Perancangan Sistem Kendali Otomatis Untuk Penahapan Suhu Media Pembeku

Abstract

Mesin pembeku eksergetik dengan suhu media bertahap terbukti dapat meningkatkan efisiensi eksergi. Penggunaan tiga katup ekspansi (expansion valve/EV) untuk mengatur suhu setiap tahapan proses pembekuan, yaitu precooling (penurunan suhu menuju titik beku air), freezing (proses pelepasan panas laten di titik beku), dan sub-freezing (penurunan suhu di bawah titik beku air) ternyata kurang efektif karena pengguna harus mengatur putaran baut EV setiap kali akan digunakan. Pada penelitian ini dikembangkan sistem kendali otomatis untuk mengendalikan suhu evaporator sesuai tahapan. Sistem kendali yang dirancang adalah sistem kendali dengan logika PID dengan mengatur waktu bukatutup solenoid valve (SV) untuk mengatur aliran refrigeran yang menuju EV. Sistem kendali yang dirancang menggunakan dua katup ekspansi. Katup ekspansi pertama (EV1) diatur pada suhu di bawah -20oC, sedangkan EV2 diatur pada suhu diatas 0oC. Pengaturan ini bertujuan untuk menurunkan dan menaikan suhu di antara -20oC – 0oC. Berdasarkan hasil penentuan parameter Kp, Ki, dan Kd secara trial and error didapatkan nilai 200, 50, 5 secara berturut-turut dengan error ratarata di atas setpoint sebesar 2.41oC dan error di bawah setpoint sebesar -0.98oC dan rata-rata peroide osilasi 2.5 menit.