Seminar Nasional Thermofluid VI 2014 diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Mesin dan Industri Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada pada 29 April 2014 di Yogyakarta. Seminar ini menerima 51 abstrak yang kemudian direview untuk diterima atau direvisi, dengan topik yang meliputi Combustion Engineering, Energy and Renewable Energy, Fluid Mechanics, Heat-Mass Transfer, Internal Combustion Engines, dan Multiphase Flow.

1. PROCEEDINGS
ISSN 2355-6927
Organized by: Sponsored by:

2. ISSN 2355 – 6927
PROCEEDING
SEMINAR NASIONAL THERMOFLUID VI 2014
29 April 2014
Yogyakarta, Indonesia
DISELENGGARAKAN OLEH:
JURUSAN TEKNIK MESIN DAN INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA
SEMINAR NASIONAL THERMOFLUID
2014

3. ISSN 2355 – 6927
ii
SEMINAR NASIONAL THERMOFLUID VI 2014
Yogyakarta, 29 April 2014
Untuk segala pertanyaan mengenai makalah Thermofluid VI:
Ruang Administrasi S2 Jurusan Teknik Mesin dan Industri
Fakultas Teknik - Universitas Gadjah Mada
Jalan Grafika No.2 Yogyakarta 55281
Phone: (0274) 521673
Email: thermofluidvi@gmail.com
Website: thermofluid.ugm.ac.id
Reviewer:
Prof. Dr. Ir. H. Djatmiko Ichsani, M.Eng. (ITS)
Prof. Dr. Ir. Harinaldi, M. Eng. (UI)
Dr. Ir. Anhar Riza Antariksawan (BATAN)
Prof. Ir. I Made Bendiyasa, M.Sc., Ph.D. (UGM)
Prof. Dr.-Ing. Ir. Harwin Saptoadi, M.SE. (UGM)
Dr.Eng. Tri Agung Rohmat, B.Eng., M.Eng. (UGM)
Indro Pranoto, S.T., M.Eng. (UGM)
Adhika Widyaparaga, S.T., M.Biomed.Sc., Ph.D. (UGM)
Editor:
Dimas Dwi Ananda
Avila Dhanu Kurniawan
Ogy Satria Ramadhan
Muhammad Ilham Kurniawan
Ilham Adityarsena F
Putra Juliansen Siregar

4. ISSN 2355 – 6927
iii
DEWAN REDAKSI
Penanggung Jawab : Prof. Ir. Jamasri, Ph.D.
(Ketua Jurusan Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik
UGM)
Panitia Pengarah : 1. Sugiyono, ST., MT., Ph.D.
(Kepala Lab. Mekanika Fluida)
2. Dr.Eng. Tri Agung Rohmat, B.Eng., M.Eng.
(Kepala Lab. Konversi Energi)
3. Dr. Ir. Prajitno, MT.
(Kepala Lab. Perpindahan Kalor dan Massa)
Reviewer : 1. Prof. Dr. Ir. H. Djatmiko Ichsani, M.Eng. (ITS)
2. Prof. Dr. Ir. Harinaldi, M. Eng. (UI)
3. Dr. Ir. Anhar Riza Antariksawan (BATAN)
4. Prof. Ir. I Made Bendiyasa, M.Sc., Ph.D (UGM)
5. Prof. Dr.-Ing. Ir. Harwin Saptoadi, M.SE. (UGM)
6. Dr.Eng. Tri Agung Rohmat, B.Eng., M.Eng. (UGM)
7. Indro Pranoto, S.T., M.Eng. (UGM)
8. Adhika Widyaparaga, S.T., M.Biomed.Sc., Ph.D.
Ketua Panitia : Dr. Eng. Khasani, S.T., M.Eng.
Sekretaris : Adhika Widyaparaga, S.T., M.Biomed.Sc., Ph.D.
Bendahara : Fauzun, S.T., M.T., Ph.D.
Koord. Pelaksana : Fadhli Akbar
Sekretaris Pelaksana : Puput Iin Qur’aini
Bendahara Pelaksana : Arfin Aruni Silma

5. ISSN 2355 – 6927
iv
Kesekretariatan : Dimas Dwi Ananda
Acara : Mario Adhi Pradana
Perlengkapan : Achmad Denny Darmawan
Desain : Taufik Ramadhan Fitrianto
Humas : Ganang Rizky Dharmawan
Publikasi : Prisma Febriana
Dokumentasi : Aria Riswanda
Logistik : Fajar Nugraha
Konsumsi : Rahel Yulinar

