materi singkat teknik pendingin
TRANSCRIPT
Materi Singkat Teknik Pendingin
Pada awalnya untuk pengawetan makanan digunakan es atau salju sejak 1000
tahun sebelum masehi. Pada tahun 1850 mulai dipakai mesin pendingin yang memakai
kompressor dengan bahan pendingin udara. Kemudian dipakai bahan pendingin amonia,
keburukannya beracun, sampai akhirnya di temukan bahan pendingin freon yang lebih
aman dan digunakan sampai sekarang.
1.2 Jenis dan Tipe Mesin pendingin
Jenis dan tipe mesin pendingin disesuaikan dengan kegunaan dan daya yang
dimilikinya. Misalnya AC untuk kantor-kantor besar berbeda dengan AC untuk rumah
tangga. Begitu juga untuk jenis kulkas.Karena di pasaran sudah tersedia berbagai jenis
dan tipe mesin pendingin.
1.2.1 Jenis-jenis Mesin Pendingin
Dari berbagai mesin pendingin yang ada, serta ditinjau dari segi kegunaan dan
fungsinya, yang umum kita kenal ada 4 macam mesin pendingin, antara lain :
1.2.1.1 Refrigerant
Jenis ini lebih dikenal dengan sebutan kulkas atau lemari es. Tipe dan
kapasitasnya bermacam-macam, dan umumnya digunakan untuk rumah tangga.
Fungsinya untuk mendinginkan minuman, mengawetkan bahan makanan, menhasilkan
es. Suhu untuk lemari es dipertahankan 3o -100 C
1.2.1.2 Freezer
Jenis yang satu ini tidak berbeda dengan kulkas, hanya saja kapasitas lebih besar,
dan suhunya lebih rendah.
1.2.1.3 Air Conditioner (AC)
Manusia selalu berusaha untuk membuat keadaan disekelilingnya menjadi lebih
baik dan suasana lebih nyaman. Air Conditioner adalah salah satu yang dapat memenuhi
kebutuhan itu. Dengan membuat keadaan menjadi lebih sejuk. Sesuai dengan namanya
air conditioner berarti pengatur udara diperlukan sekurangnya 3 peraturan
a. Suhu udara
Adalah derajat panas atau dingin dari udara yang diukur dengan thermo-meter.
Udara harus didinginkan untuk membuat suhu di dalam ruangan menjadi sejuk. Suhu
kamar yang sejuk dan nyaman adalah 240 – 270 C
b. Kelembaban
Untuk mendapatkan udara yang sejuk dan nyaman di dalam ruangan, kita harus
mengatur kelembaban udara dengan mengambil uap air dari udara atau menambahkan
uap air pada udara yang mengalir di dalam ruangan. Jumlah uap air di dalam udara
dinyatakan dengan %. Jadi AC selain dapat menyejukkan udara juga dapat membersihkan
udara yang ada dalam ruangan. AC rumah tangga dapat dioperasikan dengan listrik satu
phase pada 110 Volt atau 220 Volt. Kapasitas mulai 4.000 s/d 25.000 BTU/h.
1.2.1.4 Kipas Angin
Walaupun pada dasarnya peralatan yang satu ini tidak menghasilkan udara atau
suhu yang dingin sebagaimana kulkas atau AC, tetapi putaran dan sistem kerjanya mirip
dengan kerja dari kedua peralatan diatas.
BAB II
DASAR –DASAR MESIN PENDINGIN
2.1 Proses Dasar Terjadinya Dingin
Dingin merupakan hasil yang diciptakan oleh mesin pendingin terutama kulkas
dan freezer. Sedangkan AC lebih ke keadaan sejuk. Proses terjadinya pendinginan yang
diciptakan oleh mesin pendingin sebenarnya merupakan tiruan terjadinya dinginyang
disebabkan oleh alam. Dan dingin sebenarnya merupakan suatu proses penguapan karena
adanya panas akan menimbulkan udara dingin disekitarnya. Dingin terjadi karena adanya
penguapan, dan penguapan berlangsung karena adanya panas.
