Bab X
REFRIGERATION
Pembuangan Panas
Q1
WNETTO
Q2
REFRIGERATOR
( Tempat dimana panas diambil )
Prinsip Dasar :
Memindahkan panas dari sumber pada temperatur
rendah ke sumber pada temperature tinggi dengan bantuan
kerja dari luar.
Coefficient Of Performance :
COP
=
=
Refrigeran : NH3 , C3H8 , FREON , C H6 , C2H4 , C2H6 , CH4
3
Dasar Pemilihan Refrigeran :
 Harus tidak boleh mempunyai tekanan uap yang rendah pada
suhu refrigerator untuk menghindari adanya kontaminasi /
bocor.
 Harus tidak boleh mempunyai tekanan uap yang tinggi pada
suhu kondensor, karena akan memperbesar “ Initial Cost “
( Compressor ).
 Karakteristik dari refrigerant, meliputi :
 Korosif
 Beracun
 Mudah terbakar
 Range kerja suhu minimum yang dapat dicapai kurva P,T.
Refrigeration :
Alat untuk mempertahankan suhu suatu ruangan supaya
tetap lebih rendah dari pada suhu sekeliling.
Kepentingan Dalam Industri :




Untuk pengawetan bahan – bahan makanan.
Air Conditioning
Untuk kontrol reaksi kimia ( reaksi fermentasi ).
Untuk pemisahan zat – zat: pengembunan uap ( pencairan
gas ), cryogenic engineering (teknik suhu rendah sekali)
misal pembuatan N2 (-180 0C)
Ada 2 macam siklus ( Peredaran Refrigeran ) :
 Compression Refrigeration.
 Absorption Refrigeration.
Compression Refrigeration :
Q1
C
B
T1
T
W
W
T2
W
D
A
Q2
S
A. Refrigerasi dengan siklus Carnot.
AB : Gas ideal ditekan adiabatis.
BC : Panas Dibuang pada suhu tetap ( gas ideal didinginkan
pada suhu tetap ).
CD : Diekspansikan adiabatis.
DA : Panas diambil pada suhu tetap.
W = Q1 – Q2
Q1 = T1 ∆S
Q2 = T2 ∆S
B. Refrigerasi Dengan Siklus Udara :
Q1
C
B
Cooler
EG
TURBIN
KOMPRESSOR
D
Refrigerator
Q2
A
Q2 = m Cp ( TA – TD )
Q1 = m Cp ( TB – TC )
P2
B
C
=
=
T
A
D
W = Q1 – Q2
P1
S
= m Cp [ ( TB – TC) – ( TA - TD ) ]
COP =
=
, TA Bukan TMIN
Siklus ini efisiensinya rendah. Harga TB dan COP
tergantung kepada jumlah udara yang disirkulasi dan panas
yang diserap. COP MAX didapat bila
TB = TC
ini
membutuhkan jumlah udara yang disirkulasi sangat besar,
hampir ~.
THE VAPOR COMPRESSION
CYCLE
( Siklus Kompresi Uap )
Cair Jenuh
C
Uap Superheated
B
D
A
Cair dan Uap
Uap Jenuh
a). Dengan Mesin Expansi ( Expansion Engine )
Q1
B
P
C
T
S
S
D
A
Q2
Q1 = HB – HC
S
Q2 = HA – HD
W = Q1 – Q2 = ( HB - HC ) – ( HA - HD )
COP =
HA, HB, HC, HD
dicari dalam DIAGRAM, TABLE
b). Dengan Kran Ekspansi ( Expansion Valve )
B
C
P
S
HC = HD
T
H
D
P
S
COP =
A

Usaha Untuk Memperbesar Effisiensi Termal :
1. Mesin refrigerasi dengan Economizer.
Economizer : untuk memisahkan fase dari campuran yang
keluar dari expansion valve.
2. Mesin refrigerasi dengan sub cooled liquid.
3. Mesin refrigerasi bertingkat ( CASCADE ) dipakai dua atau
lebih refrigeran yang mana salah satu refrigerant untuk
mengembunkan refrigeran lainnya.
ABSORPTION REFRIGERATION
( Refrigerasi Serapan )
 Kompresor diganti dengan komponen absorber dan
regenerator. Ini berfungsi untuk memompa uap refrigeran
dari tekanan evaporator menjadi tekanan kerja kondensor.
Q1, T1
uap refrigerant
COOLER
steam
QH , T H
larutan
REFRIGERATOR
larutan
expansion Valve
uap
REFRIGERATOR refrigerant
Q2
T2
ABSORBER
HE


Cooler
x
Refrigerator

H
S
H

H
P


