modul kompresor tekanan
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
1/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Deskripsi
Modul Memelihara Kompresor Peralatan Refrigerasi berisi materi daninformasi tentang konsep dasar dari tekanan, temperatur dan perpindahan
panas serta konsep dasar dari suklus refrigerasi, fungsi dari setiap
komponennya dan perhitungan performance compreessor. Materi diuraikan
dengan pendekatan praktis disertai ilustrasi yang cukup agar siswa mudah
memahami bahasan yang disampaikan.
Modul ini tersusun pada 3 (tiga) kegiatan belajar, setiap kegiatan belajar
berisi materi, dan diakhir materi disampaikan rangkuman yang memuat intisarimaterai, dilanjutkan tes formatif. Setiap siswa harus mengerjakan test tersebut
sebagai indikator penguasaan materi, jawaban tes kemudian diklarifikasi
dengan kunci jawaban.
Guna melatih keterampilan dan sikap kerja yang benar setiap siswa dapat
berlatih dengan pedoman lembar kerja yang ada. Diakhir modul terdapat
evaluasi sebagai uji kompetensi siswa. Uji kompetensi dilakukan secara teroritis
dan praktik. Uji teoritis dengan siswa menjawab pertanyaan pada soal evaluasi,
sedangkan uji praktik dengan meminta siswa mendemontrasikan kompetensi
yang harus dimiliki dan guru/instruktur menilai berdasarkan lembar observasi
yang ada. Melalui evaluasi tersebut dapat diketahui apakah siswa mempunyai
kompetensi Memelihara Kompresor Peralatan Refrigerasi dengan sub
kompetensi:
1. Mengkonversikan unit satuan tekanan dan temperatur
2. Menjelaskan metode heat transfer
3. Menjelaskan siklus refrigerasi kompresi uap
4. Menjelaskan fungsi komponen sistem refrigerasi
5. Menjelaskan prinsip dasar dari perormance compressor reciprocating
6. Siswa dapat melanjutkan ke modul berikutnya bila memenuhi kriteria
kelulusan.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
2/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 2
B. Prasyarat
Sebelum memulai modul ini, peserta siswa pada Bidang Keahlian Teknik
Pendingin dan Tata Udara harus sudah menyelesaikan modul-modul prasyarat
seperti terlihat dalam diagram pencapaian kompetensi maupun peta kedudukan
modul. Prasyarat mempelajari modul Memelihara Kompresor PeralatanRefrigerasi antara lain adalah Memeriksa fungsi dan performansi peralatan.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
3/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 3
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Petunjuk Bagi Siswa
a. Lakukan cek kemampuan untuk mengetahui kemampuan awal yang
dikuasai, sebelum membaca modul lebih lengkap.
b. Bacalah modul secara seksama pada setiap kegiatan belajar, bilaada uraian yang kurang jelas silakan bertanya pada guru.
c. Kerjakan setiap test formatif pada setiap kegiatan belajar, untuk
mengetahui seberapa besar pemahaman saudara terhadap materi
yang disampaikan, klarifikasi hasil jawaban saudara pada kumpulan
lembar jawaban yang ada.
d. Lakukan latihan setiap sub kompetensi sesuai dengan lembar kerja
yang ada.e. Lakukan latihan dengan cermat, teliti dan hati-hati. Jangan
melakukan pekerjaan yang belum anda pahami dengan benar.
f. Bila sudah merasa siap mintalah guru untuk menguji kompetensi.
2. Petunjuk Bagi Guru
Guru bertindak sebagai fasilitator, motivator, organisator dan evaluator.
Jadi guru/instruktur berperan:
a. Fasilitator yaitu menyediakan fasilitas berupa informasi, bahan, alat,
training obyek dan media yang cukup bagi siswa sehingga
kompetensi siswa cepat tercapai.
b. Motivator yaitu memotivasi siswa untuk belajar dengan giat, dan
mencapai kompetensi dengan sempurna
c. Organisator yaitu bersama siswa menyusun kegiatan belajar dalam
mempelajari modul, berlatih keterampilan, memanfaatkan fasilitas
dan sumber lain untuk mendukung terpenuhinya kompetensi siswa.
d. Evaluator yaitu mengevaluasi kegiatan dan perkembangan
kompetensi yang dicapai siswa, sehingga dapat menentukan
kegiatan selanjutnya.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
4/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 4
D. Tujuan Akhir
Tujuan akhir dari modul ini adalah siswa mempunyai kompetensi:
1. Mengkonversikan unit satuan tekanan dan temperatur
2. Menjelaskan metode heat transfer
3. Menjelaskan siklus refrigerasi kompresi uap
4. Menjelaskan fungsi komponen sistem refrigerasi
5. Menjelaskan prinsip dasar dari perormance compressor reciprocating
6. Siswa dapat melanjutkan ke modul berikutnya bila memenuhi kriteria
kelulusan.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
5/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 5
BAB II
PEMBELAJARAN
A. KEGIATAN PEMBELAJARAN 1:
PRESSURE, WORK, POWER, ENERGYTUJUAN KEGIATAN PEMBELAJARAN
1. Siswa dapat menjelaskan konsep dasar tekanan
2. Siswa dapat menkonversikan tekanan
3. Siswa dapat membaca tekanan pada alat ukur untuk sistem refrigerasi
4. Siswa dapat siswa dapat menjelaskan macam-macam tekanan
5. Siswa dapat menjelaskan pengertian dari panas (Heat)
6. Siswa dapat menjelaskan jenis-jenis per[indahan panas7. Siswa dapat menkonversikan temperatur
8. Siswa dapat menjelaskan proses perubahan gas ideal
URAIAN MATERI
Pada sistem refrigerasi dan tata udara, untuk pengukurannya pasti nerkaitan
dengan tekanan (P), work (W), power (HP) dan energy. Keempat komponen
tersebut merupakan hal yang harus dipahami oleh setiap teknisi khususnya
untuk bidang refrigerasi dan tata udara.
1. Pressure
1.1 Pengertian
Pressure (tekanan) adalah gaya yang diberikan pada per unit area. Bisa
juga dijelaskan bahwa pressure adalah ukuran intensitas gaya yang
diberikan pada suatu titik permukaan. Persamaannya adalah sebagai
berikut :
Fp
A (A-1)
Dimana p = tekanan dalam F per satuan A
F = tatal gaya dalam satuan gaya
A = total area dalam satuan area
Dalam persamaan A-1 diatas, tekanan ditetapkan dengan satuan gaya per
unit area, atau bisajuga disebutpounds per square inch(psi).
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
6/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 6
Ada beberapa jenis satuan dalam membaca tekanan. Berikut adalah tabel
satuan tekanan.
Tabel 1.1 Tabel satuan tekanan.
Dalam sistem refrigerasi dan tata udara satuan yang sering dipakai untuk
mengukur tekanan adalah (bar), (kPa), (Psi), (Kgf/cm
2
) dan (In.Hg). danberikut adalah tabel konversi tekanan
Tabel 1.2 Tabel konversi tekanan.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
7/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 7
1.2 Atmosph eric Pressure (tekanan atmosfer)
Selama udara memiliki massa dan ada aksi dari gravitasi bumi maka akan
munculAtmospheric Pressureatau tekanan atmosfer. Ukuran 1 atm atau
1 atmosphere adalah 14,7 psi, dimana 1 in2 kolom suatu udara berada
pada gaya gravitasi bumi pada ketinggian permukaan air laut sebesar14,7 pounds (lb).