6. ISSN 2355 – 6927
v
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, atas limpahan rahmat dan
karunia-Nya sehingga Prosiding Seminar Thermofluid VI tahun 2014 dapat tersusun dan
terselesaikan dengan baik.
Seminar Nasional Thermofluid VI ini merupakan acara tahunan yang diselenggarakan oleh
Jurusan Teknik Mesin dan Industri FT UGM dan bertujuan sebagai wahana pertukaran
informasi bagi para ilmuwan, akademisi dan engineer tentang hasil-hasil penelitian terbaru,
pengalaman operasional, metoda, solusi permasalahan dan tantangan praktis masa depan di
bidang thermal dan fluida.
Dalam seminar tahun ini panitia telah menerima abstrak sebanyak 51 buah dan setelah melalui
proses review, 1 abstrak tidak bisa diterima dengan alasan judul di luar topik seminar, 1
direkomendasikan melakukan revisi mayor dan sisanya diterima tanpa revisi atau revisi
minor. Dari kelompok bidang yang ditawarkan, maka judul-judul makalah dapat
dikelompokkan menjadi rumpun ilmu; Combustion Engineering, Internal Combustion
Engines, Heat-Mass Transfer, Energy and Renewable Energy, Thermodynamics, Fluid
Mechanics dan Multiphase Flow.
Panitia berharap, semoga makalah yang dipresentasikan dapat menambah informasi dan
khasanah pengetahuan untuk selanjutnya dapat membantu dan memberikan kontribusi
penyelesaian dalam permasalahan industri, khususnya dalam bidang Thermofluid.
Panitia menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang setingi-tingginya kepada pihak-
pihak yang terkait terutama para sponsor dan keynote speaker yang telah memberikan bantuan
baik yang berupa materi maupun sumbangan pemikiran sehingga pelaksanaan seminar ini
berjalan dengan sukses. Besar harapan kami, kerja sama ini akan terjalin lebih baik lagi pada
waktu-waktu mendatang.
Sampai jumpa lagi di acara Seminar Thermofluid VII 2015 tahun depan.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Yogyakarta, April 2014
Ketua Panitia,
Dr. Khasani, ST., M.Eng.

7. ISSN 2355 – 6927
vi
DAFTAR ISI
Halaman Judul .................................................................................................................... i
Dewan Redaksi ................................................................................................................... iii
Kata Pengantar..................................................................................................................... v
Daftar Isi ............................................................................................................................. vi
A. Combustion Engineering
1. Gelombang Detonasi Marginal Campuran Bahan Bakar Hidrogen & Udara
dengan Pengencer Argon
Jayan Sentanuhady, Ari Dwi Prasetiyo ......................................................................... 1
2. Pengaruh Excess Air terhadap Karakteristik Pembakaran dalam Bubbling
Fluidized Bed Combustor (BFBC)
Fransisko Pandiangan, Tri Agung Rohmat, Purnomo ................................................... 6
3. Perambatan Gelombang Detonasi Campuran Stoikiometris LPG-Oksigen
di Belakang Model Media Porous dengan Variasi Massa
Jayan Sentanuhady, Jannati Adnin Tuasikal ................................................................. 11
4. Studi Eksperimental Kestabilan Api Difusi Biogas pada Counterflow
Burner Configuration
Mega Nur Sasongko ..................................................................................................... 17
5. Studi Eksperimental Pengaruh Swirling Intensity terhadap Efisiensi Termal RFM
Swirl Burner
I Made Kartika Dhiputra, Mekro Permana Pinem ......................................................... 23
6. Simulasi CFD untuk Mengetahui Pengaruh Penambahan Batu Bara
Jenis Medium Rank Coal pada Boiler Jenis Low Rank Coal
di Power Plant PLTU Suralaya Unit 8
Nur Ikwan, Giri Nugroho, Wawan Aries Widodo.......................................................... 28
7. Pengaruh hot-EGR dan cooled-EGR Terhadap Daya Mesin Dan Emisi Jelaga
(Soot) Pada Mesin Diesel Direct Injection (DI) Dengan Menggunakan
Bahan Bakar Campuran Biosolar-Jatropha-High Purity Methanol (HPM)
Sobri, Syaiful................................................................................................................ 33

