Studi Komputasional Sistem Refrigerasi Cascade R290/R404A pada Reefer Container ½ Ton

Abstract

Reefer Container konvensional pada umumnya menggunakan siklus kompresi uap satu tingkat dimana suhu yang dihasilkan sekitar -20˚C. Maka dari itu untuk peningkatan suhu yang lebih baik dan efisiensi sistem sendiri dalam penelitian ini dilakukan yaitu pengubahan sistem refrigerasi dari satu tingkat atau single-stage menjadi cascade dimana pada sistem tersebut merupakan penggabungan sistem kompresi uap satu tingkat menjadi dua dengan dua jenis refrigeran, dua kompressor dan ditambahkan Heat Exchanger dimana pada HE (Heat Exchanger) terdapat kondensor LS (Low Stage) dan evaporator HS (High Stage). Sistem cascade sendiri dapat mencapai suhu yang lebih rendah dibandingkan konvensional atau single-stage. Pada sistem refrigerasi cascade juga memiliki efisiensi sistem pendinginan yang lebih baik COP (Coefficient of Perfomance) akan tetapi konsumsi energi yang dihasilkan lebih tinggi dikarenakan pengaruh daya kompresor yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem refrigerasi konvensional atau single-stage. Penelitian ini ditujukan untuk menentukan parameter desain yang lebih optimal dan baik. Untuk sistem refrigerasi konvensional menggunakan refrigeran R404A dan sistem refrigerasi cascade menggunakan refrigeran R290 untuk HS (High State) dan R404A untuk LS (Low State) dengan parameter pada evaporator -20˚C dan temperatur kondensor 35˚C kemudian pada Heat Exchanger Low Stage -5˚C dan pada High Stage -10˚C, serta menganalisa konsumsi energi dan biaya tarif nilai ekonomi tiap sistem refrigerasi per hari dan per bulan. Untuk parameter yang telah ditetapkan sebelumnya akan disimulasikan dengan software Pack Calculation Pro dan didapatkan nilai COP (Coefficient of Perfomance) untuk sistem refrigerasi konvensional R404A sebesar 1,71 dan untuk sistem cascade R290/R404A sebesar 2,03. Sedangkan untuk konsumsi energi total pada konvensional R404A sekitar 8176,3 kWh dan untuk cascade R290/R404A sebesar 19235,2 kWh. Kemudian untuk tarif biaya listrik sistem cascade lebih mahal dengan total tarif sebesar Rp 21,442,246.8 per tahunnya dibandingkan konvensional sebesar Rp 9.114.448,66 dengan perbedaan tarif sekitar Rp 12,327,798.19.