2.2 Terjadinya Dingin Pada Ruang mesin
Proses dingin di dalam mesin pendingin karena adanya pemindahan panas. Setiap
mesin pendingin mampu menghasilkan suhu dingin dengan cara menyerap panas dari
udara yang ada dalam ruang pada mesin pendingin itu sendiri. Bahan yang digunakan
untuk menghasilkan penguapan yang begitu cepat sehingga mampu menghasilkan udara
dingin. Biasanya untuk keperluan ini digunakan gas Freon. Gas ini dalam sistem
pendinginan memiliki bentuk yang berubah-ubah, yaitu dari bentuk cairan menjadi
bentuk gas (uap). Pada kompresor, gas yang telah berubah menjadi uap tadi takanan dan
panasnya dinaikkan untuk selanjutnya uap panas yan berasal dari gas itu diturunkan atau
didinginkan pada bagian kondensor sampai membentuk cairan. Kemudian sesampainya
pada evaporator cairan itu diturunkan tekanannya sehingga menguap dan menyerap panas
yang ada di sekitarnya. Kemudian dalam bentuk uap refrigerant tadi dihisap kembali oleh
bagian kompresor dan dikeluarkan lagi seperti semula. Proses seperti ini berlangsung
secara berulang. Dalam sistem mesin pendingin jumlah refrigerant yang digunakan
adalah tetap, yang berubah adalah bentuknya karena adanya proses seperti diatas.
2.3 Istilah – istilah Teknik di Bidang Pendinginan
2.3.1 Tekanan
Tekanan ialah gaya yang bekerja secara vertikal pada bidang datar luas 1 cm2,
oleh benda padat, cair atau gas. Pada umumnya satuannya kg/cm2.
2.3.2 Temperatur / Suhu
Suhu adalah derajat panas atau tingkat kedinginan. Ukuran suhu dinyatakan
dengan angka dan angka ini disebut derajat seperti 0C (derajat Celcius), 0F(derajat
Fahrenheit)
2.3.3 Kalor (Panas)
Kalor adalah energi yang diterima oleh benda, sehingga suhu benda atau
wujudnya berubah. Jika kalor dilepaskan suhu benda akan turun. Kalor adalah suatu
bentuk energi yang dapat dipindahkan, tetapi tidak dapat dihilangkan. Kalor dapat diukur
meskipun kita tidak melihatnya. Satuan dari kalor joule (J), Kalori , BTU.
2.3.4 Kalor Jenis
Kalor jenis suatu zat ialah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1
kilo zat itu sebesar 10K atau satu derajat Kelvin. Bilangan kalor jenis dinyatakan dengan
satuan K Cal/Kg 0C.
2.3.5 Panas Bebas
Umumnya, apabila memanaskan atau mendinginkan suatu benda, suhu dari benda
tersebut mengalami perubahan. Panas yang mempengaruhi langsung pada suatu benda
demikian disebut panas bebas.
2.3.6 Kalor Laten
Panas yang diperlukan untuk mengubah wujud zat dari padat menjadi cair, dan
cair menjadi gas atau sebaliknya tanpa mengubah suhunya disebut kalor laten (panas
laten). Satuan Kalor Laten : Joule, Kalori, BTU,
2.3.7 Kalor Sensibel
Kalor sensibel adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau
menurunkan suhu suatu benda. Satuan dalam : Joule, Kalori, atau BTU.
2.3.8 Massa Jenis
Massa sebuah benda banyaknya zat atau materi yang dikandung suatu benda
satuan Kg. Massa Jenis suatu zat ialah massa zat itu dibagi volumenya pada 00C.
satuannya Kg/m3, Kg/l.
2.3.9 Bahan Pendingin (Refrigerant)
Refrigerant adalah suatu zat yang mudah menguap dan berfungsi sebagai
penghantar panas dalam sirkulasi pada saluran instalasi mesin pendingin. Bahan
pendingin (refrigerant) adalah suatu zat yang mudah berubah wujud dari gas menjadi cair
atau sebaliknya. Dapat mengambil panas dari evaporator dan membuangnya di
kondensor. Untuk instalasi Refrigerator/kulkas, AC dipakai freon R-12 atau R-22 sebagai
refrigerant.
