Siklus Kompresi UapSiklus Kompresi Uap

Sistem pendingin siklus kompresi uapp g p pmerupakan daur yang terbanyakdigunakan dalam daur refrigerasi padadigunakan dalam daur refrigerasi, padadaur ini terjadi proses kompresi (1 ke 2),pengembunan( 2 ke 3) ekspansi (3 kepengembunan( 2 ke 3), ekspansi (3 ke4) dan penguapan (4 ke 1), seperti padagambar 4 1 :gambar. 4.1 :

Kompresi mengisap uap refrigeran dari sisi keluarKompresi mengisap uap refrigeran dari sisi keluarevaporator, tekanan dan temperatur diusahakan tetap rendahagar refrigeran senantiasa berada dalam fase gas. Didalamagar refrigeran senantiasa berada dalam fase gas. Didalamkompresor, uap refrigeran ditekan (dikompresi) sehinggatekanan dan temperatur tinggi. Energi yang diperlukan untukkompresi diberikan oleh motor listrik atau penggerak mulalainnya. Jadi, dalam proses kompresi energi diberikankepada uap refrigeran Pada waktu uap refrigeran dihisapkepada uap refrigeran. Pada waktu uap refrigeran dihisapmasuk ke dalam kompresor, temperatur masih rendah akantetapi selama proses kompresi berlangsung, temperatur dantetap se a a p oses o p es be a gsu g, te pe atu datekanan naik.Setelah proses kompresi, uap refrigeran (fluida kerja)mengalami proses kondensasi pada kondensor. Uaprefrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi padaakhir kompresi dapat dicairkandengan media pendinginnyaakhir kompresi dapat dicairkandengan media pendinginnyafluida air atau

udara. Dengan kata lain, uap refrigeran memberikan panasnya(kalor laten pengembunan) kepada air pendingin atau udara(kalor laten pengembunan) kepada air pendingin atau udarapendingin melalui dinding kondensor. Karena air atauudarapendingin menyerap panas dari refrigeran, makauda ape d g e ye ap pa as da e ge a , a atemperaturnya menjadi lebih tinggi pada waktu keluar darikondensor. Selama refrigeran mengalami perubahan dari fase gas(uap) ke fase cair, tekanan dan temperatur konstan, oleh karenaitu pada proses ini refrigeran mengeluarkan energi dalam bentukpanaspanas. Untuk menurunkan tekanan refrigeran cair dari kondensordipergunakan katup ekspansi atau pipa kapiler. Melalui katupp g p p p p p pekspansi, refrigeran mengalami proses evaporasi, yaitu prosespenguapan cairan refrigeran pada tekanan dan temperaturrendah, proses ini terjadi pada evaporator. Selama prosesevaporasi refrigeran memerlukan atau mengambil energi dalambentuk panasdari lingkungan atau sekelilingnya sehinggabentuk panasdari lingkungan atau sekelilingnya, sehinggatemperatur sekeliling turun dan terjadi proses pendinginan.

Mesin Refrigerasi CarnotMesin Refrigerasi CarnotDaur Carnot adalah daur reversibel yangDaur Carnot adalah daur reversibel yangdidefinisikan oleh dua proses isotermal dan duaproses isotropik. Karena proses reversibel adalahadiabatik maka perpindahan panas hanya terjadiadiabatik, maka perpindahan panas hanya terjadipada proses isotermal. Dari kajian termodinamika,daur Carnot dikenal sebagai mesin kalor Carnot yangyang menerima energi kalor dalam temperatur tinggyang menerima energi kalor dalam temperatur tingg,sebagian diubah menjadi kerja dan sisanyadikeluarkan sebagai kalor pada temperatur rendah.Apabila daur mesin kalor Carnot dibalik maka prosesApabila daur mesin kalor Carnot dibalik, maka prosesakan berlangsung dengan pengambilan panas daridaerah yang bertemperatur rendah ke daerah yangbertemparatur tinggibertemparatur tinggi.

