## PENGARUH VARIASI PANJANG CONSTANT AREA SECTION STEAM EJECTOR TERHADAP KINERJA SISTEM REFRIGERASI EJECTOR
Rahmansyah Nurcahyo 1 , Muhammad Subri 2 dan Muh Amin 3
Abstrak
Steam ejector refrigerasi merupakan sistem refrigerasi dengan memanfaatkan pa- nas buang sebagai inputnya. Steam ejector berperan sebagai pengganti kompresor pada siklus kompresi uap. Steam ejector refrigerasi memiliki COP yang rendah, sehingga perlu dilakukan penelitian karakteristik dengan membuat desain geome- tri steam ejector untuk memperbaiki dan mengoptimalkan performansi sistem re- frigerasi steam ejector . Kinerja steam ejector dapat dilihat dari besarnya nilai en- trainment ratio yaitu perbandingan dari flow rate secondary fluid dengan primary fluid . Peningkatan nilai entrainment ratio pada steam ejector dapat meningkatkan nilai COP dari sistem refrigerasi tersebut. Pada penelitian ini dilakukan eksperi- men dengan memodifikasi panjang throat dan variasi tekanan operasi pada boiler steam ejector dengan sudut mixing chamber konstan 7,5. Panjang throat yang di- gunakan  adalah  (2D,  3D,  4D,  5D)  dengan  variasi  tekanan  operasi  pada  boiler steam ejector yaitu 4.5, 3.5, 2.5 kg / . Orifice plate flowmeter digunakan un- tuk mengukur laju aliran massa primary flow. Kondisi tekanan operasi pada boi- ler yang ditetapkan adalah 4.5, 3.5, 2.5 kg / , diameter nosel dan posisi nosel primer 3 mm dan 75 mm dari saluran masuk mixing chamber section , temperatur air dan uap evaporator sebesar 97 ° dan 95 ° C, dan tekanan kondensor 75 sampai 100  mbar.  Hasil  pengujian  menunjukkan  performansi  optimum  diperoleh  pada panjang throat 72 mm (4D) dengan tekanan operasi pada boiler 4,5 kg / den- gan 0,341011 dan COP sebesar 0,366059.
Kata  kunci: Steam  Ejector ,  Sistem  Refrigerasi, Entrainment  Ratio,  COP , Panjang Throat .

## PENDAHULUAN
Refrigerasi ejektor tampaknya menjadi sistem yang paling sesuai untuk pendingi- nan  skala  besar  pada  situasi  krisis  energi  sekarang  ini.  Karena  refrigerasi  ejektor  dapat memanfaatkan  limbah  panas  tingkat  rendah  dari  berbagai  proses  industri  seperti  sistem pembakaran,  sistem  pembangkit,  dan  proses-proses  industri  lainnya  untuk  menghasilkan proses refrigerasi atau proses pendinginan yang berguna. Sistem refrigerasi ejektor memi- liki  konstruksi  sederhana,  sedikit  bagian  yang  bergerak,  tidak  memerlukan  pelumas  dan
1 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Semarang (UNIMUS)
2 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Semarang (UNIMUS)
3 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Semarang (UNIMUS)
seal sehingga secara ekonomis biaya perawatan dan operasionalnya sangat rendah diband- ing siklus kompresi uap. Selain itu, air dapat digunakan sebagai fluida kerja sehingga san- gat ramah lingkungan. Salah satu kelemahan sistem  refrigerasi  steam ejektor adalah me- miliki koefisien  kinerja  (COP)  dan  kapasitas  pendinginannya  rendah  sehingga  dperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui karakteristik dan fenomena yang terjadi dari sik- lus refrigerasi sistem ejector ini sehingga dapat digunakan sebagai dasar menaikkan koefi- sien kinerja (COP) dan kapasitas pendinginan dari siklus ini. Jika masalah ini dapat disele- saikan,  maka  refrigerasi steam ejektor  akan  menjadi  pesaing  serius  terhadap  jenis-jenis refrigerasi lainnya (Chunnanond K, 2003) .

