jenis-jenis bahan pendingin

JENIS JENIS BAHAN PENDINGIN

Refrigerant pada air conditioner merupakan media yang sudah cukup lama digunakan, berfungsi untuk memindahkan panas dari satu tempat ke tempat lain. Jenis-jenis refrigerant termasuk Ammonia, Sulfur Dioksida, Hidrokarbon seperti methane, methyl klorida, methylene klorida, HFC seperti R11 (umum digunakan pada refrigerator dan air conditioner) dan R22. Karena kesadaran bahwa HFC turut berperan dalam kerusakan lapisan ozon, maka penggunaan R11 dan R22 selanjutnya dialihkan ke R-401A, R-134A, R-407C.

Ammonia adalah refrigerant yang paling umum diketahui. Ammonia dapat menghasilkan pendinginan dengan mekanisme yang cukup simpel. Penguapan Ammonia bersifat mudah terbakar, meledak dan beracun. Ammonia lebih ringan daripada udara.

Sulfur Dioksida (SO2) sudah tidak digunakan dan susah ditemukan penggunaannya kecuali di peralatan pendingin yang sudah tua. SO2 tidak mudah terbakar atau meledak namun bersifat korosif.

Hydrocarbons seperti methane CH4, isobutane C4H10, dan propane C3H8 sering digunakan sebagai bahan bakar dan biasa dijual dalam kemasan kaleng. Methyl klorida CH3Cl juga biasa digunakan sebagaimana CH2Cl2.

Freon dan Genetron: para ahli kimia juga telah mencoba menggunakan carbon tetraklorida CCl4 sebagai refrigerant dengan menambahkan dua atom chlorine untuk memproduksi CCl2F2 yang kemudian dikenal dengan keluarga “R”, yaitu R11 dan R22. Inilah yang sering dimaksud dengan Freon AC.

Refrigerant HFC atau “CFC” tidak bersifat mudah terbakar, tidak beracun pada manusia dan secara luas digunakan sampai kemudian diketahui efek buruknya di atmosfer.

Air sebagai refrigerant masih digunakan terus sampai sekarang sebagai media pemindah panas pada sistem air conditioner yang menggunakan cooling tower yang mana bekerja efektif dimana kelembaban lingkungan cukup rendah untuk menghasilkan tingkat penguapan yang bagus. Sistem ini banyak digunakan di Amerika.

KOMPONEN UTAMA SISTEM REFRIGERASI

1.      Kompresor (Compressor)
Kompresor adalah komponen utama yang berperan sangat penting dalam sistem pendingin, komponen ini bisa di katakan jantungnya sistem refrigerasi. Cara kerja komponen tersebut ialah menghisap dan menekan freon (refrigerant)  didalam sistem / mengsirkulasikan refrigerant didalam sistem.

Menurut jenis kompressor terbagi menjadi 3 bagian :
1. Kompresor Hermetic.
2. Kompresor Semi Hermetic.
3. Kompresor Open type.

Namun menurut cara kerjanya kompresor terbagi menjadi 5 bagian :
1. Kompresor Sentrifugal.
2. Kompresor Screw
3. Kompresor Scrol
4. Kompresor Rotari (Rotary)
5. Kompresor Torak (Reciprocating)

2. Kondensor (Condenser)
Kondensor termasuk kompenen utama sistem refrigerasi yang tidak kalah pentingnya dengan kompresor, karena komponen-komponen tersebut saling berhubungan, saling mendukung, saling mempengaruhi. Cara kerja dari komponen ini ialah membuang panas yang memungkinkan terjadinya pengembunan.

3. Pipa kapiler
Pipa kapiler adalah suatu pipa pada sistem refrigerasi yang mempunyai diameter paling kecil jika dibandingkan dengan pipa – pipa yang lainya. Pipa kapiler ini biasanya berukuran diameter 0,8 – 2,0 mm dengan panjang kurang lebih 1 meter. Cara kerja pipa kapiler merendahkan temperature dan tekanan refrigerant didalam sistem.

4. Evaporator
Evaporator adalah kebalikan dari condenser, kalau condenser berfungsi sebagai pembuang panas dari freon yg dipompa oleh compressor dan membuang panasnya dengan sebuah fan motor, sebagai penampung dingin dari freon yg sudah berubah wujud menjadi cair setelah melewati pipa kapiler.