2.3.10 Effek Pendinginan
Adalah kemampuan membawa kalor dari bahan pendingin atau jumlah kalor yang
dapat diserap oleh 1 pound bahan pendingin waktu mulai evaporator. Satuannya dalam K
Cal/Kg.
2.3.11 Kapasitas Pendinginan
Untuk menyatakan efek pendinginan, banyaknya kalori panas yang di serap dalam
satuan waktu dinyatakan dengan K Cal/Jam.
2.3.12 Frost
Bila kita mendinginkan udara terus-menerus, volume uap air dalam udara menjadi
kecil, dan sebagian uap air yang menyentuh pada permukaan suatu benda yang rendah
suhunya akan berbentuk embun-es yang halus. Peristiwa demikian disebut Frost.
2.3.13 Dingin
Dingin adalah suhunya rendah atau tidak ada panas. Dingin adalah akibat dari
pengambilan kalor. Lemari es menghasilkan dingin dengan mengambil kalori dari bagian
dalamnya. Lemari es tidak dapat menghilangkan kalor, tetapi dapat memindahkan
melalui bahan pendingin.
2.3.14 Tekanan Maksimum, Temperatur Maksimum
Benda gas seperti freon, bila di beri tekanan dalam silinder tertutup di bawah suhu
udara bebas, menjadi uap air jenuh dan akhirnya berubah menjadi cairan melalui fase
pengembunan. Akan tetapi, bila suhu naik sampai suatu derajat, gas tersebut tidak
mengembun lagi sekalipun di beri tekanan. Benda gas mempunyai batas kemampuan di
mana sudah tidak berdaya untuk mengubah fase gas ke fase cair. Temperatur yang
terdapat pada batas tersebut disebut temperatur maksimum dan tekanan pada gas yang
terjadi pada batas tersebut dikatakan tekanan maksimum.
2.4 Dasar Termodinamika
2.4.1 Hukum Pertama Termodinamika
• Perubahan kalor dapat menghasilkan usaha dari perubahan energi dalam.
• Kalor yang masuk sistem menjelma sebagai penambahan energi dalam sistem
2.4.2 Hukum Kedua Termodinamika
* Kalor tidak mungkin berpindah dari sistem yang bersuhu rendah ke sistem yang
bersuhu tinggi secara spontan.
* Tidak mungkin ada sembarang proses yang dapat memindahkan panas dari satu
temperatur ke temperatur lain yang lebih tinggi.
* Panas yang diserap oleh suatu sistem tidak dapat diubah seluruhnya menjadi
kerja mekanik pada suatu proses melingkar, ini berarti pastilah ada panas yang terbuang
ke sekeliling secara percuma.
2.4.3 Entalpy
* Entalpy dari suatu sistem didefinisikan sebagai penjumlahan energi dalam
dengan selisih hasil kali tekanan dan volume.
* Entalpy dapat didefinisikan kalor total dari panas bebas dan panas laten yang
terdapat pada suatu benda. Harga entalpy dinyatakan dalam satuan K Cal?Kg.
2.5 Diagram Garis Molier dan Siklus Pendinginan
2.5.1 Diagram Garis Molier
Diagram ini menggambarkan hasil penyelidikan dalam sebuah garis yang disebut
garis molier, yang dapat kita manfaatkan untuk menentukan kapasitas, tenaga dan
sebagainya dari tiap komponen instalasi mesin pendingin guna perencanaan.
Jika kita menggambarkan sirkulasi bahan pendingin dalam instalasi pendingin
pada diagram garis molier, akan terdapat garis persegi A, B, C, D.
1.Proses Kompresi Refrigeran
Titik A menyatakan keadaan gas refrigeran yang berada di tempat kompresor
menghisap bahan pendingin, yang masih rendah tekanannya (pada tingkat P). Dari titik
A-B
2. Proses Pengembunan
Gas refrigeran yang masuk ke dalam kondensor garis horisontal akan berubah dari
tingkat gas menjadi cair. Perubahan dari tingkat gas menjadi cair karena didinginkan
(membuang panas). Dari titik B-C
3. Proses Pengembangan
Bahan pendingin yang menjadi cair pada titik C, akan turun terus sampai titik
ketika mengembang dalam kabut pada tepat kedudukan pipa kapiler/klep ekspansi.