Namun Atmospheric Pressure tidaklah selalu konstan, bisa bervariasi
bergantung temperatur, kelembapan, dan kondisi lainnya. Selain itu juga
bervariasi pada posisi ketinggiannya.
1.3 Barometer
Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer.
Barometer yang sederhana biasanya menggunakan air raksa dalam gelastabung beserta mistar dalam satuan inchi. Telah kita ketahui bahwa
tekanan normal atmosfer pada ketinggian permukaan air laut adalah 14,7
psi, sedangkan dalam pengukuran barometer menunjukkan kenaikan air
raksa setinggi 29,92 inchi, sehingga didapat hubungan :
In. Hg = (psi/0,491)
Psi = (in.Hg) (0,491)
Gambar 1.1 barometer
1.4 Pressur e Gauges
Pressure gauges adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan
fluida (gas atau liquid) dalam tabung tertutup. Pada sistem refrigerasi,
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
8/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 8
prinsip pressure gages yang sering digunakan biasanya bertipe
manometerdan bourdon tube.
Gambar 1.2. Pressure gauges
1.4.1 Manometer
Gage bertipe manometer menggunakan tabung liquid yang digunakan
untuk mengukur tekanan, tinggi dari tabung mengindikasikan magnitude
dari tekanan. Liquid yang digunakan pada manometer biasanya berisi air
raksa.
Gambar 1.3. Jenis-jenis manometer
1.4.2 Bourdon TubeGages
Bourdon tube gages banyak digunakan secara meluas untuk mengukur
tekanan tinggi pada sistem refrigerasi. Bourdon tube gages bisa mengukur
tekanan di atas ataupun di bawah tekanan atmosfer. Berikut beberapa
tipe nya :
a. Pressure gages digunakan untuk membaca tekanan di atas tekanan
atmosfer yang menggunakan satuan psi.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
9/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 9
b. Vacuum Gage digunakan untuk membaca tekanan di bawah tekanan
atmosfer yang biasanya menggunakan satuan in.Hg.
c. Compound gage digunakan untuk mengukur tekanan di bawah ataupun
di atas tekanan atmosfer, dimana untuk tekanan di atas tekanan
atmosfer menggunakan satuan psi dan dibawah tekanan atmosfermenggunakan satuan in.Hg.
Gambar 1.4. Pressure gage; Vacuum Gage; Compound gage
1.5 Ab solu te dan Gage Pressur e (tekanan absolute dan tekanan gage)
Absolute pressure bisa dikatakan sebagai tekanan total atau tekanan
sebenarnya dari fluida. Sedangkan gage pressure adalah tekanan fluida
yang ditunjukkan oleh alat ukur (gage). Perlu kita pahami bahwa gage
pressure akan mengindikasikan nol pada tekanan atmosfer. Sehingga
absolute pressure adalah jumlah dari tekanan atmosfer dengan gage
pressure. Jadi bias disimpulkan,
Absolute pressure = gage pressure + tekanan atmosfer
= gage pressure + 14,7 psi
2. Heat(Panas)
2.1 Pengertian
Panas adalah suatu bentuk dari energi. Secara thermodinamika, panas
bisa didefinisikan sebagai perpindahan suatu energi dari suatu benda ke
benda lainnya yang menghasilkan perbedaan temperatur di antara ke dua
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
10/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 10
benda tersebut. Sedangkan semua perpindahan energi yang terjadi
adalah kerja (Work).
2.2 Efek panas pada wujud unsur
Banyak unsur, dibawah kondisi tekanan dan temperatur yang diinginkan,
bisa berwujud tiga fasa. Jumlah energi pada molekul dari unsur tidakhanya bisa dilihat dengan temperatur dari unsur tapi juga dari tiga fasa
unsur tersebut. Dengan kata lain, penambahan atau pengurangan energi
akan membawa perubahan dalam bentuk fasa dari unsur seperti hal nya
perubahan temperatur pada unsur tersebut.
Contohnya adalah pada saat kita melebur logam yang akan mengubah
temperatur dan fasa logam tersebut.
2.3 The Solid Phase (fasa padat)Suatu unsur yang berfasa solid (padat) memiliki jumlah energi potensial
internal yang relatif berjumlah kecil. Molekul pada fasa memiliki jarak antar
molekul yang sangat rapat dan memiliki struktur molecular yang rigid jadi
gerak antar molekul dibatasi, ukuran dan bentuk pun tetap, serta tidak
bisa dikompresikan.
2.4 The Liqu id Phase (fasa cair)
Molekul pada unsur yang berfasa liquid memiliki energi lebih tinggi
dibanding unsur yang berfasa solid, karena jarak antar molekul tidak
terlalu dekat yang mengakibatkan pergerakan antar molekul lebih bebas.
Namun liquid secara praktis tidak bisa dikompresikan akibat struktur
molekulnya.
2.5 The Vapor or Gaseous Phase (fasa uap/gas)
Molekul pada unsur yang berfasa gas memiliki jumlah energi yang paling
besar dibanding fasa unsur lainnya. Gas memiliki energi yang cukup untuk
menahan semua gaya. Keterikatan antar molekul gas tidak terlalu kuat,
selain itu gas juga tidak terlalu terpengaruh oleh gaya gravitasi sehingga
molekulnya bisa terbang pada kecepatan yang tinggi.
2.6 Temperatur
Temperatur adalah bagian unsur. Temperatur adalah ukuran tingkatan
tekanan panas pada benda. Temperatur tinggi mengindikasikan tingginya
tingkat tekanan panas, dan benda tersebut pun menjadi panas.
Temperatur rendah mengindikasikan rendahnya tingkat tekanan panas,
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
11/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 11
dan benda tersebut pun menjadi dingin. Dari beberapa penjelasan di atas,
maka temperatur merupakan salah satu bentuk energi kinetik internal.
2.7 Thermometer
Gambar 1.5. Thermometer
Instrumen yang banyak digunakan untuk mengukur temperatur
diantaranya adalah thermometer. Alkohol dan mercury (air raksa)
merupakan cairan yang paling sering digunakan untuk mengisi
thermometer. Thermometer yang menggunakan mercury lebih akurat di
bandingkan yang menggunakan alcohol karena lebih konstan untuk
jangkauan temperatur yang lebih tinggi. Namun thermometer mercury
lebih mahal dan lebih sulit untuk dilihat skala ukurannya, tidak seperti
thermometer alkohol yang lebih murah dan mudah untuk diwarnai
cairannya sehingga mudah untuk melihatnya.
Skala temperatur yang banyak digunakan adalah skala Celcius dan
Fahrenheit. Titik dimana air membeku di bawah standar tekanan
barometric adalah nol skala Celcius, sedangkan titik didih air di bawah
standar tekanan barometric adalah 100. Jarak-jarak antara dua poin ini
disebut degrees (derajat).
