## PENGARUH MEDIA PENDINGIN AIR PADA KONDENSOR TERHADAP  KEMAMPUAN KERJA MESIN PENDINGIN
Kemas. Ridhuan 1) , I Gede Angga J. 2)
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Metro 1, 2)
Jl. Ki Hjar Dewantara No. 116 Kota Metro kmsridhuan@yahoo.co.id

## Abstrak
Kondensor  berfungsi  untuk  membuang  panas  yang  ada  pada  refrigran,  sehingga  freon  dapat diproses pada evaporator untuk menyerap panas kembali. Untuk meningkatkan proses pembuangan panas di kondensor  perlu  dilakukan  penyerapan  panas  pada  refrigran  yang  lebih  optimal  seperti  penggunaan  air sebagai  media pendingin.    Tujuan dari penelitian ini adalah untuk  mengetahui pengaruh media pendingin air terhadaop kemampuan kerja  COP (Coefficient Of Performance)  mesin pending. Penelitian dilakukan di Kampus  II  Universitas  Muhammadiyah  Metro,  di  Laboratorium  Teknik  Mesin.  Metode  yang  digunakan penelitian  ini  adalah  dengan  pembuatan  dan  pengujian  alat  mesin  pendingin.  Pengujian  dilakukan  pada kondensor menggunakan air dan udara, dengan  variasi beban pendingin ruangan 450W, 600W, 750W. Dan debit aliran air di kondensor 0,06 l/s, 0,075 l/s dan 0,09 l/s. Adapun hasil yang didapat dari penelitian ini yaitu COP (Coefficient Of Performance) yang tertinggi yaitu 15,43  terjadi pada pendingin air dengan beban 450  watt  pada  debit  0,09  l/s.  sedangkan  dengan  pendingin  udara  COP  6,44  pada  beban  450W.  Dan temperatur  air  tertinggi  sebesar  38°C  terjadi  pada  debit  0,06  l/s  dan  pada  beban  pendingin  750watt.  Ini temperatur airnya cukup tinggi sehingga cukup baik diguinakan untuk air mandi.
Kata kunci : Kondensor, Pendingin Air, COP