4. Proses Penguapan
Refrigeran berupa kabut yang masuk ke dalam evaporator menarik panas dari
molekul gas sekitarnya, sehingga entalpy bertambah. Dari titik D-A menggambarkan
pertambahan entalpy dan perubahan fase dari cair ke gas.
BABIII
BAGIAN-BAGIAN PENTING MESIN PENDINGIN
3.1 BAGIAN – BAGIAN MESIN PENDINGIN
3.1.1 KOMPRESOR
Kompresor memompa bahan pendingin ke seluruh sistem. Gunanya adalah untuk
menghisap gas tekanan rendah dan suhu terendah dari evaporator dan kemudian
menekan/memampatkan gas tersebut, sehingga menjadi gas dengan tekanan dan suhu
tinggi, lalu dialirkan ke kondensor. Jadi kerja kompresor adalah untuk
1. Menurunkan tekanan di evaporator, sehingga bahan pendingin cair di
evaporator dapat menguap pada suhu yang lebih rendah dan menyerap lebih banyak
panas dari sekitarnya.
2. Menghisap gas bahan pendingin dari evaporator, lalu menaikkan tekanan dan
suhu gas bahan pendingin tersebut, dan mengalirkannya ke kondensor sehingga gas
tersebut dapat mengembun dan memberikan panasnya pada medium yang mendinginkan
kondensor.
Ada tiga macam kompresor yang banyak dipakai pada mesin-mesin pendingin
yaitu :
1. Kompresor Torak, kompresinya dikerjakan oleh torak.
2. Kompresor Rotasi, kompresinya dikerjakan oleh blade atau vane dan roller
3. Kompresor Centrifugal, kompresor centrifugal tidak mempunyai alat-alat
tersebut kompresi timbul akibat gaya centrifugal yang terjadi karena gas diputar oleh
putaran yang tinggi kecepatannya dan impeller.
Ketiga macam kompresor mempunyai keunggulan masing-masing. Pemakaiannya
ditentukan oleh besarnya kapasitas, penggunaannya, instalasinya dan jenis bahan
pendingin yang dipakai.
3.1. 2 KONDENSOR
Kondensor adalah suatu alat untuk merubah bahan pendingin dari bentuk gas
menjadi cair. Bahan pendingin dari kompresor dengan suhu dan tekanan tinggi, panasnya
keluar melalui permukaan rusuk-rusuk kondensor ke udara. Sebagai akibat dari
kehilangan panas, bahan pendingin gas mula-mula didinginkan menjadi gas jenuh,
kemudian mengembun berubah menjadi cair.
3.1.3 EVAPORATOR
Evaporator adalah suatu alat dimana bahan pendingin menguap dari cair menjadi
gas. Melalui perpindahan panas dari dinding – dindingnya, mengambil panas dari
ruangan di sekitarnya ke dalam sistem, panas tersebut lalu di bawa ke kompresor dan
dikeluarkan lagi oleh kondensor.
3.1.4 SARINGAN
Saringan untuk AC dibuat dari pipa tembaga berguna untuk menyaring kotoran-
kotoran di dalam sistem, seperti : potongan timah, lumpur, karat, dan kotoran lainnya
agar tidak masuk ke dalam pipa kapiler atau keran ekspansi. Saringan harus menyaring
semua kotoran di dalam sistem, tetapi tidak boleh menyebabkan penurunan tekanan atau
membuat sistem menjadi buntu.
3.1.5 PIPA KAPILER
Pipa kapiler gunanya adalah untuk :
1. Menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang mengalir di dalam pipa
tersebut.
2. Mengontrol atau mengatur jumlah bahan pendingin cair yang mengalir dari sisi
tekanan tinggi ke sisi tekanan rendah.
