Top Banner
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Sistem pendingin secara umum berfungsi untuk mendinginkan suhu mesin agar kondisi mesin tetap prima dan mobil bisa digunakan dengan baik tanpa terjadi kerusakan, sistem pendingin ada tiga macam yaitu: sistem pendingin air, sistem pendingin udara, dan sistem pendingin oli. Dalam sistem pendingin udara terbagi menjadi dua macam yaitu: pendingin udara alami dan pendingin udara buatan, contohnya seperti pada pendingin sepeda motor yang menggunakan pendingin udara alami untuk menyirkulasi panas yang ditimbulkan oleh mesin, sedangkan pendingin udara buatan contohnya seperti pada pendingin mobil yang menggunakan kipas di belakang radiator. Sistem pendingin mesin juga memerlukan perawatan agar kondisi sistem pendingin tetap baik dan berfungsi secara optimal, dalam kehidupan sehari-hari masyarakat sudah terbisa menggunakan air biasa untuk mengisi radiator dan tidak menggunakan radiator coolant, hal ini yang menyebabkan komponen pendingin mesin mudah rusak atau cepat berkarat terutama pada blok mesin, pompa air, dan juga komponen yang lainnya akan cepat
42

sistem pendingin

Sep 15, 2015

Download

Documents

Edho M E

prestasi
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sistem pendingin secara umum berfungsi untuk mendinginkan suhu mesin agar kondisi mesin tetap prima dan mobil bisa digunakan dengan baik tanpa terjadi kerusakan, sistem pendingin ada tiga macam yaitu: sistem pendingin air, sistem pendingin udara, dan sistem pendingin oli. Dalam sistem pendingin udara terbagi menjadi dua macam yaitu: pendingin udara alami dan pendingin udara buatan, contohnya seperti pada pendingin sepeda motor yang menggunakan pendingin udara alami untuk menyirkulasi panas yang ditimbulkan oleh mesin, sedangkan pendingin udara buatan contohnya seperti pada pendingin mobil yang menggunakan kipas di belakang radiator.

Sistem pendingin mesin juga memerlukan perawatan agar kondisi sistem pendingin tetap baik dan berfungsi secara optimal, dalam kehidupan sehari-hari masyarakat sudah terbisa menggunakan air biasa untuk mengisi radiator dan tidak menggunakan radiator coolant, hal ini yang menyebabkan komponen pendingin mesin mudah rusak atau cepat berkarat terutama pada blok mesin, pompa air, dan juga komponen yang lainnya akan cepat rusak, jika sudah rusak komponen-komponen yang berkarat sulit untuk direparasi sehingga peforma mobil akan sedikit berkurang gara-gara kinerja pendingin mesin tidak sempurna, oleh sebab itu pendingin mesin perlu mendapat perawatan yang lebih.Sistem pendingin sering di aplikasikan pad suatu mesin atau komponen dan pada suatu daerah tu ruangan seperti pusat keramaian dan lain lain.Dari begitu pentingnya ilmu tentang sistem pendingin maka dilakukanlah praktikum prestasi mesin tentang sistem pendingin.

1.2. Tujuan PraktikumAdapun tujuan dari praktikum ini yaitu:1. Mengetahui sistem dan prinsip kerja dan sistem pendinginan.2. Dapat membuat grafik hubungan COP dan yang diberikan.3. Memahami siklus umum pada sistem pendingin.1.3. ManfaatAdapun mamfaat praktikum ini sebagai berikut:1. Dapat mengetahui cara kerja dari sistem pendingin2. Dapat memahami maksud dari siklus umum sistem pendingin.

1.4 Sistematika PenulisanBab I PendahuluanBerisikan Latar Belakang, Tujuan, Manfaat, Dan Sistematika penulisan.Bab II Tinjauan pustaka.Berisikan teori umum, teori khusus dan teori alat ukur.Bab III Metodologi PenelitianBerisikan Diagram alir, alat dan bahan, asumsi serta langkah percobaan.Bab IV Hasil dan PembahasanBerisikan Hasil dari percobaan dan pembahasan dari praktikum.Bab V PenutupBerisikan kesimpulan dan saran dari praktikum.DAFTAR PUSTAKA

