KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH MENGGUNAKAN TIGA DAN EMPAT KIPAS PENDINGIN KONDENSOR

Transkripsi

1 KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH MENGGUNAKAN TIGA DAN EMPAT KIPAS PENDINGIN KONDENSOR SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Mesin Oleh: KAREL GIOVANNI PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2016 i

2 CHARACTERISTICS OF MORTUARY REFRIGERATOR USING THREE AND FOUR CONDENSER COOLING FAN FINAL PROJECT As partial fullfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering By KAREL GIOVANNI MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2016 ii

3 KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH MENGGUNAKAN TIGA DAN EMPAT KIPAS PENDINGIN KONDENSOR Disusun oleh : KAREL GIOVANNI NIM : Telah disetujui oleh Dosen Pembimbing Skripsi Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T. iii

4 KARAKTERISTIK MESIN PENDINGIN JENASAH MENGGUNAKAN TIGA DAN EMPAT KIPAS PENDINGIN KONDENSOR Dipersiapkan dan disusun oleh : NAMA : KAREL GIOVANNI NIM : Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Skripsi Pada tanggal 9 Agustus 2016 Susunan Dewan Penguji Nama Lengkap Tanda Tangan Ketua : Ir. Rines, M.T.... Sekretaris : A. Prasetyadi, S.Si, M.Si.... Anggota : Ir. Pertus Kanisius Purwadi, M.T.... Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Yogyakarta, 9 Agustus 2016 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Dekan, Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.,Sc., Ph.D. iv

5 PERNYATAAN KEASLIAN KARYA Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya, juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Yogyakarta, 9 Agustus 2016 Karel Giovanni v

6 LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Dharma: Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Nama : Karel Giovanni NIM : Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Karya ilmiah yang berjudul: Karakteristik Mesin Pendingin Jenasah Menggunakan Tiga dan Empat Kipas Pendingin Kondensor Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian ini saya memberikan kepada Perpustakaan Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau di media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Yogyakarta, 9 Agustus 2016 Yang menyatakan, Karel Giovanni vi

7 ABSTRAK Penggunaan mesin pendingin saat ini telah mencakup banyak aspek di kehidupan masyarakat di Indonesia. Salah satu pengaplikasian mesin pendingin ini adalah di bidang pengawetan jenasah. Pengawetan jenasah ini sangat penting keberadaannya, khususnya bagi masyarakat Bali. Upacara ngaben yang diadakan umat Hindu di Bali, memerlukan tempat penyimpanan jenasah untuk jangka waktu yang lama. Mesin pendingin jenasah adalah mesin pengkondisian jenasah manusia, yang dapat menghasilkan suhu rendah. Tujuan dari penelitian mengenai karakteristik mesin pendingin jenasah ini adalah: (a) Merakit mesin pengkondisian jenasah. (b) Mengetahui karakteristik mesin pengkondisian jenasah yang telah dibuat meliputi: besar kalor persatuan massa refrigeran yang di serap evaporator (Qin), besar kalor persatuan massa refrigeran yang di lepas kondensor (Qout), besar kerja yang di lakukan kompresor persatuan massa refrigeran (Win), COP ideal (Coefficient of Performance), COP aktual (Coefficient of Performance) dan Efisiensi mesin pengkondisian jenasah. Mesin pendingin jenasah ini adalah mesin pendingin jenasah yang bekerja dengan siklus kompresi uap. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan jumlah kipas pendingin kondensor: tiga kipas dan empat kipas. Pada setiap variasi dilakukan dua kali pengambilan data, dengan dua jenis pembebanan yang berbeda: dengan beban 20 kg air dan tanpa beban pendinginan. Komponen utama siklus kompresi uap meliputi: kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler. Refrigeran yang digunakan R134a. Daya kompresor sebesar 1/5 HP, ukuran komponen utama yang lain menyesuaikan dengan besar daya kompresor. Hasil penelitian memberikan kesimpulan bahwa pada variasi tiga kipas dengan penelitian tanpa beban setelah 120 menit menghasilkan: a) COPaktual sebesar 2,72, b) COPideal sebesar 3,59, c) Efisiensi sebesar 75,7%. Sedangkan pada penelitian dengan beban 20 kg air setelah 360 menit menghasilkan: a) COPaktual sebesar 2,64, b) COPideal sebesar 3,56, c) Efisiensi sebesar 74%. Pada penelitian dengan 4 kipas untuk penelitian tanpa beban setelah 120 menit menghasilkan: a) COPaktual sebesar 2,78, b) COPideal sebesar 3,72, c) Efisiensi sebesar 74,7%. Sedangkan pada penelitian dengan beban 20 kg air pada setelah 360 menit menghasilkan: a) COPaktual sebesar 2,98, b) COPideal sebesar 3,70, c) Efisiensi sebesar 80,5%. Kata Kunci : COPaktual, COPideal, Efisiensi, Refrigeran. vii

8 ABSTRACT The use of cooling machines today cover many aspects of community life in Indonesia. One application of this cooling machine is in preservation of the corpse. Preservation of corpses is very important, especially for the people of Bali. Cremation ceremony called ngaben from Hindu religion in Bali require a storage for a corpse for a long periods of time. Mortuary refrigerator can produce a very low temperatures which usefull for keeping a corpse for a long time period. The research objective of this mortuary refrigerator are: (a) assembling a mortuary refrigerator. (b) knowing the characteristics of the mortuary refrigerator that have been assembled include: the heat which was absorbed by evaporator for each refrigerant mass (Qin), the heat which was transfered to the environment by condenser for each refrigerant mass (Qout), the work of the compressor for each mass of refrigerant (Win), the ideal Coefficient of Performance (COPideal) of the mortuary refrigerator, the Actual Coefficient of Performance (COPactual) of mortuary refrigerator and the efficiency of the mortuary refrigerator. The mortuary refrigerator is a cooling machine that using vapor compression cycle. This mortuary refrigerator using a variation of three and four condenser cooling fan. At each variation, data retrieval is performed twice, with two different types of loading: with a load of 20 kg of water and without the cooling load. The main component of vapor compression cycle are: compressor, condenser, evaporator, filter, and the capillary pipe. R134a refrigerant is used in this mortuary refrigerator. The Compressor power is 1/5 HP, and the other main component size adjusts to the power of the compressor. The results of the study concludes that, for the variation of using three condenser cooling fans in the research without cooling load, after 120 minutes produces: (a) COPactual of 2.72, (b) COPideal of 3.59, (c) The efficiency of the machine is 75.7%. While the study with a load of 20 kg of water after 360 minutes produces: (a) COPactual of 2.64, (b) COPideal of 3.56, (c) The efficiency of the machine is 74%. For the variation of the four condenser cooling fans in the research without cooling load, after 120 minutes produces: (a) COPactual of 2.78, (b) COPideal of 3.72, (c) The efficiency of the machine is 74.7%. While the study with a load of 20 kg of water, after 360 minutes produces: (a) COPactual of 2.98, (b) COPideal of 3.70, (c) The efficiency of the machine is 80.5%. Keyword: COPactual, COPideal, Efficiency, Refrigerant. viii

9 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-nya, sehingga penyusunan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana S- 1 di Prodi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penelitian dan penyusunan skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.,Sc., Ph.D. 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, sekaligus sebagai Dosen Pembimbing skripsi dan Dosen Pembimbing Akademik. 3. Seluruh staf dan pengajar Prodi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma yang telah mendidik dan memberikan berbagai ilmu pengetahuan yang sangat membantu dalam penyusunan skripsi ini. 4. Kedua orangtua : Honorius, S.E. dan Ir. Marleni, yang telah memberi motivasi dan dukungan kepada penulis, baik secara materi dan spiritual. ix

10 5. Pascalia Irine, S.E. sebagai kakak yang telah memberikan semangat dan motivasi kepada penulis. 6. Sigit Jalu Prakosa dan Daniel Hutahaean, selaku teman satu tim dalam pembuatan alat. 7. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Mesin dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu, yang telah memberikan dukungan dan bantuan dalam wujud apapun selama penyusunan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki. Untuk itu, penulis mengharapkan masukan, kritik dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Yogyakarta, 9 Agustus 2016 Penulis x

11 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i TITLE PAGE...ii HALAMAN PERSETUJUAN...iii HALAMAN PENGESAHAN...iv HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA...v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI...vi KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS...vi ABSTRAK...vii ABSTRACT...viii KATA PENGANTAR...ix DAFTAR ISI...xii DAFTAR GAMBAR...xiv DAFTAR TABEL...xv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan-batasan Masalah Manfaat Penelitian...4 xi

12 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA Dasar Teori Mesin Pendingin Jenasah Mesin Pendingin Dengan Siklus Kompresi uap Siklus Kompresi Uap Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin Tinjauan Pustaka...21 BAB III PEMBUATAN ALAT Persiapan Pembuatan Mesin Pendingin Jenasah Komponen Utama Peralatan Pendukung Pembuatan Mesin Pendingin Jenasah Tahap Tahap Pembuatan Mesin Pendingin Jenasah Metodologi Penelitian Objek Penetilian Alur Penelitian Skematik Alat Uji Alat Bantu Penelitian Variasi Penelitian Cara Mendapatkan Data Cara Mengolah Data Cara Mendapatkan Kesimpulan...49 xii

13 BAB IV HASIL PENGUJIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Hasil Perhitungan Pembahasan...28 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran...88 DAFTAR PUSTAKA...90 LAMPIRAN...91 xiii

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Mesin Pendingin jenasah...6 Kompresor Hermetik...8 Kompresor Semi Hermetik...9 Kompresor jenis Terbuka...10 Kondensor dengan Pendingin Udara...11 Evaporator...12 Gambar 2.7 Pipa Kapiler...13 Gambar 2.8 Filter...13 Gambar 2.9 Refrigeran R134a didalam tabung...15 Gambar 2.10 P-h Diagram...16 Gambar 2.11 T-S Diagram...16 Gambar 3.1 Kompresor...25 Gambar 3.2 Kondensor...26 Gambar 3.3 Filter...27 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Pipa Kapiler...28 Evaporator...29 Gambar 3.6 Refrigeran R-134a...30 Gambar 3.7 Kipas Pendingin...30 Gambar 3.8 Gambar 3.9 Kayu dan Peti jenasah...31 Kaca...32 xiv

15 Gambar 3.10 Styrofoam...32 Gambar 3.11 Pipa Tembaga...33 Gambar 3.12 Pressure Gauge...33 Gambar 3.13 Termokopel dan APPA...34 Gambar 3.14 Pembengkok Pipa Tembaga...34 Gambar 3.15 Alat Pemotong Pipa...35 Gambar 3.16 Alat Las dan bahan tambahan las (kuningan)...35 Gambar 3.17 Pompa Vakum...36 Gambar 3.18 Peti Jenasah dan Peti Alat...37 Gambar 3.19 Peti Jenasah...38 Gambar 3.20 Objek Penelitian...39 Gambar 3.21 Diagram Alir untuk Penelitian...40 Gambar 3.22 Skematik Alat Uji...41 Gambar 3.23 Termokopel dan APPA...42 Gambar 3.24 Stopwatch...43 Gambar 3.25 Pressure Gauge...43 Gambar 3.26 Terminal...44 Gambar 3.27 Botol air mineral...44 Gambar 3.28 P-h Diagram...45 Gambar 3.29 Siklus kompresi uap pada P-h Diagram...48 Gambar 4.1 Grafik perbandingan Win setiap variasi tanpa pembebanan...62 Gambar 4.2 Grafik perbandingan Win setiap variasi dengan beban 20 kg air...62 xv

16 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Grafik perbandingan Qout setiap variasi tanpa pembebanan...65 Grafik perbandingan Qout setiap variasi dengan beban 20 kg air...65 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Grafik perbandingan Qin setiap variasi tanpa pembebanan...68 Grafik perbandingan Qin setiap variasi dengan beban 20 kg air Gambar 4.7 Grafik perbandingan COPaktual setiap variasi tanpa pembebanan...71 Gambar 4.8 Grafik perbandingan COPaktual setiap variasi dengan beban 20 kg air...71 Gambar 4.9 Grafik perbandingan COPIdeal setiap variasi tanpa pembebanan...74 Gambar 4.10 Grafik perbandingan COPIdeal setiap variasi dengan beban 20 kg air...74 Gambar 4.11 Grafik perbandingan Efisiensi mesin pendingin setiap variasi tanpa pembebanan...77 Gambar 4.12 Grafik perbandingan Efisiensi mesin pendingin setiap variasi dengan beban 20 kg air...77 Gambar 4.13 Grafik perbandingan suhu ruangan pendinginan pada penelitian tanpa beban pendinginan...85 Gambar 4.14 Grafik Perbandingan suhu spesimen pada penelitian menggunakan beban 20 kg air...85 xvi

17 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Karakeristik R134a...14 Tabel 3.1 Spesifikasi kompresor...26 Tabel 3.2 Spesifikasi kondensor...27 Tabel 3.3 Spesifikasi filter...28 Tabel 3.4 Spesifikasi pipa kapiler...28 Tabel 3.5 Spesifikasi evaporator...29 Tabel 3.6 Spesifikasi kipas pendingin kondensor...31 Tabel 4.1 Data penelitian mesin pendingin tanpa beban dan tanpa kipas pendingin kondensor...51 Tabel 4.2 Data penelitian mesin pendingin tanpa beban dengan tiga kipas pendingin kondensor...52 Tabel 4.3 Data penelitian mesin pendingin tanpa beban dengan empat kipas pendingin kondensor...53 Tabel 4.4 Data penelitian mesin pendingin dengan beban 20 kg air tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor...54 Tabel 4.5 Data penelitian mesin pendingin dengan beban 20 kg air menggunakan tiga kipas pendingin kondensor...55 Tabel 4.6 Data penelitian mesin pendingin dengan beban 20 kg air menggunakan empat kipas pendingin kondensor...56 Tabel 4.7 Nilai entalpi pada penelitian tanpa beban pendinginan...58 xvii