Mesin Refrigerasi CarnotMesin Refrigerasi Carnot

Siklus Daur CarnotSiklus Daur Carnot

Siklus AbsorbsiSiklus AbsorbsiSi t b b i k d h lSistem absorbsi merupakan pendahulusistem kompresi uap dalam abad ke-19d k di t dik b kdan kemudian terus dikembangkansampai kepada penggunaan domestik,serta instalasi industri kimia dan prosesserta instalasi industri kimia dan proses.Pada dasarnya hampir sama dalambeberapa hal dengan siklus kompresi uapbeberapa hal dengan siklus kompresi uap.Sebuah siklus refrigeran beroperasidengan kondensor katup ekspansi dandengan kondensor, katup ekspansi danevaporator seperti gambar dibawah ini :

Siklus Absorbsi vs KompresiSiklus Absorbsi vs Kompresi

Diagram Siklus AbsorbsiDiagram Siklus Absorbsi

Proses Siklus AbsorbsiProses Siklus AbsorbsiPada gambar diatas dapat dijelaskan siklus absorbsi yaituPada gambar diatas dapat dijelaskan siklus absorbsi, yaitukondensor dan evaporator serta kerja kompresi yangdilakukan oleh sistem berada disebelah kanan diagram. Uaptekanan rendah dari evaporator diserap oleh larutan cairantekanan rendah dari evaporator diserap oleh larutan cairandalam absorber. Jika proses absorbsi ini dilakukan secaraadiabatik, temperatur larutan naik dan akhirnya absorbsi uapakan berhenti Untuk mengekalkan proses absorbsi absorberakan berhenti. Untuk mengekalkan proses absorbsi, absorberdidinginkan oleh udara atau air yang kemudian melepaskankalor ke udara bebas. Pompa menerima zat cair tekananrendah dari absorber meningkatkan tekanan zat cair danrendah dari absorber, meningkatkan tekanan zat cair danmengirimkan zat cair ke generator. Di dalam generator, kalordari suatu sumber temperatur tinggi melepaskan uap yangtelah diserap oleh larutan Larutan cairan dikembalikan ketelah diserap oleh larutan. Larutan cairan dikembalikan keabsorber melalui katup trotel yang maksudnya adalah untukmenurunkan tekanan yang tujuannya untuk menjaga bedatekanan antara generator dan absorbertekanan antara generator dan absorber.

Pola Aliran Kalor Siklus AbsorbsiPola Aliran Kalor Siklus Absorbsi

Pola aliran kalor ke dan dari empatkomponen penukar kalor pada siklusabsorbsi adalah sebagai berikut :temperatur tinggi masuk ke generatorsedangkan kalor bertemperatur rendah daribahan yang didinginkan masuk kedalamevaporator. Pelepasan kalor dari siklusterjadi pada absorber dan kondensor padatemperatur tertentu sehingga kalor dapatdibuang ke atmosfir.

Kompresor :K d l h it d i i t b h AC K tik ACKompresor adalah power unit dari sistem sebuah AC. Ketika ACdijalankan, kompresor mengubah fluida kerja/refrigent berupa gas dariyang bertekanan rendah menjadi gas yang bertekanan tinggi. Gasb t k ti i k di dit k j k dbertekanan tinggi kemudian diteruskan menuju kondensor.

Kondensor :Kondensor adalah sebuah alat yang digunakan untukmengubah/mendinginkan gas yang bertekanan tinggi berubahmenjadi cairan yang bertekanan tinggi. Cairan lalu dialirkan ke orificej y g ggtube.

Orifice Tube : Orifice Tube :di mana cairan bertekanan tinggi diturunkan tekanan dan suhunyamenjadi cairan dingin bertekanan rendah. Dalam beberapa sistem,selain memasang sebuah orifice tube dipasang juga katup ekspansiselain memasang sebuah orifice tube, dipasang juga katup ekspansi.

Katup ekspansi : p pKatup ekspansi, merupakan komponen terpenting darisistem. Ini dirancang untuk mengontrol aliran cairanpendingin melalui katup orifice yang merubah wujud cairanp g p y g jmenjadi uap ketika zat pendingin meninggalkan katuppemuaian dan memasuki evaporator/pendingin

Evaporator/pendingin : refrigent menyerap panas dalam ruangan melalui kumparanpendingin dan kipas evaporator meniupkan udara dingin kependingin dan kipas evaporator meniupkan udara dingin kedalam ruangan. Refrigent dalam evaporator mulai berubahkembali menjadi uap bertekanan rendah, tapi masihmengandung sedikit cairan. Campuran refrigent kemudianmengandung sedikit cairan. Campuran refrigent kemudianmasuk ke akumulator / pengering. Ini juga dapat berlakuseperti mulut/orifice kedua bagi cairan yang berubah menjadiuap bertekanan rendah yang murni, sebelum melaluip y g ,kompresor untuk memperoleh tekanan dan beredar dalamsistem lagi. Biasanya, evaporator dipasangi silikon yangberfungsi untuk menyerap kelembapan dari refrigent.