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori UmumSistem pendinginan adalah suatu sistem yang berfungsi untuk menjaga supaya temperatur mesin dalam kondisi yang ideal. Mesin pembakaran dalam (maupun luar) melakukan proses pembakaran untuk menghasilkan energi, mesin bukan instrumens yang sempurna, panas hasil hasil dari pembakaran tidak semuanya terkonveksi menjadi energi.Proses pembakaran yang berlangsung terus menerus dalam mesin mengakibatkan mesin dalam kondisi temperatur yang sangat tinggi. Temperatur sangat tinggi akan mengakibatkan desain mesin menjadi tidak ekonomis, sebagian besar mesin juga berada di lingkungan yang tidak terlalu jauh dengan manusia sehingga menurunkan faktor keamanan. Temperatur yang sangat rendah juga tidak terlalu menguntungkan dalam proses kerja mesin. Sistem pendinginan digunakan agar temperatur mesin terjaga pada batas temperatur kerja yang ideal.Prinsip pendinginan adalah melepaskan panas mesin ke udara, tipe langsung dilepaskan ke udara disebut pendinginan udara(air cooling), tipe menggunakan fluida sebagai perantara disebut pendinginan air.Ada dua jenis sistem pendingin menurut media yang digunakan,yaitu:1. Sistem pendingin udara sistem ini sering di gunakan pada mesin kendaraan ringan2. Sistem pendingin cairSistem ini kebanyakan digunakan pada kendaran diesel. Sistem ini sering mulai digunakan pada kekdaraaan dari produk baru.

Bagian-bagian utama dari sistem pendingin antara lain:1. Radiator

Gambar 2.1 radiatorRadiatoradalah alatpenukar panasyang digunakan untuk memindahkanenergi panasdari satu medium ke medium lainnya yang tujuannya untuk mendinginkan maupun memanaskan. Radiator yang kita kenal pada umumnya digunakan pada kendaraan bermotor (roda dua atau roda empat), namun tidak jarang radiator juga digunakan padamesinyang memerlukan pendinginan ekstra. Seperti pada mesin mesin produksi atau mesin mesin lainnya yang bekerja dalam kondisi kerja berat atau lama. Pada kendaraan baik motor atau mobil radiator pada umumnya terletak di depan dan berada didekat mesin atau pada posisi tertentu yang menguntungkan bagi system pendinginan.2. Thermostat

Gambar 2.2 thermostatPada umumnya kerja mesin akan maksimum pada suhu tertentu. Thermostat berfungsi untuk percepat tercapainya suhu kerja mesin pada saat mesin dingin dan mempertahankan mesin saat mesin dingin.3. Kipas pendingin

Gambar 2.3 kipas pendinginKipas pendingin: Radiator didinginkan oleh aliran udara luar yang mengalir melewati sirip-siripnya. Pada saat kendaraan berhenti aliran udara tidak akan cukkup untuk mendinginkan radiator. Untuk mengatasi hal ini maka dibelakang radiator dipasang kipas pendingin untuk membantu agar aliran udara selalu cukup untuk mendinginkan radiator. Ada 2 jenis kipas yang sering digunakan pada kendaraan yaitu kipas yang digerakan oleh motor listrik dan kipas manual yang digerakan oleh poros engkol mesin itu sendiri melalui talli kipas/V-belt.4. Pompa Air (Water Pump)

Gambar 2.4 Pompa Air (Water Pump)

Berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin dengan jalan membuat perbedaan tekanan antara saluran hisap dengan saluran tekan yang terdapat padapompa. Pompa yang digunakan umumnya adalah type sentrifugal. Pompa ini digerakan oleh poros engkel melalui tali kipas atau v-belt.

Kegunaan dari sistem pendingin meliputi banyak faktor tetapi yang paling utama adalah mendinginkan mesin yang sedang bekerja. Pada saat mesin sedang bekerja perlu pendinginan karena untuk mencapai kondisi yang ideal.Dapat dibanyangkan jika mesin atau kendaraan tidak menggunakan atau dapat memiliki sistem pendingin makxa kondisi idela tidak dapat dijangkau. Selain itu, kerusakan pada mesin juga dapat terjadi dan akan mengganggu peforma dari kendaraan.

2.2. Teori KhususA. sistem pendinginPada sistem pendingin kompresi uap digunakan kompresor, sedangkan pada sistem pendingin absibsi digunakan absorber dan generator. Uap bertekanan rendah diserap di absorber, disingkat dengan pompa pemberian panas di generator sehingga absorber dan generator dapat menggantikan fungsi kompresor secara mutlak. Untuk melakukan proses kompresi tersebut, sistempendingin kompresi uap memerlukan masukan energi panas. Oleh sebab itu, siklus kompresi uap sering disebubt sebagai siklus yang digerakan dengan kerja (WORK- OPERATED) dan siklus absorbsi disebut sebagai siklus yang digerakan dengan panas (HEAT-OPERATED). Gambar berikut menunjukan persamaan dan perbedaan antasa siklus kompresi uap dengan siklus absorbsi.