8. ISSN 2355 – 6927
vii
8. Pengaruh Tinggi Bed Terhadap Kecepatan Minimum Fluidisasi dan Distribusi
Temperatur Dalam Fluidized Bed Combustor
Kevin Kristiantana, Tri Agung Rohmat, Purnomo......................................................... 39
B. Energy and Renewable Energy
9. Thermoelectric sebagai Heat Collector untuk Meningkatkan Efisiensi Photovoltaic
pada Daerah Tropis
Andhita Mustikaningtyas, Sindu Daniarta, Yollanda Zilviana Devi ............................... 45
10. Panas Bumi Sebagai Energi Masa Depan Dan Terbarukan Sumatera Barat
Armila .......................................................................................................................... 50
11. Studi Eksperimental Optimasi Campuran Metanol (96%) Etanol (10%) sebagai
Bahan Bakar Alternatif Terbarukan Pengganti Minyak Tanah
Jarot Hari Astanto, Dwi Aris Himawanto, D.Danardono Dwi Prija T ............................ 61
12. Analisis Resistivitas Daerah Geothermal ”T” Berdasarkan Hasil Inversi Finite
Element Data 2D Magnetotelurik
Nur Rachmaningtias, Agus Setyawan, Imam Baru Raharjo ........................................... 67
13. Sistem Irigasi Buatan dengan Photovoltaic dan Thermoelectric untuk
Meningkatkan Pertanian di Indonesia
Pandhu Picahyo, Sindu Daniarta, Galih Pambudi .......................................................... 70
14. Microhydro Power Plant Pest As Energy Source Electromagnetic Wave
Technology With Environmentally Friendly
Syahrial Shaddiq, Dery Januarizki, Gunawan Eka Prasetyo, Ismail Mukti, Fikriyan,
Fajar Al Farobi, Ramadoni Syahputra ........................................................................... 75
C. Fluid Mechanics
15. Pengaruh Penambahan Inlet Disturbance Body Terhadap Karakteristik Aliran
Melintasi Silinder Sirkular Tersusun Tandem
Aida Annisa Amin Daman, Wawan Aries Widodo........................................................ 79
16. Analisis Numerik Karakteristik Pressure Drop pada Instalasi Sistem Pneumatik
menggunakan CFD
Amam Fachrur Rozie, Yuda Trimardana, Sumadi, Ahmad Indra Siswantara ................ 85
17. Studi Komparasi Jumlah Sudu Turbin pada Rancangan PLTMH Head Rendah
dengan Daya 2Kw
Budi Triyono, Haryadi dan Sugianto ............................................................................ 93

9. ISSN 2355 – 6927
viii
18. Analisis Eksperimental dan Simulasi Numerik Karaktristik Aliran Fluida
melalui Silinder Persegi dan Segitiga
H. Nasaruddin Salam, Muh. Noor Umar, Ibnu Sidig...................................................... 98
19. Studi Eksperimen tentang Karakteristik Tekanan dan Kemungkinan Kavitasi
Aliran Fluida melalui Katup Kupu-Kupu
Muh. Hasbi, Sutardi ...................................................................................................... 105
20. Simulasi Numerik Aliran di Sekitar Circular Cylinder dengan Dua Square
Cylinder sebagai Disturbance Body pada Saluran Sempit
Rina, Wawan Aries Widodo.......................................................................................... 111
21. Analisis Penurunan Tekanan pada Instalasi Sistem Hidrolik Alat Uji Tarik
menggunakan CFD di Laboraturium Fenomena Mesin UIKA Bogor
Rio Adika Cahya, Hady Hidayat, Sumadi1, Edi Sutoyo................................................. 117
22. Studi Parametrik Pengaruh Roughness Terhadap Profil Kecepatan Lapisan
Batas pada Simulasi Atmospheric Boundary Layer di Wind Tunnel
Subagyo ....................................................................................................................... 125
23. Simulasi Numerik Aliran Internal Muffler Kendaraan 2D
Subagyo ....................................................................................................................... 134
24. Aplikasi Reliability Centred Maintenance (RCM) pada Sistem Pemipaan Industri
Kertas yang Beroperasi Kontinyu
Sumadi.......................................................................................................................... 138
25. Analisa Instalasi Sistem Pneumatik untuk Air Service di Laboratorium Proses
Produksi
Wahyu Nuri. Sumadi .................................................................................................... 145
D. Heat – Mass Transfer
26. Kinerja Termal Green Roof sebagai Pendingin Pasif di Iklim Tropis
Nandy Putra, Wayan Nata Septiadi, Bambang Ariantara, Retsa Anugrah Menteng..... 151
27. Alat Uji Sirkulasi Air Akibat Efek Thermosyphon pada Sistem Pemanas
Air Surya
Caturwati NK, Ipick S, Alief ........................................................................................ 157
28. Proses Pembuatan Membran Silika MCM-41untuk Alat Penukar Kalor Udara
Hens Saputra, Murbantan Tandirerung, Hananto Widoyoko ......................................... 162
29. Fenomena Pendidihan dan Dinamika Gelembung dari Porous Graphite Foams
Indro Pranoto ............................................................................................................... 168

