Bab III Metodelogi Penelitian 3.1. Kerangka...
-
Upload
hoangthuan -
Category
Documents
-
view
226 -
download
0
Transcript of Bab III Metodelogi Penelitian 3.1. Kerangka...
34
Bab III
Metodelogi Penelitian
3.1. Kerangka Penelitian
Analisa kinerja AC split 3/4 PK dengan mengunakan refrigeran R-22 dan
MC-22 variasi tekanan refrigeran dengan pembebanan terdapat beberapa tahapan
yang harus dilakukan. Pertama diawali dengan start kemudian melakukan studi
pustaka untuk persiapan penelitian, setalah itu perancangan dan pembuatan alat uji
kemudian melakukan percobaan alat uji dengan menggunakan refrigeran R-22
apabila sistem tidak bekerja kembali ke perancangan dan pembuatan alat uji tetapi
apabila sistem bekerja berlanjut ke validasi alat ukur untuk melaksanakan
pengujian dan pengambilan data dengan refrigeran R-22 dan refrigeran MC-22
dengan pembebanan kemudia menganalisa data hasil dari pengujian dengan
refrensi-refrensi yang mendukung setelah mengetahui hasil analisa data pengujian
menyimpulkan hasil dari pengujian dan selesai. Diagram alir kerangka
pelaksanaan penelitian dapat dilihat seperti pada Gambar 3.1.
3.2. Studi Pustaka
Studi pustaka digunakan untuk memperdalam bidang penelitian, baik
masalah performa alat uji maupun penunjang penelitian guna untuk mendapatkan
hasil yang maksimal. Studi pustaka juga dapat digunakan untuk membandingkan
hasil penelitian atau mengembangkan penelitian
3.3. Persiapan Penelitian
Persiapan penelitian dilakukan untuk mempersiapkan apa saja yang akan
dibutuhkan dalam penelitian seperti peralatan untuk pembuatan alat uji, mencari
refrensi, buku atau jurnal-jurnal penelitian terdahulu yang berhubungan dengan
penelitian ini sebagai bahan acuan atau gambaran .
35
Gambar 3.1 Diagram Alir Metodelogi Penelitian
3.4. . Instalasi Peralatan UJi
Instalasi alat uji dirangkai sedemikian rupa agar sama dengan instalasi
sistem pengkondisian udara pada umumnya, untuk semua komponen disesuaikan
dengan kondisi yang sebenarnya. Perbedaan terletak pada penambahan alat ukur
yang digunakan untuk menentukan kondisi pada saat pengujian berlangsung.
Instalasi peralatan alat uji terdiri dari beberapa komponen yang utama
pada sistem pengkondisian udara, yaitu berupa evaporator, kondensor, katup
ekspansi dan kompresor yang digerakan oleh listrik. Alat ukur yang dipakai antara
lain,, timbangan, thermometer. Anemometer. pressure gauge voltmeter dan
Percobaan Alat Uji dengan refrigerant R-22
Persiapan Penelitian
Studi Pustaka
Perancangan dan Pembuatan Alat Uji
Kesimpulan
Analisa Data
Pengujian dan
Pengambilan Data
Referensi
Menggunakan
Refrigeran MC-
22 dengan
Pembebanan
Lampu 150w
Menggunakan
Refrigeran R-
22 dengan
Pebebanan
Lampu 150w
Tidak
Ya
Sistem
Bekerja
Validasi Alat Ukur
Mulai
Selesai
36
ampermeter. Instalasi pada alat uji ditunjukan seperti pada Gambar 3.2 dan skema
instalasi alat uji seperti pada Gambar 3.3.