18 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Nilai entalpi pada penelitian dengan beban 20 kg air...59 Kerja kompresor persatuan waktu (Win) tanpa beban...60 Kerja kompresor persatuan waktu (Win) dengan beban 20 kg air...61 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel 4.13 Tabel 4.14 Tabel 4.15 Tabel 4.16 Tabel 4.17 Tabel 4.18 Tabel 4.19 Qout kondensor pada setiap variasi tanpa pembebanan...63 Qout kondensor pada setiap variasi dengan beban 20 kg air...64 Qin evaporator pada setiap variasi tanpa pembebanan...66 Qin Evaporator pada setiap variasi dengan beban 20 kg air...67 COPaktual pada setiap variasi tanpa pembebanan...69 COPaktual pada setiap variasi dengan beban 20 kg air...70 COPIdeal pada setiap variasi tanpa pembebanan...72 COPIdeal pada setiap variasi dengan beban 20 kg air...73 Efisiensi Mesin pendingin pada setiap variasi tanpa pembebanan...75 Tabel 4.20 Efisiensi mesin pendingin pada setiap variasi dengan beban 20 kg air...76 xviii

19 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Mesin pendingin merupakan alat yang banyak di gunakan dalam berbagai aspek kehidupan kita saat ini. Penggunaan mesin pendingin mencakup ruang lingkup yang cukup luas, namun penggunaan utamanya yaitu sebagai sarana pengawetan. Penggunaan mesin pendingin umumnya kita jumpai pada pengawetan bahan makanan dan sebagai media penyimpanan bahan makanan, contohnya penggunaan pendingin untuk penyimpanan daging, hasil tangkapan laut, sayursayuran, dan tempat penyimpanan minuman (showcase). Kegunaan lain dari mesin pendingin dapat kita lihat dari pengaplikasiannya dalam bidang medis. Mesin pendingin biasanya digunakan untuk penyimpanan serum, pengawetan darah segar, dan untuk pengawetan jenasah serta organ-organ manusia. Mesin pendingin Jenasah sangat penting peranannya di dalam dunia medis. Dengan adanya mesin pendingin jenasah, umur jenasah serta laju pembusukan jaringan tubuh manusia dapat di perlambat. Dengan adanya mesin pendingin jenasah juga membantu bidang forensik dalam pengidentifikasian mayat-mayat korban kecelakaan yang membutuhkan waktu yang cukup lama. Di dalam budaya masyarakat Bali, mesin pendingin ini juga memiliki kegunaan yang cukup besar. Masalah yang sering dijumpai di dalam budaya masyarakat Bali ialah jenasah keluarga yang telah meninggal tidak dapat langsung di Ngaben (prosesi kremasi jenasah) jika pihak keluarga belum memiliki dana yang 1

20 2 memadai untuk melakukan prosesi Ngaben untuk jenasah keluarga yang telah meninggal. Prosesi Ngaben jenasah memakan biaya yang cukup besar, oleh karena itu, terkadang jenasah keluarga yang telah meninggal perlu diawetkan dalam waktu yang cukup lama sebelum prosesi ngaben dilakukan. Dengan latar belakang ini, penulis terdorong untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai mesin pendingin jenasah ini, dengan harapan mesin yang diteliti mampu menjawab kebutuhan masyarakat Bali untuk mengawetkan jenasah keluarga yang telah meninggal. 1.2 Rumusan Masalah Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan mesin yang dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah, agar jenasah tidak segera membusuk untuk jangka waktu yang lama. Saat ini dipasaran cukup sulit menemukan mesin khusus yang digunakan untuk mengkondisikan jenasah. Bagaimanakah merancang mesin yang dapat dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah? Bagaimanakah karakteristik mesin tersebut? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: a. Merakit mesin pendingin untuk mengkondisikan jenasah. b. Mengetahui karakteristik mesin pendingin jenasah yang dibuat, antara lain: 1. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win )

21 3 2.Kalor yang dibuang kondensor persatuan massa refrigeran (Qout). 3. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin). 4. COP (Coefficient of Performance) mesin pendingin jenasah (Aktual/Ideal). 5. Efisiensi mesin pendingin jenasah. 1.4 Batasan batasan Masalah Batasan batasan yang dipergunakan di dalam pembuatan mesin pendingin jenasah adalah: a. Mesin bekerja dengan siklus kompresi uap. b. Komponen pada siklus kompresi uap meliputi: kompresor, kondensor, evaporator, dan pipa kapiler. c. Daya kompresor sebesar 1/5 HP, komponen utama yang lain menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor dan menggunakan komponen yang standar yang ada di pasaran. d. Kapasitas mesin hanya dipergunakan untuk 1 jenasah orang dewasa. e. Diameter pipa kapiler: 0,028 inci terbuat dari bahan tembaga, dengan panjang: 150 cm. f. Jenis evaporator adalah evaporator pipa bersirip yang terbuat dari bahan aluminium. g. Penggunaan jenasah digantikan dengan beban berupa air seberat 20 kg. h. Variasi kipas pendingin kondensor yang digunakan adalah tanpa kipas, tiga kipas dan empat kipas. i. Daya kipas yang digunakan adalah 30,8 watt per kipas.

22 4 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: a. Hasil penelitian dapat digunakan untuk menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin pendingin jenasah, yang dapat ditempatkan di perpustakaan. b. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi para peneliti yang tertarik pada mesin pendingin jenasah. c. Mesin hasil penelitian dapat dipergunakan untuk mengkondisikan jenasah.

23 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Teori Mesin Pendingin Jenasah Mesin pendingin jenasah adalah mesin pendingin yang fungsi utamanya adalah mengkondisikan jenasah. Adapun mesin pendingin selain mesin pendingin jenasah adalah: AC, kulkas, cold storage, ice maker, chest freezer, showcase, dan lain-lain. Mesin pendingin mayat adalah mesin pendingin yang digunakan untuk mengkondisikan jenasah manusia dalam jangka waktu yang cukup lama. mesin pendingin jenasah yang dibuat bagian atasnya terbuat dari kaca transparan yang berguna agar jenasah yang dikondisikan dapat terlihat dari luar. Mesin pendingin jenasah yang dibuat ditujukan untuk masyarakat Bali, sehingga sebelum ritual pemakaman dilakukan, pihak keluarga masih dapat melihat jenasah keluarganya dan jenasah dapat bertahan lebih lama karena dikondisikan. Siklus yang digunakan pada mesin pendingin jenasah siklus kompresi uap, dan menggunakan fluida kerja refrigeran. Siklus pendingin kompresi uap merupakan siklus yang banyak digunakan dalam mesin pendingin. Siklus kompresi uap dari suatu mesin pendingin menggunakan refrigeran sebagai fluida kerja yang mengalami proses kompresi, kondensasi, ekspansi dan evaporasi. Siklus kompresi uap diawali ketika kompresor dihidupkan. Dengan bekerjanya kompresor, suhu dan tekanan refrigeran akan naik. Refrigeran kemudian akan mengalir menuju kondensor untuk melepaskan kalor ke 5

24 6 lingkungan sekitar kondensor. Kalor dari kondensor dapat mengalir ke lingkungan di sekitar kondensor karena suhu kondensor lebih tinggi dari suhu lingkungan. Setelah mengalami perubahan fase dari gas menjadi cair, refrigeran keluar dari kondensor. Refrigeran kemudian mengalir menuju pipa kapiler dengan melewati filter terlebih dahulu untuk mengalami proses penyaringan kotoran. Di pipa kapiler refrigeran mengalami proses penurunan tekanan dan suhu akibat adanya gesekan yang disebabkan oleh diameter pipa kapiler yang sangat kecil. Proses di pipa kapiler berlangsung pada entalpi yang tetap. Fase refrigeran berubah dari fase cair ke fase campuran yaitu fase cair dan gas. Dari pipa kapiler refrigeran mengalir ke evaporator, Didalam evaporator refrigeran mengalami perubahan fase dari fase campuran (cair + gas) menjadi gas semuanya. Proses perubahan fase pada evaporator dapat terjadi karena adanya kalor yang mengalir dari lingkungan sekitar evaporator ke dalam evaporator. Kalor dapat mengalir karena suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu kerja evaporator. Keluar dari evaporator refrigeran dihisap kembali ke kompresor dan siklus kompresi berlangsung kembali seperti semula. Gambar 2.1 Mesin Pendingin jenasah

25 Mesin Pendingin Dengan Siklus Kompresi uap Sistem kompresi uap adalah sistem dasar yang digunakan dalam mesin pendingin. Sistem kompresi memiliki komponen utama berupa kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, refrigeran sebagai fluida kerja, serta komponen -komponen tambahan seperti filter dan termostat. a. Kompresor Kompresor adalah bagian dari mesin pendingin, yang fungsinya di dalam sistem kompresi uap adalah menaikan tekanan dari fluida kerja, yaitu refrigeran. Tekanan kerja dari refrigeran akan naik, yang awalnya bertekanan kerja evaporator menjadi tekanan kerja kondensor. Kenaikan tekanan pada refrigeran oleh kompresor akan menyebabkan suhu dari refrigeran akan meningkat. Kompresi yang terjadi di dalam kompresor dikenal dengan sistem kompresi uap ideal. Kompresi uap ideal terjadi pada keadaan isentropis (Terjadi pada nilai entropi yang konstan). Fase refrigeran pada saat masuk dan keluar dari kompresor masih berupa gas. Pada kondisi keluaran, refrigeran bersuhu tinggi (uap panas lanjut) dan bertekanan tinggi. Jenis kompresor yang digunakan di dalam mesin pendingin jenasah ini adalah kompresor hermetik. Kompresor jenis ini dapat bekerja karena adanya daya litrik yang diberikan kepada kompresor. Pada mesin pendingin, ada 3 jenis kompresor yang umum digunakan, yaitu (1) Kompresor hermetik (2) Kompresor semi hermetik dan (3) kompresor jenis terbuka. Pada alat yang telah dibuat, kompresor yang digunakan adalah jenis kompresor hermetik dengan daya kompresor sebesar 1/5 HP.

26 8 1. Kompresor Hermetik Kompresor hermetik adalah kompresor yang motor penggerak kompresornya berada pada satu rumah dengan kompresornya. Motor penggerak kompresor langsung memutar kompresor sehingga motor penggerak bergerak bersamaan dengan kompresor. Gambar 2.2 Kompresor Hermetik Keuntungan dari kompresor hermetik adalah: a) Tidak menggunakan sumber tenaga dari luar sehingga tingkat kebisingan rendah. b) Ukuran yang kecil sehingga tidak memerlukan tempat yang besar. c) Harga yang relatif lebih murah. d) Mesin penggerak sudah menjadi satu dengan kompresor sehingga tidak perlu membeli kompresor dan mesin penggerak secara terpisah.

27 9 Kerugian dari kompresor hermetik adalah: a) Kompresor hermetik hanya dapat digunakan pada mesin pendingin berkapasitas kecil. b) Susah untuk mengetahui ketinggian minyak pelumas kompresor. c) Susah mengetahui adanya kerusakan pada kompresor jita tidak membuka rumah kompresor. 2. Kompresor semi Hermetik Kompresor semi hermetik adalah kompresor yang motor penggerak dan kompresornya berada di dalam satu rumah, tetapi motor penggerak dan kompresornya terpisah dan bukan satu kesatuan. Motor penggerak dan kompresor ini dihubungkan oleh sebuah poros putar. Gambar 2.3 Kompresor Semi Hermetik 3. Kompresor Jenis Terbuka Kompresor jenis terbuka adalah jenis kompresor yang motor penggeraknya tidak berada di satu rumah, melainkan terpisah satu sama lain.

28 10 Gambar 2.4 Kompresor jenis Terbuka Keuntungan kompresor jenis terbuka adalah: a) Jika terjadi kerusakan dapat dengan mudah diketahui karena kompresor terpisah dengan motor penggeraknya. b) Ketinggian minyak pelumas dapat dengan mudah diketahui c) Kecepatan putaran kompresor dapat diatur dengan mudah dengan cara menyesuaikan diameter puli yang digunakan. d) Jika terjadi kerusakan pada kompresor tidak perlu mengganti komponen secara keseluruhan karena motor enggerak dan kompresor terpisah. Kerugian kompresor jenis terbuka adalah: a) Ukuran yang besar menyebabkan perlunya tempat penyimpana yang lebih besar. b) Harganya lebih mahal dibandingkan dengan kompresor dengan jenis yang lain. c) Bentuknya besar dan berat.