Fahrenheit merupkan skala temperatur yang pertama kali digunakan.
pada skala Fahrenheit, titik dimana air membeku adalah 32 sedangkan
untuk titik didih air adalah 212.
Konversi antara dua skala ini bisa dilihat di bawah,
932
5
5( 32)
9
F C
C F
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
12/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 12
Pembacaan temperatur yang diambil dari skala Fahrenheit dan Celcius
berdasarkan titik nol nya akan terlihat tidaklah sama. Ketika kita hanya
ingin mengetahui temperatur yang terjadi pada suatu proses atau ke suatu
substan, maka penggunaan pembacaan menggunakan dua skala di atas
bisa digunakan. Namun, ketika hasil pembacaan temperatur diaplikasikanke persamaan dengan hukum fundamental tertentu, perlu untuk
menggunakan titik referensi yang benar yaitu temperatur absolute zero.
Dari hasil eksperimen, diketahui absolute zero adalah sekitar -460F atau
-273C.
Temperatur pada skala Fahrenheit bisa di konversikan ke temperatur
absolute dengan menambahkan 460 ke pembacaan skala Fahrenheit.
Maka hasilnya adalah derajat Rankine (R).Sedangkan temperatur pada skala Celcius bisa di konversikan ke
temperatur absolute dengan menambahkan 273 ke pembacaan skala
Celcius. Maka hasilnya adalah derajat Kelvin (K). Maka bisa bisa ditarik
hubungan sebagai berikut;
R = F + 460
F = R 460
K = C + 273
C = K 273
2.8 Methods of Heat Transfer (Metode perpindahan panas)
Transfer energi, dalam ini panas, terjadi dalam tiga jalan, yaitu (a)
conduction, (b) convection, dan (c) radiation.
a. Conduction(Konduksi)
Heat transfer dengan jalan konduksi terjadi jika energi berpindah dengan
cara kontak langsung antar molekul dalam satu benda ataupun dari antar
molekul dari dua benda. Contohnya adalah ketika kita memanaskan
ujung besi, maka panas akan menyebar rata ke semua bagian besi
tersebut.
b. Convection(Konveksi)
Heat transfer dengan jalan konveksi terjadi jika panas berpindah dari satu
tempat ke tempat lain secara langsung dengan media fluida. Contohnya
ketika kita memanaskan air.
c. Radiation (Radiasi)
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
13/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 13
Heat transfer dengan jalan radiasi terjadi jika suatu bentuk gelombang
yang serupa dengan gelombang cahaya yang memiliki energi berpindah
dari satu benda ke benda lain tanpa memerlukan suatu media penghantar.
Contohnya adalah panas matahari yang diterima oleh bumi dengan jalan
radiasi.2.9 Sensible Heat and Latent Heat (Panas sensibel dan panas laten)
Energi panas yang berpindah dari atau ke suatu substan akan membawa
suatu perubahan fasa dari substan tersebut ataupun perubahan
temperatur. Energi panas yang menyebabkan atau diikuti perubahan
temperatur dari substan disebut sensible heat (panas sensible).
Sedangkan energi panas yang menyebabkan atau diikuti perubahan fasa
dari substan disebut latent heat (panas latent).
3. Ideal Gas Process
3.1 Pengertian
Suatu gas dikatakan mengalami suatu proses, ketika gas tersebut
mengalami suatu bentuk awal atau kondisi awal ke suatu bentuk atau
kondisi akhir. Perubahan kondisi suatu gas mungkin terjadi dalam
beberapa proses, namun hanya 5 proses yang penulis akan kita bahas.
Yaitu (1) proses tekanan konstan (isobaric), (2) proses volume konstan
(isometric), (3) proses temperatur konstan (isothermal), (4) proses
adiabatic dan (5) proses polytropic.
3.2 Proses tekanan konstan (isobaric)
Gambar 1.6. Proses tekanan konstan
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
14/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 14
Jika temperatur dari suatu gas naik akibat dari penambahan panas, maka
gas akan mengambang dengan tekanan yang konstan namun akan
menaikkan volume gas tersebut. Selama volume gas naik ketika proses
berlangsung, kerja telah dilakukan oleh gas pada saat yang sama
sehingga akan menaikkan energi internalnya.3.3 Proses volume konstan (isometric)
Gambar 1.7. Proses volume konstan
Ketika suatu gas di panaskan dalam suatu ruang tertutup dimana tidak
akan terjadi perubahan volume, maka yang akan berubah adalah tekanan
dan temperatur nya. Ketika gas didinginkan (panasnya dibuang), volume
dari gas tersebut akan konstan namun akan mengurangi energi kinetik
internal dari gas.
3.4 Proses temperatur konstan (isothermal)
Berdasarkan hukumBoyle, ketika gas dikompresikan atau diekspansikan
pada temperatur yang konstan, maka besarnya tekanan akan bertolak
belakang dengan volume gas tersebut. Jadi tekanan gas akan naik ketika
dikompresikan dan tekanan gas akan turun ketika diekspansikan.
Ketika gas diekspansikan, jika temperatur dalam proses tersebut konstan,
maka proses kerja akan membutuhkan energi yang diambil dari sumber di
luar proses. Namun selama temperatur gas konstan, jumlah energi yang
masuk selama proses berlangsung akan hilang ketika gas melakukan
kerja. Jadi tidak ada energi yang disimpan meskipun energi internal gas
naik.
Ketika gas dikompresikan, proses kerja berlangsung pada gas, jika gas
tidak didinginkan selama proses kompresi maka energi internal gas akan
naik sebanding dengan kerja kompresinya. Sehingga jika gas dijaga
temperatur nya agar konstan selama proses kompresi, maka
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
15/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 15
konsekuensinya sejumlah gas harus dibuang ke luar proses sebesar
jumlah panas akibat kerja yang dilakukan gas selama proses kompresi.
3.5 Proses adiabatik (adiabatic)
Proses adiabatik adalah dimana gas dalam hal ini kita asumsikan berubah
kondisinya namun tanpa diserta perpindahan panas dari ataupun kelingkungan sekitar selama proses berlangsung. Lebih lanjut, tekanan,
volume dan temperatur dari gas akan berubah selama proses
berlangsung.
Pengekspansian gas pada proses adiabatik
Selama proses berlangsung, tidak ada panas yang dimasukan kedalam
sistem yang berasal dari sumber energi lain, jadi gas harus melakukan
kerja eksternal dengan menggunakan energi sendiri. Pada prosesekspansi adiabatik, akan selalu terjadi penurunan temperatur dikarenakan
energi internal gas akan digunakan untuk melakukan kerja.
Rangkuman
Pressure (tekanan) adalah gaya yang diberikan pada per unit area. Bisa
juga dijelaskan bahwa pressure adalah ukuran intensitas gaya yang
diberikan pada suatu titik permukaan.
Atmospheric Pressure atau tekanan atmosfer Ukuran 1 atm atau 1
atmosphere adalah 14,7 psi, dimana 1 in2kolom suatu udara berada pada
gaya gravitasi bumi pada ketinggian permukaan air laut sebesar 14,7
pounds (lb).
Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer.
Barometer yang sederhana biasanya menggunakan air raksa dalam gelas
tabung beserta mistar dalam satuan inchi.
Pressure gauges adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan
fluida (gas atau liquid) dalam tabung tertutup. Pada sistem refrigerasi,
prinsip pressure gages yang sering digunakan biasanya bertipe manometer
dan bourdon tube.
ManometerGage bertipe manometer menggunakan tabung liquid yang
digunakan untuk mengukur tekanan, tinggi dari tabung mengindikasikan
magnitude dari tekanan.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
16/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 16
Bourdon tube gages banyak digunakan secara meluas untuk mengukur
tekanan tinggi pada sistem refrigerasi.
Absolute pressure bisa dikatakan sebagai tekanan total atau tekanan
sebenarnya dari fluida. Sedangkan gage pressure adalah tekanan fluida
yang ditunjukkan oleh alat ukur (gage).
Panas adalah suatu bentuk dari energi. Secara thermodinamika, panas bisa
didefinisikan sebagai perpindahan suatu energi dari suatu benda ke benda
lainnya yang menghasilkan perbedaan temperatur di antara ke dua benda
tersebut.
Temperatur adalah bagian unsur. Temperatur adalah ukuran tingkatan
tekanan panas pada benda
Instrumen yang banyak digunakan untuk mengukur temperatur diantaranya
adalah thermometer.
Transfer energi, dalam ini panas, terjadi dalam tiga jalan, yaitu (a)
conduction, (b) convection, dan (c) radiation.
Energi panas yang menyebabkan atau diikuti perubahan temperatur dari
substan disebut sensible heat (panas sensible
Proses tekanan konstan (isobaric) adalah Jika temperatur dari suatu gas
naik akibat dari penambahan panas, maka gas akan mengambang dengantekanan yang konstan namun akan menaikkan volume gas tersebut
Proses volume konstan (isometric) adalah Ketika suatu gas di panaskan
dalam suatu ruang tertutup dimana tidak akan terjadi perubahan volume,
maka yang akan berubah adalah tekanan dan temperatur nya.
Proses temperatur konstan (isothermal) Berdasarkan hukumBoyle, ketika
gas dikompresikan atau diekspansikan pada temperatur yang konstan,
maka besarnya tekanan akan bertolak belakang dengan volume gastersebut. Jadi tekanan gas akan naik ketika dikompresikan dan tekanan gas
akan turun ketika diekspansikan.
Proses adiabatik adalah dimana gas dalam hal ini kita asumsikan berubah
kondisinya namun tanpa diserta perpindahan panas dari ataupun ke
lingkungan sekitar selama proses berlangsung
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
17/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 17
Tes Formatif
1. Jelaskan pengertian dari pressure?
2. Jelaskan perbedaan antara Pressure gauge; Vacuum Gauge dan
Compound gauge?
3. Apakah yang dimaksud dengan tekanan Absolut?4. Isilah kolom pada tabel dibawah ini !
No Bar kPa inHg Kgf/cm2 Psi atm
1 10 ......... ......... ......... ......... .........
2 ......... 500 ......... ......... ......... .........
3 ......... ......... 40 ......... ......... .........
4 ......... ......... ......... 5 ......... .........
5 ......... ......... ......... ......... 15 .........
6 ......... ......... ......... ......... ......... 4
7 ......... ......... ......... ......... 29 .........
8 ......... ......... ......... 11 ..................
9 ......... ......... 55 ......... ......... .........
10 ......... 1000 ......... ......... ......... .........
5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan !
a. Conduction
b. Convection
c. Radiation
6. Jelaskan perbedaan panas laten dan panas sensible?
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
18/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 18
Kunci Jawaban Tes Formatif
1. Pressure (tekanan) adalah gaya yang diberikan pada per unit area. Bisa
juga dijelaskan bahwa pressure adalah ukuran intensitas gaya yang
diberikan pada suatu titik permukaan.
2. a. Pressure gagesdigunakan untuk membaca tekanan di atas tekanan atmosfer yang
menggunakan satuan psi.
b. Vacuum Gage
digunakan untuk membaca tekanan di bawah tekanan atmosfer yang
biasanya menggunakan satuan in.Hg.
c. Compound gage
digunakan untuk mengukur tekanan di bawah ataupun di atas tekananatmosfer, dimana untuk tekanan di atas tekanan atmosfer menggunakan
satuan psi dan dibawah tekanan atmosfer menggunakan satuan in.Hg.
3. Absolute pressure bisa dikatakan sebagai tekanan total atau tekanan
sebenarnya dari fluida. Sedangkan gage pressure adalah tekanan fluida
yang ditunjukkan oleh alat ukur (gage).pressure gauge merupakan tekanan
yang terbaca pada alat ukur tekanan ditambah tekanan atmosfier
4. Konversi satuan tekanan
No Bar kPa inHg Kgf/cm2 Psi atm
1 10 1000 295.3 10.19 145 9.8
2 5 500 147.65 5.098 72.51 49.53
3 1.35 135.45 40 1.38 19.64 1.33
4 4.90 490.33 144.79 5 71.12 4.83
5 1.03 103.42 30.54 1.05 15 1.02
6 4.05 405.3 119.68 4.13 58.78 4
7 1.99 199.94 59.04 2.03 29 1.97
8 10.78 1078.73 318.55 11 156.45 10.64
9 1.86 186.25 55 1.89 27.01 1.83
10 10 1000 295.30 10.19 145.03 9.86
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
19/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 19
5. a. Conduction(Konduksi)
Heat transfer dengan jalan konduksi terjadi jika energi berpindah dengan
cara kontak langsung antar molekul dalam satu benda ataupun dari antar
molekul dari dua benda.
b. Convection(Konveksi)Heat transfer dengan jalan konveksi terjadi jika panas berpindah dari satu
tempat ke tempat lain secara langsung dengan media fluida.
c. Radiation (Radiasi)
Heat transfer dengan jalan radiasi terjadi jika suatu bentuk gelombang yang
serupa dengan gelombang cahaya yang memiliki energi berpindah dari satu
benda ke benda lain tanpa memerlukan suatu media penghantar.
6. Energi panas yang menyebabkan atau diikuti perubahan temperatur darisubstan disebut sensible heat (panas sensible). Sedangkan energi panas
yang menyebabkan atau diikuti perubahan fasa dari substan disebut latent
heat (panas latent).