Gambar 2.5. Perbedaan siklus kompresi uap dengan siklus absorberSalah satu keunggulan sistem absorbsi adalah karena menggunakan panas sebagai energi penggerak.panas sering disebut dengan energi tingkat rendah (low level energy) karena panas merupakan hasil akhir dari perubahan energ dan seringkali tidak didaur ulang. Pemberian panas dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti menggunakan kolektor surya,biomassa, limbah, atau dengan boiler yang menggunakan energi komersial.1. Prinsip Kerja Siklus AbsorbsiDasar siklus absorbsi disajikan pada gambar 2. Pada gambar ditunjukkan adanya dua tingkat tekanan yang bekerja pada sistem, yaitu tekanan rendah yang meliputi proses penguapan (di evaporator) dan penyerapan (di absorber), dan tekanan tinggi yang meliputi proses pembentukan uap (di generator) dan pengembunan (di kondensor). Siklus absorbsi juga menggunakan dua jenis zat yang umumnya berbeda, zat pertama disebut penyerap sedangkan yang kedua disebut refrigeran. Selanjutnya, efek pendinginan yang terjadi merupakan akibat dari kombinasi proses pengembunan dan penguapan kedua zat pada kedua tingkat tekanan tersebut. Proses yang terjadi di evaporator dan kondensor sama dengan pada siklus kompresi uap

Gambar 2.6 bagan alir proses pendingin absorbsiKerja siklus secara keseluruhan adalah sebagai berikut :Proses 1-2/1-3 :Larutan encer campuran zat penyerap dengan refrigeran (konsentrasi zat penyerap rendah) masuk ke generator pada tekanan tinggi. Di generator panas dari sumber bersuhu tinggi ditambahkan untuk menguapkan dan memisahkan refrigeran dari zat penyerap, sehingga terdapat uap refrigeran dan larutan pekat zat penyerap. Larutan pekat campuran zat penyerap mengalir ke absorber dan uap refrigeran mengalir ke kondensor.Proses 2-7 :Larutan pekat campuran zat penyerap dengan refrigeran (konsentrasi zat penyerap tinggi) kembali ke absorber melalui katup cekik. Penggunaan katup cekik bertujuan untuk mempertahankan perbedaan tekanan antara generator dan absorber.Proses 3-4 : Di kondensor, uap refrigeran bertekanan dan bersuhu tinggi diembunkan, panas dilepas ke lingkungan, dan terjadi perubahan fase refrigeran dari uap ke cair. Dari kondensor dihasilkan refrigeran cair bertekanan tinggi dan bersuhu rendah.Proses 4-5 :Tekanan tinggi refrigeran cair diturunkan dengan menggunakan katup cekik (katup ekspansi) dan dihasilkan refrigeran cair bertekanan dan bersuhu rendah yang selanjutnya dialirkan ke evaporator.Proses 5-6 : Di evaporator, refrigeran cair mengambil panas dari lingkungan yang akan didinginkan dan menguap sehingga terjadi uap refrigeran bertekanan rendah.Proses 6-8/7-8 : Uap refrigeran dari evaporator diserap oleh larutan pekat zat penyerap di absorber dan membentuk larutan encer zat penyerap. Jika proses penyerapan tersebut terjadi secara adiabatik, terjadi peningkatan suhu campuran larutan yang pada gilirannya akan menyebabkan proses penyerapan uap terhenti. Agar proses penyerapan berlangsung terus-menerus, absorber didinginkan dengan air yang mengambil dan melepaskan panas tersebut ke lingkungan.Proses 8-1 :Pompa menerima larutan cair bertekanan rendah dari absorber, meningkatkan tekanannya, dan mengalirkannya ke generator sehingga proses berulang secara terus menerus

2. Kombinasi Refrigeran Absorber pada Sistem Pendinginan Absorbsi

Terdapat beberapa kriteria yang harus dipenuhi oleh kombinasi refrigeran dengan zat penyerap untuk layak digunakan pada mesin pendingin absorbsi. Diantaranya adalah :a. Zat penyerap harus mempunyai nilai afinitas (pertalian) yang kuat dengan uap refrigeran, dan keduanya harus mempunyai daya larut yang baik pada kisaran suhu kerja yang diinginkan.b. Kedua cairan tersebut, baik masing-masing maupun hasil campurannya, harus aman, stabil, dan tidak korosif.c. Secara ideal, kemampuan penguapan zat penyerap harus lebih rendah dari refrigeran sehingga refrigeran yang meninggalkan generator tidak mengandung zat penyerapd. Refrigeran harus mempunyai panas laten penguapan yang cukup tinggi sehingga laju aliran refrigeran yang harus dicapai tidak terlalu tinggie. Tekanan kerja kedua zat harus cukup rendah (mendekati tekanan atmosfir) untuk mengurangi berat alat dan menghindari kebocoran ke lingkungannya