29 11 b. Kondensor Kondensor adalah komponen pada mesin pendingin yang memiliki fungsi utama menurunkan suhu refrigeran dan merubah fase refrigeran dari gas menjadi cair. Refrigeran yang melewati kondensor akan mengalami penurunan suhu, dari suhu gas panas lanjut ke gas jenuh, dan dari gas jenuh ke cair jenuh. Kalor yang dilepaskan oleh kondensor akan diserap oleh udara sekitar karena adanya perbedaan suhu yang menyebabkan adanya aliran kalor ( dari suhu tinggi ke suhu rendah). Kalor ini lepas melalui rusuk-rusuk kondensor. Jenis kondensor yang umum digunakan pada mesin pendingin adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat, pipa dengan pelat besi dan pipa dengan sirip-sirip. Pada mesin pendingin jenasah yang telah dibuat, kondensor yang digunakan adalah kondensor U-12. Kondensor dengan pendingin udara (Air cooled condenser) (a) (b) (a) kondensor dengan konveksi paksa (b) kondensor dengan konveksi bebas. Gambar 2.5 Kondensor dengan Pendingin Udara

30 12 c. Evaporator Evaporator adalah komponen dari mesin pendingin yang berfungsi sebagai penyerap panas pada ruang pendinginan. Kalor yang diserap oleh evaporator digunakan pada proses penguapan refrigeran dari cair menjadi gas. Evaporator berbentuk pipa bersirip (plat) yang dikonstruksikan sedemikian rupa. Proses penguapan refrigeran di evaporator berlangsung pada tekanan dan suhu tetap. Jenis evaporator yang digunakan pada mesin pendingin ini adalah jenis evaporator pipa bersirip. (a) Evaporator Plat (b) Evaporator Pipa Bersirip Gambar 2.6 Evaporator d. Pipa Kapiler Pipa kapiler merupakan pipa berdiameter kecil yang berguna untuk menurunkan tekanan refrigeran. Diameter pipa kapiler yang umum digunakan adalah 0,026 inci atau 0,028 inci. Pipa kapelier yang digunakan pada alat yang dibuat berdiameter 0,028 inci, dengan panjang pipa 150 cm. Pipa kapiler merupakan bagian dari mesin pendingin paling banyak mengalami kerusakan, pipa kapiler dijumpai mudah bocor dan mudah tersumbat.

31 13 Gambar 2.7 Pipa Kapiler e. Filter Filter adalah komponen yang berfungsi sebagai penyaring kotoran. Filter ditempatkan sebelum pipa kapiler, tujuannya agar tidak ada kotoran yang dapat menyumbat pipa kapiler. Bentuk umum filter berupa tabung kecil dengan diameter antara mm dan panjangnya kurang dari cm. Gambar 2.8 Filter

32 14 f. Refrigeran Refrigeran adalah komponen mesin pendingin yang berperan sebagai fluida kerja mesin pendingin. Fungsi utama dari refrigeran adalah mengambil kalor dari evaporator dan membuang kalor pada kondensor. Refrigeran dipilih sebagai fluida kerja mesin pendingin karena refrigeran memiliki titik didih yang rendah sehingga mudah dididihkan sehingga tidak membutuhkan tekanan yang tinggi dan waktu yang lama untuk menaikkan maupun menurunkan suhu dari fluida kerja. Selain memiliki titik didih yang rendah, refrigeran dipilih karena sifatnya yang aman, tidak berbau, tidak mudah terbakar, dan tidak membahayakan ketika keluar ke udara bebas jika terjadi kebocoran. Refrigeran yang digunakan didalam mesin pendingin jenasah yang dibuat adalah refrigeran jenis R134a. 1. Refrigeran R134a Berikut adalah karakteristik dari refrigeran R134a yang digunakan pada mesin pendingin jenasah : Tabel 2.1 Karakeristik R134a Rumus Molekular Titik didih (@101,3 Pa) Titik beku (@101,3 Pa) Tekanan Kritis Sifat CH2FCF3-26,1 O C -96,6 O C 4,06 MPa Tidak berwarna, Tidak berbau

33 15 Refrigeran R134a adalah refrigeran yang memiliki kelebihan tidak merusak ozon, memiliki kestabilan yang tinggi, dan ramah lingkungan. Kekurangan dari refrigeran R134a adalah refrigeran jenis ini relatif mahal. Gambar 2.9 Refrigeran R134a didalam tabung Siklus Kompresi Uap Sistem kompresi uap merupakan dasar sistem refrigerasi yang paling banyak digunakan, yang memiliki komponen utama terdiri dari: kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator, dan peralatan tambahan yaitu filter. Komponen tersebut melakukan proses yang saling berhubungan dan membentuk siklus kompresi uap.

34 16 Q out W in Q in Gambar 2.10 P-h Diagram W in Qout Q in Gambar 2.11 T-S Diagram

35 17 Proses berjalannya siklus kompresi uap: a. Proses 1-2 Proses 1-2 berlangsung di kompresor dan terjadi secara isentropik (tidak terjadi perubahan entropi). Pada awal sistem, kondisi awal refrigeran pada saat masuk di kompresor adalah gas panas lanjut bertekanan rendah. Tekanan refrigeran akan meningkat setelah dikompresi oleh kompresor mengakibatkan refrigeran menjadi gas panas lanjut bertekanan tinggi. b. Proses 2-2a Proses 2-2a adalah proses penurunan suhu referijeran, dari gas panas lanjut ke gas jenuh. Proses ini terjadi ketika refrigeran memasuki kondensor. Refrigeran bebentuk gas panas lanjut akan diturunkan suhunya pada proses ini hingga mencapai titik gas jenuh dan berlangsung secara isobarik (tidak terjadi perubahan tekanan c. Proses 2a-3a Proses 2a-3a adalah pelepasan panas (kondensasi) dari refrigeran ke lingkungan sekitar pada tekanan konstan. Terjadi perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh. Proses ini terjadi pada suhu yang konstan. d. Proses 3a-3 Proses 3a-3 adalah proses pendinginan lanjut. Proses ini bertujuan untuk mendapatkan refrigeran dalam bentuk cair sebelum masuk ke dalam pipa kapiler.

36 18 e. Proses 3-4 Proses 3-4 berlangsung di pipa kapiler. Pada proses ini terjadi penurunan tekanan secara drastis yang mengakibatkan terjadinya penurunan pada temperature refrigeran. Proses ini terjadi secara isoentalpi (tidak terjadi perubahan entalpi). Fase refrigeran berubah dari cair menjadi fase campuran (campuran cair dan gas). f. Proses 4-1a Proses 4-1a Merupakan proses evaporasi yang terjadi secara isothermis. Proses ini berlangsung pada tekanan yang tetap. Pada proses ini terjadi perpindahan kalor dari ruangan pendinginan kedalam refrigeran akibat suhu refrigeran yang lebih rendah dari ruangan pendinginan. Pada proses ini terjadi perubahan fase dari cair menjadi gas jenuh. g. Proses 1a-1 Proses 1a-1 merupakan proses pemanasan lanjut. Proses ini terjadi setelah refrigeran keluar dari evaporator. Setelah keluar dari evaporator, suhu refigeran masih lebih rendah dari udara sekitar, yang mengakibatkan masih terjadinya penyerapan kalor oleh refrigeran. Proses ini mengakibatkan perubahan fase refrigeran dari gas lanjut menjadi gas panas lanjut Perhitungan Karakteristik Mesin Pendingin Dengan diagram entalpi-tekanan, nilai entalpi di dalam siklus kompresi uap dapat diketahui. Dengan diketahui nilai entalpi maka kerja kompresi, pengeluaran energi kalor, penyerapan laju kalor, koefisien prestasi (COP), dan efisiensi dapat diketahui.

37 19 a. Kerja Kompresor (Win) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran adalah perubahan entalpi dari titik 1-2, yang dapat dihitung dengan Persamaan (2.1): Win = h2 h1, kj/kg (2.1) Keterangan : Win h1 h2 : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran, kj/kg. : Nilai entalpi refrigeran saat masuk kompresor, kj/kg. : Nilai entalpi refrigeran saat keluar kompresor, kj/kg. b. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor (Qout). Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor adalah perubahan entalpi dari titik 2 ke titik 3. Perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.2): Qout = h2 h3, kj/kg (2.2) Keterangan : Qout h2 h3 : Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran, kj/kg. : Nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor, kj/kg. : Nilai entalpi refrigeran saat keluar kondensor, kj/kg. c. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator (Qin) Energi kalor persatuan massa yang diserap oleh evaporator merupakan proses perubahan entalpi dari titik 4 ketitik 1, perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.3):

38 20 Qin= h1 h4, kj/kg (2.3) Keterangan : Qin h1 h4 : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, kj/kg. : Nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator, kj/kg. : Nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator, kj/kg. d. Coefficient Of Performance (COPaktual). Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar adalah pembanding antara panas yang dilepaskan dari ruang yang didinginkan dengan kerja yang disalurkan. Dapat dihitung dengan Persamaan (2.4): COPaktual = Qin / Win = ( h1 - h4 ) / ( h2 - h1) (2.4) Keterangan : COP aktual : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara aktual. Qin Win h1 h2 h4 : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran, kj/kg. : Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran, kj/kg. : Nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator, kj/kg. : Nilai entalpi refrigeran saat masuk kondensor, kj/kg. : Nilai entalpi refrigeran saat masuk evaporator, kj/kg. e. Coefficient Of Performance (COPideal). Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung dengan Persamaan (2.5): COPideal = (273,15 + Te ) / (Tc - Te) (2.5)

39 21 Keterangan : COPideal : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara ideal. Te : Suhu evaporator, o C. Tc : Suhu kondensor, o C. f. Efisiensi Mesin Pendingin Efisiensi mesin pendingin dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.6) berikut ini: Efisiensi = ( COPaktual / COPideal ) x 100 % (2.6) Keterangan : COPideal COP aktual : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara ideal. : Koefisien prestasi kerja mesin pendingin secara aktual. 2.2 Tinjauan Pustaka Boby Himawan Putra Prasetya dan Ary Bachtiar Krishna Putra (2013). Teknologi pendinginan lama yang mulai digunakan salah satunya adalah mesin pendingin Difusi Absorpsi COP dari mesin pendingin difusi absorpsi banyak dipengaruhi dari desain generator. Pada penelitian ini eksperimen dilakukan dengan mendesain ulang generator pada mesin pendingin difusi absorpsi yang menggunakan pasangan refrigeran R22-DMF serta penambahan fan di kondensor. Metode dalam penelitian ini adalah pengambilan data dilakukan dengan empat variasi laju pendinginan pada kondensor. Hasil yang diperoleh dari pengujian untuk variasi laju pendinginan dari 0,711 m/s hingga 2,291 m/s yaitu semakin tinggi laju

40 22 pendinginan maka semakin baik performa pada sistem. Kapasitas pendinginan optimal ialah 143 W, COP tertinggi 0,96, laju alir massa refrigeran terbesar ialah 0,72 gram/s, dan circulation ratio terendah yaitu 2,11. Puji Saksono melakukan analisis pengaruh gangguan heat transfer kondensor terhadap performasi air conditioning. Dalam penelitian ini dirakit satu unit uji sistem refrigerasi berupa seperangkat AC window yang meliputi kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler, air dryer, dan refrigeran yang dipergunakan adalah R-22. Bagian kondensor dipasang kipas angin yang yang bisa diatur putarannya dengan menggunakan alat pengontrol putaran. Kecepatan udara yang dari fan akan diukur dengan anemometer. Dalam penelitian ini akan diperoleh data tekanan, temperatur, dan laju aliran massa refrigeran dengan variasi putaran kipas kondensor terhadap kecepatan udara pendingin. Variasi kecepatan udara pendingin antara 1,6 3,5 m/s yang dihasilkan dari putaran kipas rpm. Hasil penelitian menunjukkan semakin cepat putaran kipas semakin besar laju aliran udara untuk mendinginkan kondensor sehingga koefisien prestasi (COP) semakin meningkat. Muhammad Hasan Basri telah melakukan penelitian mengenai efek perubahan laju aliran massa air pendingin pada kondensor terhadap kinerja mesin refrigerasi. Tujuan dari penelitian adalah untuk mendapatkan pengaruh perubahan laju aliran massa air pendinggin pada kondensor terhadap kinerja mesin siklus refrigerasi R633 dan mendapatkan suatu kondisi optimal dan aman dalam pengoperasian mesin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan laju aliran

41 23 massa air pendingin menyebabkan temperature air keluar turun,tetapi kalor yang dilepaskan ke sekeliling juga naik dan daya kompresor juga naik serta COP yang bervariasi. Kondisi optimal dan aman untuk pengoperasian mesin di laboratorium yaitu pada laju aliran massa air pendingin di kondensor 20 gr/s dengan laju aliran evaporator 30 gr/s dengan koefisien prestasi 6,0. Khairil Anwar melakukan penelitian mengenai efek beban pendingin terhadap performa sistem mesin pendingin, meliputi kapasitas refrigerasi, koefisien prestasi dan waktu pendinginan. Metode yang digunakan adalah metode eksperimental dengan variasi beban pendingin yang diperoleh dengan menempatkan bola lampu 60, 100, 200, 300 dan 400 watt di dalam ruang pendingin. Pengambilan data langsung dilakukan pada unit pengujian mesin pendingin HRP Focus model 802. Data dianalisis secara teoritis berdasarkan data eksperimen dengan menetukan kondisi refrigeran pada setiap titik siklus, kapasitas refrigerasi dan COP sistem. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan beban pendingin menyebabkan koefisien prestasi sistem pendingin akan membentuk kurva parabola. Performa optimum pada pengujian selama 30 menit diperoleh pada bola lampu 200 watt dengan COP sebesar Sedangkan untuk waktu pendinginan diperoleh paling lama pada beban pendingin yang paling tinggi (bola lampu 400 watt). Daud Patabang melakukan penelitian pada efek udara di dalam sistem refrigerasi. Kinerja sistem pendingin dipengaruhi oleh kondensor, evaporator,

42 24 kompresor dan katup pengatur. Selain sistem pendingin udara itu sendiri dalam sistem juga dianggap kinerja.tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh udara dalam sistem pendingin yang menyebabkan kinerja sistem.hasil penelitian ini menunjukkan bahwa koefisien kinerja ( COP ) mengalami penurunan ke 37% ( 8,4-5,28 ) karena udara dalam sistem refrigerasi, sebaliknya ada peningkatan sekitar 40% (dari 25 kj / kg untuk 35 kj / kg ) energi di kompresor.

