Nama : Shinta Aprilia Aprilia Safitri (2413100005) Nike Besta Sari
(2413100008)
TUGAS !"A#ASA S$ST!% "!N#A%ANAN T&!%A' SIKLUS REFRIGERASI
efrierasi merpakan pr*ses pen+erapan kal*r ,ari ranan -ertemperatr tini. ,an memin,ahkan kal*r terse-t ke sat me,im tertent +an memiliki temperatre le-ih ren,ah serta men/aa k*n,isi terse-t sesai ,enan +an ,i-thkan Sistem refrierasi merpakan sat sistem +an ter,iri ,ari minimal atas k*n,ens*r. alat ekspansi. ekspansi. ,an eap*rat*r eap*rat*r +an terh-n terh-n sat ,enan lainn+a lainn+a ,enan sistem pemipaan tertent +an ,i,kn *leh alat -ant lainn+a /ika ,i-thkan
Gam-ar sikls refrierasi k*mpresi ap Sikls refrierassi tnali,eal memiliki sat tinkat k*mpresi isentr*pi ,an kerian tekanan +an ter/a,i pa,a /arinan pemipaan. katp ata pn k*mp*nen lainn+a ,ia-aikan
Gam-ar siklss refrierasi tnal ,an ,iaram ph
r*sess +an ter/a,i: 12 : k*mpresi a,ia-ati 23 : pelepasan kal*r pa,a tekanan k*nstan 34 : ekspansi pa,a entalpi k*nstan 41 : pen+erapan kal*r pa,a tekanan k*nstan
Kompresor
"*mpres*r merpakan salah sat k*mp*nen terpentin ,alam sistem refrierasi Sesai ,enan naman+a. alat ini -ermanfaat ntk menk*mpresikan fli,a (refrierant) +an -erfase ap enan a,an+a k*mpresi ini maka akan ter/a,i per-e,aan tekanan antara sisi kelar (discharge) ,enan sisi hisap ( suction) +an men+e-a-kan refrierant ,apat menalir ,alam sistem refrierasi "er/a k*mpresi isentr*pi: w is=( his, comp−out −hcomp −¿ ) "er/a k*mpres*r: w=
wis η is
a+a k*mpres*r: P=m ´ ×w Kondensor
%emin,ahkan kal*r ,ari sistem ke linknan merpakan fnsi ,ari se-ah *n,enser "al*r terse-t ,ipin,ahkan seara k*neksi paksa ,enan mennakan se-ah kipas ( fan) sehina refrierant -erfase ap +an memaski *n,enser -er-ah fasen+a men/a,i air 6mlah kal*r +an ,ipin,,ahkan *leh *n,enser ,itn/kkan ,enan persamaan: q cond =( hcond −out −hcond −¿ ) Alat ekspansi
Alat ekspansi merpakan alat +an -erfnsi ntk menrnkan tekanan efrierant +an -erasal ,ari *n,enser mmn+a masih memiliki tekanan +an kp tini sehina tekanann+a perl ,itrnkan r*ses +an ter/a,i ,i,alam alat ekspansi ,iasmsikan ,alam k*n,isi a,ia-ati
h xv−¿= h xv −out Evaporator
!ap*rat*r memiliki fnsi ntk men+erap kal*r ,ari sat ranan ke,alam sistem refrierasi "al*r terse-t ,iserap *leh refrierant sehina -er-ah fasen+a ,ari air men/a,i ap 6mlah kal*r +an ,iserap *leh eap*rat*r ,itentkan ,enan persamaan7 q evap=( hevap −out −h evap−¿ ) a,a sikls refrierasi /a perl ,iketahi la/ aliran massa refrierant +an menalir 'a/ aliran massa a,alah -esaran +an menentkan se-erapa -an+ak massa +an menalir tiap satan akt 'a/ aliran massa ,apat ,iari ,enan mem-ai kapasitass refrierasi ,enan ,ampak refrierasi: ´= m
´ Q qevap
Besarn+a la/ aliran massa /a ,apat ,iari /ika ,a+a k*mpres*r ,an ker/a k*mpres*r ,iketahi Besarn+a a,alah sama ,enan ,a+a k*mpres*r ,i-ai ,enan ker/a k*mpres*r m ´=
P w
ari ,ampak refrierasi. ,apat ,ihitn -esarn+a efisiensi se-ah sikls refrierasi +an ,in+atakan ,enan 9 9 ,apat ,iari ,,enan mennakan rms:
COP=
Q´ L ´ W ¿
=
h 1− h 4 h 2− h 1
Soal
1 A refrierat*r ses refrierant134a as the *rkin fli, an, *perates *n an i,eal ap*r *mpressi*n refrierati*n +le -eteen 0.14 an, 0.8 %a $f the mass fl* rate *f the refrierant is 0.05 k;s. ,etermine : a The rate *f heat rem*al fr*m the refrierate, spae an, the p*er inpt t* the *mpress*r - The rate *f heat re/eti*n t* the inir*nment 9 *f the refrierat*r en+elesaian Asmsi : • •
Stea,+ *peratin *n,iti*ns e
