agus maulana

Penelitian Emperik Penggunaan Refrigerant Hidrokarbon ………………………… (Agus Maulana)

PENELITIAN EMPERIK PENGGUNAAN REFRIGERANT HIDROKARBON BREEZON R-290 PADA UNIT

MESIN AC SPLIT INVERTER YANG MENGGUNAKAN REFRIGERANT FREON R-410A

Agus Maulana

Jurusan Pendidikan Teknik Mesin FPTK UPIJl. Dr. Setiabudhi 207 Bandung 40154

[email protected]

Abstrak: Penelitian emperik yang dilakukan melalui kajian ini tujuannya untuk membandingkan penggunaan refrigerant hidrokarbon Breezon R-290 pada unit mesin AC split Inverter yang sebelumnya menggunakan refrigerant Freon R-410A (retrofitting). Adapun parameter yang diukur untuk dijadikan perbandingan diantara keduanya mencakup: pengukuran tekanan kerja refrigerant, pengukuran besarnya amper pada kompresor, pengukuran temperatur udara dingin yang dihasilkan pada bagian evaporator. Hasil kajian emperik untuk refrigerant hidrokarbon Breezon R-290 memberikan hasil yang cukup baik, diantaranya tekanan kerja refrigerant pada bagian suction besarnya 5 bar dan tekanan pada bagian discharge besarnya 6 bar. Sedangkan pengukuran besarnya arus pada kompresor terjadi penurunan hingga 33,8% (terjadi efisiensi). Adapun temperatur udara dingin yang dicapai terjadi pada harga yang sama ketika Air Conditioning unit menggunakan refrigerant Freon R-410A.

Kata kunci: Refrigerant hidrokarbon, Breezon R-290, Air Conditioning, Inverter, Freon R-410A

Abstract : The empirical study in this research have goals for to comparing of used hydrocarbon refrigerant Breezon R-290 at Inverter Air Conditioning split unit used refrigerant Freon R-410A. The measurement scope of parameter will be compared betwen each other : measurement of pressure refrigerant, measurement current in compressor, measurement air temperaturat evaporator. End product of empirical study for hydrocarbon refrigerant Breezon R-290 are enough good, such as pressure suction only 5 bar and pressure discharge only 6 bar. Measurement current of compressor have decrease until 33,8% (efficiency). For measurement of air temperaturis the same with unit Air Conditioning such used refrigerant Freon R-410A.

Keywords: Refrigerant hidrokarbon, Breezon R-290, Air Conditioning, Inverter, Freon R-410A

PENDAHULUAN

Pada saat ini pemakaian refrigerant jenis sintetik yang terdiri dari kelompok CFC,

HCFC, dan HFC telah memberikan pengaruh terhadap pencemaran lingkungan atmosfer

1

TORSI, Volume X, No. 1, Januari 2012

bumi yakni berupa penipisan lapisan ozon dan peningkatan pemanasan global. Pada unit

mesin Air Conditioning untuk keperluan pengkondisian kenyamanan udara ruangan yang

masih banyak menggunakan refrigerant Freon R-22 (HCFC) merupakan salah satu material

yang mencemari lingkungan atmosfer bumi dengan harga indeks ODP = 0,055 dan harga

indeks GWP = 4.800, oleh karenanya pemakaian refrigerant Freon R-22 ini telah mengalami

pembatasan. Dengan perkembangan saat ini unit mesin Air Conditioning jenis split dengan

menggunakan sistem Inverter telah menggunakan refrigerant Freon R-410A. Material Freon

R-410A yang merupakan campuran bahan HFC-125 dengan HFC-32 ini sudah tidak

mempengaruhi efek penipisan lapisan ozon akan tetapi masih berpengaruh terhadap

pemanasan global, dengan harga indeks ODP = 0 dan harga indeks GWP = 3.900, sehingga

refrigerant Freon R-410A dikemudian hari akan mengalami pembatasan pemakaiannya.

Salah satu alternatif untuk menggantikan refrigerant Freon R-410A yang saat ini banyak

dipakai pada unit mesin Air Conditioning (AC) jenis split dan menggunakan Inverter yakni

refrigeran hidrokarbon Breezon R-290. Refrigeran Breezon R-290 memiliki harga indeks

ODP = 0 dan harga indeks GWP = 3, sehigga memiliki sifat ramah terhadap lingkungan.

Sealin itu secara teknis refrigerant Breezon R-290 ini memiliki sifat “drop in substitute”

(dapat menggantikan langsung refrigerant sintetik tanpa diperlukan adanya penggantian

komponen pada unit mesin AC-nya).