43 BAB III PEMBUATAN ALAT 3.1 Persiapan Pembuatan Mesin Pendingin Jenasah Komponen Utama Komponen utama yang digunakan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah adalah kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler, evaporator, refrigeran R- 134a, dan kipas pendingin. a. Kompresor Kompresor yang digunakan pada mesin pendingin jenasah adalah kompresor jenis hermetik, dengan spesifikasi sebagai berikut: Gambar 3.1 Kompresor 25

44 26 Tabel 3.1 Spesifikasi Kompresor Jenis Kompresor Seri Kompresor Voltase Daya Kompresor Kompresor Hermetik AQAW77X 220 Volt 1/5 HP b. Kondensor Kondensor yang digunakan adalah kondensor tipe U, dengan spesifikasi kompresor sebagai berikut : Gambar 3.2 Kondensor

45 27 Tabel 3.2 Spesifikasi Kondensor Jenis Kondensor Jumlah U Panjang Pipa Diameter Pipa Bahan Pipa Bahan sirip Ukuran Kondensor Jarak antar sirip Kondensor Tipe U 12 buah 12,4 m 4,8 mm Baja Baja 57,5 cm x 110 cm 1 cm c. Filter Filter yang digunakan pada alat penelitian yang digunakan adalah filter tembaga, dipasang sebelum pipa kapiler untuk menyaring pengotor. Gambar 3.3 Filter

46 28 Tabel 3.3 Spesifikasi Filter Bahan Filter Panjang Filter Diameter Filter Tembaga 88 mm 19 mm d. Pipa Kapiler Pipa kapiler yang digunakan pada mesin pendingin jenasah terbuat dari tembaga, dengan spesifikasi pipa kapiler sebagai berikut : Gambar 3.4 Pipa Kapiler Tabel 3.4 Spesifikasi Pipa Kapiler Bahan Pipa kapiler Panjang Pipa Kapiler Diameter Pipa Kapiler Tembaga 150 cm 0,028 inci (0,71 mm)

47 29 e. Evaporator Evaporator yang digunakan pada mesin pendingin jenasah adalah evaporator kulkas 2 pintu jenis sirip, dengan spesifikasi sebagai berikut : Tabel 3.5 Spesifikasi Evaporator Gambar 3.5 Evaporator Jenis Evaporator Bahan Evaporator Diameter Pipa Evaporator Dimensi Evaporator Evaporator pipa bersirip Aluminium 8,5 mm 34 cm x 20 cm x 6 cm f. Refrigeran Refrigeran yang digunakan sebagai fluida kerja pada sistem kompresi uap mesin pendingin jenasah ini adalah refrigeran R-134a.

48 30 Gambar 3.6 Refrigeran R-134a g. Kipas Pendingin Kipas pendingin yang digunakan pada mesin pendingin jenasah berfungsi sebagai pendingin kondensor, dengan jumlah 4 dan 5 buah, sebagai perbandingan pada penelitian. Tambahan kipas pendingin juga digunakan pada bagian dalam peti pendinginan sebagai sarana pengaliran udara di dalam peti. Gambar 3.7 Kipas Pendingin

49 31 Tabel 3.6 Spesifikasi Kipas Pendingin Kondensor Dimensi 120 mm x120 mm x 38 mm Voltase Arus Daya 220 V 0,14 A 30,8 watt (per buah) Jumlah Kipas Peralatan Pendukung Pembuatan Mesin Pendingin Jenasah Dalam pembuatan mesin, berikut adalah beberapa peralatan pendukung yang digunakan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah: a. Kayu Kayu jenis jati digunakan sebagai bahan untuk membuat peti jenasah dan rangka mesin pendingin. Penggunaan kayu pada mesin bertujuan agar perpindahan kalor pada mesin pendingin dapat dikurangi. Gambar 3.8 Kayu dan Peti jenasah

50 32 b. Kaca Kaca digunakan pada bagian tutup peti jenasah. Penggunaan kaca pada mesin pendingin dikarenakan sifatnya yang transparan, dengan tujuan agar isi peti jenasah dapat dilihat dari luar. Gambar 3.9 Kaca c. Styrofoam Styrofoam digunakan sebagai bagian pelapis pada dinting-dinding peti jenasah, bagian evaporator, dan bagian pipa sambungan antara peti jenasah dan mesin pendingin. Penggunaan stereofom dipilih agar perpindahan kalor dari luar ke dalam peti dapat di minimalisir lebih baik lagi dan mencegah adanya kebocoran udara dalam sistem pendinginan. Gambar 3.10 Styrofoam

51 33 d. Pipa Tembaga Pipa tembaga digunakan sebagai komponen penyambung pada mesin kompresi uap. Pipa digunakan untuk menyambung kompresor ke kondensor, kondensor ke pipa kapiler, dan antara pipa kapiler dengan evaporator. Pipa tembaga yang digunakan berdiameter 7,3 mm. Gambar 3.11 Pipa Tembaga e. Pressure Gauge Pressure Gauge berfungsi sebagai pengukur tekanan refrigeran dalam sistem, baik pada pengisian freon maupun pada saat sistem sedang bekarja. Pada Pressure Gauge, terdapat 2 buah Pressure Gauge yang fungsinya adalah sebagai pengukur tekanan keluar kompresor (Merah) dan tekanan masuk kompresor dari evaporator (Biru). Tekanan yang terbaca pada Gauge dalam satuan psi. Gambar 3.12 Pressure Gauge

52 34 f. Termokopel dan Alat ukur APPA Untuk mengukur suhu pada mesin pendingin jenasah ini, digunakan alat ukur suhu berupa Termokopel. Termokopel adalah alat ukur suhu berupa kabel, untuk membaca suhu yang diukur termokopel, digunakan APPA sebagai alat untuk membaca suhu pada mesin pendingin. Suhu yang diukur adalah suhu refrigeran masuk kompresor, suhu refrigeran masuk pipa kapiler, suhu udara keluar evaporator, suhu udara masuk evaorator, Suhu udara pada ruangan pendinginan, dan suhu udara sekitar. Gambar 3.13 Termokopel dan APPA g. Pembengkok Pipa Tembaga Pembengkok pipa digunakan untuk membengkokkan pipa tembaga agar memudahkan proses penekukan pipa dan mencegah terjadinya kerusakan pada pipa tembaga. Gambar 3.14 Pembengkok Pipa Tembaga

53 35 h. Alat Pemotong Pipa Tembaga Alat pemotong pipa berfungsi untuk memotong pipa agar hasi potongan pipa menjadi rapi. Gambar 3.15 Alat Pemotong Pipa i. Alat Las Alat las yang digunakan pada pembuatan alat adalah las jenis gas, pengelasan dibutuhkan untuk menyambungkan pipa pipa tembaga dengan komponen komponen mesin pendingin jenasah. Gambar 3.16 Alat Las dan bahan tambahan las (kuningan)

54 36 j. Pompa Vakum Pompa vakum digunakan untuk mengeluarkan udara dari sistem mesin pendingin jenasah sebelum diisi fluida kerja R-134a. Pemvakuman pada sistem bertujuan agar ketika sistem diisi fluida kerjanya, maka refrigeran tidak tercampur dengan udara yang ada di dalam sistem sebelum pemvakuman. Gambar 3.17 Pompa Vakum Tahap tahap pembuatan Mesin Pendingin Jenasah Untuk merakit mesin pendingin jenasah yang digunakan untuk penelitian ini, ada beberapa tahapan dan langkah langkah yang diambil dalam pembuatannya, berikut adalah langkah langkah pembuatan mesin pendingin jenasah: a. Mendesain mesin pendingin jenasah dengan SolidWorks, agar mengetahui bentuk awal dari mesin pendingin jenasah dan komponen komponen yang diperlukan pada pembuatan mesin pendingin jenasah.

55 37 Gambar 3.18 Peti Jenasah dan Peti Alat b. Menyiapkan setiap komponen yang akan di gunakan untuk merakit mesin pendingin jenasah, terutama komponen yang digunakan untuk sistem kompresi uap, mulai dari Kompresor 1/5 HP, Kondensor U-12, filter, Pipa Kapiler dengan panjang 150cm dan diameter 0,028 inci, Evaporator kulkas 2 pintu, dan refrigeran R-134a sebagai fluida kerja pada sistem kompresi uap mesin pendingin jenasah. Adapun komponen komponen lainnya yang disiapkan antara lain Kipas arus AC 6 buah dan Styrofoam sebagai isolator pada mesin pendingin jenasah. c. Membuat rangka mesin pendingin jenasah, sesuai dengan desain yang telah dibuat menggunakan SolidWorks, rangka yang dibuat adalah peti jenasah, dan kotak tempat menempatkan komponen komponen sistem pendingin jenasah. Rangka yang dibuat menggunakan bahan kayu.

56 38 Gambar 3.19 Peti Jenasah d. Melakukan perakitan komponen-komponen mesin pendingin jenasah, mulai dari kompresor, pressure gauge di las pada bagian masuk dan keluar kompresor, kemudian dilanjutkan ke bagian pengelasan pipa penghubung kompresor dengan kondensor, pengelasan filter kondensor, dan pipa kapiler, pengelasan pipa kapiler dengan evaporator, dan mengelas evaporator, pipa pengubung dan kompresor. e. Setelah setiap komponen telah tersambung, selanjutnya mesin di vakumkan untuk menghilangkan sisa udara di dalam sistem, kemudian dilakukan pengisian refrigeran R-134a ke dalam sistem. f. Melapisis dinding bagian dalam peti dengan Styrofoam sebagai isolator. g. Setelah sistem pendingin dan peti selesai dirakit, mesin pendingin dan peti dihubungkan dengan pipa paralon agar ada sirkulasi udara didalam peti dan dari bagian kotak evaporator mesin pendingin yang telah dirakit.

57 Metodologi Penelitian Objek Penelitian Objek penelitian adalah mesin pendingin jenasah hasil buatan sendiri, gambar dari alat yang dipergunakan di dalam penelitian disajikan pada Gambar 3.20 Atas: Alat tampak atas; Bawah: Alat tampak samping Gambar 3.20 Objek Penelitian

58 Alur Penelitian Alur penelitian mengikuti alur penelitian seperti diagram alir yang tersaji pada Gambar Mulai Perancangan mesin pendingin jenasah Mempersiapkan komponen-komponen mesin pendingin jenasah Penyambungan komponen-komponen mesin pendingin jenasah Pemvakuman mesin pendingin jenasah Pengisian refrigeran R-134a Uji coba alat Baik Tidak Baik Pengambilan data T1, T3, P1, P2 Perhitungan h1, h2, h3, h4, Win, Qin, Qout, COP dan Efisiensi Pengolahan Data, Pembahasan, Kesimpulan dan Saran Selesai Gambar 3.21 Diagram Alir untuk Penelitian

59 Skematik Alat Uji Skematik mesin pendingin jenasah dapat dilihat melalui Gambar Pada Gambar 3.22 dijelaskan letak penempatan Pressure Gauge dan termokopel. Gambar 3.22 Skematik Alat Uji Berikut adalah penjelasan untuk Gambar 3.22: Menunjukan kalor yang diserap oleh evaporator. Menunjukan kalor yang dilepas oleh kondensor, akibat adanya aliran udara oleh kipas pendingin kondensor. Menunjukan udara dingin yang dihembuskan melalui evaorator. Menunjukan posisi Pressure Gauge, biru untuk tekanan refrigeran masuk kompresor, merah untuk tekanan refrigeran keluar kompresor. Menunjukan posisi peletakan termokopel pada sistem kompresi uap. Pada penelitian, digunakan 7 buah termokopel, yang masing masing di letakkan pada tempat yang berbeda beda, yaitu:

60 42 a. Pada pipa setelah kompresor. b. Pada pipa kapiler. c. Udara yang dihembuskan kipas sebelum dan setelah melewati evaporator. d. Udara di dalam peti. e. Pada air yang digunakan sebagai spesimen. f. Udara luar Alat Bantu Penelitian Untuk melakukan penelitian menggunakan mesin pendingin jenasah ini, digunakan beberapa alat pembantu penelitian, guna mendapatkan data sebagai bahan penelitian yang akan dilakukan. Berikut adalah beberapa alat bantu yang digunakan dalam penelitian ini: a. Termokopel Untuk mengukur suhu pada mesin pendingin jenasah ini, digunakan alat ukur suhu berupa Termokopel. Termokopel adalah alat ukur suhu berupa kabel, untuk membaca suhu yang diukur termokopel, digunakan APPA sebagai alat untuk membaca suhu pada mesin pendingin. Gambar 3.23 Termokopel dan APPA

61 43 b. Stopwatch Stopwatch pada penelitian ini dugunakan sebagai penanda waktu dan untuk mengukur berapa lama penelitian pada mesin pendingin jenasah dilakukan. Gambar 3.24 Stopwatch c. Pressure Gauge Pressure Gauge berfungsi sebagai pengukur tekanan refrigeran dalam sistem. Pada Pressure Gauge, terdapat 2 buah Pressure Gauge yang fungsinya adalah sebagai pengukur tekanan keluar kompresor (Merah) dan tekanan masuk kompresor dari evaporator (Biru). Gambar 3.25 Pressure Gauge

62 44 d. Terminal Terminal digunakan untuk membagi daya listrik antara kompresor dan kipas pendingin, karena panjang kabel kompresor dan kipas pendingin yang pendek dan soket listrik yang terbatas. Gambar 3.26 Terminal e. Botol Air Mineral Botol air mineral diisi dengan air, digunakan sebagai beban pendinginan mesin pendingin jenasah sebagai pengganti jenasah. Botol air yang digunakan sebanyak 14 botol, dengan masing botol berukuran 1500 ml. Total air yang digunakan sebanyak 20 kg air. Penggunaan air sebagai beban pengganti jenasah manusia didasari bahwa komposisi penyusun tubuh manusia sekitar 50% sampai 60% adalah air (Sabiston, 1995:38), oleh karena itu air digunakan sebagai pengganti jenasah manusia pada penelitian ini.