Gambar 3.2 Alat Uji Refrigerasi
Keterangan :
1. Saklar AC
2. Saklar Lampu
3. Remot Kontrol
4. Ampermeter
5. Voltmeter
6. Pressure Gauge P1
7. Pressure Gauge P2
8. Pressure Gauge P3
9. Pressure Gauge P4
10. Termometer Tr
11. Termometer T1
12. Termometer T2
13. Termometer T3
14. Termometer T4
15. Evaporator
16. Lampu
37
Gambar 3.3 Skema Instalasi Peralatan Uji
Keterangan:
P= Thermometer
T= Pressure gauge
Tr= Thermometer pada ruangan
3.5. Validasi Alat Ukur
3.5.1. Termometer
Dalam mengkalibrasi termometer, terlebih dahulu menyiapkan
termometer acuan sebagai standar, untuk dijadikan perbandingan dengan
termometer yang akan dikalibrasi. Lalu meletakan ujung sensor termocoupel
secara berdekatan dalam sebuah wadah berisi air, kemudian memanaskan wadah
ini. Memperhatikan dan membandingkan kenaikan temperatur yang ditunjukan
semua termometer secara bertahap misalkan dari suhu 30 oC, 40
oC, 50
oC hingga
100 oC. Bila terjadi penyimpangan skala temperatur antara termometer yang
dikalibrasi dengan termometer acuan, maka melakukan langkah kalibrasi.
38
3.5.2. Pressure Gauge
Langkah-langkah yang dapat dilakukan untuk mengkalibrasi pressure
gauge sebagai berikut :
1. Mempersiapkan peralatan kalibrasi pressure gauge set, piston (1 kg = 9,81 N)
dan beban 0,2 kg, 0,5 kg, 1 kg dan seterusnya.
2. Memasang pressure gauge yang dikalibrasi pada jalur yang disedikan, sehingga
membentuk rangkaian tertutup.
3. Mengisi air pada bagian closely-fitting cylinder (333 mm2) hingga keluar dari
saluran overflow harus tidak terdapat kebocoran pada jalur yang lain.
4. Mengeluarkan udara yang terperangkap didalam dengan cara memiringkan dan
mengetuk perlahan rangkaian ini.
5. Memasukan piston ke closely-fitting cylinder dan menambah beban secara
bertahap.
6. Memperhatikan dan membandingkan nilai tekanan yang ditunjukan peralatan
kalibrasi dengan pressure gauge yang dikalibrasi, untuk setiap setiap beban
yang ditambahkan.
7. Jika terjadi penyimpangan tekanan nilai pressure gauge yang dikalibrasi
dengan peralatan kalibrasi, maka melakukan kalibrasi dengan langkah-langkah
seperti diatas.
3.6. Peralatan Pengujian
Dalam pengujian ini membutuhkan alat yang utama maupun alat bantu
untuk medorong kesuksesan dalam pengujian. Adapun alat-alat yang digunakan
didalam pengujian sebagai berikut :
3.6.1. AC Split TCL 3/4 PK
AC split sebagai alat utama dalam pembuatan alat pengujian. Berikut
adalah spesifikasi AC split yang digunakan dalam pengujian :
39
TCL split type air conditioner
Model TAC-07CS/K
Capcity 7000 Btu/h
Rate current 3,7 A
Input power 790 W
Rate volt 220-240 V
Rate Frequency 50 Hz
LRA of compressor 17 A
Noise 50 dB(A)
Weight 24 Kg
Water proof protection IPX4
Refrigerant/Charge R22/630 g
Gambar 3.4 AC Splite TCL 3/4 PK
3.6.2. Pompa Vakum
Pompa vakum adalah alat yang diperlukan untuk mengosongkan
refrigeran dari sistem pendingin sehingga dapat menghilangkan gas-gas yang
tidak terkondensasi seperti udara dan uap air. Pompa vakum dapat dilihat seperti
pada Gambar 3.5.
40
Gambar 3.5 Pompa Vakum
3.6.3. Pressure Gauge
pressure gauge adalah alat yang dapat didefinisikan sebagai alat untuk
membaca tekanan dengan pengamatan langsung. dalam bahasa yang formal,
pressure gauge adalah suatu field instrument untuk mengukur pressure (psia/bar)
dengan pengamatan direct reading measurement type. Preassure gauge yang
biasanya digunakan dalam penelitian ini ada dua tipe, pertama high preassure dan
coumpound pressure. Untuk mengetahui bentuk dan tipenya dapat dilihat pada
Gambar 3.6 warna merah untuk high pressure dan warna ungu untuk coumpound
pressure.