Didalam evaporator yg hampa udara, freon akan menguap dan menyerap panas pada pipa-pipa yg berada pada evaporator sehingga pipa-pipa di evaporator menjadi dingin, dan membuang dinginnya dengan hembusan sebuah fan motor dengan daun kipas yang berbentuk blower.

mengenal komponen-komponen utama sebuah sistem refrigerasi mekanik

1.Kondenser
Kondenser adalah komponen di mana terjadi proses perubahan fasa refrigeran, dari fasa uap menjadi fasa cair. Dari proses kondensasi (pengembunan) yang terjadi di dalamnya itulah maka komponen ini mendapatkan namanya. Proses kondensasi akan berlangsung apabila refrigeran dapat melepaskan kalor yang dikandungnya. Kalor tersebut dilepaskan dan dibuang ke lingkungan. Agar kalor dapat lepas ke lingkungan, maka suhu kondensasi (T_kd) harus lebih tinggi dari suhu lingkungan (T_ling). Karena refrigeran adalah zat yang sangat mudah menguap, maka agar dapat dia dikondensasikan haruslah dibuat bertekanan tinggi. Maka, kondenser adalah bagian di mana refrigeran

bertekanan tinggi (P_kd = high pressure–HP).

II.4.2. Piranti ekspansi(expansiondevice–EXD)

Piranti ini berfungsi seperti sebuah gerbang yang mengatur banyaknya refrigeran cair yang boleh mengalir dari kondenser ke evaporator. Oleh sebab itu piranti ini sering juga dinamakan refrigerant flow controller. Dalam berbagai buku teks Termodinamika, proses yang berlangsung dalam piranti ini biasanya disebut throttling process. Besarnya laju aliran refrigeran merupakan salah satu faktor yang menentukan besarnya kapasitas refrigerasi. Untuk sistem refrigerasi yang kecil, maka laju aliran refrigeran yang diperlukan juga kecil saja. Sebaliknya unit atau sistem refrigerasi yang besar akan mempunyai laju aliran refrigeran yang besar pula. Terdapat beberapa jenis piranti ekspansi. Di bawah ini diterakan beberapa di antaranya.

a. Pipa kapiler (capillary tube – CT).

Berupa pipa kecil dari tembaga dengan lubang berdiameter sekitar 1 mm, dengan panjang yang disesuaikan dengan keperluannya hingga beberapa meter. Pada berbagai unit refrigerasi yang menggunakannya pipa ini biasanya diuntai agar terlindung dari kerusakan dan ringkas penempatannya. Lubang saluran yang sempit dan panjangnya pipa kapiler ini merupakan hambatan bagi aliran refrigeran yang melintasinya; hambatan itulah yang membatasi besarnya aliran itu. Pipa kapiler ini menghasilkan aliran yang konstan.

b. Katup ekspansi tangan (hand/manual expansion valve – HEV).

Adalah pengatur aliran yang berupa katup atau keran biasa, yang dioperasikan untuk mengatur bukaannya secara manual.

c. Katup ekspansi termostatik (Thermostatic expansion valve – TEV).

Pada piranti ini terdapat bagian yang dapat bekerja secara termostatik, yaitu mempunyai sensor suhu yang dilekatkan pada bagian keluaran evaporator. Perubahan suhu yang terjadi pada keluaran evaporator itu menjadi indikator besar-kecilnya beban refrigerasi. Variasi suhu itu dimanfaatkan untuk mengatur bukaan TEV, sehingga besarnya laju aliran melintasinya juga menjadi terkontrol.

d. Katup pelampung (float valve – FV).

Piranti ekspansi jenis ini biasanya dirangkaikan dengan evaporator jenis ‘genangan’ (flooded evaporator, wet evaporator). Ketinggian muka (level) cairan dalam tandon (reservoir) cairan evaporator menjadi pendorong pelampung yang menjadi

pengatur besarnya bukaan katup.

3. Evaporator (evaporator – EV)

Evaporator adalah komponen di mana cairan refrigeran yang masuk ke dalamnya akan menguap. Proses penguapan (evaporation) itu terjadi karena cairan refrigeran menyerap kalor, yaitu yang merupakan beban refrigerasi sistem. Terdapat dua jenis

Evaporator yaitu:

· Evaporator ekspansi langsung (direct/dry expansion type – DX).