63 45 Gambar 3.27 Botol air mineral f. Diagram P-h Diagram P-h digunakan untuk menggambarkan sistem kompresi uap yang terjadi pada mesin pendingin jenasah yang diteliti. Dengan menggambarkan sistem kompresi uap pada diagram P-h maka dapat diketahui nilai nilai entalpi pada setiap titik yang diteliti (h1, h2, h3, h4) serta suhu evaporator dan kondensor. Gambar 3.28 P-h Diagram

64 Variasi Penelitian Variasi penelitian yang digunakan adalah pada bagian kipas pendingin kondensor, untuk meneliti efek pendinginan pada kondensor dengan suhu akhir keluaran evaporator. Pada penelitian dilakukan perbandingan antara mesin pendingin jenasah tanpa kipas pendingin kondensor dengan mesin jenasah yang menggunakan kipas pendingin kondensor dengan variasi sebanyak 3 dan 4 kipas pendingin kondensor. Berikut adalah rincian variasi penelitian: a. Penelitian tanpa menggunakan kipas pendingin, tanpa beban pendinginan. b. Penelitian dengan menggunakan 3 kipas pendingin, tanpa beban pendinginan. c. Penelitian dengan menggunakan 4 kipas pendingin, tanpa beban pendinginan. d. Penelitian tanpa menggunakan kipas pendingin, dengan beban pendinginan. e. Penelitian dengan menggunakan 3 kipas pendingin, dengan beban pendinginan. f. Penelitian dengan menggunakan 4 kipas pendingin, dengan beban pendinginan Cara Mendapatkan Data Untuk memperoleh data yang digunakan dalam penelitian, berikut adalah tahapan tahapan yang harus dilakukan: a. Sebelum melakukan penelitian, termokopel harus di kalibrasi terlebih dahulu, dengan cara memasukkan termokopel kedalam air mendidih sebagai acuan,

65 47 dan mencatat selisih suhu yang terbaca oleh APPA dengan titik didih air (100 o C). b. Mengecek kebocoran pada sistem mesin pendingin jenasah. c. Menyiapkan botol air 1500ml sebagai beban dan dimasukkan kedalam ruang pendinginan pada mesin pendingin jenasah (tahap ini dilewati ketika pengambilan data untuk mesin tanpa menggunakan beban pendinginan). d. Memasang kabel termokopel pada komponen mesin pendingin dimana data yang dibutuhkan akan diambil, yaitu pada pipa setelah keluar kompresor, pada pipa kapiler, pada udara yang dihembuskan kipas sebelum dan setelah melewati evaporator, pada udara di dalam peti, pada air yang digunakan sebagai spesimen, dan pada udara luar. e. Menyiapkan lembar pengambilan data untuk mempermudah pengambilan data. f. Setelah tahapan diatas dilakukan, nyalakan mesin pendingin dan stopwatch sebagai penanda waktu. Pengambilan data dilakukan setelah suhu spesimen mencapai suhu yang telah ditentukan. g. Setelah suhu yang telah ditentukan tercapai, catat data yang diperlukan untuk melakukan penelitian, yaitu: 1. Waktu penelitian (menit) 2. Suhu udara keluar evaporator ( o C) 3. Suhu udara masuk evaporator ( o C) 4. T1 : Suhu refrigeran masuk kompresor ( o C) 5. T3 : Suhu refrigeran masuk pipa kapiler ( o C)

66 48 6. P1 : Tekanan masuk kompresor (psi) 7. P2 : tekanan keluar kompresor (psi) 8. Suhu ruangan pendinginan ( o C) 9. Suhu Spesimen uji ( o C) (tidak diambil pada pengujian tanpa beban pendinginan) 10. Suhu ruangan sekitar ( o C) Penelitian dilakukan dengan dua cara berbeda, pada penelitian tanpa beban pendinginan, pengambilan data dilakukan selama dua jam dan data diambil setiap 10 menit sekali, sedangkan pada penelitian dengan menggunakan beban pendinginan, pengambilan data dilakukan selama enam jam dan data diambil setiap 20 menit sekali Cara Mengolah Data Dengan data yang didapat dari pengambilan data (T1, T3, P1, P2), maka kita dapat menggambar siklus kompresi uap pada diagram P-h. Dari siklus kompresi uap yang telah digambarkan, maka kita dapat menentukan nilai entalpi (h1, h2, h3, dan h4), suhu kerja kondensor (Tc) dan suhu kerja evaporator (Te). Dengan mengetahui nilai entalpi, maka dapat digunakan untuk mencari karateristik dari mesin pendingin jenasah yang akan dicari sesuai dengan tujuan penelitian, yaitu kalor yang dilepas kondensor (Qout), kalor yang diserap evaporator (Qin), kerja kompresor (Win), Coefficient of Performance (COP), dan efisiensi mesin pendingin jenasah. Pengolahan data dilakukan sesuai dengan tujuan penelitian. Data ditampilkan dalam tabel dan grafik.

67 49 Gambar 3.29 Siklus kompresi uap pada P-h Diagram Cara Mendapatkan Kesimpulan Kesimpulan pada penelitian ini didapat dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan perbandingan data dari berbagai variasi alat yang telah dibuat. Dengan mengacu pada perhitungan pada mesin pendingin, maka kesimpulan mengenai karakteristik mesin pendingin jenasah dapat diperoleh.

68 BAB IV HASIL PENGUJIAN, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Hasil penelitian ditampilkan berdasarkan jenis variasi yang telah dilakukan. Jenis variasi yang dilakukan dibedakan berdasarkan banyaknya jumlah kipas pendingin kondensor dan pembebanan yang dilakukan pada penelitian. Variasi jumlah kondensor yang digunakan adalah; tanpa menggunakan kipas pendingin; dengan menggunakan tiga kipas pendingin kondensor; dengan menggunakan empat kipas pendingin kondensor. Pembebanan pada penelitian dibedakan menjadi dua, yaitu menggunakan beban berupa air seberat 20 kg dan tanpa menggunakan beban pendinginan. Pada setiap variasi dilakukan dua kali pengambilan data, dengan menggunakan beban 20 kg dan tanpa menggunakan beban pendinginan. Data yang diambil pada setiap pengujian adalah sebagai berikut: waktu penelitian (menit), suhu udara keluar evaporator ( o C), suhu udara masuk evaporator ( o C), suhu refrigeran masuk kompresor ( o C), suhu refrigeran masuk pipa kapiler ( o C), tekanan masuk kompresor (psi), tekanan keluar kompresor (psi), suhu ruangan pendinginan ( o C), suhu spesimen uji ( o C) (tidak diambil pada pengujian tanpa beban pendinginan), dan suhu ruangan sekitar ( o C). a. Data Hasil Penelitian Berikut adalah data hasil penelitian dari setiap variasi tanpa menggunakan beban pendinginan dan dengan menggunakan beban pendinginan. 50

69 51 Tabel 4.1 Data penelitian mesin pendingin tanpa beban dan tanpa kipas pendingin kondensor Waktu (Menit) Suhu Udara keluar evaporator ( o C) Suhu udara masuk evaporator ( o C) Suhu Refrigeran Masuk Kompresor T1 ( o C) Suhu Refrigeran masuk Pipa Kapiler T3 ( 0 C) Tekanan Masuk Kompresor P1 (psi) Tekanan Keluar Kompresor P2 (psi) Suhu Ruangan Pendinginan Tanpa Beban Pendinginan ( o C) Suhu Ruangan Sekitar ( o C) 0 24,5 28,3 25,1 51,1 30,5 284,5 24,8 28, ,7 21,6 16,5 62,2 34,7 362,7 17,4 28, ,5 18,9 14,4 64,6 34,7 374,7 14, ,2 17,4 12,6 65,7 36,7 384,7 13,1 28, ,4 16,5 12, ,7 385,7 12,1 29, ,5 38,7 389,7 11,6 29,1 60 9,9 15,5 10,9 68,2 38,7 391,7 11,3 29,1 70 9,6 15,3 10,5 68,3 38,7 394,7 11,1 29,1 80 9,4 15,2 10, ,7 394,7 10,8 29,3 90 9,3 14,9 10,4 68,2 38,7 394,7 10,6 29, ,2 14,9 10,2 68,4 38,7 394,7 10,5 29, ,1 14,7 9,9 68,5 37,7 394,7 10,4 29, ,9 14,5 9,5 68,3 37,7 394,7 10,3 29,2 51

70 52 Tabel 4.2 Data penelitian mesin pendingin tanpa beban dengan tiga kipas pendingin kondensor Waktu (Menit) Suhu Udara keluar evaporator ( o C) Suhu udara masuk evaporator ( o C) Suhu Refrigeran Masuk Kompresor T1 ( o C) Suhu Refrigeran masuk Pipa Kapiler T3 ( 0 C) Tekanan Masuk Kompresor P1 (psi) Tekanan Keluar Kompresor P2 (psi) Suhu Ruangan Pendinginan Tanpa Beban Pendinginan ( o C) Suhu Ruangan Sekitar ( o C) 0 23,7 27,4 24,7 45,9 23,4 208,9 24,8 28, ,8 20,8 15,7 51,6 29,7 259,7 16,9 28,2 20 9,4 17, ,2 29,7 264,7 13,1 28, ,8 9,4 51,2 29,7 264,7 10,5 28,4 40 5,4 12,9 7,9 50,8 28,7 259,7 8,7 28,4 50 4,5 11,8 7,1 50,8 28,7 258,7 7,5 28,6 60 3,9 11,2 6,5 50,2 28,7 254,7 6,7 28,6 70 3,7 10,7 6,7 50,7 28,7 254,7 6,2 28,8 80 3,3 10,4 6,2 50,8 28,7 254,7 6 28,7 90 3,1 10,2 6,3 50,6 27,7 253,7 5,7 28, ,9 9,8 5,8 51,1 26,7 254,7 5,4 28, ,7 9,5 6,2 50,9 27,7 253,7 5,2 28, ,6 9,4 6,1 50,4 27,7 253,7 5 28,8 52

71 53 Tabel 4.3 Data penelitian mesin pendingin tanpa beban dengan empat kipas pendingin kondensor Waktu (Menit) Suhu Udara keluar evaporator ( o C) Suhu udara masuk evaporator ( o C) Suhu Refrigeran Masuk Kompresor T1 ( o C) Suhu Refrigeran masuk Pipa Kapiler T3 ( 0 C) Tekanan Masuk Kompresor P1 (psi) Tekanan Keluar Kompresor P2 (psi) Suhu Ruangan Pendinginan Tanpa Beban Pendinginan ( o C) Suhu Ruangan Sekitar ( o C) 0 21,3 26,3 22,6 39,2 31,7 269,7 24, ,3 14,7 45,7 30,7 269,7 14,8 29,1 20 7,6 15,4 11,7 46,2 30,7 259,7 11,5 29,1 30 5,8 13,5 9,3 47,4 29,7 249,7 9,3 29,1 40 4,6 12,2 8,6 47,4 28,7 249,7 8 29,1 50 3,9 11,2 7, ,7 244,7 7 29,2 60 3,3 10,8 6,6 46,5 27,7 239,7 6,3 29, ,3 6,6 46,8 27,7 239,7 5,9 29,2 80 2,6 9,8 5,9 46,9 27,7 239,7 5,3 29,3 90 2,4 9,6 6 46,9 27,7 269,7 5,1 29, ,3 9,3 5,5 47,8 27,7 239,7 5 29, ,2 9,2 5, ,7 239,7 4,9 29, ,1 9,1 5,5 48,2 27,7 239,7 4,7 29,2 53