## TINJAUAN PUSTAKA
Steam ejector  refrigerator pertama  kali  ditemukan  oleh  Charles  Parsons  sekitar awal  1901  untuk  menghilangkan  udara  dari  kondensor  mesin  uap (Chunnanond  K, 2003) . Kemudian ejektor pertama kali digunakan oleh Maurice Leblance dalam sistem re- frigerasi  steam  jet  ejektor.  Sistem  ini  mengalami  gelombang  popularitas  selama  awal 1930-an  untuk  sistem  pendingin  udara  pada  gedung-gedung  besar.  Sistem  refrigerasi steam jet digantikan oleh sistem yang menggunakan compressor mekanik (kompresi uap) pada  saat  itu,  pengembangan  dan  penyempurnaan  sistem  refrigerasi  jet  hampir  terhenti karena sebagian besar terkonsentrasi pada peningkatan sistem refrigerasi kompresi uap.
Prinsip Kerja Steam Ejector Refrigerator
Steam ejector refrigerator terdiri dari boiler, ejektor, kondensor, evaporator, ka- tup ekspansi, dan pompa. Siklus ini mirip dengan siklus sistem kompresi uap konvension- al, dimana boiler, ejektor, dan pompa digunakan sebagai pengganti kompresor dalam sis- tem  kompresi  uap.  Prinsip  kerja  pada Steam ejector  refrigerator seperti  ditunjukan  pada Gambar 1.
Secara  singkat,  prosesnya  berawal  dari  tekanan  dan  temperatur  uap  yang  tinggi dihasilkan  dari  boiler  (2)  yang  disebut  dengan  primary  fluid  atau  motif  fluid  masuk  ke ejektor  melalui  primary  nosel  dalam  sebuah  ejektor,  dan  menghasilkan  kecepatan  super- sonic dan daerah tekanan yang sangat rendah pada ujung keluaran primary nosel (3). Te- kanan rendah menyebabkan fluida refrigeran di evaporator menguap pada temperatur ren- dah lalu dihisap masuk ke ejector yang disebut dengan sekundary fluid sehingga membuat
efek pendingin pada evaporator. Kalor yang diserap evaporator digunakan untuk mengua- pkan refrigeran adalah beban pendinginan atau efek refrigerasi dari sistem. Uap fluida se- kunder  yang  dihisap  dari  evaporator  bercampur  dengan  primary  fluid  dari  boiler  dalam ruang  pencampuran  ejector,  kemudian  uap  primary  dari  boiler  dan  secondary  fluid  dari evaporator dibuang melalui diffuser ke kondensor (4), dimana uap terkondensasi menjadi cair (5). Refrigeran cair terakumulasi dalam kondensor kemudian dikembalikan disirkula- sikan kembali ke boiler oleh pompa umpan (1) sedangkan sisanya diekspansi melalui ka- tup ekspansi ( throttling valve ) ke evaporator (6), untuk melengkapi siklus (Chunnanond K, 2003) .
Gambar 1. Siklus Sistem Refrigerasi Ejektor (Chunnanond K, 2003) .
Analisa Steam Ejector Refrigerator
Analisa  data  yang  digunakan  dalam  pengujian  ini  adalah  menggunakan  sistem Steam Ejector  Refrigerator yang  sebenarnya  (nyata)  untuk  itu  gambar  2  dan  3 memperlihatkan  perbedaan  siklus  sistem  refrigerasi  ejektor  (nyata)  dengan  siklus kompresi uap sebenarnya (nyata).
Gambar 2. Diagram P-h Sistem Refrigerasi Ejektor (Pianthong K, dkk., 2007)

## Persamaan Matematika Ejector Refrigeration System
Pada Gambar 2 merupakan P-h diagram ejector refrigeration system. Pada sistem refrigerasi  ini, ejector berfungsi  sebagai  pengganti  kompresor  yaitu  menaikkan  tekanan serta  mensirkulasikan  refrigerant  dari  evaporator  menuju  kondenser.  Dengan  demikian bahwa ejector membawa  atau  mengambil  uap  refrigeran  dari evaporator .  Kemampuan ejector untuk  mengambil  uap  refrigeran (secondary  flow) dapat  dinyatakan  dengan entrainment  ratio ( ) ω yaitu  perbandingan  antara  laju  aliran  massa  dari evaporator
( ) s m & flow secondary dengan  laju  aliran  massa  dari boiler yang  melalui nozzle ( ) p m & flow primary (Pianthong K., dkk., 2007).
