Pengaruh Modifikasi Heat Exchanger Tipe Concentric Tube Terhadap Performance Sistem Refrigerasi Cascade - Jhona Purnama Putra; Ary Bachtiar Khrisna Putra (Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS, 2014)
Dalam beberapa bidang industri seperti pengawetan makanan, perminyakan, pengolahan bahan-bahan kimia dan pendinginan setempat (spot cooling) pada industri baja dibutuhkan kondisi ruangan yang sangat rendah berkisar antara -30°C hingga -60°C. Maka dari itu digunakanlah sistem refrigerasi cascade yang disusun atas dua stage yaitu high dan low. Dimana kedua stage ini digabungkan menjadi satu oleh sebuah heat exchanger yang melakukan perpindahan kalor dari kondensor low stage menuju evaporator high stage. pada penelitian terdahulu alat penukar panas yang digunakan yaitu alat penukar panas tipe concentric tube masih menunjukan performa yang belum baik kepada sistem refrigerasi cascade. Penelitian dilakukan dengan memodifikasi alat penukar panas dan menganalisa performa sistem setelah dilakukannya modifikasi penambahan panjang pada alat penukar panas, dengan fluida kerja refrigeran Musicool-22 di High Stage dan R-404A di Low Stage. Setelah perancangan alat selesai, dilakukan eksperimen pada sistem tersebut dengan variasi beban pendinginan menggunakan electric heater di evaporator Low Stage sebesar 0 (tanpa beban), 6, 16, 40, 60, dan 98 Watt.. Hasil dari studi eksperimen ini menunjukkan nilai-nilai optimum yang didapatkan yaitu pada pembebanan 60 Watt dengan Qevap = 0,599 kW, COP cascade = 0,968 dan temperatur di dalam cooling box sebesar -30,1°C serta nilai-nilai maksimum dari performa sistem refrigerasi cascade pada beban 98 Watt yaitu kapasitas pendinginan maksimum pada sistem Low Stage adalah 0,60654 kW, kerja maksimum kompresor pada sistem High Stage 0,1711 kW dan Low Stage 0,4432 kW, nilai COP cascade maksimum 0,9969, efek refrigerasi maksimum pada Low Stage 137,85 kJ/kg, HRR maksimum pada Low Stage 1,731. Kemudian diperoleh nilai effectiveness cascade heat exchanger tertinggi 0,922 dan terendah 0,912 serta nilai NTU tertinggi 7,1800 dan terendah 6,4121.