Saat ini, terdapat dua kombinasi refrigeran-zat penyerap yang umum digunakan, yaitu air-litium bromida (H2O-LiBr) dan amonia-air (NH3-H2O). Pada kombinasi pertama, air bertindak sebagai refrigeran dan litium bromida sebagai zat penyerap, sedang pada kombinasi kedua, amonia bertindak sebagai refrigeran dan air sebagai zat penyerap.

1) Sistem Litium Bromida airSistem litium bromida-air banyak digunakan untuk pengkondisian udara dimana suhu evaporasi berada di atas 0 C. Litium Bromida (LiBr) adalah suatu kristal garam padat, yang dapat menyerap uap air. Larutan cair yang terjadi memberi tekanan uap yang merupakan fungsi suhu dan konsentrasi larutan.Hubungan antara entalpi dengan persentase Litium-Bromida dalam larutan LiBr pada berbagai suhu larutan.Proses terjadi kristalisasi larutan LiBr-H2O, yaitu pada keadaan yang mana larutan mengalami pemadatan. Proses yang terjadi pada wilayah melewati batas kristalisasi akan mengakibatkan pembentukan lumpur padat dan penyumbatan sehingga mengganggu aliran di dalam pipa.

2) Sistem Air AmoniaSistem amonia-air digunakan secara luas untuk mesin pendingin berskala kecil (perumahan) maupun industri, yang mana suhu evaporasi yang dibutuhkan mendekati atau di bawah 0 C. Sistem amonia-air mempunyai hampir seluruh kriteria yang diperlukan di atas, kecuali bahwa zat-zat tersebut dapat bersifat korosif terhadap tembaga dan alloynya, serta sifat amonia yang sedikit beracun sehingga membatasi penggunaannya untuk pengkondisian udara.

Kelemahan sistem amonia-air yang paling utama adalah air yang juga mudah menguap sehingga amonia yang berfungsi sebagai refrigeran masih mengandung uap air pada saat keluar dari generator dan masuk ke evaporator melalui kondensor. Keadaan ini dapat menyebabkan uap air meninggalkan panas di evaporator dan meningkatkan suhunya sehingga menurunkan efek pendinginan. Untuk menghindari hal itu, mesin pendingin absorbsi dengan sistem amonia-air umumnya dilengkapi dengan rectifier dan analyzer, seperti ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 2.7 Pendingin absorbsi sistem amonia airAmonia yang masih mengandung uap air dari generator melalui rectifier, suatu mekanisma yang bekerja seperti kondenser akibat adanya arus balik uap air dari analyzer. Di sini, uap air yang mempunyai suhu jenuh yang lebih tinggi diembunkan dan dikembalikan ke generator. Selanjutnya amonia dan sejumlah kecil uap air diteruskan ke analyzer, dimana uap air dan sebagian kecil amonia diembunkan dan dikembalikan ke generator melalui rectifier, sedangkan amonia diteruskan ke kondensor. Analyzer pada prinsipnya adalah suatu kolom distilasi, yang umumnya menggunakan air pendingin dari kondensor sebagai media pendingin.

Untuk dapat menghitung penampilan panas di dalam siklus pendinginan absorbsi maka diperlukan data entalpi tiap kombinasi refrigeran-zat penyerap yang digunakan.Perlu diperhatikan bahwa pada diagram tersebut konsentrasi yang ditunjukkan adalah konsentrasi NH3 di dalam larutan NH3-H2O, meskipun dalam hal ini amonia berfungsi sebagai refrigeran dan air sebagai zat penyerap.