p s m m & & = ω Kemudian  COP dari sistem ini, . ! "# $%&'. (
' . ! "# ) ( * ! "# $%&'. ( ! "# ) (
TRAKSI Vol. 14 No. 1 Juni 2014
Gambar 3. Skema Siklus Kompresi Uap dan Diagram P – h Siklus Kompresi Uap Ideal (Ambarita, dkk., 2010)
Jadi  semakin  besar  nilai entrainment  ratio maka  dapat  meningkatkan  nilai kapasitas pendinginan sehingga nilai COP juga akan meningkat. Selain itu ada dua para- meter lagi yang biasa digunakan untuk menunjukan performa dari ejector , yaitu compres-
sion ratio dapat dilihat pada Persamaan 2.9 dan expansion ratio dapat dilihat pada Persa- maan 2.10 (El-Desouky H., dkk., 2001).
Pe Pc CR = Pe Pb EXR =

## METODE PENELITIAN

## Bahan
Bahan Utama yang digunakan adalah air.

## Alat
Alat uji memiliki beberapa komponen utama yaitu boiler , ejector dan condensor , evaporator . Adapun komponen keseluruhan dari alat uji dapat ditunjukkan pada Gambar 4.

## Cara Penelitian
Pada suatu penelitian tidak lepas dari metodelogi yang digunakan. Oleh sebab itu agar  prosedur  penelitian  tertata  dan  terarah  sesuai  dengan  tujuan  yang  diinginkan, diperlukan aliran proses penelitian yang terlihat pada Gambar 5.
Gambar 4. Alat Uji Steam Ejector Refrigeration
Keterangan: 1. Boiler 8. Orifice Plate Flowmeter 15. Evaporator
2. Saklar water heater 9. Ejector 16. Water heater 6000Watt
3. Water heater 9000Watt     10. Mixing chamber 17. Kondensor 4. Reservoir 11. Throath 18. Manometer air raksa 5. Gelas ukur boiler
12. Subsonic diffuser 19. Display temperatur
6. Pressure Gauge 13.  Manometer air
7. Gate valve 14. Gelas ukur evaporator
8 1 5 13 14 15 16 9 4 3 7 2 11 12 6 10 17 19 18
Gambar 5. Diagram Alir Metodelogi Penelitian.
Dalam  penelitian  ini  terdapat  tiga  proses  pengambilan  data  pengujian  yang dilakukan secara bersamaan yaitu (Subri M, 2012) :
1. Proses  pengambilan  data  untuk  mengukur  laju  aliran  massa  dari primary  flow eksperimental.
2. Proses  pengambilan  data  untuk  mengukur  laju  aliran  massa  dari secondary  flow eksperimental.
3. Proses pengambilan data untuk mengukur distribusi tekanan statik sepanjang dinding ejektor.
Persiapan Pembuatan Komponen-Komponen Sistem Refrigerasi Ejektor beserta Alat Ukurnya Studi Pustaka Sistem Bekerja Referensi Pengolahan Data dan Pembahasan Persiapan Pengujian Pelaksanaan Pengujian dan Pengambilan Data Kesimpulan dan Saran Perakitan Sistem Refrigerasi Ejektor
Pengetesan Sistem Kerja Refrigerasi Ejektor
Tidak Ya Desain Steam Ejector

## Proses Pengujian
Dikarenakan orifice  plate  flowmeter tidak  dapat  mengukur  laju  aliran  massa  dari primary  flow dan secondary  flow secara  bersamaan,  maka  pengukuran  dilakukan  secara bertahap yaitu:
Proses Pengujian Laju Aliran Massa Primary Flow
Peralatan  ini  digunakan  untuk  mengukur  laju  aliran  massa  keluaran nozzle (primary  flow) dari  boiler  yang  terdiri  dari  pipa  berdiameter  2  inch  dengan  panjang  1,5 meter yang dibagi dua dan disambungkan dengan orifice plate flowmeter type D dan D/2 Taps dengan F1=0,4333 dan F2=0,47 seperti pada Gambar 6. Diameter luar (D1) = 0,05 m dan  diameter  dalam  (D2)  =  0,0125  m.  Pengukuran  dilakukan  dengan  cara  mengukur perbedaan tekanan aliran sebelum (P1) dan sesudah melewati orifice plate (P2). Pada titik ( tap )  sebelum  dan  sesudah  pelat orifice diberikan reservoir untuk  menampung  uap  air yang  mengembun  dan  reservoir  ini  disambungkan  pada  pipa  tembaga  4  mm  guna mereduksi panas karena selanjutnya dari orifice plate akan dipasang manometer air raksa .