KAJIAN PUSTAKA

Kajian emperik dalam mengukur parameter kinerja dari unit mesin pendingin

khususnya mesin Air Conditioning (AC) jenis split meliputi bagian sebagai berikut :

mengukur tekanan kerja refrigerant, mengukur besarnya arus yang terjadi pada kompresor,

mengukur temperatur udara dingin yang keluar di bagian evaporator (indoor unit), serta

menghitung aspek perbandingan tekanan antara besarnya tekanan “discharge” terhadap

tekanan “suction”. Tekanan kerja refrigerant untuk sisi “discharge” maupun sisi “suction”

pada unit mesin AC jenis split yang bekerja dengan baik memiliki harga tekanan yang tetap

sesuai dengan refrigerant yang dipergunakannya. Untuk unit mesin AC jenis split yang

menggunakan refrigerant Freon R-22 harga tekanan kerja refrigerant pada sisi tekanan

“discharge” = 185 psia, dan tekanan kerja refrigerant pada sisi tekanan “suction” = 60 psia.

Untuk unit mesin AC jenis split yang menggunakan sistem Inverter dan menggunakan

refrigerant Freon R-410A harga tekanan kerja refrigerant pada sisi tekanan “discharge” = 12

2


bar, dan tekanan kerja refrigerant pada sisi tekanan “suction” = 10 bar. Untuk besarnya arus

yang terjadi pada unit kompresor disesuaikan dengan besarnya kapasitas dari kompresornya,

misalkan untuk kapasitas kompresor 1 PK jenis hermetik besarnya arus = 4 s/d 4,2 amper,

dan kapasitas kompresor 2 PK jenis hermetik besarnya arus = 7,9 s/d 8,2 amper. Dan untuk

temperatur udara dingin yang dihasilkan pada bagian indoor disesuaikan dengan pengaturan

thermostat melalui alat “remote control”, bilamana pengaturan suhu melalui alat “remote

control” ditetapkan 20 0C, maka temepratur udara dingin yang ke luar dari evaporator

berkisar 14 0C s/d 18 0C, adapun besarnya temperatur udara dingin ini sangat dipengaruhi

juga oleh kondisi dari temperatur udara luar (ambient temperature).

Tabel 1. Data Unit Mesin Ac Split Jenis Inverter

No. Deskripsi Data

1. Merk : Shamu DC Inverter

2. Mpdel : AS 18A4 / Ser I D I

3. Kapasitas : 2 PK

4. Catu daya : 220 – 240 V / 50 Hz

5. Konsumsi Daya Pendinginan : 1,7 (0,5 – 2,10) kw

6. Konsumsi Arus Pendinginan : 7,4 (2,2 – 9,3) A

7. Arus Maksimum : 12,8 A

8. Daya Maksimum : 2,9 KW

9. Refrigeran : : R-410A

10. Jumlah refrigerant : 1,45 kg

11. Tanggal pembuatan : 22-01-2011

12. Model / Kode kompresor : C-6RVN93 HON /80890880

13. Merk kompresor : Sanyo (Shenyang)

METODE

Pada penelitian emperik ini dilakukan beberapa tahapan untuk pengambilan data

pengukuran parameter, diantaranya tahapan tersebut adalah:

3


1. Penginstalasian unit mesin AC split jenis DC Inverter yang sudah terisi dengan R-410A

sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan dari pabrikan

2. Unit mesin AC dijalankan

3. Melakukan pengambilan parameter data pengukuran pada unit mesin AC yang

menggunakan R-410A diantaranya: pengukuran tekanan kerja refrigerant, pengukuran

besarnya amper pada kompresor, dan pengukuran temperatur udara dingin yang

dihasilkan. Semua data tersebut dicatat dalam format isian yang telah disediakan. Adapun

pengambilan data sebagaimana disampaikan pada poin 3, dilakukan pada selang waktu 20

menit dengan seting thermostat pada remote control 20 0C, putaran blower pada indoor

unit dilakukan pada posisi high, dan kondisi temperatur udara luar 29 0C.

Gambar 1. Foto pemeriksaan unit Inverter pada bagian outdoor unit

Gambar 2. Foto pengambilan data besarnya arus (amper) pada unit AC split Inverter yang menggunakan refrigerant R-410A

4. Adapun hasil pengambilan data dapat dilihat pada tabel 2.

4


Tabel 2 Hasil Pengukuran Pada Unit Mesin AC split Jenis Inverter Dengan Freon R-410A

NoWaktu (menit)

Amper Kompresor (amp.)

Tekanan Refrigerant (Suction/discharge) (bar)

Temp. Udara Dingin (0C)

1. 20 2,3 10 / 12 242. 40 4,4 10 / 12 183. 60 5,8 9 / 12 124. 80 6,5 9 / 12,5 12

5. Setelah selesai pengambilan data pengukuran pada unit mesin AC split jenis Inverter

menggunakan refrigerant R-410A, untuk selanjutnya unit mesin AC dimatikan (off).