B. Sistem Pendingin Kompresi Siklus pendingin kompresi uap merupakan system yang banyak digunakan dalam system refrigrasi, pada sistem ini terjadi proses kompresi, pengembunan, ekspansi dan penguapan. Secara skematik system ditunjukkan pada gambar 4 dibawah ini :

Gambar 2.8 skema sistem pendingin kompresiKompresi mengisap uap refrigerant dari sisi keluar evaporator ini, tekanan diusahakan tetap rendah agar refrigerant senantiasa berada dalam fasa gas dan bertemperatur rendah. Didalam kompresor uap refrigerant ditekan sehingga tekanan dan temperature tinggi untuk menghindarkan terjadinya kondensasi dengan membuang energy kelingkungan. Energi yang diperlukan untuk proses komporesi diberikana oloh motor listrik atau penggerak mula lainnya. Jadi dalam proses kompresi energy diberikan kepada uap refrigerant. Pada waktu uap refrigerant diisap masuk kedalam kompresor temperature masih tetap rendah akan tetapi ketika selama proses kompresi berlangsung temperature dan tekanannya naik.Setelah mengalami proses komopresi, uap refrigerant berkerja (fluida kerja ) mengalami proses kondensasi pada kondensor. Uap refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi pada akhirnya kompresi dapat dengan mudah dengan mendinginkannya melalui fluida cair dan udara. Dengan kata lain uap refrigerant memberikan panasnya kepada air pendingin atau udara pendingin melalui dinding kondensor. Jadi dikarena air pendingin atau udara pendingin menyerap panas dari refrigerant maka temperaturnya menjadi tinggi pada waktu keluar dari kondensor. Selama refrigerant mengalami perubahan dari fasa uap ke fasa cair tekanan dan temperature konstan.Untuk menurunkan tekanan refrigaran cair dari kondensor kita gunakan katup expansi atau pipa kapiler, alat tersebut dirancang untuk suatu penurunan tekanan tertentu. Melalui katup expansi refrigerant mengalami evaporasi yaitu proses penguapan cairan refrigerant pada tekanan dan temperature rendah, proses ini terjadi pada evaporator. Seelama proses evaporasi refrigerant memerlukan atau mengambil bentuk energy panas dari lingkungan atau sekelilingnya sehingga temperature sekeliling turun dan terjadi prose pendinginan.Untuk memahami proses proses yang terjadi pada mesin pendingin kompresi uap, diperlukan pembahasan siklus termodinamika yang digunakan. Pembahasan diawali dengan daur carnot yang merupakan daur ideal hingga daur kompresi uap nyata.

1. Daur Carnot Daur carnot adalah daur reversible yang didefinisikan oleh dua proses isothermal dan dua proses isentropic. Karena proses reversible dan adiabatic, maka perpindahan panas hanya terjadi selama proses isothermal. Dari kajian thermodinamika, daur carnot di kenal dengan sebagai mesin kalor carnot yang menerima energy kalor pada suhu tinggi, sebagian diubah menjadi kerja dan sisanya dikeluarkan sebagai kalor pada suhu rendah.Apabila daur mesin kalor carnor dibalik, yaitu proses pengembalian panas dari daerah yang bersuhu rendah ke daerah yang bersuhu tinggi. Skematis peralatan dan diagram T S daur refrigerasi carnot :

Gambar 2.9 Skema siklus Daur Carnot

Keteranagan proses :1 2: kompresi adiabatic2 3: pelepasan panas isothermal3 4: ekspansi adiabatic4 - 1: pemasukan panas isothermal2. Daur Kompresi Uap IdealApabila daur carnot diterapakan pada kompresi uap, maka seluruh proses akan terjadi dalam fasa campuran. Untuk itu fluida kerja yang masuk kompresor diusahakan tidak berupa campuran, yang tujuannya mencegah kerusakan.Pada daur carnot ekspansi isentropic terjadi pada turbin, daya yang dihasilkan digunakan untuk mengerakkan kompresor. Dalam hal ini mengalami suatu kesulitan teknis, maka untuk memperbaikinya digunakan katup ekspansi atau pipa kapiler dengan demikian proses berlangsung pada entalpi konstan.

Gambar 2.10 Daur kompresi uap idealDimana :1 2: kompresi adiabatic dan reversible, dari uap jenuh menuju tekana konstan2 - 3: pelepasan kalor reverseibel pada tekanan konstan, menyebabkan penurunan panas lanjut dan pengembunan refrigerant.3 4: ekspansi irreversible pada entalpi konstan,dari cairan jenuh menuju tekanan evaporator.4 1: penambahan kalor reversible pada tekanan tetap yang menyebabkan penguapan menuju uap jenuh.