10. ISSN 2355 – 6927
ix
30. Aplikasi Heat Pipe pada Thermoelectric Generator
Rio Wirawan, M. Hadi Kusuma, Ranggi Sahmura, Wayan Nata Septiadi,
Nandy Putra ................................................................................................................. 174
31. Efek Orientasi Sudut Delta-Winglet Vortex Generator Terhadap Performa
Termal dan Hidrodinamik Penukar Kalor Jenis Fin-Tube dengan Susunan
Pipa Sejajar Untuk Aplikasi EGR Cooler
Syaiful dan Rahmat Purnomojati ................................................................................. 180
32. Penentuan Sudut Kontak dengan Pengolahan Citra
Windy Hermawan Mitrakusuma, Deendarlianto, Syamsul Kamal, M. Nuryadi,
Rudi Rustandi .............................................................................................................. 186
E. Internal Combustion Engines
33. Efek Campuran High Purity Methanol (HPM) – Diesel dan Sistem Cooled EGR
terhadap Smoke Opacity dan Brake Specific Fuel Consumption (BSFC) pada
Mesin Diesel Injeksi Langsung
Aa Setiawan, Syaiful .................................................................................................... 191
34. Karakteristik Pelumas Campuran Zinc Oxide Nanopowder untuk Kendaraan
Agung Sudrajad, Aditya Yuda Anggara ........................................................................ 196
35. Efek High Purity Methanol (HPM) dan Hot EGR terhadap Brake Spesific Fuel
Consumption (BSFC) dan Emisi Jelaga pada Mesin Diesel Injeksi Langsung
Angga Septiyanto, Syaiful ............................................................................................ 200
36. Pengaruh Diameter Exhaust Valve terhadap Unjuk Kerja dan Emisi Gas Motor
Bensin 4 Langkah
Slamet Wahyudi, Lilis Yulianti, Hastono Wijaya dan Alfian Kusuma ........................... 206
F. Multiphase Flow
37. Quantitative Visualization of the Wave Characteristics for Horizontal
Co-Current Gas-Liquid Plug Two-Phase Flow by Using an Image Processing
Technique
Akmal Irfan Majid, Okto Dinaryanto, Deendarlianto, Indarto........................................ 212
38. Experimental Study on the Liquid Holdup Characteristics of Air-Water
Horizontal Stratified Flow by Using an Image Processing Technique
Hadiyan Yusuf Kuntoro, Deendarlianto ........................................................................ 218

11. ISSN 2355 – 6927
x
39. Visualisasi dan Signal Processing Aliran Slug Air-Udara Berdasarkan
Karakteristik Lokal Pada Pipa Horisontal
Yuli Purwanto, Indarto, Khasani, Deendarlianto ........................................................... 224
G. Thermodynamics
40. Analisis Performa Organic Rankine Cycles Berdasarkan Data Pengujian
Evaporator dengan Menggunakan Solar Panel Plat Datar untuk
Fluida Kerja R22 dan R134a
Edi Marzuki, Seftian Haryadi, Yogi Sirodz Gaoz, Mulya Juarsa,
Muhamad Yulianto ....................................................................................................... 230
41. Analisa Pengaruh Variasi Kecepatan Aliran Udara pada Evaporator
Terhadap Performansi Mesin Refrigerasi Kompresi Uap Air Conditioner
dengan Refrigeran R134a
Mahendra, Hendradinata .............................................................................................. 236
42. Analisis Performa ORC dengan Fluida Kerja R-134a Menggunakan Simulasi
Komputer Berdasarkan Data Eksperimental Variasi Laju Aliran Massa Air di
Kolektor Termal-Surya tipe Plat Datar
Mulya Juarsa, Seftian Haryadi, Muhamad Yulianto, Edi Marzuki, Yogi Sirods Gaos .... 241
43. Studi Simulasi pada Ventilasi, Kualitas Udara Interior dan Konsumsi Energi
Ozkar F. Homzah, Haryanto ......................................................................................... 246
44. Kaji Eksperimental Kinerja Mesin Pendingin Kompresi Uap (Freezer) terhadap
Variasi Massa Refrigeran Hidrokarbon Jenis Propan sebagai Pengganti R-22
Tandi Sutandi, Berkah Fajar ......................................................................................... 251