3.1.6 KERAN EKSPANSI
Keran ekspansi ada 2 macam
1. Automatic Expasion Valve
2. Thermostatic Expansion Valve
Thermostatic Exspansion Valve lebih baik dan lebih banyak dipakai, tetapi pada
AC hanya dipakai automatic expansion valve, maka disini kita hanya akan membicarakan
automatic expansion valve saja. Gunanya untuk menurunkan cairan dan tekanan tekanan
evaporator dalam batas-batas yang telah di tentukan dengan mengalirkan cairan bahan
pendingin dalam jumlah yang tertentu ke dalam evaporator.
3.1.7 BAHAN PENDINGIN
Bahan pendingin adalah suatu zat yang mudah di rubah bentuknya dari gas
menjadi cair atau sebaliknya, dipakai untuk mengambil panas dari evaporator dan
membuangnya di kondensor. Bahan pendingin diantaranya yang dewasa ini banyak dan
secara umum digunakan Refrigerant-11 (R-11), R-12, R-13, R-22.
3.1.8 MINYAK KOMPRESOR
Minyak kompresor untuk mesin-mesin pendingin harus mempunyai sifat-sifat
yang khusus untuk keperluan ini. Minyak kompresor dipakai untuk melindungi dan
melumasi bagian-bagian yang bergerak dari kompresor. Karena dalam kenyataan minyak
kompresor selalu berhubungan, bahkan bercampur dengan bahan pendingin di dalam
kompresor dan mengalir bersama-sama ke semua bagian dari sistem.Minyak harus tahan
terhadap suhu dan tekanan yang tinggi dari kompresor dan tetap dapat memberikan
pelumasan dan melindungi bagian-bagian kompresor yang bergerak agar jangan aus dan
rusak.
3.2 ALAT – ALAT LISTRIK PADA AC
3.2.1 OPERATION CONTROL
Semua air conditioner mempunyai operation control atau kontrol panel yang
terdiri dari 3 bagian :
1. Selector switch (pengatur hubungan) atau main switch. Macamnya ada 2 :
Rotation Switch (putar) dan Push Switch (tekan). Fungsi dari keduanya adalah sama,
untuk menjalankan fan saja atau menjalankan fan dari kompresor bersama-sama.
2. Thermostat (pengatur suhu), sering juga dinamakan Air temperatur control
gunanya adalah : mengatur batas-batas suhu di dalam ruangan, mengatur lamanya
kompresor berhenti, dan menghentikan, menjalankan kembali kompresor secara otomatis.
3. Ventilation control (pengatur aliran udara), ada yang berbentuk knop yang di
putar atau batang yang digerakkan ke kanan/ ke kiri atau ke atas/ke bawah untuk
mendapatkan kedudukan Close : tidak ada udara yang masuk atau ke luar, open : damper
terbuka ke dalam untuk mengalirkan udara ke luar dari kamar, Fresh: damper terbuka ke
luar, untuk mengalirkan udara segar dari luar masuk ke dalam kamar.
3.2.2 OVERLOAD MOTOR PROTECTOR (PENGAMAN MOTOR)
Dipasang untuk melindungi kompresor, yang memakai bi-metal dan heater.
Bekerjanya dipengaruhi oleh amper yang terlalu besar dan panas dari motor atau
kompresor. Bi-metal ini di hubungkan oleh kontak-kontak, yang dapat membuka
kontaknya apabila amper yang lewat terlalu besar dan panas dari motor atau kompresor
yang terlalu tinggi. Setelah lewat beberapa menit motor dan kompresor menjadi dingin,
dan kontak-kontak dapat berhubungan kembali.
3.2.3 START CAPACITOR
Start capacitor direncanakan untuk dipakai dalam waktu yang singkat paling lama
3 detik dan tidak berulang-ulang. Biasanya hanya di perlukan waktu 1 detik untuk
memutar motor yang besar sampai 7 hp, sangat jarang yang memerlukan waktu start
sampai 3 detik. Pada kompresor hermetik, start capacitor harus dipakai dengan relay,
untuk menghubungkan dan melepaskan kembali aliran listrik dari start capcitor.
3.2.4 RUN CAPACITOR
Run capacitor dapat memperbaiki effisiensi dengan mempertinggi atau
memperbaiki faktor kerja dan menurunka amper. Menjalankan motor tanpa run capacitor
yang tepat, dapat menurunkan kopel, faktor kerja, effisiensi, sedangkan ampernya naik.