3. Daur Kompresi Uap Nyata Daur kompresi uap nyata mengalami pengurangan efisiensi dibandingkan dengan daur uap standart. Pada daur kompresi uap nyata proses kompresi berlangsung tidak isentropic, selam fluida berkerja melewati evaporator dan kondensor akan mengalami penurunan tekanan. Fluida kerja mendinginkan kondensor dalam keadaan sub dingin dan meninggalkan evaporator dalam keadaan panas lanjut. Penyimpangan daur kompresi uap nyata dari daur uap ideal dapat diperhatikan gambar dibawah ini :

Gambar 2.11 perbandingan antara siklus kompresi uap standart dan nyata.Pada daur kompresi uap nyata preses kompresi berlangsung tidak isentropic, hal ini disebabakan adanya kerugian mekanis dan pengaruh suhu lingkungan selama prose kompresi. Gesekan dan belokan pipa menyebebkan penurunan tekanan di dalam alat penukar panas sebagai akibatnya kompresi pada titik 1 menuju titik 2 memerlukan lebih banyak kerja dibandingkan dengan daur ideal (standart). Untuk menjamin seluruh refrigerant dalam keadaan cair dalam sewaktu memasuki alat ekspansi diusahakan refrigerant meniggalkan kondensor dalam keadaan sub dingin. Kondisi panas lanjut yang meninggalkan evaporator disarankan untuk mencegah kerusakan kompresor akibat terisap cairan.

4. Bagian-Bagian Penting Mesin Pendingina. Kompresor

Gambar 2.12 kompresorKompresor memompa bahan pendingin ke seluruh sistem. Gunanya adalah untuk menghisap gas tekanan rendah dan suhu terendah dari evaporator dan kemudian menekan/ memampatkan gas tersebut, sehingga menjadi gas dengan tekanan dan suhu tinggi, lalu dialirkan ke kondensor. Jadi kerja kompresor adalah untuk1) Menurunkan tekanan di evaporator, sehingga bahan pendingin cair di evaporator dapat menguap pada suhu yang lebih rendah dan menyerap lebih banyak panas dari sekitarnya.2) Menghisap gas bahan pendingin dari evaporator, lalu menaikkan tekanan dan suhu gas bahan pendingin tersebut, dan mengalirkannya ke kondensor sehingga gas tersebut dapat mengembun dan memberikan panasnya pada medium yang mendinginkan kondensor.Ada tiga macam kompresor yang banyak dipakai pada mesin-mesin pendingin yaitu :1. Kompresor Torak, kompresinya dikerjakan oleh torak.2. Kompresor Rotasi, kompresinya dikerjakan oleh blade atau vane dan roller3. Kompresor Centrifugal, kompresor centrifugal tidak mempunyai alat-alat tersebut, kompresi timbul akibat gaya centrifugal yang terjadi karena gas diputar oleh putaran yang tinggi kecepatannya dan impeller.Ketiga macam kompresor mempunyai keunggulan masing-masing. Pemakaiannya ditentukan oleh besarnya kapasitas, penggunaannya, instalasinya dan jenis bahan pendingin yang dipakai.b. Kondensor

Gambar 2.13 kondensorKondensor adalah suatu alat untuk merubah bahan pendingin dari bentuk gas menjadi cair. Bahan pendingin dari kompresor dengan suhu dan tekanan tinggi, panasnya keluar melalui permukaan rusuk-rusuk kondensor ke udara. Sebagai akibat dari kehilangan panas, bahan pendingin gas mula-mula didinginkan menjadi gas jenuh, kemudian mengembun berubah menjadi cair.c. Evaporator

Gambar 2.14 evaporatorEvaporator adalah suatu alat dimana bahan pendingin menguap dari cair menjadi gas. Melalui perpindahan panas dari dinding dindingnya, mengambil panas dari ruangan di sekitarnya ke dalam sistem, panas tersebut lalu di bawa ke kompresor dan dikeluarkan lagi oleh kondensor.d. SaringanSaringan untuk AC dibuat dari pipa tembaga berguna untuk menyaring kotoran-kotoran di dalam sistem, seperti : potongan timah, lumpur, karat, dan kotoran lainnya agar tidak masuk ke dalam pipa kapiler atau keran ekspansi. Saringan harus menyaring semua kotoran di dalam sistem, tetapi tidak boleh menyebabkan penurunan tekanan atau membuat sistem menjadi buntu.e. Pipa Kapiler

Gambar 2.15 pipa kapilerPipa kapiler gunanya adalah untuk :1) Menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang mengalir di dalam pipa tersebut.2) Mengontrol atau mengatur jumlah bahan pendingin cair yang mengalir dari sisi tekanan tinggi ke sisi tekanan rendah.f. Keran Ekspansi