72 54 Tabel 4.4 Data penelitian mesin pendingin dengan beban 20 kg air tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor Waktu (Menit) Suhu udara keluar evaporator ( o C) Suhu udara masuk evaporator ( o C) Suhu refrigeran masuk kompresor T1 ( o C) Suhu Refrigeran masuk Pipa Kapiler T3 ( 0 C) Tekanan Masuk Kompresor P1 (psi) Tekanan Keluar Kompresor P2 (psi) Suhu Ruangan Pendinginan ( o C) Suhu Spesimen Uji (Air 20 kg) o C Suhu Ruangan Sekitar ( o C) 0 16,97 21,33 16,73 61,53 35,37 364,70 18,07 24,80 28, ,47 20,50 15,53 62,10 36,37 376,70 16,53 23,93 29, ,80 19,73 15,27 64,10 36,70 381,37 15,70 23,07 29, ,37 19,50 14,70 63,87 36,70 381,37 15,10 22,13 29, ,90 18,97 14,47 65,30 36,03 382,37 14,53 21,30 29, ,70 18,63 14,33 65,00 36,37 381,37 14,13 20,53 29, ,40 18,27 13,97 65,23 36,37 379,03 13,67 19,83 29, ,00 17,83 13,70 65,60 36,03 377,70 13,23 19,10 29, ,63 17,47 13,40 65,93 35,37 376,70 12,83 18,43 29, ,37 17,17 13,30 65,73 35,03 379,37 12,50 17,90 29, ,10 16,87 12,90 65,73 35,70 374,03 12,20 17,23 29, ,90 16,60 12,77 65,50 35,03 376,37 11,93 16,70 29, ,77 16,40 12,67 65,30 35,03 371,70 11,57 16,20 29, ,50 16,10 12,50 64,63 35,03 371,70 11,30 15,77 29, ,27 15,83 12,53 64,87 35,03 372,03 10,97 15,30 29, ,03 15,47 12,30 64,50 35,03 371,03 10,70 14,90 29, ,90 15,33 12,07 64,67 35,03 371,03 10,50 14,57 29, ,73 15,13 11,90 64,87 35,03 371,37 10,37 14,23 29, ,50 14,97 11,73 64,53 35,03 371,37 10,20 13,90 29,37 54

73 55 Tabel 4.5 Data penelitian mesin pendingin dengan beban 20 kg air menggunakan tiga kipas pendingin kondensor Waktu (Menit) Suhu udara keluar evaporator ( o C) Suhu udara masuk evaporator ( o C) Suhu Refrigeran Masuk Kompresor T1 ( o C) Suhu Refrigeran masuk Pipa Kapiler T3 ( 0 C) Tekanan Masuk Kompresor P1 (psi) Tekanan Keluar Kompresor P2 (psi) Suhu Ruangan Pendinginan ( o C) Suhu Spesimen Uji (Air 20 kg) o C Suhu Ruangan Sekitar ( o C) 0 15,03 21,27 14,93 48,40 30,37 273,37 16,83 24,80 29, ,27 19,63 13,57 49,43 31,03 278,03 15,07 23,67 29, ,23 18,63 13,00 51,17 31,70 280,03 14,03 22,53 29, ,33 17,80 12,07 51,03 31,37 278,37 13,10 21,47 29, ,67 17,13 11,53 51,60 31,70 279,37 12,37 20,47 29, ,20 16,57 11,20 52,23 31,70 279,70 11,67 19,50 29, ,67 15,90 10,90 52,33 31,37 279,03 11,03 18,57 29, ,27 15,50 10,97 52,20 31,03 277,70 10,50 17,63 29, ,97 15,13 10,60 52,23 31,37 276,03 10,07 16,83 29, ,57 14,63 10,67 51,90 30,70 278,03 9,63 16,13 29, ,30 14,37 10,27 51,80 31,03 277,37 9,17 15,40 29, ,03 14,03 10,20 51,97 30,37 275,37 8,80 14,70 30, ,83 13,73 10,17 51,77 30,37 275,70 8,40 14,07 29, ,43 13,37 9,87 51,93 30,37 276,03 8,07 13,50 29, ,20 13,07 9,70 51,57 30,03 274,37 7,80 12,97 30, ,97 12,77 9,43 52,00 30,03 274,70 7,47 12,47 30, ,80 12,57 9,43 51,47 30,03 275,37 7,30 11,97 29, ,73 12,43 9,33 51,70 30,03 275,37 7,13 11,53 30, ,63 12,33 9,23 51,63 30,03 274,03 7,07 11,27 29,97 55

74 56 Tabel 4.6 Data penelitian mesin pendingin dengan beban 20 kg air menggunakan empat kipas pendingin kondensor Waktu (Menit) Suhu udara keluar evaporator ( o C) Suhu udara masuk evaporator ( o C) Suhu Refrigeran Masuk Kompresor T1 ( o C) Suhu Refrigeran masuk Pipa Kapiler T3 ( 0 C) Tekanan Masuk Kompresor P1 (psi) Tekanan Keluar Kompresor P2 (psi) Suhu Ruangan Pendinginan ( o C) Suhu Spesimen Uji (Air 20 kg) o C Suhu Ruangan Sekitar ( o C) 0 14,23 20,77 14,50 44,90 29,70 255,37 16,33 24,80 29, ,33 19,10 12,77 44,93 29,70 258,03 14,43 23,50 29, ,23 18,00 11,97 46,40 29,70 257,37 13,30 22,40 29, ,50 17,27 11,50 46,40 29,70 257,37 12,43 21,30 29, ,83 16,53 10,77 46,20 29,70 257,37 11,67 20,27 29, ,20 15,97 10,63 46,27 29,70 256,70 11,00 19,20 29, ,87 15,43 10,20 46,20 29,37 254,70 10,37 18,23 29, ,47 14,93 10,03 46,10 29,70 255,70 9,83 17,37 29, ,07 14,57 9,90 46,07 29,70 255,03 9,40 16,53 29, ,83 14,13 9,70 46,47 29,70 255,37 8,93 15,73 29, ,50 13,73 9,40 46,50 29,37 254,03 8,57 15,03 29, ,27 13,43 9,40 46,60 29,37 254,37 8,20 14,30 29, ,03 13,20 9,17 46,80 29,03 253,70 7,80 13,73 29, ,80 12,87 9,10 46,50 29,03 253,37 7,53 13,13 29, ,57 12,57 8,77 46,27 28,70 252,37 7,20 12,63 29, ,37 12,33 8,67 46,07 28,70 249,70 6,90 12,10 29, ,13 12,20 8,53 45,73 28,70 249,37 6,67 11,63 29, ,03 12,03 8,47 46,10 28,70 249,37 6,50 11,27 29, ,93 11,93 8,47 46,07 28,70 248,03 6,33 10,97 29,63 56

75 57 b. Keterangan Tabel Hasil Penelitian. Pada tabel hasil penelitian yang telah dijabarkan, hasil penelitian dibedakan berdasarkan pembebanan pada setiap variasi penelitian. Pada Tabel 4.1, Tabel 4.2, dan Tabel 4.3, ditampilkan data hasil penelitian tanpa menggunakan beban pendinginan. Data diambil setiap 10 menit sekali, sampai 120 menit. Karena penelitian dilakukan tanpa beban pendinginan, maka udara didalam ruang pendinginan dianggap sebagai beban pendinginan. Penelitian dimulai ketika suhu ruangan pendinginan telah mencapai suhu 24,8 o C. Pada Tabel 4.4, Tabel 4.5 dan Tabel 4.6, data yang ditampilkan adalah data hasil penelitian dengan menggunakan beban pendinginan berupa air seberat 20 kg. Data diambil setiap 20 menit, sampai 360 menit. Penelitian dimulai ketika suhu spesimen (air) telah mencapai 24,8 o C. 4.2 Hasil Perhitungan a. Menghitung Nilai Entalpi Dari data yang diperoleh dari penelitian (P1, P2, T1, T3) maka data dapat digambarkan pada diagram P-h untuk mendapatkan nilai entalpi pada setiap titik. Data yang ditampilkan adalah data pada setiap variasi penelitian.

76 58 Tabel 4.7 Nilai entalpi pada penelitian tanpa beban pendinginan Jumlah Kipas Menit Entalpi (kj/kg) h1 h2 h3 h ,1 477,72 272,68 272, ,39 467,43 291,79 291, ,5 466,38 298,3 298,3 0 Kipas ,03 463,03 301,05 301, ,61 462,6 300,21 300, ,45 464,07 302,1 302, , ,89 301, ,73 476,88 264,91 264, ,23 465,75 272,89 272, ,61 459,45 272,05 272,05 3 Kipas ,93 458,19 271,21 271, ,72 457,98 272,05 272, ,19 459,24 272,68 272, ,3 457,56 271,84 271, ,58 473,31 254,83 254, ,92 458,61 265,12 265, ,61 456,72 267,22 267,22 4 Kipas ,35 456,09 265,33 265, ,72 455,46 265,54 265, ,09 455,25 267,43 267, ,09 455,25 267,85 267,85

77 59 Tabel 4.8 Nilai entalpi pada penelitian dengan beban 20 kg air Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit Entalpi (kj/kg) h1 h2 h3 h ,96 470,58 289,48 289, ,49 469,11 294,31 294, ,28 467,22 296,62 296, ,6 466,8 296,2 296, ,39 466,59 298,3 298, ,18 466,38 297,88 297, ,55 464,91 295,99 295, ,71 464,8 295,15 295, ,5 464,7 294,52 294, ,47 464,49 294,1 294, ,12 465,33 267,64 267, ,28 464,49 273,31 273, ,18 461,55 273,73 273, ,92 460,92 274,99 274, ,71 460,71 274,36 274, ,5 460,5 274,15 274, ,29 460,08 273,94 273, ,03 459,87 273,52 273, ,61 459,66 273,42 273, ,4 459,45 273,83 273, ,91 464,28 264,49 264, ,02 462,39 266,38 266, ,71 459,87 265,96 265, ,5 459,45 265,96 265, ,03 456,93 265,54 265, ,82 456,72 266,59 266, ,4 456,51 266,8 266, ,19 456,3 266,17 266, ,08 456,09 264,91 264, ,98 455,8 265,54 265,54

78 60 b. Menghitung kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win). Kerja kompresor persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.1). Berikut adalah contoh perhitungan kerja kompresor, pada menit 360 pada data empat kipas dengan beban 20 kg air. Win = h2 h1 (kj/kg) = (455,8-407,98) kj/kg = 47,82 kj/kg Tabel 4.9 Kerja kompresor persatuan waktu (Win) tanpa beban Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit h1 Entalpi (kj/kg) h2 Win (kj/kg) 0 423,1 477,72 54, ,39 467,43 55, ,5 466,38 55, ,03 463, ,61 462,6 53, ,45 464,07 54, , , ,73 476,88 53, ,23 465,75 52, ,61 459,45 50, ,93 458,19 51, ,72 457,98 51, ,19 459,24 51, ,3 457,56 51, ,58 473,31 52, ,92 458,61 47, ,61 456,72 48, ,35 456,09 48, ,72 455,46 48, ,09 455,25 49, ,09 455,25 49,16

79 61 Tabel 4.10 Kerja kompresor persatuan waktu (Win) dengan beban 20 kg air Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit h1 Entalpi (kj/kg) h2 Win (kj/kg) 0 415,96 470,58 54, ,49 469,11 54, ,28 467,22 52, ,6 466,8 54, ,39 466,59 54, ,18 466,38 54, ,55 464,91 53, ,71 464,8 54, ,5 464,7 54, ,47 464,49 54, ,12 465,33 50, ,28 464,49 50, ,18 461,55 49, ,92 460, ,71 460, ,5 460, ,29 460,08 49, ,03 459,87 50, ,61 459,66 51, ,4 459,45 51, ,91 464,28 49, ,02 462,39 49, ,71 459,87 49, ,5 459,45 48, ,03 456,93 47, ,82 456,72 47, ,4 456,51 48, ,19 456,3 48, ,08 456,09 48, ,98 455,8 47,82

80 W in (kj/kg) W in (kj/kg) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 62 Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.1 dan Kipas 51 3 Kipas 50 4 Kipas Waktu (Menit) Gambar 4.1 Grafik perbandingan Win setiap variasi tanpa pembebanan Waktu (Menit) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Gambar 4.2 Grafik perbandingan Win setiap variasi dengan beban 20 kg air

81 63 c. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor (Qout) Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian empat kipas dengan beban 20 kg air pada menit 360. Qout = h2 h3 kj/kg = (455,8 265,54) kj/kg = 190,26 kj/kg Tabel 4.11 Qout kondensor pada setiap variasi tanpa pembebanan Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit h2 Entalpi (kj/kg) h3 Qout (kj/kg) 0 477,72 272,68 205, ,43 291,79 175, ,38 298,3 168, ,03 301,05 161, ,6 300,21 162, ,07 302,1 161, ,89 169, ,88 264,91 211, ,75 272,89 192, ,45 272,05 187, ,19 271,21 186, ,98 272,05 185, ,24 272,68 186, ,56 271,84 185, ,31 254,83 218, ,61 265,12 193, ,72 267,22 189, ,09 265,33 190, ,46 265,54 189, ,25 267,43 187, ,25 267,85 187,4

82 64 Tabel 4.12 Qout kondensor pada setiap variasi dengan beban 20 kg air Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit h2 Entalpi (kj/kg) h3 Qout (kj/kg) 0 470,58 289,48 181, ,11 294,31 174, ,22 296,62 170, ,8 296,2 170, ,59 298,3 168, ,38 297,88 168, ,91 295,99 168, ,8 295,15 169, ,7 294,52 170, ,49 294,1 170, ,33 267,64 197, ,49 273,31 191, ,55 273,73 187, ,92 274,99 185, ,71 274,36 186, ,5 274,15 186, ,08 273,94 186, ,87 273,52 186, ,66 273,42 186, ,45 273,83 185, ,28 264,49 199, ,39 266,38 196, ,87 265,96 193, ,45 265,96 193, ,93 265,54 191, ,72 266,59 190, ,51 266,8 189, ,3 266,17 190, ,09 264,91 191, ,8 265,54 190,26