12. Proceeding
Seminar Nasional Thermofluid VI
Yogyakarta, 29 April 2014
Jurusan Teknik Mesin dan Industri
Fakultas Teknik UGM ISSN 2355 – 6927
Analisa Pengaruh Variasi Kecepatan Aliran Udara pada Evaporator
Terhadap Performansi Mesin Refrigerasi Kompresi Uap Air Conditioner
dengan Refrigeran R134a
(Analysis Effect of Speed Variation in Evaporator Air Flow Against the Performance
Vapor Compression Machine with R134a Refrigerant)
Mahendra, Hendradinata
1,2
Teknik Pendingin dan Tata Udara, Politeknik Sekayu,
Jln. Kol. Wahid Udin Lk. 1 Kel. Kayuara, Sekayu 30711
E-mail: mahendslaya@gmail.com
Abstract
Air conditioning is not a luxury, but has become a necessity that must be met. Without this equipment
many activities can not be done well, especially the activities carried out in the room, for example, in
offices and vehicles, even to break even most people require the use of this tool for convenience. The
HVAC system is a continuous process that takes place between the various components such as.
compressor, condenser, expansion valve and evaporator. These components serves to circulate refrigerant
(cooling agent) in carrying and transferring heat. Evaporator in the refrigeration system is a tool that serve
to dispose of the heat from the room to the media environment with refrigerant and air. It comes an
evaporator fan/blower to circulate the air as a fluid decision- heat from the room. Modification of
fan/blower by adding blower, replaced or changed the type of blower rotation, refrigeration technicians
often done to improve the performance of the cooling system. In this study, blower rotation speed changes
(adding power) to know the effect of changing the flow rate of air at the evaporator to the performance of
an engine air conditioner. The data captured includes the current (ampere) flowing in the compressor and
blower, temperature and pressure before and after the evaporator, compressor and condenser. Special to the
blower, given the addition of power each time retrieval of data with the aim to increase the speed of the air
flow in the evaporator. The results of research conducted on Recirculating Air Conditioner Trainer capacity
of 1.6 kW compressor with R134a refrigerant indicate that the optimum performance of the vapor
compression refrigeration machines were made in this study achieved at air velocity of 4 m/s, the current
flowing on the blower at 0.57 ampere, 1579 watts power compressor, the cooling power of 5650 watts,
3.57 coeficient of performance (COP) and refrigerant mass flow rate 0.040 kg/s.
Keywords: COP, Refrigerant, Air Flow.
1. Pendahuluan
Seiring berkembangnya jaman maka
perkembangan teknologi dibidang industri juga
mengalami kemajuan yang pesat, salah satunya adalah
berkembangnya teknologi industri dibidang refrigerasi
dan pengkondisian udara. Dalam kehidupan sehari-
hari sering dijumpai banyak teknisi mesin pendingin
memodifikasi sistem pendingin dengan menambah
blower evaporator atau meningkatkan putaran
fan/blower evaporator. Modifikasi ini untuk
mendapatkan suhu ruangan yang lebih sejuk atau
dingin. Hal ini menarik untuk dikaji apakah
modifikasi ini mempengaruhi kinerja sistem
pendingin atau tidak.
Berkaitan dengan hal di atas selanjutnya akan
dikaji pengaruh perubahan kecepatan aliran udara
pada evaporator terhadap unjuk kerja atau koefisien
prestasi mesin pendingin tersebut.
2. Tinjauan Pustaka
Pada siklus kompresi uap mempunyai empat
komponen utama yaitu kompresor, kondenser,
expansion dan evaporator. Siklus dimulai dari
kompresor disini perlakuan fluida refrigeran tekanan
kerja meningkat diikuti dengan temperaturnya hal ini
sesuai dengan persamaan(Stoecker, 1997):
P V = c T
Dimana, P adalah tekanan (bar), V adalah volume
(m3
), c adalah konstanta, dan T adalah temperatur
dalam derajat Celsius. Kemudian setelah fluida keluar
dari kompresor fluida tersebut akan masuk kedalam
kondensor. Di kondensor terjadi proses kondensasi
dimana dengan tekanan tinggi tetapi temperatur turun.
Pada kondensor terjadi perpindahan panas paksa dari
refrigeran dengan temperatur tinggi ke udara luar
dengan temperatur lebih rendah, bisa dikatakan panas
hasil proses kompresi dilepas ke lingkungan.
Setelah keluar dari kondensor fluida yang sudah
berubah fase menjadi cair kemudian melawati katup
ekspasi, di katup ekspansi terjadi penurunan tekanan
dan penurunan temperatur karena mengalami proses
expansi, dimana fluida dengan tekanan tinggi terjadi
penyumbatan aliran dan kemudian terjadi pembesaran
aliran. Temperatur yang rendah ketika melewati
evaporator mengalami proses evaporasi dimana
refrigeran menyerap panas dari luar atau ruangan.
Panas dari ruangan inilah yang merubah fase pada
refrigeran dari cairan menjadi gas yang selanjutnya
dihisap oleh kompresor.
236