## PENDAHULUAN
Air  Conditioner (AC)  adalah  suatu proses  pendinginkan  udara  sehingga  dapat mencapai  temperatur  dan  kelembaban  yang sesuai  dengan  yang  dipersyaratkan  terhadap kondisi  udara  dari  suatu  ruangan  tertentu. Kondensor  berfungsi  untuk  membuang  panas yang ada di rerfrigerant kelingkungan dengan menggunakan  media  udara  serta  dibantu dengan  daya  dorong  blower,  uap  refrigerant yang  keluar  dari  kompresor  memasuki kondensor  uap  yang  bersuhu  tinggi  ini sebelum  masuk  ke evaporator terlebih dahulu di dinginkan di kondensor. Untuk meningkatkan kemampuan kerja alat pendingin  COP (Coefficient  Of  Performance) maka  kondensor  dapat  di  modifikasi  dengan menggunakan  pendingin  media  air,  dan blower  tidak  digunakan  lagi  sehingga  dapat menghemat daya penggerak blower.
Komponen  utama  dari  penyegar  udara adalah  kompresor,  kondensor,  katup  ekspansi dan evaporator. Kompresor berfungsi mengalirkan  dan  menaikan  tekanan  gas refrigrant  yang  selanjutnya  masuk  kedalam kondensor,  kondensor  ini  berfungsi  sebagai alat  pemidahan  panas  yang  dilepaskan  dari uap  panas  refrigrant  kemedia  pendingin
sehingga uap panas refrigrant akan mengalami pengembunan  dan  perubahan  fase  dari keadaan  uap  menjadi  cairan.  Pada  umumnya kondensor  yang  dipakai  oleh  penyegar  udara pada instalasi yang kecil digunakan kondensor  dengan  media  pendingin  udara. Dari  kondensor  cairan  diekspansikan  melalui katup  ekspansi  selanjutnya  dimasukan  ke evaporator  untuk  proses  penyerapan  panas dari  lingkungan  sehingga  suhu  lingkungan menjadi lebih rendah dari sebelumnya.
Kondensor  berfungsi  untuk  membuang panas  yang  ada  di  rerfrigerant  kelingkungan dengan  menggunakan  media  udara  serta dibantu  dengan  daya  dorong  blower,  uap refrigerant  yang  keluar  dari  kompresor memasuki kondensor uap yang bersuhu tinggi ini  sebelum  masuk  ke  evaporator  terlebih dahulu  di  dinginkan  di  kondensor.  Untuk meningkatkan kemampuan kerja alat pendingin  COP (Coefficient  Of  Performance) maka  kondensor  dapat  di  modifikasi  dengan menggunakan media air sehingga pada bagian tersebut  kita  dapat  menghemat  daya  blower yang tidak di pakai.
Modifikasi  tersebut  dilakukan  untuk menghemat  daya  listrik  dan  air  merupakan media  pendingin  penyerap  panas  yang  baik
dibandingkan  dengan  udara,  sehingga  di harapkan  panas  yang  di  simpan  di  refrigrant dapat diserap di kondensor secara maksimal.
Dengan proses pembuangan panas yang baik maka akan terjadi kondensasi (uap panas dari  refrigran  berubah  menjadi  cairan  atau mengembun)  yang  baik,  dengan  proses kondensasi yang baik, maka akan membantuk kerja  komponen-komponen  yang  lainnya khususnya  di  evaporator  akan  terjadi  proses penyerapan  kalor  (pengupan  cairan  refrigran) yang  baik  dari  suatu  ruang  atau  benda sehingga  di  dapatkan  harga  COP (Coefficient Of Performance) yang tinggi.
Adapun yang menjadi tujuan dalam penulisan laporan  ini  antara  lain  :  Untuk  mengetahui kemampuan  kerja    COP (Coefficient  Of Performance) setelah di modifikasi dan Untuk mengetahui  hubungan  perubahan  temperatur air yang terjadi pada kondensor terhadap debit yang digunakan.

## LANDASAN TEORI

## a. Pengertian AC (Air Conditioner)
Air  Conditioner (AC) Merupakan sebuah  alat  yang  mampu  mengkondisikan udara. Dengan kata lain, AC (Air Conditioner) berfungsi  sebagai  penyejuk udara  yang  diinginkan  (  sejuk  atau  dingin  ) dan  nyaman  bagi  tubuh.  AC  Lebih  Banyak digunakan  di  wilayah  yang  beriklim  tropis dengan  kondisi  temperatur  udara  yang  relatif tinggi (panas).

## b. Refrigerant
Refrigerant  adalah  fluida  kerja  utama pada  suatu  siklus  refrigerasi  yang  bertugas menyerap panas pada temperatur dan tekanan rendah dan membuang panas pada temperatur dan tekanan tinggi
Terdapat  berbagai  jenis  refrigerant  yang digunakan  dalam  sistem  kompresi  uap.  Suhu refrigerasi yang dibutuhkan sangat menentukan dalam pemilihan fluida.
Refrigerant  yang  umum  digunakan  adalah yang  termasuk  kedalam chlorinated  fluoro carbons (CFC,  disebut  juga Freons ):    R-11,
R-12, R-21, R-22 dan R-502.
c. Kondensor
1. Kondensor berpendingin air ( Water Cooled Condenser )
Kondensor  jenis  ini  digunakan  pada system  yang  berskala  besar  untuk  keperluan komersil  di  lokasi  yang  mudah  memperoleh air bersih. Kondensor jenis ini menjadi pilihan yang  ekonomis  bila  terdapat  suplai  air  bersih mudah dan murah. Pada umumnya kondensor seperti ini berbentuk tabung yang di dalamnya berisi  pipa  ( tubes )  tempat  mengalirnya  air pendingin.
2. Kondensor berpendingin udara ( Air
Cooled Condenser )
Kondensor  yang  menggunakan  udara sebagai cooling mediumnya biasanya digunakan  pada  sistem  berskala  rendah  dan sedang  dengan  kapasitas  hingga  20  ton refrigerasi. Air Cooled Condenser merupakan peralatan  AC  ( Air  Conditioner )  standard untuk  keperluan  rumah  tinggal  (residental) atau  digunakan  di  suatu  lokasi  di  mana pengadaan  air  bersih  susah  diperoleh  atau mahal.  Untuk  melayani  kebutuhan  kapasitas yang lebih besar biasanya digunakan multiple air colled condenser .
Udara  sebagai  pendingin  kondensor dapat  mengalir  secara  alamiah  atau  dialiri paksa  oleh fan .  Kulkas  pada  umumnya menggunakan  kondensor  berpendingin  udara secara alamiah (konveksi natural) yang umum disebut sebagai kondensor statis.
3. Kondensor  berpendingin  campuran  udara dan air ( Evaporative Condenser )
Kondensor jenis ini merupakan kombinasi dari kondensor berpendingin udara dan kondensor berpendingin air. Koil kondensor  ini  diletakkan  berdekatan  dengan media pendinginnya yang berupa udara tekan dan  air  yang  disemprotkan  melalui  suatu lubang nozzle.