Gambar 3.6 Pressure Gauge
41
3.6.4. Termometer
Termometer adalah alat untuk menyatakan derajat panas dingin suatu
benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu. Untuk thermometer model
digital tidak menggunakan air raksa, tapi menggunakan sebuah sensor panas dan
pembacaannya ditampilkan dalam digit angka. Disarankan menggunakan
thermometer digital karena lebih akurat dan mudah dalam pembacaannya.
Termometer dapat dilihat seperti pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Thermometer
3.6.5. Amperemeter
Amperemeter digunakan untuk mengukur kuat arus listrik yang ada
dalam rangkaian tertutup yang berfungsi sebagai mendeteksi arus listrik pada
rangkaian. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan
menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter.
Amperemeter dapat dilihat seperti pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Ampermeter
42
3.6.6. Voltmeter
Voltmeter adalah alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan dalam
suatu tegangan listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen
yang diukur dalam rangkaian. Gaya magnetic tersebut akan mampu membuat
jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Voltmeter dapat
dilihat seperti pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Voltmeter
3.6.7. Manifold Gauge
Manifold gauge pengukuran adalah alat yang berfungsi untuk
mengkosongkan/mengisi refrigerant juga sebagai alat untuk mengidentifikasi
gangguan. Manifold gauge dipenelitian ini digunakan untuk mengetahui tekanan
evaporator atau tekanan isap (suction) kompresor, dan tekanan kondensor atau
tekanan keluar (discharge) kompresor. Manifold gauge dapat dilihat seperti pada
Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Manifold Gauge
43
3.6.8. Timbangan
Timbangan adalah alat yang di pakai untuk melakukan pengukuran massa
suatu benda. Timbangan digunakan untuk mengetahui berapakah massa refrigeran
yang masuk kedalam alat uji baik untuk refrigeran R-22 maupun refrigeran MC-
22. Disini mengunakan timbagan digital untuk mepermudah dalam pembacaan.
Timbangan yang digunakan dalam peneitian ini dapat dilihat seperti pada Gambar
3.11.
Gambar 3.11 Timbangan
3.6.9. Refrigeran
Refrigeran adalah zat yang mengalir dalam mesin pendingin (refrigerasi)
atau mesin pengkondisian udara (AC). Zat ini berfungsi untuk menyerap panas
dari benda atau udara yang didinginkan dan membawanya kemudian
membuangnya ke udara sekeliling di luar benda/ruangan yang didinginkan.
Refrigeran yang digunakan dalam penelitian ini adalah refrigeran R-22 dan
refrigeran MC-22 dapat dilihat seperti pada Gambar 3.12.
Gambar 3.12 Refrigeran R-22 dan MC-22
44
3.6.10. Anemometer
Anemoter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan udara.
Anemometer dipenelitian ini digunakan sebagai pengukur kecepatan laju udara
dari blower evaporator dan suhu yang keluar dari blower evaporator. Anemometer
dapat dilihat seperti pada Gamabar 3.13.
Gambar 3.13 Anemometer
3.7. Langkah Pengujian
3.7.1. Pemeriksaan sebelum pengujian
Pemeriksaan semua alat uji dan perlengkapannya adalah langkah pertama
yang akan dilakukan untuk menjaga keselamatan dan kondisi peralatan agar
senantiasa baik.
Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum pengujian adalah:
1. Memeriksa seluruh kondisi peralatan uji antara lain seperti power supply dan
sistem kelistrikan.
2. Memastikan kipas kondensor dan blower evaporator bekerja dengan baik.
3. Mencoba menyalakan alat uji untuk memeriksa adanya kebocoran.
4. Menyalakan lampu sebagai pembebanan.
5. Menempatkan wadah air untuk tempat pembuangan air.
45
3.7.2. Pemvakuman sistem
Sebelum sistem pengkondisian udara ini disi refrigeran, perlu dilakukan
proses pemvakuman terlebih dahulu. Hal ini penting untuk memastikan bahwa
tidak ada kotoran-kotoran, uap air (bunga es) dan udara di dalam kompresor dan
pipa-pipa refrigerasi yang dapat menyebabkan terjadinya penyumbatan di pipa
kapiler.