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
20/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 20
Lembar Kerja Praktek
A. Alat dan Bahan Praktikum
1. Traener Sistem refrigerasi kompresi uap unit 1
2. Tabel pengamatan
3. Thermokopel4. Stop Watch
B. Langkah Praktikum
1. Persiapkan sistem refrigerasi kompresi uap unit 1
2. Amati sistem pemipaan dan kelistrikan pada sistem refrigerasi kompresi
uap unit 1
3. Aturlah katup-katup manual sehingga refrigeran hanya mengalir pada 1
pipa kapiler saja4. Catat kondisi awal sistem (Tekanan, Temperatur dll)
5. Jalankan sistem dan lakukan pengamatan dan catat besaran berikut
Tekanan suction dan tekanan discharge
Temperatur lingkungan, keluaran evaporator, suction kompresor,
discharge kompresor, masuk kondensor, keluar kondensor, masuk
alat ekspansi, keluar alat ekspansi atau masuk evaporator
6. Ulangi pengukuran untuk tiap 5 menit kemdian hingga 4 kali atau jika
suda pada posisi tetap/stedy
7. Ulangi langkah 2 s/d 6 untuk matering device TXV
Tabel Data Hasil Pengamatan TXV
N
oPengukuran Awal
TXV Unit
1 2 3 4 5 6
1 Tekanan suction Bar
2 Tekanan discharge Bar
3 Temp. lingkungan C
4Temp. Keluaran
evaporatorC
5Temp. suction
kompresorC
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
21/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 21
6Tem. Discharge
kompresorC
7Temp. masuk
kondesorC
8Temp. keluar
kondensor
C
9Temp. masuk alat
ekspansiC
10
Temp. keluar alat
ekspansi/masuk
evaporator
C
11
Laju aliran
refrigerant pada
flowmeter
L/s
C. Tugas
1. Buat laporan yang telah ditentukan
2. Hitung berapa tekanan absolut dari sistem tersebut
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
22/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 22
B. KEGIATAN PEMBELAJARAN 2:
REFRIGERATION PROCESS
TUJUAN KEGIATAN PEMBELAJARAN
1. Siswa dapat menjelaskan pengertian dari refrigerasi dan tata udara
2. Siswa dapat menjelaskan siklus sistem refrigerasi komnpresi uap
3. Siswa dapat menyebutkan komponen-komponen yang ada pada sistem
refrigerasi kompresi uap.
4. Siswa dapat menjelaskan fungsi komponen-komponen sistem refrigerasi
kompresi uap
URAIAN MATERI
1. Pendahuluan
Refrigerasi adalah suatu proses penyerapan panas dari suatu zat atau
produk sehingga temperaturnya berada dibawah temperatur lingkungan.
Mesin refrigerasi atau disebut juga mesin pendingin adalah mesin yang
dapat menimbulkan efek refrigerasi tersebut, sedangkan refrigeran adalah
zat yang digunakan sebagai fluida kerja dalam proses penyerapan panas.
Saat ini aplikasi refrigerasi meliputi bidang yang sangat luas, mulai dari
keperluan rumah tangga, pertanian, sampai ke industri gas, petrokimia, dan
perminyakan. Berbagai jenis mesin refrigerasi yang bekerja berdasarkan
berbagai proses dan siklus dapat ditemui dalam praktek.
2. Mesin refrigerasi Siklus Kompresi Uap
Mesin refrigerasi Siklus Kompresi Uap merupakan sala satu jenis mesin
refigerasi yang paling banyak digunakan saat ini. Mesin refrigerasi ini terdiri
dari empat komponen utama, yaitu kompresor, kondensor, alat ekspansi
dan evaporator.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
23/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 23
Gambar 2.1 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap
(A B) adalah Un-useful superheat (kenaikan temperatur yg menambah beban
kompresor) Sebisa mungkin dihindari kontak langsung antara pipa dan udara
sekitarnya dgn cara menginsulasi pipa suction.
(B C) adalah proses kompresi (gas refrigerant bertekanan dan temperatur
rendah dinaikkan tekanannya sehingga temperaturnya lebih tinggi dari media
pendingin di kondenser. Pada proses kompresi ini refrigerant mengalami
superheat yg sangat tinggi.
(C D) adalah Proses de-superheating (temperatur refrigerant mengalami
pemurunan, tetapi tdk mengalami perubahan wujud, refrigerant masih dalam
bentuk gas)(D E) adalah Proses kondensasi (terjadi perubahan wujud refrigerant dari gas
menjadi cair tanpa merubah temperaturnya.
(E F) adalah Proses sub-cooling di kondenser ( refrigerant yg sudah dalam
bentuk cair masih membuang kalor ke udara sekitar sehingga mengalami
penurunan temperatur). Sangat berguna untuk memastikan refrigerant dalam
keadaan cair sempurna.
(F G)adalah Proses sub-cooling di pipa liquid (Refrigerant cair masih mengalami
penurunan temperatur karena temperaturnya masih diatas temperatur udara
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
24/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 24
sekitar). Pipa liquid line tdk diinsulasi, agar terjadi perpindahan kalor ke udara,
tujuannya untuk menambah kapasitas refrigerasi. (Note: dalam beberapa kasus
..pipa liquid harus diinsulasinanti dijelaskan dalam pembahasan khusus)
(G H) adalah Proses ekspansi/penurunan tekanan (Refrigerant dalam bentuk
cair diturunkan tekanannya sehingga temperatur saturasinya berada dibawah
temperatur ruangan yg didinginkan, tujuannya agar refrigerant cair mudah
menguap di evaporator dgn cara menyerap kalor dari udara yg dilewatkan ke
evaporator)
Terjadi perubahan wujud refrigerant dari cair menjadi bubble gas sekitar 23%
karena penurunan tekanan ini. Jadi refrigerant yg keluar dari katup ekspansi /
masuk ke Evaporator dalam bentuk campuran sekitar 77% cairan dan 23% bubble
gas.
(H I) adalah Proses evaporasi (refrigerant yg bertemperatur rendah menyerap
kalor dari udara yg dilewatkan ke evaporator. Terjadi perubahan wujud refrigerant
dari cair menjadi gas. Terjadi juga penurunan temperatur udara keluar dari
evaporator karena kalor dari udara diserap oleh refrigerant)
(I A) adalah Proses superheat di evaporator: Gas refrigerant bertemperatur
rendah masih menyerap kalor dari udara karena temperaturnya yg masih dibawah
temperatur udara. Temperatur refrigerant mengalami kenaikan). Superheat ini
berguna untuk memastikan refrigerant dalam bentuk gas sempurna sebelum
masuk ke Kompresor3. Komponen Komponen Sistem Refrigerasi Kompresi Uap
Gambar 2.2 Komponen refrigerasi Kompresi Uap
Komponen Utama :
1. Discharge line
2. Condenser
3. Liquid Receiver Tank
4. Filter drier
5. Sight glass6. TXV
7. Evaporator
8. Suction line
9. Liquid separator
10. Kom resor
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
25/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 25
3.1 Disch arge line
Discharge line merupakan pipa penghubung antara out put compressor
dengan input kondenser. Tekanandan temperatur refrigeran pada pipa ini
sangat tinggi dengan fasa refrigeran gas, karena itu sering disebut juga hot
gas line. Untuk kompresor dengan kapasitas besar biasanya dilengkapidengan pipa flexibel dan oil separator.