## d. Siklus Refrigrasi Uap
Proses-proses  yang  terjadi  pada  siklus kompresi  uap  seperti  pada  gambar    diatas adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Siklus Daur kompresi uap
a. Proses Kompresi (1-2)
Proses  ini  dilakukan  oleh  kompresor  dan berlangsung  secara  isentropik  adiabatik.
Karena proses ini berlangsung secara isentropik, maka temperatur ke luar kompresor pun meningkat.
b. Proses Kondensasi (2-3)
Proses ini berlangsung didalam kondensor.  Refrigerant  yang  bertekanan tinggi  dan  bertemperatur  tinggi  yang  berasal dari  kompresor  akan  membuang  kalor sehingga  fasanya  berubah  menjadi  cair.  Hal ini  berarti  bahwa  di  dalam  kondensor  terjadi pertukaran  kalor  antara  refrigerant  dengan media  pendingin  (air),  sehingga  panas berpindah  dari  refrigeran  ke  air  pendingin yang menyebabkan uap refrigerant mengembun menjadi cair.
b. Proses Expansi (3-4)
Proses  expansi  ini  berlangsung  secara isoentalpi.  Hal  ini  berarti  tidak  terjadi perubahan  entalpi  tetapi  terjadi drop tekanan dan  penurunan  temperatur.  Proses  penurunan tekanan  terjadi  pada  katup  expansi  yang berbentuk  pipa  kapiler  atau orifice yang berfungsi untuk mengatur laju aliran refrigerant dan menurunkan tekanan.
c. Proses Evaporasi (4-1)
Proses  ini  berlangsung  secara  isobar isothermal  (tekanan  konstan,  temperatur konstan)  di  dalam  evaporator.  Panas  dari lingkungan akan diserap oleh cairan refrigerant  yang  bertekanan  rendah  sehingga refrigerant berubah fasa menjadi uap bertekanan rendah.
e. Perhitungan
1. Kerja kompresi
Entalpi adalah energi yang dikandung oleh suatu  bahan  sesuai  dengan  temperatur  dan massa  bahan  tersebut.  Dalam  setiap  proses refrigerasi  yang  kita  amati  adalah  perubahan entalpinya.  Perubahan  entalpi  adalah  jumlah kalor yang yang diberikan atau diambil dalam tiap  satuan  massa  melalui  proses  tekanan konstan.  Harga  entalpi  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan:
( Supratman Hara,1982 )
Q w = h 2 – h 1
Dimana : Q w = Besarnya panas pada proses kompresor
(kJ/kg)
h 1 = Entalpi refrigerant keluar evaporator  dan masuk kompresor (kJ/kg)
h 2 = Entalpi refrigerant saat keluar kompresor
- masuk kondensor (kJ/kg)
2. Besar  panas  per  satuan  massa  refrigerant yang  dilepaskan  di  kondensor  dinyatakan sebagai:
( Supratman Hara,1982 )
Q c = h 2 – h 3 Dimana : Q c =  Besarnya  panas  dilepas  di  kondensor
(kJ/kg)
h 3 =  Entalpi refrigerant saat keluar kondensor (kJ/kg)
3. Besarnya panas yang diserap oleh evaporator
( Supratman Hara,1982 )
Q e = h 1 – h 4
Dimana : Q e = Besarnya panas yang diserap di evaporator (kJ/kg)
h 4 = Entalpi refrigerant saat masuk evaporator,
(kJ/kg)
d.  Koefisien  Prestasi  / Coefficient  of Performance (COP)
Koefisien  prestasi  dari  sistem  refrigerasi adalah  dampak  refrigerasi  ( efek  refrigerasi ) dibagi dengan kerja kompresi.
COP = =
( Supratman Hara,1982 )

