Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 5, No. 1, Januari-Juni, 2021

## PENGARUH KINERJA EVAPORATOR DAN HEAD PIPE TERHADAP PENGKONDISIAN SUHU RUANG
SUMARNO 1 , PARTA 2 , ROHMAT NUR HIDAYAH 3
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Tangerang Jl. Perintis Kemerdekaan I/33 Cikokol-Tangerang E-Mail : bagosumarno@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  kerja  dari  evaporator  serta head  pipe saat  proses pengkondisian  udara  pada  mesin  pengkondisian  udara  ( Air  Conditioner ).  Mesin  pengkondisian  udara  yang digunakan oleh penulis dalam penelitian ini adalah satu AC tipe Split berdaya ½ PK. Penelitian diawali dengan pengukuran  kecepatan  putar  pada fan  cooling  unit atau  blower indoor .  Data  kecepatan  ini  selanjutnya dipergunakan  sebagai  acuan  untuk  mengetahui  besar  tekanan  udara  yang  dihasilkan  melalui  putaran  pada blower indoor tersebut. Penelitian dilanjutkan dengan mengambil data suhu udara yang dihasilkan oleh kerja evaporator serta mengukur suhu pada pipa – pipa yang ada pada unit evaporator. Pada penelitian ini penulis telah  menentukan  aturan  suhu  yaitu  18ºC,  20ºC,  dan  22ºC  sebagai  acuan  pengaruh  kerja  dari  evaporator terhadap pengkondisian udara. Penelitian ditutup dengan melakukan pengamatan terhadap head pipe atau pipa kapiler  dengan  patokan  pengkondisian  udara  yang  telah  ditentukan  tersebut.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa kinerja evaporator terhadap pengkondisian udara yang semakin panas maka kerja evaporator semakin berat. Hal tersebut dapat dilihat dari hasil pengukuran parameter yang telah dilakukan oleh penulis. Seiring meningkatnya temperatur udara maka distribusi temperatur dan pola aliran udara juga mengalami peningkatan dan terdisribusi secara merata didalam ruangan.
Kata Kunci : Air Conditioner ,; Head Pipe ; Evaporator; Distribusi Temperatur; Pola Aliran Udara.

## ABSTRACT
This  study  aims  to  determine  the  effect  of  the  work  of  the  evaporator  and  the  head  pipe  during  the  air conditioning process on the air conditioning machine (Air Conditioner). The air conditioning machine used by the author in this study is a Split type AC with ½ PK power. The study begins with measuring the rotational speed of the fan cooling unit or indoor blower. This speed data is then used as a reference to determine the amount of air pressure generated through the rotation of the indoor blower. The research continued by taking data on the air temperature produced by the work of the evaporator and measuring the temperature in the pipes in the evaporator unit. In this study, the author has determined the temperature rules, namely 18ºC, 20ºC, and 22ºC as a reference for the working effect of the evaporator on air conditioning. The study was closed by observing the head pipe or capillary pipe with the predetermined air conditioning benchmark. The results showed that the performance of the evaporator on air conditioning is getting hotter, the work of the evaporator is getting heavier. This can be seen from the results of parameter measurements that have been carried out by the author. As the air temperature increases, the temperature distribution and air flow patterns also increase and are distributed evenly in the room.
Keywords : Air Conditioner, Head Pipe, Evaporator, Temperature Distribution, Pattern Air Flow.

## 1. PENDAHULUAN
Dewasa ini pengkondisian udara merupakan hal yang  mutlak  dilakukan  oleh  manusia  demi memperoleh  kenyamanan  thermal  dalam  usaha meningkatkan produktivitas. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya  penggunaan  mesin  pendingin  jenis  AC ( Air  Conditioner )  baik  dalam  dunia  industri, perumahan, perkantoran, maupun sekolah – sekolah. Sistem  pengkondisian  udara  ( air  conditioner ) merupakan proses pengaturan suhu, kelembaban, dan pendistribusian udara dalam usaha mencapai kondisi nyaman  yang  tentunya  dibutuhkan  oleh  setiap
penghuni  yang  berada  didalamnya  (Asroni  et  al, 2015).  Sehingga  dari  hal  ini  dapat  dilihat  bahwa pengkondisian  udara  ( air  conditioning )  merupakan upaya pengontrolan secara simultan terhadap semua faktor - faktor yang sekiranya berpengaruh terhadap kondisi  fisik  dan  kimiawi  udara  dalam  struktur tertentu.
Secara  umum  AC  terdiri  dari  beberapa komponen  penting  diantaranya  ada  kompresor, kondensor,  evaporator,  refrigerant,  serta  beberapa komponen pendukung lainnya. Sistem kerja AC pada umumnya  terdiri  dari  empat  langkah  operasi
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 5, No. 1, Januari-Juni, 2021
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN: 2580-4979
pendinginan, dan refrigerant disirkulasikan berulang kali dengan perubahan - perubahan seperti kompresi, kondensasi, ekspansi, evaporasi.
Berdasarkan  uraian  diatas  maka  penulis melakukan  perancangan  sebuah  alat  yaitu  AC Traineer,  dimana  penulis  menggunakan  mesin  AC tipe  split  ½  PK.  Kemudian  penulis  melakukan penelitian  pada  mesin  AC  tersebut  dengan mengambil judul “Pengaruh Kinerja Evaporator dan Head Pipe Terhadap Pengkondisian Suhu Ruang ”.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode  dalam  penelitian  ini  yang  digunakan adalah metode exsperimental, dimana suhu ruangan di kondisikan dengan suhu 18 ºC, 20 ºC, dan 22 ºC dalam waktu 30 menit. Setelah itu penulis melakukan pengukuran  terhadap  putaran Fan  Cooling  Unit (FCU)  menggunakan  alat  tachometer  laser, pengukuran terhadap kecepatan udara dan suhu udara yang  keluar  dari  FCU  menggunakan  alat anemometer, terakhir penulis melakukan pengukuran suhu pada refrigerant yang melewati evaporator (T1 –  T7),  arus  listrik  (I),  dan  tegangan  listrik  (Volt). Kemudian  penulis  melakukan  penghitungan  laju aliran masa refrigerant.
Alat yang digunakan penulis dalam pengambilan data  yaitu  AC  split  ½  PK  merk  LG,tipe  HSU C056W4A2, dengan refrigerant R22.