Analisis : The Ts ,iaram *f the refrierati*n +le is sh*n in =i 11> ?e n*te that this is an i,eal ap*r*mpressi*n refrierati*n +le. an, ths the *mpress*r is isentr*pi an, the refrierant leaes the *n,enser as a satrate, li@i, an, enters the *mpress*r as a satrate, ap*r =r*m the refrierant134a ta-les. the enthalpies *f the refrierant at all f*r states are ,etermine, as f*ll*
•
h1= hg =239,16 kJ / kg
=*r P1 (0.14 %a) :
s 1=s g =0,94456 kJ / k g . K •
=*r P2 (0.8 %a) :
h2=275,39
kJ kg
s 2= s1 •
•
P3=0,8 Pa
:
h3= h! =95,47 kJ / kg
h4 =h3 (thr*ttlin)
6aa- : a The rate *f heat rem*al fr*m the refrierate, spae an, the p*er inpt t* the *mpress*r are ,etermine, fr*m their ,efiniti*ns : Rate of heat removal : ´ =m ´ ( h1 −h 4 ) Q L
[
¿ ( 0,05 kg / s ) ( 239,16 − 95,47 ) kJ / kg ¿ 7,18 kW
]
Power input to the ompressor : ´ =m ´ ( h2−h 1) W ¿
[
¿ ( 0,05 kg / s ) ( 275,39 −239,16 ) kJ / kg
]
¿ 1,81 kW
- The rate *f heat re/eti*n fr*m the refrierant t* the enir*ntment : ´ =m ´ ( h 2 −h 3 ) Q "
[
¿ ( 0,05 kg / s ) ( 275,39 − 95,47 ) kJ / kg
]
¿ 9,0 kW
$t *l, als* -e ,etermine, fr*m : ´ =Q ´ + W ´ Q ¿ " L ¿ 7,18 + 1,81
¿ 8,99 kW
The *effiient *f perf*rmane *f refrierat*r : ´ Q L COP #= ´ W ¿ ¿
7,18 kW 1,81 kW
¿ 3,97
That is. this refrierat*r rem*es a-*t 4 nits *f thermal ener+ fr*m the refrierate, spae f*r eah nit *f eletri ener+ it *nsmes 2 efri/eran 134a a,alah fli,a ker/a ,i ,alam se-ah sikls refri/erasi k*mpresiap i,eal +an -erh-nan seara termal ,enan ,aerah ,inin -ertemperatr 0*9 ,an ,aerah hanat -ertemperatr 2>*9 Uap /enh mask ke ,alam k*mpres*r pa,a 0*9 ,an airan /enh meninalkan *n,enser pa,a 2>*9 'a/ aliran massa refri/eran a,alah 0.08 k;s &itnlah : a a+a k*mpres*r (,alam k?) - "apasitas refri/erasi (,alam t*n) "*efisien kiner/a , "*efisien kiner/a ,ari sikls refri/erasi arn*t +an ,i*perasikan ,iantara ,aerah hanat ,an ,inin +an -ertrttrt memiliki temperatre 2> ,an 0*9
en+elesaian :
Asmsi : •
•
• • •
Tiap k*mp*nen ,i ,alam sikls ,ianalisis se-aai *lme atr pa,a k*n,isi tnak *lme atr ,iin,ikasikan ,enan aris ptspts pa,a sketsa +an a,a "eali ntk ekspansi +an melali katp. +an merpakan pr*ses tr*tel. selrh pr*ses ,ari refri/eran -ersifat reersi-le seeara internal "*mpres*r ,an katp ekspansi -er*perasi seara a,ia-ati !fek ener+ kineti ,an p*tensial ,apat ,ia-aikan Uap /enh memaski k*mpres*r. ,an airan /enh meninalkan *n,enser
Analisis : ari ta-le A10 ,i,apatkan nilai h124C.23 k6;k ,an s10.D1D0 k6;k" Tekanan pa,a k*n,isi 2s a,alah tekanan /enh +an -ersesaian ,enan • temperatre 2>*9 ata 2>.853 -ar efri/eran pa,a k*n,isi 2s a,alah ap panas lan/t ,enan h2s2>4.C k6;k (,i,apat ,ari ta-le A12) "*n,isi 3 merpakan airan /enh pa,a 2>*9 ,enan h385.C5k6;k • r*ses ekspansi melali katp a,alah pr*ses tr*tel. sehina h4h3 • a %askan ker/a k*mpres*r a,alah •
´
´ = ´ W m ( h2 s −h1 ) c
m ´ a,alah la/ aliran massa refri/eran Sehina :
imana
´ 1 kW ´ ( ) ( W c = 0,08 kg / s 264,7−247,23 ) kJ / kg 1 kJ / s
|
|
¿ 1,4 kW
- "apasitas refri/erasi a,alah la/ perpin,ahan kal*r ke refri/eran +an meleati eap*rat*r Sehina : ´ =m ´ ( h 1 −h 4 ) Q ¿
|
¿ ( 0,08 kg / s ) |60 s / min|( 247,23 − 85,75 ) kJ / kg
1 ton
|
211 kJ / min
¿ 3,67 ton
"*efiseien kiner/a E a,alah : ´ Q $ = ¿ ´ W c ¿
¿
h1−h 4 h2 s−h 1 247,23 −85,75 264,7 −247,23
¿ 9,24
, Untk sikls refri/erasi ap 9arn*t +an ,i*perasikan pa,a T& 2DD" ,an T 2C3". k*efisien kiner/a a,alah : % c $ maks = % " −% C ¿ 10,5