83 Q out (kj/kg) Q out (kj/kg) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 65 Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.3 dan Waktu (Menit) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Gambar 4.3 Grafik perbandingan Qout setiap variasi tanpa pembebanan Kipas 3 Kipas 4 Kipas Waktu (Menit) Gambar 4.4 Grafik perbandingan Qout setiap variasi dengan beban 20 kg air

84 66 d. Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator (Q in) Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian empat kipas dengan beban 20 kg air pada menit 360. Qin = h1 h4 kj/kg = (407,98 265,54) kj/kg = 142,44 kj/kg Tabel 4.13 Qin evaporator pada setiap variasi tanpa pembebanan Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit h1 Entalpi (kj/kg) h4 Qin (kj/kg) 0 423,1 272,68 150, ,39 291,79 120, ,5 298,3 112, ,03 301,05 107, ,61 300,21 108, ,45 302,1 107, ,8 301,89 114, ,73 264,91 158, ,23 272,89 140, ,61 272,05 136, ,93 271,21 135, ,72 272,05 134, ,19 272,68 135, ,3 271,84 134, ,58 254,83 165, ,92 265,12 145, ,61 267,22 141, ,35 265,33 142, ,72 265,54 141, ,09 267,43 138, ,09 267,85 138,24

85 67 Tabel 4.14 Qin Evaporator pada setiap variasi dengan beban 20 kg air Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit h1 Entalpi (kj/kg) h4 Qin (kj/kg) 0 415,96 289,48 126, ,49 294,31 120, ,28 296,62 117, ,6 296,2 116, ,39 298,3 114, ,18 297,88 114, ,55 295,99 115, ,71 295,15 115, ,5 294,52 115, ,47 294,1 116, ,12 267,64 147, ,28 273,31 140, ,18 273,73 138, ,92 274,99 135, ,71 274,36 136, ,5 274,15 136, ,29 273,94 136, ,03 273,52 135, ,61 273,42 135, ,4 273,83 134, ,91 264,49 150, ,02 266,38 146, ,71 265,96 144, ,5 265,96 144, ,03 265,54 143, ,82 266,59 142, ,4 266,8 141, ,19 266,17 142, ,08 264,91 143, ,98 265,54 142,44

86 Q in (kj/kg) Q in (kj/kg) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 68 Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.5 dan Waktu (Menit) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Gambar 4.5 Grafik perbandingan Qin setiap variasi tanpa pembebanan Waktu (Menit) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Gambar 4.6 Grafik perbandingan Qin setiap variasi dengan beban 20 kg air

87 69 e. Coefficient Of Performance (COPaktual). Coefficient Of Performance (COPaktual) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.4). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian empat kipas dengan beban 20 kg air pada menit 360. COPaktual = Qin / Win = (142,44 (kj/kg) / 265,54 (kj/kg) ) = 2,98 Tabel 4.15 COPaktual pada setiap variasi tanpa pembebanan Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit Qin (kj/kg) Win (kj/kg) COPaktual 0 150,42 54,62 2, ,6 55,04 2, ,2 55,88 2, , , ,4 53,99 2, ,35 54,62 1, ,91 54,2 2, ,82 53,15 2, ,34 52,52 2, ,56 50,84 2, ,72 51,26 2, ,67 51,26 2, ,51 51,05 2, ,46 51,26 2, ,75 52,73 3, ,8 47,69 3, ,39 48,11 2, ,02 48,74 2, ,18 48,74 2, ,66 49,16 2, ,24 49,16 2,81

88 70 Tabel 4.16 COPaktual pada setiap variasi dengan beban 20 kg air Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit Qin (kj/kg) Win (kj/kg) COPaktual 0 126,48 54,62 2, ,18 54,62 2, ,66 52,94 2, ,4 54,2 2, ,09 54,2 2, ,3 54,2 2, ,56 53,36 2, ,56 54,09 2, ,98 54,2 2, ,37 54,02 2, ,48 50,21 2, ,97 50,21 2, ,45 49,37 2, , , , , , , ,35 49,79 2, ,51 50,84 2, ,19 51,05 2, ,57 51,05 2, ,42 49,37 3, ,64 49,37 2, ,75 49,16 2, ,54 48,95 2, ,49 47,9 3, ,23 47,9 2, ,6 48,11 2, ,02 48,11 2, ,17 48,01 2, ,44 47,82 2,98

89 71 Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.7 dan 4.8. COP aktual 3,20 3,10 3,00 2,90 2,80 2,70 2,60 2,50 2,40 2,30 2,20 2,10 2,00 1,90 1, Waktu (Menit) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas COP aktual Gambar 4.7 Grafik perbandingan COPaktual setiap variasi tanpa pembebanan 3,20 3,10 3,00 2,90 2,80 2,70 2,60 2,50 2,40 2,30 2,20 2,10 2,00 1,90 1, Waktu (Menit) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Gambar 4.8 Grafik perbandingan COPaktual setiap variasi dengan beban 20 kg air

90 72 f. Coefficient Of Performance (COPideal). Coefficient Of Performance (COPideal) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.5). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian empat kipas dengan beban 20 kg air pada menit 360. COPideal = (273,15 + Te ) / (Tc - Te) = (273,15 + (-10,37)) / (60,63 (-10,37)) = 3,70 Tabel 4.17 COPIdeal pada setiap variasi tanpa pembebanan Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit Te ( 0 C) Tc ( 0 C) COPIdeal 0-8,83 66,57 3, ,48 78,98 3, ,27 80,29 3, ,57 81,00 3, ,57 81,36 3, ,57 81,36 3, ,27 81,36 3, ,42 54,98 3, ,51 63,44 3, ,37 62,63 3, ,37 61,77 3, ,37 61,77 3, ,18 61,77 3, ,27 61,60 3,59 0-7,83 64,23 3, ,66 62,63 3, ,37 61,08 3, ,27 59,19 3, ,27 59,19 3, ,27 59,19 3, ,27 59,19 3,72

91 73 Tabel 4.18 COPIdeal pada setiap variasi dengan beban 20 kg air Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit Te ( 0 C) Tc ( 0 C) COPIdeal 0-4,98 77,79 3, ,98 79,77 3, ,48 79,89 3, ,23 79,49 3, ,98 79,22 3, ,73 78,90 3, ,23 78,62 3, ,23 78,66 3, ,23 78,54 3, ,23 78,58 3,20 0-8,94 64,81 3, ,83 65,86 3, ,83 65,76 3, ,10 65,71 3, ,10 65,23 3, ,38 65,44 3, ,94 65,18 3, ,22 64,97 3, ,22 65,13 3, ,22 64,92 3,56 0-9,51 61,89 3, ,51 62,23 3, ,51 62,23 3, ,79 61,77 3, ,51 61,83 3, ,79 61,66 3, ,07 61,60 3, ,37 61,37 3, ,37 60,86 3, ,37 60,63 3,70

92 74 Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.9 dan COP ideal 3,75 3,70 3,65 3,60 3,55 3,50 3,45 3,40 3,35 3,30 3,25 3,20 3,15 3, Waktu (Menit) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Gambar 4.9 Grafik perbandingan COPIdeal setiap variasi tanpa pembebanan COP ideal 3,75 3,70 3,65 3,60 3,55 3,50 3,45 3,40 3,35 3,30 3,25 3,20 3,15 3, Waktu (Menit) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Gambar 4.10 Grafik perbandingan COPIdeal setiap variasi dengan beban 20 kg air

93 75 g. Efisiensi Mesin Pendingin Jenasah (η) Efisiensi Mesin Pendingin Jenasah dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.6). Berikut adalah contoh perhitungan menggunakan data penelitian empat kipas dengan beban 20 kg air pada menit 360. Efisiensi = ( COPaktual / COPideal ) x 100 % = (2,98/3,70) x 100% = 80,48 % Tabel 4.19 Efisiensi Mesin pendingin pada setiap variasi tanpa pembebanan Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit COPaktual COPIdeal Efisiensi (%) 0 2,75 3,51 78, ,19 3,17 69, ,01 3,23 62, ,00 3,24 61, ,01 3,22 62, ,97 3,22 60, ,12 3,19 66,48 0 2,99 3,66 81, ,62 3,61 72, ,69 3,60 74, ,65 3,64 72, ,63 3,64 72, ,65 3,53 75, ,62 3,59 72,99 0 3,14 3,68 85, ,06 3,71 82, ,94 3,68 79, ,91 3,72 78, ,90 3,72 77, ,82 3,72 75, ,81 3,72 75,66

94 76 Tabel 4.20 Efisiensi mesin pendingin pada setiap variasi dengan beban 20 kg air Jumlah Kipas 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Menit COPaktual COPIdeal Efisiensi (%) 0 2,32 3,24 71, ,20 3,21 68, ,22 3,18 69, ,15 3,21 66, ,10 3,19 66, ,11 3,21 65, ,17 3,20 67, ,14 3,19 66, ,14 3,20 66, ,15 3,20 67,39 0 2,94 3,58 82, ,81 3,60 77, ,80 3,61 77, ,72 3,59 75, ,73 3,61 75, ,73 3,59 76, ,74 3,56 76, ,67 3,56 74, ,65 3,55 74, ,64 3,56 74,05 0 3,05 3,69 82, ,97 3,68 80, ,94 3,68 80, ,95 3,68 80, ,00 3,70 81, ,97 3,69 80, ,94 3,67 80, ,95 3,66 80, ,98 3,69 80, ,98 3,70 80,48

95 Efisiensi (%) Efisiensi (%) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 77 Untuk melihat perbandingan yang lebih jelas perbedaan antara data pada setiap variasi, data ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.11 dan Waktu (Menit) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Gambar 4.11 Grafik perbandingan Efisiensi mesin pendingin setiap variasi tanpa pembebanan Waktu (Waktu) 0 Kipas 3 Kipas 4 Kipas Gambar 4.12 Grafik perbandingan Efisiensi mesin pendingin setiap variasi dengan beban 20 kg air

96 Pembahasan Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa mesin pendingin jenasah dapat bekerja dengan baik dan menghasilkan data yang baik. Udara di dalam pendingin jenasah sebelum penelitian dimulai, dikondisikan sama dengan udara pada lingkungan sekitar. Data penelitian diambil ketika suhu udara di dalam mesin pendingin mencapai 24,8 O C, untuk penelitian tanpa menggunakan beban, sedangkan pada penelitian dengan menggunakan beban, data diambil ketika suhu speimen mencapai 24,8 O C. Dari penelitian yang dilakukan, diperoleh data berupa suhu refrigeran masuk kompresor (T1), suhu refrigeran masik pipa kapiler (T3), tekanan masuk kompresor (P1) dan tekanan keluar kompresor (P2) yang kemudian dapat digunakan untuk menggambarkan siklus kompresi uap pada diagram P-h. Hasil yang didapat dari diagram P-h berupa nilai entalpi yang dapat dilihat pada Tabel 4.7 untuk variasi penelitian tanpa beban, dan Tabel 4.8 untuk variasi penelitian dengan pembebanan berupa air seberat 20 kg. Dari data entalpi yang didapat maka dapat diperoleh nilai kerja kompresor (Win), nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor (Qout), nilai kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator (Qin), Coefficient of performance Actual (COPAktual), Coefficient of performance Ideal (COPIdeal), nilai efisiensi (η) dan laju aliran refrigeran (ṁ) dari mesin pendingin jenaasah. Untuk nilai kerja kompresor (Win), diperoleh hasil yang tertera pada Tabel 4.9 dan Tabel Dari data yang diperoleh, diketahui pada menit 120 untuk penelitian tanpa beban, diperoleh nilai kerja kompresor sebesar 54,2 kj/kg untuk penelitian tanpa pendingin kipas kondensor, 51,26 kj/kg untuk penelitian dengan

97 79 menggunakan tiga buah pendingin kondensor, dan 49,16 kj/kg untuk penelitian dengan menggunakan empat buah pendingin kondensor. Pada penelitian dengan menggunakan beban, diperoleh data nilai kerja kompresor sebesar 54,02 kj/kg pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 51,05 kj/kg pada penelitian menggunakan tiga kipas pendingin kondensor, dan 47,82 kj/kg pada penelitian menggunakan empat kipas pendingin kondensor. Untuk mengetahui perbandingan nilai kerja kompresor untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan 4.2. Gambar 4.1 berisi grafik perbandingan antara nilai kerja kompresor untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.2 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor, nilai kerja kompresor semakin menurun, hal ini menjelaskan bahwa semakin banyak penambahan kipas kondensor meringankan kerja kompresor, sehingga dengan tekanan yang rendah, mesin pendingin sudah dapat menghasilkan suhu yang rendah pada ruang pendinginan. Nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor (Qout) dapat dilihat pada Tabel 4.11 dan Tabel Dari data yang diperoleh, diketahui pada menit 120 untuk penelitian tanpa beban, diperoleh data nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor sebesar 169,11 kj/kg untuk penelitian tanpa pendingin kipas kondensor, 185,72 kj/kg untuk penelitian dengan menggunakan tiga buah pendingin kondensor, dan 187,4 kj/kg untuk penelitian dengan menggunakan empat buah pendingin kondensor. Pada penelitian dengan menggunakan beban, diperoleh data data nilai kalor persatuan massa refrigeran