## Gambar 1. Alat uji

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pengukuran  putaran  FCU  dengan temperature yang diatur pada suhu 18 ºC, 20 ºC, dan 22 ºC pada Tabel 1, 2 dan 3. Dari hasil data di atas dapat  dijelaskan  bahwa  pada  fan  indoor  ketika disetting fan low pada temperature 18 ºC, 20 ºC, dan 22  ºC  menghasilkan  kecepatan  udara  lebih  kecil daripada  ketika  fan  disetting  high.  Hal  ini  dapat dilihat  dari  hasil  putaran  RPm  pada  settingan  putar low dan high. Dari hal tersebut jika putaran fan low, akan  mengakibatkan  perubahan  suhu  pada  ruangan agak lambat dibandingkan ketika fan disetting high.
Tabel1.  Hasil pengukuran FCU 18 ºC
Settingan Fan Rpm 10 Menit Pertama Rpm 10 Menit kedua Rpm 10 menit ketiga Low 740,1 Rpm 746 Rpm 749,7 Rpm High 996,2 Rpm 1006 Rpm  1008 Rpm
Tabel  2. Hasil pengukuran FCU 20 ºC
Tabel 3.  Hasil pengukuran FCU 22 ºC
Untuk  yang  kedua  penulis  melakukan  pengukuran pada kecepatan udara serta suhu yang keluar melalui FCU, hasilnya pada Tabel 4, 5, dan 6.
Tabel 4. Rata – rata hasil pada suhu 18 ºC.
Settingan Fan Waktu Suhu Udara (ºC) Kecepatan Udara (m/s) Low 0-30 menit 27,95 3,4 High 0-30 menit 28,24 3,4
Tabel 5. Rata – rata hasil pada suhu 20 ºC.
Settingan Fan Waktu Suhu Udara (ºC) Kecepatan Udara (m/s) Low 0-30 menit 28,7 3,34 High 0-30 menit 28,7 2,38
Settingan Fan Rpm 10 Menit Pertama Rpm 10 Menit kedua Rpm 10 menit ketiga Low 889,5 Rpm 747,6 Rpm 743,6 Rpm High 1009 Rpm 1001 Rpm 1000 Rpm Settingan Fan Rpm 10 Menit Pertama Rpm 10 Menit kedua Rpm 10 menit ketiga Low 747,9 Rpm 745,5 Rpm 738,5 Rpm High 998,6 Rpm 1003 Rpm 1009 Rpm
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 5, No. 1, Januari-Juni, 2021
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN: 2580-4979
Tabel 6. Rata – rata hasil pada suhu 22 ºC.
Dari  hasil  pengukuran  pada  tabel  dapat dilihat  bahwasanya  dalam  waktu  kurang  lebih  30 menit,  suhu  yang  dihasilkan  oleh  alat  AC  tidak mencapai suhu settingan pada remote controller. Hal tersebut disebabkan beberapa hal diantaranya :
a) Desain  tata  letak  antara  AC  Indoor  dengan Outdoor  sejajar,  karena  hasil  udara  buang  dari fan evaporator dan fan kondensor menjadi satu jalur.
b) Ketika pengambilan data, pressure freon kurang dari standarnya ( 70 – 80 Psi) untuk R22.
c) Ruangan  ketika  pengambilan  data  mendapat beban  kalor  yang  berbeda,  yaitu  tempat  agak terbuka, pintu terbuka, dan lain – lain.
Untuk  yang  terakhir  penulis  melakukan pengukuran  temperature  refrigerant  yang  melewati evaporator dengan titik pengukuran seperti gambar di bawah

