 6. COP semakin naik seiring bertambahnya beban pendingin, dan nilai maksimu terdapat pada beban 410 watt dengan nilai 0,603 menunjukan kinerja lebih baik apabila beban semakin bertambah. 7. HRR cenderung bernilai konstan pada sistem HS tetapi terjadi penurunan yang signifikan pada sistem LS akibat interaksi langsung beban pendingin terhadap evaporator LS. Semakin bertambah beban pendingin maka HRR semakin turun. nilai tertinggi pada beban 0 watt dengan nilai 1,05 untuk HS dan 1,37 untuk LS.

27 TERIMA KASIH MOHON SARAN DEMI KESEMPURNAAN TUGAS AKHIR