Langkah-langkah yang dapat dilakukan dalam pemvakuman sistem
sebagai berikut :
1. Memasang manifold gauge untuk kedua katup pada kompresor.
2. Menutup kedua katup manifold gauge.
3. Menghubungkan hose tekanan tinggi (merah) pada manifold gauge ke sisi
buang kompresor dan hose tekanan rendah (hijau) ke sisi hisap kompresor.
4. Menyambungkan hose tengah (kuning) pada manifold gauge ke saluran hisap
pompa vakum (vacum pump).
5. Membuka kedua katup pada manifold gauge.
6. Menghidupkan pompa vakum sekitar 20 menit, sehingga tekanan di manifold
gauge mencapai -30 in Hg.
7. Menutup kedua katup manifold gauge dan mematikan pompa vakum.
8. Membiarkan kondisi ini lebih dari 5 menit dan memperhatikan tekanan pada
manifold gauge.
9. Jika terdapat kenaikan tekanan setelah langkah no. 8 berarti terdapat
kebocoran dari sistem, maka harus memeriksa dan memperbaikinya.
10. Mengulangi langkah pemvakuman l-8 kembali hingga tidak terdapat
kebocoran pada saluran.
46
3.7.3. Pengisian refrigeran R-22 dan MC-22
Pengisian refrigeran R-22 dan MC-22 dapat dilakukan dengan cara
sebagai berikut :
1. Meletakan tabung R-22 atau MC-22 diatas timbangan dan mencatat berat
awal.
2. Menghubungkan nipple pada tabung R-22 atau MC-22 menggunakan hose
tengah pada manifold gauge.
3. Membuka katup tabung R-22 atau MC-22 agar refrigeran dapat masuk ke
hose tengah ke manifold gauge dengan posisi kedua katup di manifold gauge
tetap tertutup.
4. Memutar sedikit conection pada manifold gauge dengan hose tengah untuk
membuang udara yang ada pada hose tengah tersebut kemudian
mengencangkannya kembali.
5. Membuka kedua katup pada manifold gauge untuk memasukan refrigeran.
6. Menutup kedua katup pada manifold gauge.
3.7.4. Pengambilan Data
Pengambialan data pada saat menggunakan refrigeran R-22 maupun saat
mengunakan refrigeran MC-22 dilakukan dengan langkah-langkah sebagai
berikut:
1. Mempersiapkan alat tulis dan lembar pengambilan data.
2. Mempersiapkan dan menempatkan seluruh alat ukur pada posisinya dan
memastikannya dalam kondisi baik.
3. Menghidupkan mesin uji dan menunggu hingga kondisinya benar-benar stabil
atau steady.
4. Menempatkan saklar pengkondisi udara pada posisi ON dan mengatur blower
evaporator pada posisi high cool dan pada suhu evaporator dengan remot
kontrol sesuai dengan suhu yang telah ditentukan untuk pengujian pada suhu
20 oC.
5. Menyalakan lampu yang berfungsi sebagai beban sebesar 150w untuk variasi
tekanan dengan pembebanan.
47
6. Mengatur suhu ruangan pada suhu yang telah ditentukan (30 oC) suhu dan
tekanan di P1 pada tekanan yang telah ditentukan untuk pengujian (variasi
tekanan 15 psia, 30 psia, 45 psia dan 60 psia) dengan pembebanan.
7. Mencatat parameter-parameter tekanan dan suhu refrigeran yang masuk dan
keluar dari kompresor, kodensor, katup ekspansi dan evaporator setiap
terdapat perubahan pada T1.
8. Mencatat semua suhu udara dan kecepatan laju udara yang keluar dari blower
evaporator serta suhu ruangan (Tr) setiap ada perubahan pada T1.
9. Mencatat ampermeter dan voltmeter pada setiap perubahan pada T1.
10. Mematikan mesin uji sistem pengkondisian udara.
11. Mengulangi langkah 1 sampai 10 untuk setiap variasi yang telah ditentukan
(variasi tekanan dengan pembebanan dan variasi tekanan tanpa pembebanan
dengan suhu evaporator dan tekanan di P1 sesuai variasi yang telah di
ditentukan)
12. Mematikan alat uji dan menata kembali perlengkapan yang akan digunakan.