Run capacitor rusak dapat menyebabkan motor terbakar.
3.2.5 STARTING RELAY
Starting relay pada kompresor hermetik unit adalah suatu switch yang bekerja
otomatis, berdasarkan magnit yang dibangkitkan untuk menghubungkan dan melepas
hubungan listrik dari start capacitor atau lilitan bantu, setelah motor mencapai putaran
penuh.
3.2.6 MOTOR LISTRIK UNTUK KOMPRESOR HERMETIK
Kompresor hermetik mempunyai motor listrik, dimana motor dan kompresor
berada di dalam rumah yang tertutup rapat. Rotor dan motor menjadi satu dengan poros
kompresor, maka jumlah putaran motor dan kompresor sama. Motor listrik satu phase
untuk kompresor hermetik harus mempunyai starting kopel yang kuat dan effisiensi kerja
yang baik. Motornya terutama mendapat pendinginan dari bahan pendingin yang dihisap
dari evaporator, maka kompresor hermetik tidak boleh dijalankan untuk jangka waktu
yang lama tanpa mendapat pendingin yang cukup
3.2.7 FAN MOTOR
Fan motor digunakan sebagai tenaga penggerak untuk memutar daun kipas atau
blower untuk mengalirkan udara dingin dari evaporator dan untuk mendinginkan
kondensor.
BAB IV
PRINSIP KERJA MESIN PENDINGIN
4.1 LEMARI ES (REFRIGERATOR)
Adalah suatu unit mesin pendingin dipergunakan dalam rumah tangga, untuk
menyimpan bahan makanan atau minuman. Untuk menguapkan bahan pendingin di
perlukan panas. Lemari es memanfaatkan sifat ini. Bahan pendingin yang digunakan
sudah menguap pada suhu -200C. panas yang diperlukan untuk penguapan ini diambil
dari ruang pendingin, karena itu suhu dalam ruangan ini akan turun. Penguapan
berlangsung dalam evaportor yang ditempatkan dalam ruang pendingin. Karena sirkulasi
udara, ruang pendingin ini akan menjadi dingin seluruhnya.
4.1.1 Cara Kerja Instalasi Mesin Kulkas
Setelah ke dalam kompresor diisi gas freon , maka gas itu dapat dikeluarkan
kembali dari silinder oleh kompresor untuk diteruskan ke kondensor, setelah itu menuju
saringan, setelah itu menuju ke pipa kapiler dan akan mengalami penahanan. Adanya
penahanan ini akan menimbulkan suatu tekanan di dalam pipa kondensor. Sebagai
akibatnya gas tersebut menjadi cairan di dalam pipa kondensor. Dari pipa kapiler cairan
tersebut terus ke evaporator dan terus menguap untuk menyerap panas. Setelah menjadi
gas terus dihisap lagi ke kompresor. Demilian siklus kembali terulang.
4.1.2 Jenis Aliran Udara Pendingin
Jenis aliran udara pada lemari es ada 2 macam
1. Secara alamiah tanpa fan motor, di dalam lemari es udara dingin pada bagian
atas dekat evaporator mempunyai berat jenis lebih besar. Dari beratnya sendiri udara
dingin akan mengalir ke bagian bawah lemari es. Udara panas pada bagian bawah lemari
es karena berat jenisnya lebih kecil dan di desak oleh udara dingin dari atas, akan
mengalir naik ke atas menuju evaporator. Udara panas oleh evaporator didinginkan
menjadi dingin dan berat lalu mengalir ke bawah lagi. Demikianlah terjadi terus menerus
secara alamiah.
2. Aliran udara di dalam lemari es dengan di tiup oleh fan motor, lemari es yang
memakai fan motor, dapat terjadi sirkulasi udara dingin yang kuat dan merata ke semua
bagian dari lemari es. Udara panas di dalam lemari es dihisap oleh fan motor lalu
dialirkan melalui evaporator. Udara menjadi dingin dan oleh fan motor di dorong melalui
saluran atau cerobong udara, di bagi merata ke semua bagian dalam lemari es.