13. Proceeding
Seminar Nasional Thermofluid VI
Yogyakarta, 29 April 2014
Jurusan Teknik Mesin dan Industri
Fakultas Teknik UGM ISSN 2355 – 6927
Evaporator pada sistem refrigerasi adalah alat
yang berfungsi untuk menyerap kalor dari sistem.
Dimana untuk ini evaporator dilengkapi sebuah fan
untuk mengalirkan udara sebagai fluida pengambil
kalor dari evaporator. Modifikasi fan evaporator
dengan meningkatkan putaran fan akan meningkatkan
laju aliran massa udara melalui evaporator dan juga
berarti akan meningkatkan kapasitas/beban kalor
evaporator yaitu jumlah kalor yang dihisap dari sistem
Berdasarkan keseimbangan energi sebuah sistem
refrigerasi kompresi uap, beban kalor evaporator
dapat dinyatakan :
Qc = Qe + Wc ( 1 )
Dari balans energi ini ada relasi antara beban kalor
kondensor (Qc), beban kalor evaporator (Qe) dan
kerja kompressor (Wc); perubahan beban kalor
evaporator akan berdampak terhadap beban kalor
kondensor dan kerja kompresor.
Gambar 1. Skematik Sistem Pendingin Kompresi
Uap. (Moran, 2006)
Hubungan ketiga besaran ini dinyatakan dalam
koeffisien prestasi atau Coefficient of Performance
system (Dossat, 1997), yaitu :
COP =
( )
( )
COP = = ( 2 )
Secara termodinamika besar-besaran tersebut dapat
ditentukan sbb:
Efek Refrigerasi:
RE = (h1 – h4) kJ/kg ( 3 )
Beban kalor Evaporator:
Qe = ṁr (h1 – h4) = ṁr RE Kw ( 4 )
atau,
Qe= ṁud (h6 – h5) udara ( 5 )
Kerja Kompressi:
WC = ṁr ( h2 – h1 ) kW ( 6 )
Beban kalor kondensor:
Qc = ṁr (h2 – h3) kW ( 7 )
Laju aliran massa refrigeran:
ṁr = Qe /( h1 – h4 ) = Qe /RE kg/s ( 8 )
Koefisien prestasi sistem pendingin:
COP = ( 9 )
3. Metoda Penelitian
Metoda yang digunakan dalam penelitian ini adalah
metoda eksperimental, dengan menyiapkan perangkat
uji berupa Recirculating Air Conditioner Trainer
kemudian dilakukan pengambilan dan analisis data.
Gambar 2. Diagram P-h Siklus
Pendingin Kompresi Uap. (Moran, 2006)
237