Gambar 2.16 katup ekspansiKeran ekspansi ada 2 macam1) Automatic Expasion Valve2) Thermostatic Expansion ValveThermostatic Exspansion Valve lebih baik dan lebih banyak dipakai, tetapi pada AC hanya dipakai automatic expansion valve, maka disini kita hanya akan membicarakan automatic expansion valve saja. Gunanya untuk menurunkan cairan dan tekanan tekanan evaporator dalam batas-batas yang telah di tentukan dengan mengalirkan cairan bahan pendingin dalam jumlah yang tertentu ke dalam evaporator.2.3 Teori Alat Ukura. Thermostat Sebuah termostat adalah alat yang digunakan untuk mengendalikan kerja suatu perangkat lainnya pada suatu ambang suhu tertentu. Alat ini banyak digunakan pada elemen produksi pada industri maupun rumah tangga. Termostat berasal dari kata Yunani termos panas dan statos berdiri. Termostat bekerja dengan cara beralih dari pemanasan atau pendingin suatu alat atau mengatur aliran perpindahan panas fluida yang diperlukan, untuk menjaga suhu yang benar.Sebuah termostat bisa menjadi pengontrol suatu unit untuk pemanas atau pendingin suatu kompon. Termostat bisa dibangun dalam banyak cara dan dapat menggunakan berbagai sensor untuk mengukur suhu. Output dari sensor kemudian mengontrol peralatan pemanas atau pendingin. . Thermostat dirancang untuk dapat menunjukkan besarnya suatu besaran suhu dalam skala pengukuran dan dapat mengendalikan suatu perangkat external dimana pengendaliannya dapat kita program pada suatu ambang suhu tertentu, sesuai dengan karakteristik kebutuhan serta karakteristik kerja alat yang akan dikendalikan.Termostat pertama kali diciptakan pada tahun 1883 oleh Warren S. Johnson.

Thermostat dipasang pada blok silinder bagian atas dengan sambungan selang. Thermostat bekerja pada suhu yang kurang dari 80C . dan pada suhu tersebut thermostat membuka, sehingga air hanya beredar disekeliling blok silinder tidak sampai ke radiator. Dengan demikian suhu mesin dapat dikendalikan dan ini merupakan fungsi thermostat sebagai pengendali suhu mesin.

Gambar 2.17 Thermostat

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN

1.1 Siklus sistem pendingin

Gambar 3.1 siklus sistem pendingi

Diagram P-V

Gambar 3.2 diagram P-V

Keterangan1-2 : kompresi oleh kompresor untuk menaikkan tekanan2-3 : penambahan panas3-4 : penurunan tekanan4-1 : penyerapan kalor kedalam sistem yang ada dalam ruangan

1.2 Cara KerjaBerawal dari kompresor dimana kompresor berfungsi untuk menghisap cairan tersebut kemudian masuk ke evaporator kemudian mengkompresikan cairan tersebut menjadi uap panas.Uap panas masuk kedalam kondensor kemudian didalam kondensoor uap diubah menjadi cairan. Cairan tersebut kemudian masuk kedalm katup exspansi agar fluida dapat diatur jumlahnya.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil4.1.1 Data Hasil PercobaanTabel 4.1 data hasil percobaanNoBeban(watt)H1 (btu/lb)H2 (btu/lb)H3(btu/lb)H4(btu/lb)

1150116,2996139,334938,34711,062

2250116,4414142,363837,64359,6175

3350116,5778145,495738,04557,6685

4450116,4316146,713637,827758,98025

5550116,2283146,646938,3662510,441

6650117,9934143,875738,60677510,945

4.2 PerhitunganDari data percobaan yang dilakukan proses perhitungan pada beban 150 watt.

1. Laju aliran massa refrigeran (m)M= = = 6,511745 lb/nr

2. Kapasitas kompresor ( Q komp )Q komp = m x ( h2-h1) x 0,001 = 6,511745 x (139,3349-116,2996) x 0,001 = 0,15 kw

3. Kapasitas kondensor (Q kond)Q kond = m x ( h2-h3) x 0,001 = 6,511745 x (139,3349-38,347) x 0,001 = 0,65761 kw

4. Efek refrigeran ( H efek )H efek = H1-H2 = 116,2296 139,3349= - 23,0353 btu/lb

5. Laju aliran kalor pendingin ( Q vap)Q evap = m x ( h1-h4) x 0,001 = 6,511745 x (116,2996-11,062) x 0,001 = 0,68528 kw

6. Coeffisient of peformance Cop= ==4,56854

4.3 Tabel Hasil PerhitunganTabel dibawah ini adalah tabel hasil perhitungan pada sistem.NoBeban (watt)M(lb/brQ komp(kw)Q kond(kw) H efek(btu/lb)Q evap(kw)COP