4.2 Air Conditioner (AC)
Air conditioner atau alat pengkondisi udara membantu manusia memberikan
udara sejuk dan menyediakan uap air yang dibutuhkan bagi tubuh. Air conditioner
bentuknya lebih kecil dari lemari es, tetapi tenaga motor listrik sebagai penggerak yang
diperlukan jauh lebih besar. Proses pendinginan yang harus dilakukan yaitu untuk
menyejukkan udara dalam suatu ruangan luas atau kamar, adalah jauh lebih lebih besar
dari pada lemari pendingin atau kulkas. Secara umum dapat dibedakan menjadi 2 jenis :
1. AC Window/ Jendela
2. AC Split
4.2.1 Prinsip Kerja AC
Prinsip kerja AC dapat dibagi 3 bagian :
1. Kerja bahan pendingin, Setelah ke dalam kompresor diisi gas freon , maka gas
itu dapat dikeluarkan kembali dari silinder oleh kompresor untuk diteruskan ke
kondensor, setelah itu menuju saringan, setelah itu menuju ke pipa kapiler dan akan
mengalami penahanan. Adanya penahanan ini akan menimbulkan suatu tekanan di dalam
pipa kondensor. Sebagai akibatnya gas tersebut menjadi cairan di dalam pipa kondensor.
Dari pipa kapiler cairan tersebut terus ke evaporator dan terus menguap untuk menyerap
panas. Setelah menjadi gas terus dihisap lagi ke kompresor. Demilian siklus kembali
terulang.
2. Kerja Aliran Udara, kerja aliran udara ada 2 bagian yang terpisah yaitu : bagian
muka atau bagian depan dan bagian belakang atau bagian yang panas. Bagian depan
bagian dari evaporator merupakan bagian dingin, dimana fan menghembuskan udara
meniup evaporator sehingga udara yang keluar dari bagian depan udara dingin.
Sedangkan bagian belakang fan meniup kondensor untuk mendinginkan sehingga udara
yang keluar udara panas dari kondensor.
3. Kerja Alat-alat Listrik, Alat-alat listrik dari AC adalah bagian-bagian yang
paling banyak variasinya dan paling banyak menimbulkan gangguan-gangguan. Pada
prinsipnya dapat dibagi dalam 2 bagian : fan motor dan kompresor dengan alat – alat
pengaman dan pengaturnya
SISTEM AC
AC: Air Conditioning, yakni proses mengkondisikan udara, sehingga udara
berada pada suhu segar. Suhu udara segar untuk manusia ? 17?C.
Mesin pengkondisi udara disebut Air Conditioneer (AC). Di negara tropis, AC
lebih banyak berfungsi sebagai sistem pendingin yang membuat udara menjadi dingin.
Dingin adalah sifat relatif yg menunjukkan rendahnya derajat panas. Panas adalah
salah satu wujud energi. (Contoh energi lain adalah energi: mekanik, listrik, magnet,
cahaya)
BESARAN PANAS
1. Suhu atau temperatur adalah kualitas atau derajat panas dengan satuan
derajat : ?C/ ?R/ ?F.
Keterangan pada gambar untuk tekanan 1 atmosfir
2. Suhu absolut : T = t + 273 dengan satuan derajat Kelvin ( ?K)
3. Kalor adalah kuantitas atau banyaknya panas (Q) dengan satuan Joule (J).
Kalor yang terkandung pada suatu zat tergantung dari:
a. masa zat (m) dalam kg
b. jenis zat atau panas jenis zat (c) dalam kJ/kg ?K
c. suhu zat (T) dalam ?K
Formula kalor yang terkandung pada suatu zat:
Q = m c t
4. Kalor jenis adalah kalor yang digunakan untuk menaikan 1kg massa zat
setinggi 1?K. ( c= ........ kJ/kg ?K).