Gambar 6. Primary Flow Measurement Device.
Pipa 2 inch
Orifice plate reservoir Pipa tembaga ke manometer
Untuk  mendapatkan  laju  aliran  massa  keluaran nozzle maka  dibuat  alat  yang dinamakan primary flow measurement device dengan set – up alat seperti Gambar 7 yang mana di dalam sambungan pipa 2 inchi dan bagian penutup ejector dipasang nozzle .
Gambar 7. Set – Up Primary Flow Measurement.
Prosedur pengujian pada tahap ini adalah :
1. Setting alat seperti pada Gambar 6.
2. Posisikan saklar heater boiler on.
3.  Tunggu sampai tekanan boiler mencapai 6 kg/cm 2 kemudian buka perlahan gate valve (usahakan tekanan boiler sama dengan tekanan motive sebelum masuk ke nosel primer pada tekanan 4,5, 3,5, 2,5 kg/cm 2 ).
4.  Catat  beda  level  air  raksa  pada manometer antara tekanan  aliran  sebelum  (P1)  dan sesudah melewati orifice flowmeter (P2) pada tekanan motive 4,5, 3,5, 2,5 kg/cm 2 dan temperatur bolier.
5. Lakukan pengukuran sebanyak 3 kali pada setiap tekanan yang ditentukan.
Proses Pengujian Laju Aliran Massa Secondary Flow
Gambar 8 merupakan set-up untuk melakukan pengujian tahap 2 ( secondary flow measurement ). Seperti yang ditunjukkan Gambar 8 dan 9 tujuan pada pengukuran kali ini adalah  untuk  mengukur  laju  aliran  massa  uap  yang  mengalir  dari  evaporator  dihasilkan pada variasi sudut mixing chamber dan variasi tekanan operasi boiler pada steam ejektor dilakukan  dengan  cara  mengukur  beda  ketinggian  level  air  pada  gelas  ukur  evaporator. Pada  saat  pengujian  untuk  mengetahui  volume  air  dalam  tabung  evaporator  dengan  cara melihat pada gelas ukur dalam waktu tertentu.
Prosedur pengujian pada tahap ini adalah:
1. Setting alat.
2. Posisikan saklar heater boiler dan evaporator on.
3. Tunggu  sampai  tekanan boiler mencapai  6  kg/cm2 dan  suhu  fluida  dalam evaporator mencapai  97 o C  kemudian  buka  sedikit  demi  sedikit gate  valve (usahakan  konstan tekanan boiler pada tekanan 4,5, 3,5, 2,5 kg/cm 2 atau tekanan motive)
4. Catat  temperatur  boiler  (T1  dan  T2),  temperatur  evaporator  (T3  dan  T4),  temperatur kondensor  (T5  dan  T6),  dan  temperatur cooling  water (T7  dan  T8).  Dan  catat  beda level  air  pada manometer dan  tekanan evaporator yang  terbaca  pada  manometer  air saat tekanan motive 4,5, 3,5, 2,5 kg/cm 2 .
5. Catat beda level air pada manometer U untuk mengukur tekanan evaporator dan beda level air pada manometer U untuk mengukur tekanan kondensor.
6. Catat  beda  ketinggian  level  air  pada  tabung  ukur  evaporator  untuk  mengetahui perubahan volume air pada tabung evaporator.
7. Lakukan pengukuran sebanyak 3 kali pada setiap tekanan yang ditentukan.
8. Lakukan prosedur 1-5 dengan variasi panjang throat 2D (36 mm), 3D (54 mm),4D (72 mm), 5D (90 mm) dan sudut mixing chamber 7,5° .
Gambar 8. Set – Up Secondary Flow Measurement.
