Menghitung COP, Effisiensi, Laju Aliran, dan Kerja yang Dilakukan Kompresor Pada Sistem Refrigerasi

Bila diketahui refrigeran R-22 digunakan pada suatu sistem refrigerasi kompresi uap yang bekerja dengan tekanan evaporasi 3 bar gauge dan rasio kompresi 4,5. Bila kapasitas pendinginannya adalah 25 kW,

Tentukan :

a. Gambarkan siklus pada diagram P-h (lakukan secara manual, tidak
    boleh menggunakan program)
b. COP Carnot, COP aktual, dan efisiensi refrigerasi dari sistem,
c. Laju aliran refrigerant dalam sistem
d. Kerja yang dilakukan oleh Kompresor
=====================================
Diketahui:
Refrigerant = R-22
Evaporating pressure (pe) = 3 bar gauge
Rasio Kompresi = 4,5
Kapasitas Pendinginan (Qe) = 25 kW
=====================================

Diagram Mollier R-22

a. Gambarkan siklus pada diagram p-h
     Langkah 1:
     Cari dulu tekanan absolute kondensasi-nya:
     Absolute pc = rasio kompresi x absolute evaporating pressure
     Absolute pc = 4,5 x ( 3 + 1,013 )
     Absolute pc = 18,06 bar
     Dari table properties R-22 diketahui:
     Temperature evaporasi (te)= -6,45 °C
     Temperature kondensasi (tc)= 46,85 °C
     Langkah 2:
     Buat gbr di p-h diagram (note: lihat photo)
     Dari gbr tersebut diketahui:
     h1 = 402,96 kj/kg
     h2 = 441,06 kj/kg
     h3 = 258,91 kj/kg
     h4 = 258,91 kj/kg
———————————————————–
b. COP Carnot, COP aktual, dan efisiensi refrigerasi dari sistem
    COP Carnot = absolute evaporating temp. / (absolute condensing temp. – absolute evaporating temp.)
    COP Carnot = 273,15 + te / tc – te
    COP Carnot = 273,15 – 6,45 / (46,85 + 6,45)
    COP Carnot = 266,7 / 53,3
    COP Carnot = 4,985
———————————————————–
    COP actual = h1 – h4 / h2 – h1
    COP actual = (402,96 – 258,91) / (441,06 – 402,96)
    COP actual = 144,05 / 38,1
    COP actual = 3,78
———————————————————–
    Effisiensi refrigerasi = COP aktual / COP Carnot
    Effisiensi refrigerasi = 3,78 / 4,985
    Effisiensi refrigerasi = 0,76
———————————————————–
c.  Laju refrigerant dalam system
    Laju refrigerant dalam system = Kapasitas Pendinginan / Effect refrigerasi
    Laju refrigerant dalam system = Qe / qe
    Laju refrigerant dalam system = 25 kj/s / 144,05 kj/kg
    Laju refrigerant dalam system = 0,17 kg/s
———————————————————–
d. Kerja yang dilakukan oleh Kompresor
    kerja kompresor = laju refrigerant x (h2 – h1)
    kerja kompresor = 0,17 x (441,06 – 402,96)
    kerja kompresor = 0,17 x 38,1
    kerja kompresor = 6,477 kj/s
    kerja kompresor = 6,447 kW