Studi Eksperimen Pengaruh Panjang Pipa Kapiler Dan Variasi Beban Pendinginan Pada Sistem Refrigerasi Cascade

Peningkatan kebutuhan hidup manusia di sektor sistem pendingin menyebabkan evolusi teknologi pendingin yang semakin canggih. Teknologi ini dibutuhkan untuk penyiapan bahan makanan, penyimpanan dan distribusi makanan, proses kimia yang memerlukan pendinginan, pengondisian udara untuk kenyamanan ruangan baik pada industri, perkantoran, transportasi maupun rumah tangga. Terutama pada kegiatan penelitian terhadap sampel biomedis membutuhkan cold storage yang mampu menyimpan sampel hingga temperatur -80oC. Sedangkan jika dilihat dari sistem refrigerasi yang ada seperti halnya kulkas dengan sistem refrijerasi siklus tunggal hanya mampu mencapai temperatur -40oC dengan effisiensinya yang akan semakin memburuk karena tekanan evaporasi. Sehingga untuk dapat mencapai temperatur yang lebih rendah maka digunakan sistem refrijerasi cascade, dimana sistem refrijerasi tersebut merupakan sistem refrijerasi dua tingkat yang dapat memberikan temperatur evaporator yang lebih rendah dan sistem juga beroperasi dengan rentang temperatur yang lebar . Penggunaan sistem refrigerasi ini harus memperhatikan dalam hal pemakaian zat yang mengalir dalam sistem refrijerasi yang disebut dengan refrigeran. Pemilihan refrigeran yang baik untuk sebuah alat pendingin akan semakin meningkatkan performa sistem refrijerasi itu sendiri dan dengan pemilihan refrijeran yang ramah lingkungan akan mempengaruhi dampak terhadap kerusakan lapisan ozon bumi dan GWP yang akan semakin berkurang. Penelitian dilakukan dengan ekperimen pada alat sistem refrigerasi cascade dengan refrigeran Musicool-22 di High Stage dan R-407F di Low Stage. Pada sistem cascade tersebut akan terdapat perubahan pada penambahan panjang pipa kapiler yaitu 0,09m; 1,1m dan 1,3m dengan diameter 0,054in. Setelah perancangan alat selesai, dilakukan eksperimen pada sistem tersebut dengan variasi beban pendinginan menggunakan electric heater di evaporator Low Stage sebesar 0 (tanpa beban), 60, 120, 180, dan 240 Volt. Hasil dari eksperimen ini menunjukkan dengan penggunaan panjang pipa kapiler yang berbeda didapatkan temperatur evaporator terendah -41,64oC pada panjang pipa kapiler 1,3 m dengan beban pendinginan sebesar 28,8 Watt dan temperatur kabin terendah -33,38oC pada panjang pipa kapiler 1,3 m dengan beban pendinginan sebesar 0 Watt (tanpa beban). Sedangkan jika ditinjau dari nilai-nilai maksimum dari performa sistem refrijerasi cascade dari ketiga panjang pipa kapiler tersebut, hasil perhitungan HRR terkecil sebesar 1,36 pada panjang pipa kapiler 1,1 m dengan beban pendingan 0 Watt (tanpa beban), COP terbesar yaitu 2,11 pada panjang pipa kapiler 1,1 m dengan beban pendinginan 105,6 Watt (beban maksimum) dan daya keluaran kompresor terkecil yaitu 96,09 Watt pada panjang pipa kapiler 0,9 m dengan beban pendinginan 0 Watt (tanpa beban). Maka didapatkan kesimpulan bahwa dari ketiga pipa kapiler dengan beban yang sama disarankan menggunakan pipa kapiler dengan panjang 1,1 m, dikarenakan memiliki rata-rata COP terbesar yaitu 2,05 dan rata-rata daya keluaran kompresor terkecil yaitu 126,49 Watt ============================================================================================ Increased human needs in the sector of cooling systems led to the evolution of increasingly sophisticated cooling technology. This technology is required for the preparation of foodstuffs, storage and distribution of food, the chemical process that requires refrigeration, air conditioning for the comfort of the room either in industry, offices, transport and households. Especially in research activities on biomedical samples required cold storage capable of storing samples until the temperature of -80oC. Meanwhile, if viewed from the existing refrigeration system as well as a refrigerator with a single cycle refrigeration system is only able to reach a temperature of -40oC the efficiency which would worsen due to evaporation pressure. So as to be able to achieve a lower temperature then use cascade refrigeration system, wherein the refrigeration system is a refrigeration system of two levels that can provide a lower evaporator temperature and the system also operates at a wide temperature range. The use of this refrigeration system must pay attention to in terms of use of substances flowing in the refrigeration system with a refrigerant called. The choice of refrigerant which is good for a cooling device will further improve the performance of refrigeration system itself and with the selection of environmentally friendly refrijeran will affect the impact on the earth's ozone layer damage and GWP will wane. The research on experiment from cascade refrigerant system equipment with refrigerant Musicool-22 in High Stage and R-407F in Low Stage. At that cascade system will charge increasing capillary tube size 0,9m; 1,1m and 1,3m with diameter 0,0154 in. After redesign of equipment have done, then continue doing experiment at that system with variation cooling load usin electric heater in evaporator Low Stage 0 (without load), 60, 120, 180, and 220 volt. The result from this experiment shown using different length of capillary tube, and it found lower temperature of evaporator -41,64oC at 1,3 m at length of capillary tube with cooling load 28,8 watt and temperature of cabin -33,38oC at length of capillary tube with cooling load 0 watt (without load). While if reviewed from maximum value from cascade refrigeration system’s performance from thrid capillary tube’s found of the smallest HRR is 1,36 at 1,1m length of capillary tube with cooling load 0 watt (without load), highest COP is 2,11 at 1,1 m length of cappilary tube with cooling load 96,09 Watt at 0,9 m length of capillary tube with cooling load 0 watt(without load). So we get conclusion from thrid of capillary tube with same load reccomended using 1,1 m length of capillary tube, because it has average highest COP 2,05 and average lower power of output compressor 126,49 Wat