Unjuk Kerja Sistem Kompresi Uap dan sifat-sifat refrigeran

Unjuk Kerja Sistem Kompresi Uap
Pada siklus kompresi uap ideal maka siklusnya adalah 1-2s-3-4-1 pada diagram T-s pada gambar 4.

Siklus terdiri dari proses-proses berikut: Proses 1-2s : kompresi isentropik refrigeran dari titik 1 ke tekanan kondenser pada titik 2s Proses 2s-3 : perpindahan kalor dari refrigeran ketika mengalir pada tekanan konstan melewati kondenser. Proses 3-4 : proses throttling dari titik 3 ke campuran 2 fase cair-uap. Proses 4-1 : perpindahan kalor ke refrigeran ketika mengalir pada tekanan konstan melalui evaporator. Semua proses diatas secara internal adalah reversibel kecuali pada proses throttling. Walaupun ada proses ireversibel ini, siklus dianggap ideal. Siklus 1-2-3-4-1 merupakan siklus aktual dimana terjadi proses ireversibel pada proses kompresi dari 1 ke 2 dan membutuhkan kerja input yang lebih besar. Efisiensi kompresor isentropik dirumuskan :

Hal-hal lain yang merupakan penyimpangan dari kondisi ideal adalah jatuh tekanan ketika refrigeran mengalir melalui evaporator, kondenser dan sambungan-sambungan pipa dari berbagai komponen. Jatuh tekanan ini tidak dibahas disini untuk menyederhanakan pembahasan.

Sifat-sifat Refrigeran
Refrigeran yang umum digunakan dewasa ini adalah halogenated hydrocarbon. Contohnya Refrigeran 12 yang mempunyai nama kimianya adalah dichlorodifluoromethane (CCl2F2 ) atau dikenal dengan nama dagang Freon-12 dan Ganatron-12. Dua jenis lain yang terkenal adalah Refrigeran 11 dan refrigeran 22. Amonia juga merupakan refrigeran lain yang penting, terutama dalam sistem refrigerasi absorpsi. Karena halogenated refrigerant mempunyai efek terhadap lapisan ozon bumi, maka, perjanjian internasional telah menyepakati bahwa penggunaan refrigeran jenis ini tidak dibolehkan. Senyawa kimia tetrafluoroethane CF3CFH2 atau disebut Refrigeran 134a yang tidak mengandung halogen merupakan pengganti Refrigeran 12. Pemilihan jenis refrigeran didasarkan atas kesesuaian hubungan tekanantemperatur pada jangkauan aplikasi. Hal lain yang diperhatikan dalam memilih refrigeran adalah kestabilan kimia, toxicity (tingkat keracunan), sifat korosif, dan biaya. Jenis kompresor juga mempengaruhi pemilihan refrigeran. Kompresor sentrifugal cocok digunakan bagi tekanan evaporator rendah dan refrigeran dengan volume spesifik besar pada tekanan rendah. Kompresor torak baik digunakan untuk jangkauan tekanan besar dan refrigeran dengan volume spesifk rendah. Diagram termodinamik yang banyak digunakan dalam bidang refrigerasi adalah diagram p-h. Contoh diagram p-h bisa dilihat pada gambar 5.