## Gambar 2. Acuan ukur
Penghitungan dari Tabel 7, 8 dan 9 yakni:
1. Perhitungan  pada  data  hasil  pengukuran refrigerant settingan suhu 18ºC.
a. Efisiensi compressor h
= 0,874 – 0,0135 x !"#$%,'
!$#$%,'
= 0,874 – 0,0135 x ()*#$%,'
+* #$%,'
= 0,874 – 0,0459 = 0,8281
b. Laju aliran massa refrigerant ṁ    = = $-. / .$,-. 1 .),+"+$ (%$","3%$),*)
= ($+,$ 5677 $,' 89/8; = ),($+$ 89/<
$,' 89/8;
= 0,187 Kg/s
Tabel 7. Rata – rata hasil pada suhu 18 ºC.
Time
(menit) 0-30 T1 0 C (iN) 16,45 T2 0 C 17,56 T3 0 C 18,47 T4 0 C 18,57 T5 0 C 18,5 T6 0 C 20,33 T7 0 C (Out) 21,61 I(A) 1,9 V 196 P1 85 P2 305 Tabel 8. Rata – rata hasil pada suhu 20 ºC. Time (menit) 0-30 T1 0 C (iN) 17,47 T2 0 C 18,63 T3 0 C 18,68 T4 0 C 19,52 T5 0 C 19,42 T6 0 C 20,42 T7 0 C (Out) 22,45 I(A) 1,85 V 196 P1 85 P2 305 Tabel 9. Rata – rata hasil pada suhu 22 ºC. Time (menit) 0-30 T1 0 C (iN) 18,35 T2 0 C 19,6 T3 0 C 19,69 T4 0 C 20,71 T5 0 C 20,56 T6 0 C 20,78 T7 0 C (Out) 23,07 I(A) 1,9 V 200 P1 85 P2 306 T3 T4 T5 T7 T6
Settingan Fan Waktu Suhu Udara (ºC) Kecepatan Udara (m/s) Low 0-30 menit 28,9 3,37 High 0-30 menit 29,11 2,87
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 5, No. 1, Januari-Juni, 2021
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN: 2580-4979

## KESIMPULAN
Dari pembahasan di atas dapat diambil kesimpulan :
1. Semakin  tinggi  settingan  temperature  maka semakin  berat  kerja  evaporator,  hal  ini  dapat dibuktikan pada hasil pengukuran pada putaran fan  indoor.  Dimana  rata  –  rata  putaran  dari settingan  temperature  yang  semakin  panas, semakin tinggi pula putaran fannya.
2. Semakin  tinggi  settingan  temperature  maka semakin  berat  kerja  evaporator,  pernyataan  ini dapat dibuktikan melalui hasil pengukuran  suhu dan kecepatan udara yang dihasilkan oleh kerja evaporator.
3. Semakin  panas  settingan  temperature  maka semakin  tinggi  pula  efisiensi  kerja  kompresor, sehingga  mengakibatkan  laju aliran  massa refrigerant pada alat tersebut tinggi. Hal ini dapat dibuktikan dari hasil penghitungan pada bab IV. 4. Head pipe tidak berpengaruh secara spesifik, hal ini  dapat  dibuktikan  melalui  hasil  pengamatan penulis  dimana  pada head  pipe hanya  terjadi bentukan bunga es. Hal ini dikarenakan adanya proses kondensasi dari alat AC.

## DAFTAR PUSTAKA
Haq,  Saiful.  Dkk.  2020. Buku  Pedoman  Penulisan Praktek. Tangerang: Fakultas Teknik UMT. Iswantono,  Dwi.  Dkk. Analisis  Kinerja  Thermal Sistem  Heat  Pipe  Air  Conditioning(HPAC) Dengan  Sirip  Dan  Tanpa  Sirip  Yang  Di Pasang  Secara  Horizontal .  Jurnal  Ilmiah TEKNIK DESAIN MEKANIKA Vol.8 No.1, Januari 2019 (405-409). Lathif, Maulana. Dkk. Analisa Perubahan Fase pada Sistem  Pengkondisian  Udara  Ruangan  Type Split 1 PK . Jurnal Teknik Mesin UNISKA Vol.
03 No. 02 November 2018.
Supriyanto,  Edi. Simulasi  Distribusi  Temperatur Ruangan  Ber  AC  Pada  Berbagai  Variasi Temperatur Disekitar Evaporator. Surakarta : Teknik Mesin UMS. Pudjanarsa,  Astu.  2006. Mesin  Konversi  Energi. Yogyakarta: C.V ANDI OFFSET. Sungadiyanto. Studi  Eksperimental  Performa  Mesin Pengkondisian  Udara  (AC)  MC  QUAY Dengan Refrigeran R-22 Pada Laboratorium Teknik  Mesin  Universitas Tugas  Akhir. Diploma  III  Teknik  Mesin  Universitas Negeri semarang.
Toyota  Motor  Sales,U.S.A.,  INC.  Manual  Overhaul Transaxle.4&5 Speed.
Widhiatmoko, Fajar, 2012, Transmisi Isuzu Panther tipe  HI  –  GRADE  (Tugas  Akhir  DIII), Progam Studi Teknik Mesin FT Universitas Negeri Semarang.