11506,5117450,150,65761-23,03530,685284,56854

22509,6441640,251,00994-25,92241,030234,12091

335012,103230,351,30049-28,91791,318153,76616

445014,86030,451,61808-30,2821,596763,54836

555018,08990,551,95829-30,40861,913373,47886

665024,731470,652,60346-26,28232,637574,0578

Dari tabel 4.2 diatas, beban hasil perhitungan dengan beban yang diberikan yaitu sebesar 150 w, 250 w, 350 w, 450 w,550 w, 650 w. Dan didapatlah nilai perhitungan m ( laju aliran massa ) kapasitas kompresor (Q komp) kapasitas kondensor (Q kond) efekrefrigeran (H efek) laju aliran kalor pendinginan ( Q evap ) dan coeffisien peformance (cop).

4.4 GrafikGrafik 4.1 perbandingan beban vs laju aliran massa.

Grafik 4.2 perbandingan beban vs Q kompresor

Grafik 4.3 perbandingan beban vs Q kondensor

Grafik 4.4 perbandingan beban vs efek refrigeran

Grafik 4.5 perbandingan beban vs Q evaporator

Grafik 4.6 Berikut perbandingan beban vs cop

4.5 PembahasanDari data yang telah didapat. Dengan dilakukannya 6 kali percobaan denagn 6 pembebanan yang berbeda beda yaitu, 150 watt, 250 watt, 350 watt, 450 watt, 550 watt dan 650 watt. Dari tabel akan dilakukan perhitungan Q kompresor, Q kondensor, efek refrigeran, laju aliran kalor pendingin ( Q evaporator) dan COP (coeffisien of peformance).Pada grafik 4.1 nilai yang didapat tertinggi adalah pada beban 650 watt dengan nilai sebesar 24,73147 lb/hr, dan nilai yang didapat terendah adalah pada beban 150 watt dengan nilai sebesar sebesar 6,511745 lb/hr.Pada grafik 4.2 nilai kapasitas kompresor yang tertinggi didapat pada beban 650 watt dengan nilai sebesar sebesar 0,65 kw dan nilai yang didapat terendah terendah adalah pada beban 150 watt dengan nilai sebesar sebesar 0,15 kwPada grafik 4.3 nilai yang tertinggi didapat pada beban 650 watt dengan nilai sebesar 2,60346 kw dan nilai terendah didapat pada beban 150 watt dengan nilai sebesar 0,65761 kw.Pada grafik 4.4 nilai tertinggi didapat pada beban 550 watt dengan an nilai -30,4086 btu/lb yang tertinggi. Sedangkan nilai yang terendah didapat pada beban 150 watt dengan nilai sebesar -23,0353 btu/lbPada grafik 4.5 nilai yang tertinggi didapay pada beban 650 watt dengan nilai sebesar 2,63757 kw dan nilai yang terendah didapat pada beban pada beban 150 watt dengan nilai sebesar sebesar 0,68528 kw.Pada grafik 4.6 niali yang tertinggi didapat pada beban 150 watt dengan nilai sebesar 4,56854, dan sedangkan nilai yang terendah didapat pada beban 550 watt dengan nilai sebesar 3,47886 kw.Dari hampir semua perhitungan yang telah dilakukan menghasilkan nilaiyang bebeda beda dan nilai yang tertinggi didapat pada beban 650 watt dan nialai yang terendah didapat pada beban 150 watt. Berarti sistem pendingin yang baik jika beban sekitar 650 watt.BAB VPENUTUP

5.1 Kesimpulan1. sistem pendingin adalah sebuah sistem yang berguna untuk menjaga suatu temperatur dari sebuah sistem supaya tetap ideal. 2. dari hasil perhitungan didapat nilai M = 24,73147 lb/hr pada 650 wattQ komp = 0,65 kw pada 650 wattQ kond = 2,60346 kw pada 650 wattH efek = -30,4083 btu/lb pada 550 wattQ evap = 2,63757 kw pada 650 wattCop = 4,56854 pada 150 watt5.2Saran1. sebaiknya dilakukan pengukuran secara langsung.2. sebaiknya langsung melakukan praktikum supaya praktikan mengerti.

DAFTAR PUSTAKATim asisten 2015, modul praktikum prestasi mesin bengkulu, laboratorium konversi energi unuversitas bengkuluYunus A,Cengel.1989.Thermodynamics an Engineering Approach.England: MC. Graw Hill Book and Corporation.https://www.google.co.id/sistem-pendingin/