Gambar 2.3 Pipa Discahrge; Flexible pipe dan Oil Separator
3.2 Kondenser
Kondenser adalah tempat pertukaran panas antara refrigeran dengan
media pendingin, dimana refrigeran didinginkan oleh media pendingin
sehingga fasanya berubah dari uap menjadi cair namun masih bertekanan
dan bertemperatur tinggi. Kondenser dibedakan menjadi 3 tipe berdasarkan
media pendinginnya, yaitu :
1. Air Cooled Condenser (ACC)
2. Water Cooled Condenser (WCC)
3. Evaporative Cooled Condenser (ECC)
Gambar 2.4 Air Cooled Condenser; Water Cooled Condenser;
Evaporative Condenser
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
26/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 26
3.3 Liquid ReceiverTank
Liquid Receiver Tank adalah tempat penampungan sementara refrigeran
yang akan masuk menuju filter drier dengan maksud untuk mencegah
refrigeran uap mengalir ke filter drier dan membiarkan refrigeran cair masuk
ke filter drier.
Gambar 2.5. Luquid Riciever Vertikal; B. Liquid Reciever Horizontal;
C. Prinsip Kerja
3.4 Filter drier
Fungsi utama dari filter drier adalah untuk menyerap uap air dan
memisahkan kotoran dan serpihan metal agar tidak masuk ke refrigerant
flow control, karena uap air yang masuk ke refrigerant flow control akan
membeku dan menyumbat aliran refrigeran. Uap air juga dapat
meyebabkan lumpur dan asam jika bercampur dengan oli kompresor.
Bagian dalam dari filter drier terdapat dessicant yang berfungsi untuk
menyerap uap air.
Gambar 2.6 Filter Drier
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
27/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 27
3.5 Sight glass
Sight glass berfungsi untuk melihat apakah suatu sistem tersebut normal
atau tidak dengan melihat keadaan refrigeran yang melewati sisi liquid line.
Indikator sight glass sebagi berikut :
Gambar 2.7 Sight Glass
3.6 Rerigerant Flow Kontrol (Materind Divice)
Rerigerant Flow Kontrol atau alat pengatur aliran refrigeran adalah alat
yang berfungsi untuk mengatur banyaknya refrigeran yang akan masuk ke
dalam evaporator. Selain itu fungsi lainnya adalah untuk menurunkan
tekanan refrigeran, dari tekanan kondenser menjadi tekanan evaporator.
Terdapat beberapa tipe, yaitu :
1. Katup ekspansi manual atau hand valve
2. Katup ekspansi otomatik/tekanan konstan
3. Katup ekspansi thermostatik
4. Pipa kapiler
5. Katup apung sisi tekanan rendah
6. Katup apung sisi tekanan tinggi
7. Katup ekspansi thermal elektrik8. Katup ekspansi elektronik
3.7 Evaporator
Fungsi dari evaporator adalah tempat untuk menyerap panas produk oleh
refrigeran. Akibat refrigeran mendapatkan panas dari produk, maka
refrigeran yang tadinya ketika masuk berfasa cair maka ketika keluar
evaporator sudah harus berfasa uap.
a. Berdasarkan konstruksinya, ada 3 macam :
1) bare tube evaporator
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
28/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 28
2) plate surface evaporator
3) finned evaporator
b. Berdasarkan metoda pemasokan refrigeran, ada 2 macam :
1) dry-expansion evaporator
2) flooded evaporatorc. Berdasarkan sirkulasi fluida yang akan didinginkan, ada 2 macam :
1) natural convection evaporator
2) forced convection evaporator
Gambar 2.8 Roll Bond dan Fin and tube Evaporator
3.8 Suction Line
Suction line merupakan pipa penghubung antara out let evaporator dengan
inlet accumulator ataupun langsung dengan kompresor. Tekanan dan
temperatur refrigeran pada pipa ini rendah dengan fasa refrigeran gas.
Biasanya pipa suction dibungkus dengan insulasi thermal berupa vinyl foam
untuk mencegah kenaikan temperatur superheat.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
29/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 29
Gambar 2.9 Pemipaan pada kompresor Open Type
3.9 Liquid Separator/Accumulator
Accumulator atau Liquid Separator berfungsi untuk menampung sementara
refrigeran yang keluar dari evaporator sehingga yang masuk ke dalam
kompresor adalah refrigeran uap sedangkan yang masih berwujud liquid
akan tetap berada di accumulator.
Gambar 2.10 Liquid Separator/Accumulator
3.10 Compressor
Kompresor adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menaikkan
tekanan dan temperatur refrigeran yang berfasa gas sampai di atas
temperatur kondenser. Selain itu kompresor juga berfungsi untuk
mensirkulasikan refrigerant ke seluruh komponen refrigerasi lainnya. Yang
bisa dikompresikan oleh kompresor hanyalah gas, sehingga jika ada
refrigeran cair yang masuk ke dalam silinder kompresor maka dapat
mengakibat kerusakan pada kompresor.
Suction Line
Liquid Separator
Oil Separator
Discahrge Line
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
30/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 30
Gambar 2.11 Compressor Hermetic
Rangkuman
Refrigerasi adalah suatu proses penyerapan panas dari suatu zat atau
produk sehingga temperaturnya berada dibawah temperatur lingkungan.
Mesin refrigerasi ini terdiri dari empat komponen utama, yaitu kompresor,
kondensor, alat ekspansi dan evaporator
Discharge line merupakan pipa penghubung antara out put compressor
dengan input kondenser.
Kondenser adalah tempat pertukaran panas antara refrigeran dengan
media pendingin, dimana refrigeran didinginkan oleh media pendingin
sehingga fasanya berubah dari uap menjadi cair namun masih bertekanan
dan bertemperatur tinggi.
Liquid Receiver Tank adalah tempat penampungan sementara refrigeran
yang akan masuk menuju filter drier dengan maksud untuk mencegah
refrigeran uap mengalir ke filter drier dan membiarkan refrigeran cair masuk
ke filter drier.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
31/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 31
Filter drier adalah alat untuk menyerap uap air dan memisahkan kotoran
dan serpihan metal agar tidak masuk ke refrigerant flow control, karena uap
air yang masuk ke refrigerant flow control akan membeku dan menyumbat
aliran refrigeran.
Sight glass adalah alat yang berfungsi untuk melihat apakah suatu sistem
tersebut normal atau tidak dengan melihat keadaan refrigeran yang
melewati sisi liquid line
Rerigerant Flow Kontrol atau alat pengatur aliran refrigeran adalah alat
yang berfungsi untuk mengatur banyaknya refrigeran yang akan masuk ke
dalam evaporator.
Evaporator adalah tempat untuk menyerap panas produk oleh refrigeran.
Suction line merupakan pipa penghubung antara out let evaporator denganinlet accumulator ataupun langsung dengan kompresor.
Accumulator atau Liquid Separator adalah komponen yang berfungsi untuk
menampung sementara refrigeran yang keluar dari evaporator sehingga
yang masuk ke dalam kompresor adalah refrigeran uap sedangkan yang
masih berwujud liquid akan tetap berada di accumulator.