Pada evaporator ini terdapat bagian, yaitu di bagian keluarannya, yang dirancang selalu terjaga ‘kering’, artinya di bagian itu refrigeran yang berfasa cair telah habis menguap sebelum terhisap keluar ke saluran masuk kompresor.

· Evaporator genangan (flooded/wet expansion type).

Pada evaporator jenis ini seluruh permukaan bagian dalam evaporator selalu dibanjiri, atau bersentuhan, dengan refrigeran yang berbentuk cair. Terdapat sebuah tandon (reservoir, low pressure receiver), di mana cairan refrigeran terkumpul, dan dari bagian atas tandon tersebut uap refrigeran yang terbentuk dalam evaporator tersebut dihisap masuk ke kompresor.

4. Kompresor (compressor – CP)

Kompresor adalah komponen yang merupakan jantung dari sistem refrigerasi. Kompresor bekerja menghisap uap refrigeran dari evaporator dan mendorongnya dengan cara kompresi agar mengalir masuk ke kondenser. Karena kompresor mengalirkan refrigeran sementara piranti ekspansi membatasi alirannya, maka di antara kedua komponen itu terbangkitkan perbedaan tekanan, yaitu: di kondenser tekanan refrigeran menjadi tinggi (high pressure – HP), sedangkan di evaporator tekanan refrigeran menjadi rendah (low pressure – LP).

II.5. Diagram Siklus Kompresi Uap

Sistem pendingin siklus kompresi uap merupakan daur yang terbanyak digunakan dalam daur refrigerasi, pada daur ini terjadi proses kompresi (1 ke 2), pengembunan( 2 ke 3), ekspansi (3 ke 4) dan penguapan (4 ke 1)

Kompresi mengisap uap refrigeran dari sisi keluar evaporator, tekanan dan temperatur diusahakan tetap rendah agar refrigeran senantiasa berada dalam fase gas.

Didalam kompresor, uap refrigeran ditekan (dikompresi) sehingga tekanan dan temperatur tinggi. Energi yang diperlukan untuk kompresi diberikan oleh motor listrik atau penggerak mula lainnya. Jadi, dalam proses kompresi energi diberikan kepada uap refrigeran. Pada waktu uap refrigeran dihisap masuk ke dalam kompresor, temperature masih rendah akan tetapi selama proses kompresi berlangsung, temperatur dan tekanan naik. Setelah proses kompresi, uap refrigeran (fluida kerja) mengalami proses kondensasi pada kondensor. Uap refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi pada akhir kompresi dapat dicairkan dengan media pendinginnya fluida air atau udara. Dengan kata lain, uap refrigeran memberikan panasnya (kalor laten pengembunan) kepada air pendingin atau udara pendingin melalui dinding kondensor.

Karena air atau udarapendingin menyerap panas dari refrigeran, maka temperaturnya menjadi lebih tinggi pada waktu keluar dari kondensor. Selama refrigeran mengalami perubahan dari fase gas (uap) ke fase cair, tekanan dan temperatur konstan, oleh karena itu pada proses ini refrigeran mengeluarkan energi dalam bentuk panas.

Share this:

JENIS-JENIS MESIN REFRIGERASI BERDASARKAN SIKLUS KERJANYA

Berdasarkan siklus termodinamikanya mesin refrigerasi dikelompokan menjadi:

1. Mesin refrigerasi Siklus Kompresi Uap (SKU)
2. Mesin refrigerasi Siklus Absorbsi (SA)
3. Mesin refrigerasi Siklus Jet Uap (SJU)
4. Mesin refrigerasi Siklus Udara (SU)
5. Mesin refrigerasi Siklus Vorteks (SV)

Sedangkan Pengelompokan mesin refrigerasi berdasarkan aplikasinya adalah sebagai berikut:

Jenis Mesin Refrigerasi				Contoh
Refrigerasi Domestik (Rumah Tangga)				lemari es, dispencer air
Refrigerasi Komersial				Pendingin minuman botol, Box es krim,
				Lemari pendingin supermarket ukuran kecil
Refrigerasi Industri				Pabrik es, cold storage, mesin pendingin
				untuk industri proses
Refrigerasi Transpot				Refrigerated truck, train and container
Pengkondisian udara domestik				AC Window, spilt, dan package
dan komersial
Chiller				Water cooler and cooled chillers
Mobile Air Condition (MAC)				AC mobil

2.