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium teknik mesin Universitas Muhammadiyah Metro. Pengujian menggunakan  AC  split,  dengan  pembuatan prangkat alat uji dimana kondensor dimodifikasi dengan mengganti blower dengan bak air tempat kondensor.

## Gambar 2. Kondensor air
Kemudian  alat  tersebut    uji  dengan mengambil  data  temperatur  pada  air  dan kondensor  serta  pada  bagian  kompresor, pipa  kapiler  dan  evaporator. dengan variasi  beban  pendingin  ruangan 450W,
600W, 750W.
Gambar 3. Kondensor dan kompresor
Air  pendingin  kondensor        dibuat mengalir dengan debit aliran air bervariasi 0,06 l/s, 0,075 l/s dan 0,09 l/s. Tujuannya untuk  mendapatkan  pendinginan  yang lebih  baik  dan  air  panas  tersebut  dapat digunakan untuk keperluan lain seperti air mandi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hubungan  Perbandingan  Pengaruh  COP Terhadap  Variabel  Debit  Pendinginan Konstan  Serta  Variabel  Beban  dan Pendingin Dengan Blower
Gambar  4.  Grafik  hasil  COP  terhadap variabel beban pendinginan
Dari  hasil  pengujian  yang  didapat seperti  pada  gambar  4.1.  terlihat  bahwa semakin  kecil  beban  pendinginan  maka COP  yang  dihasilkan  semakin  besar  dan sebaliknya semakin besar beban
pendinginan  maka  COP-nya  semakin kecil.  Hal  ini  dikarena  semaikin  besar beban maka panas yang diserap evaporator  semakin  besar  dan  ini  akan manurunkan kemempuan kerja alat pendingin. Juga sebaliknya.
Pada  gambar  tersebut  juga  terlihat  bahwa COP  yang  tertinggi  terjadi  pada  beban yang  lebih  kecil  yaitu  450  watt  dan  pada debit  aliran  air  yang  mengaliri  condensor yaitu  debit  yang  besdar  0,09  liter/detik (l/s). Dan sebaliknya pada debit yang kecil menghasilkan  COP  yang  kecil  pula.  Hal ini  dikarenakan  debit  yang  besar  akan dapat  mendinginkan  air  condensor  lebih baik  dibanding  debit  yang  kecil.  Dimana panas yang ada akan dialirkan dan dibawa keluar  dan  digantikan  atau  diisi  lagi  oleh air  yang  baru  sehingga  kondensor  akan senantiasa lebih dingin.
Hubungan temperatur air didalam kondensor  terhadap  pengaruh  debit  dan beban yang digunakan
Gambar 5. Grafik hubungan tempratur air kondensor terhadap beban pendinginan.
Pada  gambar  5  grafik  hubungan tempratur  air  kondensor  terhadap  beban pendinginan  terlihat  bahwa  semaikin besar beban pendinginan maka temperatur yang  terjadi  pada  temperatur  air  di kondensor  semakin  besar  pula,  namun debit  aliran  airnya    semakin  lebih  kecil. Dan  sebaliknya      semakin  lebih  kecil beban  pendinginan,  semakin  kecil  juga temperatur yang terjadi pada air condensor,  namun  debit  yang  terjadi semakin lebih besar. Hal ini terjadi karena semikin  lebih  besar  debit  aliran  air  maka penyerapan  panas  pada  air  semikin  kecil karena  panas  yang  telah  terserap  air segera  dibawa  ke  luar  dan  langsung digantikan dengan air  yang baru sehingga panas  yang  terserap  air  dikondensor  pada debit  yang  besar  tidak  lebih  besar  dari panas yang diserap pada debit yang kecil.
Untuk  temperatur  air  mandi  yang  ideal disarankan 32-35 0 C,  bahwa dengan debit 0,06L/s  dengan  pembeban  450W,  600W dan  750W  temperatur  air  didalam kondensor  didapatkan  data  untuk  beban 450W  temperatur  air  34 0 C  sedangkan dengan  beban  600W  temperatur  air  36 0 C dan beban 750W temperatur air mencapai 38 0 C    bisa  dimanfaatkan  sebagai  mandi
air  hangat  dan  untuk  COPnya  cukup tinggi,  sedangkan  dengan  debit  0,075L/s dengan  pembebanan  ruangan  450W, 600W,  750W,  temperatur  air  didalam kondensor  didapatkan  data  33 0 C  dengan beban  450W,  dan  pembebanan  600W temperatur  air  34 0 C  untuk  beban  750W didapatkan  temperatur  air  35 0 C  jadi temperatur  air  didalam  kondensor  masih ideal untuk mandi air hangat dan COPnya masih  bagus,  sedangkan  dengan  debit
0,09L/s dengan pembebanan 450W didapatkan  data  temperatur  air  30 0 C  dan beban  600W  temperatur  air  31 0 C,  beban 750W  temperatur  air  33 0 C,  jadi  dengan debit  0,09L/s  temperatur  air  tidak  ideal untuk  mandi  air  hangat  karna  masih dibawah  32 0 C  dan  untuk  hasil  COPnya baik.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  dari  hasil  penelitian yang  telah  dijelaskan  pada  bagian pembahasan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Untuk nilai COP tertinggi pendinginan  dengan  blower  sebelum dimodifikasi  6,44  sedangkan    dengan pendinginan  media  air    tertinggi sesudah dimodifikasi 15,43 jadi pendinginan  media  air  lebih  baik dibandingkan pendingin udara.
2.    Semakin  kecil  debit  semakin  besar temperatur  airnya  dan  sebaliknya semakin  besar  debit  semakin  kecil temperatur  airnya  dan  pada  debit 0,06L/s  temperatur  air  mencapai  38 0 C dan  debit  0,075L/s  temperatur  air mencapai  35 0 C  dan  debit  0,09L/s temperatur air mencapai 33 0 C.