Kompresor adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menaikkan
tekanan dan temperatur refrigeran yang berfasa gas sampai di atastemperatur kondenser.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
32/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 32
Tes Formatif
1. Jelaskan apa yang apa yang dimaksud dengan refrigerasi?
2. Sebutkan komponen-komponen yang ada pada sistem refrigerasi
kompresia uap
3. Jelaskan fungsi kompresor pada sistem refrigerasi kompresi uap?4. Berikan keterangan pada gambar dibawah ini
5. Sebutkan jenisjenis evaporator?
6. Jelaskan perbedaan dari kondensasi dan evaporasi?
7. Jelaskan perbedaan suction line dan discharge line?
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
33/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 33
Kunci Jawaban Formatif
1. Refrigerasi adalah suatu proses penyerapan panas dari suatu zat atau
produk sehingga temperaturnya berada dibawah temperatur lingkungan.
2. Komponen utama : Kompresor, Kondensor, Evaporator dan Katup
EkspansiKomponen tambahan : Liquid reciever, Filter Drier, Sight Glass,
Accumulator, Oil Separator, Thermostat, HLP,
3. Kompresor berfungsi untuk menaikan tekanan uap refrigeran dari saluran
saction sehingga tekanan dan temparatur pada saluran discharge menjedi
tinggi.
4. 1.Discharge line
2.CondenserLiquid Receiver Tank3.Filter drier
4.Sight glass
5.TXV
6.Evaporator
7.Suction line
8.Liquid separator
9.Kompresor
5. Berdasarkan konstruksinya, ada 3 macam :
1) bare tube evaporator
2) plate surface evaporator
3) finned evaporator
Berdasarkan metoda pemasokan refrigeran, ada 2 macam :
1) dry-expansion evaporator
2) flooded evaporator
Berdasarkan sirkulasi fluida yang akan didinginkan, ada 2 macam :
1) natural convection evaporator
2) forced convection evaporator
6. kondensasi adalah proses pembuangan panas pada lingkungan sekitar
yang dilakukan untuk merubah fasa dari uap refrigeran menjadi cairan
refrigeran. Sedang evaporasi adalah proses pengambilan panas dari
produk yang didinginkan, sehingga fasa refrigeran berubah fasa dari cair
menjadi uap.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
34/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 34
7. Suct ion l ine merupakan pipa penghubung antara out let evaporator
dengan inlet accumulator ataupun langsung dengan kompresor. Tekanan
dan temperatur refrigeran pada pipa ini rendah dengan fasa refrigeran gas.
Sedangkan Discharge l ine merupakan pipa penghubung antara out put
compressor dengan input kondenser. Tekanan dan temperatur refrigeranpada pipa ini sangat tinggi dengan fasa refrigeran gas, karena itu sering
disebut juga hot gas line.
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
35/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 35
Lembar kerja praktek
A. Alat dan Bahan Praktikum
1. Traener Sistem refrigerasi kompresi uap unit 1
2. Tabel pengamatan
3. Thermokopel
4. Stop Watch
B. Langkah Praktikum
1. Persiapkan sistem refrigerasi kompresi uap unit 1
2. Amati sistem pemipaan dan kelistrikan pada sistem refrigerasi kompresi
uap unit 1
3. Aturlah katup-katup manual sehingga refrigeran hanya mengalir pada 1
pipa kapiler saja
4. Catat kondisi awal sistem (Tekanan, Temperatur dll)
5. Jalankan sistem dan lakukan pengamatan dan catat besaran berikut
Tekanan suction dan tekanan discharge
Temperatur lingkungan, keluaran evaporator, suction kompresor,
discharge kompresor, masuk kondensor, keluar kondensor, masuk
alat ekspansi, keluar alat ekspansi atau masuk evaporator
6. Ulangi pengukuran untuk tiap 5 menit kemdian hingga 4 kali atau jika
suda pada posisi tetap/stedy
7. Ulangi langkah 2 s/d 6 untuk matering device TXV
Tabel Data Hasil Pengamatan TXV
N
oPengukuran Awal
TXV Unit
1 2 3 4 5 6
1 Tekanan suctionBar
2 Tekanan discharge Bar
3 Temp. lingkungan C
4Temp. Keluaran
evaporatorC
5Temp. suction
kompresorC
6Tem. Discharge
kompresor C
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
36/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 36
7Temp. masuk
kondesorC
8Temp. keluar
kondensorC
9Temp. masuk alat
ekspansi
C
10
Temp. keluar alat
ekspansi/masuk
evaporator
C
11
Laju aliran
refrigerant pada
flowmeter
L/s
D. Tugas
1. Buat laporan yang telah ditentukan
2. Gambarkan sistem pemipaan pada trainer tersebut
3. Jelaskan fungsi dari setiap komponen pada sistem refrigerasi kompresi
uap
4. Hitung berapa tekanan absolut dari sistem tersebut
5. Konversikan satuan tekanan dan temperatur pada tabel konversi
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
37/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 37
BAB III
EVALUASI
A. Pilihan Ganda
1. Gaya yang diberikan pada per unit area disebuta. Pressure c. Energy
b. Work d. Power
2. Berikut adalah satuan tekanan!
a. Pound per square inch c. Pound per square second
b. Pound square inch d. Pound square second
3. 1 atm pada tekanan dibumi sama dengan ....
a. 14,6 psi c. 14, 8 psi
b. 14,7 psi d. 14,9 psi
4. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer adalah
a. Barometer c. thermometer
b. Manometer d. Higrometer
5. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan pada suction line dan
discharge line di sistem refrigerasi adalah...
a. Pressuer gauge c. vacum gauge
b. Manifold gauge d. Servise gauge
6. Liquid yang digunakan sebagai indikator pembecaan tekanan pada
barometer adalah...
a. Refrigerant c. Raksa
b. Oli d. Alkohol
7. Gambar dibawah ini merupakan alat ....
a. Pressure gauge;
b. Vacuum Gauge;
c. Compound gauged. Manifold Gauge
8. Tekan absolut adalah ...
a. Tekanan yang terbaca pada pressure gauge ditambah tekanan
atmosfier
b. Tekanan yang terbaca pada pressure gauge dikurangi tekanan
atmosfier
c. Tekanan yang terbaca pada pressure gauge dibagi tekanan atmosfier
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
38/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 38
d. Tekanan yang terbaca pada pressure gauge dikali tekanan atmosfier
9. Jika tekanan suction pada suatu sistem refrigerasi terbaca 70 psi. Maka
tekanan absolut dari suction line tersebut adalah
a. 84,6 psi c. 84,8 psi
b. 84,7 psi d. 84,9 psi
10. Suatu energi yang menghasilkan perbedaan temperatur disebut
a. Pressure c. Heat
b. Work d. Power
11. Berikut adalah efek dari panas yang diberikan oleh benda
a. Perubahan Jumlah energi
b. Prubahan fasa
c. Perubahan jumlah molekul
d. Perunahan volume benda
12. Berikut adalah jenis-jenis fasa kecuali
a. Solid phasa c. Vapor phasa
b. Liquid phasa d. Molecular phase
13. Ukuran tingkatan tekanan panas pada benda disebut
a. Heat c. kalor
b. Temperatur d. Pressure
14. Instrumen yang banyak digunakan untuk mengukur temperatur
diantaranya adalah
a. Avometer c. Thermometer
b. Hidrometer d. Manometer
15. Skala temperatur yang banyak digunakan pada sistem refrigerasi adalah
a. Celcius dan kelvin c. farenheat dan Rankine
b. Celcius dan fahrenheit d. Rankine dan kelvin
16. Temperatur ketika Air mendidih untuk skala fahrenheit adalah ..a. 32 c. 273
b. 212 d. 100
17. Pada evaporator ac mobil terbaca temperatur 2 C. maka pada skala
fahrenheit terbaca ....