Gambar 9. Secondary flow Measurement Device

## Proses Pengujian Distribusi Tekanan Sepanjang Steam Ejektor
Proses  pengujian  distribusi  tekanan  statik  sepanjang  dinding  ejektor  yang ditunjukkan  pada  Gambar  10  dilakukan  untuk  mengetahui  besarnya  tekanan  aliran  yang terjadi  sepanjang  ejektor  diukur  melalui  primary  nosel  (NXP  =  75)  sebelum  titik  P1 sampai  pada  ujung  bagian  divergen  titik  P8.  Pengukuran  tekanan  sepanjang  ejektor dilakukan pada variasi panjang throat (2D, 3D, 4D, 5D) dan variasi tekanan motive (4,5, 3,5,  2,5  kg/cm 2 )  dengan  sudut mixing  chamber 7,5°.  Pembagian  titik  distribusi  tekanan sepanjang  ejektor  ditunjukkan  pada  gambar  9.  Posisi  titik  P1  dan  P2  adalah  tekanannya konstan, sementara pada titik P3 sampai P8 akan berubah tergantung variasi sudut mixing chamber. Tekanan pada setiap titik sepanjang ejektor diukur menggunakan manometer U.
Gambar 10. Pembagian Titik Distribusi Tekanan Sepanjang Steam Ejektor.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  uraian  berikut  akan  dijelaskan  hasil  eksperimen  steam  ejector  refrigeration dengan memvariasikan panjang throat dan tekanan motive. dengan sudut mixing chamber konstan  pada  7,5˚.  Pengolahan  data  ditampilkan  dalam  grafik  disertai  garis  tren  ( trend line ).  Pengaruh  Variasi  Panjang Throat dan  Variasi  Tekanan  Motive  terhadap  Nilai En- trainment Ratio dan Nilai Coefisien Of Performance .
Pengaruh  variasi  panjang throat ,  variasi  tekanan  operasi  boiler/tekanan  motive (4,5, 3,5, 2,5) dengan sudut mixing chamber 7,5° dapat dilihat pada Gambar 11 dan 12 Pe- rubahan panjang throat dan tekanan motive dengan sudut mixing chamber 7,5° juga men- pengaruhi  nilai entrainment  ratio  steam  ejector ,  perubahan  nilai entrainment  ratio juga mempengaruhi  nilai coefisien  of  performance pada  kinerja  sistem  refrigerasi  steam ejek- tor.
Gambar 11. Pengaruh Variasi Panjang Throat dan Variasi Tekanan Motive terhadap Nilai Entrainment Ratio.
Gambar 12. Grafik Menunjukkan Pengaruh Variasi Panjang Throat dan
Variasi Tekanan Motive terhadap Nilai Coefisien Of Performance
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 2D 3D 4D 5D E n tr a in m en t ra ti o Panjang Throat (L=nD) Efek variasi panjang throat dengan variasi tekanan motive terhadap nilai entrainment ratio 4,5 3,5 2,5 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 2D 3D 4D 5D C O P Panjang Throat (L=nD) Efek variasi panjang throat dengan variasi tekanan motive terhadap nilai Coefisien Of Performance 4,5 3,5
2,5
Pengaruh Variasi Panjang Throat dan Variasi Tekanan Motive terhadap Nilai Com- pression Ratio dan Nilai Expansion Ratio .
Gambar 13. pada grafik menunjukkan pengaruh variasi panjang throat dan teka- nan motive (4,5, 3,5, 2,5) dengan sudut mixing chamber 7,5° pada nilai compression ratio yaitu  perbandingan  tekanan  absolut  yang  terjadi  pada  kondensor  dengan  tekanan  vakum absolut  yang  terhisap  pada  evaporator.  Semakin  tinggi  tekanan  vakum  yang  terjadi  pada evaporator menyebabkan compression ratio meningkat. Gambar 14. pada grafik menun- jukkan pengaruh variasi panjang throat dan tekanan motive dengan sudut mixing chamber
7,5°  pada  nilai expansion  ratio yaitu  perbandingan  tekanan  motive absolute pada  boiler dengan  tekanan  vakum absolute yang  terhisap  pada  evaporator.  Semakin  tinggi  tekanan vakum  yang  terjadi  pada  evaporator  menyebabkan expansion  ratio dan  kinerja  ejektor meningkat.
Gambar 13. Pengaruh Variasi Panjang Throat dan Variasi Tekanan Motive
terhadap Nilai Compression Ratio . 0.99 1 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 2D 3D 4D 5D C o m p re ss io n r a ti o Panjang Throat (L=nD) Efek variasi panjang throat dengan variasi tekanan motive terhadap nilai compression ratio
4,5 3,5 2,5
Gambar 14. Pengaruh Panjang Throat dan Variasi Tekanan Motive terhadap Nilai Expansion Ratio.