6. Langkah berikutnya melakukan recovery (penyedotan) Freon R-410A dari unit mesin AC.

Freon R-410A termasuk material GRK (gas rumah kaca) sehingga tidak boleh dibuang ke

angkasa.

Gambar 3. Foto proses recovery refrigerant R-410A dengan menggunakan alat mesin recovery unit

7. Setelah selesai proses recovery, selanjutnya dilakukan proses pemvakuman pada unit

mesin AC split jenis Inverter

Gambar 4. Foto melakukan proses pemvakuman pada unit mesin AC split jenis Inverter

5


8. Melakukan retrofitting (pengisian refrigerant Breezon R-290 kedalam sistem unit mesin

AC split), hingga mencapai tekanan 5 bar, dimana kondisi unit mesin AC split dalam

keadaan mati (off).

Gambar 5. Foto proses pengisian refrigerant Breezon R-290 ke dalam unit mesin AC split jenis Inverter

9. Unit mesin AC split selanjutnya dijalankan. Pada alat ukur manifold akan terjadi

penurunan tekanan, pada tekanan suction menjadi kurang dari 5 bar, dan terjadi kenaikan

pada tekanan discharge hingga mencapai 3,5 bar. Akan tetapi pada kondisi ini biasanya

masih diperlukan penambahan refrigerant Breezon R-290.

Gambar 6. Foto proses penambahan refrigerant Breezon R-290 pada unit mesin AC split jenis Inverter

10. Lakukan penambahan refrigerant Breezon R-290 secara bertahap melalui sisi suction

hingga tekanan suction mencapai 5 bar dan tekanan discharge mencapai 6 bar. Pada

kondisi ini unit mesin AC memberikan kinerja yang baik, oleh karena itu dilakukan

pengambilan data pengukuran yang meliputi: pengukuran tekanan kerja refrigerant,

6


pengukuran besarnya amper pada kompresor, dan pengukuran temperatur udara dingin

yang dihasilkan. Semua data tersebut dicatat dalam format isian yang telah disediakan.

Pada saat dilakukan pengambilan data tersebut seting thermostat diset pada temperatur

20 0C, dan putaran blower pada indoor unit dilakukan pada posisi high, dan kondisi

temperaturudara luar 290C, dan pengambilan data pengukuran diambil setiap selang 20

menit.

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian dapat dilihat pada tabel 3 sebagai berikut :

Tabel 3. Hasil Pengukuran Pada Unit Mesin AC split Jenis Invertermenggunakan Breezon R-290

NoWaktu (menit)

Amper Kompresor(amp.)

Tekanan Refrigerant (Suction/discharge) (bar)

Temp. Udara Dingin (0C)

1 20 2,1 5 / 6 242 40 3,3 5 / 7 163 60 4,1 5,3 / 7 11,74 80 4,3 5,3 / 7,2 11,2

Berdasarkan data pada tabel 3 kemudian dianalisa secara emperik data hasil pengukuran

pada unit mesin AC split jenis Inverter pada saat menggunakan refrigerant Freon R-410A

dan pada saat unit mesin AC split jenis Inverter setelah diisi (retrofitting) oleh refrigerant

Breezon R-290.

1. Tekanan Kerja Refrigeran

Pengukuran tekanan kerja refrigerant pada unit mesin AC split jenis Inverter dengan

menggunakan Freon R-410A mempunyai harga tekanan pada sisi “discharge” = 12 bar (180

psia) dan harga tekanan pada sisi “suction” = 10 bar (150 psia). Kemudian dilakukan proses

retrofitting dengan refrigerant Breezon R-290, untuk selanjutnya dilakukan pengukuran

harga tekanan kerja refrigerant pada unit mesin AC split jenis Inverter, adapun hasilnya telah

terjadi penurunan tekanan kerja refrigerant, adapun harga tekanan pada sisi “discharge” = 6

bar (80 psia) dan tekanan pada sisi “suction” = 5 bar (75 psia). Keadaan ini dikarenakan

perbedaan karakteristik termodinamika antara refrigerant hidrokarbon Breezon R-290 dengan

refrigerant Freon R-410A, salah satunya bahwa refrigerant hidrokarbon Breezon R-290

memiliki berat jenis 1/3 dari berat jenis Freon R-410A.