a. 14, 67 F c. 16, 67 F
b. 15, 67 F d. 17, 67 F
18. Perpindahan panas yang terjadi pada saat kita memanaskan ujung besi
disebut...
a. Conduction c. Radiation
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
39/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 39
b. Convection d. Isolation
19. Proses gas ideal ketika tekanan konstan disebut...
a. Isobarik c. adiabatik
b. Isometrik d. Polytripik
20. Pada katup ekspansion di sitem refrigerasi kompresi uap terjadi proses...
a. Isobarik c. adiabatikb. Isometrik d. Polytripik
21. Suatu proses penyerapan panas dari suatu zat atau produk sihingga
temperaturnya berada dibawah temperatur lingkungan disebut...
a. Konduksi c. Refrigerasi
b. Radaiasi d. Konveksi
22. Gas refrigeran bertekanan dan temperatur rendah dinaikan tekananya
sehingga temperaturnya lebih tinggi dari media pendingin disebut..
a. Kompresi c. Evaporasi
b. Kondensasi d. Ekspansi
23. Temperatur refrigerant mengalami pemurunan, tetapi tdk mengalami
perubahan wujud, refrigerant masih dalam bentuk gas disebut
a. subcooling c. Charging
b. superhating d. Purghing
24. Saluran yang merupakan pipa penghubung antara out put compressor
dengan input kondenser disebut
a. Discharge Line c. Charging Line
b. Suction Line d. Purging Line
25. Nama komponen dibawah ini adalaha. Cooper Pipe
b. Discahrge Pipe
c. Suction Pipe
d. Flexible pipe
e.
f.
26. Tempat penukaran panas antara refrigeran dengan media pendinginnya,dimana refrigeran dibuang panasnya keligkungan sehinnga berubah fasa
menjadi cair disebut...
a. Kompresor c. Kondensor
b. Evaporator d. Akkumulator
27. Komponen dibawah ini disebut
a. Water Cooled Condenser
b. Air Cooled Condenser
c. Evaporative Condenser
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
40/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 40
d. Flexible Water Chiler
28. Tempat penampungan sementara refrigeran sebelum masuk ke katup
ekspansi, agar refrigeran yang masuk tidak berbentuk uap disebut
a. Liquid Rceiver c. Strainer
b. Filter Drier d. Liquid Separator
29. Fungsi utama dari filter drier adalah ...
a. Penampungan sementara refrigeran yang keluar dari kondensor
b. Menyaring kotoran refrigeran dan uap air pada refrigeran
c. Pengetur jumlah aliran refrigeran yang akan masuk ke avporator
d. Melihat fasa refrigeran yang melewati sisi luquid line
30. Berikut adalah jenis evaporator dilihat dari konstruksinya, kecuali
a. Flooded evaporator
b. Bare tube evaporatorc. Plate surface evaporator
d. Finned evaporator
B. Essay
1. Apakah yang dimaksud dengan tekanan Absolut?
2. Isilah kolom tabel konversi pada tabel di bawah ini
No Bar kPa inHg Kgf/cm2 Psi atm
1 10 ......... ......... ......... ......... .........
2 ......... 500 ......... ......... ......... .........
3 ......... ......... 40 ......... ......... .........
4 ......... ......... ......... 5 ......... .........
5 ......... ......... ......... ......... 15 .........
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan !
a. Conduction
b. Convection
c. Radiation
4. Jelaskan fungsi kompresor pada sistem refrigerasi kompresi uap?
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
41/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 41
5. Berikan keterangan pada gambar dibawah ini
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
42/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 42
C. Kunci Jawaban
Pilihan Ganda
1. A 11. B 21. C
2. A 12. D 22. A
3. B 13. B 23. B
4. A 14. C 24. A
5. A 15. B 25. D
6. C 16. B 26. C
7. B 17. B 27. A
8. A 18. A 28. D
9. B 19. A 29. B
10. C 20. C 30. A
Essay .
1. Absolute pressure bisa dikatakan sebagai tekanan total atau tekanan
sebenarnya dari fluida. Sedangkan gage pressure adalah tekanan
fluida yang ditunjukkan oleh alat ukur (gage).pressure gauge
merupakan tekanan yang terbaca pada alat ukur tekanan ditambah
tekanan atmosfier
2. Konversi satuan tekanan
No Bar kPa inHg Kgf/cm2
Psi atm
1 10 1000 295.3 10.19 145 9.8
2 5 500 147.65 5.098 72.51 49.53
3 1.35 135.45 40 1.38 19.64 1.33
4 4.90 490.33 144.79 5 71.12 4.83
5 1.03 103.42 30.54 1.05 15 1.02
3. a. Conduction (Konduksi)Heat transfer dengan jalan konduksi terjadi jika energi berpindah
dengan cara kontak langsung antar molekul dalam satu benda ataupun
dari antar molekul dari dua benda.
b. Convection(Konveksi)
Heat transfer dengan jalan konveksi terjadi jika panas berpindah dari
satu tempat ke tempat lain secara langsung dengan media fluida.
c. Radiation (Radiasi)
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
43/45
Sujadi S.Pd (PPGT SMK KOLABORATIF TPTU 2012/2013)
MODUL MEMELIHARA KOMPRESOR PERALATAN REFRIGERASI 43
Heat transfer dengan jalan radiasi terjadi jika suatu bentuk gelombang
yang serupa dengan gelombang cahaya yang memiliki energi
berpindah dari satu benda ke benda lain tanpa memerlukan suatu
media penghantar.
4. Kompresor berfungsi untuk menaikan tekanan uap refrigeran darisaluran saction sehingga tekanan dan temparatur pada saluran
discharge menjedi tinggi.
5. 1.Discharge line
2.CondenserLiquid Receiver Tank
3.Filter drier
4.Sight glass
5.TXV
6.Evaporator7.Suction line
8.Liquid separator
9.Kompresor
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
44/45
-
8/10/2019 Modul Kompresor Tekanan
45/45
DAFTAR PUSTAKA
Asari, Aris M. (2011). Dokumen Adminstrasi Pembelajaran Mata PelajaranKompresor Tingkat II. SMKN 1 Cirebon: tidak diterbitkan
Asari, Aris M. (2011). Hand Out Mata Pelajaran Kompresor Tingkat II. SMKN 1Cirebon: tidak diterbitkan
Carrier Air Conditioning Company. (1965). Hand Book of Air ConditioningSystem Design. New York: Mcgraw-Hill Book Company.
Dossat, R.J. (1991). Principles of Refrigeration.New York: John Wiley & Sons,Inc.
Harris, N.C. (1990). Modern Air Conditioning Practice. Second Edition. New
York : McGraw-Hill, Inc.
Gunawan, R. (1988). Pengantar Teori Teknik Pendingin (Refrigerasi). Jakarta:Depdikbud.