Pengaruh Variasi Panjang Throat dan Variasi Tekanan Motive terhadap Penurunan Tekanan Evaporator.
Gambar 15. pada grafik terlihat bahwa variasi panjang throat dan variasi tekanan motive (4,5, 3,5, 2,5) dengan sudut mixing chamber 7,5° mempengaruhi penurunan teka- nan  yang  terjadi  pada  evaporator.  Pada  saat  panjang throat 72  mm  (4D)  dengan  sudut mixing chamber yang sama pada tekanan motive 4,5 kg/ , tekanan vakum yang diha- silkan di evaporator lebih besar yaitu 96943,31 Pa dan nilai entrainment ratio yang diha- silkan lebih optimal yaitu 0,341011 dan terendah pada panjang throat 36 mm (2D) dengan sudut mixing  chamber sama dan  tekanan motive  2,5  kg/ sebesar  99997,22  Pa  dengan entrainment  ratio sebesar  0,135031.  Sehingga  tekanan  vakum  yang  dihasilkan  semakin besar di evaporator maka akan meningkatkan nilai entrainment ratio yang dihasilkan.
0 1 2 3 4 5 6 2D 3D 4D 5D E x p a n si o n r a ti o Panjang Throat (L=nD) Efek variasi panjang throat dengan variasi tekanan motive terhadap nilai expansion ratio
4,5 3,5
2,5
Gambar 15. Pengaruh Variasi Panjang Throat dan Variasi Tekanan Motive terhadap Penurunan Tekanan Evaporator.
Distribusi Tekanan Sepanjang Steam Ejektor
Gambar 16, 17, 18 dan 19 pada grafik menunjukkan distribusi tekanan sepanjang ejektor dengan variasi panjang throat pada tekanan motive 4.5, 3.5, dan 2.5 kg/ . Ang- ka 0 (nol) pada pusat sumbu menunjukkan posisi keluaran nosel (NXP). Pada titik P1 dan P2  dari  ujung  nosel.  Karena  keterbatasan  alat  pengukuran  sehingga  tekanan  sepanjang ejektor menggunakan manometer air. Tekanan pada daerah ini tidak dapat terukur dengan manometer air karena tingginya daerah vakum yang terjadi pada daerah ini menyebabkan fluida (air) pada manometer terhisap masuk dalam konvergensi saluran.
Tekanan pada dinding hanya terukur di titik P3 dari ujung posisi nosel. Pada kon- disi ini tekanan dinding mulai meningkat di tengah daerah throat pada titik P3 dari ujung keluaran  nosel.  Disini  terjadi  tekanan  vakum  menyebabkan  tekanan  pada  dinding throat lebih  rendah  kemudian  tekanan  meningkat  sebelum  masuk  daerah diffuser sampai  pada daerah  awal diffuser pada  titik  P6  dan  tekanan  terus  meningkat  sampai  daerah  keluaran diffuser dan  mendekati  daerah  kondensor  pada  titik  P8  dari  posisi  ujung  keluaran  nosel. Distribusi tekanan menunjukkan trend yang sama pada variasi sudut mixing chamber dan tekanan motive.
95000 96000 97000 98000 99000 100000 101000 2D 3D 4D 5D T ek a n a n a b so lu t (P a ) Panjang Throat (L=nD) Efek variasi panjang throat dengan variasi tekanan motive terhadap penurunan evaporator 4,5 3,5 2,5
Gambar 16. Distribusi Tekanan Di Sepanjang Ejektor Pada Variasi Panjang Throat 2D (36 Mm) Dan Sudut Mixing Chamber 7,5°.
Gambar 17. Distribusi Tekanan Di Sepanjang Ejektor Pada Variasi Panjang Throat 3D (54 Mm) Dan Sudut Mixing Chamber 7,5°.
100200 100400 100600 100800 101000 101200 101400 101600 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 T ek a n a n A b so lu t (P a A b so lu t) Pembagian titik Distribusi Tekanan sepanjang ejektor Distribusi Tekanan Sepanjang Ejektor pada L throat 2D
(36 mm) terhadap variasi tekanan motive
4,5 3,5 2,5 99500 100000 100500 101000 101500 102000 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 T ek a n a n A b so lu t (P a A b so lu t) Pembagian titik Distribusi tekanan sepanjang ejektor Distribusi Tekanan Sepanjang Ejektor pada L throat 3D
(54 mm) terhadap variasi tekanan motive
4,5 3,5
2,5
Gambar 18. Distribusi Tekanan Di Sepanjang Ejektor Pada Variasi Panjang Throat 4D (72 Mm) Dan Sudut Mixing Chamber 7,5°.