## Daftar Pustaka
1. Made  Rasta, pemanfaatan  Energi Panas Terbuang Pada Kondensor AC Sentral  Jenis  Ware  Chiller  untuk Pemanas
Air Hemat Energi, Politeknik Negri Bali, 2009.
2. Patamah  Siti, Analisis Pengaruh Elevasi Aliran Air Pendingin Kondensor Terhadap Laju Perpindahan  Kalor Dan  Efisiensi Kerja Mesin, Universitas Islam Negri
Malang.2008
3. Purwanto  Edi, Pengaruh    Jenis Refrigrant  dan  Beban  Pendingin
Terhadap Kemampuan  Kerja  Mesin Pendingin, Universitas Muhammadiyah Metro. 2014
4. Supratman H. Refrigerasi Dan Pengkondisian  Udara ,  Edisi  Kedua,
Erlangga, Jakarta, 1982.
5. Wahyu  T,  sumaryanto  D. Pedoman Praktis Merawat Ac Mobil . Erlangga.
2011.
6. Wiranto Arismunandar, H.Saito. Penyegaran  Udara .  Edisi  keempat,
PT. Pradnya Paramita, Jakarta. 1991
7. Wirawan IKG, Ngurah Putra Wibawa, Analisa  Penggunaan  Water Kondensor  Pada  Mesin  Pengodisian Udara Paket (AC Widow),
Universitas  Udayana,  Kampus  Bukit Jimbaran, 2007