Karakteristik Pendinginan Langsung (Direct Refrigeration) Dari Proses Evaporasi Bahan Bakar Liquefied Petroleum Gas (Lpg) Untuk Pendinginan Kabin Mobil
Total View This Week0

Institusion

Universitas Brawijaya

Author

Setiyo, Muji

Subject

629.277 2 Heaters, ventilators, air-conditioners 

Datestamp

2020-12-12 04:26:07 

Abstract :
Sistem Air Conditioning (AC) telah menjadi aksesoris utama pada pada kendaraan untuk meningkatkan kenyamanan berkendaraan. Namun demikian, selama sistem AC bekerja dengan sistem kompresi uap, akan mengambil tenaga dari mesin untuk menggerakkan kompresor. Hal ini meningkatkan konsumsi bahan bakar hingga 21-53%. Sementara itu, kendaraan berbahan bakar LPG menyediakan potensi pendingin langsung (direct refrigeration) dari perubahan fase LPG pada perangkat vaporizer Potensi ini belum dimanfaatkan dan hilang melalui engine coolant. Oleh karena itu, penelitian ini fokus pada karakteristik direct refrigeration (potensial dan aktual) yang dihasilkan dari penguapan LPG tersebut untuk pendinginan kabin mobil. Penelitian ini terdiri dari empat tahapan utama. Pertama, pengujian komposisi LPG dengan Gas Chromatography-Mass Spectromety (GC-MS). Kedua, simulasi energy delivery dan potensi efek pendinginan pada evaporator dengan data yang diperoleh dari GC-MS. Ketiga, validasi efek pendinginan aktual pada berbagai variasi laju aliran massa LPG dan tekanan evaporasi. Terakhir, perhitungan COP direct refrigeration (COPDR). Hasil penelitian ini menunjukan bahwa: 1) LPG yang keluar dari tangki selama proses pengosongan tangki menunjukkan bahwa komposisi molekul propane dan butane 2-methyl tidak konstan selama proses pengosongan tangki. Namun demikian, perubahan komposisi LPG tidak berpengaruh signifikan terhadap efek pendinginan yang dihasilkan, selama LPG yang mengalir dalam fuel line (sebelum diekspansikan) berbentuk cairan; 2). Semakin tinggi tekanan penguapan LPG dalam evaporator dan semakin besar laju aliran massa LPG, semakin besar efek pendinginan yang dihasilkan. Namun demikian, efek pendinginan yang dihasilkan adalah tidak linier dengan kenaikan laju aliran massa LPG karena keterbatasan area transfer kalor pada evaporator. Hasil pengujian menunjukkan efek pendinginan maksimal yang dapat dibangkitkan adalah sebesar 1,2 kW. Dengan beban pendinginan sebuah mobil penumpang berkisar antara 3-6 kW, ini berarti bahwa efek pendinginan dari sistem bahan bakar LPG memberikan kontribusi pada sistem AC hingga 40% untuk kendaraan dengan beban pendinginan 3 kW dan 20% untuk kendaraan dengan beban pendinginan 6 kW; dan 3) Pada kasus Direct refrigeration, COPDR dihitung dengan membandingkan efek refrigerasi dengan kerja kompresi untuk menghasilkan LPG cair bertekanan. Hasil perhitungan COPDR menurun ketika laju aliran massa LPG ditingkatkan dan COPDR meningkat ketika tekanan evaporasi dinaikkan. Nilai COPDR tertinggi adalah 6,27 yang diperoleh pada laju aliran massa LPG 1 g/s dan tekanan evaporasi 0,15 MPa. Sebagai kesimpulan, konsep direct refrigeration pada kendaraan dengan bahan bakar LPG sangat menjanjikan untuk dikembangkan sebagai sistem hibrida dengan sistem AC.