Gambar 19. Distribusi Tekanan Di Sepanjang Ejektor Pada Variasi Panjang Throat 5D (90 Mm) Dan Sudut Mixing Chamber 7,5°.

## KESIMPULAN
Setelah dilakukan penelitian dengan menggunakan alat uji sistem refrigerasi steam ejector skala laboratorium dengan variasi panjang throat dan tekanan motive (4,5; 3,5; dan
2,5) dengan sudut mixing chamber 7,5°, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
99500 100000 100500 101000 101500 102000 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 T ek a n a n A b so lu t (P a A b so lu t) Pembagian titik Distribusi Tekanan sepanjang ejektor Distribusi Tekanan Sepanjang ejektor pada L throat 4D
(72 mm) terhadap variasi tekanan motive
4,5 3,5 2,5 99500 100000 100500 101000 101500 102000 P1 P2 P3 P4
P5 P6 P7 P8 T ek a n a n A b so lu t (P a A b so lu t) Pembagian titik Distribusi Tekanan sepanjang ejektor Distribusi Tekanan Sepanjang ejektor pada L throat 5D
(90 mm) terhadap variasi tekanan motive
4,5 3,5
2,5
1. Nilai entrainment  ratio dari  refrigerasi steam  ejector dipengaruhi  oleh  besarnya panjang throat dan tekanan motive, hal ini ditunjukkan dengan terjadinya perubahan entrainment  ratio dan  koefisien  kinerja  yang  signifikan  pada  setiap  variasi  panjang throat dan tekanan motive.
2. Semakin rendah variasi panjang throat 36 mm (2D) dan semakin tinggi tekanan mo- tive  menyebabkan  nilai entrainment  ratio dan  koefisien  kinerja  sistem  refrigerasi steam ejector cenderung mengalami peningkatan sampai pada panjang throat tertentu, kemudian    menurun  dengan  mengacu  pada  peningkatan  panjang throat dan  menu- runnya tekanan motive.
3. Semakin  tinggi  tekanan motive  menyebabkan  perubahan  nilai entrainment  ratio dan koefisien kinerja sistem refrigerasi steam ejector tergantung dengan besarnya panjang throat .
4. Nilai entrainment  ratio dan  koefisien  kinerja  sistem  optimal  (COP)  masing-masing 0,341011 dan 0,366059 diperoleh pada panjang throat 72 mm (4D) dan tekanan mo- tive  4,5  kg/ dengan  sudut mixing  chamber 7,5°.  Dan  daerah  terendah  pada panjang throat 36 mm (2D) dengan tekanan motive dan sudut mixing chamber yang sama, nilai masing 0,255821 dan 0,274193.
5. Semakin  tinggi  nilai entrainment  ratio dan  koefisien  kinerja  pada  sistem  refrigerasi steam  ejector menyebabkan  tekanan  vakum  yang  terjadi  pada  evaporator  semakin meningkat sehingga nilai exspansion ratio dan compression ratio mengalami pening- katan.
6. Semakin  tinggi  nilai entrainment  ratio dan  koefisien  kinerja  pada  sistem  refrigerasi steam  ejector menyebabkan  tekanan  absolute  pada  evaporator  semakin  tinggi  pada panjang throat 72  mm  (4D)  dengan  tekanan  motive  4,5  kg/ dan  sudut mixing chamber 7,5° sebesar 96943,31 Pa (abs), terendah  pada panjang throat 36 mm (2D) dengan  tekanan  motive  2,5  kg/ dan  sudut mixing  chamber yang  sama  sebesar 99997,22Pa (abs).
7. Nilai exspansion  ratio dan compression  ratio optimal  masing-masing  5,594249  dan 1,052758  diperoleh  pada  panjang  throat  72  mm  (4D)  dengan  tekanan  motive  4,5 kg/ dan sudut mixing chamber 7,5°.
8. Profil  distribusi  tekanan  sepanjang  ejector  mempunyai  trend  yang  sama  pada  semua variasi  panjang throat dan tekanan  motive,  yaitu  mulai dari  posisi  keluaran  nosel  di
daerah mixing chamber sampai daerah throat section terjadi tekanan vakum dan ham- pir konstan kemudian meningkat secara signifikan setelah keluar daerah throat section dan masuk ke daerah diffuser .

