Pengujian Karakteristik Kerja Pada Low Stage Sistem Refrijerasi Cascade Dengan Refrijeran R-407f Sebagai Alternatif Ramah Lingkungan Dari R-404a Dengan Variasi Beban Pendinginan

Abstract

Sistem refrijerasi Cascade terdiri dari dua sistem refrijerasi uap tunggal dimana evaporator dan kondensor dari kedua sistem tunggal digabungkan pada sebuah intermediate heat exchanger. Sistem refrijerasi Cascade menggunakan dua jenis refrijeran temperature tinggi dan temperatur rendah dimana R-404a paling banyak digunakan di Indonesia sebagai refrijeran temperatur rendah ini. Meskipun banyak digunakan, R-404a memiliki Global Warming Potential yang tinggi sehingga penggunaan refrijeran alternatif yang mampu bekerja di sistem R-404a namun tetap menghasilkan performa yang baik perlu untuk dicari. Pada penelitian ini, R-407f yang diklaim cocok [1] sebagai refrijeran pengganti dan memiliki kadar GWP [2] yang rendah digunakan sebagai refrijeran alternatif. Data pada eksperimen yang dilakukan ini didapatkan dari mesin sistem refrijerasi Cascade, sistem refrijerasi dua tahap dimana pada High stage digunakan refrijeran Musicool-22 (propane) dan menggunakan R-407F pada Low stage. Karakteristik kerja evaporator low stage diukur pada keadaan tanpa beban, dengan penambahan beban yaitu heater yang dialiri tegangan 0, 120, 180 dan 240 Volt. Hasil yang didapatkan dari pengujian eksperimen ini adalah sistem cascade dengan R407f sebagai refrijeran tanpa mengganti komponen lainnya beroperasi dengan lebih baik. Dari pengujian didapatkan bahwa sistem memerlukan laju masa R407f yang lebih rendah sehingga lebih hemat pada rata-rata 0.001 kg/s, Temperatur terendah evaporator mencapai -42.5°C dan temperatur kabin -35.15°C, Kompresor membutuhkan daya yang lebih rendah sehingga koefisien prestasi rata-rata yang didapatkan adalah 1.32 sementara rasio pembuangan kalor yang didapat lebih mendekati angka 1 yaitu 1.74. Efektivitas dari evaporator low stage yang didapat secara rata-rata 99.99%, daya keluaran kompresor LS minimum adlaah 75[W] dan maksimum 150[W] sementara efisiensi isentropis kompresor LS maksimum 59.41%.