Teknik Pendingin

Pendahuluan Dalam ilmu Hukum Termodinamika, Kalor dapat berpindah apabila ada usaha yang masuk dalam sistemnya (entalphi yang masuk atau keluar), sehingga menurut Carnott nilai pendinginan (COP cooling) yang terjadi akibat jumlah energi yang keluar dibagi mesin yang bekerja disistem. Akibat penjelasan Carnott tersebut membuat kadar pendinginan dapat diatur dengan adanya kondisi – kondisi yang memungkinkan yakni : kondisi tekanan pada fluida, jumlah partikel yang berada didalam saluran (Volume fluida), dan Energi yang masuk kedalam sistem (entalphi). Apabila 3 faktor umum pendinginan ini ada dan bekerja, maka pendinginan akan dapat dilakukan.

Lanjutan Alasan 3 faktor yang menentukan diatas diakibatkan adanya hukum persamaan gas ideal yang dimana kondisinya terbagi menjadi 3, yakni isobarik, isokhorik, dan adiabatik. Namun dalam pendinginan, kondisi yang sering digunakan adalah kondisi adiabatik dimana ada waktu energi (entaphi) tetap di siklus pendinginan

Energi Dalam sistem yang bekerja, terdapat berbagai jenis energi yang terbagi menjadi 2 yakni : Energi Potensial dan Energi Kinetik. menurut hukum gravitasi, gabungan 2 energi ini disebut pula energi mekanik, namun dalam hukum termodinamika pertama, gabungan kedua energi ini disebut sebagai Energi Total Sistem. Rumus dasarnya yakni: Etotal = EInput - Eout

Lanjutan Kondisi tersebut bernama Keseimbangan Energi (Energi Balance), dimana hukum kekekalan energi menjadi salah satu faktor perubahan energi tersebut. Dalam kondisi pendinginan yang terjadi, nilai energi total dapat didefinisikan menjadi 3 faktor yakni perpindahan kalor, kerja kompresor, dan laju massa refrigeran yang dapat di rumuskan yakni: Ein – Eout = (Qin – Qout) + (Win – Wout) + (Em in – Em out) = ΔEtotal

Kondisi Energi yang bekerja dalam Sistem

Contoh Soal Sebuah sistem memiliki energi input sebesar 250 kW/h, apabila energi input tersebut diberikan kedalam bejana tertutup dengan massa total bejana 2500 kg dan temperatur awal 25° C, hitunglah: Kalor sistem yang dibutuhkan hingga suhu 100° C (apabila c = 4,179 kJ/kg°C) dalam 1 jam Berapa energi sisa yang dihasilkan

Jawab Nilai kalor sistem yakni: Q = (m c dT) dt = (2500 kg x 4,179 x (100 – 25)) / 3600 = 217,66 kW/h Nilai energi yang tersisa/terbuang: Esisa = Ein – Esistem = 250 – 217,66 = 32,34 kW/h

Satuan Energi Dalam aturan SI, satuan energi itu berupa Joule, namun dalam perhitungan pendinginan yang ada di industri menggunakan sistem British yang berupa satuan BTU/h (British Thermal Unit per hour), dan untuk menentukan satuan energi BTU/h ini bisa dianggap PK (Paard Kracht) olh orang Indonesia

Perbandingan energi PK dengan BTU/h Perbandingan energi setiap PK di Indonesia beragam, diantaranya: ½ PK = 4300 – 5000 BTU/h 1 PK = 8500 – 9500 BTU/h 1,5 PK = 13500 – 14800 BTU/h 2 Pk = kurang dari 19000 BTU/h Satuan PK ini hampir mirip seperti HP nya Amerika, dan PS (Pferdestarke) nya Jerman Dalam 1 BTU/h ini setara dengan 0.00029307107 kW atau dalam rumusnya yakni: 1 BTU/h = 1/3412,142 kW

Mesin Pendingin Mesin pendingin adalah sebuah mesin yang memanfaatkan perubahan energi didalam sistem dengan menambahkan nilai kerja dari kompresor didalamnya sehingga dapat memanfaatkan perubahan temperatur dibagian bagian komponen penting di mesin tersebut.

Prinsip Kerja Mesin Pendingin

Prinsip Kerja Mesin Pendingin KOMPRESOR MENEKAN REFRIGERAN REFRIGERAN BERPUTAR KE PIPA KAPILER MEMASUKI WILAYAH BERNAMA KONDONSOR REFRIGERAN YANG PANAS TERSEBUT MEMASUKI KATUP EKSPANSI AGAR TEMPERATURNYA MENINGKAT CAIRAN ITU MEMASUKI SEKTOR EVAPORATOR UNTUK MENGAMBIL ENERGI PANAS KEMBALI ENERGI PANAS YANG TERPERANGKAP LEPAS DISEKTOR KONDENSOR CAIRAN TERSEBUT MEMASUKI PIPA KALIPLER BERLAPIS DARI FASE INI, REFIGREAN MENJADI CAIR KEMBALI SEHINGGA TEMPERATUR REFRIGERAN MENURUN

Komponen Pendinginan Kompresor Kondenser Evaporator Pipa Orifice (U-pipe)/pipa katup ekspansi Mikrokontroler (Pendingin Digital) Inverter (Pendingin Digital) Pipa tembaga dan pipa aluminium (Capillary Tube) Katup Sambungan Otomatis (Digital)

Gambar Komponen Kompesor dan Kondenser Pipa Kapiler

Gambar Komponen Katup Ekspansi Unit Evaporator dan Kipas Inner

Referensi Cengel, Yunus; Introduction to Thermodynamic and Heat Transfer, McGraw Hill, 2009. USA Dossat, Roy J; Principle of Refrigeration, John Wiley and Sons, 1961. USA Holman, Jack P; Heat Transfer, McGraw Hill, 2007. USA Whitman, William C, William C Johnson, John A Tomczyk, and Eugeine Silberstain; Refigeration and Air Condition Technology, 2009. Delmar Cengage Learning. USA https://www.scienceabc.com/innovation/how-does-a-refrigerator-work-working-principle.html Site youtube page LearningEngineering https://www.academia.edu/40476996/Teknik_Pendinginan