7


2. Pemakaian Daya Listrik

Pemakaian daya listrik pada unit mesin AC split jenis Inverter ketika masih

menggunakan refrigerant Freon R-410A, untuk tiap interval waktu 20 menit dapat dilihat

pada perhitungan di bawah ini.

a. Periode 20 menit pertama

1. Pemakaian daya listrik pada unit mesin AC split jenis Inverter menggunakan R-410A.

Daya listrik = 2,3 A x 220 V x 0,3 jam = 151,8 Watt

b. Periode 20 menit kedua

1. Pemakaian daya listrik pada unit mesin AC split jenis Inverter menggunakan R-410A


c. Periode 20 menit ketiga


Daya listrik = 5,8 A x 220 V x 1 jam = 1.276 Watt

d. Periode 20 menit ke empat


Daya listrik = 6,5 A x 220 V x 1,3 jam = 1.859 Watt

Sedangkan pemakaian daya listrik pada unit mesin AC split jenis Inverter setelah

menggunakan refrigerant hidrokarbon Breezon R-290, untuk tiap interval waktu 20 menit

dapat dilihat pada perhitungan di bawah ini.


1. Pemakaian daya listrik unit mesin AC split jenis Inverter menggunakan Breezon R-

290




290




290

Daya listrik = 4,1 A x 220 V x 1 jam = 902 Watt

8




290

Daya listrik = 4,3 A x 220 V x 1,3 jam = 1.230 Watt

3. Penghematan Daya Listrik (efisiensi)

Pada unit mesin AC split jenis Inverter setelah diganti refrigerannya dari Freon R-

410A dengan refrigerant hidrokarbon Breezon R-290 telah terjadi penurunan daya listrik

pada setiap interval waktu 20 menit sebagai berikut :


1. Penghematan daya listrik pada unit mesin AC split jenis Inverter setelah mengunakan

refrigerant Breezon R-290 = 151,8 – 138,6 = 13,2 Watt (8,69 %).



refrigerant Breezon R-290 = 580,8 – 435,6 = 145,2 Watt (25 %).



refrigerant Breezon R-290 = 1.276 – 902 = 374 Watt (29,3 %).



refrigerant Breezon R-290 = 1.859 – 1.230 = 629 Watt (33,8 %).

Dari data pembahasan tersebut dirangkum sebagaimana terlihat pada table 3 di bawah ini:

Tabel 3: Perolehan penghematan listrik pada unit mesin AC split jenis Inverter setelah menggunakan refrigerant Breezon R-290

NoInterval waktu (menit)

Pemakaian listrik pada saat menggunakan refrigerant R-410A

(watt)

Pemakaian listrik pada saat menggunakan refrigerant Breezon

R-290 (watt)

Perolehan penghematan

listrik (watt) atau (%)

1 20 151,8 138,6 13,2 atau (8,69 %)2 40 580,8 435,6 145,2 atau (25 %)3 60 1.276 902 374 atau (29,3 %)4 80 1.859 1.230 629 atau (33,8 %)

9


KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan penelitian emperik sebagaimana telah dijelaskan pada bagian

sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa:

1. Unit mesin AC split dengan menggunakan sistem Inverter dan menggunakan refrigerant

Freon R-410A dapat di retrofit oleh refrigerant Breezon R-290 dengan memperhatikan

SOP yang benar.

2. Tekanan kerja refrigerant pada kompresor AC split jenis Inverter setelah menggunakan

refrigerant hidrokarbon Breezon R-290, mengalami penurunan, yakni: tekanan suction =

5 bar (75 Psia) dan tekanan discharge = 6 bar (80 psia).

3. Secara akumulatif terjadi perolehan penghematan listrik (efisiensi listrik) pada unit

mesin AC split jenis Inverter setelah menggunakan refrigerant hidrokarbon Breezon R-

290 bertambah sesuai dengan kerja dari sistem Inverternya, adapun maksimum besarnya

penghematan listrik bisa mencapai 33,8%.

4. Perolehan temperatur udara dingin yang dihasilkan dengan menggunakan refrigerant

hidrokarbon Breezon R-290 lebih dingin bila dibandingkan ketika menggunakan

refrigerant Freon R-410A.

DAFTAR PUSTAKA

GTZ Proklima. (2011). Guidelines for the safe use of hydrocarbon refrigerants. Eschborn German.

Maulana, Agus. (2009). Prospek refrigerant hidrokarbon sebagai alternative pengganti refrigerant sintetik. Bandung: TORSI JPTM FPTK UPI.

Maulana, Agus. (2009). Makalah Karakteristik refrigerant hidrokarbon Musicool.

Maulana, Agus. (2007). Makalah Pengantar Audit Energi pada unit AC.

Maulana, Agus. (2005). Buku panduan penanganan secara aman refrigerant hidrokarbon. Jakarta: KLH.

Pertamina, (2011). Buku Kumpulan Pedoman dan Instruksi kerja menggunakan refrigerant hidrokarbon produk pertamina. Gas produk direktorat pemasaran dan Niaga Pertamina.

10

agus maulana

Documents