Contoh Kalkulasi
Bila diketahui refrigeran R-22 digunakan pada suatu sistem refrigerasi
kompresi uap yang bekerja dengan tekanan evaporasi 3 bar gauge dan
rasio kompresi 4,5. Bila kapasitas pendinginannya adalah 25 kW,
Tentukanlah :
a. Gambarkan siklus pada diagram P-H
b. COP Carnot, COP aktual, dan efisiensi refrigerasi dari sistem,
c. Laju aliran refrigeran dalam sistem
d. Kerja yang dilakukan oleh Kompresor
=====================================
Diketahui:
Refrigerant = R-22
Evaporating pressure (pe) = 3 bar gauge
Rasio Kompresi = 4,5
Kapasitas Pendinginan (Qe) = 25 kW
=====================================
rasio kompresi 4,5. Bila kapasitas pendinginannya adalah 25 kW,
Tentukanlah :
a. Gambarkan siklus pada diagram P-H
b. COP Carnot, COP aktual, dan efisiensi refrigerasi dari sistem,
c. Laju aliran refrigeran dalam sistem
d. Kerja yang dilakukan oleh Kompresor
=====================================
Diketahui:
Refrigerant = R-22
Evaporating pressure (pe) = 3 bar gauge
Rasio Kompresi = 4,5
Kapasitas Pendinginan (Qe) = 25 kW
=====================================
a. Gambarkan siklus pada diagram p-h
Langkah 1:
Cari dulu tekanan absolute kondensasi-nya:
Absolute pc = rasio kompresi x absolute evaporating pressure
Absolute pc = 4,5 x ( 3 + 1,013 )
Absolute pc = 18,06 bar
Dari table properties R-22 diketahui:
Temperature evaporasi (te)= -6,45 °C
Temperature kondensasi (tc)= 46,85 °C
Langkah 1:
Cari dulu tekanan absolute kondensasi-nya:
Absolute pc = rasio kompresi x absolute evaporating pressure
Absolute pc = 4,5 x ( 3 + 1,013 )
Absolute pc = 18,06 bar
Dari table properties R-22 diketahui:
Temperature evaporasi (te)= -6,45 °C
Temperature kondensasi (tc)= 46,85 °C
Langkah 2:
Buat gbr di p-h diagram (note: lihat photo)
Buat gbr di p-h diagram (note: lihat photo)
Dari gbr tersebut diketahui:
h1 = 402,96 kj/kg
h2 = 441,06 kj/kg
h3 = 258,91 kj/kg
h4 = 258,91 kj/kg
———————————————————–
b. COP Carnot, COP aktual, dan efisiensi refrigerasi dari sistem
COP Carnot = absolute evaporating temp. / (absolute condensing temp. – absolute evaporating temp.)
COP Carnot = 273,15 + te / tc – te
COP Carnot = 273,15 – 6,45 / (46,85 + 6,45)
COP Carnot = 266,7 / 53,3
COP Carnot = 4,985
———————————————————–
COP actual = h1 – h4 / h2 – h1
COP actual = (402,96 – 258,91) / (441,06 – 402,96)
COP actual = 144,05 / 38,1
COP actual = 3,78
———————————————————–
Effisiensi refrigerasi = COP aktual / COP Carnot
Effisiensi refrigerasi = 3,78 / 4,985
Effisiensi refrigerasi = 0,76
———————————————————–
c. Laju refrigerant dalam system
Laju refrigerant dalam system = Kapasitas Pendinginan / Effect refrigerasi
Laju refrigerant dalam system = Qe / qe
Laju refrigerant dalam system = 25 kj/s / 144,05 kj/kg
Laju refrigerant dalam system = 0,17 kg/s
———————————————————–
d. Kerja yang dilakukan oleh Kompresor
kerja kompresor = laju refrigerant x (h2 – h1)
kerja kompresor = 0,17 x (441,06 – 402,96)
kerja kompresor = 0,17 x 38,1
kerja kompresor = 6,477 kj/s
kerja kompresor = 6,447 kW
h1 = 402,96 kj/kg
h2 = 441,06 kj/kg
h3 = 258,91 kj/kg
h4 = 258,91 kj/kg
———————————————————–
b. COP Carnot, COP aktual, dan efisiensi refrigerasi dari sistem
COP Carnot = absolute evaporating temp. / (absolute condensing temp. – absolute evaporating temp.)
COP Carnot = 273,15 + te / tc – te
COP Carnot = 273,15 – 6,45 / (46,85 + 6,45)
COP Carnot = 266,7 / 53,3
COP Carnot = 4,985
———————————————————–
COP actual = h1 – h4 / h2 – h1
COP actual = (402,96 – 258,91) / (441,06 – 402,96)
COP actual = 144,05 / 38,1
COP actual = 3,78
———————————————————–
Effisiensi refrigerasi = COP aktual / COP Carnot
Effisiensi refrigerasi = 3,78 / 4,985
Effisiensi refrigerasi = 0,76
———————————————————–
c. Laju refrigerant dalam system
Laju refrigerant dalam system = Kapasitas Pendinginan / Effect refrigerasi
Laju refrigerant dalam system = Qe / qe
Laju refrigerant dalam system = 25 kj/s / 144,05 kj/kg
Laju refrigerant dalam system = 0,17 kg/s
———————————————————–
d. Kerja yang dilakukan oleh Kompresor
kerja kompresor = laju refrigerant x (h2 – h1)
kerja kompresor = 0,17 x (441,06 – 402,96)
kerja kompresor = 0,17 x 38,1
kerja kompresor = 6,477 kj/s
kerja kompresor = 6,447 kW
Jimmy says:
apa manfaat dan kegunaan dari rumusan diatas secara praktis, saya belum paham?
Hermawan says:
Pada saat proses perancangan, bisa digunakan utk acuan penentuan ukuran komponen yg tepat.
Dan bisa juga utk menganalisa performa dari sebuah mesin refrigerasi.
Dan bisa juga utk menganalisa performa dari sebuah mesin refrigerasi.
kuz says:
2 kmpresor masuk ke satu kondenser trus ke txv lalu ke evap shell and
tube…yang satu lagi juga sama 2 kompresor, 1 kondenser, trus txv lalu
masuk ke evap yang sama. Mohon penjelasannya pak.
Hermawan says:
Penggambaran dalam P-H Diagram tetap sama seperti diatas, Hanya saja analisanya bisa dilakukan 4 kali, (system bekerja dgn 1 kompresor, 2 kompresor, 3 kompresor, dan 4 kompresor).
Kecuali jika rangkaian kompresornya di seri, maka penggambarannya adalah sistem multistage