14. Proceeding
Seminar Nasional Thermofluid VI
Yogyakarta, 29 April 2014
Jurusan Teknik Mesin dan Industri
Fakultas Teknik UGM ISSN 2355 – 6927
3.1. Diskripsi Perangkat Uji
Gambar 3. Perangkat Uji (LabTech, 2013)
Komponen perangkat uji:
 Kompresor Hermetik 1,6 kW 3 Phase.
 Kondensor dengan area 0,25 m2
, bahan tembaga.
 Evaporator tipe bare tube bahan tembaga.
 Electronics Expansion Valve
 Fan kondensor dan evaporator dengan penggerak
motor listrik 1 phase
 Refrigeran 134a.
 Alat-alat ukur: termometer, tang ampere, pressure
gauge, anemometer.
Gambar 4. Sistem Pemipaan dan pengoprasian fan
motor (LabTech, 2013)
3.2. Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian terdiri langkah persiapan dan
langkah pengujian/pengambilan data. Langkah
persiapan meliputi perakitan/setting instalasi uji,
pemvakuman, pengisian refrigeran dan tes kebocoran.
Langkah pengujian/pengambilan data dilakukan
setelah sistem beroperasi sekitar 30 menit (sampai
sistem bekerja normal/stedi). Pengambilan data
dilakukan dengan parameter perubah yaitu putaran fan
evaporator menghasilkan kecepatan aliran udara pada
3.2 m/s hingga 4.2 m/s. Kemudian setiap putaran fan
kondensor dilakukan pengukuran data tekanan dan
temperatur masuk/keluar refrigeran setiap komponen
sistem kompressor, kondensor, dan evaporator. Semua
pengukuran dilakukan pada waktu yang bersamaan.
Semua data dicatat pada lembaran data. Pengambilan
data dilakukan sebanyak 5 (lima) kali dengan interval
waktu + 30 menit.
4. Hasil dan Pembahasan
Dari hasil pengujian didapatkan data-data seperti pada
tabel 1 dibawah ini.
Tabel 1. Data hasil pengujian
Parameter
Uji
Laju Aliran Udara Evaporator (m/s)
3,2 3,6 3,9 4 4,1 4,2
P1 (Psi) 23 23 22 22 20 22
P2 (Psi) 128 131 135 140 145 146
P3 (Psi) 125 124 127 131 140 141
P4 (Psi) 22 22 22 20 20 20
T1 (°C) 1,6 -4,8 0,6 -0,9 -3,4 -4,7
T2 (°C)
67,
6
63,
1
64,
4
64,
1
64,
4
64,
1
T3 (°C)
39,
1
39,
1
39,
9
40,
2
41,
9
41,
9
T4 (°C) -2,4 -2,8 -1,3 -1,7 -2,1 -2,1
Fan (amp)
0,3
8
0,4
3
0,5
0,5
7
0,6
3
0,6
7
Komp(amp
)
2,3 2,3 2,4 2,4 2,4 2,6
ṁr (l/s) 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4
Berdasarkan data hasil pengujian diatas dilakukan
analisis/perhitungan termodinamika yang hasilnya
disajikan dalam gambar-gambar grafik dibawah ini.
238

15. Proceeding
Seminar Nasional Thermofluid VI
Yogyakarta, 29 April 2014
Jurusan Teknik Mesin dan Industri
Fakultas Teknik UGM ISSN 2355 – 6927
Gambar 5. Laju aliran udara terhadap kapasitas
pendinginan
Dari gambar 5 pada kecepatan aliran udara
terendah, 3,2 m/s kapasitas pendinginan yang
dihasilkan sebesar 5,25 kW dan pada kecepatan aliran
udara tertinggi, 4,2 m/s kapasitas pendinginan yang
dihasilkan sebesar 5,41 kW; terjadi perubahan
kapasitas pendinginan dengan bervariasinya
kecepatan aliran udara pada evaporator. Kapasitas
pendinginan tertinggi dihasilkan pada kecepatan udara
4 m/s. Hal ini disebabkan dengan meningkatnya laju
aliran massa udara pada evaporator maka kondisi uap
refrigeran sebelum keluar evaporator dapat dijadikan
superheat bermanfaat ke temperatur yang lebih tinggi
atau kapasitas pendinginan meningkat.
Hal ini menyebabkan laju perpindahan panas
konveksi dari refrigeran evaporator menuju kesisi
bagian dalam evaporator menjadi lebih besar, yang
akan menyebabkan penyerapan dari sistem lebih besar
pula. Kondisi ini mempunyai pengaruh terhadap
efisiensi kerja sistem. Sebagai efek tambahan
refrigeran keluar evaporator menuju kompresor
menjadi uap sempurna yang berakibat bisa optimalnya
kerja hisap kompresor.
Gambar 6. Laju Aliran Udara vs COP
Dari gambar 6, kurva membentuk parabola dengan
COP tertinggi dihasilkan pada Laju aliran Udara 4 m/s
dengan nilai COP 3,57. Hal ini disebabkan karena
pada saat laju aliran udara pada 4 m/s kapasitas
pendinginan juga berada pada puncaknya sedangkan
daya compressor belum begitu besar. COP Terendah
terjadi pada saat laju aliran Udara 4,2 m/s dengan
Nilai COP 3,16.
Gambar 7. Putaran fan kondensor vs Kerja Kompresor
(WC)
Dari gambar 7, Daya kompresor akan meningkat
seiring dengan bertambahnya laju aliran udara pada
evaporator; hal ini sehubungan dengan meningkatnya
laju aliran massa refrigeran yang bersirkulasi seperti
yang dinyatakan dalam gambar 5, karena salah satu
faktor yang menentukan besarnya kerja kompressi
adalah laju massa refrigeran yang bersirkulasi.
5,2
5,4
5,6
5,8
2,5 3 3,5 4 4,5
kW
m/s
Grafik laju Aliran Udara Terhadap
kapasitas pendinginan
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
3,6
2,5 3 3,5 4 4,5
m/s
Grafik Laju Aliran Udara terhadap
COP
1,45
1,5
1,55
1,6
1,65
1,7
1,75
2,5 3 3,5 4 4,5
kW
m/s
Grafik Laju Aliran Udara Terhadap
Daya Kompressor
239

