Evaluasi Performansi Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Menggunakan Analisis Eksergi yang Dimodifikasi Studi Kasus Air Conditioner Tipe Split

Riza Prasetyo, Dr.Eng. M. Kholid Ridwan, S.T., M.Sc.;Dr. Ir. Andang Widi Harto, M.T.

2023 | Skripsi | FISIKA TEKNIK

      Evaluasi performansi sistem refrigerasi kompresi uap dapat dilakukan dengan menemukan sumber-sumber defisiensi sistem melalui analisis hukum kedua termodinamika. Sumber-sumber defisiensi tersebut diindikasikan oleh penghancuran eksergi yang terjadi. Salah satu metode analisis eksergi adalah metode Modified Exergy Analysis (MEA). Metode MEA adalah metode perhitungan yang melibatkan pengaruh fluida kerja terhadap profil penghancuran eksergi sistem refrigerasi kompresi uap. Penelitian ini akan melakukan evaluasi performansi pada sistem refrigerasi kompresi uap untuk menentukan sumber-sumber defisiensi pada sistem keseluruhan dengan menggunakan metode MEA. Skema optimasi yang tepat pada komponen dengan penghancuran eksergi terbesar berpotensi meningkatkan performansi sistem.

    Penelitian dilakukan pada Air Conditioner (AC) tipe split yang beroperasi selama 24 jam. Pada suhu puncak di hari yang diteliti, didapatkan bahwa refrigeran merupakan kontributor penghancuran eksergi terbesar dengan nilai penghancuran eksergi sebesar 306,79 W diikuti oleh kompresor, katup ekspansi, kondenser, dan evaporator dengan penghancuran eksergi masing-masing sebesar 211,49 W, 192,24 W, 157,08 W, dan 90,59 W. Skema optimasi dari analisis eksergi dengan metode MEA adalah dengan penggantian refrigeran R410a dengan refrigeran R32 dan optimasi siklus pada kompresor adalah peningkatan Coefficient Of Performance (COP) berturut-turut sebesar 34,11?n 18,89%.

    The evaluation of vapor compression refrigeration system performance can be carried out by identifying the sources of system deficiencies through the analysis of the second law of thermodynamics. These sources of deficiencies are indicated by the destruction of exergy that occurs. One of the methods for exergy analysis is the Modified Exergy Analysis (MEA) method. The MEA method is a calculation method that involves assessing the impact of the working fluid on the exergy destruction profile of the vapor compression refrigeration system. This study aims to evaluate the performance of a vapor compression refrigeration system to determine the sources of deficiencies in the overall system using the MEA method. The appropriate optimization scheme for components with the highest exergy destruction has the potential to enhance system performance.

    The research is conducted on a 24-hour operating split-type Air Conditioner (AC). During the peak temperature on the studied day, it was found that the refrigerant contributed the highest exergy destruction with a value of 306.79 W, followed by the compressor, expansion valve, condenser, and evaporator with exergy destruction values of 211.49 W, 192.24 W, 157.08 W, and 90.59 W, respectively. The optimization scheme derived from the exergy analysis using the MEA method involves replacing the R410a refrigerant with R32 and optimizing the cycle of the compressor, resulting in successive increases in Coefficient Of Performance (COP) of 34.11% and 18.89%.

Kata Kunci : eksergi, penghancuran eksergi, efisiensi eksergi, Coefficient of Performance (COP)