98 80 yang dilepas oleh kondensor sebesar 170,39 kj/kg pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 185,62 kj/kg pada penelitian menggunakan tiga kipas pendingin kondensor, dan 190,26 kj/kg pada penelitian menggunakan empat kipas pendingin kondensor. Untuk mengetahui perbandingan nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4. Gambar 4.3 berisi grafik perbandingan antara nilai kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.4 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor, kalor yang dilepas oleh kondensor meningkat dibandingkan dengan penelitian tanpa menggunakan kipas pendingin kondensor. Hal ini disebabkan adanya aliran udara yang lebih cepat jika digunakan kipas pada kondensor. Aliran udara yang lebih cepat menyebabkan kalor dari kondensor akan lebih cepat terbuang keluar. Nilai kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator (Qin) dapat dilihat pada Tabel 4.13 dan Tabel Dari data yang diperoleh, diketahui pada menit 120 untuk penelitian tanpa beban, diperoleh data nilai kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator sebesar 114,91 kj/kg untuk penelitian tanpa pendingin kipas kondensor, 134,46 kj/kg untuk penelitian dengan menggunakan tiga buah pendingin kondensor, dan 138,24 kj/kg untuk penelitian dengan menggunakan empat buah pendingin kondensor. Pada penelitian dengan menggunakan beban, diperoleh data nilai kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator sebesar 116,37 kj/kg pada penelitian tanpa kipas pendingin

99 81 kondensor, 134,57 kj/kg pada penelitian menggunakan tiga kipas pendingin kondensor, dan 142,44 kj/kg pada penelitian menggunakan empat kipas pendingin kondensor. Untuk mengetahui perbandingan nilai kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6. Gambar 4.5 berisi grafik perbandingan antara nilai kalor persatuan massa refrigeran yang diserap oleh evaporator untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.6 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor menyebabkan penyerapan kalor pada ruangan pendinginan menjadi lebih tinggi. Hal ini dikarenakan efek pendinginan kondensor menyebabkan tekanan keluaran kompresor yang lebih rendah, sehingga suhu refrigeran ynag dihasilkan juga lebih rendah. Refrigeran keluaran kompresor kemudian akan melalui kondensor dan dengan adanya kipas pendingin pada kondensor, menyebabkan suhu refrigeran menurun, sehingga ketika refrigeran masuk kedalam evaporator akan menghasilkan suhu yang jauh lebih rendah dari pada mesin pendingin yang pendinginannya tidak menggunakan kipas pendingin kondensor. Dengan adanya perbedaan suhu ruangan dan suhu evaporator yang lebih jauh, maka terjadi perpindahan kalor yang lebih besar sehingga hal ini meningkatkan daya serap kalor oleh evaporator. Nilai Coefficient Of Performance (COPaktual) dapat dilihat pada Tabel 4.15 dan Tabel Dari data yang diperoleh, diketahui pada menit 120 untuk penelitian tanpa beban, diperoleh data COPaktual sebesar 2,12 untuk penelitian tanpa pendingin kipas kondensor, 2,62 untuk penelitian dengan menggunakan tiga buah pendingin

100 82 kondensor, dan 2,81 untuk penelitian dengan menggunakan empat buah pendingin kondensor. Pada penelitian dengan menggunakan beban, diperoleh data COPaktual sebesar 2,15 pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 2,64 pada penelitian menggunakan tiga kipas pendingin kondensor, dan 2,98 pada penelitian menggunakan empat kipas pendingin kondensor. Untuk mengetahui perbandingan nilai COPaktual untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8. Gambar 4.7 berisi grafik perbandingan antara COPaktual untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.8 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor menyebabkan meningkatnya nilai COPaktual dari mesin pendingin. Peningkatan nilai COPaktual dipengaruhi oleh tingkat kemampuan refrigeran untuk menyerap kalor dari dalam ruangan pendinginan dan daya yang digunakan kompresor untuk melakukan proses pendinginan. Dengan adanya peningkatan jumlah kalor yang dapat diserap oleh refrigeran dari dalam ruangan pendinginan, maka hal ini menyebabkan terjadinya peningkatan nilai COPaktual akibat penambahan jumlah kipas pendingin pada kondensor. Meningkatnya nilai COPaktual juga dipengaruhi oleh penurunan nilai kerja kompresor akibat efek pendinginan kondensor. Nilai Coefficient Of Performance (COPideal) dapat dilihat pada Tabel 4.17 dan Tabel Dari data yang diperoleh, diketahui pada menit 120 untuk penelitian tanpa beban, diperoleh data COPideal sebesar 3,19 untuk penelitian tanpa pendingin kipas kondensor, 3,59 untuk penelitian dengan menggunakan tiga buah pendingin kondensor, dan 3,72 untuk penelitian dengan menggunakan empat buah pendingin

101 83 kondensor. Pada penelitian dengan menggunakan beban, diperoleh nilai COPideal sebesar 3,20 pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 3,56 pada penelitian menggunakan tiga kipas pendingin kondensor, dan 3,70 pada penelitian menggunakan empat kipas pendingin kondensor. Untuk mengetahui perbandingan nilai COPideal pada setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.9 dan Gambar Gambar 4.9 berisi grafik perbandingan antara nilai COPideal untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.10 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor menyebabkan nilai COPideal meningkat. Nilai COPideal dapat diperoleh dengan mengetahui suhu kerja kondensor (Tc) dan evaporator (Te). Nilai Tc dan Te dapat diperoleh dari P-h diagram dengan memperhatikan garis tekanan masuk dan keluar kompresor. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor berpengaruh terhadap besarnya nilai COPideal. Hal ini dikarenakan terjadinya penurunan tekanan kerja kompresor sehingga mempengaruhi suhu kerja evaporator dan kondensor. Efisiensi Mesin Pendingin Jenasah dapat dilihat pada Tabel 4.19 dan Tabel Dari data yang diperoleh, diketahui pada menit 120 untuk penelitian tanpa beban, diperoleh data efisiensi Mesin Pendingin Jenasah sebesar 66,5% untuk penelitian tanpa pendingin kipas kondensor, 73% untuk penelitian dengan menggunakan tiga buah pendingin kondensor, dan 75,7% untuk penelitian dengan menggunakan empat buah pendingin kondensor. Pada penelitian dengan menggunakan beban, diperoleh nilai efisiensi Mesin Pendingin Jenasah sebesar

102 84 67,4% pada penelitian tanpa kipas pendingin kondensor, 74,05% pada penelitian menggunakan tiga kipas pendingin kondensor, dan 80,5% pada penelitian menggunakan empat kipas pendingin kondensor. Untuk mengetahui perbandingan efisiensi mesin pendingin jenasah untuk setiap variasi, data dapat dilihat pada Gambar 4.11 dan Gambar Gambar 4.11 berisi grafik perbandingan antara nilai kerja kompresor untuk setiap variasi pada penelitian tanpa beban pendinginan dan Gambar 4.12 pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air. Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor akan meningkatkan nilai efisiensi dari mesin pendingin jenasah. Peningkatan efisiensi terjadi pada penelitian tanpa beban dan pada penelitian dengan menggunakan beban pendinginan. Peningkatan efisiensi ini dapat terjadi karena peningkatan nilai COPaktual akibat penambahan kipas pendingin pada kondensor. Dengan perbedaan nilai COPaktual dan COPideal yang tidak terlalu jauh, menyebabkan peningkatan nilai efisiensi dari mesin pendingin jenasah ini. Hasil akhir dari penelitian ini dapat dilihat dari grafik pada Gambar 4.13 dan Gambar Grafik berisikan hasil penelitian berupa suhu udara di dalam ruangan pendinginan pada penelitian tanpa menggunakan beban pendinginan, dan suhu spesimen pada penelitian dengan menggunakan beban 20 kg air.

103 Suhu (oc) Suhu ( o C) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Kipas 3 Kipas 4 Kipas Waktu (min) Gambar 4.13 Grafik perbandingan suhu ruangan pendinginan pada penelitian tanpa beban pendinginan Kipas 3 Kipas 4 Kipas Waktu (Mn) Gambar 4.14 Grafik Perbandingan suhu spesimen pada penelitian menggunakan beban 20 kg air

104 86 Dari data pada Tabel diatas diketahui suhu terendah yang dapat dihasikan oleh mesin pendingin adalah 4,7 o C untuk penelitian tanpa beban pendinginan dan 10,97 o C untuk penelitian dengan menggunakan beban pendinginan 20 kg air. Dari data ini dapat disimpulkan bahwa dengan adanya penambahan kipas pendingin pada kondensor maka akan meningkatkan kemampuan kerja mesin pendingin dan menghasilkan suhu akhir yang lebih dingin dibandingkan dengan mesin pendingin yang tidak menggunakan pendingin pada bagian kondensornya.

105 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian diperoleh beberapa kesimpulan: a. Mesin pendingin jenasah berhasil dirakit, bekerja dengan baik dan menghasilkan suhu terendah pada variasi 4 kipas dengan suhu 4,7 o C untuk tanpa beban dan 10,97 o C untuk penelitian dengan beban 20 kg air. b. Karekteristik dari mesin pendingin jenasah yang telah dibuat adalah sebagai berikut: 1. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran terkecil dari mesin pendingin jenasah yang telah dibuat dihasilkan pada variasi menggunakan 4 pendingin kondensor, menghasilkan kerja sebesar 49,2 kj/kg untuk penelitian tanpa menggunakan beban dan 47,8 kj/kg untuk penelitian dengan menggunakan beban pendinginan 20kg air. 2. Kalor yang dibuang oleh kondensor persatuan massa refrigeran terbesar dari mesin pendingin jenasah yang telah dibuat diperoleh pada variasi menggunakan 4 kipas pendingin kondensor dan menghasilkan 187,4 kj/kg untuk penelitian tanpa menggunakan beban dan 190,3 kj/kg untuk penelitian menggunakan beban 20 kg air. 3. Kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran terbesar dari mesin pendingin jenasah yang telah dibuat diperoleh pada variasi menggunakan 4 kipas pendingin kondensor dan menghasilkan 138,2 kj/kg 87

106 88 untuk penelitian tanpa menggunakan beban dan 142,4 kj/kg untuk penelitian menggunakan beban 20 kg air. 4. Coefficient of performance (aktual) terbesar dari mesin pendingin jenasah yang telah dibuat dihasilkan pada variasi menggunakan 4 kipas pendingin kondensor dan menghasilkan 2,81 untuk penelitian tanpa menggunakan beban dan 2,98 untuk penelitian menggunakan beban 20 kg air. 5. Coefficient of performance (ideal) terbesar dari mesin pendingin jenasah yang telah dibuat dihasilkan pada variasi menggunakan 4 kipas pendingin kondensor dan menghasilkan 3,72 untuk penelitian tanpa menggunakan beban dan 3,70 untuk penelitian menggunakan beban 20 kg air. 6. Efisiensi terbesar dari mesin pendingin jenasah dihasilkan pada variasi menggunakan 4 kipas pendingin kondensor dan menghasilkan efisiensi sebesar 75,7% untuk penelitian tanpa menggunakan beban dan 80,5% untuk penelitian menggunakan beban 20 kg air. 5.2 Saran Berdasarkan pengalaman dari pembuatan dan kesalahan yang dilakukan dalam pembuatan mesin pendingin jenasah ini, saran yang dapat penulis berikan: a. Pengambilan data sebaiknya dilakukan pada ruangan tertutup dengan suhu stabil agar data yang diperoleh benar-benar baik. b. Agar suhu keluaran lebih optimal, sebaiknya saluran pipa dari pipa kapiler ke evaporator diberi isolator yang baik.

107 89 c. Untuk mendapatkan hasil yang lebih valid, data penelitian dapat diambil dengan waktu yang lebih lama agar mendapatkan data yang benar-benar tunak. d. Untuk penelitian selanjutnya, disarankan untuk melakukan pemvakuman pada udara didalam ruang pendinginan agar didapat suhu akhir yang lebih rendah.

108 DAFTAR PUSTAKA Anwar, K. (2010). Efek Beban Pendingin Terhadap Performa Sistem Mesin Pendingin. Basri, M. H. (2009). Efek Perubahan Laju Aliran Massa Air Pendingin Pada Kondensor Terhadap Kinerja Mesin Refrigerasi Focus 808. Patabang, D. (2005). Efek Udara Di Dalam Sistem Refrigerasi. Prasetya, B. H. (2013). Studi Eksperimen Variasi Laju Pendinginan Kondensor pada Mesin Pendingin Difusi Absorpsi R22-DMF. Sabiston, D. C. (1995). Buku Ajaran Bedah Bagian 1. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Saksono, P. (2012). Analisis Pengaruh Gangguan Heat Transfer Kondensor Terhadap Performansi Air Conditioning. 90

109 Lampiran Gambar grafik P-h diagram tanpa kipas tanpa beban

110

111

112

113 Gambar grafik P-h diagram tiga kipas tanpa beban

114

115

116

117 Gambar grafik P-h diagram empat kipas tanpa beban

118

119

120

121 Gambar grafik P-h diagram tanpa kipas dengan beban pendingin 20 kg air

122

123

124

125

126 Gambar grafik P-h diagram tiga kipas dengan beban pendingin 20 kg air

127

128

129

130

131 Gambar grafik P-h diagram empat kipas dengan beban pendingin 20 kg air

132

133

134

135