5. Entalpi (h) : harga kalor zat per satuan massa (h= kJ/kg).
6. Entropi (s) : entalpi jenis (s= kJ/kg ?K).
JENIS PANAS
1. Panas sensibel adalah panas yang diberikan atau diambil dari suatu zat untuk
merubah suhu zat tersebut. Sesuai dengan wujud zat, panas sensibel ada tiga yakni:
a. panas sensibel padat (es)
b. panas sensibel cair
c. panas sensibel gas (uap)
2. Panas Laten adalah panas yang diberikan atau diambil dari suatu zat untuk
merubah wujud zat tersebut. Sesuai dengan perubahan wujud zat, panas laten deibedakan
antara lain:
a. Panas laten pencairan, yakni panas yang diberikan kepada zat padat (es)
menjadi zat cair (air) pada suhu tetap.
b. Panas laten penguapan (evaporasi), yakni panas yang diberikan kepada zat cair
(air) menjadi zat gas (uap) pada suhu tetap.
c. Panas laten pengembunan (kondensasi), yakni panas yang diambil dari zat gas
(uap) menjadi zat cair (air) pada suhu tetap.
d. Panas laten pembekuan, yakni panas yang diambil dari zat cair (air) menjadi zat
padat (es) pada suhu tetap.
PENGARUH PANAS THD PERUBAHAN WUJUD ZAT
Keterangan:
h1 ? h2 = panas sensibel es, panas yang diberikan untuk menaikan suhu es.
h2 ? h3 = panas laten pencairan, panas yang diberikan untuk merubah wujud es
menjadi air pada suhu tetap 0?C
h3 ? h4 = panas sensibel air, panas yang diberikan untuk menaikan suhu air.
h4 ? h5 = panas laten penguapan, panas yang diberikan untuk merubah wujud air
menjadi uap pada suhu tetap 100?C.
h5 ? h6 = panas sensibel es, panas yang diberikan untuk menaikan suhu es.
h6 ? h5 = panas sensibel es, panas yang diambil untuk menurunkan suhu es.
h5 ? h4 = panas laten pengembunan, panas yang diambil untuk merubah wujud
uap
menjadi air pada suhu tetap 100?C.
h4 ? h3 = panas sensibel air, panas yang diambil untuk menurunkan suhu air.
h3 ? h2 = panas laten pembekuan, panas yang diambil untuk merubah wujud air
menjadi es pada suhu tetap 0?C
h2 ? h1 = panas sensibel es, panas yang diambil untuk menurunkan suhu es.
Contoh soal 1
Hitung panas yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1kg air dari 20?C menjadi
80?C
Jawab:
Panas yang dibutuhkan:
Q=m.c.?t = 1. 1. (80?20) = 60 kJ
Catatan: lihat pada grafik, panas yang diberikan berada antara h3?h4
Contoh soal 2
Hitung panas yang dibutuhkan untuk merubah 1kg air pada suhu 90?C menjadi
uap 110?C
Jawab:
Panas yang dibutuhkan:
Q=Q1 + Q2 + Q3
Q1 = m.ca.?t = 1. 1. (100?90) = 10 kJ
Q2 = m . ?h = 1. (h5?h4) ? dicari pada tabel atau diagram inthalpy
Q3 = m.cu.?t = 1. cu (110?100)
Catatan: lihat pada grafik, panas yang diberikan berada antara h3?h6
HUBUNGAN TEKANAN, VOLUME DAN SUHU ZAT
Gas yang dikompresikan atau dimampatkan maka:
o Tekanan zat tersebut akan naik
o Volumenya zat tersebut akan berkurang
o Suhu zat tersebut akan naik.
Secara umum berlaku hukum Boyle Gay-Lussac dengan rumus sebagai berikut:
PV = C ? P1 V1 = P2 V2
T T1 T2
Rumus di atas juga berlaku untuk proses ekspansi zat. Apabila zat diekspansikan,
maka:
o Tekanan zat tersebut akan turun
o Volumenya zat tersebut akan bertambah
o Suhu zat tersebut akan turun.
DIAGRAM P-H (TEKANAN- INTALPHI)
TEKNIK PERPINDAHAN PANAS
1. Konduksi : perambatan melalui benda tegar
2. Konveksi : melalui zat alir
3. Radiasi : pancaran
FAKTOR YG MEMPENGARUHI PROSES PEMINDAHAN PANAS
1. Perbedaan suhu
2. Luas penampang
3. Jenis bahan