## SARAN
1. Untuk mengetahui karakteristik lainnya dari sistem perlu divariasi juga panjang dari throat dan diameter dari throat nozzle .
2. Untuk meningkatkan keamanan sebaiknya ditambahkan juga pressure relief valve pa- da boiler guna menghindari tekanan boiler yang terlampau tinggi.
3. Untuk penelitian lebih lanjut diperlukan pula variasi pengaruh tekanan condenser se- hingga dapat diketahui tekanan condenser kritis dan tekanan condenser optimum ter- hadap performansi sistem.

## DAFTAR PUSTAKA
Ambarita, Himsar., (2010), Materi kuliah teknik pendingin , Departemen teknik mesin FT USU (Universitas Sumatra Utara).
Changel, (2005), Thermodynamics an engineering approach, 5 th 1ed , McGraw-Hill. Chunnanond K.S, Aphornratana, (2003), An experimental investigation of a steam ejector refrigation the analysis of the pressure profile along the ejector, Thammasat Uni- versity Thailand.
Darwis  Tampubolon/Robert  Samosir.,  (2005),  Pemahaman  tentang  Sistem  Refrigerasi, Staf Pengajar Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan.
El-desouky, Hisham., (2001), Evaluation of steam jet ejector, Kuwait. Hans  Dieter  Baehr.,  Karl  Stephan,  (2006), Heat  and  Mass  Transfer, Institut  for Thermodynamic, Hanover University.
Huang B.J, Chang J.M, C.P. Wang and V.A. Petrenko , (1999), A 1-D analysis of ejector performance, Int. J. Refrigeration, 22, 354-364.
Mengenal  Komponen-komponen  utama  sebuah  sistem  refrigerasi  mekanik ,  Inti  Pratama Teknik., 2009.
Meyer  J.,  (2006), Steam  jet  ejector  cooling  powered  by  low  grade  waste  or  solar  heat, Stellenbosch University, Belanda.
Moran,  M.  J.,  Shapiro,  H.  N.,  (2004). Fundamental  Of  Engineering  Thermodynamic  5 th Edition, State University. Nguyen.  V.M.,  (2000), Development  of  a  solar-powered  passive  ejector  cooling  system , Nottingham NG7 2RD UK.
Perry,  Robert  H.  and  Green,  Don  W,  Perry’s.,  (1984). Chemical  Engineers’  Handbook (Sixth Edition ed.) , McGraw hill, ISBN 0-07-049479-7.
Pianthong  K,  Wirapan  Soehanan,  M.  Behnia,  T.  Sriveerakul,  S.  Aphornratana.,  (2007),
Invetigationand  improvement  of  ejector  refrigation  system  using  CFD  technique , Ubon Ratchatany Thailand.
Priyo, Dkk., (2010), Analisa pengaruh sudut mixing chamber terhadap unjuk kerja steam ejector pada system refrigerasi dengan menggunakan CFD , Universitas Diponego- ro.
Somsak  Watanawanavet,  2005,  “ Optimization  of  A  High-Efficiency  Jet  Ejector  by Computational Fluid Dynamics Software ,” Master Thesis, Chemical Engineering., Texas A dan M University.
Subri M., (2012), Kaji experimental pengaruh bentuk geometri sudut converging duct dan panjang  constant  area  section  pada  performa  sistem  refrigerasi  steam  ejector,
Master Thesis, Mechanical engineering,  Universitas Diponegoro.
Triyono  Apido,  Dkk.,  (2010), Kaji  eksperimential  pengaruh  panjang  throat  section ejector terhadap unjuk kerja steam ejektor refrigeration , Universitas Diponegoro. White, Frank M, (1988), Mekanika fluida edisi keempat , Erlangga, Jakarta.
________________________________
PENULIS:
1. RAHMANSYAH NURCAHYO
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Semarang (UNIMUS) Jl. Kasipah 12 Semarang
2. MUHAMMAD SUBRI
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Semarang (UNIMUS)
Jl. Kasipah 12 Semarang
3. MUH AMIN
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Semarang (UNIMUS)
Jl. Kasipah 12 Semarang e-mail: amin.unimus@gmail.com