16. Proceeding
Seminar Nasional Thermofluid VI
Yogyakarta, 29 April 2014
Jurusan Teknik Mesin dan Industri
Fakultas Teknik UGM ISSN 2355 – 6927
Gambar 8. Putaran fan kondensor vs Performance
Factor (PF)
Dari gambar 8, kurva juga membentuk parabola
dengan PF tertinggi dihasilkan pada Laju aliran Udara
4 m/s dengan nilai PF 4,00. Hal ini disebabkan juga
karena pada saat laju aliran udara pada 4 m/s
kapasitas pembuangan Kalor di Kondensor juga
berada pada puncaknya sedangkan daya compressor
belum begitu besar. PF Terendah terjadi pada saat laju
aliran Udara 3,2 m/s dengan Nilai PF 3,2
Terdapat berbagai pendekatan yang dilakukan
ilmuwan untuk menentukan nilai COP. Terkadang
terjadi perbedaan nilai hasil COP antar metode. Hal
ini dapat dimaklumi dikarenakan beberapa faktor
semisal ; alat ukur yang kurang akurat dan berbeda
antar peneliti, asumsi para peneliti, ketelitian peneliti
dalam menentukan titik ukur dan mengambarkan
kinerja sistem dalam diagram P-h.
5. Kesimpulan
Dari penelitian dapat disimpulkan bahwa:
1. Modifikasi fan dengan merubah kecepatan putaran
fan evaporator pada sistem pendingin akan
mempengaruhi performansi sistem, yaitu
penambahan kecepatan putaran fan akan
menaikkan performansi atau COP sistem
pendingin.
2. Kapasitas pendinginan dapat ditingkatkan dengan
menaikkan putaran fan evaporator dengan
mempertahankan laju refrigeran yang bersirkulasi
konstan.
Daftar Pustaka
[1] Arora C.P. 2001. Refrigeration and Air
Conditioning. Second Edition. McGraw-Hill inc.
[2] Ashrae Handbook. 2001. "Fundamental
Handbook". Ashrae.
[3] Dossat ray J. 1997. " PRINCIPLES OF
REFRIGERATION ", Fourth Edition,
International Edition, Prentice hall International
Inc.
[4] Labtech Experiment Manual MODEL: RAD-
RAC-A. 2013. “RECIRCULATING AIR
CONDITIONING TRAINER”. Labtech
Intenational Ltd.
[5] Moran and Shapiro. 2006. Fundamentals of
Engineering Thermodynamics 5th
Edition. John
Wiley & Sons, Inc. England
[6] Stoecker W.F., Jones J.W. 1997. Refrigerasi dan
Pengkondisian Udara Alih Bahasa Ir.Supratman
Hara, Airlangga, Jakarta.
0
1
2
3
4
5
2,5 3 3,5 4 4,5 5
m/s
Grafik Laju Aliran Udara terhadap PF
240